TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 9621-1: 2013 iec/ts 60479-1: 2005



tải về 2.33 Mb.
trang2/18
Chuyển đổi dữ liệu01.06.2018
Kích2.33 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18

3.3.3. Dòng điện đi lên (upward current)

Dòng điện tiếp xúc một chiều chạy qua cơ thể người khi các bàn chân đóng vai trò là cực dương.



3.3.4. Dòng điện đi xuống (downward current)

Dòng điện tiếp xúc một chiều chạy qua cơ thể người khi các bàn chân đóng vai trò là cực âm.

4. Trở kháng điện của cơ thể người

Giá trị của trở kháng điện phụ thuộc vào một số yếu tố, cụ thể là phụ thuộc vào tuyến dòng điện, điện áp tiếp xúc, thời gian dòng điện chạy qua, tần số, độ ẩm của da, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp lực đè lên và nhiệt độ.

Sơ đồ trở kháng của cơ thể người được thể hiện trên Hình 1.

4.1. Trở kháng trong của cơ thể người (Zi)

Trở kháng trong của cơ thể người có thể coi là gần như thuần trở. Giá trị của trở kháng phụ thuộc chủ yếu vào tuyến dòng điện và, ở mức độ ít hơn, phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc.

CHÚ THÍCH 1: Các phép đo chỉ ra rằng tồn tại một thành phần dung kháng nhỏ (các đường nét đứt trong Hình 1).

Hình 2 thể hiện trở kháng trong của cơ thể người đối với các phần khác nhau của cơ thể được biểu thị bằng phần trăm của trở kháng liên quan đến tuyến dòng điện từ bàn tay đến bàn chân.

Đối với các tuyến dòng điện từ bàn tay đến bàn tay hoặc từ bàn tay đến hai bàn chân, trở kháng chủ yếu tập trung ở các chi (tay và chân). Nếu bỏ qua trở kháng của thân người, sơ đồ mạch điện đơn giản hóa có thể được thiết lập như thể hiện trên Hình 3.

CHÚ THÍCH 2: Để đơn giản hóa sơ đồ mạch điện, giả thiết rằng trở kháng của các tay và các chân có giá trị như nhau.



4.2. Trở kháng da (ZS)

Trở kháng da có thể coi là một mạng các điện trở và các điện dung. Kết cấu của da tạo thành bởi một lớp bản cách điện và các phần tử dẫn điện nhỏ (các lỗ chân lông). Trở kháng da giảm khi dòng điện tăng lên. Đôi khi quan sát được các dấu vết dòng điện (xem 4.7).

Giá trị trở kháng da phụ thuộc vào điện áp, tần số, thời gian dòng điện chạy qua, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp lực tiếp xúc, độ ẩm của da, nhiệt độ và loại da.

Đối với các điện áp tiếp xúc thấp hơn, giá trị trở kháng da thay đổi lớn, ngay cả trên một người, với diện tích bề mặt tiếp xúc và tình trạng da (khô, ẩm, đổ mồ hôi), nhiệt độ, sự thở gấp, v.v... Đối với các điện áp tiếp xúc lớn hơn, trở kháng da sẽ giảm đáng kể và trở nên không đáng kể khi da bị đánh thủng.

Liên quan đến ảnh hưởng của tần số, trở kháng da sẽ giảm khi tần số tăng.

4.3. Trở kháng tổng của cơ thể người (ZT)

Trở kháng tổng của cơ thể người gồm các thành phần điện trở và thành phần điện dung.

Đối với các giá trị điện áp tiếp xúc thấp hơn, có sự thay đổi đáng kể giá trị trở kháng da ZS và một cách tương tự trở kháng tổng của cơ thể người ZT cũng có thay đổi lớn. Đối với các điện áp tiếp xúc cao hơn, trở kháng tổng ngày càng ít phụ thuộc vào trở kháng da và giá trị của nó tiệm cận đến giá trị trở kháng trong Zj. Xem các Hình 4 đến Hình 9.

Liên quan đến sự ảnh hưởng của tần số, có tính đến sự phụ thuộc tần số của trở kháng da, trở kháng tổng của cơ thể người sẽ cao hơn đối với dòng điện một chiều và giảm đi khi tần số tăng lên.



