GB/T 13870.1-2022电流对人和家畜的效应第1部分：通用部分

ICS1320029020

;

CCSK.09P6.3

;

中华人民共和国国家标准

GB/T138701—2022/IEC60479-12018

.:

代替GB/T138701—2008GB/T138703—2003

.,.

电流对人和家畜的效应

第1部分通用部分

:

Effectsofcurrentonhumanbeingsandlivestock—

Part1Generalasects

:p

IEC60479-12018IDT

(:,)

2022-10-12发布2023-05-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T138701—2022/IEC60479-12018

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

一般定义

3.1……………2

在范围内的正弦交流电流的效应

3.215Hz~100Hz………………3

直流电流的效应

3.3……………………4

人体与家畜的阻抗

4………………………4

通则

4.1…………………4

人体内阻抗Z

4.2(i)……………………4

皮肤阻抗Z

4.3(S)………………………4

人体总阻抗Z

4.4(T)……………………5

影响人体初始电阻R的因素

4.5(0)……………………5

人体总阻抗值Z

4.6(T)…………………5

大中小接触表面积的人体总阻抗

4.6.1、、…………5

关于大的接触表面积的的正弦交流电流

4.6.250Hz/60Hz……5

关于中等的和小的接触表面积的的正弦交流电流

4.6.350Hz/60Hz…………7

频率及以上的正弦交流电流

4.6.420kHz………10

直流电流

4.6.5………………………10

人体初始电阻R值

4.7(0)………………11

家畜躯体阻抗的特征

4.8………………11

在范围内正弦交流电流的效应

515Hz~150Hz……………………11

通则

5.1…………………11

感知阈

5.2………………12

反应阈

5.3………………12

活动抑制阈

5.4…………………………12

摆脱阈

5.5………………12

心室纤维性颤动阈

5.6…………………12

与电击相关的其他效应

5.7……………13

电流对皮肤的效应

5.8…………………13

时间电流区域的说明见图

5.9/(20)…………………13

心脏电流系数F的应用

5.10()………………………14

直流电流的效应

6…………………………15

通则

6.1…………………15

感知阈和反应阈

6.2……………………15

Ⅰ

GB/T138701—2022/IEC60479-12018

.:

活动抑制阈和摆脱阈

6.3………………15

心室纤维性颤动阈

6.4…………………15

电流的其他效应

6.5……………………15

时间电流区域的说明见图

6.6/(22)…………………16

心脏系数

6.7……………16

直流对阳极和阴极的效应

6.8…………32

附录规范性对活人和尸体进行的人体总阻抗Z的测定及其结果的系统分析

A()T………………35

附录规范性频率对人体总阻抗Z的影响

B()(T)………38

附录规范性直流电流的人体总电阻R

C()(T)………39

附录资料性Z计算的示例

D()T………………………40

附录资料性心室纤维性颤动理论

E()…………………42

附录资料性易损性上限和易损性下限的值

F()(ULV)(LLV)………43

附录资料性电击评估中的电路仿真方法

G()…………44

附录规范性电流通过家畜躯体的效应

H()……………46

通则

H.1………………46

家畜心室纤维性颤动风险的主要考虑因素

H.2……………………46

家畜躯体阻抗特性

H.3………………46

动物的内阻Z

H.4(i)…………………47

毛皮和皮肤的阻抗Z

H.5(P)…………47

蹄的阻抗电阻ZR

H.6()(h、h)…………47

躯体总阻抗Z

H.7(T)…………………48

躯体总电阻R

H.8(0)…………………48

躯体总阻抗的数值Z

H.9(T)…………48

躯体的初始电阻的数值R

H.10(0)……………………49

范围交流正弦电流通过家畜的效应R

H.1115Hz~100Hz(0)……49

通则

H.11.1…………………………49

反应阈

H.11.2………………………49

心室纤维性颤动阈

H.11.3…………50

参考文献

……………………53

图人体阻抗

1……………17

图人体内部的部分阻抗Z

2ip……………17

图人体内部阻抗的简化示意图

3………………………18

图干燥水湿润和盐水湿润条件大的接触表面积电流路径为手到手交流接触

4、,,,50Hz/60Hz,

电压U为被测对象的人体总阻抗Z

T25V~700V,50%T(50%)………………19

图干燥条件交流接触电压时一个活人的总阻抗Z与接触表面积之间的关系曲线

5,50Hz,T……20

图干燥条件交流接触电压U为电流最大持续时间为从右手到

6,50HzT25V~200V,25ms,

左手的两食指尖的电流路径与从右手到左手的大的接触表面积的路径相比较一个活人的

,

人体测定总阻抗Z与接触电压U之间的关系曲线

TT……………21

Ⅱ

GB/T138701—2022/IEC60479-12018

.:

图干燥条件大的中等的和小的接触表面积数量级分别为22和

7,、(10000mm、1000mm

2活人的被测对象的人体总阻抗Z与交流接触电压U

100mm),50%T50Hz/60HzT

为的关系曲线

25V~200V………………………22

图水湿润条件大的中等的和小的接触表面积数量级分别为22和

8,、(10000mm、1000mm

2活人被测对象的人体总阻抗Z与交流接触电压U为

100mm),50%T50Hz/60HzT

的关系曲线

25V~200V…………23

图盐水湿润条件大的中等的和小的接触表面积数量级分别为22

9,、(10000mm、1000mm

和2活人被测对象的人体总阻抗Z与交流接触电压U为

100mm),50%T50Hz/60HzT

的关系曲线

25V~200V…………24

图干燥条件手到手的电流路径大的接触表面积接触电压为时个活人测定的人体

10,,,10V,10

总阻抗Z与频率从的关系曲线

T25Hz~20kHz………………24

图干燥条件手到手的电流路径大的接触表面积接触电压为时一个活人测定的人体

11,,,25V,

总阻抗Z与频率从的关系曲线

T25Hz~2kHz………………25

图干燥条件手到手或手到脚的电流路径大的接触表面积接触电压为时

12,,,10V~1000V,

一个活人测定的人体总阻抗Z与频率从的关系曲线

T50Hz~150kHz……25

图干燥条件电流路径为手到手大的接触表面积交流和直流接触电压至

13,,,50Hz/60Hz

时活人被测对象的人体总阻抗Z和总电阻R测定的统计值

700V,50%TT…26

图人的皮肤状况与电流密度I和电流的持续时间之间的关系曲线

14T……………26

图测定人体阻抗Z与接触表面积之间关系曲线的电极

15T…………27

图干燥条件电流路径为手到手大的接触表面积测定的交流接触电压U和接触电流I

16,,TT

的示波图

……………28

图心搏期间心室图

17……………………29

图易损期心室纤维性颤动的触发对心电图和血压的影响

18———(ECG)……………29

图取自实验的狗猪和羊的心室纤维性颤动的数据交流接触电压为和人体

19、;220V380V,

总阻抗Z电流路径为手到手横向流动方向的电气事故统计的人的心室纤维性颤

T(5%),

动数据

………………30

图电流路径为左手到双脚的交流电流对人效应的约定的时间电流区域

20(15Hz~100Hz)/

说明见表

(11)………………………31

图干燥条件电流路径为手到手大的接触表面积关于直流的接触电压U和接触电流I

21,,,TT

的示波图

……………31

图电流路径为纵向向上的直流电流对人效应的约定的时间电流区域说明见表

22/(13)…………32

图正弦电流的摆脱电流

2360Hz………………………32

图直流电流对阳极和阴极的影响

24……………………33

图直流电压脉冲刺激单个心脏的细胞

25………………34

图[33]的电气模型中的电击包括惊吓反应效应

G.1Hart………………44

图用于电流通过母牛躯体相关部位从鼻子到腿部的路径的电流和阻抗

H.1………47

图电流路径从鼻到四肢路径和从前腿到后腿路径的动物阻抗图

H.2(A)(B)……47

Ⅲ

GB/T138701—2022/IEC60479-12018

.:

图牛的总躯体阻抗图占总数量百分比的

H.3,5%……………………49

图羊的心室纤维性颤动

H.4……………51

图羊的最小致颤电流与重量的关系电击持续时间为[55]

H.5,3s……52

图各种家畜的最小致颤电流平均值与重量的关系电击持续时间为[53]

