Batas aman saat ini untuk kontak manusia?

31

Apa gunanya arus listrik yang umumnya dianggap aman untuk kontak manusia "biasa"?

Apakah tegangan atau arus listrik lebih "berbahaya" (mis. Tegangan tinggi / arus rendah vs tegangan rendah / arus listrik tinggi), atau apakah satu-satunya pertimbangan arus total?

safety Mark Harrison
sumber
1
Ini awal. Ini adalah arsip besar dan ada banyak buku yang ditulis tentang keamanan listrik dan kontak manusia. Pada dasarnya, tidak ada kontak "kasual". Singkatnya: membunuh saat ini, tegangan menyakitkan. Frekuensi juga sangat penting!
AndrejaKo
3
Ini juga bervariasi dari orang ke orang. Seseorang dengan aritmia jantung jauh lebih rentan untuk didorong ke fibrilasi daripada seseorang dengan jantung sehat.
Connor Wolf
Video terkait: youtube.com/watch?v=8xONZcBJh5A
JYelton
Ini sangat rumit. Itu tergantung seberapa banyak arus mengalir dekat hati, dll. En.wikipedia.org/wiki/Electric_shock
Kamil

Jawaban:

21

Sebagai aturan praktis, saya umumnya menganggap diri saya sebagai resistor 70 kΩ ke tanah yang terasa sakit sekitar 1 mA, yang dapat didorong oleh 70 V atau lebih. Dalam pengalaman saya, ambang nyeri sedikit di atas 48 V.

Saya tidak bisa mengatakan bahwa saya memiliki ilmu kedokteran yang baik untuk mendukung hal ini, tetapi ada beberapa poin data yang diperoleh secara empiris bahwa saya belum mati.

pingswept
sumber
6
Terima kasih, dan jangan merasa berkewajiban untuk mengumpulkan poin data lagi di akun saya!
Mark Harrison
6
70kOhm itu adalah skenario yang sangat optimis (kontak permukaan kecil).
Kamil
1
Jika tangan Anda direndam dalam air garam 70V akan agak berbahaya
Dirk Bruere
31

Berikut adalah artikel berjudul "Tinjauan bahaya yang terkait dengan paparan tegangan rendah" yang saya gunakan sebagai referensi ketika menjawab pertanyaan keamanan medis (saya merancang perangkat keras dan firmware yang tertanam untuk perangkat medis yang melalui persetujuan FDA).

Karena tubuh memiliki ketahanan minimal sekitar 550 ohm, untuk mendapatkan arus yang cukup untuk melakukan kerusakan minimum teoritis tingkat tegangan sekitar 16,5 V puncak diperlukan (sesuai dengan arus 30 mA puncak , yang dapat menyebabkan kelumpuhan pernapasan jika dilakukan di seluruh dada selama beberapa menit kontak pada tegangan rendah ini). Berdasarkan kasus yang dipelajari oleh penulis, tegangan terendah tunggal yang dilaporkan menyebabkan sengatan listrik transdermal pada orang dewasa adalah 25 volt.

Kurang dari satu menit dari kontak, arus> 40 mA yang diperlukan untuk menyebabkan fibrilasi ventrikel, sesuai dengan teori tegangan 27,5 V puncak . Selama kurang dari satu paparan kedua,> 100 mA puncak dan 55 V puncak diperlukan. Penulis menyatakan bahwa dalam semua kasus yang ia pelajari, tidak ada sengatan listrik yang tidak disengaja dari paparan jangka pendek ke tegangan di bawah 50 V puncak .

tcrosley
sumber
1
Artikel bagus Saya ingin menambahkan bahwa yang dibahas dalam jawaban Anda adalah analisis kasus yang sangat buruk. Area kontak yang sangat besar, kulit tipis / basah, paparan durasi lama, lecet, dll. Resistensi kulit dapat berubah secara signifikan dalam menanggapi situasi seperti itu. Misalnya artikel daftar kering tidak terputus memiliki resistansi 100k-2M ohm dan bahwa di bawah 12V sedikit atau tidak ada kerusakan resistensi kulit terjadi. Hal ini sesuai dengan pengalaman saya melakukan pekerjaan listrik ketika muda, 50-75V tidak terlihat bekerja secara langsung (kontak langsung) kecuali jika tangan Anda banyak berkeringat. 120V terasa sakit.
Tandai
1
Berapa tegangan dering pada saluran telepon? 48v? Atau 96V? Either way, itu memberikan tusukan tajam bagus jika panggilan telepon masuk saat Anda sedang bekerja pada kabel hidup ... :-)
Brian Knoblauch
@Brian - tegangan dering sekitar 90V AC pada 20 Hz
tcrosley
3
Di AS cincin itu secara teoritis 90VAC pada 20Hz, tetapi saya telah melihatnya sangat bervariasi, terutama di daerah pedesaan saya akan melihat 100-110V secara rutin. Ketika ideal seharusnya ada -48VDC di telepon, tapi sekali lagi ini bisa bervariasi terutama di daerah pedesaan tempat saya bekerja. Tegangan dering (90VAC) juga dikenakan pada tegangan pengawas (-48VDC). Ketika arus ditarik, Tip turun dari tanah dan Cincin naik, batas arus kira-kira 20mA sebagai akibat dari resistensi sistem. Saya telah tersentak oleh pulsa cincin beberapa kali, sakit tetapi arus turun dengan cepat.
Tandai
3
Tetapi 12 volt telah membunuh relawan ketika diterapkan di dada , meskipun ada keahlian medis di tangan jika terjadi masalah. Setelah konduksi terjadi, impedansi efektif bisa sangat rendah.
Russell McMahon
9

Tegangan tidak terlalu penting, itu adalah persyaratan untuk mendapatkan tegangan tertentu untuk melewati kulit, tetapi tegangan tidak memiliki dampak pada "kerusakan".

