Waarom is 50V AC gevaarlijker dan 120V DC ?

[kitao]

Als goedmakertje voor het op straat gooien heeft mijn voormalige werkgever een cursus VCA-Vol aangeboden.

Daarin staat :

Een veilige spanning is maximaal :
50V AC
en 120V DC

Vanwaar dit grote verschil in voltage

[sypie]

Deze vraag is al meerdere keren gesteld. Er zijn dus mensen nieuwsgierig naar. Een antwoord kun je onder andere hier vinden: http://www.circuitsonline.net/forum/view/19376

Het heeft, zoals ook in dat topic staat, te maken met de frequentie én je hartspier. Deze combinatie is niet zo heel goed voor je.

[_ferry_]

Vergeet ook niet dat de p-p spanning van 50v AC zo'n 70volt bedraagt, wat dus al weer wat dichter bij de 120v komt. AC en DC zijn eigenlijk beide op hun eigen manier gevaarlijk.

[Sibylle]

Ze zijn inderdaad op beide manieren gevaarlijk. Bij AC lage frequenties (<100HZ etc.) heb je te maken met interferentie in zenuwen en dus spieren (hart ook). Dat maakt het erg snel gevaarlijk.
Als je veel hoger gaat, dus bijvoorbeeld 100V 500kHz ofzo dan zul je vooral wat brandwonden hebben, maar geen zenuw/spierreacties.

Bij DC heb je niet te maken met interferentie met zenuwen (en dus spieren) maar moet je denken aan brandwonden, permanente verstoring van elektrochemische processen in de cellen etc.


Dus je hebt te maken met twee compleet verschillende processen en dus ook twee verschillende veiligheidslimieten.
Btw, ik vind 50V AC en 120V DC niet echt veilig hoor. Laad een condensator maar eens op tot 120V en hou dan je tong eraan....

[ Voor 15% gewijzigd door Sibylle op 09-09-2013 13:48 ]

[base_]

Vreemd ik ben er altijd van uit gegaan dat DC veel gevaarlijker is: praktijkervaring is ook dat DC veel pijnlijker is... Bovendien krijgen de spieren geen kans om te onspannen en kan je niet loslaten bij DC.

[memphis]

Had iets met de frequentie te maken, de wisselspanning kan de hartspier ontregelen.

[Flake]

_ferry_ schreef op maandag 09 september 2013 @ 13:34:
Vergeet ook niet dat de p-p spanning van 50v AC zo'n 70volt bedraagt, wat dus al weer wat dichter bij de 120v komt. AC en DC zijn eigenlijk beide op hun eigen manier gevaarlijk.

Volgens mij vergeet je een factor 2... Zonder offset, zuivere AC, is piekspanning 70V ten opzichte van de evenwichtstand (neutral), maar p-p (dus met negatieve amplitude als minimum) krijg je het dubbele.

[Techneut]

Ja Flake, maar dat is toch niet een potentiaal verschil. Een lamp van 230 V krijgt ook niet 460 V te verwerken. Op zich aardig bedacht, maar dit speelt hier geen rol.

[Sissors]

Maar het is dan 70V van de neutraal, wat het tweede contactpunt zal zijn.

base_ schreef op maandag 09 september 2013 @ 13:52:
Vreemd ik ben er altijd van uit gegaan dat DC veel gevaarlijker is: praktijkervaring is ook dat DC veel pijnlijker is... Bovendien krijgen de spieren geen kans om te onspannen en kan je niet loslaten bij DC.

Ik probeer zulk soort dingen meestal te voorkomen, dus mijn meetpunten zijn beperkt. Echter 30V DC voel ik niks van, 30V AC vond ik toch al een onaangename ervaring. Niet pijnlijk, wel een trillende hand.

Sibylle schreef op maandag 09 september 2013 @ 13:48:
Btw, ik vind 50V AC en 120V DC niet echt veilig hoor. Laad een condensator maar eens op tot 120V en hou dan je tong eraan....

