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10 Safety Tips on Electrocution for the Network Engineer
30TH JULY 2012 BY GREG FERRO
Short version – I’d like you to read just these if nothing else.
A data centre uses a lot of electricity. It’s dangerous.Just in case you didn’t pay attention – Electricity is really dangerous. Right, can we move on ?You should be scared of being electrocuted. That will keep you safe.When electrocution happens, the muscles in your limbs contract. This causes arms and hands to wrap around or clench objects.Someone who is being electrocuted can’t let go because of thisIf you touch a person being electrocuted, you will get an electric shock too, and may also be injured.The BEST thing to do is toturn the power off.Know where the power kill switch is for Data Centre. Or at least the breaker/switch for the area that you are in.Don’t work in the Data Centre alone.Learn resuscitation. People who have been electrocuted are likely to have breathing problems and heart failure.
People shouldn’t die at work. Think seriously about going home everyday and what you can do to make that happen.
Basics of Electric Shock
It takes very little current to cause damage to the human body. Many people don’t understand why sometimes electrical injuries vary from person to person.
Studies show that the electrical resistance of the human body varies with the amount of moisture on the skin, the type of body that the person has and the applied voltage. The typical hand-to-hand resistance of the human varies 500 Ω and 600 kΩ, depending on the conditions although other sources say 1KΩ to 100KΩ – in other words, there is not precise answer. Higher voltages have the capability to break down the outer layers of the skin, as burns, which can reduce the overall resistance value. UL uses the lower value, 500 Ω, as the standard resistance between major extremities, such as from the hand to the foot. This value is generally considered the minimum that would be encountered and, in fact, may not be unusual because wet conditions or a cut or other break in the skin significantly reduces human body resistance.
To summarise, you can’t really predict what voltage/current will really hurt, damage or kill a person. It’s too variable.
The typical current rating of a typical AC power socket does vary from country to country but it’s at least 5 AMPS. Yes, that’s more than enough to kill.
The type of injury caused by electrocution will also vary where the current passes through the body. In the worst case, an electrical current of about 10-20 milliamps applied to the back of a persons head is enough to kill. A current passing from hand to hand (reasonably common) has a much higher risk of impacting the heart. A current that passes within a limb is less likely to cause severe injury to the heart or nervous system.
Of course, time is also a factor. The longer the current flows through the human body, the more damage is caused and severe injury is more likely.Also,longer exposure increases the chance of electrical burns and irreparable flesh damage.
Loss of Function
If you survive an electrocution, then you have a high probability of permanent damage to limb or body. The current flowing through the body can cause permanent nerve damage,
DC Power is more dangerous.
Also DC power is much more dangerous than AC power because it tends to use low voltage and high current. It’s the current that is more likely to damage the body thus causing injury and death.
High Voltage is Dangerous by Proximity
High voltage is still dangerous because it’s can create a lot of current, but also because high voltage can jump/spark large gaps. When you are close to high voltage sources, say 1 kilovolts or more then think about whether you are path to ground.
That’s why the power distribution systems are stored in separate rooms in the data centre. To keep you safe and prevent you from getting close enough to hurt yourself. Don’t go in there unless you have to.
Resuscitation
People who have been seriously electrocuted are likely to have breathing difficulties and possibly heart failure. You should learn resuscitation because you really need the hands on training to know how to do it right. That’s what I found when I did it – it seemed easy but it was hard to do.
Basics Tips – for full advice I recommend reading the Safety First Web Site
Check that you are safe and able to help the victim. You can’t help the person if you are also incapacitated.Disable the power to the building or area. Insulate the area with mats or other material if you can’t do this.Check patient is conscious.Call for help.Check the casualty’s Airway, Breathing and Circulation (ABC).Check the airway / assess breathing. If no breathing consider moving to recovery position and clear obstruction. Victim may have swallowed tongue.Administer CPR if no breathing.
Ground Loop Breakers
I don’t know the proper name for these, but it’s possible that a safety ground loop breaker will save you. But they aren’t that reliable. I been buzzed a few times and ground loop didn’t go off. I guess I was not very conductive on those days.
The EtherealMind View
I’ve been electrocuted a few times when I used to work on circuit boards and power supplies. Lets just say a) I was lucky b) it was not fun. These days a lot more consideration is given to practical safety and many people no longer consider that a computer device can be a risk. Vendors have made a lot of effort to make their equipment safe and your data centre electrician will also have safety plans and preparations.
That said, I’ve met people with serious electrical burns that will never heal or damaged bodies. Gruesome.