4.4. Yếu tố ảnh hưởng đến điện trở ban đầu của cơ thể người (R0)

Tại thời điểm khi xuất hiện điện áp tiếp xúc, các điện dung trong cơ thể người chưa được tích điện. Do đó, trở kháng da ZS1 và ZS2 không đáng kể và điện trở ban đầu R0 xấp xỉ bằng trở kháng trong của cơ thể người Zj (xem Hình 1). Điện trở ban đầu R0 phụ thuộc chủ yếu vào tuyến dòng điện và phụ thuộc ở mức độ ít hơn vào diện tích bề mặt tiếp xúc.

Điện trở ban đầu R0 giới hạn đỉnh dòng điện của các xung ngắn (ví dụ điện giật do bộ điều khiển hàng rào điện).

4.5. Giá trị trở kháng tổng của cơ thể người (ZT)

Sự phụ thuộc của trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với cấp tỷ lệ 50 % của một tập hợp người sống vào diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, trung bình và nhỏ (cỡ 10 000 mm², 1 000 mm² và 100 mm² tương ứng) trong tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối ở điện áp tiếp xúc UT = 25 V xoay chiều đến 200 V xoay chiều được thể hiện trên Hình 7, Hình 8 và Hình 9.



4.5.1. Dòng điện xoay chiều hình sin 50/60 Hz đối với diện tích bề mặt tiếp xúc lớn

Giá trị của trở kháng tổng cơ thể người trong Bảng 1, Bảng 2 và Bảng 3 có hiệu lực đối với người sống và tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc rộng (cỡ 10 000 mm²), tình trạng khô (Bảng 1), tình trạng ướt nước (Bảng 2) và tình trạng ướt nước muối (Bảng 3).

Dải trở kháng tổng của cơ thể người đối với điện áp tiếp xúc đến 700 V trên diện tích tiếp xúc lớn trong tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối đối với cấp tỷ lệ 50 % của tập hợp được thể hiện trên Hình 4.

Các giá trị đối với Bảng 1, 2 và 3 thể hiện hiểu biết tốt nhất về trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với cơ thể sống của người trưởng thành. Theo như hiểu biết sẵn có hiện nay thì trở kháng tổng của trẻ em ZT được kỳ vọng là cao hơn một chút nhưng vẫn cùng mức độ lớn.



Bảng 1 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, dòng điện xoay chiều 50/60 Hz, diện tích tiếp xúc lớn, tình trạng khô

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

1 750

3 250

6 100

50

1 375

2 500

4 600

75

1 125

2 000

3 600

100

990

1 725

3 125

125

900

1 550

2 675

150

850

1 400

2 350

175

825

1 325

2 175

200

800

1 275

2 050

225

775

1 225

1 900

400

700

950

1 275

500

625

850

1 150

700

575

775

1 050

1 000

575

775

1 050

Giá trị tiệm cận = trở kháng trong

575

775

1 050

CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo chỉ ra rằng trở kháng tổng của cơ thể đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp hơn một chút so với trở kháng đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay (10 % đến 30 %).

CHÚ THÍCH 2: Đối với cơ thể người sống, giá trị ZT tương ứng với thời gian dòng điện chạy qua trong khoảng 0,1 s. Đối với những khoảng thời gian dài hơn, giá trị này có thể giảm (khoảng 10 % đến 20 %) và sau khi da rách hoàn toàn, ZT tiến tới giá trị trở kháng trong của cơ thể Zj.

CHÚ THÍCH 3: Đối với giá trị điện áp tiêu chuẩn 230 V (hệ thống mạng 3N xoay chiều 230/400 V), có thể giả thiết là các giá trị của trở kháng tổng của cơ thể là giống như đối với điện áp tiếp xúc 225 V.

CHÚ THÍCH 4: Giá trị ZT được làm tròn đến 25 .



Bảng 2 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, dòng điện xoay chiều 50/60 Hz, diện tích tiếp xúc lớn, tình trạng ướt nước

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

1 175

2 175

4 100

50

1 100

2 000

3 675

75

1 025

1 825

3 275

100

975

1 675

2 950

125

900

1 550

2 675

150

850

1 400

2 350

175

825

1 325

2 175

200

800

1 275

2 050

225

775

1 225

1 900

400

700

950

1 275

500

625

850

1 150

700

575

775

1 050

1 000

575

775

1 050

Giá trị tiệm cận = trở kháng trong

575

775

1 050

CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo chỉ ra rằng trở kháng tổng của cơ thể đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp hơn một chút so với trở kháng đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay (10 % đến 30 %).

CHÚ THÍCH 2: Đối với người sống, giá trị ZT tương ứng với thời gian dòng điện chạy qua trong khoảng 0,1 s. Đối với những khoảng thời gian dài hơn, giá trị này có thể giảm (khoảng 10 % đến 20 %) và sau khi da rách hoàn toàn, ZT tiến tới giá trị trở kháng trong của cơ thể Zi.