Ligt natuurlijk aan welke definitie je gebruikt. De tong definitie vind ik een aparte, gezien dat je normaal niet met je tong met elektriciteit werkt. Zo kan ik nog wel wat dingen bedenken waar ik geen 120V DC op wil hebben

Sowieso is er ook een verschil tussen pijnlijk en gevaarlijk.

[Waah]

ik heb niet zoveel verstand van electra... maar ik dacht dat vooral Ampere een gevaar opleverde, en niet zozeer het aantal volt....

[Flake]

Techneut schreef op maandag 09 september 2013 @ 14:27:
Ja Flake, maar dat is toch niet een potentiaal verschil. Een lamp van 230 V krijgt ook niet 460 V te verwerken. Op zich aardig bedacht, maar dit speelt hier geen rol.

Een lamp van 230V krijgt zelfs een spanning van 650V p-p te verwerken. De neutral vormt de evenwichtsstand waardoor het potentiaal inderdaad wordt gehalveerd, maar dat verandert niks aan de p-p spanning. Relevant? Tsja, _ferry_ slingerde het p-p argument aan . Opzich kan het wel relevant zijn omdat het potentiaal alleen geldt ten opzichte van neutral. Pak net de fase die 240 graden verschoven is en je potentiaal gaat daar ruim overheen. Dan mag je hopen dat er iemand in de buurt is om je te redden, anders is het snel met je gedaan.

Waah schreef op maandag 09 september 2013 @ 14:37:
ik heb niet zoveel verstand van electra... maar ik dacht dat vooral Ampere een gevaar opleverde, en niet zozeer het aantal volt....

Klopt, maar er bestaat een relatie tussen stroom en spanning (wet v Ohm). Dit is gewoon een norm die ergens genoteerd staat. Als je dit doordenkt geldt voor mensen met minder vleesmassa (bijvb kinderen) minder weerstand zullen hebben, daardoor minder spanning kunnen "verdragen" omdat daardoor meer stroom gaat lopen. In theorie. Er zullen vast wel wat andere medische aspecten gelden tussen volwassenen en kinderen in dit scenario die helemaal niks met elektro of natuurkunde te maken hebben.

[Sibylle]

Sissors schreef op maandag 09 september 2013 @ 14:29:

Ligt natuurlijk aan welke definitie je gebruikt. De tong definitie vind ik een aparte, gezien dat je normaal niet met je tong met elektriciteit werkt. Zo kan ik nog wel wat dingen bedenken waar ik geen 120V DC op wil hebben

Sowieso is er ook een verschil tussen pijnlijk en gevaarlijk.

Ik kan ze ook bedenken Hoe dan ook wil ik geen 120V DC condensator (laten we zeggen >100uF) ontladen op mijn (zweterige) handen in het lab. Of het levensgevaarlijk is, valt nog te bezien maar waarschijnlijk heb ik een lelijke brandwond en schrik me helemaal kapot waardoor het misschien nog gevaarlijker wordt (onverwachtse bewegingen etc.).
Aan de andere kant, 9V batterij testen op je tong is standaard toch?

Waah schreef op maandag 09 september 2013 @ 14:37:
ik heb niet zoveel verstand van electra... maar ik dacht dat vooral Ampere een gevaar opleverde, en niet zozeer het aantal volt....

Dit is correct, alleen bij grote uitzondering moet je kijken naar het voltage dat een process kan verstoren of beinvloeden maar eigenlijk is de stroom bepalend.
Zelfs bij bijvoorbeeld het gevaar van straling wordt vooral gekeken naar de stroom die door deze straling opgewekt wordt in ons lichaam (en dan warmte produceert bijvoorbeeld).

Echter, in de praktijk is het de spanning die de stroom bepaalt in ons lichaam. Als je 300V op je teennagel zet dan is het veilig dan op je oogbal bijvoorbeeld, omdat de stroom zo wezelijk anders is.

