一 高壓電對人體的危害

1.電流對人體的危害

人碰到帶電的導線，電流通過人體稱為觸電，如圖1-1所示。觸電時，電流會對于人體和內部組織造成不同程度的損傷。電流通過人體內部，對人體傷害的嚴重程度與通過人體電流的大小、通電時間、電流途徑、頻率及個體的健康狀況密切相關。

（1）電擊

電擊是電流對人體內部組織的傷害，為最危險的觸電傷害，85%以上的觸電死亡事故是由電擊造成的，此時，容易在人體中產生“生物學效應”，破壞人體內部細胞的正常工作，主要表現為使人體產生刺激和興奮行為，如心臟顫動、肺部呼吸異常等。當電流通過人體肌肉組織時，會引起肌肉收縮，如圖1-2所示。

由于電流引起神經細胞激動，使人體中樞神經系統發出不同的指令，從而產生不同的人體反應；同時，由于人體的正常生理工作需要持續的微弱生物電，使人體保持一定的生物規律，而通過人體的外電流會破壞這種生物規律，產生諸如“心律不齊”等問題，如圖1-3所示。

（2）電傷

電傷是電流的熱效應、化學效應、光效應等對人體造成的傷害，盡管電傷的危險性較電擊危險性低，但往往會導致身體上的殘缺傷害和身體受損印記，如圖1-4所示，因此絕不能忽視。

2.電壓的危害

當人體發生觸電時，對人體產生危害的主要是通過人體的電流。當通過人體的電流在5mA以下時，一般只產生麻木的感覺，沒有生命危險。通過人體的電流取決于電壓與人體電阻，干燥情況下人體手與手之間的電阻可達1080Ω，故一般25V以上的交流電、60V以上的直流電都具有危險性。各國對安全電壓的規定不盡相同，以GB 4943.1-2011《信息技術設備 安全 第1部分：通用要求》（對應IEC 60950-1:2005）為例，規定交流電峰值電壓＜42.4V或直流電電壓＜60V為安全電壓。

從規定的安全電壓可以看出，交流電壓比直流電壓更低，說明交流電比直流電更加危險。我們通常說交流電的電壓時，是指其電壓有效值，以有效值為25V的正弦交流電與60V的直流電為例，如圖1-5所示。有效值為25V的正弦交流電的峰-峰值電壓為有效值的倍，約為2.82倍，即峰-峰值電壓為25×2.82=70.5V。可見，有效值為25V的正弦交流電實際峰-峰值電壓比60V的直流電壓還要高，觸電時通過人體時的電流也更大，故危害更大。

此外，通過人體的交流電流容易使肌肉組織和心室發生顫動，從而使心臟不能夠產生有效的收縮和舒張，保證全身的供血，也就是功能性的心臟停跳，危及生命。當交流電的頻率與心跳頻率相近時，對心臟造成的危害更大。

3.電流的危害

有約5mA的電流通過人體時，就可視作是“電氣事故”，會產生麻木感，但仍可以安全導走電流；體內通過的電流達到約10mA時，到達了導出電流的極限，人體開始收縮，無法再導走電流，電流的滯留時間也相應地增加；30～50mA交流電的長時間滯留會導致呼吸停止以及心室纖維性顫動；經過人體的電流到達約80mA時，被認為是“致命值”，見表1-1。

4.高壓電與人體傷害

電流通過頭部可使人昏迷；通過脊髓可能導致癱瘓；通過心臟會造成心跳停止，血液循環中斷；通過呼吸系統會造成窒息。

因此，從左手到胸部是最危險的電流路徑；從手到手、從手到腳也是很危險的電流路徑；從腳到腳是危險性較小的電流路徑。一旦電流由一手進入，另一手或一足通出，電流通過心臟，即可立即引起室顫；通過左手觸電比通過右手觸電嚴重，因為這時心臟、肺部、脊髓等重要器官都處于電路內。人體電阻值如圖1-6所示，電流流經人體不同部位的電阻值見表1-2。

人體電阻的大小取決于衣服、皮膚濕度，體內電流路徑的長度和類型等因素。有電流流過的身體部位處衣服越厚、越干，電阻值越大。如果皮膚上有水或雪，那么身體電阻就會降低。如果身體內電流經過的路徑較短，那么電阻就要比電流流過較長路徑時小。

人體有害電流的嚴重程度表示各觸電接觸持續時間的觸電危險。從電流強度達到約30mA時開始存在死亡危險，觸電接觸持續時間的危險范圍如圖1-7所示，對應各類強度范圍1～4的傷害見表1-3。

當一個288V直流電壓穿過人體后，可以通過歐姆定律粗略計算出通過人體的電流：人體電流I=U/R=288V/1080Ω=0.27A；0.27A，也就是270mA，將這個電流值參照圖1-8可以發現，如果在心臟的滯留時間達到10～15ms，那么就會致命。

人體皮膚的電阻值為0.1～1MΩ，但在有些情況下也可能降為零，尤其是當皮膚潮濕或者有傷口時，阻值會明顯下降。

5.安全電壓的標準

國標GB/T 3805-2008《特低電壓（ELV）限值》（圖1-9）中規定，安全電壓值的等級有42V、36V、24V、12V、6V五種，同時還規定當電器電壓采用了超過24V時，必須采取防止直接接觸帶電體的保護措施。

例如：特別危險的環境中使用的手持電動工具應采用42V特低電壓；有電擊危險的環境中使用的手持照明燈和局部照明燈應采用36V或24V特低電壓；金屬容器內、特別潮濕處等特別危險的環境中使用的手持照明燈應采用12V特低電壓；水下作業等場所應采用6V特低電壓。如果不是要求有特殊作業環境的話，一般安全電壓是指36V，這是因為在工頻電流中，人身能擺脫電源的電流值是30mA左右，而人體電阻在干燥的環境中一般在1000～2000Ω范圍內。

據國標GB 4943.1-2001等效于IEC/EN 60950可知，安全電壓：＜AC42.4V或DC60V。

6.人體觸電方式

能夠對人體產生觸電的前提是人體與觸電源之間形成了回路，有電流流經人體后才會導致觸電。新能源汽車的高電壓系統是與車身之間隔離的，因此，在圖1-10所示的這種情況下，人體不會產生觸電，原因就在于人體沒有與直流電源之間形成回路。

當新能源汽車的高電壓部件發生對車身搭鐵故障時，如圖1-11所示，人體在同樣的情況下就有可能發生觸電事故。

在實際工作中，維修人員應該避免因操作而導致自己與電壓系統形成回路，例如圖1-12所示的這種觸電方式是大多數維修人員能夠理解的。

但是在圖1-13所示的兩種間接觸電形式卻是很容易被維修人員所忽視的。