CHÚ THÍCH 3: Đối với giá trị điện áp tiêu chuẩn 230 V (hệ thống mạng 3N xoay chiều 230/400 V), có thể giả thiết là các giá trị của trở kháng tổng của cơ thể là giống như với điện áp tiếp xúc 225 V.

CHÚ THÍCH 4: Giá trị ZT được làm tròn đến 25 .



Bảng 3 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, dòng điện xoay chiều 50/60 Hz, diện tích tiếp xúc lớn, tình trạng ướt nước muối

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

960

1 300

1 755

50

940

1 275

1 720

75

920

1 250

1 685

100

880

1 225

1 655

125

850

1 200

1 620

150

830

1 180

1 590

175

810

1 155

1 560

200

790

1 135

1 530

225

770

1 115

1 505

400

700

950

1 275

500

625

850

1 150

700

575

775

1 050

1 000

575

775

1 050

Giá trị tiệm cận = trở kháng trong

575

775

1 050

CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo chỉ ra rằng trở kháng tổng của cơ thể đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp hơn một chút so với trở kháng đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay (10 % đến 30 %).

CHÚ THÍCH 2: Do trở kháng da thấp nên trong trường hợp này có thể coi ZT ít phụ thuộc vào thời gian dòng điện chạy qua; ZT tiếp cận đến giá trị trở kháng trong của cơ thể Zi.

CHÚ THÍCH 3: Đối với giá trị điện áp tiêu chuẩn 230 V (hệ thống mạng 3N xoay chiều 230/400 V), có thể giả thiết là các giá trị của trở kháng tổng của cơ thể là giống như với điện áp tiếp xúc 225 V.

CHÚ THÍCH 4: Giá trị ZT được làm tròn đến 25 .



Các giá trị chỉ ra trong các Bảng từ 1 đến 3 được suy ra từ các phép đo được tiến hành trên tử thi và trên người sống (người trưởng thành, nam giới và nữ giới) như mô tả trong Phụ lục A.

Ở các điện áp cao hơn xấp xỉ 125 V trong tình trạng ướt nước và 400 V trong tình trạng ướt nước muối, giá trị trở kháng tổng của cơ thể là giống như đối với tình trạng khô (xem Hình 4).



4.5.2. Dòng điện xoay chiều hình sin 50/60 Hz đối với diện tích tiếp xúc trung bình và nhỏ

Giá trị trở kháng trong của cơ thể Zi và điện trở ban đầu của cơ thể R0 (xem 4.6) chỉ phụ thuộc ở mức độ nhỏ vào diện tích bề mặt tiếp xúc.

Tuy nhiên, khi diện tích bề mặt tiếp xúc rất nhỏ, cỡ vài milimét vuông, giá trị này tăng lên.

Sau khi da bị đánh thủng (đối với điện áp tiếp xúc vượt quá xấp xỉ 100 V và sau khoảng thời gian dòng điện chạy qua dài hơn), trở kháng tổng của cơ thể ZT đạt đến giá trị trở kháng trong của cơ thể Zj và chỉ phụ thuộc ở mức độ nhỏ vào diện tích bề mặt tiếp xúc và tình trạng ẩm của da.

Phép đo sự phụ thuộc của trở kháng tổng của cơ thể vào diện tích bề mặt tiếp xúc đối với dòng điện xoay chiều 50 Hz, ở tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối được thực hiện trên người sống ở điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V được mô tả trong Phụ lục A.

CHÚ THÍCH: Chưa có số liệu về ZT đối với diện tích bề mặt tiếp xúc ở tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối của người sống hoặc tử thi đối với các điện áp tiếp xúc trên 200 V.

Sự phụ thuộc của trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay vào diện tích bề mặt tiếp xúc (từ 1 mm² đến xấp xỉ 8 000 mm²) ở tình trạng khô đối với dải điện áp tiếp xúc từ 25 V đến 200 V, xoay chiều 50 Hz, được đo trên một người được thể hiện trên Hình 5. Đối với các điện áp tiếp xúc thấp hơn 100 V và diện tích bề mặt nhỏ cỡ vài milimét vuông, độ lệch trong phép đo có thể dễ dàng đạt đến xấp xỉ + 50 % giá trị trung bình, tùy thuộc vào nhiệt độ, áp lực, vị trí trong lòng bàn tay, v.v...