De biologische eigenschappen van het weefsel/zenuwen etc. zijn echter te lastig om exact in kaart te brengen. Dus je zult niet snel zien:
"Het is veilig om 77V 60Hz te zetten tussen grote teen en navel, maar tussen elleboog en tepel is het veilig tot 58V 50Hz."

Er wordt een spanning als grenz gekozen waarbij over het algemeen weinig gevaar optreedt (omdat de stroom die loopt klein genoeg is over het algemeen).

[Techneut]

Waah schreef op maandag 09 september 2013 @ 14:37:
ik heb niet zoveel verstand van electra... maar ik dacht dat vooral Ampere een gevaar opleverde, en niet zozeer het aantal volt....

Dat klopt helemaal, maar een menselijk lichaam heeft een zekere weerstand. En om daar een stroom doorheen te sturen is een spanning nodig. Die weerstand kan afhankelijk van o.a. natte of droge huid, of hoe stevig je een geleider vast pakt, nogal variëren en derhalve varieert ook de spanning die gevaarlijk is. De hier genoemde waarden gaan dan ook uit van de laagste weerstanden die kunnen optreden. Bij die laagste weerstandwaarden horen de hier genoemde spanningen. Veiligheidswaarden dus, per individu zal het effect verschillen.

Maar vergis je niet, hoe hoger de spanning, hoe minder het effect van een droge huid. Een ohmmeter zal als hij verbonden is aan een paar naaldjes die net door je huid heen prikken een zeer lage waarde aanwijzen, terwijl die waarde wel 100 keer zo hoog kan zijn als je de electroden losjes met droge handen vasthoudt. Maar schrikdraad, waar wel 1000 V op kan staan, wordt door iedereen als onaangenaam ervaren. Niettemin ongevaarlijk omdat het vermogen maar heel gering is en inderdaad daardoor ook de stroom. Die beperking heeft een vermogenspanningsbron dus niet.

PS: En ampères, maak daar maar milliampères van, 30 mA is de veiligheidsgrens.

[Waah]

Bedankt, weer wat geleerd! en inderdaad mili-ampere ja.... in amperes is alles dodelijk

[Mr_gadget]

Maar die 50 en 120 zijn volgens mij ook op alleen een droge huid. Als je gaat zweten omdat je mogelijk een schok kan krijgen wordt het alleen maar erger

En volgens mij maakt het met AC ook uit of je met links of rechts in contact komt, aangezien je hart (meestal) links zit.

[memphis]

[b][message=40846331,noline]Er wordt een spanning als grenz gekozen waarbij over het algemeen weinig gevaar optreedt (omdat de stroom die loopt klein genoeg is over het algemeen).

Nope. Alle materialen hebben een doorslagspanning nodig om te kunnen geleiden. Als voorbeeld een diode met zijn 0.7v. Het menselijk weefsel schijnt ook pas bij een bepaalde spanning te gaan geleiden.

(prrrff... dit is nog LTS stof voor mij geweest dat is alweer bijna 30 jaar terug)

[ Voor 9% gewijzigd door memphis op 09-09-2013 17:12 ]

[Techneut]

Nee, dat heeft er niets mee te maken. En het is onzin te stellen dat alle materialen een doorslagspanning nodig zouden hebben. Alle geleidende materialen beginnen meteen bij de geringste spanning te geleiden. De diode is een heel apart verhaal. Vergt een te lang betoog om dat even uit te leggen
Ook is het niet waar dat die veiligheidswaarden gelden voor een droge huid. Stel je voor, iemand met zweethanden zou dan gewoon dood neer mogen vallen?

Het begrip doorslagspanning bestaat wel, maar dan in combinatie met isolerend materiaal.
Hoe dunner hoe eerder die doorslag.

Flake schreef op maandag 09 september 2013 @ 14:47:
[...]

Een lamp van 230V krijgt zelfs een spanning van 650V p-p te verwerken.

