Weerstand van het menselijk lichaam - waar het van afhangt en hoe het kan veranderen

Wanneer een persoon onder elektrische spanning komt, begint een elektrische stroom door zijn lichaam te stromen en de grootte van deze stroom hangt niet alleen af ​​van de grootte van de aangelegde spanning, maar ook van de weerstand van het menselijk lichaam. Ondertussen is de weerstand van het menselijk lichaam zeker niet constant; de waarde ervan hangt van veel factoren af: van de toestand van de persoon op het moment van contact (mentaal en fysiek), van de parameters van het gesloten circuit, van de externe omgevingscondities waarin de persoon zich bevindt op het moment van de impact.

Het menselijk lichaam bestaat uit verschillende weefsels en elk type weefsel heeft zijn eigen weerstand. Pezen, huid, vetweefsel, kraakbeen en botten hebben bijvoorbeeld een soortelijke weerstand in de orde van 3 tot 20 kΩ / m. Bloed, spieren, lymfe, hersenen en ruggenmerg - slechts 0,5 tot 1 Ohm / m. Van al deze weefsels is de huid het meest resistent; daarom is het de huid die grotendeels de weerstand van het menselijk lichaam tegen elektrische stroom bepaalt.

De menselijke huid heeft een complexe structuur. De buitenste laag - de opperhuid - bevat verschillende structurele delen: het buitenste stratum corneum, dat noch zenuwen noch bloedvaten bevat, heeft daarom de hoogste weerstand, en andere lagen waarvan de weerstand veel minder is dan het stratum corneum. Het volgende is de dermis - de binnenste laag, waarvan de weerstand ook veel minder is, wat betekent dat de weerstand van het stratum corneum cruciaal is in de totale weerstand van de huid.

Huidweerstand wordt beïnvloed door de toestand ervan. Als de huid droog en schoon is, geen schade heeft, ligt de weerstand in het bereik van 10 tot 100 kOhm. Als er snijwonden, krassen, microtrauma's op de huid zijn, kunnen deze de weerstand van het menselijk lichaam tegen de weerstand van alleen interne weefsels sterk verminderen. Het is duidelijk dat de aanwezigheid van de bovengenoemde laesies op de huid een elektrische schok gevaarlijker maakt. Verontreinigde en vochtige huid heeft ook een lagere weerstand.

De totale weerstand van een menselijk lichaam dat onder stress is gekomen, kan worden weergegeven als bestaande uit drie weerstanden, in serie verbonden: twee lagen van de opperhuid en één - weerstand van de dermis en interne weefsels. Aldus dienen de interne weefsels samen met de aangebrachte elektroden alsof condensatorplatenen de opperhuid is een diëlektricum.

Als een resultaat, als elektroden extern op het lichaam worden aangebracht, wordt een circuit verkregen uit de actieve weerstand van de interne weefsels en de bijna capacitieve weerstand van de opperhuid. Dat wil zeggen, we kunnen zeggen dat we het hebben over de diëlektrische constante van 100 tot 200, en over de specifieke weerstand van 10 tot 100 kΩ / m in een circuit bestaande uit een condensator en weerstand.

Interne weefsels hebben een actieve weerstand Rv met een kleine capacitieve component, die bijna onafhankelijk is van het elektrodegebied of de frequentie en varieert van 500 tot 700 Ohm.

Maar het hangt af van de lengte en dwarsdoorsnede van lichaamsdelen en van de weerstand van interne organen. Dat wil zeggen, in equivalente vorm, kan de totale weerstand Zm van het menselijk lichaam als volgt worden weergegeven:

Met een kleine weerstand van het menselijk lichaam verliest de capacitieve component waarde:

De elektrische weerstand van het menselijk lichaam is dus afhankelijk van de volgende vijf factoren:

• Van de algemene psychologische en fysiologische toestand (individuele kenmerken);

• Van de vloer - van de dikte van de huid (bij mannen is de weerstand hoger dan bij vrouwen);

• Vanaf de leeftijd - van de ruwheid van de huid (bij volwassenen is de weerstand hoger dan bij kinderen);

• Van externe omstandigheden (temperatuur, druk, vochtigheid, dichtheid);

• Van de algemene toestand van de huid (wonden, vuil, vocht, enz.);

• Van externe stimuli (plotselinge klap, injectie, licht of geluid) die de weerstand in enkele minuten met 20 - 50% kunnen verminderen.

Het is gemakkelijk om te zien dat de elektrische weerstand van het menselijk lichaam niet constant en niet lineair is, maar voor berekeningen wordt deze gelijk gesteld aan 1 kOhm. Desalniettemin hangt de weerstand van het menselijk lichaam ook af van de aangelegde spanning, omdat op het moment van elektrische schok kan blijken dat het circuit ook het vloeroppervlak, grond, schoenen, kleding, enz. Omvat. De stroom zal dan niet alleen de weerstand van het lichaam zelf bepalen persoon, maar ook het schema van opname in de keten.