Sự phụ thuộc của trở kháng tổng của cơ thể ZT giữa các đầu của ngón trỏ phải và ngón trỏ trái (diện tích bề mặt tiếp xúc xấp xỉ 250 mm²) vào điện áp tiếp xúc xoay chiều 50/60 Hz đối với dải điện áp từ 25 V đến 200 V được thể hiện trên Hình 6.

Từ Hình 6 có thể tính được trở kháng riêng phần của một ngón trỏ ở điện áp tiếp xúc 200 V là khoảng 1 000 .

Các phép đo trở kháng tổng của cơ thể ZT thể hiện trên Hình 5 và Hình 6 được thực hiện chỉ trên một người sống duy nhất.

Dựa vào các hiểu biết sẵn có hiện nay đối với cấp tỷ lệ 5 %, 50 % và 95 % của một tập hợp người sống, dưới đây đưa ra các thông tin về trở kháng tổng của cơ thể với diện tích tiếp xúc lớn, trung bình và nhỏ (cỡ 10 000 mm², 1 000 mm², 100 mm² tương ứng) trong tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối:

 đối với diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, các giá trị được thể hiện trong các Bảng 1, 2 và 3 đối với tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối với điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 1 000 V xoay chiều 50/60 Hz;

 đối với diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình, các giá trị được thể hiện trong các Bảng 4, 5 và 6 đối với tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối với điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz;

 đối với diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ, các giá trị được thể hiện trong các Bảng 7, 8 và 9 đối với tình trạng khô, ướt nước và ướt nước muối với điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz;



Bảng 4 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc trung bình, tình trạng khô, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị được làm tròn đến 25 )

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

11 125

20 600

38 725

50

7 150

13 000

23 925

75

4 625

8 200

14 750

100

3 000

5 200

9 150

125

2 350

4 000

6 875

150

1 800

3 000

5 050

175

1 550

2 500

4 125

200

1 375

2 200

3 525

Bảng 5 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc trung bình, tình trạng ướt nước, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị được làm tròn đến 25 )

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

5 050

9 350

17 575

50

4 100

7 450

13 700

75

3 400

6 000

10 800

100

2 800

4 850

8 525

125

2 350

4 000

6 875

150

1 800

3 000

5 050

175

1 550

2 500

4 125

200

1 375

2 200

3 525

Bảng 6 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc trung bình, tình trạng ướt nước muối, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị được làm tròn đến 5 )

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

1 795

2 425

3 275

50

1 765

2 390

3 225

75

1 740

2 350

3 175

100

1 715

2 315

3 125

125

1 685

2 280

3 075

150

1 660

2 245

3 030

175

1 525

2 210

2 985

200

1 350

2 175

2 935

Bảng 7 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc nhỏ, tình trạng khô, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị được làm tròn đến 25 )

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hp

25

91 250

169 000

317 725

50

74 800

136 000

250 250

75

42 550

74 000

133 200

100

23 000

40 000

70 400

125

12 875

22 000

37 850

150

7 200

12 000

20 225

175

4 000

6 500

10 725

200

3 500

5 400

8 650

Bảng 8 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc nhỏ, tình trạng ướt nước, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị được làm tròn đến 25 )

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

39 700

73 500

138 175

50

29 800

54 200

99 725

75

22 600

40 000

72 000

100

17 250

30 000

52 800

125

12 875

22 000

37 850

150

7 200

12 000

20 225

175

4 000

6 500

10 725

200

3 500

5 400

8 650

Bảng 9 - Trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc nhỏ, tình trạng ướt nước muối, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị được làm tròn đến 5 )

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị trở kháng tổng của cơ thể ZT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

5 400

7 300

9 855

50

5 105

6 900

9 315

75

4 845

6 550

8 840

100

4 590

6 200

8 370

125

4 330

5 850

7 900

150

4 000

5 550

7 490

175

3 700

5 250

7 085

200

3 400

5 000

6 750

4.5.3. Dòng điện xoay chiều hình sin tần số đến 20 kHz

Các giá trị trở kháng tổng của cơ thể với tần số 50/60 Hz sẽ giảm ở các tần số cao hơn do ảnh hưởng của điện dung của da và, với các tần số trên 5 kHz, các giá trị này sẽ tiến dần tới trở kháng trong của cơ thể Zi.

Các phép đo trở kháng tổng của cơ thể với các tần số đến 20 kHz ở điện áp tiếp xúc 10 V và 25 V được mô tả trong Phụ lục B.