Klopt, maar echt te verwerken krijgt hij maar de enkele piekwaarde 230 x √2 = 325 V. Afwisselend positief en negatief. Niet tegelijk, dus p-p is niet relevant, want hij heeft geen geheugen voor de vorige halve periode. Evenmin zijn alle andere zaken die je noemt relevant.

[ Voor 28% gewijzigd door Techneut op 09-09-2013 18:03 ]

[memphis]

http://doks.khk.be/eindwe...3421071/thesis2005705.pdf

PDF pagina nummers 9 t/m 14

Hier ook uitgelegd de contactspanning met de huid en de variabele weerstand.....

[Noord27]

Spanning op zich is niet gevaarlijk. De stroomsterkte bepaald of je het overleeft of niet..

[Techneut]

Klopt Noord27, zie ook mijn uitgebreide betoog van vandaag om 15.04 uur.

[Wim-Bart]

Mr_gadget schreef op maandag 09 september 2013 @ 15:55:
Maar die 50 en 120 zijn volgens mij ook op alleen een droge huid. Als je gaat zweten omdat je mogelijk een schok kan krijgen wordt het alleen maar erger

En volgens mij maakt het met AC ook uit of je met links of rechts in contact komt, aangezien je hart (meestal) links zit.

Zweten kan een gunstige werking hebben doordat de grootste stroom bij zweten over de huid gaat, stroom zoekt namelijk net zoals veel andere zaken de weg van de laagste weerstand.

[Mr_gadget]

Volgens de gelinkte pdf is het droge huid of vochtig door transpiratie. Maar lijkt me dat als de stroom eenmaal door de droge isolerende opperhuid is het door je aderen e.d. gaat lopen. Maar richting de grond is natuurlijk weer weerstand.

Het schijnt bij hoge spanningen zo te zijn dat je klein brandwondje krijgt door de huid heen en gestolde aderen...

[Sibylle]

memphis schreef op maandag 09 september 2013 @ 19:27:
http://doks.khk.be/eindwe...3421071/thesis2005705.pdf

PDF pagina nummers 9 t/m 14

Hier ook uitgelegd de contactspanning met de huid en de variabele weerstand.....

Ik vind niet echt waar je op doelt denk ik, heb je een quote want ben wel nieuwsgierig

Ik zie een hoop waarden staan zoals:

De mens ervaart stroomdoorgangen op het li
chaam ongeveer als volg
t; een stroomdoorgang
op het menselijk lichaam van:
•
1mA is juist waarneembaar, dit geeft een kleine prikkeling
•
Vanaf 7mA kan krampen van de spieren optreden
•
Vanaf 15mA krijg je de hand niet meer open, het contact kan niet meer zelfstandig
verbroken worden.
•
15 tot 30mA kan leiden tot ademhalingsstilstand
indien de elektrische stroom langs de
longen vloeit. Indien je niet snel opt
reed kan dit de dood tot gevolg hebben.
•
30mA tot +/- 150mA langs het hart kan hart
kamerfibrillatie veroorzaken, in dit geval
trilt en klappert het hart in
plaats van het bloed rond te pompen.
•
Bij meer dan 150mA zullen zeer erns
tige brandwonden ontstaan, zowel aan het
oppervlak van de huid waarmee contact
werd gemaakt als in het lichaam.

Maar vergeet niet dat dit alleen geldt bij bepaalde frequenties en vermogens. Ik kan prima 100 mA gedurende 10ms op 100MHz door je lichaam sturen zonder dat je dood gaat.

Laten we ons beperken tot de gebruikelijke AC <100Hz, dan gaat er altijd een stroom lopen, ook bij een voltage van uV's oid. Simpelweg omdat er een capacitieve werking is en dus altijd een verplaatsingsstroom.

Doorslagspanning geloof ik zo niet. Als ik in een medium met vrije beweegbare dragers (plasma of bijv. zoutoplossing) een veld aanleg dan beïnvloed ik de beweging van de ladingsdragers, hoe klein dat veld ook is.
Het is denk ik wel zo dat de weerstand van de stratum corneum (welke dominant is bij lage frequenties) zo groot kan zijn dat bij bepaalde spanningen de stroom die gaat lopen door je lichaam in dezelfde orde is als de stromen die lopen door achtergrondvelden en/of biologische processen.

