产生电击的因素

一、产生电击的因素

从根本上说产生电击的原因主要有两点，一是人与电源之间存在两个接触点，形成回路；二是电源电压和回路电阻产生了较大的电流，该电流流过人体发生了生理效应。下面介绍几种可能产生电击的情况。

1．仪器故障造成漏电

泄漏电流是从仪器的电源到金属机壳之间流过的电流，所有的电子设备都有一定的泄漏电流，泄漏电流主要由电容泄漏电流和电阻泄漏电流两部分组成。电容泄漏电流又称为位移漏电流，它是由两根电线之间或电线与金属外壳之间的分布电容所致。电线越长、分布电容越大，产生的泄漏电流也越大。例如，50Hz的交流电，2500pF的电容产生大约1MΩ的容抗、220μA的泄漏电流。射频滤波器、电源变压器、电源线以及具有杂散电容的一切部件都可产生电容泄漏电流。电阻泄漏电流又称为传导漏电流，产生电阻漏电流的原因很多，如绝缘材料失效、导线破损、电容短路等等。需要指出的是由于仪器故障造成的漏电流一般属于电阻产生的传导漏电流。

在漏电中最值得注意的是仪器外壳漏电和连接到病人处的导联漏电，这些漏电都可产生电击事故。正常情况下，仪器的外壳应该是不带电的，但是如果电源的火线偶然与壳体短路，则金属壳体上就带上了220V的电压，这时如果站立在地上的人触及金属壳体，人就成为220V电压与地之间的负载，就会有数百毫安的电流通过人体，产生致命的危险。

图3-3　由于电容耦合引起的漏电

2．电容耦合成的漏电电容几乎存在于任何地方，任何导体与地之间、用绝缘体分开的两个导体之间都可等效为一个电容器而形成交流通路，从而产生由于电容耦合而造成的漏电。例如，仪器的外壳没有接地时，外壳与地之间就形成电容耦合。同样，在电源火线与地之间也形成电容耦合。这样，机壳与地之间就产生电位差，即外壳漏电，如图3-3所示。这种漏电的范围一般为几十到几百μA，最大不会超过500μA，因此人们触及外壳时，至多有点麻木的感觉，不会有更大的电击危险，对于电气敏感的病人，若这个电流全部流过心脏，就足以引起严重后果。

3．外壳未接地或接地不良

医务人员或病人几乎都要接触到医疗仪器的金属外壳，如果这个外壳不接地或接地不良，那么在电源火线和机壳之间的绝缘故障或电容短路，都会在机壳和地之间形成电位差。当医务人员或病人同时接触到机壳和任何接地物体时，都可能形成电击。

4．非等电位接地

一般情况下，都要求仪器的外壳必须接地，但是如果有几台仪器（包括金属病床）同时与病人相连，那么每台仪器的外壳电位必须相等，否则也会发生电击事故。这类电击事故如图3-4所示，病人与病床接触，病床在A点接地，同时正在给病人诊断的心电图机的接地导联将病人的右腿在B点接地，也就是说，病人同时在A点和B点接地，这就要求A、B两点严格等电位。但是实际上往往存在A、B两点电位不等的情况。例如，有一台外壳漏电的仪器也接入心电图机的同一支路，即在B点接地。由于A、B两点之间总有一定的电阻，而外壳漏电的仪器将B点电位抬高，与A点之间形成一个电位差，这个电位差使电流从B点通过心电图机和病人回流到A点，病人就会受到电击。漏电流的大小与A、B两点间地电阻的大小和外壳漏电仪器的漏电程度有关。

图3-4　非等电位接地导致电击

5．皮肤电阻减小或消除

人被电击时，皮肤电阻限制了能够流过人体的电流。皮肤电阻随着皮肤水分和油脂的数量大小而变化。显然，皮肤电阻越大，受到电击的危险性就越小。皮肤电阻的大小还与接触面积有关，接触面积越小，皮肤电阻越大，因此应当尽可能减少人体与仪器外壳直接相触的机会和面积。

任何减小或消除皮肤电阻的做法都会增加可能流过的电流，从而使病人更容易受到电击的危害。但是，在生物电的测量过程中，为了提高测量的正确性，往往希望把皮肤电阻减小一些。例如，测量心电时，在皮肤和电极之间涂上一层导电膏，就是为了减小皮肤电阻，因此正在医院里接受诊断和治疗的病人比一般人更容易受到电击。测量的正确性和电击的危险性是生物医学测量中的一对矛盾，应当引起人们的足够重视。