Hình 10 thể hiện sự phụ thuộc vào tần số của trở kháng tổng ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay và diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, điện áp tiếp xúc 10 V và tần số từ 25 Hz đến 20 kHz.

Hình 11 thể hiện sự phụ thuộc vào tần số của trở kháng tổng ZT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay và diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, điện áp tiếp xúc 25 V và tần số từ 25 Hz đến 2 kHz. Từ các kết quả, suy ra đường cong về sự phụ thuộc của trở kháng tổng ZT của 50 % của một tập hợp, với điện áp tiếp xúc từ 10 V đến 1 000 V và với dải tần từ 50 Hz đến 2 kHz, tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay hoặc bàn tay-bàn chân, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn trong tình trạng khô. Các đường cong được thể hiện trên Hình 12.

CHÚ THÍCH: Chưa thực hiện được các phép đo trong các tình trạng ướt nước và ướt nước muối.

4.5.4. Dòng điện một chiều

Điện trở tổng của cơ thể RT đối với dòng điện một chiều sẽ cao hơn trở kháng tổng của cơ thể ZT đối với dòng điện xoay chiều có điện áp tiếp xúc đến xấp xỉ 200 V do hiệu ứng chặn của các điện dung của da người.

Các phép đo trở kháng tổng của cơ thể được tiến hành với dòng điện một chiều trên diện tích tiếp xúc lớn trong tình trạng khô được mô tả trong Phụ lục C.

CHÚ THÍCH: Chưa thực hiện được phép đo trong các tình trạng ướt nước và ướt nước muối.

Các giá trị của điện trở tổng của cơ thể RT đối với dòng điện một chiều được xác định theo cách mô tả trong Phụ lục C được thể hiện trong Bảng 10 (xem Hình 13, đường liền nét).

Đối với diện tích tiếp xúc lớn trong tình trạng ướt nước và ướt nước muối, điện trở tổng RT có thể được xác định với đủ độ chính xác từ Bảng 2 và Bảng 3, trong đó bỏ qua sự khác nhau nhỏ các ZT giữa các dòng điện xoay chiều và điện một chiều có thể có trong dải điện áp thấp hơn 100 V. Đối với tất cả các trường hợp khác, các bảng dùng cho điện xoay chiều có thể được sử dụng để ước lượng một cách thận trọng.



Bảng 10 - Điện trở tổng của cơ thể RT đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, dòng điện một chiều, diện tích tiếp xúc lớn, tình trạng khô

Điện áp tiếp xúc

V


Giá trị điện trở tổng của cơ thể RT () không cao hơn đối với

5 % của tập hợp

50 % của tập hợp

95 % của tập hợp

25

2 100

3 875

7 275

50

1 600

2 900

5 325

75

1 275

2 275

4 100

100

1 100

1 900

3 350

125

975

1 675

2 875

150

875

1 475

2 475

175

825

1 350

2 225

200

800

1 275

2 050

225

775

1 225

1 900

400

700

950

1 275

500

625

850

1 150

700

575

775

1 050

1 000

575

775

1 050

Giá trị tiệm cận

575

775

1 050

CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo chỉ ra rằng điện trở tổng RT của cơ thể đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp hơn một chút so với điện trở đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay (10 % đến 30 %).

CHÚ THÍCH 2: Đối với người sống, giá trị RT tương ứng với thời gian dòng điện chạy qua khoảng 0,1 s. Đối với những khoảng thời gian dài hơn, các giá trị RT có thể giảm (khoảng 10 % đến 20 %) và sau khi da bị rách hoàn toàn, RT tiến gần tới giá trị điện trở ban đầu của cơ thể R0.

CHÚ THÍCH 3: Giá trị RT được làm tròn đến 25 .


4.6. Giá trị điện trở ban đầu của cơ thể người (R0)

Giá trị điện trở ban đầu của cơ thể người R0 đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay hoặc bàn tay-bàn chân và diện tích bề mặt tiếp xúc lớn có thể được lấy bằng 500  ở 5 % của tập hợp cho cả dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. Giá trị ở 50 % và 95 % của tập hợp có thể được lấy bằng 750  và 1 000  tương ứng (tương tự với Bảng 1). Các giá trị này chỉ phụ thuộc một chút vào diện tích bề mặt tiếp xúc và điều kiện của da.

CHÚ THÍCH: Giá trị của điện trở ban đầu R0 thấp hơn một chút so với giá trị tiệm cận đối với trở kháng tổng ZT với dòng điện xoay chiều 50/60 Hz và điện trở tổng RT với dòng điện một chiều, vì khi tiếp xúc, điện dung của da và điện dung trong của cơ thể chưa được nạp điện.

