- 用電安全技術(第三版)
- 崔政斌 范拴紅編著
- 9351字
- 2021-12-17 20:13:44
第三節 觸電事故分析
一、概述
人身直接接觸電源,簡稱觸電。人體能感知的觸電與電壓、時間、電流、電流通道、頻率等因素有關。譬如人手能感知的最小直流為5~10mA (感覺閾值),對60Hz交流的感知電流為1~10mA。隨著交流頻率的提高,人體對其感知敏感度下降,當電流頻率高達15~20kHz時,人體無法感知。
人體組織60%以上是由含有導電物質的水分組成,因此,人體是個導體。當人體接觸設備的帶電部分并形成電流通路的時候,就會有電流流過人體,從而造成觸電。觸電時電流對人身造成的傷害程度與電流強度、持續時間、電流頻率、電壓及流經人體的途徑等多種因素有關。
人體中的電流運動方式較為復雜,因為人體不是純導電體,身體中的水分子一般來講不參加導電,但在強電場的作用下也會激發水分子成為帶電離子而導電,對于一般電場來說,只有水中的雜質和金屬部分參與導電,所以人體導電就會破壞人體細胞的分子結構。不論是金屬導電還是生物細胞導電都會產生電子移動中的能量釋放,電子在流動過程中的能量釋放則會以熱作用形式表現出來。當金屬導體中的電子流在移動時導體會發熱。而人體細胞和植物細胞被電場施加電場力形成電子流后會破壞原細胞中的化學分子結構,細胞在熱作用下死亡。
如果通過人體的電流小于其細胞所承載的強度時,人體細胞只會將這種狀態傳遞給大腦,使人感覺到一陣痙攣或麻嗖嗖的觸電感,此時并不會傷害到人體細胞。人體在一般的情況下,可承受20mA以下的交流電和50mA以下的直流電。如果觸電的持續時間過長,即使是電流小到8mA左右,也可使人死亡,即便是生命沒有受到死亡的威脅,但也會導致人體和腦部的重創從而留下不可恢復的后遺癥。人體的電阻一般是在1000Ω左右,行業規定交流安全電壓上限為42V,直流安全電壓上限為72V。當人體被電擊后會形成三種傷害:其一是身體中電子流動的熱作用;其二是電子流動會破壞細胞的化學分子結構而形成化學性傷害;其三是電子流動形成的磁場對細胞分子產生機械振蕩式損傷。另外,也包括人體與其他物體的撞擊等非電氣傷害因素。
當強電流通過人體或人體細胞中的導電元素全部參與導電時,身體中的大化學分子就會徹底解體而致使生命終結。這種狀態會出現在超過安全電壓的情況下,電壓越高對人體細胞的傷害作用越大,當人體處于電壓數萬伏特以上的環境或者是在數億伏特的雷電場中,細胞會完全炭化。引起觸電事故的原因很多,主要有以下幾個方面。
二、電氣設備安裝不合理
1.對電氣設備的安全要求
(1)對裸露于地面和人身容易觸及的帶電設備,應采取可靠的防護措施。
(2)設備的帶電部分與地面及其他帶電部分應保持一定的安全距離。
(3)易產生過電壓的電力系統,應有避雷針、避雷線、避雷器、保護間隙等過電壓保護裝置。
(4)低壓電力系統應有接地、接零保護裝置。
(5)對各種高壓用電設備應采取裝設高壓熔斷器和斷路器等不同類型的保護措施;對低壓用電設備應采用相應的低壓電器保護措施進行保護。
(6)在電氣設備的安裝地點應設安全標志。
(7)根據某些電氣設備的特性和要求,應采取特殊的安全措施。
2.安裝不合理的表現
例如:室內、外配電裝置的最小安全凈距離不夠;室內配電裝置各種通道的最小寬度小于規定值;架空線路的對地距離及交叉跨越的最小距離不符合要求;電氣設備的接地裝置不符合規定;落地式變壓器無圍欄;電氣照明裝置安裝不當,如相線未接在開關上,燈頭離地面太低;電動機安裝不合理;導線穿墻無套管;電力線與廣播線同桿架設;電桿梢徑過小等。
