TCVN: ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG ĐIỆN LÊN NGƯỜI VÀ GIA SÚC - PHẦN 1: KHÍA CẠNH CHUNG

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9621-1:2013 IEC/TS 60479-1:2005 ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG ĐIỆN LÊN NGƯỜI VÀ GIA SÚC - PHẦN 1: KHÍA CẠNH CHUNG Effects of current on human beings and livestock - Part 1: General aspects Lời nói đầu TCVN 9621-1:2013 hoàn toàn tương đương với IEC/TS 60479-1:2005; TCVN 9621-1 :2013 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ TCVN 9621 (IEC 60479) Ảnh hưởng dòng điện lên người gia súc gồm phần sau: TCVN 9621-1:2013 (IEC/TS 60479-1:2005), Phần 1: Khía cạnh chung TCVN 9621-2:2013 (IEC/TS 60479-2:2007), Phần 2: Khía cạnh đặc biệt TCVN 9621-3:2013 (IEC/TR 60479-3:1998), Phần 3: Ảnh hưởng dòng điện chạy qua thể gia súc TCVN 9621-4:2013 (IEC/TR 60479-4:2011), Phần 4: Ảnh hưởng sét TCVN 9621-5:2013 (IEC/TR 60479-5:2007), Phần 5: Giá trị ngưỡng điện áp tiếp xúc ảnh hưởng sinh lý Lời giới thiệu Tiêu chuẩn cung cấp hướng dẫn ảnh hưởng dòng điện lên người gia súc để sử dụng thiết lập yêu cầu an toàn điện Để tránh hiểu lầm việc giải thích tiêu chuẩn này, phải nhấn mạnh liệu cho chủ yếu dựa thí nghiệm động vật dựa thơng tin có sẵn từ quan sát lâm sàng Chỉ thí nghiệm với dòng điện giật thời gian ngắn tiến hành người sống Dựa chứng sẵn có, hầu hết từ nghiên cứu động vật, giá trị lấy mức thận trọng cho tiêu chuẩn áp dụng cho người tình trạng sinh lý bình thường kể trẻ em, khơng phân biệt độ tuổi cân nặng Tuy nhiên, có yếu tố khác cần tính đến, ví dụ xác suất cố, xác suất tiếp xúc với phần mang điện phần bị hỏng, tỷ lệ điện áp tiếp xúc điện áp cố, kinh nghiệm đạt được, tính khả thi kỹ thuật yếu tố kinh tế Các tham số phải xem xét cẩn thận đặt yêu cầu an tồn, ví dụ, đặc tính tác động thiết bị bảo vệ dùng hệ thống lắp đặt điện Tiêu chuẩn tổng hợp kết đạt nay, sử dụng làm sở để đặt yêu cầu cho bảo vệ chống điện giật Các kết xem quan trọng để tiêu chuẩn sử dụng làm hướng dẫn Tiêu chuẩn áp dụng cho ngưỡng rung tâm thất nguyên nhân gây tử vong dịng điện Phân tích kết nghiên cứu gần chức sinh lý tim ngưỡng rung tâm thất, cho phép đánh giá tốt ảnh hưởng tham số vật lý và, đặc biệt, thời gian dòng điện chạy qua Tiêu chuẩn chứa thông tin trở kháng thể ngưỡng dòng điện qua thể ảnh hưởng sinh lý khác Thơng tin kết hợp để ước lượng giá trị ngưỡng điện áp tiếp xúc xoay chiều chiều tuyến dòng điện định qua thể, điều kiện ẩm tiếp xúc diện tích tiếp xúc da Thông tin ngưỡng điện áp tiếp xúc ảnh hưởng sinh lý nêu IEC 61201 Tiêu chuẩn đề cập cụ thể đến ảnh hưởng dòng điện Khi đánh giá ảnh hưởng nguy hại trường hợp lên người gia súc tượng khơng điện khác, bao gồm ngã, nhiệt, cháy, tương tự phải tính đến Các vấn đề khơng nằm phạm vi áp dụng tiêu chuẩn thân chúng nghiêm trọng Các cơng việc nghiên cứu gần thực tham số vật lý ngẫu nhiên khác, đặc biệt dạng sóng tần số dịng điện trở kháng thể người Do phép đo thực 10 người sử dụng diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình nhỏ, tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối, tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, điện áp tiếp xúc 25 V xoay chiều tần số 50 Hz Giá trị trở kháng cho cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % tính từ phép đo Do cảm giác khó chịu khả nguy hiểm cố hữu, phép đo sử dụng diện tích bề mặt tiếp xúc lớn (cỡ 10 000 mm²) tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối sử dụng diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình nhỏ (cỡ 000 mm² 100 mm²) tình trạng khơ điện áp tiếp xúc từ 25 V đến 200 V xoay chiều tiến hành người Bằng cách sử dụng hệ số sai lệch suy giá trị trở kháng tổng thể Z T cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % tập hợp Với người đó, thực phép đo với diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ (10 mm² mm²) đầu ngón tay Để tính trở kháng tổng thể ZT cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % tập hợp diện tích bề mặt tiếp xúc lớn điện áp tiếp xúc 200 V đến 700 V cao tới giá trị tiệm cận, phương pháp điều chỉnh giá trị ZT đo tử thi giá trị người sử dụng cho phiên trước tiêu chuẩn cải tiến cách tính đến nhiệt độ khác tử thi phép đo nhiệt độ 37 °C người Tiêu chuẩn trình bày kiến thức trở kháng xoay chiều Z T thể người diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, trung bình nhỏ tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối điện trở chiều RT thể người diện tích bề mặt tiếp xúc lớn tình trạng khơ Cần nói giá trị ngưỡng theo độ lớn có hiệu lực tất người (nam giới, phụ nữ trẻ em) khơng phụ thuộc vào tình trạng sức khỏe họ Đã có nhiều lo ngại đưa khía cạnh đó, nhiên tìm hiểu bối cảnh ý kiến ngược lại nhận thấy ý kiến ngược lại quan niệm chưa có chứng thực nghiệm Một số phép đo cho thấy ngưỡng cảm nhận ngưỡng thả tay phụ nữ thấp nam giới Điều với trẻ em Ngồi Điều đưa hệ số dịng điện qua tim F tuyến dòng điện bàn chân-bàn chân Điều quan trọng rủi ro điện điện áp bước gây ẢNH HƯỞNG CỦA DÒNG ĐIỆN LÊN NGƯỜI VÀ GIA SÚC - PHẦN 1: KHÍA CẠNH CHUNG Effects of current on human beings and livestock - Part 1: General aspects Phạm vi áp dụng Đối với tuyến dòng điện cho trước qua thể người, nguy hiểm cho người phụ thuộc chủ yếu vào độ lớn thời gian dòng điện chạy qua Tuy nhiên, vùng thời gian/dòng điện quy định điều đây, nhiều trường hợp, không áp dụng trực tiếp thực tế để thiết kế biện pháp bảo vệ chống điện giật Tiêu chí cần thiết giới hạn chấp nhận điện áp tiếp xúc (tức tích dịng điện qua thể người gọi dòng điện tiếp xúc trở kháng thể) hàm thời gian Quan hệ dòng điện điện áp khơng tuyến tính trở kháng thể người thay đổi theo điện áp tiếp xúc cần có liệu mối quan hệ Các phần khác thể người (ví dụ da, máu, cơ, mơ khác khớp) có trở kháng định dịng điện, trở kháng gồm thành phần điện trở thành phần điện dung Giá trị trở kháng thể người phụ thuộc vào số yếu tố và, đặc biệt, phụ thuộc vào tuyến dòng điện, điện áp tiếp xúc, thời gian dòng điện chạy qua, tần số, độ ẩm da, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp lực đặt vào nhiệt độ Giá trị trở kháng tiêu chuẩn rút từ xem xét kỹ lưỡng kết thực nghiệm sẵn có từ phép đo tiến hành chủ yếu tử thi số người sống Kiến thức ảnh hưởng dòng điện xoay chiều chủ yếu dựa kết có liên quan đến ảnh hưởng dòng điện tần số 50 Hz 60 Hz tần số phổ biến hệ thống lắp đặt điện Tuy nhiên, giá trị đưa coi áp dụng cho dải tần từ 15 Hz đến 100 Hz, giá trị ngưỡng giới hạn dải cao giá trị ngưỡng 50 