5. Ảnh hưởng của dòng điện xoay chiều hình sin trong dải từ 15 Hz đến 100 Hz

Điều này mô tả ảnh hưởng của dòng điện xoay chiều hình sin trong dải tần từ 15 Hz đến 100 Hz đi qua cơ thể người.

CHÚ THÍCH: Nếu không có quy định khác, giá trị dòng điện xác định sau đây là giá trị hiệu dụng.

Ví dụ về dòng điện tiếp xúc và các ảnh hưởng của chúng được thể hiện trên Hình 20.



5.1. Ngưỡng cảm nhận

Ngưỡng cảm nhận phụ thuộc vào một vài tham số, ví dụ như diện tích của cơ thể tiếp xúc với điện cực (diện tích tiếp xúc), tình trạng tiếp xúc (khô, ẩm, áp lực, nhiệt độ), và phụ thuộc cả vào đặc điểm sinh lý của từng cá nhân.



5.2. Ngưỡng phản ứng

Ngưỡng phản ứng phụ thuộc vào một vài tham số, ví dụ như diện tích của cơ thể tiếp xúc với điện cực (diện tích tiếp xúc), tình trạng tiếp xúc (khô, ẩm, áp lực, nhiệt độ), và phụ thuộc cả vào đặc điểm sinh lý của từng cá nhân.

Giá trị 0,5 mA không phụ thuộc vào thời gian, được giả thiết trong tiêu chuẩn này dùng cho ngưỡng phản ứng khi chạm vào bề mặt dẫn điện.

5.3. Tê liệt

Trong tiêu chuẩn này, tê liệt có nghĩa là ảnh hưởng của dòng điện đến mức làm cơ thể của người bị ảnh hưởng (hoặc một bộ phận của cơ thể) không thể tự cử động được.

Ảnh hưởng lên cơ có thể gây ra do dòng điện chạy qua các cơ bị ảnh hưởng hoặc chạy qua các dây thần kinh liên quan hoặc phần liên quan của não.

Giá trị dòng điện gây tê liệt phụ thuộc vào thể tích cơ bị ảnh hưởng, loại dây thần kinh và các phần não bị ảnh hưởng bởi dòng điện.



5.4. Ngưỡng thả tay

Ngưỡng thả tay phụ thuộc vào một vài tham số, ví dụ như diện tích tiếp xúc, hình dạng và kích cỡ của điện cực và cũng như đặc điểm sinh lý của từng cá nhân.

Trong tiêu chuẩn này, giá trị xấp xỉ 10 mA được giả thiết cho nam giới trưởng thành.

Trong tiêu chuẩn này, giá trị xấp xỉ 5 mA bao gồm toàn bộ tập hợp (xem Hình 23 để có thêm thông tin).



5.5. Ngưỡng rung tâm thất

Ngưỡng rung tâm thất phụ thuộc nhiều vào tham số sinh lý (giải phẫu cơ thể, tình trạng của chức năng tim, v.v...) cũng như các tham số về điện (thời gian và tuyến dòng điện, đặc tính dòng điện, v.v...). Hình 17 và Hình 18 đưa ra mô tả hoạt động của tim.

Với dòng điện xoay chiều hình sin (50 Hz hoặc 60 Hz), ngưỡng rung tâm thất giảm đáng kể nếu dòng điện chạy qua trong thời gian dài hơn một chu kỳ tim. Ảnh hưởng này xảy ra do việc tăng sự không đồng nhất trong trạng thái kích thích của tim do dòng điện cảm ứng trong ngoại tâm thu.

Đối với khoảng thời gian điện giật dưới 0,1 s, rung có thể xảy ra đối với dòng điện lớn hơn 500 mA, và có nhiều khả năng xuất hiện đối với dòng điện có độ lớn vài ampe, chỉ khi điện giật xảy ra trong khoảng thời gian dễ bị tổn thương. Đối với điện giật có cường độ như vậy và khoảng thời gian dài hơn một chu kỳ tim thì có thể gây ra ngừng tim có thể phục hồi.

Đối với khoảng thời gian dòng điện chạy qua dài hơn một chu kỳ tim, Hình 19 thể hiện sự so sánh giữa ngưỡng rung tâm thất từ các thí nghiệm trên động vật, còn đối với con người thì được tính toán từ số liệu thống kê các tai nạn về điện.