三、違反安全工作規程
例如:非電氣工作人員操作和維修電氣設備;帶電移動或維修電氣設備,帶電登桿或爬上變壓器臺作業;在線路帶電情況下,砍伐靠近線路的樹木,在導線下面修建房屋、打井、堆柴;使用行燈和移動式電動工具時不符合安全規定;在帶電設備附近進行起重作業時,安全距離不夠;在全部停電和部分停電的電氣設備上工作時,安全組織措施和技術措施未落實,違章作業;帶負荷分離隔離開關或跌落式熔斷器、帶臨時接地線合上隔離開關和油斷路器、帶電誤將兩路電源并列等誤操作;私自亂拉亂接臨時電線;低壓帶電作業的工作位置、活動范圍、使用工具及操作方法不正確等。
四、運行維修不及時
例如:架空線路被大風刮斷或外力扯斷,造成斷線接地或與電話線、廣播線搭連,電桿傾倒、木桿腐朽等沒有及時修復;電氣設備外殼損壞,導線絕緣老化破損、金屬導體外露等沒有及時發現和修理。
五、缺乏安全用電知識
1.安全用電須知
(1)安全用電,人人有責,確保人身、設備安全。
(2)用電要申請,安裝、修理找電工。不準私拉亂接用電設備。
(3)臨時用電,要向當地供電部門辦理用電申請手續;用電設備安裝要符合規程要求,驗收合格后方可接電;用電期間電力設施應有專人看管,用完及時拆除,不準長期帶電。
(4)嚴禁私自改變低壓系統運行方式、利用低壓線路輸送廣播或通信信號以及采用“一相一地”等方式用電。
(5)嚴禁私設電網防盜、捕鼠、狩獵和用電捕魚。
(6)嚴禁使用電視天線、電話線等非規范的導體代替電線。
(7)嚴禁使用掛鉤線、破股線、地爬線和絕緣不合格的導線接電。
(8)嚴禁攀登、跨越電力設施的保護圍墻或遮欄。
(9)嚴禁往電力線、變壓器等電力設施上扔東西。
(10)不準在電力線路、電力設備等電力設施附近放炮采石。
(11)不準靠近電桿挖坑或取土;不準在電桿上拴牲畜;不準破壞拉線,以防倒桿斷線。
(12)不準在電力線上掛曬衣物,曬衣物(繩)與電力線要保持1.25m以上的水平距離。
(13)不準將通信線、廣播線和電力線同桿架設;通信線、廣播線、電力線進戶時要明顯分開,發現電力線與其他線搭接時,要立即找電工處理。
(14)發現電力線斷落時,不要靠近落地點,更不能觸摸斷電線,要離開導線的落地點8m以外;看守現場,立即找電工處理或報告供電部門。
(15)發現有人觸電,不要赤手去拉觸電人的裸露部位。應盡快斷開電源。
(16)必須跨房的低壓電力線,與房頂的垂直距離保持2.5m及以上,與建筑物的水平距離應保持1.25m及以上。
(17)架設電視天線時應遠離電力線路;天線桿與高低壓電力線路最近處的最小距離應在3.0m及以上,天線拉線與電力線的凈空距離應在3.0m以上。
(18)發現電力線路、設備發生故障(如線路斷線、倒桿、避雷器擊穿、變壓器燒毀等故障)時,要及時向當地供電部門匯報,以便能盡快搶修,恢復供電。
2.日常生活中如何防觸電
(1)自覺遵守安全用電規章制度。
(2)用電線路及電氣設備絕緣必須良好,燈頭、插座、開關等帶電部分絕對不能外露,嚴防人體觸及帶電部位。
(3)濕手不要接觸或操作電氣設備,不得用濕布擦拭帶電電器。
(4)教育孩子不要玩弄電氣設備。
(5)不得剪斷落到地上的電線,不得靠近落地電線。
(6)進行電氣工作前,需先驗明確實無電。
(7)不能用手摸燈頭螺口,不能用手拔裸地線,不要玩弄帶電設備,不得直接拉電線將插頭拔出。
3.如何處置觸電事故
