如果必须做一个选择,你宁愿让220V/1A的电线电一下,还是220A/1V的电线电一下?感觉好笑之余,也感触,很多非电力人员对电力敬畏心不够,对整天接触到的电压和电流,不知道哪个对人更危险。希望本科普文章能帮助更多人认知电源,远离危险。
1、何谓安全?
要判断好哪个更安全,首先就先要认知“安全电压“和”安全电流“。
①安全电流
电流是造成电击伤害的主要因素。笼统的说人体对电流的反应可分为几个阶段:
◆感知阈值:一般为0.5-1mA,人体会感觉到轻微的刺痛。
◆疼痛阈值:一般为10mA,人体会感到剧烈疼痛,但通常没有有害的电气生理效应,但一般认为超过10mA便不是安全电流。
◆无法摆脱阈值:一般为30mA左右,人体无法自主摆脱电流,但通常没有所预期的器官损坏。这也是为什么家庭用电的漏电电流设置为此数值的原因之一。
◆心脏停搏阈值:一般为50mA,电流可能导致心脏停搏,危及生命。
再次强调以上是为便于大家理解的笼统说法,实际具体电流阈值与电流流通路径(比如从左手到右手和左手到双脚的具体阈值则不同)、人的体质、通电时间、潮湿度、接触面积等都有关系。具体我们可以看下GB/T13870.1-2022《电流对人和家畜的效应 第1部分:通用部分》:
②安全电压
关于安全电压我们直接看《GB/T3805-2008 特低电压(ELV)限值》:
6.1 稳态限值
表1给出了正常状态和故障状态下,环境状况为1至3的稳态直流电压和频率范围为15Hz2100Hz的稳态交流时的电压限值;对于接触面积小于1cm2的不可握紧部分,给出了更高的电压限值
表1 稳态电压限值
由此可以看出,电压限值与环境状况有关,而不是我们笼统理解的一个定值,与哪些环境有关呢,让我们看环境状况的数字对应的描述:
5 环境状况
本标准考虑了以下各种环境状况的影响因素:
环境状况1:皮肤阻抗和对地电阻均可忽略不计(例如人体浸没条件);
环境状况2:皮肤阻抗和对地电阻降低(例如潮湿条件);
环境状况3:皮肤阻抗和对地电阻均不降低(例如干燥条件);
环境状况4:特殊状况(例如电焊、电镀)。特殊状况的定义由各有关专业标准化技术委员会规定。
由上我们先得出两条有效有用的结论:
1)安全电压与人体状态关系密切,干燥时可以承受的33V,当潮湿条件下却只能承受16V(注意也与接触面积等有关,标准里有说明);
2)电很危险,再小的电压也触摸不得(浸在水中时,允许的最低电压限值为0);所以我们平常听到的36V,24V的安全电压也是笼统的说法。
综上所述,对于电没有绝对安全,还是要本着能不碰则不碰的原则。
2、220V/1A与220A/1V对比分析
①分析被220V/1A电线电一下的情况
根据欧姆定律,可以推出。对于220V/1A的情况:人体电阻一般在千欧到兆欧级别,当接触这样的电源时,根据串联电路分压原理,大部分电压会加在人体上。若按照较小数值1000欧考虑(接地电阻忽略),此时电流为220mA。显然这个电流数值根据GB/T13870.1-2022《电流对人和家畜的效应 第1部分:通用部分》表13来看,大概率是有生命危险的,可能会对人体造成电击伤害,包括心脏骤停、肌肉痉挛等情况。
②分析被220A/1V电线电一下的情况
对于1V/220A 的情况:当人体接触这种低电压、大电流的电源时,因为人体电阻远远大于电源内阻,根据串联电路分压原理,人体分得的电压非常低。同样按照较小数值1000欧考虑(接地电阻忽略),此时电流为1mA,无论看电压还是电流都是相对安全的。
最终结论:单纯就问题论问题,宁愿选择被220A/1V的电线电一下。不过,从安全角度考虑,在任何情况下,都应该尽量避免接触带电的电线,防止发生意外触电事故。
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