Để điều chỉnh các kết quả có được từ thí nghiệm trên động vật cho người, đường cong kinh nghiệm c1 (xem Hình 20) được thiết lập theo quy ước cho tuyến dòng điện từ bàn tay trái đến cả hai bàn chân, mà dưới đường cong đó, rung tâm thất ít có khả năng xảy ra. Mức cao đối với các khoảng thời gian chịu tác động ngắn từ 10 ms đến 100 ms được chọn là đường đi xuống từ 500 mA đến 400 mA. Trên cơ sở các thông tin về các tai nạn về điện, mức thấp hơn đối với các khoảng thời gian chịu tác động lâu hơn 1 s được chọn là đường đi xuống từ 50 mA ở 1 s đến 40 mA đối với thời gian lâu hơn 3 s. Cả hai mức được nối bằng các đường cong trơn.

Bằng cách đánh giá thống kê các thí nghiệm trên động vật, thiết lập được các đường cong c2 và c3 (xem Hình 20) để xác định xác suất rung tâm thất ở 5 % và 50 % tương ứng. Các đường cong c1, c2 và c3 áp dụng cho tuyến dòng điện từ bàn tay trái đến cả hai bàn chân.

5.6. Các ảnh hưởng khác liên quan đến điện giật

Các ảnh hưởng về điện khác ví dụ như co cơ, tăng huyết áp, gây nhiễu đến sự hình thành và dẫn các xung điện tim (kể cả rung tâm nhĩ và rối loạn nhịp tim thoáng qua) có thể xảy ra. Các ảnh hưởng này nhìn chung không gây chết người.

Với dòng điện vài ampe kéo dài nhiều giây, bỏng sâu và một số chấn thương bên trong khác có thể xảy ra. Cũng có thể nhìn thấy bỏng trên bề mặt.

Tai nạn điện áp cao có thể không gây ra rung tâm thất, thay vào đó có thể gây ra các dạng ngừng tim khác. Điều này được thể hiện trong thống kê các vụ tai nạn và được khẳng định bằng các thí nghiệm trên động vật. Tuy nhiên, hiện nay chưa có đủ dữ liệu để phân biệt khả năng xảy ra các tình trạng này.

Rung tâm thất gây chết người vì nó từ chối lượng máu vận chuyển ôxy cần thiết. Các tai nạn về điện không liên quan đến rung tâm thất cũng có thể gây chết người. Các tác động khác có thể ảnh hưởng đến hô hấp và có thể làm cho người đó không thể kêu cứu. Các cơ chế liên quan này bao gồm rối loạn chức năng điều khiển hô hấp, làm liệt cơ hô hấp, hỏng tuyến kích hoạt dây thần kinh đối với các cơ này, và hỏng cơ chế điều khiển hô hấp trong não. Các ảnh hưởng này, nếu kéo dài, sẽ chắc chắn dẫn đến tử vong. Nếu muốn cứu một người bị ảnh hưởng về hô hấp có thể phục hồi thì bắt buộc phải hô hấp nhân tạo ngay. Tuy nhiên, người đó vẫn có thể chết. Nếu dòng điện chạy qua các bộ phận thiết yếu như tủy sống hoặc trung tâm điều khiển hô hấp thì cái chết có thể xảy ra. Các ảnh hưởng này đang được xem xét và hiện nay vẫn chưa xác định được các ngưỡng của nó.

Trường điện cao qua màng có thể làm hỏng các tế bào đặc biệt là các tế bào mảnh và dài như tế bào cơ xương. Đây không phải là ảnh hưởng về nhiệt. Ảnh hưởng này đã được quan sát, ví dụ với dòng điện cường độ lớn qua cơ thể trong thời gian ngắn (ví dụ như tiếp xúc thời gian ngắn với đường dây truyền tải điện cao áp). Trường điện cao đi qua màng tế bào có thể gây ra các lỗ trên màng. Ảnh hưởng này được gọi là hiện tượng tạo lỗ bằng điện. Các lỗ này có thể ổn định và cuối cùng cũng được bịt kín, hoặc có thể rộng ra, trở nên không ổn định và cuối cùng tạo ra những vết nứt trên màng tế bào. Khi đó mô bị hỏng không phục hồi được. Việc hoại tử mô có thể xảy ra, thường đòi hỏi phải cắt bỏ chi bị ảnh hưởng. Sự tạo lỗ không bị giới hạn ở cường độ dòng điện cụ thể, tuyến dòng điện cụ thể hoặc thời gian dòng điện chạy qua.

Các tổn thương không điện liên quan, ví dụ như tổn thương do chấn thương, cần được xem xét.