(1)發現有人觸電,先使觸電者迅速脫離電源,千萬不要用手去拉觸電人,趕快拉斷開關,斷開電源,用干燥的木棒、竹竿挑開電線,或用有絕緣柄的工具切斷電線。
(2)將脫離電源的觸電者迅速移至通風干燥處仰臥,松開上衣和褲帶,觀察觸電者有無呼吸,摸一摸頸動脈有無搏動。
(3)用正確的人工呼吸和胸外心臟按壓法進行現場急救,同時及時撥打120急救電話,呼叫醫務人員盡快趕到現場進行救治,在醫務人員未到達前,現場搶救人員不應放棄搶救。嚴禁對觸電者打強心針。
六、發生觸電事故的規律
1.具有明顯的季節性
一年中,春、冬兩季觸電事故較少,夏、秋兩季,特別是七、八、九這三個月,觸電事故較多。這段時間內多雷雨,空氣濕度大,降低了電氣設備的絕緣性能。同時,人體多汗而使皮膚電阻變小,衣著單薄,身體裸露部分較多,增加了觸電的機會。
2.低壓觸電多于高壓觸電
這是因為低壓電網分布廣,低壓設備較多,人們接觸到的機會多,而且有些人對低壓電氣設備麻痹大意,很容易發生觸電事故。據統計,在低壓設備上引起的事故占觸電事故的90%左右。
3.與用電環境有密切的關系
在氣溫高、濕度大或生產過程中產生大量導電灰塵以及腐蝕性氣體的用電環境,電氣設備極易發生漏電,從而引起觸電事故。因此,生產環境不同,對電氣設備的安裝、運行和維護等的要求也不同。
4.與工作人員掌握電氣安全技術的程度有關
用電安全思想不牢固,安全教育不夠,安全措施不完備等均會引起觸電事故。一般來說,人們了解電氣知識的程度不同,觸電的機會也不同。觸電事故多發生在非專職電工人員身上。
七、電流對人體的作用
電流通過人體,會引起人體的生理反應及機體的損傷。有關電流人體效應的理論和數據對于制定防觸電技術的標準、鑒定安全型電氣設備、設計安全措施、分析電氣事故、評價安全水平等是必不可少的。
1.電流對人體的作用
電流通過人體時破壞人體內細胞的正常工作,主要表現為生物學效應。電流作用于人體還包含熱效應、化學效應和機械效應。
電流生物學效應主要表現為人體產生刺激和興奮行為,使人體組織發生變異,從一種狀態變為另一種狀態。電流通過肌肉組織,引起肌肉收縮。電流除對機體直接作用外,還可以對中樞神經系統起作用。電流可以引起機體細胞激動,產生脈沖形式的神經興奮波,當這種興奮波迅速傳到中樞神經系統時,后者即發出不同的指令,使人體各部做出相應的反應。因此,當人體觸及帶電體時,一些沒有電流通過的部位也可能受到刺激,發生強烈的反應,重要器官的工作可能受到損失。
在活的機體上,特別是肌肉和神經系統,有微弱的生物電存在。如果引入外部電流,生物電的正常規律將受到破壞,人體也將受到不同程度的傷害。
電流經過血管、神經、心臟、大腦等時,將因為熱量增加而導致功能障礙(電流的熱效應)。
電流通過人體,會引起機體內液體物質發生離解、分解,導致破壞;會使機體各種組織產生蒸汽,乃至發生剝離、斷裂等嚴重破壞;會引起麻感、針刺感、壓迫感、打擊感、痙攣、疼痛、呼吸困難、血壓異常、昏迷、心律不齊、窒息、心室顫動等癥狀,嚴重時導致死亡。
人體工頻電流試驗的典型資料見表1-2和表1-3。
電流對人體傷害的程度與通過人體電流的大小、電流通過人體的持續時間、電流通過人體的途徑、電流的種類等多種因素有關。
①傷害程度與電流大小的關系。通過人體的電流越大,人的生理反應越明顯,引起心室顫動所需的時間越短,致命的危險就越大,傷害也就越嚴重。對于工頻交流電,按照人體對不同電流強度的生理反應,可將作用于人體的電流分成以下三級:
表1-2 左手—右手電流途徑的實驗資料 單位:mA

