Bezpieczny limit prądu dla kontaktu z człowiekiem?


31

Jaki jest punkt, poniżej którego prąd elektryczny jest ogólnie uważany za bezpieczny dla „przypadkowego” kontaktu z człowiekiem?

Czy napięcie lub natężenie są bardziej „niebezpieczne” (np. Wysokie napięcie / niskie natężenie w porównaniu z niskim napięciem / wysokim natężeniem), czy może jedynym czynnikiem jest całkowity prąd?


1
Oto początek. To ogromne archiwum, a na temat bezpieczeństwa elektrycznego i kontaktów międzyludzkich napisano niezliczone książki. Zasadniczo nie ma „swobodnego” kontaktu. W skrócie: prąd zabija, napięcie boli. Częstotliwość jest również bardzo ważna!
AndrejaKo,

3
Różni się również w zależności od osoby. Ktoś z arytmią serca jest o wiele bardziej podatny na popadanie w migotanie niż osoba ze zdrowym sercem.
Connor Wolf,


To jest bardzo skomplikowane. To zależy, ile prądu płynie w pobliżu serca itp. En.wikipedia.org/wiki/Electric_shock
Kamil

Odpowiedzi:


21

Zasadniczo uważałem się za rezystor 70 kΩ do ziemi, który odczuwa ból przy około 1 mA, który może być napędzany przez około 70 V. Z mojego doświadczenia wynika, że ​​próg bólu wynosi nieco powyżej 48 V.

Nie mogę powiedzieć, że mam dobrą naukę medyczną na poparcie tego, ale istnieje kilka empirycznie uzyskanych punktów danych, z których nie jestem jeszcze martwy.


6
Dzięki i nie czuję się zobowiązany do gromadzenia więcej punktów danych na moim koncie!
Mark Harrison

6
To 70kOhm jest scenariuszem bardzo optymistycznym (kontakt na małej powierzchni).
Kamil

1
Jeśli twoje ręce są moczone w słonej wodzie, 70V będzie raczej niebezpieczne
Dirk Bruere

31

Oto artykuł zatytułowany „Przegląd zagrożeń związanych z narażeniem na niskie napięcia” który posłużyłem jako odniesienie, odpowiadając na pytanie dotyczące bezpieczeństwa medycznego (projektuję sprzęt i oprogramowanie wbudowane dla urządzeń medycznych, które podlegają zatwierdzeniu przez FDA).

Ponieważ ciało ma rezystancję minimalną około 550 omów, aby uzyskać wystarczającą ilość prądu do uszkodzenia, wymagany jest minimalny teoretyczny poziom napięcia wynoszący około 16,5 V wartości szczytowej (co odpowiada prądowi o wartości szczytowej 30 mA , który może wywołać paraliż oddechowy, jeśli zostanie poprowadzony w poprzek skrzynia na kilka minut kontaktu przy tym niskim napięciu). Na podstawie przypadków przebadanych przez autora pojedyncze najniższe napięcie, które może powodować przezskórne porażenie prądem u osoby dorosłej, wynosi 25 woltów.

Do mniej niż jedną minutę styku, prądy> 40 mA muszą spowodować migotanie komór, co odpowiada teoretycznej napięciem 27,5 V piku . Dla mniej niż jedną sekundę ekspozycji,> 100 mA szczyt i 55 V peak są wymagane. Autor stwierdza, że we wszystkich przypadkach studiował, nie było przypadkowe prądem z ekspozycji krótkoterminowych do napięć poniżej 50 V szczyt .


1
Dobry artykuł. Dodałbym, że omówiona w pańskiej odpowiedzi jest bardzo najgorszą analizą przypadku. Bardzo duże obszary kontaktu, cienka / mokra skóra, długotrwałe narażenie, otarcia itp. Odporność skóry może się znacznie zmienić w odpowiedzi na takie sytuacje. Na przykład w tym artykule wymieniono suchą, nieprzerwaną rezystancję o rezystancji 100k-2M omów oraz że przy napięciu 12 V występuje niewielki lub żaden rozkład odporności skóry To łączy się z moim doświadczeniem w pracy elektrycznej, gdy młodsze 50-75 V nie było zauważalnej pracy na żywo (kontakt ręki), chyba że twoje dłonie dużo się pocą. 120 V boli.
Mark

1
Jakie jest napięcie dzwonka na liniach telefonicznych? 48v? Czy to jest 96v? Tak czy inaczej, daje całkiem niezłe ostrze, jeśli zadzwoni telefon, gdy pracujesz nad okablowaniem na żywo ... :-)
Brian Knoblauch

@Brian - napięcie dzwonka wynosi około 90 V prądu przemiennego przy 20 Hz
tcrosley 21.01.11

3
W USA pierścień ma teoretycznie 90 V prądu przemiennego przy 20 Hz, ale widziałem, że bardzo się różni, szczególnie na obszarach wiejskich rutynowo widziałbym 100-110 V. W idealnym przypadku na linii powinno być -48VDC, ale znowu może się różnić, szczególnie na obszarach wiejskich, na których pracowałem. Napięcie pierścieniowe (90 VAC) jest również wywierane na napięcie nadzorcze (-48 VDC). Kiedy prąd jest pobierany, końcówka spada z ziemi, a pierścień podnosi się, limit prądu wynosi około 20 mA w wyniku rezystancji systemu. Parę razy uderzyło mnie pulsowanie pierścienia, boli, ale prąd szybko spada napięcie.
Mark

3
Ale 12 woltów HAS zabiło ochotników po nałożeniu na klatkę piersiową , mimo że pod ręką mieli dostępną wiedzę medyczną na wypadek problemów. Po wystąpieniu przewodnictwa impedancja efektywna może być bardzo niska.
Russell McMahon,

9

Napięcie tak naprawdę nie ma znaczenia, wymagane jest, aby pewne napięcie przechodziło przez skórę, ale napięcie nie ma żadnego wpływu na „uszkodzenie”.