Take some care to keep yourself safe.
Disclosure
I have nothing to disclose in this article. My full disclosure statement is here
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http://etherealmind.com/10-safety-tips-on-electrocution-for-the-network-engineer/
感電による人体への影響
電気を扱う者にとって、感電による被害は非常に気をつけなければいけません。作業や点検中は活線に近づくことが多く、又活線で作業をしなければいけない場合も多々あります。しかし、活線と分かっていれば、細心の注意を払うので事故を起こすことも少ないです。最も気をつけなければいけないのは、思い込みによる事故です。例えば、ブレーカーを落としていざ作業を開始すれば充電されていたなんてことは多々あります。間違って違う回路のブレーカーを落としていたり、負荷側からの回り込みによって電圧が帰ってきていたなんて事もありました。検電はきちんと行いましょう。
又、絶縁破壊などによって発生する接触電圧による感電にも注意しなければなりません。接地してあれば大丈夫と思われがちですが、接地抵抗が高い場合は決して安全ではありません。漏電を検出を確実に行い、回路から切り離すなどの処置が必要です。
TASCO（タスコ） 高圧交・直両用検電器(伸縮式)TA457AE
活線に直接接触した場合の感電電流
活線に直接接触した場合、電流は人体を通って大地に流れます。では、その時に流れる電流はいくらぐらいになるのでしょうか。電気回路では電圧と抵抗値がわかれば電流を求めることができます。実は人体にも電気抵抗があり、ひふ表面の乾燥度や湿度などにも影響されますが1000～3000Ω程が人体の電気抵抗値です。平均値として２０００Ωとし、２００Ｖの活線に触れた場合の人体に流れる電流値は
ｉ＝２２０／２０００＝１１０ｍＡ
１１０ｍＡの電流が人体に流れることになります。漏電ブレーカなどは、３０ｍＡ以上の漏れ電流が検出されるとしゃ断される構造になっていますが、この３０ｍＡという数値は、人体が耐えうることができる最大電流値です。その電流の３倍近くも流れるのは、相当危険であると予想されます。
ちなみに、どれくらいの電流が流れると感電するかをまとめてみました。
■ ０～０．５ｍＡ電流を感知できない■ ０．５～５ｍＡビリビリと痙攣を起こさない程度で、指や腕などに痛みを感じる■ ５～３０ｍＡ痙攣を起こし、接触状態から離れることが困難になる。呼吸困難や血圧上昇が起こる■ ３０～５０ｍＡ強い痙攣を起こし、失神や血圧上昇をまねく。長時間の感電は死亡するケースもある。■ ５０ｍＡ以上強烈なショックを受け、心臓停止や火傷により死亡する可能性が極めて高くなる。
http://denk.pipin.jp/jitumu/kandenn.html
感電及び対策
感電は、様々な要因によって人体に電流が流れて傷害を受けることをいうもので、電撃とも呼ばれています。電流は、身体が水に濡れている等の電気抵抗が低い場合に流れやすい。
感電による人体の反応
下図は、国際電気標準会議が公開した人体反応曲線図で、 交流電流が人体を通過した時の反応を示している。 ５０ｍＡの電流が人体に流れた場合、通電時間が３秒以内であれば、心臓から血液を送り出せなくなる心室細動の恐れはないが、５０ｍＡを超えると心室細動を起こして死に至ることを示している。５０ｍＡなら１秒まで、１００ｍＡなら０．５秒以内に電流を遮断すれば、心室細動や死亡する恐れはない。このため、５０ｍＡ秒が安全限界に定められている。
感電
感電とは、感覚器官を持った人間等の生物に電流が流れて苦痛その他の影響を与えることで、 死亡率が非常に高いのが特徴である。感電による生理学的効果には、不快感、痛み、筋肉の痙攣、心室細動、熱傷等がある。 人体に流れる電流の経路、電源の種類、電流の大きさ、通電時間、健康状態によって被害の程度は異なるが、最も人体に影響を与えるのは電流の大きさと通電時間である。ただし、僅かの電流が心臓等の重要な部分を直撃すると死亡することがある。