Hz 60 Hz Về nguyên tắc, rủi ro rung tâm thất coi chế gây tử vong ca tai nạn chết người điện Tai nạn với dịng điện chiều nhiều so với quy mô ứng dụng điện chiều, tai nạn chết người điện xảy điều kiện bất lợi, ví dụ mỏ hầm lò Điều phần thực tế với dòng điện chiều, việc thả tay phần nắm vào khó khăn thời gian điện giật dài chu kỳ tim, ngưỡng gây rung tâm thất cao đáng kể so với dòng điện xoay chiều CHÚ THÍCH: Bộ tiêu chuẩn đưa thông tin trở kháng thể ngưỡng dòng điện qua thể ảnh hưởng khác sinh lý Thông tin kết hợp để ước lượng ngưỡng điện áp tiếp xúc xoay chiều chiều tuyến dòng điện định thể, điều kiện ẩm tiếp xúc diện tích da tiếp xúc Thơng tin ngưỡng điện áp tiếp xúc ảnh hưởng sinh lý nêu IEC 61201 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm công bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn khơng ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi IEC 61201:1992, Extra-low voltage (ELV) - Limit values (Điện áp cực thấp - Giá trị giới hạn) Guide 104:1997, The preparation of safety publications and the use of basic safety publications and group safety publications (Biên soạn tiêu chuẩn an toàn sử dụng tiêu chuẩn an toàn tiêu chuẩn an tồn theo nhóm) Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau 3.1 Định nghĩa chung 3.1.1 Dòng điện chạy dọc (longitudinal current) Dòng điện chạy dọc qua thân người ví dụ từ bàn tay đến bàn chân 3.1.2 Dòng điện chạy ngang (transverse current) Dòng điện chạy ngang qua thân người ví dụ từ bàn tay đến bàn tay 3.1.3 Trở kháng thể người (internal impedance of the human body) Zi Trở kháng hai điện cực tiếp xúc với hai phần thể người, bỏ qua trở kháng da 3.1.4 Trở kháng da (impedance of the skin) Zs Trở kháng điện cực da mô dẫn điện nằm bên 3.1.5 Trở kháng tổng thể người (total impedance of the human body) ZT Véc tơ tổng trở kháng trở kháng da (xem Hình 1) 3.1.6 Điện trở ban đầu thể người (initial resistance of the human body) R0 Điện trở giới hạn giá trị đỉnh dòng điện thời điểm xuất điện áp tiếp xúc 3.1.7 Tình trạng khơ (dry condition) Tình trạng da diện tích bề mặt tiếp xúc liên quan đến độ ẩm người sống tình trạng nghỉ điều kiện mơi trường bình thường nhà 3.1.8 Tình trạng ướt nước (water-wet condition) Tình trạng da diện tích bề mặt tiếp xúc ngâm nước máy (điện trở suất trung bình ρ = 500 Ωcm, pH = đến 9) 3.1.9 Tình trạng ướt nước muối (saltwater-wet condition) Tình trạng da diện tích bề mặt tiếp xúc ngâm dung dịch nước chứa % NaCI (điện trở suất trung bình ρ = 30 Ωcm, pH = đến 9) CHÚ THÍCH: Giả thiết tình trạng ướt nước muối mô điều kiện da người đổ mồ hôi người sau ngập nước biển, cần có nghiên cứu thêm vấn đề 3.1.10 Hệ số sai lệch (deviation factor) FD Trở kháng tổng thể ZT cấp tỷ lệ phần trăm cho trước tập hợp chia cho trở kháng tổng thể người ZT 50 % tập hợp điện áp tiếp xúc cho trước FD ( X %,UT ) = ZT ( X %,UT ) ZT (50%,UT ) 3.2 Ảnh hưởng dịng điện xoay chiều hình sin dải từ 15 Hz đến 100 Hz 3.2.1 Ngưỡng cảm nhận (threshold of perception) Giá trị nhỏ dòng điện tiếp xúc gây cảm nhận cho người mà dịng điện chạy qua 3.2.2 Ngưỡng phản ứng (threshold of reaction) Giá trị nhỏ dòng điện tiếp xúc gây co vô thức 3.2.3 Ngưỡng thả tay (threshold of let-go) Giá trị lớn dịng điện tiếp xúc mà người giữ điện cực thả tay 3.2.4 Ngưỡng rung tâm thất (threshold of ventricular fibrillation) Giá trị nhỏ dòng điện tiếp xúc chạy qua thể người gây rung tâm thất 3.2.5 Hệ số dòng điện qua tim (heart-current factor) F Tỷ số cường độ trường điện (mật độ dòng điện) tim tuyến dòng điện cho trước cường độ trường điện (mật độ dòng điện) tim dịng điện tiếp xúc có độ lớn chạy từ bàn tay trái đến hai bàn chân CHÚ THÍCH: Trong tim, mật độ dịng điện tỷ lệ với cường độ trường điện 3.2.6 Khoảng thời gian dễ tổn thương (vulnerable period) Một phần tương đối nhỏ chu kỳ tim sợi tim trạng thái dễ kích thích khơng đồng rung tâm thất xảy sợi bị kích thích dịng điện đủ lớn CHÚ THÍCH: Khoảng thời gian dễ tổn thương tương ứng với phần thứ sóng T điện tim đồ chiếm xấp xỉ 10 % chu kỳ tim (xem Hình 17 Hình 18) 3.3 Ảnh hưởng dịng điện chiều 3.3.1 Điện trở tổng thể (total body resistance) RT Tổng điện trở thể người điện trở da 3.3.2 Hệ số tương đương chiều/xoay chiều (d.c./a.c equivalence factor) k Tỷ số dòng điện chiều giá trị hiệu dụng tương đương dịng điện xoay chiều có xác suất gây rung tâm thất CHÚ THÍCH: Ví dụ thời gian điện giật dài thời gian chu kỳ tim xác suất 50 % rung tâm thất, hệ số tương đương 10 s tính xấp xỉ: 3.3.3 Dịng điện lên (upward current) Dòng điện tiếp xúc chiều chạy qua thể người bàn chân đóng vai trò cực dương 3.3.4 Dòng điện xuống (downward current) Dòng điện tiếp xúc chiều chạy qua thể người bàn chân đóng vai trị cực âm Trở kháng điện thể người Giá trị trở kháng điện phụ thuộc vào số yếu tố, cụ thể phụ thuộc vào tuyến dòng điện, điện áp tiếp xúc, thời gian dòng điện chạy qua, tần số, độ ẩm da, diện tích bề mặt tiếp xúc, áp lực đè lên nhiệt độ Sơ đồ trở kháng thể người thể Hình 4.1 Trở kháng thể người (Zi) Trở kháng thể người coi gần trở Giá trị trở kháng phụ thuộc chủ yếu vào tuyến dịng điện và, mức độ hơn, phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc CHÚ THÍCH 1: Các phép đo tồn thành phần dung kháng nhỏ (các đường nét đứt Hình 1) Hình thể trở kháng thể người phần khác thể biểu thị phần trăm trở kháng liên quan đến tuyến dòng điện từ bàn tay đến bàn chân Đối với tuyến dòng điện từ bàn tay đến bàn tay từ bàn tay đến hai bàn chân, trở kháng chủ yếu tập trung chi (tay chân) Nếu bỏ qua trở kháng thân người, sơ đồ mạch điện đơn giản hóa thiết lập thể Hình CHÚ THÍCH 2: Để đơn giản hóa sơ đồ mạch điện, giả thiết trở kháng tay chân có giá trị 4.2 Trở kháng da (ZS) Trở kháng da coi mạng điện trở điện dung Kết cấu da tạo thành lớp cách điện phần tử dẫn điện nhỏ (các lỗ chân lơng) Trở kháng da giảm dịng điện tăng lên Đôi quan sát 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 da, nhiệt độ loại da Đối với điện áp tiếp xúc thấp hơn, giá trị trở kháng da thay đổi lớn, người, với diện tích bề mặt tiếp xúc tình trạng da (khơ, ẩm, đổ mồ hơi), nhiệt độ, thở gấp, v.v Đối với điện áp tiếp xúc lớn hơn, trở kháng da giảm đáng kể trở nên không đáng kể da bị đánh thủng Liên quan đến ảnh hưởng tần số, trở kháng da giảm tần số tăng 4.3 Trở kháng tổng thể người (ZT) Trở kháng tổng thể người gồm thành phần điện trở thành phần điện dung Đối với giá trị điện áp tiếp xúc thấp hơn, có thay đổi đáng kể giá trị trở kháng da Z S cách tương tự trở kháng tổng