Tweefasige aanraking

Met een tweefasige aanraking staat een persoon op een geïsoleerde basis en raakt hij tegelijkertijd twee fasen van een driefasig netwerk of twee geleiders van een eenfase AC- of DC-netwerk aan. In dit geval zal de stroom door de handen en vitale organen stromen, wat erg gevaarlijk is, en zelfs gevaarlijker als het circuit langs het arm-hoofdpad plaatsvindt. Met deze aanraking kan een persoon onder een lineaire interfasespanning komen, of onder de volledige bedrijfsspanning van de elektrische installatie.

Als een persoon open delen van het lichaam aanraakt, wordt de weerstand bepaald door de weerstand van het lichaam, de weerstand van de huid, als er contact is geweest met de polen door de kleding, dan wordt de weerstand van de kleding achtereenvolgens aan het circuit toegevoegd.

U kunt deze twee opties vergelijken. De weerstand van droge kleding is van 10 tot 15 kOhm, en voor natte kleding - van 0,5 tot 1,5 kOhm. Het is duidelijk dat de weerstand van de kleding op de een of andere manier de stroom door het menselijk lichaam beperkt, hoewel deze 10 tot 30 keer daalt als de kleding nat is.

Bij droge kleding is de schok voelbaar in een sterke trilling van vingers tot de pols, dit is 20mA bij 220 volt. Als de kleding nat is, kunnen de handen bij 140 mA alleen met bepaalde inspanningen van contactpunten worden gescheurd. De weerstand van de schoenen en de vloer wordt hier niet in aanmerking genomen, omdat ze niet in de ketting zijn opgenomen.

Enkele fase of enkelpolige aanraking

Een persoon staat op de grond, en slechts met één deel van zijn lichaam raakt de elektrische installatie onder spanning, en het potentieel van de elektrische installatie verschilt van het potentieel van de aarde of een ander ondersteunend oppervlak. In dit geval valt een persoon onder spanning ten opzichte van de aarde en is de stroom door het lichaam de aardfoutstroom.

Het huidige pad door het lushoofd - benen of arm - benen, terwijl door vitale organen. Weerstand wordt opgenomen in de keten: lichamen, kleding, schoenen, steunen. Weerstandsschoenen en -steunen zijn parallel met elkaar verbonden.

Afhankelijk van het materiaal van de zool, of deze nat of droog is, zal de weerstand van de schoen anders zijn. Een belangrijke rol wordt gespeeld door het vloermateriaal (ondersteunend oppervlak):

• Natte lederen zool heeft een weerstand van 500 Ohm, droog - 100 kOhm;

• Natte rubberen zool - 1,5 kOhm; droge rubberen zool - 500 kOhm;

• Metalen vloer - van 0 (droog) tot 10 Ohm (nat);

• Droge aarde - 20 kOhm, nat - 800 Ohm;

• Droog beton - 2 megohm, nat beton - 900 ohm;

• Droog linoleum - 1,5 MOhm, nat linoleum - 50 kOhm;

• Droge steen - 8,5 kOhm, natte steen - 5 kOhm;

• Sneeuw of ijs - van 300 ohm tot 2 megohm;

• Droog zand - 8 kOhm, nat zand - 1,6 kOhm;

• Droge zwarte aarde - 160 Ohm, natte zwarte aarde - 50 Ohm.

Zoals u kunt zien, speelt de weerstand van de steun en schoenen een belangrijke rol en overschrijdt vaak de weerstand van het menselijk lichaam, vooral in de droge toestand, die soms levens kan redden.

Wanneer je de behuizing van de installatie aanraakt, die om de een of andere reden bekrachtigd bleek te zijn, als er geen aarding is, dan gaat alle stroom door het lichaam. Als er aarding aanwezig is, gaat het grootste deel van de stroom door de aarde en door het lichaam - slechts een klein deel vormt dit een kleiner risico voor het leven.

Stapspanning

Als een persoon op de grond staat nabij het aardelektrodesysteem en er stroom door de grond stroomt, dan kan deze stroom gedeeltelijk door de benen stromen door het lichaam van de persoon - door het lusbeen - been, dat wil zeggen een persoon zal onder stapspanning vallen. Een opeenvolgende ketting wordt gevormd bestaande uit de weerstanden van de steun, schoenen en lichaam.Weerstand tegen schoenen en steunen speelt hier een beslissende rol, en in een droge vorm kunnen ze meer stress aan dan een naakt lichaam zal accepteren.