低圧による死亡原因には、心臓麻痺や呼吸停止が多い。 高圧の場合は、この他に接触によるアーク熱やジュール熱による火傷が加わる。 高熱物に触れての火傷は皮膚の浅い部分で収まる場合が多いが、 感電による火傷は身体の奥深くまでおよぶため非常に危険である。 直流と交流とでは、感電の感触が異なる。 直流は筋肉がギュッと硬直するのに対し、交流はザワザワと心臓の筋肉が震えるように痙攣する。 交流による感電の危険度は、直流に比べると４～６倍程度高く、５０ｍＡの交流電流に感電した場合は死亡する恐れがある。 ５０ｍＡの直流電流に感電した場合は、 人体に苦痛を与えるが、感電個所から離れられなくなる程ではない。
● 感電災害の程度を決定付ける要因
１． 人体を通過する電流の大きさ
２． 通電時間
３． 通電経路
４． 電源の種類 （ 交流・直流 ）
５． 健康状態
● 交流電流が人体に流れた時の反応
０．５ｍＡ （ 通常、無反応 ）
１ｍＡ （ 電撃を感じる ）
５ｍＡ （ 相当な苦痛がある ）
１０～２０ｍＡ （ 筋肉が収縮し、支配力を失う ）
５０ｍＡ （ 相当に危険で死に至ることがある ）
通電電流
人体の皮膚が乾燥している時の抵抗値は約４，０００Ω、皮膚が湿っている時は約２，０００Ω程度で、抵抗値が小さいほど感電した時の被害の程度は大きくなる。 １００Ｖの電圧に感電すると、皮膚が乾燥している場合は、２５ｍＡ （１００Ｖ ÷ ４，０００Ω）の電流が人体に流れる。皮膚が湿っている場合は、５０ｍＡ （１００Ｖ ÷ ２，０００Ω）の電流が流れる。 １０～２０ｍＡ以上の電流が人体に流れると、筋肉が痙攣して自由が利かなくなり、感電個所から離れられなくなる。これにより、通電時間が長くなって死に至ることがある。 筋肉が痙攣して自分の意志で電路から離れられなくなる電流を不随意電流といい、運動の自由を失わないまでの最大の電流を可隋電流又は離脱電流という。大多数の人が離脱できる可隋電流は、男性では９ｍＡ、女性では６ｍＡといわれている。
● 通電電流の求め方
単相交流 １００Ｖの電線に人の手が触れた時の人体に流れる電流の求め方。ただし、手と電線との接触抵抗を２００Ω、人体の抵抗を３００Ω、足と大地との接触抵抗を１，５００Ωとする。
手と電線との接触抵抗、人体の抵抗、足と大地との接触抵抗は、抵抗を直列接続した電気回路を構成している。したがって、これらの合成抵抗は
２００＋３００＋１，５００＝２，０００Ω
これにより、人体に流れる電流の大きさを求める。
感電対策
クレーンの点検や修理中にトロリ線その他の充電部に接触し、感電や感電のショックによる転落で災害を被った事例は多い。 このため、作業箇所付近の活線等は、 絶縁シートや絶縁管で防護する必要がある。点検や修理を行う者は、次の事項を理解した上で作業しなければならない。
１． 服装は、肌を露出しない乾燥した清潔なものを着用し、ゴム底の靴を使用する。
２． 点検や整備を行う時は、電源を切り、 作業中に電源が投入されないように点検作業中等の表
示を行う。施錠できない場合は、監視人を付ける等の処置を施す。
３。 感電して動けない人がいる場合は、 冷静に素早く救助しなければならない。電源を切ると共に
乾いた木材等の絶縁物で感電している人を間接的に感電個所から引き離す。 気を失ってい
る場合は、心臓マッサージ等の救急処置を施す。
心臓マッサージの位置と手の組み方
http://www.crane-club.com/study/crane/shock.html
電気柵とは
電気柵の効果
電気柵とは、動物に電気ショックを与え動物を追い払い、大切な農作物を守るシステムです。
電気柵は「１.電気ショックによる痛み」「２.柵は危険だと学習させる心理柵」の２つにより、動物の慣れを防ぎ、長期的に農作物を守る効果があります。
電気柵のシステム概要
田畑の周囲に張った柵線に約１秒間隔で衝撃電流を流します。動物が触れると、衝撃電流は下図の矢印のように、動物から地中を伝わってアース棒から本器に戻ります。この時、動物に強いショックを与えます。
http://www.getter.co.jp/electric_fence1.html
漏電防止
https://books.google.co.jp/books?id=YLLpr9ef9BYC&printsec=frontcover&dq=inauthor:"近畿化学協会"&hl=ja&sa=X&ved=0CBUQ6wEwAmoVChMI0rDt4ZPuxgIVJDOmCh3UbAdG#v=onepage&q&f=false
※Webから。