表1-3 單手—雙腳電流途徑的實驗資料 單位:mA

a.感知電流和感知閾值。感知電流是指在一定概率下,電流流過人體時可引起感覺的最小電流。感知電流的最小值稱為感知閾值。
不同的人感知電流及感知閾值是不同的。女性對電流較敏感,在概率為50%時,一般成年男性平均的感知電流約為1.1mA,成年女性約為 0.7mA。對于正常人體,感知閾值平均為 0.5mA,并與時間因素無關。感知電流一般不會對人體造成傷害,但可能因不自主反應而導致高處跌落等二次事故。感知電流概率曲線如圖1-4所示。
b.擺脫電流和擺脫閾值。擺脫電流是指在一定概率下,人在觸電后能夠自己擺脫帶電體的最大電流。擺脫電流的最小值稱為擺脫閾值。
擺脫電流概率曲線如圖1-5所示。對應于概率50%的擺脫電流成年男子約為 16mA,成年女子約為 10.5mA;對應于概率 99.5%的擺脫電流成年男子和成年女子則分別約為9mA和6mA。兒童的擺脫閾值較小。

圖1-4 感知電流概率曲線

圖1-5 擺脫電流概率曲線
擺脫電流是人體可以忍受但一般尚不致造成不良后果的電流。電流超過擺脫電流以后,會感到異常痛苦、恐慌和難以忍受;如時間過長,則可能昏迷、窒息,甚至死亡。
c.室顫電流和室顫閾值。室顫電流是指引起心室顫動的最小電流,其最小電流即室顫閾值。
電擊致死的原因是比較復雜的。例如,高壓觸電事故中,可能因為強電弧或很大的電流導致燒傷使人致命;低壓觸電事故中,可能因為心室顫動,也可能因為窒息時間過長使人致命,一旦發生心室顫動,數分鐘內即可導致死亡。因此,在小電流(不超過數百毫安)的作用下,電擊致命的主要原因是電流引起心室顫動,因而室顫電流是最小的致命電流。
室顫電流和室顫閾值除取決于電流持續時間、電流途徑、電流種類等電氣參數外,還取決于機體組織、心臟功能與個體生理特征。
實驗表明,室顫電流與電流持續時間有很大關系。如圖1-6 所示,室顫電流與電流持續時間的關系符合“Z”形曲線的規律。當電流持續時間超過心臟搏動周期時,人的室顫電流約為50mA;當電流持續時間短于心臟搏動周期時,人的室顫電流約為數百毫安。當電流持續時間在 0.1s以下時,如電擊發生在心臟易損期,500mA以上乃至數安的電流才能夠引起心室顫動。在同樣電流下,如果電流持續時間超過心臟搏動周期,則可能導致心臟停止跳動。

圖1-6 室顫電流-時間曲線
工頻電流作用于人體的效應可參考表1-4。表1-4中,0是沒有感覺的范圍;A1、A2、A3是不引起心室顫動,不致產生嚴重后果的范圍;B1、B2是容易產生嚴重后果的范圍。
表1-4 工頻電流對人體的作用

②傷害程度與電流持續時間的關系。從表1-3可看出,通過人體電流的持續時間越長,越容易引起心室顫動,危險性就越大,其主要原因有三:
a.能量的積累。電流持續時間越長,能量積累越多,心室顫動電流減小,使危險性增大。根據動物實驗和綜合分析得出,對于體重50kg的人,當發生心室顫動的概率為0.5%時,引起心室顫動的工頻電流與電流持續時間之間的關系可用下式表示:

