電擊電流

電擊電流是指由於觸電通過人體或動物身體並可能引起病理、生理效應特徵的電流。電流通過人體，人體直接接受電流能量將遭到電擊；電能轉換為熱能作用於人體，致使人體受到燒傷或灼傷；人在電磁場照射下，吸收電磁場的能量也會受到傷害等。

基本介紹

• 中文名：電擊電流
• 外文名：Electric current
• 學科：電力工程
• 領域：能源
• 範圍：電力系統
• 特點：電流可能對人體構成多種傷害

簡介

電流可能對人體構成多種傷害。例如，電流通過人體，人體直接接受電流能量將遭到電擊；電能轉換為熱能作用於人體，致使人體受到燒傷或灼傷；人在電磁場照射下，吸收電磁場的能量也會受到傷害等。諸多傷害中，電擊的傷害是最基本的形式。

與其他一些傷害不同，電流對人體的傷害事先沒有任何預兆。傷害往往發生在瞬息之間，而且傷害人體一旦遭受電擊後，防衛能力迅速降低。這兩個特點都增加了電流傷害的危險性。

電流對人體的傷害

電流對人體的傷害就是通常說的電擊，是電流的能量直接作用於人體或轉換成其他形式的能量作用於人體造成的傷害。

1.電擊

電擊是電流通過人體，機體組織受到刺激，肌肉不由自主地發生痙攣性收縮造成的傷害。嚴重的電擊是指人的心臟、肺部神經系統的正常工作受到破壞，乃到危及生命的傷害，數十毫安的工頻電流即可使人遭到致命的電擊。電擊致傷的部位主要在人體內部，而在人體外部不會留下明顯痕跡。

50mA（有效值）以上的工頻交流電流通過人體，一般既可能引起心室顫動或心臟停止跳動，也可能導致呼吸中止。但是，前者的出現比後者早得多，即前者是主要的。

如果通過人體的電流只有20-25mA，一般不會直接引起心室顫動或心臟停止跳動。但如時間較長，仍可導致心臟停止跳動。這時，心室顫動或心臟停止跳動，主要是由於呼吸中止，導致機體缺氧引起的，但當通過人體的電流超過數安時，由於刺激強烈，也可能先使呼吸中止。數安的電流流過人體，還可能導致嚴重燒傷甚至死亡。

電休克是機體受到電流的強烈刺激，發生強烈的神經系統反射，使血液循環、呼吸及其他新陳代謝都發生障礙，以致神經系統受到抑制，出現血壓急劇下降、脈搏減弱、呼吸衰竭、神志昏迷的現象。電休克狀態可以延續數十分鐘到數天。其後果可能是得到有效的治療而痊癒，也可能由於重要生命機能完全喪失而死亡。

2.電傷

電傷是由電流的熱效應、化學效應、機械效應等對人體造成的傷害，造成電傷的電流都比較大。電傷會在機體表面留下明顯的傷痕，但其傷害作用可能深入體內。

與電擊相比，電傷屬局部性傷害。電傷的危險程度決定於受傷面積、受傷深度、受傷部位等因素。電傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機械損傷、電光眼等多種傷害。

電燒傷是最常見的電傷。大部分電擊事故都會造成電燒傷。電燒傷可分為電流灼傷和電弧燒傷。電流越大、通電時間越長，電流途徑的電阻越小，則電流灼傷越嚴重。由於人體與帶電體接觸的面積一般都不大，加之皮膚電阻又比較高，使得皮膚與帶電體的接觸部位產生較多的熱量，受到嚴重的灼傷。當電流較大時，可能灼傷皮下組織。

因為接近高壓帶電體時會發生擊穿放電，所以，電流灼傷一般發生在低壓電氣設備上，往往數百毫安的電流即可導致灼傷，數安的電流將造成嚴重的灼傷。

電烙印是電流通過人體後，在接觸部位留下的斑痕。斑痕處皮膚硬變，失去原有彈性和色澤，表層壞死，失去知覺。皮膚金屬化是金屬微粒滲入皮膚造成的。受傷部位變得粗糙而張緊。皮膚金屬化多在弧光放電時發生，而且一般都傷在人體的裸露部位。當發生弧光放電時，與電弧燒傷相比，皮膚金屬化不是主要傷害。

電光眼表現為角膜和結膜發炎。在弧光放電時，紅外線、可見光、紫外線都可能損傷眼睛。對於短暫的照射，紫外線是引起電光眼的主要原因。

電流對人體危害的因素

1.通過人體電流的大小

不同的電流會引起人體不同的反應，按習慣，人們通常把電擊電流分為感知電流、反應電流、擺脫電流和心室纖顫電流等。從安全形度考慮，規定男子的允許擺脫閾值電流為9mA，女子為6mA。