Arus adalah apa yang merusak.

Saya telah mendengar berton-ton klaim tentang apa yang akan membunuh Anda. Di sekolah EE adalah 60mA AC dan ~ 100mA DC di dada Anda yang akan mengirim jantung Anda ke fibrilasi.

Saya telah melihat klaim bahwa <10mA langsung melalui hati Anda dapat melakukan hal yang sama. Jujur keduanya mungkin benar. Saya tidak tahu seperti apa bentuk model tubuh yang sebenarnya, tetapi saya tidak kesulitan mempercayai bahwa jika ada 100mA mengalir di seluruh tubuh saya dari satu tangan ke tangan lain yang hanya 10% akan melewati hati saya. langsung.

Saya telah bekerja pada saluran telepon langsung sebelumnya (~ 58V DC dengan off hook) dan itu tidak melewati kulit saya pada awalnya. Setengah jam berada di loteng 105 derajat F dan tangan berkeringat kemudian, itu membuat jari saya berkedut dan merasa tidak enak. Pada kesempatan lain saya sedang bekerja pada saluran telepon ketika seseorang memanggilnya ... yang mengisap ... pulsa cincin 120V AC (batas saat ini) dan tidak merasa baik sama sekali.

Hanya perlu beberapa miliamps untuk mendapatkan perhatian Anda, 10 + mA akan mengunci otot, ini sangat tergantung pada frekuensi.

Untuk kembali ke poin Anda ... lebih dari 100-200mA adalah ketika Anda berharap untuk mulai melihat pembakaran daging dan hal-hal seperti itu. Tapi jelas dari pembahasan hati di atas, arus lokal yang jauh lebih kecil bisa mematikan.

Saya tidak benar-benar tahu apakah ada aturan tegas tentang apa yang "aman". Perdebatan saat ini tentang penggunaan tasers, misalnya, tampaknya mengindikasikan tidak ada banyak bukti konklusif.

Menandai
sumber
4
Bukan saat ini yang membunuh, itu fibrilasi. Jalur yang dilalui arus melalui tubuh Anda dan kehadiran getaran yang mengganggu jantung adalah penting. Mengatakan "tegangan tidak masalah, itu adalah saat yang membunuh" hanya akan mendorong orang untuk melihat saat Peringkat dari power supply dan berpikir bahwa entah bagaimana ada hubungannya dengan bahaya itu. Catu daya hampir selalu merupakan catu tegangan. Mereka tidak memaksa arus tertentu. Jumlah arus yang melewati jantung Anda tergantung pada resistensi dan voltase pasokan Anda .
endolith
4
@endolith "Bukan saat ini yang membunuh, itu fibrilasi." Menimbang bahwa arusnya yang menyebabkan fibrilasi saya tidak mengerti maksud Anda. Itu seperti mengatakan, "Bukan bernafas yang membunuhmu, ini kekurangan O2 dalam darahmu". Saya mengerti apa yang Anda katakan tentang tegangan vs masalah saat ini, tetapi jujur ​​jika seseorang cukup bodoh untuk melihat peringkat pasokan saat ini dan menggunakannya, tidak banyak yang bisa Anda katakan akan menyelamatkan mereka. Juga, saya tidak sering melihat pasokan yang terbatas pada arus di bawah apa yang saya katakan berbahaya yang menghasilkan cukup V untuk melewati kulit.
Tandai
1
@Mark Arti bahwa 1 mA DC memiliki efek yang berbeda dari 1 mA dari 60 Hz AC, yang memiliki efek berbeda dari lonjakan besar pada 2 Hz yang rata-rata keluar hingga 1 mA. Tidak ada tegangan magis yang membunuh orang, dan juga tidak ada arus magis.
Endolith
3
Arus tidak akan melewati tubuh Anda tanpa tegangan. Saya telah bekerja dengan peralatan uji kontinuitas yang mampu mengalirkan arus besar-besaran dan dapat dengan aman menahan anoda dan katoda di tangan saya, karena tegangan rendah. Jadi, mengatakan ini adalah arus yang membunuhmu, seperti mengatakan, "Bukan bernafas yang membunuhmu, tapi kekurangan O2 dalam darahmu." Tanpa perbedaan dalam potensi, Anda tidak akan mendapatkan arus apa pun.
bt2
1
@ bt2 Jika Anda ingin membangun perangkat "kejutan" yang aman. Anda tidak melakukannya dengan membatasi voltase karena kami tidak dapat menjelaskan fluktuasi luas dalam daya tahan tubuh. Kami akan membangunnya dengan tegangan tinggi dan batas arus karena membatasi arus adalah bagaimana kami dapat menjamin membatasi kemungkinan kerusakan. Seperti yang disebutkan mungkin ada komponen frekuensi dalam campuran juga, tergantung pada apa yang ingin Anda capai. Saya ragu itu lebih penting dalam perangkat kejut tangan, lebih penting dalam sesuatu seperti tazer jika Anda ingin mengunci otot.
Mark
4

Pertanyaan ujian Kelas Teknisi Radio HAM memberikan jawaban ini:

2010 Pool - Question T0A01

Category:   T0A - AC power circuits; hazardous voltages, fuses and
            circuit breakers, grounding, lightning protection,
            battery safety, electrical code compliance

Which is a commonly accepted value for the lowest
voltage that can cause a dangerous electric shock?

A   30 volts
Mark Harrison
sumber