thể người ZT có thay đổi lớn Đối với điện áp tiếp xúc cao hơn, trở kháng tổng ngày phụ thuộc vào trở kháng da giá trị tiệm cận đến giá trị trở kháng Zj Xem Hình đến Hình Liên quan đến ảnh hưởng tần số, có tính đến phụ thuộc tần số trở kháng da, trở kháng tổng thể người cao dòng điện chiều giảm tần số tăng lên 4.4 Yếu tố ảnh hưởng đến điện trở ban đầu thể người (R0) Tại thời điểm xuất điện áp tiếp xúc, điện dung thể người chưa tích điện Do đó, trở kháng da ZS1 ZS2 không đáng kể điện trở ban đầu R0 xấp xỉ trở kháng thể người Zj (xem Hình 1) Điện trở ban đầu R0 phụ thuộc chủ yếu vào tuyến dòng điện phụ thuộc mức độ vào diện tích bề mặt tiếp xúc Điện trở ban đầu R0 giới hạn đỉnh dòng điện xung ngắn (ví dụ điện giật điều khiển hàng rào điện) 4.5 Giá trị trở kháng tổng thể người (ZT) Sự phụ thuộc trở kháng tổng thể ZT cấp tỷ lệ 50 % tập hợp người sống vào diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, trung bình nhỏ (cỡ 10 000 mm², 000 mm² 100 mm² tương ứng) tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối điện áp tiếp xúc U T = 25 V xoay chiều đến 200 V xoay chiều thể Hình 7, Hình Hình 4.5.1 Dịng điện xoay chiều hình sin 50/60 Hz diện tích bề mặt tiếp xúc lớn Giá trị trở kháng tổng thể người Bảng 1, Bảng Bảng có hiệu lực người sống tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc rộng (cỡ 10 000 mm²), tình trạng khơ (Bảng 1), tình trạng ướt nước (Bảng 2) tình trạng ướt nước muối (Bảng 3) Dải trở kháng tổng thể người điện áp tiếp xúc đến 700 V diện tích tiếp xúc lớn tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối cấp tỷ lệ 50 % tập hợp thể Hình Các giá trị Bảng 1, thể hiểu biết tốt trở kháng tổng thể ZT thể sống người trưởng thành Theo hiểu biết sẵn có trở kháng tổng trẻ em ZT kỳ vọng cao chút mức độ lớn Bảng - Trở kháng tổng thể ZT tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, dịng điện xoay chiều 50/60 Hz, diện tích tiếp xúc lớn, tình trạng khơ Điện áp tiếp xúc Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 750 250 100 50 375 500 600 75 125 000 600 100 990 725 125 125 900 550 675 150 850 400 350 175 825 325 175 200 800 275 050 225 775 225 900 400 700 950 275 500 625 850 150 700 575 775 050 000 575 775 050 Giá trị tiệm cận = trở kháng 575 775 050 CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo trở kháng tổng thể tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp chút so với trở kháng tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay (10 % đến 30 %) CHÚ THÍCH 2: Đối với thể người sống, giá trị ZT tương ứng với thời gian dòng điện chạy qua khoảng 0,1 s Đối với khoảng thời gian dài hơn, giá trị giảm (khoảng 10 % đến 20 %) sau da rách hoàn toàn, ZT tiến tới giá trị trở kháng thể Zj CHÚ THÍCH 3: Đối với giá trị điện áp tiêu chuẩn 230 V (hệ thống mạng 3N xoay chiều 230/400 V), giả thiết giá trị trở kháng tổng thể giống điện áp tiếp xúc 225 V CHÚ THÍCH 4: Giá trị ZT làm tròn đến 25 Ω Bảng - Trở kháng tổng thể ZT 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 thể ZT (Ω) không cao % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 175 175 100 50 100 000 675 75 025 825 275 100 975 675 950 125 900 550 675 150 850 400 350 175 825 325 175 200 800 275 050 225 775 225 900 400 700 950 275 500 625 850 150 700 575 775 050 000 575 775 050 Giá trị tiệm cận = trở kháng 575 775 050 CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo trở kháng tổng thể tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp chút so với trở kháng 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 khoảng 0,1 s Đối với khoảng thời gian dài hơn, giá trị giảm (khoảng 10 % đến 20 %) sau da rách hoàn toàn, ZT tiến tới giá trị trở kháng thể Zi CHÚ THÍCH 3: Đối với giá trị điện áp tiêu chuẩn 230 V (hệ thống mạng 3N xoay chiều 230/400 V), giả thiết giá trị trở kháng tổng thể giống với điện áp tiếp xúc 225 V CHÚ THÍCH 4: Giá trị ZT làm tròn đến 25 Ω Bảng - Trở kháng tổng thể ZT 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 Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 960 300 755 50 940 275 720 75 920 250 685 100 880 225 655 125 850 200 620 150 830 180 590 175 810 155 560 200 790 135 530 225 770 115 505 400 700 950 275 500 625 850 150 700 575 775 050 000 575 775 050 Giá trị tiệm cận = trở kháng 575 775 050 CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo trở kháng tổng thể tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp chút so với trở kháng tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay (10 % đến 30 %) CHÚ THÍCH 2: Do trở kháng da thấp nên trường hợp coi Z T phụ thuộc vào thời gian dòng điện chạy qua; ZT tiếp cận đến giá trị trở kháng thể Zi CHÚ THÍCH 3: Đối với giá trị điện áp tiêu chuẩn 230 V (hệ thống mạng 3N xoay chiều 230/400 V), giả thiết giá trị trở kháng tổng thể giống với điện áp tiếp xúc 225 V CHÚ THÍCH 4: Giá trị ZT làm tròn đến 25 Ω Các giá trị Bảng từ đến suy từ phép đo tiến hành tử thi người sống (người trưởng thành, nam giới nữ giới) mô tả Phụ lục A Ở điện áp cao xấp xỉ 125 V tình trạng ướt nước 400 V tình trạng ướt nước muối, giá trị trở kháng tổng thể giống tình trạng khơ (xem Hình 4) 4.5.2 Dịng điện xoay chiều hình sin 50/60 Hz diện tích tiếp xúc trung bình nhỏ Giá trị trở kháng thể Z i điện trở ban đầu thể R (xem 4.6) phụ thuộc mức độ nhỏ vào diện tích bề mặt tiếp xúc Tuy nhiên, diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ, cỡ vài milimét vuông, giá trị tăng lên Sau da bị đánh thủng (đối với điện áp tiếp xúc vượt xấp xỉ 100 V sau khoảng thời gian dòng điện chạy qua dài hơn), trở kháng tổng thể Z T đạt đến giá trị trở kháng thể Zj phụ thuộc mức độ nhỏ vào diện tích bề mặt tiếp xúc tình trạng ẩm da Phép đo phụ thuộc trở kháng tổng thể vào diện tích bề mặt tiếp xúc dịng điện xoay chiều 50 Hz, tình trạng khô, ướt nước ướt nước muối thực người sống điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V mô tả Phụ lục A CHÚ THÍCH: Chưa có số liệu ZT diện tích bề mặt tiếp xúc tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối người sống tử thi điện áp tiếp xúc 200 V Sự phụ thuộc trở kháng tổng thể ZT tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay vào diện tích bề mặt tiếp xúc (từ mm² đến xấp xỉ 000 mm²) tình trạng khơ dải điện áp tiếp xúc từ 25 V đến 200 V, xoay chiều 50 Hz, đo người thể Hình Đối với điện áp tiếp xúc thấp 100 V diện tích bề mặt nhỏ cỡ vài milimét vng, độ lệch phép đo dễ dàng đạt đến xấp xỉ + 50 % giá trị trung bình, tùy thuộc vào nhiệt độ, áp lực, vị