[PDF] GB/T 13870.1-2008 - 自动发货. 英文版
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| GB/T 13870.1-2008 | 495 | GB/T 13870.1-2008 | 9秒内发货PDF | 电流对人和家畜的效应 第1部分：通用部分 |
| 基本信息 | |
|---|---|
| 标准编号 | GB/T 13870.1-2008 (GB/T13870.1-2008) |
| 中文名称 | 电流对人和家畜的效应 第1部分：通用部分 |
| 英文名称 | Effects of current on human beings and livestock -- Part 1: General aspects |
| 行业 | 国家标准 (推荐) |
| 中标分类 | Q77 |
| 国际标准分类 | 91.140.50 |
| 字数估计 | 42,461 |
| 发布日期 | 2008-06-19 |
| 实施日期 | 2009-04-01 |
| 旧标准 (被替代) | GB/T 13870.1-1992 |
| 引用标准 | GB/T 3805-1993; IEC 导则104-1997 |
| 采用标准 | IEC/TS 60479-1-2005, IDT |
| 标准依据 | 国家标准批准发布公告2008年第10号(总第123号) |
| 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 |
| 范围 | 就通过人体的一条给定的电流通路而言, 对人的危险主要取决于电流的数值和通电时间。但是在许多情况下, 以下各条款规定的时间/电流区域, 实际上并不直接用于电击防护设计。必须以时间为函数的接触电压(即通过人体的电流与人体阻抗的乘积)的允许极限值作为判据。由于人体的阻抗随接触电压而变化。所以电流与电压的关系不是线性的, 因此需要给出其关系数据。人体的不同部分如皮肤、血液、肌肉、其他的组织和关节对电流呈现的阻性和容性分量组成了人体阻抗。 |
GB/T 13870.1-2008: 电流对人和家畜的效应 第1部分：通用部分
GB/T 13870.1-2008 英文名称: Effects of current on human beings and livestock -- Part 1: General aspects
ICS ９１．１４０．５０
Q７７
中华人民共和国国家标准
１ 范围
就通过人体的一条给定的电流通路而言，对人的危险主要取决于电流的数值和通电时间。但是在
许多情况下，以下各条款规定的时间／电流区域，实际上并不直接用于电击防护设计。必须以时间为函
数的接触电压（即通过人体的电流与人体阻抗的乘积）的允许极限值作为判据。由于人体的阻抗随接触
电压而变化。所以电流与电压的关系不是线性的，因此需要给出其关系数据。人体的不同部分如皮肤、
血液、肌肉、其他的组织和关节对电流呈现的阻性和容性分量组成了人体阻抗。
人体阻抗的数值取决于若干因素，特别是电流路径，接触电压、电流的持续时间、频率、皮肤潮湿程
度、接触表面积、施加的压力和温度。
本标准中所列阻抗值主要是对尸体和少数活人身上进行测定所得的数据仔细审核而得的。
交流电流对人体的效应，基本上以电气装置中最常用的频率为５０Ｈｚ或６０Ｈｚ的交流电流效应的
有关研究结果为依据，但所给出的数据被认为可适用于１５Ｈｚ至１００Ｈｚ的频率范围，在此范围起始端
频率的阈值比５０Ｈｚ或６０Ｈｚ的阈值为高，主要是，本章首要考虑心室纤维性颤动的危险，因为它是致
命事故的主要机制。
从直流应用的数量来看，直流发生的事故比预期的要少得多，只有在其非常不利的情况下，例如在
矿井中才会发生致命事故；部分原因是被抓住的直流带电体较易于摆脱，以及当电击持续时间大于心博
周期时，直流电流的心室颤动阈比交流的要高得多。
注：GB/T １３８７０包括关于各种生理效应的人体阻抗和人体电流阈值的资料。这种资料可以被组合，以便引用于某
种人体电流通路、接触的潮湿条件以及皮肤接触面积的交流和直流的接触电压阈的评估，有关接触电压阈的生
理效应的资料包括在GB/T ３８０５标准中。
５ 在１５H狕至１００H狕范围内正弦交流电流的效应
