50hz電流對人體傷害最大，為什麼交流電
採用50hz調查報告
時間：2023年6月10日
調查人：***
過程：尋問、實驗室、查資料
目的：通過我的報告讓人們了解為什麼交流電採用50hz。
電力系統中使用50hz交流電是許多人都知道的，但50hz電流對人體傷害最大，為什麼要用50hz交流電就有不少人不知道了。針對這一情況，我利用實驗室、課外活動進行**，研究如下：
一、為什麼使用交流電。
電是發電機發出的，當遠距離的使用者想用電時，如果利用低壓輸送，損耗是很大的。提高電壓是降低損耗的好辦法。但直流電變壓是很困難的，（——變壓器的原理是變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場。
直流電沒有變化的磁場，也沒有變化的電場，不能在直流電路中使用，否則馬上飽和。）而交流電卻很方便，只要用變壓器就能辦到。電壓越高，電能輸送的距離就可以越遠，也最經濟，因此就出現了超高壓輸電。
但誰家也不會用超高壓，例如：將220kv的電壓引到家中，還必須用變壓器將它降低，變成低壓，才可以引入千家萬戶，交流電可以很方便地由低壓變為高壓，由高壓變為低壓，所以交流電就被採用了。
二、50hz電流對人體傷害情況。
電流對人體的危害與通過人體的電流強度、持續時間、電壓、頻率、人體電阻、通過人體的途徑以及人體的健康狀況等因素相關，而且各種因素之間有著十分密切的聯絡。
當電流流經人體時，會產生不同程度的刺痛和麻木，並伴隨不自覺的**收縮。肌肉收縮時，胸肌、膈肌和聲門肌的強烈收縮會阻礙呼吸，而使觸電者死亡。電流通過中樞神經系統的呼吸控制中心可使呼吸停止。
電流通過心臟造成心臟功能紊亂，即室性纖顫，會使觸電者因大腦缺氧而迅速死亡。
1．電流強度對人體的影響
通過人體的電流越大，人體的生理反應越明顯，感覺越強烈，從而引起心室顫動所需的時間越短，致命的危險就越大。
不同電流強度對人體的影響
根據電流通過人體所引起的感覺和反應不同可將電流分為：
(1)感知電流。引起人的感覺最小電流稱為感知電流。實驗資料表明，對於不同的人，感知電流也不相同，成年男性平均感知電流約為1．1ma；成年女性約為0．7ma。
(2)擺脫電流。人觸電以後能自主擺脫電源的最大電流稱為擺脫電流。實驗資料表明，對於不同的人，擺脫電流也不相同：
成年男性的平均擺脫電流約為16ma；成年女性平均擺脫電流約為10．5ma。成年男性最小擺脫電流約為9ma；成年女性的最小擺脫電流約為6ma。最小擺脫電流是按99．5％的概率考慮的。
(3)致命電流。在較短時間內危及生命的最小電流稱為致命電流。在電流不超過數百毫安的情況下，電擊致死的主要原因是電流引起的心室顫動或窒息造成的。
因此，可以認為引起心室顫動的電流即為致命電流。
2．電流通過人體的持續時間對人體的影響
隨著電流通過人體時間的延長，由於人體發熱出汗和電流對人體的電解作用，使人體電阻逐漸降低，在電源電壓一定的情況下，會使電流增大，對人體組織的破壞更加厲害，後果更為嚴重；另一方面，人的心臟每收縮擴張一次，中間約有0．1s的間隙，在這0．1s過程中，心臟對電流最敏感，若電流在這一瞬間通過心臟，即使電流很小(只有幾十毫安)，也會引起心臟顫動。因此，通電時間越長，重合這段時間的可能性越大，危險性就越大。
3．作用於人體的電壓對人體的影響
當人體電阻一定時，作用於人體的電壓越高，則通過人體的電流越大。實際上，通過人體的電流強度，並不與作用在人體的電壓成正比。這是因為隨著人體電壓的公升高，人體電阻急劇下降，致使電流迅速增加，而對人體的危害更為嚴重。
當220～1000v工頻電壓(50hz)作用於人體時，通過人體的電流可同時影響心臟和呼吸中樞，引起呼吸中樞麻痺，使呼吸和心臟跳動停止。更高的電壓還可能引起心肌纖維透明性變，甚至引起心肌纖維斷裂和凝固性變。
4．電源頻率對人體的影響
常用的50～60hz工頻交流電對人體的傷害最為嚴重，頻率偏離工頻越遠，交流電對人體傷害越輕。在直流和高頻情況下，人體可以耐受更大的電流值，但高壓高頻電流對人體依然是十分危險的，各種電源頻率下的死亡率如表3—2所示。
表3—2 各種電源頻率下的死亡率
綜上可見：50hz電流對人體傷害最大。
三、為什麼交流電採用50hz。通過調查說法有三種：
說法之一：
(1)眼對光的感覺是有慣性的。如果由5hz的電來照明，那麼燈將是一滅一亮的閃爍，給人是一種錯亂的感覺——應該不是錯亂，而是直接瘋掉！！！電影每秒是24格。
電影最重要的原理是「視覺暫留」。科學實驗證明，人眼在某個視像消失後，仍可使該物像在視網膜上滯留0.1－0.