式中 I——心室顫動電流,mA;
t——電流持續時間,s。
上式所允許的時間范圍是0.01~0.5s。
心室顫動電流與電流持續時間的關系還可表示為:
當t≥1s時:I=50mA;
當t<1s時:It=50mA?s。
上述所允許的時間范圍是0.1~5s。
b.與心臟易損期重合的可能性增大。在心臟搏動周期中,只有相應于心電圖上約0.2s的T波(特別是T波前半部)這一特定時間對電流是最敏感的。該特定時間即心臟易損期。電流持續時間越長,與心臟易損期重合的可能性越大,電擊的危險性就越大;當電流持續時間在0.2s以下時,重合心臟易損期的可能性較小,電擊危險性也較小。
c.人體電阻下降。電流持續時間越長,人體電阻因出汗等原因而降低,使通過人體的電流進一步增加,電擊危險亦隨之增大。
③傷害程度與電流途徑的關系。電流通過心臟會引起心室顫動,電流較大時會使心臟停止跳動,從而導致血液循環中斷而死亡。電流通過中樞神經或有關部位,會引起中樞神經嚴重失調而導致死亡。電流通過脊髓,會使人偏癱等。
上述傷害中,以心臟傷害的危險性最大。因此,流過心臟的電流越大,且電流路線越短的途徑,是電擊危險性越大的途徑。
利用心臟電流因數可以粗略估計不同電流途徑下心室顫動的危險性。
如果通過人體某一電流途徑的電流為I,通過左手到腳的電流為I0,且二者引起心室顫動的危險程度相同,則心臟電流因數K可按下式計算:

不同電流途徑的心臟電流因數見表1-5。
表1-5 各種電流途徑的心臟電流因數

下面舉例說明表1-5的應用。由表1-5可知,對于左手—右手的電流途徑,心臟電流因數為0.4,因此,150mA電流引起心室顫動的危險性與左手—左腳、右腳或雙腳電流途徑下 60mA電流的危險性大致相同。
可以看出,胸—左手是最危險的電流途徑;胸—右手,左手—左腳、右腳或雙腳,右手—左腳、右腳或雙腳,雙手—雙腳等也是很危險的電流途徑。除表1-5中所列各個途徑外,頭—手和頭—腳也是很危險的電流途徑。左腳—右腳的電流途徑也有相當的危險,而且這條途徑還可能使人站立不穩而導致電流通過全身,大幅度增加觸電的危險性。局部肢體電流途徑的危險性較小,但可能引起中樞神經系統失調導致嚴重后果,或可能造成其他的二次事故。
各種電流途徑發生的概率是不一樣的。例如,左手—右手的概率為 40%,右手—雙腳的概率為 20%,左手—雙腳的概率為17%等。
④傷害程度與電流種類的關系。不同種類電流對人體傷害的構成不同,其危險程度也不同,但各種電流對人體都有致命危害。
a.直流電流的作用。直流電擊事故較少,原因:一是直流電流的應用比交流電流的應用少得多;二是發生直流電擊時比較容易擺脫帶電體,室顫閾值也比較大。
直流電流對人體的刺激作用與電流的變化有關,特別是與電流的接通和斷開聯系在一起。對于同樣的刺激效應,直流電流約為交流電流的2~4倍。
直流感知電流和感知閾值取決于接觸面積、接觸條件、電流持續時間和個體生理特征。直流感知閾值約為2mA。與交流不同的是,直流電流只在接通和斷開時才會引起人的感覺,而感知閾值電流在通過人體不變時是不會引起感覺的。
與交流不同,對于300mA以下的直流電源,沒有確定的擺脫閾值,而僅僅在電流接觸和斷開時導致疼痛和肌肉收縮。300mA及以上的直流電流,將導致不能擺脫或數秒至數分鐘以后才能擺脫帶電體。
直流室顫閾值也取決于電氣參數和生理特征。動物實驗資料和電氣事故資料的分析指出,腳部為負極的向下電流的室顫閾值是腳部為正極的向上電流的2倍;而對于左手—右手的電流途徑,不大可能發生心室顫動。
當電流持續時間超過心臟搏動周期時,直流室顫閾值為交流的數倍。電擊持續時間小于200ms時,直流室顫閾值大致與交流相同。顯然,對于高壓直流,其電擊危險性并不低于交流的危險性。
當300mA的直流電流通過人體時,人體四肢有緩熱感覺。在電流途徑為左手—右手的情況下,直流電流為 300mA及以下時,隨持續時間的延長和電流的增大,可能產生可逆性心律不齊、電流傷痕、燒傷、眩暈乃至失去知覺等病理效應;而當直流電流為300mA以上時,經常出現失去知覺的情況。
b.100Hz以上交流電流的作用。100Hz以上頻率在電動工具及電焊(可達450Hz)、電療(4~5kHz)、開關方式供電(20kHz~1MHz)等方面使用。由于它們對機體作用的實驗資料不多,因此,有關依據的確定比較困難。但是各種頻帶的危險性是可以估算的。
由于皮膚電容的存在,高頻電流通過人體時,皮膚阻抗明顯下降,甚至可以忽略不計。
為了評價高頻電流的危險性,可引進一個頻率因數來衡量。頻率因數是指某種頻率電流與有相應生理效應的工頻電流的閾值之比。某頻率下的感知電流、擺脫電流、頻率因數是各不相同的。
100Hz以上電流的頻率因數都大于 1。當頻率超過 50Hz時,頻率因數由慢至快,逐漸增大。感知電流、擺脫電流與頻率的關系可按圖1-7確定。圖中曲線1、2、3為感知電流曲線。曲線1是感知概率為0.5%的感知電流線;曲線2是感知概率為50%的感知電流線;曲線3是感知概率為99.5%的感知電流線。曲線 4、5、6分別是擺脫概率99.5%、50%、0.5%的擺脫電流線。