本章说明频率范围为１５Ｈｚ至１００Ｈｚ的正弦交流电流通过人体时的效应。
注：除非另有说明，以后所说的电流值均为方均根值。
接触电流及其效应的实例如图２０所示。
５．１ 感知阈感知阈取决于若干参数，如与电极接触的人体的面积（接触面积）、接触的状况（干燥、潮湿、压力、温
度），而且，还取决于个人的生理特性。
５．２ 反应阈
反应阈取决于若干参数，如与电极接触的人体的面积（接触面积）、接触的状况（干燥、潮湿、压力、温
度），而且，还取决于个人的生理特性。
与时间无关的０．５ｍＡ的电流值，是在本部分中假设作为当接触可导电的表面时的反应阈。
５．３ 活动抑制在本部分中的“活动抑制”意味着这样一种电流效应，即受电流影响的人的身体（或身体的部分）不
能自主地活动。对肌肉的效应有可能是由于电流通过受损伤的肌肉或通过相关联的神经或相关联的脑髓部分流通
所导致的结果。
能导致活动抑制的电流值取决于受损伤肌肉的体积、受电流损伤的神经类型和脑髓的部位。
５．４ 摆脱阈
摆脱阈取决于若干参数，如接触面积、电极的形状和尺寸，而且，还取决于个人的生理特性。
在该技术规程中，约１０ｍＡ的值是针对成年男人而假设的。
在本部分中，约５ｍＡ的数值适用于所有人（附加资料见图２３）。
５．５ 心室纤维性颤动阈
心室纤维性颤动阈取决于生理参数（人体结构、心脏功能状态等）以及电气参数（电流的持续时间和
路径、电流的特性等）。心脏活动的说明见图１７和图１８。
对于正弦波交流（５０Ｈｚ或６０Ｈｚ），如果电流的流通被延长到超过一个心博周期，则纤维性颤动阈
具有显著的下降。这种效应是由于诱发期外收缩的电流，使心脏不协调的兴奋状态加剧所导致的结果。
当电击的持续时间小于０．１ｓ，电流大于５００ｍＡ时，纤维性颤动就有可能发生，只要电击发生在易
损期内，而数安培的电流幅度，则很可能引起纤维性颤动。对于这样的强度而持续的时间又超过一个心
搏周期的电击，有可能导致可逆性的心跳停止。
对电流的持续时间超过一个心博周期，图１９表示的是来自动物的实验与人的来自对电气事故的统
计计算的心室纤维颤动阈之间的比较。
在将于动物的实验结果施用于人体时，以左手到双脚的电流路径，很方便地建立了一条经验曲线
Ｃ１（见图２０），在曲线Ｃ１以下，纤维性颤动是不大可能发生的。对处于１０ｍＡ和１００ｍＡ之间的短持
续时间的高电平区间，被选作从５００ｍＡ到４００ｍＡ的递降的曲线。在电气事故资料的基础上，对持续
时间长于１ｓ的较低的电平区间，被选作在１ｓ时的５０ｍＡ至持续时间长于３ｓ的４０ｍＡ的递减的曲
线。两电平区间用平滑的曲线连接。
根据对动物实验结果的统计计算，建立了分别为５％和５０％的纤维性颤动概率的曲线Ｃ２和Ｃ３（见
图２０）。曲线Ｃ１、Ｃ２和Ｃ３适用于关于左手到双脚的电流路径。
５．６ 与电击相关的其他效应
其他的电气效应，如肌肉收缩、血压上升、心跳脉冲的形成和传导的紊乱（包括心房纤维性颤动和瞬
时的心律紊乱）都可能发生。这样一些效应通常并非是致命的。
如果有数安培电流持续的时间超过数秒，则深度的烧伤和其他的内部伤害都可能产生。也可能见到外表烧伤。
高压事故不可能导致心室纤维性颤动的后果，而是产生其他的心博停止的形式。这在事故统计方
面被证明，并由动物的实验得到确认。然而，目前还没有足够的资料来鉴别这些情况的可能性。
心室纤维性颤动是致命的，因为它拒绝能输送所需要氧的血液的流动。不涉及心室纤维性颤动的
电气事故也可能是致命的。其他的效应有可能影响呼吸，而或许防碍人大声呼救。这些相关机理包括
呼吸调节的功能紊乱、呼吸肌肉的麻痹、肌肉的神经中枢活动通路的破坏和头脑内部呼吸调节机理的破
坏。这些效应如若持久，则不可避免地会导致死亡。如果人要从可逆性呼吸效应中恢复原状，则必须强
制性地实施果断的人工呼吸。尽管如此，其人仍有可能死亡。如果电流通过如脊髓或呼吸调节中枢这
种关键部分，则很可能发生死亡。这些效应都在考虑中，而且，相应的阈也还没有被定义。
强的横跨膜电场可能破坏细胞，尤其是细长的细胞，如骨格肌肉的细胞。这并不是热的效应。这些
情况可见于高强度、短持续时间的人体电流（如由于瞬间的与高压配电线接触），它们作为例子已被观察
到。强电场跨越细胞膜可能在膜中诱发毛孔的形成。这种效应被称为电制孔。这些毛孔可能是稳定
的，而且基本上是全密闭的，或可能增大而变成不稳定的，并继而引起细胞膜破裂。于是，组织不可逆地