H.6(),3s…52

表干燥条件大的接触表面积交流电流路径为手到手的人体总阻抗Z

1,,50Hz/60HzT…………5

表水湿润条件大的接触表面积交流电流路径为手到手的人体总阻抗Z

2,,50Hz/60HzT………6

表盐水湿润条件大的接触表面积交流电流路径为手到手的人体总阻抗Z

3,,50Hz/60HzT……7

表干燥条件中等的接触表面积电流路径为手到手交流接触电压U为

4,,,50Hz/60HzT

的人体总阻抗Z舍入到的数值

25V~200VT(25Ω)……………8

表水湿润条件中等的接触表面积电流路径为手到手交流接触电压U为

5,,、50Hz/60HzT

的人体总阻抗Z舍入到的数值

25V~200VT(25Ω)……………8

表盐水湿润条件中等的接触表面积电流路径为手到手交流接触电压U为

6,,,50Hz/60HzT

的人体总阻抗Z舍入到数值

25V~200VT(5Ω)………………9

表干燥条件小的接触表面积电流途径为手到手交流接触电压U为

7,,,50Hz/60HzT

的人体总阻抗Z舍入到的数值

25V~200VT(25Ω)……………9

表水湿润条件小的接触表面积电流路径为手到手交流接触电压U为

8,,,50Hz/60HzT

的人体总阻抗Z舍入到的数值

25V~200VT(25Ω)……………9

表盐水湿润条件小的接触表面积电流路径为手到手交流接触电压U为

9,,,50Hz/60HzT

的人体总阻抗Z舍入到的数值

25V~200VT(5Ω)……………10

表干燥条件大的接触表面积直流电流路径为手到手的人体总电阻R

10,,T………11

表一手到双脚的通路交流的时间电流区域图区域的简要说明

11,15Hz~100Hz/(20)………13

表不同电流路径的心脏电流系数F

12………………14

表直流手到双脚通路的时间电流区域图区域的简要说明

13———/(22)……………16

表干燥条件型电极偏差系数F和和人体总阻抗Z

A.1,A,D(5%95%)T…………35

表干燥水湿润和盐水湿润条件型电极偏差系数F和和人体总阻抗Z

A.2、,B,D(5%95%)T……35

表干燥水湿润和盐水湿润条件偏差系数F和的人体总阻抗Z

A.3、,D(5%95%)T………………35

表大的中等的和小的接触表面积干燥和水湿润条件接触电压U为的偏

A.4、,,T25V~400V

差系数F和F

D(5%)D(95%)……………………36

表干燥条件双手到双脚的电流路径手为中等的接触表面积双脚为大的接触表面积降低

D.1,,,,

系数被测对象的人体总阻抗数值和接触电流I的电生理效应

0.8,50%T……41

表身体阻抗示例未补偿

G.1()…………45

表交流电压直到牛蹄的阻抗电阻ZR

H.1230V,50Hz/60Hz,()(h、h)……………48

表交流接触电压直到牛的躯体总阻抗Z

H.250Hz/60Hz,230V,(T)……………48

表牛的躯体初始阻抗R

H.3(0)…………49

表对于不同种类的家畜在交流[53],[54]电击持续时间为的心室颤动阈值

H.4,50Hz/60Hz3s…51

Ⅳ

GB/T138701—2022/IEC60479-12018

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是电流对人和家畜的效应的第部分已经发布了以下部分

GB/T13870《》1。GB/T13870:

第部分通用部分

———1:;

第部分特殊情况

———2:;

第部分雷击效应

———4:;

第部分生理效应的接触电压阈值

———5:。

本文件代替电流对人和家畜的效应第部分通用部分和

GB/T13870.1—2008《1:》GB/T13870.3—2003

电流对人和家畜的效应第部分电流通过家畜躯体的效应本文件以为

《3:》。GB/T13870.1—2008

主整合了中的内容与相比除结构调整和编辑性改动

,GB/T13870.3—2003。GB/T13870.1—2008,

外主要技术变化如下

,:

增加了总体阻抗的适用范围将总体阻抗的适用范围扩展到的频率范围见图

———,150kHz(4.6.4,

12);

增加了直流对阳极和阴极的效应澄清阳极与阴极的直流脉冲的差异见

———,(6.8);

增加了心室纤维性颤动阈值将单脉冲的心室纤维性颤动阈值扩展至脉冲宽度见附录

———,1μs(

E);

增加了关于电流通过家畜躯体效应的特别内容此内容已纳入规范性

———GB/T13870.3—2003,

附录见附录

H(H)。

本文件等同采用电流对人和家畜的效应第部分通用部分

IEC60479-1:2018《1:》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国建筑物电气装置标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC205)。

本文件起草单位中机中电设计研究院有限公司北京兴电国际工程管理有限公司余姚市嘉荣电

:、、

子电器有限公司施耐德电气中国有限公司西门子中国有限公司

、()、()。

本文件主要起草人陈彤王殿光胡建平钱加灿唐颖胡宏宇杨宏峰甄灼

:、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为年第一次修订

———1992GB/T13870.1—1992,2008;

年首次发布为

———2003GB/T13870.3—2003;

本次为第二次修订

———。

Ⅴ

GB/T138701—2022/IEC60479-12018

.:

引言

旨在提供电流对人和家畜的效应并用于制定电气安全的要求拟由以下部分构成

GB/T13870,。。

第部分通用部分目的在于提供了电流对人和家畜的效应的基本导则

———1:。。

第部分特殊情况目的在于阐述频率在以上的正弦交流通过人体的效应

———2:。100Hz。

第部分雷击效应目的在于阐述雷电对人和家畜效应的基本参数及其可变性

———4:。。

第部分生理效应的接触电压阈值目的在于对第部分中人体阻抗和生理效应的电流阈

———5:。1

值进行分析提供接触电压持续时间组合阈值曲线

,-。

为了避免在解释本文件时出现错误必须强调的是所列举的数据主要是根据对动物进行的试验以

,,

及由临床观察所获得的资料只有少数短时间电击电流的试验是在活人身上进行的

。。

由于对动物进行研究所获得的数据偏于保守因此本文件对包括儿童在内的生理条件正常的人都

,

适用而与年龄和体重无关

,。

然而还有其他方面要予以考虑诸如故障的概率与带电或故障部件接触的概率接触电压与故障

,,、、

电压的比值获得的经验技术可行性和经济性在确定安全要求时需要认真考虑这些参数例如电气