圖1-7 感知電流、擺脫電流與頻率的關系曲線
c.沖擊電流的作用。沖擊電流指作用時間不超過0.1~10ms的電流,包括方脈沖波電流、正弦脈沖波電流和電容放電脈沖波電流。評價沖擊電流的參數有感知閾值、疼痛閾值和室顫閾值,沒有擺脫閾值。
沖擊電流影響心室顫動的主要因素是It和I2t的值。在給定電流途徑和心臟相位的條件下,相應于某一心室顫動概率的It最小值和I2t最小值分別叫作比室顫電量和比室顫能量。其感知閾值用電量表示,即在給定條件下,引起人們任何感覺電量的最小值。沖擊電流不存在擺脫閾值,但有一個疼痛閾值。疼痛閾值是手握大電極加沖擊電流不引起疼痛時,比室顫電量It或比室顫能量I2t的最大值。這里所說的疼痛是人不愿意再次接受的痛苦。當超過疼痛閾值時人會產生蜜蜂刺痛或煙頭灼痛的痛苦。從比室顫能量I2t的觀點考慮,在電流流經四肢、接觸面積較大的條件下,疼痛閾值為(50×10-6)~(100×10-6)A2?s。
室顫閾值取決于沖擊電流波形、電流延續時間、電流大小、脈沖發生時的心臟相位、人體內電流途徑和個性生理特征。
動物實驗指出,對于短脈沖,通常只在脈沖與心臟易損期重合的情況下才發生心室顫動;對于10ms以下的短脈沖,是由比室顫電量和比室顫能量激發心室顫動的。對于左手—雙腳的電流途徑,沖擊電流的室顫閾值見圖1-8。圖中C1以下是不發生室顫的區域;C1與C2之間是低度室顫危險的區域(概率5%以下);C2與C3之間是中度室顫危險的區域(概率50%);C3以上是高度室顫危險的區域(概率50%以上)。
2.人體阻抗
人體阻抗是定量分析人體電流的重要參數之一,也是處理許多電氣安全問題所必須考慮的基本因素。
人體導電與金屬導電不同,人體內有大量的水,主要依靠離子導電,而不是依靠自由電子導電。另外,由于機體組織細胞之間激發產生能量遷移,也表現出導電性。這種導電性類似半導體的導電作用。
對于電流來說,人體皮膚、血液、肌肉、細胞組織及其結合部等構成了含有電阻和電容的阻抗。其中,皮膚電阻在人體阻抗中占有很大的比例。