5.7. Ảnh hưởng của dòng điện trên da

Hình 14 thể hiện sự phụ thuộc của những thay đổi trên da người vào mật độ dòng điện, iT (mA/mm²) và thời gian dòng điện chạy qua.

Các giá trị cho dưới đây có thể dùng như một hướng dẫn:

 dưới 10 mA/mm², nhìn chung không nhận thấy có thay đổi nào trên da. Đối với khoảng thời gian dòng điện chạy qua dài hơn (vài giây) da bên dưới điện cực có thể có màu xám trắng với bề mặt không mịn (vùng 0);

 từ 10 mA/mm² đến 20 mA/mm², xuất hiện những vệt đỏ trên da với những vết tẩy màu trắng dọc theo các mép của điện cực (vùng 1);

 từ 20 mA/mm² đến 50 mA/mm², xuất hiện những vệt nâu nâu bên dưới điện cực ăn sâu vào da. Đối với thời gian dòng điện chạy qua dài hơn (vài chục giây), có thể quan sát thấy các vết dòng điện (bỏng rộp) xung quanh điện cực (vùng 2);

 lớn hơn 50 mA/mm², có thể xảy ra cháy thành than trên da (vùng 3);

 với diện tích tiếp xúc lớn, mật độ dòng điện có thể đủ thấp để không gây ra những thay đổi trên da mặc dù dòng điện có thể lớn gây chết người.



5.8. Mô tả các vùng thời gian/dòng điện (xem Hình 20)

Bảng 11 - Các vùng thời gian/dòng điện đối với điện xoay chiều tần số từ 15 Hz đến 100 Hz theo tuyến bàn tay-hai bàn chân - Tóm tắt các vùng từ Hình 20

Vùng

Đường biên

Ảnh hưởng sinh lý

AC-1

Đến 0,5 mA đường cong a

Có thể cảm nhận nhưng thường không có phản ứng “giật mình”

AC-2

0,5 mA đến đường cong b

Có cảm nhận và có nhiều khả năng xảy ra co cơ không chủ ý nhưng thường không gây ảnh hưởng có hại đến sinh lý do điện

AC-3

Đường cong b và bên trên

Xuất hiện co cơ không chủ ý. Khó thở. Ảnh hưởng phục hồi được đến chức năng tim. Có thể xảy ra tê liệt. Ảnh hưởng này tăng theo độ lớn dòng điện. Thường chưa làm hỏng các cơ quan trong cơ thể

AC-4 1)

Bên trên đường cong c1

Có thể xảy ra ảnh hưởng sinh lý bệnh học như ngừng tim, ngừng thở, bỏng và các hư hại khác đến tế bào. Xác suất rung tâm thất tăng lên khi độ lớn dòng điện và tăng theo thời gian.




c1-c2

AC-4.1: Xác suất rung tâm thất tăng đến xấp xỉ 5 %




c2-c3

AC-4.2: Xác suất rung tâm thất đến xấp xỉ 50 %




Bên trên c3

AC-4.3: Xác suất rung tâm thất trên 50 %

1) Đối với các khoảng thời gian dòng điện chạy qua ngắn hơn 200 ms, rung tâm thất chỉ bắt đầu trong khoảng thời gian dễ tổn thương nếu cao hơn ngưỡng liên quan, về rung tâm thất, hình vẽ này liên quan đến ảnh hưởng của dòng điện bàn tay trái-hai bàn chân. Đối với các tuyến dòng điện khác, phải tính đến hệ số dòng điện qua tim.

5.9. Ứng dụng của hệ số dòng điện qua tim (F)

Hệ số dòng điện qua tim cho phép tính dòng điện lh chạy qua các tuyến không phải tuyến bàn tay trái-hai bàn chân thể hiện mối nguy về rung tâm thất tương tự như với dòng điện Iref chạy qua bàn tay trái-hai bàn chân thể hiện trên Hình 20:



trong đó


Iref là dòng điện qua cơ thể theo tuyến bàn tay trái-bàn chân cho trên Hình 20;

Ih là dòng điện qua cơ thể theo các tuyến cho trong Bảng 12;

F là hệ số dòng điện qua tim cho trong Bảng 12.

CHÚ THÍCH: Hệ số dòng điện qua tim chỉ được xem xét như sự ước lượng sơ bộ về mối nguy tương đối về rung tâm thất đối với các tuyến dòng điện khác nhau.

Đối với các tuyến dòng điện khác nhau, hệ số dòng điện qua tim được cho trong Bảng 12.




1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương