Warum hält ein Mensch mehr DC Spannung aus als AC?
Hallo,
Warum ist die Berührungsspannung bei AC höher als bei DC? Liegt es daran dass AC sozusagen in 2 Richtungen fließt? Also warum sind bei DC höhere Werte erlaubt?
Vielen Dank im Vorraus :)!
4 Antworten
Bei DC höher als bei AC.
Bei Wechselspannung ist die Gefahr eines Kammerflimmerns größer. Das Herz kann der Frequenz der Wechselspannung von 50Hz nicht folgen und beginnt damit zu zittern. Man Spricht vom Herzkammerflimmern.
Hinzu kommt die sogenannte Loslassschwelle die mit 10mA angegeben ist und nur bei AC existiert. Hier kann der elektrische Leiter nicht mehr losgelassen werden und die Muskeln sind ständigem pulsierenden reizen ausgesetzt.
Wenn wir uns die Impedanz des Menschlichen Körpers anschauen stellen wir fest, dass dieser nicht nur aus einen ohmschen Anteil besteht sondern auch aus einen kapazitiven. Ein typischer Platten Kondensator besteht aus 2 Leitfähigen und galvanisch voneinander getrennten Platten und dem Dielektrikum (Nichtleiter, Isolator).
Kupferleiter (Platte Nummer 1), unsere Haut (Isolator, Dielektrikum) und unser Blut, worin unter anderem Eisen vorhanden ist (Leiter Nummer 2.) Wir haben also per Definition eine Kapazität.
Nun ist es so, dass der elektrische Widerstand bei Kapazitäten Anti proportional zur Frequenz der Spannung ist. Das heißt je größer die Frequenz, desto kleiner der Widerstand. Nach dem ohmschen Gesetz fließt also hier bei verhältnismäßig kleinen Spannung ein hoher Strom was ebenfalls eine hohe Gefahr bedeutet.
Das gilt Allerdings nur für Netzspannung 230V/400V 50Hz. steigt die Frequenz macht sich irgendwann der Skineffekt bemerkbar also bei Frequenzen im MHz bereich und höher. Hier werden die Organe nicht mehr vom elektrischen Strom durchflutet sondern nur noch die äußere Hautschicht und da dieser ein guter Isolator ist, fällt der Strom ebenfalls eher gering aus.
Nur so kann beispielsweise das Anfassen der Lichtbögen einer Teslaspule ungefährlich bleiben, trotz einer hohen Spannung.
Gute Antwort aber eines stimmt nicht: Die Muskelkontraktion bei DC lässt Dich genauso nicht mehr loslassen... kannst Du testen, wenn Du wegen Sehnenscheidenentzündung einen Reizstrombehandlung am Handgelenk bekommst.
Was er "aushält", kommt auf den Berührungsstrom, die Berührungart und -dauer sowie die körperliche Verfassung an.
Die zulässigen Berührungsspannungen hängen von der Situation ab. Aber ja, bei DC ist sie höher (120V) als bei AC (50V).
- ein kleiner Unterschied von Faktor [Wurzel zwei] würde sich erklären mit dem Effektivwert: 50V AC ist der Effektivwert, und hat einen Spitzenwert von 71V
- Der Rest der Erklärung muss im medizinisch-biologischen Bereich liegen. Es könnte am ehesten mit der Beeinflussung des Herzrhythmus' zusammenhängen, da AC ja "getaktet" ist, DC nicht.
- Allerdings hat auch AC "Vorteile": AC hat Nulldurchgänge, ist also zwischendurch auch immer wieder kleiner als der Effektivwert und sogar null. Und das Umpolen führt nicht grad zur Elektrolyse von Körpersäften wie bei DC. Aber warum dennoch AC als gefährlicher gilt, kann ich nicht sagen.
die AC 50 Hz können das Herz zum flimmern bringen und wenn nicht defibrilliert wird folgt der Tod
Gleichspannung macht dem herzen zwar weniger aus aber zersetzt
das Blut galvanisch in ein Nervengift
Deshalb kann es bei Gleichstrom passieren dass man nach ein paar tagen an Blutvergiftung stirbt
so haben wir es im betrieblichen Ersthelferkurs geschult bekommen
https://www.medi-learn.de/foren/archive/index.php/t-75359.html
Hepte
04.09.2010, 00:53
Elektrolyse ist auch mit niederfrequenten Wechselströmen möglich. Das dürfte aber in der Praxis keine große Rolle spielen.
Es stellt sich die Frage ab welchen Spannungen, Stromstärken und vor allem ab welcher Dauer der Einwirkzeit eine Elektrolyse im Blutkreislauf und den Zellen stattfindet und ab wann dieser Vorgang gefährliche Ausmaße annimmt. Im Allgemeinen benötigt man zur Elektrolyse sehr hohe Ströme aber nur kleine Spannungen, also auch einen kleinen Widerstand - womit man beim Menschen schon mal auf das erste Problem stoßen dürfte.