trí lịng bàn tay, v.v Sự phụ thuộc trở kháng tổng thể ZT đầu ngón trỏ phải ngón trỏ trái (diện tích bề mặt tiếp xúc xấp xỉ 250 mm²) vào điện áp tiếp xúc xoay chiều 50/60 Hz dải điện áp từ 25 V đến 200 V thể Hình Từ Hình tính trở kháng riêng phần ngón trỏ điện áp tiếp xúc 200 V khoảng 000 Ω Các phép đo trở kháng tổng thể ZT thể Hình Hình thực người sống Dựa vào hiểu biết sẵn có cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % tập hợp người sống, đưa thông tin trở kháng tổng thể với diện tích tiếp xúc lớn, trung bình nhỏ (cỡ 10 000 mm², 000 mm², 100 mm² tương ứng) tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối: • diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, giá trị thể Bảng 1, tình trạng khô, ướt nước ướt nước muối với điện áp tiếp xúc U T = 25 V đến 000 V xoay chiều 50/60 Hz; • diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình, giá trị thể Bảng 4, tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối với điện áp tiếp xúc U T = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz; • diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ, giá trị thể Bảng 7, tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối với điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz; Bảng - Trở kháng tổng thể ZT tuyến dịng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc trung bình, tình trạng khơ, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị làm tròn đến 25 Ω) Điện áp tiếp xúc Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 11 125 20 600 38 725 50 150 13 000 23 925 75 625 200 14 750 100 000 200 150 125 350 000 875 150 800 000 050 175 550 500 125 200 375 200 525 Bảng - Trở kháng tổng thể ZT tuyến dịng 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 làm tròn đến 25 Ω) Điện áp tiếp xúc Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 050 350 17 575 50 100 450 13 700 75 400 000 10 800 100 800 850 525 125 350 000 875 150 800 000 050 175 550 500 125 200 375 200 525 Bảng - Trở kháng tổng thể ZT 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 làm tròn đến Ω) Điện áp tiếp xúc Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 795 425 275 50 765 390 225 75 740 350 175 100 715 315 125 125 685 280 075 150 660 245 030 175 525 210 985 200 350 175 935 Bảng - Trở kháng tổng thể ZT tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc nhỏ, tình trạng khơ, điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V xoay chiều 50/60 Hz (giá trị làm tròn đến 25 Ω) Điện áp tiếp xúc V Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 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 37 850 150 200 12 000 20 225 175 000 500 10 725 200 500 400 650 Bảng - Trở kháng tổng thể ZT 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 làm tròn đến 25 Ω) Điện áp tiếp xúc Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % 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 37 850 150 200 12 000 20 225 175 000 500 10 725 200 500 400 650 Bảng - Trở kháng tổng thể ZT 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 làm tròn đến Ω) Điện áp tiếp xúc Giá trị trở kháng tổng thể ZT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 400 300 855 50 105 900 315 75 845 550 840 100 590 200 370 125 330 850 900 150 000 550 490 175 700 250 085 200 400 000 750 4.5.3 Dòng điện xoay chiều hình sin tần số đến 20 kHz Các giá trị trở kháng tổng thể với tần số 50/60 Hz giảm tần số cao ảnh hưởng điện dung da và, với tần số kHz, giá trị tiến dần tới trở kháng thể Zi Các phép đo trở kháng tổng thể với tần số đến 20 kHz điện áp tiếp xúc 10 V 25 V mô tả Phụ lục B Hình 10 thể phụ thuộc vào tần số trở kháng tổng Z T tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, điện áp tiếp xúc 10 V tần số từ 25 Hz đến 20 kHz Hình 11 thể phụ thuộc vào tần số trở kháng tổng Z T tuyến dịng điện bàn tay-bàn tay diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, điện áp tiếp xúc 25 V tần số từ 25 Hz đến kHz Từ kết quả, suy đường cong phụ thuộc trở kháng tổng Z T 50 % tập hợp, với điện áp tiếp xúc từ 10 V đến 000 V với dải tần từ 50 Hz đến kHz, tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay bàn tay-bàn chân, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn tình trạng khơ Các đường cong thể Hình 12 CHÚ THÍCH: Chưa thực phép đo tình trạng ướt nước ướt nước muối 4.5.4 Dòng điện chiều Điện trở tổng thể RT dòng điện chiều cao trở kháng tổng thể Z T dòng điện xoay chiều có điện áp tiếp xúc đến xấp xỉ 200 V hiệu ứng chặn điện dung da người Các phép đo trở kháng tổng thể tiến hành với dòng điện chiều diện tích tiếp xúc lớn tình trạng khơ mơ tả Phụ lục C CHÚ THÍCH: Chưa thực phép đo tình trạng ướt nước ướt nước muối Các giá trị điện trở tổng thể RT dòng điện chiều xác định theo cách mô tả Phụ lục C thể Bảng 10 (xem Hình 13, đường liền nét) Đối với diện tích tiếp xúc lớn tình trạng ướt nước ướt nước muối, điện trở tổng R T xác định với đủ độ xác từ Bảng Bảng 3, bỏ qua khác nhỏ Z T dòng điện xoay chiều điện chiều có dải điện áp thấp 100 V Đối với tất trường hợp khác, bảng dùng cho điện xoay chiều sử dụng để ước lượng cách thận trọng Bảng 10 - Điện trở tổng thể RT tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, dòng điện chiều, diện tích tiếp xúc lớn, tình trạng khơ Điện áp tiếp xúc Giá trị điện trở tổng thể RT (Ω) không cao V % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp 25 100 875 275 50 600 900 325 75 275 275 100 100 100 900 350 125 975 675 875 150 875 475 475 175 825 350 225 200 800 275 050 225 775 225 900 400 700 950 275 500 625 850 150 700 575 775 050 000 575 775 050 Giá trị tiệm cận 575 775 050 CHÚ THÍCH 1: Một số phép đo điện trở tổng RT thể tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân thấp chút so với điện trở 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 khoảng thời gian dài hơn, giá trị R T giảm (khoảng 10 % đến 20 %) sau da bị rách hoàn toàn, RT tiến gần tới giá trị điện trở ban đầu thể R0 CHÚ DẪN diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, điện cực kiểu A (cỡ 10 000 mm2), theo Bảng diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình, điện cực kiểu B (cỡ 000 mm²), theo Bảng diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ, điện cực kiểu C (cỡ 100 mm2), theo Bảng 10 Hình - Sự phụ thuộc trở kháng tổng thể ZT 50 % tập hợp người sống, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, trung bình nhỏ (cỡ 10 000 mm², 000 mm² 100 mm² tương ứng), tình trạng ướt nước muối điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V, xoay chiều tần số 50/60 Hz Hình 10 - Giá trị trở kháng tổng thể ZT đo mười người sống với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, tình trạng khô, điện áp tiếp xúc 10 V tần số từ 25 Hz đến 20 kHz Hình 11 - Giá trị trở kháng tổng thể ZT đo người sống với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, tình trạng khơ điện áp tiếp xúc 25 V tần số từ 25 Hz đến kHz Hình 12 - Sự phụ thuộc vào tần số trở kháng tổng thể ZT 50 % tập hợp với điện áp tiếp xúc UT = 10 V đến 000 V, dải tần số từ 50 Hz đến kHz, tuyến dòng điện bàn taybàn tay bàn tay-bàn chân, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, tình trạng khơ CHÚ DẪN điện trở thể RT dòng điện chiều trở kháng thể ZT dòng điện xoay chiều 50 Hz Hình 13 - Giá trị thống kê trở kháng tổng thể ZT điện trở tổng thể RT 50 % tập hợp người sống, tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, tình trạng khơ, điện áp tiếp xúc đến 700 V xoay chiều tần số 50/60 Hz chiều CHÚ DẪN Vùng = cháy đen Vùng = tạo vết dòng điện da Vùng = tạo vết đỏ da Vùng = khơng ảnh hưởng Hình 14 - Sự phụ thuộc việc thay đổi tình trạng da người vào mật độ dòng điện i T thời gian dịng điện chạy qua (về mơ tả chi tiết vùng, xem 5.7) Cỡ vùng tiếp xúc Điện cực kiểu Hình dạng vùng tiếp xúc Diện tích ảnh hưởng, mm² Độ lớn, mm² A Hình trụ đồng thau Bản vẽ mm Lớn 200 10 000 B Hình vịng trịn cách quấn thích hợp băng cách điện Trung bình 250 000 C Hình vng tạo thành cách quấn thích hợp băng cách điện Nhỏ 100 100 D Hình trụ vật liệu cách điện có điện cực hình trịn 10 E Hình trụ vật liệu cách điện có điện cực hình trịn 1) 2) , 1) Đối với kiểu này, thêm bốn điện cực trịn khác diện tích mm² đặt theo hình chữ thập khoảng cách 30 mm cách điện cực tâm bề mặt hình trụ để đo độ lệch điểm lòng bàn tay 2) Kết phép đo với điện cực kiểu thể độ tái lặp nhỏ Hình 15 - Điện cực sử dụng để đo phụ thuộc trở kháng tổng thể Z T vào diện tích bề mặt tiếp xúc UT = 200 V xoay chiều (giá trị hiệu dụng), thời gian dòng điện chạy qua 6,5 ms, IT (hiệu dụng) = 129 mA, giá trị đỉnh dòng điện tiếp xúc ITP = 420 mA, trở kháng tổng thể ZT = 550 Ω, điện trở ban đầu thể R0 = 666 Ω, cảm nhận đau phản ứng không chủ ý cánh tay, bả vai chân Mặc dù tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, thể bị nảy lên chân bị kích thích UT = 200 V xoay chiều (giá trị hiệu dụng), thời gian dòng điện chạy qua 16,5 ms, IT (hiệu dụng) = 124 mA, khơng có đỉnh nhọn biểu đồ dao động dòng điện, trở kháng tổng thể ZT = 613 Ω, ảnh hưởng sinh lý đề cập điểm a) CHÚ DẪN A tiếp xúc thực giá trị đỉnh điện áp tiếp xúc B tiếp xúc thực điểm qua không điện áp tiếp xúc Hình 16 - Biều đồ dao động lấy từ phép đo điện áp tiếp xúc U T dòng điện tiếp xúc IT dòng điện xoay chiều, tuyến dịng điện bàn tay-bàn tay, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, tình trạng khơ CHÚ THÍCH: Con số giai đoạn q trình lan truyền kích thích Hình 17 - Sự xuất giai đoạn dễ bị tổn thương tâm thất chu kỳ tim Hình 18 - Sự bắt đầu trình rung tâm thất giai đoạn dễ bị tổn thương - Ảnh hưởng điện tim đồ (ECG) huyết áp CHÚ DẪN Số liệu rung tim người tính từ thống kê vụ tai nạn (UT = 220 V, 1,6 %, UT = 380 V, 58 %) Số liệu rung tim chó, thời gian dịng điện chạy qua s Số liệu rung tim lợn, thời gian dòng điện chạy qua t > 1,5 lần chu kỳ tim Số liệu rung tim cừu, thời gian đòng điện chạy qua s  Giá trị tính dựa số liệu thống kê vụ tai nạn (UT = 220 V, 1,6 %, UT = 380 V, 58 %, IT = 110 mA 220 mA tương ứng) (1) ⊞ Giá trị thống kê phép đo với lợn (I (5 %) = 120 mA, I (50 %) = 180 mA) (1) Giá trị hiệu chỉnh sử dụng hệ số dịng điện qua tim F = 0,4 Hình 19 - Dữ liệu rung tâm thất chó, lợn cừu từ thí nghiệm người tính từ số liệu thống kê vụ tai nạn điện với dòng diện chạy ngang bàn tay-bàn tay điện áp tiếp xúc UT = 220 V 380 V xoay chiều, trở kháng tổng thể Z T (5 %) Hình 20 - Vùng thời gian/dịng điện quy ước ảnh hưởng dòng điện xoay chiều (15 Hz đến 100 Hz) lên người tuyến dòng điện tương ứng với bàn tay trái-hai bàn chân (xem giải thích Bảng 11) UT = 220 V chiều, thời gian dòng điện chạy qua 20 ms, dòng điện tiếp xúc IT = 119 mA, giá trị đỉnh dòng điện tiếp xúc ITP = 301 mA, điện trở tổng thể RT = 681 Ω, điện trở ban đầu thể R0 = 664 Ω, cảm nhận rõ nét, bỏng phản ứng dạng giật không chủ ý cánh tay bả vai Hình 21 - Biểu đồ dao động điện áp tiếp xúc UT dòng điện tiếp xúc IT dòng điện chiều tuyến bàn tay-bàn tay, diện tích tiếp xúc lớn, tình trạng khơ Hình 22 - Vùng thời gian/dịng điện quy ước ảnh hưởng dòng điện chiều lên người tuyến dòng điện chạy dọc lên (xem giải thích Bảng 13) Hình 23 - Dịng điện thả tay dịng điện hình sin 60 Hz PHỤ LỤC A (quy định) ĐO TRỞ KHÁNG TỔNG CỦA CƠ THỂ ZT TRÊN NGƯỜI SỐNG VÀ TRÊN TỬ THI VÀ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ CÁC KẾT QUẢ Để có giá trị với thực tế trở kháng tổng thể Z T người sống, phải áp dụng quy trình sau: 1) Phép đo thực người sống sử dụng tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay với điện cực thể Hình 15 2) Phép đo trở kháng tổng thể thực 100 người sống điện áp 25 V xoay chiều tần số 50 Hz, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn (các điện cực kiểu A Hình 15) tình trạng khơ Các phép đo thực sau đặt điện áp 0,1 s Giá trị trở kháng tổng thể cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % xác định với kết sau Bảng A.1 - Trở kháng tổng thể ZT, điện cực kiểu A, tình trạng khơ hệ số sai lệch FD (5 % 95 %) Trở kháng tổng thể ZT (Ω) / hệ số sai lệch FD Tình trạng Khơ 5% 50 % 95 % 750/0,54 250 100/1,88 3) Phép đo trở kháng tổng thể thực 10 người sống với diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình nhỏ (các điện cực kiểu B C Hình 15) tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối, thời gian dòng điện chạy qua lớn 25 mA Kết thể Bảng A.2 Bảng A.3 a) Điện cực kiểu B (cỡ 000 mm²) Bảng A.2 - Trở kháng tổng thể ZT, điện cực kiểu B, tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối, hệ số sai lệch FD (5 % 95 %) Trở kháng tổng thể ZT (Ω) / hệ số sai lệch FD Tình trạng 5% 50 % 95 % Khô 12 900/0,63 20 600 32 800/1,59 Ướt nước 500/0,59 350 15 900/1,70 Ướt nước muối 850/0,76 425 175/1,31 a) Điện cực kiểu C (cỡ 100 mm²) Bảng A.3 - Trở kháng tổng thể ZT, tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối, hệ số sai lệch FD (5 % 95 % tập hợp) Tình trạng Trở kháng tổng thể ZT (Ω) / hệ số sai lệch FD % tập hợp 50 % tập hợp 95 % tập hợp Khô 80 400/0,48 169 000 355 500/2,10 Ướt nước 39 