2.電流通過人體的持續時間

電擊時間越長，電流對人體引起的熱傷害、化學傷害及生理傷害就愈嚴重。特別是電流持續時間的長短和心室顫動有密切的關係。從現有的資料來看，最短的電擊時間是8.3ms，超過5s的很少。從5s到30s，引起心室顫動的極限電流基本保持穩定，並略有下降。更長的電擊時間，對引起心室顫動的影響不明顯，而對窒息的危險性有較大的影響，從而使致命電流下降。

另外，電擊時間長，人體電阻因出汗等原因而降低，導致電擊電流進一步增加，這也將使電擊的危險性隨之增加。

3.電流通過人體的途徑

電流通過心臟、脊椎和中樞神經等要害部位時，電擊的傷害最為嚴重。因此從左手到胸部以及從左手到右腳是最危險的電流途徑。從右手到胸部或從右手到腳、從手到手等都是很危險的電流途徑，從腳到腳一般危險性較小，但不等於說沒有危險。例如由於跨步電壓造成電擊時，開始電流僅通過兩腳間，電擊後由於雙足劇烈痙攣而摔倒，此時電流就會流經其他要害部位，同樣會造成嚴重後果；另一方面，即使是兩腳受到電擊，也會有一部分電流流經心臟，這同樣會帶來危險。

4.人體電阻的影響

在一定的電流作用下，流經人體的電流大小和人體電阻成反比，因此人體電阻的大小對電擊後果產生一定的影響。人體電阻有表面電阻和體積電阻之分。對電擊者來說，體積電阻的影響最為顯著，但表面電阻有時卻能對電擊後果產生一定的抑制作用，使其轉化為電傷。這是由於人體皮膚潮濕，表面電阻較小，使電流大部分從皮膚表面通過。過去認為，人體越潮濕，電擊危害性愈大，這種說法不是十分確切的，因為表面電阻對電擊後果的影響是比較複雜的，只有當總的表面電阻較低時，才有可能抑制電擊。反之，當人體局部潮濕時，特別是如果僅只有觸及帶電部分的皮膚潮濕時，那就會大大增加電擊的危險性。這是因為人體局部潮濕，對表面電阻值不產生很大的影響，電擊電流不會大量從人體表面分流，而電擊處皮膚潮濕，將會使人體體積電阻下降，使電擊的危害性增大。皮膚電阻隨條件不同，使得人體電阻的變化幅度也很大。

當人體皮膚處於乾燥、潔淨和無損傷的狀態時，人體電阻可高達40~100kΩ；而當皮膚處於潮濕狀態，如濕手、出汗、人體電阻會降到1000Ω左右；如皮膚完全遭到破壞，人體電阻將下降到600~800Ω左右。

5.電流頻率的影響

電流的頻率除了會影響人體電阻外，還會對電擊的傷害程度產生直接的影響。25~300Hz的交流電對人體的傷害遠大於直流電。同時對交流電來說，當低於或高於以上頻率範圍時，它的傷害程度就會顯著減輕。

6.人體狀況的影響

電流對人體的作用，女性比男性更敏感，女性的感知電流和擺脫電流約比男性低三分之一。由於心室顫動電流約與體重成正比，因此小孩遭受電擊比成人危險。

依據人對電流的感覺閾值，即人身所能覺察的流過人體最小電流值。這個感覺閾值取決於人體與電極的接觸面積、接觸狀態（乾燥、潮濕、壓力、溫度等）、人的各自生理特性等。

多通道生物體電擊電流檢測

在醫學研究中，當220V，50Hz的交流施加於生物體時，會造成各個神經組織不同程度的損傷。由於生物體內不同組織具有不同的阻抗特性，電擊時流經各組織的電流強度差異很大。僅測量生物體外總的電擊電流強度並不能真實反映流經各組織(特別是各神經組織)的電擊電流強度，因此需要對各組織局部電擊電流進行精確測量。各組織局部電擊電流的精確測量對於判定生物體組織在受到220V電擊時的受損傷程度在醫學研究中具有重要意義。

由於生物體的活性，生物體各組織的體阻抗往往會在一定的範圍內變化。電流的測量通常是通過測量電壓經計算得出，所以準確測量生物體在測試時刻的體阻抗則成為能否精確測量各組織電擊電流的關鍵。本研究採用電壓仿真逼近的原理，可以準確測量出在不同條件不同時刻生物體的體阻抗，從而確保了電擊電流測量的精度。

給生物體加220V，50Hz交流電，生物體組織上的電壓高達幾十伏，甚至上百伏。在高壓下直接測量局部電擊電流存在一定的難度。引入了動態參考地的方法，八路電極分插到生物體不同的組織，動態地給電極接地，能在短時間內準確地測出各局部神經組織的電壓差，再通過電壓仿真逼近的原理和數據處理得到電擊電流值，實現了對高壓電擊下生物體的電流值的準確測量。