Durch die Literatur und das Internet zieht sich Gebetsmühlenartig der folgende Satz:
"Durch die chemische Wirkung des Stromes kann, vor allem bei längerer Einwirkdauer, das Blut elektrolytisch zersetzt werden. Dadurch kommt es zu schweren Vergiftungen! Diese Folgeerkrankungen können auch erst nach einigen Tagen auftreten und sind daher besonders tückisch."
Mal mit mehr, mal mit weniger Ausrufezeichen. Kurz: Nix genaues weiss man nicht. In dem Band von "Elektrotechnik für Berufsschulen" aus meiner Lehrzeit steht kein Satz über Eletrolyse bei Stromunfällen.
Ich habe noch einen anderen Satz gefunden, der etwas ehrlicher ist:
"Bereits sehr kleine Gleichströme, welche während sehr langer Einwirkdauer fliessen, können zu einer elektrolytischen Zersetzung im Blut führen, was aber weitgehend unerforscht ist"
(Elektrische Energieversorgung 1. Netze von Valentin Crastan)
Ich hatte bisher das Vergnügen mit Gleichströmen von 800V bis 6000V. Jeweils immer mit sehr kurzer Einwirkdauer (ca. 0,1 bis 1s). Bisher konnte ich (oder der Arzt) keine irgendwie auf Elektrolyse zurückzuführenden Schäden feststellen.
Wenn ich mich recht erinnere ist Elektrolyse kein schlagartig einsetzender Vorgang. Deshalb denke ich, das es einer, für Stromunfälle, ungewöhnlich langen Einwirkzeit bedarf damit Strom im Körper chemische Veränderungen verursachen kann.
Elektrolyse ist auch mit niederfrequenten Wechselströmen möglich. Das dürfte aber in der Praxis keine große Rolle spielen.
Es stellt sich die Frage ab welchen Spannungen, Stromstärken und vor allem ab welcher Dauer der Einwirkzeit eine Elektrolyse im Blutkreislauf und den Zellen stattfindet und ab wann dieser Vorgang gefährliche Ausmaße annimmt. Im Allgemeinen benötigt man zur Elektrolyse sehr hohe Ströme aber nur kleine Spannungen, also auch einen kleinen Widerstand - womit man beim Menschen schon mal auf das erste Problem stoßen dürfte.
Durch die Literatur und das Internet zieht sich Gebetsmühlenartig der folgende Satz:
"Durch die chemische Wirkung des Stromes kann, vor allem bei längerer Einwirkdauer, das Blut elektrolytisch zersetzt werden. Dadurch kommt es zu schweren Vergiftungen! Diese Folgeerkrankungen können auch erst nach einigen Tagen auftreten und sind daher besonders tückisch."
Mal mit mehr, mal mit weniger Ausrufezeichen. Kurz: Nix genaues weiss man nicht. In dem Band von "Elektrotechnik für Berufsschulen" aus meiner Lehrzeit steht kein Satz über Eletrolyse bei Stromunfällen.
Ich habe noch einen anderen Satz gefunden, der etwas ehrlicher ist:
"Bereits sehr kleine Gleichströme, welche während sehr langer Einwirkdauer fliessen, können zu einer elektrolytischen Zersetzung im Blut führen, was aber weitgehend unerforscht ist"
(Elektrische Energieversorgung 1. Netze von Valentin Crastan)
Ich hatte bisher das Vergnügen mit Gleichströmen von 800V bis 6000V. Jeweils immer mit sehr kurzer Einwirkdauer (ca. 0,1 bis 1s). Bisher konnte ich (oder der Arzt) keine irgendwie auf Elektrolyse zurückzuführenden Schäden feststellen.
Wenn ich mich recht erinnere ist Elektrolyse kein schlagartig einsetzender Vorgang. Deshalb denke ich, das es einer, für Stromunfälle, ungewöhnlich langen Einwirkzeit bedarf damit Strom im Körper chemische Veränderungen verursachen kann.
Alles verstanden und in sehr kurzer Form hatte ich es bereits oben erwähnt.
Nur der Begriff Nervengift war mir noch nicht in Verbindung mit einem Stromunfall untergekommen. Also das sich das Blut dahingehend verändert. Ich hätte es interessant gefunden zu erfahren welches Nervengift entsteht bzw. entstehen könnte.
Wechselspannung ist weitaus lebensgefährlicher, weil sie mit ihren 50 Hz auf die Herzfrequenz wirkt und so das Kammerflimmern auslöst.
Dass das Blut unter der Einwirkung von Gleichstrom zersetzt wird, bzw. rote Blutkörperchen platzen können, Myoglobin und Gas freigesetzt wird wußte ich.
Was soll das denn für ein „Nervengift“ sein?