700/0,54 73 400 135 600/1,88 Ướt nước muối 400/0,74 300 875/1,35 Trong lần lấy xấp xỉ để tính ZT (5 % 95 %) từ giá trị ZT (50 %), tình trạng khơ ướt nước UT = 25 V, chọn hệ số sai lệch FD(5 %) = 0,54 FD(95 %) = 1,88 tình trạng ướt nước muối FD(5 %) = 0,74 FD(95 %) = 1,35 Chúng giả thiết không phụ thuộc vào diện tích bề mặt tiếp xúc 4) Trở kháng tổng thể ZT người sống đo điều kiện điểm 1, với điện áp tiếp xúc đến 150 V và, ra, với thời gian điện giật đến 0,03 s điện áp tiếp xúc đến 200 V Đã sử dụng điều kiện tuyến dòng điện thời gian dòng điện chạy qua: Chuỗi thử nghiệm A: Diện tích tiếp xúc hiệu 250 mm², điện cực cầm hai tay, thời gian dòng điện chạy qua 0,1 s (Hình 15, điện cực kiểu A) Chuỗi thử nghiệm B: Diện tích tiếp xúc hiệu 250 mm², điện cực cầm hai tay, thời gian dòng điện chạy qua vài giây, với điện áp đến 75 V, 0,1 s với điện áp lớn 75 V (Hình 15, điện cực kiểu B) Chuỗi thử nghiệm C: Diện tích tiếp xúc hiệu 100 mm², điện cực ấn vào lòng bàn tay, thời gian dòng điện chạy qua vài giây với điện áp đến 75 V, 0,1 s với điện áp lớn 75 V (Hình 15, điện cực kiểu C) Chuỗi thử nghiệm D: Diện tích tiếp xúc hiệu 10 mm², điện cực ấn vào lòng bàn tay, thời gian dòng điện chạy qua vài giây với điện áp đến 100 V, 0,1 s đến 0,3 s với điện áp lớn 100 V (Hình 15, điện cực kiểu D) Chuỗi thử nghiệm E: Diện tích tiếp xúc hiệu mm², điện cực ấn vào lòng bàn tay, thời gian dòng điện chạy qua vài giây với điện áp đến 150 V, 0,1 s đến 0,2 s với điện áp lớn 150 V (ở điện áp 220 V, quan sát thấy đánh thủng da) (Hình 15, điện cực kiểu E) 5) Trở kháng tổng thể đo dải điện áp tiếp xúc từ 25 V đến 200 V, xoay chiều 50 Hz đầu ngón trở phải trái (diện tích bề mặt tiếp xúc xấp xỉ 250 mm²) Phép đo thực sau đặt điện áp 20 ms Điện áp đặt vào lúc điện áp tiếp xúc qua giá trị zero Kết thể Hình 6) Phép đo thực Freiberger [1]1 số lượng lớn tử thi với tuyến dòng điện bàn taybàn tay bàn tay-bàn chân với điện cực lớn (xấp xỉ 000 mm²), với điện áp tiếp xúc 25 V đến 000 V tình trạng khơ Đã xác định giá trị trở kháng tổng thể cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % Phép đo thực sau đặt điện áp s 7) Trở kháng tổng thể diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, đo tử thi (điểm 6) trên) mà điện áp tiếp xúc đến 220 V cho thấy trở kháng da cao mức, sửa đổi cách điều chỉnh đường cong giá trị đo người sống Để điều chỉnh, thay đổi trở kháng thể gây thay đổi nhiệt độ tử thi so với nhiệt độ người sống 37 °C tính đến hệ số giảm nhiệt độ FT = 0,7 8) Đối với diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình nhỏ, trở kháng tổng thể Z T (50 %) cấp tỷ lệ 50 % tập hợp người sống thiết lập với giá trị tìm thấy phép đo mơ tả điểm từ 1) đến 4) tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối, với điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 200 V 9) Đối với diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, trung bình nhỏ, tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối, tất giá trị cấp tỷ lệ % 95 % tập hợp người sống tính cách áp dụng hệ số sai lệch FD (5 %) FD (95 %) cho giá trị ZT (50 %) Hệ số sai lệch tính tốn điện áp tiếp xúc đến 400 V từ giá trị FD (5 %) = 0,54 FD (95 %) = 1,88 UT = 25 V tình trạng khơ ướt nước thay đổi với trở kháng da đến 400 V đến giá trị FD (5 %) = 0,74 FD (95 %) = 1,35 thực tế tình trạng ướt nước muối, trở kháng da coi không đáng kể Các giá trị FD thể Bảng A.4 Bảng A.4 - Hệ số sai lệch FD (5 %) FD (95 %) tình trạng khơ ướt nước, dải điện áp tiếp xúc UT = 25 V đến 400 V diện tích tiếp xúc lớn, trung bình nhỏ UT, V 25 50 75 100 125 150 175 200 300 400 FD (5 %) 0,54 0,55 0,565 0,575 0,585 0,6 0,615 0,625 0,68 0,74 FD (95 %) 1,88 1,84 1,8 1,76 1,72 1,685 1,65 1,6 1,48 1,35 Đối với tình trạng ướt nước muối, hệ số sai lệch không phụ thuộc vào điện áp tiếp xúc FD (5 %) = 0,74 FD (95 %) = 1,35 Bằng phương pháp này, trở kháng tổng thể ZT tính cho tình trạng khơ, ướt nước ướt nước muối diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, trung bình nhỏ cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % tập hợp tập hợp người sống thể Bảng đến Bảng Bảng đến Bảng PHỤ LỤC B (quy định) ẢNH HƯỞNG CỦA TẦN SỐ LÊN TRỞ KHÁNG TỔNG CỦA CƠ THỂ (ZT) Để có giá trị với thực tế ảnh hưởng tần số lên trở kháng tổng ZT thể sống, áp dụng quy trình sau: 1) Các phép đo thực 10 người sống điện áp tiếp xúc 10 V tần số từ 25 Hz đến 20 kHz với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay điện cực lớn hình trụ (xấp xỉ 000 mm²) tình trạng khơ Các giá trị trở kháng tổng thể cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % xác định phương pháp thống kê 2) Do ảnh hưởng mạnh nên phép đo thực người sống điện áp tiếp xúc 25 V tần số từ 25 Hz đến kHz điều kiện mô tả điểm 1) Các phép đo điểm 1) điểm 2) thực sau 0,05 s tính từ đặt điện áp Kết phép đo thể Hình 10 Hình 11 3) Đối với 50 %, Hình 10 cho trường hợp điện áp tiếp xúc 10 V, giá trị Bảng tần số 50 Hz điện áp tiếp xúc từ 25 V đến 000 V sử dụng cho Hình 12 Hình thể phụ thuộc trở kháng tổng thể vào tần số dải từ 50 Hz đến kHz với 50 % tập hợp người sống điện áp tiếp xúc từ 10 V đến 000 V xoay chiều với đường thẳng giá trị tiệm cận 750 Ω 50 Hz 600 Ω kHz Đường cong điện áp tiếp xúc 50 V đến 000 V (các đường nét đứt Hình 12) vẽ tương tự đường cong điện áp 10 V 25 V, mà đường cong dựa phép đo điểm 1) điểm 2) PHỤ LỤC C (quy định) ĐIỆN TRỞ TỔNG CỦA CƠ THỂ (RT) ĐỐI VỚI DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU Để có giá trị với thực tế điện trở tổng thể RT người sống, áp dụng quy trình sau: 1) Các phép đo thực 50 người sống điện áp tiếp xúc 25 V điện chiều túy, với tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay điện cực hình trụ lớn (xấp xỉ 000 mm²) tình trạng khơ Giá trị điện trở tổng thể người RT cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % xác định phương pháp thống kê 2) Giá trị trở kháng tổng thể tần số 50 Hz, điện áp tiếp xúc lớn 200 V theo Bảng sử dụng cho điện trở tổng thể RT dòng điện chiều điện áp tiếp xúc từ 200 V đến 000 V chiều giá trị tiệm cận Giá trị điện trở tổng thể RT điện áp tiếp xúc từ 25 V đến 200 V suy từ Hình 13 vẽ tương tự với điện xoay chiều tần số 50 Hz Giá trị điện trở tổng thể RT điện chiều xác định phương pháp mô tả cho Bảng 10 CHÚ THÍCH: Trên 200 V, chênh lệch trở kháng da điện xoay chiều tần số 50 Hz điện trở da điện chiều coi không đáng kể PHỤ LỤC D (tham khảo) VÍ DỤ TÍNH TỐN ZT Việc tính tốn dịng điện tiếp xúc IT quan trọng để đánh giá biện pháp bảo