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感電
(electric shock)

通常、感電とは、人体への電流の通過によって 望ましくない生理学的効果が生じることを示す。 感電によって生じる生理学的効果には、 不快感、痛み、筋肉の痙攣、心臓の細動、熱傷などがある。

発生が予期される生理学的影響は、 電流の大きさとその持続時間に関係する。 右の図は IEC 479-1 に基づくものであり、 成人における、交流 (15〜100Hz) の電流の 左手から両足への通過に対する影響の区分を示している。

ここで、a、b、及び c の線は それぞれ知覚の閾値、離脱の閾値、及び心室細動の閾値を示しており、 それぞれの領域で予期される影響は次のようなものとなる：

明らかに、AC-4 の領域は、それが致死的なものとなり得ることを示している。 AC-3 の領域は即座に重篤な障害を引き起こすものとは考えられないものの、 筋肉の制御が行なえなくなって自力では充電部から離脱できなくなることがあり、 その状況の持続によって重篤な障害や死が引き起こされる可能性もある。 通常は AC-2 の領域ではその電流による直接の障害は生じないが、 高所作業中にこのレベルの感電に驚いて足を踏み外すなどといった 二次的な影響による災害が引き起こされる可能性はある。 なお、先の図は成人における一例であり、 子供はこれよりも小さい電流で影響を受けることが予期される。 また、男性で 9mA、女性で 6mA 程度以上の電流で、 自力での離脱が困難になると言われることもある。

一般的な電気機器の接触電流 (人が機器に触れた際に人体を通して流れる電流) が、 通常状態において 0.5mA 以下、 単一故障状態において 3.5mA 以下 のように規定されていることがあるが、 このレベルであれば通常状態においてはほとんどの人は電流を知覚せず (AC-1)、 また故障状態においても有害な影響を生じない (AC-2) ことが期待される。

電流を人体の内部 (特に心臓の付近) に直接注入した場合には、 極めて低い電流 (例えば 100μA 程度の) で心室細動を引き起こし得る。 これはミクロショックと呼ばれるものであり、 この防止のために侵襲型の医療機器の患者漏洩電流は 通常は 10μA 以下に制限される。

電流による影響はその周波数にも依存し、 直流に対しては上の値よりもやや高い電流を許容し得る。 また、周波数が高くなった場合にも生理的な反応は影響は起こしにくくなり、 ある程度以上の周波数となると 相当の電流を流しても心室細動を起こさないようになるが、 熱傷 (高周波火傷) の危険は存在する。

人体に電圧を印加した時に流れる電流は人体の抵抗に依存するが、 これはその状況によって大きく変化する。 乾燥した普通の場所では、交流で 50V rms、直流で 120V 以下の電圧 (これは ELV の電圧限度でもある) であれば その電圧への接触によるリスクはそれほど高くないものと見倣されることもあるが、 通常の状態で接触が許されるのは 交流で 30V rms、直流で 60V 程度以下の電圧 (規格や条件によって異なる) に制限されるのが普通である。 しかし、人体が水の中にあるような場合には 同じ電圧でも感電のリスクが高くなることから、 より低い電圧 (例えば 12V) が限度とされる場合が多い。

静電気放電の例からもわかるように、 小容量のコンデンサからの電撃は、 その瞬間的な電圧や電流がかなり高いものであっても大きな危険はないと考えられる。 この限度の一例は、静電容量が 0.1μF 以下、蓄積電荷が 45μC 以下、 蓄積エネルギーが 350mJ というものである。 電源プラグを抜いた時にその端子にコンデンサ (主にX キャパシタ) に蓄積されている比較的高い電圧が現れることがあるが、 一般に、その静電容量、電荷、及びエネルギーが規格で定められた限度内にあれば、 それに触れても感電の危険はないものと見倣すことができる。 蓄積電荷が規格で定められた限度を超える場合には、 例えばブリーダー抵抗を用いて 電源遮断時にその蓄積電荷を放電するといった対策が必要になるかも知れない。 また、1μC の電荷の放電でさえも極めて強い電撃を与えられる (従って、その放電が直接障害を与えないとしても、二次的な災害を引き起こし得る) ことにも注意すべきであろう。

by Tom Sato, 2002-02-22, 09-18