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电流对人体的效应
使用者在操作过程中可能会产生接触电流,由设备经人体到达大地。由于高频电流对人体的影响与普通工频电流不同,尤其是对人体造成危害的阈值不同,为了能够合适地评价测量结果对人体造成伤害的程度,一般采用对高频测试电流进行加权的方法,通过加权后的测试结果与工频下的人体阈值进行比较。IEC60990采用频率因数的概念来表征测试网络对电流加权的程度,频率因数是指通过该测试网络的实际电流与测试结果的指示电流的比,相当于高频电流进行加权的倍数。同样,人体本身对高频电流的效应也适用于频率因数的概念,其意义是指引起同样人体生理效应的频率为f的电流阈值于50Hz的电流阈值之比。
人体触电时可视为一个电阻,一般情况下手脚之间的体内电阻约为500Ω,皮肤电阻则与皮肤类型、触电面积有很大关系。当电流流经人体时,按照不同人体呈现的反应略有差异。引起人体不同的生理反应的电流可分为三个等级:
--- 感知电流:是人体能感觉到的最小电流,通常在(0.5~2)mA范围。
--- 摆脱电流:是人体触电后能自主摆脱的最大电流,通常在(6~22)mA范围。
--- 致命电流:指在很短的时间内危及人体生命的最小电流,一般在50mA以上。触电致死的主要原因是电流引起心室颤动,从而使心脏丧失血液循环功能,导致血液停止循环而致命。
电流对人体的效应主要有以下几种:
●感知(Perception)
●反应(Reaction)
●摆脱(Let-go)
●电灼伤(Burn hazard)
这四种人体效应中任何一种都具有唯一的阈值,但其中的某些阈值随频率变化的差异是很大的。感知、反应和摆脱与接触电流峰值有关,并且随频率变化而不同。电灼伤与接触电流的有效值有关,而与频率无关。
在接触电流的测量中大都采用模拟人体阻抗的网络对电流(电压)的测量方法作为接触电流的测量方法。不同的国家,不同的产品,不同的标准,对模拟人体阻抗网络的定义不同。人体阻抗网络的制造工艺难度极大,而且对电阻、电容的精度、热稳定性要求高,电阻的功率大,高频特性要好。一般选用精密的金属密封大功率电阻(这种电阻在高温高压时呈极高的线性)和精密的高频电容。
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