vệ chống điện giật điều tra tai nạn điện Dòng điện tiếp xúc IT tính cơng thức: IT = UT ZT UT điện áp tiếp xúc; ZT trở kháng tổng thể người tuyến dòng điện, diện tích bề mặt tiếp xúc tình trạng tiếp xúc cho trước Các tính tốn dựa vào bảng liên quan tiêu chuẩn thực 50 % tập hợp Lấy giá trị 50 % tập hợp giá trị có độ tin cậy thống kê cao Các tính tốn thực cho bốn ví dụ sau: 1) điện áp tiếp xúc 100 V 200 V, diện tích bề mặt tiếp xúc khơ, tuyến dịng điện bàn tay-hai bàn chân, diện tích bề mặt tiếp xúc bàn tay trung bình (cỡ 000 mm², Bảng 4) bàn chân lớn (Bảng 1); 2) điện áp tiếp xúc 100 V 200 V, diện tích bề mặt tiếp xúc khơ, tuyến dịng điện bàn tay-bàn tay, diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ (cỡ 100 mm², Bảng 7); 3) điện áp tiếp xúc 25 V, diện tích bề mặt tiếp xúc ướt nước muối, tuyến dòng điện từ hai bàn taythân người, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn bàn tay (cỡ 10 000 mm², Bảng 3) lớn thân người (trở kháng da khơng đáng kể) Tuyến dịng điện mơ người ngồi mặt đất nắm hai tay thiết bị cấp III (SELV) bị chạm vỏ Trong tính tốn này, giá trị làm tròn đến Ω 4) điện áp tiếp xúc tối thiểu 000 V, diện tích tiếp xúc chất điện áp không tạo khác biệt với giá trị điện trở thể Tuyến dịng điện chọn mơ người ngồi mặt đất đầu họ chạm vào dây dẫn điện áp cao Ví dụ 1: Điện áp tiếp xúc 100 V 200 V xoay chiều, 50/60 Hz, tuyến dịng điện bàn tay-hai bàn chân, tình trạng khơ, diện tích bề mặt tiếp xúc bàn tay trung bình, bàn chân lớn Sử dụng ký hiệu sau: ZTA (H-H) trở kháng tổng thể, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, bàn tay-bàn tay ZTA (H-F) trở kháng tổng thể, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, bàn tay-bàn chân ZTA (H-T) trở kháng tổng thể, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, bàn tay-thân người ZTA (H-T) = ZTA(H-H)/2 ZTA (T-F) trở kháng tổng thể, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, thân người-bàn chân ZTA (T-F) = ZTA (H-F) - ZTA (H-T) ZTB (H-H) trở kháng tổng thể, diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình, bàn tay-bàn tay Các giá trị ZT ZTA (H-H) diện tích tiếp xúc lớn cho Bảng 1, giá trị diện tích tiếp xúc trung bình ZTB (H-H) cho Bảng Khi phép tính 50 % tập hợp thực sau: ZTA (H-H) = 725 Ω (100 V) 275 Ω (200 V) Đối với tuyến dòng điện bàn tay-bàn chân với hệ số 0,8 CHÚ THÍCH: Một số phép đo gợi ý giảm 10 % đến 30 % trở kháng thể bàn tay-bàn tay để tính tốn trở kháng bàn tay-bàn chân Nếu lấy giá trị giảm trung bình 20 % có hệ số 0,8 ZTA (H-F) = 380 Ω (100 V) 020 Ω (200 V) Vì ZTA (H-T) = ZTA (H-H)/2 Do đó, ZTA (H-T) = 860 Ω (100 V) 635 Ω (200 V) Do với ZTA (T-F) = ZTA (H-F) - ZTA (H-T) ZTA (T-F) = 520 Ω (100 V) 385 Ω (200 V) Đối với diện tích bề mặt tiếp xúc trung bình (xấp xỉ 000 mm²) từ Bảng 4: ZTB (H-H) = 200 Ω (100 V) 200 Ω (200 V) Do với ZTB (H-T) = ZTB (H-H)/2 ZTB (H-T) = 600 Ω (100 V) 100 Ω (200 V) Trở kháng tổng thể ZT' = ZTA (T-F) + ZTB (H-T) ZT' = 120 Ω (100 V) 485 Ω (200 V) Và với bàn tay bàn chân song song ZT = ZT'/2 ZT = 560 Ω (100 V) 740 Ω (200 V) dẫn đến dòng điện tiếp xúc IT IT = 65 mA (100 V) 270 mA (200 V) Tổng hợp kết tính tốn cho Bảng D.1 Bảng D.1 - Giá trị 50 % tập hợp trở kháng tổng thể với tuyến dòng điện bàn tayhai bàn chân, diện tích tiếp xúc trung bình bàn tay, lớn bàn chân, hệ số suy giảm 0,8, tình trạng khơ, dịng diện tiếp xúc IT ảnh hưởng đến sinh lý điện Điện áp tiếp xúc V Trở kháng bàn Trở kháng thân Trở kháng Dòng điện Ảnh hưởng đến sinh tay-thân người, người -bàn bàn tay-hai tiếp xúc, IT lý với thời gian dòng ZTB (H-T) chân, ZTA (T-F) bàn chân, ZT điện chạy qua mA Ω Ω Ω t = 10 ms đến 30 ms 100 600 520 560 65 Cảm nhận co giật thời gian ngắn 200 100 385 740 270 Sốc điện mạnh, nảy bật thể lên, chuột rút cánh tay Lưu ý đến thực tế UT = 200 V dòng điện tiếp xúc IT bốn lần trường hợp UT = 100 V Nếu thời gian dòng điện chạy qua lâu xấp xỉ 0,2 s, rung tâm thất xảy với xác suất lớn Ví dụ 2: Điện áp tiếp xúc 100 V 200 V, a.c 50/60 Hz, tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay, tình trạng khơ, diện tích bề mặt nhỏ (điện cực kiểu C, Bảng 7) Việc tính tốn đơn giản Trở kháng tổng thể diện tích bề mặt tiếp xúc nhỏ theo Bảng thể với ZTC (H-H) = 40 kΩ UT = 100 V 5,4 kΩ UT = 200 V Điều gây dòng điện tiếp xúc IT = 2,5 mA UT = 100 V IT = 37 mA UT = 200 V, giá trị sau thấp ngưỡng rung tâm thất Đối với khoảng thời gian dòng điện chạy qua lâu (một vài giây) sau đánh thủng trở kháng da (ZT xấp xỉ 000 Ω), IT lớn hẳn so với 0,1 A nguyên nhân gây tai nạn chết người điện Ví dụ 3: Điện áp tiếp xúc 25 V, a.c 50/60 Hz, tuyến dòng điện hai bàn tay song song với thân người, tình trạng ướt nước muối, diện tích bề mặt tiếp xúc lớn (điện cực kiểu A, Bảng 3) bàn tay lớn diện tích bề mặt tiếp xúc thân người (trở kháng da không đáng kể) Việc tính tốn đơn giản Trở kháng tổng thể ZT (H-H) cho Bảng 50 % tập hợp 300 Ω Do với ZTA (H-T) = ZTA (H-H)/2 = 650 Ω Đối với bàn tay song song với thân người ZT = ZTA (H-T)/2 = 325 Ω gây dòng điện tiếp xúc IT = 77 mA Thay sử dụng điện áp cực thấp an tồn (SELV) xảy sốc với phản ứng không chủ ý cao ngưỡng thả tay Ví dụ 4: Giá trị trở kháng tiệm cận liên quan đến tuyến dòng điện bàn tay-bàn tay với điện áp 000V lớn cấp tỷ lệ %, 50 % 95 % tập hợp tương ứng 575 Ω, 775 Ω 050 Ω Ở điện áp này, trở kháng da khơng đáng kể Để sử dụng Hình tính tốn giá trị Z T, kết bàn tay-bàn tay đòi hỏi hệ số suy giảm 10 % đến 30 % thể thích bảng Lấy giá trị trung bình 20 % giá trị trở kháng bàn tay-bàn chân 460 Ω, 620 Ω, 840 Ω cách tương ứng Áp dụng hệ số cho Hình 2, việc tính trở kháng tổng thể ZT người ngồi mặt đất với đầu chạm vào dây dẫn điện áp cao sau: Ở mức % giá trị ZT = 460 Ω x (0,10 + 0,013) = 52 Ω Ở mức 50 % giá trị ZT = 70 Ω Ở mức 95 % giá trị ZT = 95 Ω Trong ví dụ này, dịng điện tiếp xúc tính vài chục ampe tăng giá trị điện áp cao THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Freiberger, H.: “Der elektrische Widerstand des menschlichen Körpers gegen tech- nischen Gleichund Wechselstrom”, Verlag Julius Springer, Berlin, (1934) Translated into English by Allen Translation Service, Maplewood, N.Y., U.S.A., No 9005 [2] Biegelmeier, G.: “Report on the electrical impedance of the human body and on the behaviour of residual current-operated earth-leakage circuit-breakers in case of direct contact for tensions up to 200 V a.c., 50 Hz”, Transactions: Symposium on electrical shock safety criteria, Toronto, 1983 Pergamon Press, Toronto, (1984) (Báo