资源描述：
《25-静电放电_ESD_对人体的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1998年6月河北师范大学学报(自然科学版)Jun.1998第22卷第2期JournalofHebeiNormalUniversity(NaturalScience)Vol.22No.2静电放电(ESD)对人体的影响1)1)2)武占成刘尚合崔庚寅(1)军械工程学院静电研究所,050003,石家庄;2)河北师范大学生物系,050016,石家庄;第一作者34岁,男,博士)摘要用不同的静电放电(ESD)源模拟人体静电参数对标准试验兔和狗以及人体进行ESD电击实验,研究了ESD对人体生理的影响,确定了ESD电击人体的感知阈值
2、、疼痛阈值和安全界限.关键词人体;静电放电;电击;生理效应分类号O441.1;X928.20引言在现代化的社会中,高分子材料已普遍使用,电气化设备处处存在,机器设备以及人体往往会带上几千伏甚至上万伏的静电高压,有时形成很强的静电放电火花,对人体的安全造成威胁.众所周知,强烈的电击会给人的生理造成危害,发生心室纤维颤动导致死12,3,4亡.许多学者用工频交流电源、直流电源对动物进行过电击实验,但是,直接研究静电放电(ESD)对人体生理影响的却未见报导.我们试图通过ESD电击动物实验模拟人体受ESD电击时的生理反应,在人体
3、直接可以接受的安全范围内,用ESD源对人体直接电击,确定不同条件下、不同年龄的人对ESD的敏感性和疼痛阈值,以便研究在ESD环境中人身安全问题,这些实验结果对于防止人体受ESD电击引发二次事故也有意义.1实验研究方法和仪器设备本实验所使用主要仪器为NSG435ESD模拟器和自制ESD高压源以及ZPD1型静电电位动态测试仪等.通过STY2000B型二道生理记录仪和动脉血压测量装置测量ESD电击时动物的心电图和血压变化情况.人体直接ESD电击实验参照国际电工委员会IEC4792给出的实验方法,但IEC给出的最高试验电压为1000V
4、,本实验针对实际ESD环境,需要作几千伏到上万伏的高电压ESD实验.实验装置图1人体对静电放电电流的感知阈值和疼痛阈值的实验原理图示意图如图1所示,图中E是高压电源,V1是静电电压表,V2是ZPD1型静电电位动态测试仪,C是高压电容,K是球形高压开关,R代表被试验者.实验时,实验对象坐在与地绝缘的椅子上,两手握大电极(直径4cm,长度20cm的铝管).放电时被试验者背对实验装置,由别人进行操作,以减小被试者心理作用对实验结果的影响.收稿日期:1997-05-20;修回日期:1997-08-24第2期武占
5、成等:静电放电(ESD)对人体的影响2032实验结果和分析2.1纯种新西兰白兔(国际试验动物)电击试验2.1.1被电击动物自然参数雄性,体重2.2~3.0kg,5只,血压、心跳正常.2.1.2电击方式和ESD参数电击分为活动状态电击和麻醉状态电击两种方式.放电途径:前肢(与地绝缘)!后肢(静电接地),左前肢(与地绝缘)!右后肢(静电接地),右前肢(与地绝缘)!左后肢(静电接地),胸部(与地绝缘)!后肢(静电接地).放电方式:渐进式接触放电和插针固定式放电.接地物:不锈钢钢板、防静电胶板、防静电地
6、毯、水磨石地等.静电接地电阻:200,2k,20M,200M,300M.静电放电电容:2500pF,10000pF.静电放电电压:5kV~50kV.2.1.3电击时兔子的生理效应(1)活动状态电击:挣扎并跳起,惊叫,但电击后兔子活动、吃食一切正常.(2)麻醉状态电击:随着电击能量的增加,由痛苦的抽动,排便等生理反应逐渐出现心跳变慢、血压降低等现象.经25kV或30kV电击后,再用20kV或18kV重复电击,心率不齐心跳明显变慢,有时停跳.血压降低.有心室颤动的预兆,但试验后兔子仍能恢复正常活动.为了记录电击前后心电图
7、和血压的变化,必须对动物进行麻醉,采用25%的氨基甲酸乙脂溶液,静脉注射,注射量为每kg体重4ml溶液.电击实验结果如表1所示.表1中每组数据是三只兔子的实验结果的平均值.表1静电电击后新西兰纯种兔生理量的变化储能电容充电电压峰值电流时间常数体电阻电量放电能量血压变化心电变化/nF/kV/A/s//C/J/133.3Pa2.509.0014.31.5361822.50.1010无明显变化2.5010.015.81.5562025.00.1255.0无明显变化2.5018.029.01.5261345.00.40510无明
8、显变化2.5020.030.01.5361550.00.50018心率变慢2.5030.046.11.5260875.01.1325心率变慢2.5050.082.01.405621253.1336心率变慢10.05.008.306.4263250.00.1251
