人体阻抗是指包括人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部在内的含有电阻和电容的全阻抗。它是确定和限制人体电流的参数之一。人体阻抗的大小受多种因素影响,包括电流路径、接触电压、电流持续时间、频率、皮肤潮湿度、接触面积、施加的压力和温度等。
在工频电压下,人体的阻抗随接触面积增大、电压愈高而变得愈小。人体阻抗主要分为两部分:
皮肤阻抗:
指皮肤上的电极与皮下可导电组织之间的阻抗,包括电阻和电容的网络。皮肤阻抗在人体阻抗中占有较大比例,当皮肤被击穿后,其阻抗可忽略不计。
体内阻抗:
指与人体两个部位相接触的两个电极间的阻抗,基本上是电阻性的,但也存在少量的电容分量。
人体阻抗不是纯电阻,而是一个复数阻抗,包含电阻和电容分量。在低电压下,干燥的皮肤具有相当高的电阻,约10万欧姆;当电压在500-1000伏时,这一电阻下降为1000欧姆。
当人体接触带电体时,其阻抗会影响通过人体的电流大小,计算公式为:Ir = U/Zr,其中Ir是电流,U是电压,Zr是人体的阻抗。
了解人体阻抗对于防止电击和保护人身安全具有重要意义。在设计和评估电气系统时,必须考虑人体阻抗的影响,以确保在正常操作条件下和发生故障时,电流不会对人体造成伤害。