被破坏了。这时，可能发生组织坏死，常常需要将受伤的肢体截肢。电制孔不限于任何特殊的电流幅度
或任何特殊的电流通路或流通的持续时间。
相关的非电伤害，如外伤性的伤害应予以考虑。
５．７ 电流对皮肤的效应
５．８ 时间／电流区域的说明（见图２０）
ＡＣ-１ ０．５ｍＡ的曲线ａ的左侧 有感知的可能性，但通常没有被“吓一跳”的反应
ＡＣ-２ 曲线ａ至曲线ｂ
可能有感知和不自主地肌肉收缩但通常没有有害的电生理学效应
ＡＣ-３ 曲线ｂ至曲线ｃ
可强烈地不自主的肌肉收缩。呼吸困难。可逆性的心脏功能
障碍。活动抑制可能出现。随着电流幅而加剧的效应。通常没
有预期的器官破坏
５．９ 心脏电流系数（F）的应用
心脏电流系数可用以计算通过除左手到双脚的电流通路以外的电流Iｈ，此电流与图２０中的左手
到双脚的Iｒｅｆ的具有同样心室纤维性颤动的危险；
６ 直流电流的效应
本章说明通过人体的直流电流的效应。
注１：术语“直流电流”是指无纹波直流电流，然而，关于纤维性颤动效应，对于含有不大于１０％方均根值的正弦纹
波电流的直流，本条款给出的数据是保守的。
注２：纹波的影响在IEC ６０４７９-２的第５章中叙述。
注３：对于电流的持续时间在１０ｍｓ以下，见IEC ６０４７９-２的第６章。
接触电流及其效应的实例如图２１中所示。
６．１ 感知阈和反应阈
这两个阈取决于若干参数，如接触面积、接触状况（干燥度、湿度、压力、温度）、通电时间和个人的生
理特点。与交流不同，在感知阈水平时直流只有在接通和断开时才有感觉，而在电流流过期间不会有其
他感觉。在与交流类似的研究条件下测得的反应阈约为２ｍＡ。
６．２ 活动抑制阈和摆脱阈
与交流不同，直流没有确切的活动抑制阈或摆脱阈。只有在电流接通和断开时，才会引起肌肉疼痛
和痉挛状收缩。
６．３ 心室纤维性颤动阈
如同在交流纤维颤动阈中所说明的（见５．５），直流的纤维性颤动阈也取决于生理和电气参数。
由电气事故资料得知，似是通常纵向电流才会有心室纤维性颤动的危险。至于横向电流，由动物实
验得知在更高的电流强度时也可能发生。
从动物的实验及电气事故资料得知，向下电流的纤维性颤动阈，约为向上电流的两倍。
电击时间长于一个心博周期时，直流的纤维性颤动阈比交流要高好几倍。当电击时间短于２００ｍｓ
时，其纤维性颤动阈和交流以方均根的阈值大致相同。
由动物实验所获得的绘制的曲线，适用于纵向向上的（脚为正极性的）电流。在图２２中的曲线Ｃ２和
Ｃ３表示计算的电流强度和持续时间的组合，在这种情况下，当电流路径为纵向通过躯体（即从左前肢到双
后脚）时，则动物的心室纤维性颤动的概率分别约为５％和５０％ 。曲线Ｃ１表示电流和持续时间的组合，低
于曲线Ｃ１，根据对动物的研究，对电流通过人体的同样的纵向通路，则心室纤维性颤动的可能比预计低很
多。新近的研究表明对于人的心室纤维性颤动阈，对每一个持续时间而言，都高于与动物相比的电流幅
度。例如，对于健康的人，其左手到双脚的阈电流，对于长的电流持续时间，可能是２００ｍＡ的数量级。然
而，并不是所有人的心脏都是健康的，而且有些疾病可能会影响心室纤维性的颤动阈。具有不健康心脏状
况的某些人，其心室纤维性颤动阈低于正常标准，但对减少的量并无准确的了解。因此，在图中所表示的
以研究动物为依据的那条Ｃ１曲线，用于说明关于人的心室纤维性颤动阈是保守的估计。还没有在Ｃ１曲
线以下电击死亡的电气事故，这表明，对于所有人而言，Ｃ１曲线或许是保守的。对于纵向向下的电流（双
６．４ 电流的其他效应
电流接近１００ｍＡ时，通电期间，四肢有发热感。在接触面的皮肤内感到疼痛。
３００ｍＡ以下横向电流流过人体几分钟时，随着时间和电流量的增加，可引起可逆的心律失常、电
流伤痕、烧伤、头昏以及有时失去知觉。超过３００ｍＡ时，往往会失去知觉。
电流达数安培延续超过几秒，则可能发生深度烧伤或其他损伤，甚至死亡。
像电制孔（见５．６）这样的效应，有可能因同直流电路和交流电路的接触而引起。
有关非电气伤害，如外伤的伤害考虑。
６．５ ......
英文网页English: GB/T 13870.1-2008
相关标准: GB/T 13554|GB/T 13870.1|GB/T 13870.4|GB/T 13870.5|GB/T 13870.1-2008|GB/T 13870.1|