4秒左右。電影膠片以每秒24格畫面勻速轉動，一系列靜態畫面就會因視覺暫留作用而造成一種連續的視覺印象，產生逼真的動感。也就是5hz的電，變化的時間已經大於人眼的慣性時間。
如果提高其變化的頻率，到20～30hz的時候，人眼就感覺不到燈的閃爍了。從這一點來說，30hz就是乙個合適的頻率下限。
(2)頻率的下限有了，上限要多少呢?上限並沒有象下限那樣明確。但也不是越高越好，太高也會發生問題，如使用2000hz的話就會發生以下問題：
①一切電機中的鐵損將增加40～1600倍，其中一切部分以雜訊的形式而損失掉。
②輸電線將會對**線發生感應雜訊，**無法聽。此外還會發生別的問題，
(3)2023年英國當時定的電力系統中發電機最快的轉速是3000r/min，對應的頻率就是50hz。
(4)50是乙個整齊的數字，便於運算、記憶。
鑑於以上理由就採用了50hz的頻率。但隨著技術的進步，採用的頻率有公升高的傾向，例如美國根據歐洲的經驗，就採用了60hz。
說法之二：
頻率的高或低，各有利弊．頻率提高，可使發電機和變壓器的銅材、鋼材耗用量減少，重量輕，成本低．但會使電氣裝置和輸電線路的感抗增大，容抗減少，損耗增大，從而降低了輸電效率．頻率過低，會使電氣裝置用料增多，重量大，成本高，還會使電燈光閃爍明顯．考慮到各種因素，經過技術經濟比較，證明交變電流頻率採用50hz、60hz比較適宜．飛機上的交流電源，其頻率採用400hz，這樣可以使電氣裝置重量大大減輕。
說法之三：
電流頻率對電擊傷害程度有很大影響。50hz的工頻交流電，對設計電氣裝置比較合理，但是這種頻率的電流對人體觸電傷害程度也最嚴重。60hz的工頻交流電,對設計電氣裝置有難度,需要一定的技術含量.
但這樣的設計首要考慮的是人類用電安全方面。
四、防止人身傷害的技術措施
人身觸電事故的發生，一般不外乎以下兩種情況：一是人體直接觸及或過分靠近電氣裝置的帶電部分；二是人體碰觸平時不帶電，但因絕緣損壞而帶電的金屬外殼或金屬構架。針對這兩種人身觸電情況，必須從電氣裝置本身採取措施以及在從事電氣工作時採取妥善的保證人身安全的技術措施和組織措施。
(一)保護接地和保護接零
電氣裝置的保護接地和保護接零是為防止人體觸及絕緣損壞的電氣裝置所引起的觸電事故而採取的有效措施。保護接地是將電氣裝置的金屬外殼與接地體相連線。應用於中性點不接地的三相三線制系統中。
保護接零是將電氣裝置的金屬外殼與變壓器的中性線相連線。應用於中性點不接地的三相四線制系統中。保護接地和保護接零是電氣安全技術中的重要內容。
(二)安全電壓
國際電工委員會規定安全電壓(即接觸電壓限定值)為50v，並規定25v以下者不需考慮防止直接電擊的安全措施。
(三)觸電保護裝置
防止由漏電引起觸電事故和防止單相觸電事故，以及由漏電引起的火災事故以及監視或切除一相接地故障四)保證安全的組織措施
(1)凡電氣工作人員必須精神正常，身體無妨礙工作的病症，熟悉本職業務，並經考試合格。另外，還要學會緊急救**，特別是觸電急救。
(2)在電氣裝置上工作，應嚴格遵守工作票制度、操作票制度、工作許可制度、工作監護制度、工作間斷、轉移和終結制度。
(3)把好電氣工程專案的設計關、施工關，合理設計，正確選型，電氣裝置質量應符合國家標準和有關規定，施工安裝應符合規程要求。
(五)保證安全的技術措施
(1)在全部停電或部分停電的電氣裝置或線路上工作，必須完成停電、驗電、裝設接地線、掛標示牌和裝設遮欄等技術措施。
(2)工作人員在進行工作時，正常活動範圍與帶電裝置的距離應不小於表3—6的規定。
(3)電氣安全用具。為了防止電氣人員在工作中發生觸電、電弧灼傷、高空摔跌等事故，必須使用經試驗合格的電氣安全工具，如絕緣棒、絕緣夾鉗、絕緣擋板、絕緣手套、絕緣靴、絕緣鞋、絕緣臺、絕緣墊、驗電器、高壓核相器、高低壓型電流錶等；還應使用一般防護安全工具，如可攜式接地線、臨時遮欄、警告牌、護目鏡、安全帶等。
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