Prąd szkodzi.

Słyszałem mnóstwo roszczeń, co cię zabije. W szkole EE było 60 mA prądu przemiennego i ~ 100 mA prądu stałego w klatce piersiowej, co spowodowałoby migotanie serca.

Widziałem twierdzenia, że ​​<10 mA bezpośrednio przez twoje serce może zrobić to samo. Szczerze mówiąc, oba są prawdopodobnie poprawne. Nie wiem, jak wygląda prawdziwy elektryczny model ciała, ale nie trudno mi uwierzyć, że gdyby 100mA przepływało przez moje ciało z jednej ręki do drugiej, tylko 10% przechodziło by przez moje serce bezpośrednio.

Wcześniej pracowałem na liniach telefonicznych na żywo (~ 58 V DC z odłączonym hakiem) i które początkowo nie przechodziły przez moją skórę. Pół godziny przebywania na poddaszu i spoconych rękach o temperaturze 105 ° F sprawiło, że drgnął mi palec i nie czułem się dobrze. Przy innej okazji pracowałem na linii telefonicznej, gdy ktoś ją wybrał ... to było do bani ... impuls dzwonka wynosi 120 V AC (choć limit prądu) i wcale nie jest dobrze.

Potrzeba tylko kilku miliamperów, aby poważnie zwrócić na siebie uwagę, 10 + mA zablokuje mięśnie, ale to w dużej mierze zależy od częstotliwości.

Aby powrócić do swojego punktu ... ponad 100-200 mA, możesz spodziewać się, że zobaczysz ciało płonące i takie tam. Ale oczywiście z powyższej dyskusji serca zlokalizowane prądy, które są znacznie mniejsze, mogą być śmiertelne.

Naprawdę nie wiem, czy istnieje pewna zasada dotycząca tego, co jest „bezpieczne”. Na przykład obecna debata na temat użycia paralizatorów wydaje się wskazywać, że nie ma zbyt wielu rozstrzygających dowodów.


4
To nie prąd zabija, to migotanie. Ważna jest ścieżka, którą prąd przepływa przez twoje ciało i obecność wibracji, które zakłócają serce. Mówiąc: „napięcia nie ma znaczenia, jest to prąd, który zabija” będą jedynie zachęcać ludzi, aby spojrzeć na bieżącej ocenie z zasilaczem i myślę, że w jakiś sposób ma coś wspólnego z niebezpieczeństwem niego. Zasilacze prawie zawsze są zasilaczami napięciowymi. Nie wymuszają określonego prądu. Ilość prądu przepływającego przez twoje serce zależy od twojej rezystancji i napięcia zasilania .
endolith,

4
@endolith „To nie prąd zabija, to migotanie”. Biorąc pod uwagę, że jego prąd, który powoduje migotanie, nie rozumiem, o co ci chodzi. To tak, jakby powiedzieć: „To nie brak oddechu cię zabił, to brak O2 we krwi”. Rozumiem, co mówisz o problemie napięcia z prądem, ale szczerze mówiąc, jeśli ktoś jest na tyle głupi, aby spojrzeć na prąd znamionowy zasilacza i go uchwycić, nie można powiedzieć, że to by go uratowało. Ponadto często nie widzę źródła, które ogranicza się do prądów poniżej tego, co stwierdziłem, jest niebezpieczne, które wytwarza wystarczająco dużo V, aby przejść przez skórę.
Mark

1
@ Znak Oznacza, że ​​1 mA prądu stałego ma inny wpływ niż 1 mA prądu przemiennego o częstotliwości 60 Hz, co ma inny efekt niż duże skoki przy 2 Hz, które średnio wynoszą 1 mA. Nie ma magicznego napięcia, które zabija ludzi, nie ma też magicznego prądu.
endolith,

3
Prąd nie przepłynie przez twoje ciało bez napięcia. Pracowałem ze sprzętem do testowania ciągłości, zdolnym do przepływu ogromnych ilości prądu i mogącym bezpiecznie trzymać anodę i katodę w moich rękach z powodu niskiego napięcia. Zatem powiedzenie, że zabija cię prąd, jest jak powiedzenie: „To nie brak oddechu cię zabił, to brak O2 we krwi”. Bez różnicy potencjałów nie dostaniesz prądu.
bt2

1
@ bt2 Jeśli chcesz zbudować bezpieczne urządzenie „wstrząsowe”. Nie robisz tego, ograniczając napięcie, ponieważ nie możemy uwzględnić dużych wahań rezystancji ciała. Zbudowalibyśmy go z wysokim napięciem i ograniczeniem prądu, ponieważ ograniczenie prądu jest sposobem, w jaki możemy zagwarantować ograniczenie możliwych szkód. Jak wspomniano, w miksie może być również składnik częstotliwości, w zależności od tego, co chcesz osiągnąć. Wątpię, czy ma to duże znaczenie w urządzeniu do wstrząsania drżeniem rąk, bardziej w czymś takim jak tazer, jeśli chcesz zablokować mięśnie.
Mark

4

Pytanie egzaminacyjne dla HAM Radio Technician zawiera następującą odpowiedź:

2010 Pool - Question T0A01

Category:   T0A - AC power circuits; hazardous voltages, fuses and
            circuit breakers, grounding, lightning protection,
            battery safety, electrical code compliance

Which is a commonly accepted value for the lowest
voltage that can cause a dangerous electric shock?

A   30 volts
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.