圖1-8 沖擊電流的室顫閾值
人體阻抗包括皮膚阻抗和體內阻抗,其等效電路如圖1-9所示。圖中RP1和RP2表示皮膚電阻,CP1和CP2表示皮膚電容,RP1和CP1的并聯表示皮膚阻抗ZP1,RP2和CP2的并聯表示皮膚阻抗ZP2,Ri與其并聯的虛線支路表示體內阻抗Zi,皮膚阻抗與體內阻抗的和稱為人體總阻抗ZT,下面分別對ZP、Zi、ZT進行簡單介紹。

圖1-9 人體總阻抗的等效電路
(1)皮膚阻抗ZP皮膚由外層的表皮和表皮下面的真皮組成。表皮最外層的角質層,其電阻很大,在干燥和清潔的狀態下,其電阻率可達(1×105)~(1×106)Ω?m。
皮膚阻抗是指表皮阻抗,即皮膚上的電極與皮下導電組織之間的電阻抗,以皮膚電阻和皮膚電容并聯來表示。皮膚電容是指皮膚上的電極與真皮之間的電容。
皮膚阻抗值與接觸電壓、電流幅值和持續時間、頻率、皮膚潮濕程度、接觸面積和施加壓力等因素有關。當接觸電壓小于50V時,皮膚阻抗隨接觸電壓、溫度、呼吸條件等因素影響有顯著的變化,但其值還是比較高的;當接觸電壓在50~100V范圍時,皮膚阻抗明顯下降,當皮膚擊穿后,其阻抗可忽略不計。
(2)體內阻抗Zi體內阻抗是除去皮膚之后的人體阻抗。體內阻抗雖然也包括電容,但其電容很?。▓D1-9中虛線支路上電容小,但電阻大),可以忽略不計。因此,體內阻抗基本上可以視為純電阻。體內阻抗主要取決于電流途徑和接觸面積。當接觸面積過小,例如僅數平方毫米時,體內阻抗將會很大。
體內阻抗與電流途徑的關系如圖 1-10 所示。圖中數值是用手—手內阻抗比值的百分數表示的。無括號的數值為單手至所示部位的數值;括號內的數值為雙手至所示部位的數值。如電流途徑為單手—雙腳內阻抗值與手—手內阻抗值比值的百分數為100%;電流途徑為雙手—雙腳內阻抗值將降至圖上所標明的 75%。這些數值可用來測定人體總阻抗的近似值。
當手—手的內阻抗值已給定或測得后,利用圖1-10可計算出手到各部分之間的內阻抗值。例如,已知手—手的內阻抗值為700Ω,則單手和雙手—頭部的內阻抗值分別為手—手的內阻抗值的 50%和30%,即分別為350Ω和210Ω。
(3)人體總阻抗ZT人體總阻抗是包括皮膚阻抗與體內阻抗的全部阻抗,見圖1-9。當接觸電壓大致在50V以下時,由于皮膚阻抗受多種因素影響而顯著變化,人體總阻抗隨皮膚阻抗也有很大的變化。當接觸電壓較高時,人體總阻抗與皮膚阻抗之間關系越來越小,在皮膚擊穿后,人體總阻抗接近于人體體內阻抗Zi。另外,由于存在皮膚電容,人體總阻抗ZT受頻率的影響,在直流時人體總阻抗值較高,隨著頻率上升人體總阻抗值下降。
電流瞬間通過時的人體電阻叫作人體初始電阻。在這一瞬間,人體各部分電容尚未充電,相當于斷路狀態。因此,人體初始電阻近似等于體內阻抗。人體初始電阻主要取決于電流途徑,其次才是接觸面積。人體初始電阻的大小限制瞬間沖擊電流的峰值。根據試驗,在電流途徑左手—右手或單手—單腳、大接觸面積的條件下,相應于5%概率的人體初始電阻為500Ω。
表1-6列出不同接觸電壓下的人體總阻抗值,表中數據相應于干燥條件,較大的接觸面積(50~100cm2),電流途徑為左手—右手的情況。作為參考,該表數據亦可用于兒童。

圖1-10 不同電流途徑的體內阻抗值(%)
表1-6 人體總阻抗值ZT