cáo trở kháng điện thể người báo cáo đáp ứng áptơmát dịng rị xuống đất tác động dòng dư trường hợp tiếp xúc trực tiếp với điện áp 200 V xoay chiều tần số 50 Hz) [3] Biegelmeier, G.: “Über den Einfluss der Haut auf die Körperimpedanz des Menschen”, E.u.M., Vol.97 (1980) No 9, p 369-378 [4] Sam, U.: “Neue Erkenntnisse Ober die elektrische Gefährdung des Menschen bei Teildurchströmungen des Körpers”, VDRI-Jahrbuch (1969), Nordwestl Eisen- und StahlBerufsgenossenschaft, Hannover [5] Osypka, P.: “Messtechnische Untersuchungen über Stromstarke, Einwirkungsdauer und Stromweg bei elektrischen Wechselstromunfällen an Mensch und Tier, Bedeutung und Auswertung für Starkstromanlagen”, Elektromedizin, Vol.8, (1963), Nr et/and [6] Wagner, E.Ch.: “Über die Diagnostik von Stromeintrittstellen auf der menschlichen Haut” Dissertation Universität Erlangen, (1961), Bundesrepublik Deutschland/Federal Republic of Germany [7] Biegelmeier, G., Mörx, H and Bachl, H.: “Neue Messungen des Körperwiderstan- des lebenden Menschen mit Wechselstrom 50 Hz, sowie mit höheren Frequenzen und mit Gleichstrom” e&i, 108.Jg (1991), H.3, p 96-113 [8] Kieback, D.: “Ergebnisse von Forschungsarbeiten und statistischen Untersuchungen des Institutes zur Erforschung elektrischer Unfalle”, e&i, 106.Jg (1989), H.1, p 14-20 [9] Bachl, H., Biegelmeier, G and Hirtler, R.: “Körperimpedanzen des Menschen bei trockenen, wassernassen und salznassen Berührungsflächen verschiedener Grưße”; ESF-Report No 2, Private non-profit Foundation “Electrical Safety”, Vienna, (2001) [10] Ferris, L.P., King, B.G., Spence, P.W et/and Williams, H.S.: “Effects of electric shock on the heart” Electr Eng., Vol.55 (1936), p 498 (Ảnh hưởng điện giật lên tim) [11] Dalziel, C.F.: “Dangerous electric currents” AIEE transactions, Vol.65 (1946), p 579, Discussion, p 1123 (Các dòng điện nguy hiểm) [12] Kouwenhoven, W.B Knickerbocker, G.G., Chesnut, R.W., Milnor, W.R and Sass, D.J.: “A.C shocks on varying parameters affecting the heart”, Trans Amer Inst Electr Eng Part 1, Vol.78 (1959), p 163 (Điện giật xoay chiều làm thay đổi tham số gây ảnh hưởng đến tim) [13] Osypka, P.: “Messtechnische Untersuchungen über Stromstarke, Einwirkungsdauer und Stromweg bei elektrischen Wechselstromunfällen an Mensch und Tier, Bedeutung und Auswertung für Starkstromanlagen”, Elektromedizin, Vol.8, (1963), Nr et/and [14] Antoni, H., Biegelmeier, G and Kieback, D.: “Konventionelle Grenzwerte mit vertretbarem Risiko für das Auftreten von Herzkammerflimmern bei elektrischen Durchströmungen mit Wechselstrom 50/60 Hz bzw Gleichstrom”; ESF-Report No 3, Private non-profit Foundation “Electrical Satety”, Vienna, (2001) [15] O'Keefe, W., Ross, N.G and Trethewie, E.R.: “Determining tolerable short duration electric shock potentials from heart ventricular fibrillation threshold data”, Elec Eng Trans I.E Australia, VoI.EE8, No 1, (April 1972), p (Xác định điện gây điện giật thời gian ngắn từ số liệu ngưỡng rung tâm thất) [16] Buntenkötter, S., Jacobsen, J and Reinhard, H.J.: “Experimentelle Untersuchungen an Schweinen zur Frage der Mortalität durch sinusförmige phasenangeschnittene sowie gleichgerichtete elektrische Ströme”, Biomedizinische Technik, Vol.20 (1975), Nr 3, p 99 [17] Biegelmeier, G and Lee, W.R.: “New considerations on the threshold of ventricular fibrillation for a.c shocks at 50-60 Hz”, I.E.E Proc., Vol.127, No.2, Pt A (March 1980), p 103-110 (Các xem xét ngưỡng rung tâm thất điện xoay chiều tần số 50-60 Hz) (Các lưu ý ngưỡng rung tâm thất điện giật xoay chiều tần số 50-60 Hz) [18] Antoni, H.: “What is measured by the so-called threshold of fibrillation?”, Progress in pharmacology, Vol.2/4, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, (1979) (Mục đích việc đo ngưỡng rung tâm thất) [19] Raftery, E.G., Green, H.L and Yacoub, M.H.: “Disturbances of heart rhythm produced by 50 Hz leakage currents in human subjects”, Cardiovascular research, VoI.9 (1975), p 263-265 (Nhiễu đến nhịp tim gây dòng điện rò 50 Hz thể người) [20] Kupfer, J., Bastek, R and Eggert, S.: “Grenzwerte zur Vermeidung von Unfällen durch elektrischen Strom mit tödlichem Ausgang”, Z ges Hyg., Vol.27 (1981), Nr 1, p [21] Bridges, J.E.: “An investigation on low-impedance and low-voltage shocks”, IEEE- Transactions, Vol.PAS-100, Nr 4, (April 1981), p 1529 (Nghiên cứu điện giật trở kháng thấp điện áp thấp) [22] Biegelmeier, G.: “Wirkungen des elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere”, Lehrbuch der Elektropathologie, VDE-Verlag Berlin and Offenbach, (1986) [23] Kupfer, J., Funke, K and Erkens, R.: “Elektrischer Strom als Unfallursache”, Verlag Tribüne Berlin, (1987) [24] Kieback, D.: “Ergebnisse von Forschungsarbeiten und statistischen Untersuchungen des Institutes zur Erforschung elektrischer Unfälle”, e&i, 106.Jg (1989), H.1, p 14-20 [25] Dalziel, C.F.and Lee, W.R “Re-evaluation of Lethal Electric currents” (1968) IEEE Transactions on Industry Applications IGA-4(5), pp 467-467 (Đánh giá lại dòng điện gây chết người) [26] Antoni, H and Biegelmeier, G.: “Über die Wirkungen von Gleichstrom auf den Menschen”, E und M., Vol.96 (1979), Nr 2, p 71 [27] Killinger, J.: “Vergleichende Untersuchungen von elektrischen Unfällen durch Gleichstrom bei Spannungen bis 200 V in technischer Hinsicht”, Elektromedizin, Bd.4 (1959), H.5 [28] Antoni, H., Hohnloser, S and Weirich, J.: “Worauf beruht der Unterschied in der biologischen Wirkung von Gleichstrom und von Wechselstrom am Herzen”, Arbeits-medizin, Bd.17 (1982), H.7., p 167 [29] Brinkmann, K and Schaeter, H (Hrsg): “Der Elektrounfall”, Berlin; Heidelberg; New York: Springer (1982) [30] IEC 60479-2:1987, Effects of current passing through the human body - Part 2: Special aspects (Ảnh hưởng dòng điện lên người - Phần 2: Khía cạnh đặc biệt)1 [31] TCVN 9621-3:2013 (IEC/TR 60479-3:1998), Ảnh hưởng dòng điện lên người gia súc Phần 3: Ảnh hưởng dòng điện chạy qua thể gia súc MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Trở kháng điện thể người Ảnh hưởng dịng điện xoay chiều hình sin dải từ 15 Hz đến 100 Hz Ảnh hưởng dòng điện chiều Phụ lục A (quy định) - Đo trở kháng tổng thể ZT người sống tử thi phân tích thống kê kết Phụ lục B (quy định) - Ảnh hưởng tần số lên trở kháng tổng thể (ZT) Phụ lục C (quy định) - Điện trở tổng thể (RT) dòng điện chiều Phụ lục D (tham khảo) - Ví dụ tính tốn ZT Thư mục tài liệu tham khảo Đã có TCVN 9621-2:2013 (IEC/TS 60479-2:2007)