[memphis]

Grafiek 15.1: contactspanning
Verklaring bij grafiek 15.1: De bovenstaande grafiek toont aan dat voor een contactspanning van 100Ω de impedantie van het menselijk lichaam van 50% van de bevolking lager ligt dan 2000Ω. Wanneer je overgaat naar middenspanning, kan de impedantie van het menselijk lichaam rond 600Ω komen te liggen.
Opmerking bij grafiek 15.1: De grafiek is opgesteld voor een stroomdoorgang via de linkerhand

[Fordox]

YouTube: "It's not the volts that kill you, it's the amps"
leuk kijkvoer.

waar het ook mee te maken heeft, is dat je lichaam een andere weerstand heeft voor wisselstroom als gelijkstroom, gezien je lichaam geen pure ohmse weerstand kan zijn. vanaf 50volt AC een 120volt DC, zijn de volts en de weerstand zo in balans dat alles erboven (qua voltage) een amperage door je hart of ander gevoelig orgaan heen laat lopen waardoor je komt te overlijden.

de frequentie is iets aparts, niet helemaal duidelijk (voor mij). met een andere frequentie kan de weerstand van je lichaam zowel anders zijn als dat je hart ontregeld wordt. nu ik er zo over nadenk, wisselspanning valt ook terug naar het 0 punt als de stroom omslaat. misschien omdat je telkens meerdere klappen krijgt te verduren in plaats van 1 lange klapt, dat het dan schadelijker is.

[ Voor 32% gewijzigd door Fordox op 09-09-2013 22:15 ]

[Techneut]

Fordox schreef op maandag 09 september 2013 @ 22:08:
YouTube: "It's not the volts that kill you, it's the amps"
leuk kijkvoer.

waar het ook mee te maken heeft, is dat je lichaam een andere weerstand heeft voor wisselstroom als gelijkstroom, gezien je lichaam geen pure ohmse weerstand kan zijn. ...

Ja, maar dan wel anders dan waar mensen daarbij misschien aan denken, een impedantie bij wisselstroom door een spoel. Hoe hoger de frequentie hoe hoger de reactantie resp. impedantie. Uiteraard is daarvan geen sprake.
Wat wel een rol kan spelen, is een galvanische tegen-e.m.k. Geen idee hoe groot die invloed heeft.
Het verschil van reactie door het menselijk lichaam moet m.i. meer in het biologische effect worden gezocht dan in het technische. En aangezien ik technicus ben maar geen bioloog of medicus ..........

[Sibylle]

Techneut schreef op maandag 09 september 2013 @ 23:17:
[...]

Ja, maar dan wel anders dan waar mensen daarbij misschien aan denken, een impedantie bij wisselstroom door een spoel. Hoe hoger de frequentie hoe hoger de reactantie resp. impedantie. Uiteraard is daarvan geen sprake.
Wat wel een rol kan spelen, is een galvanische tegen-e.m.k. Geen idee hoe groot die invloed heeft.
Het verschil van reactie door het menselijk lichaam moet m.i. meer in het biologische effect worden gezocht dan in het technische. En aangezien ik technicus ben maar geen bioloog of medicus ..........

Inderdaad.

Het gaat bij frequentie inderdaad niet zoals bij een spoel (waar inderdaad velen aan denken automatisch door de natuurkunde lessen over trafo's en inductie).
Het grootste obstakel voor de stroom is de stratum corneum, dit is een droog stukje opperhuid dat domineert in weerstand. Doordat het zo dun is en eronder veel beter geleidend weefsel zit, heb je feitelijk een condensator.
De weerstand van de huid neemt dan ook af met frequentie, zoals bij een condensator. Vaak wordt een relatief simpel model gebruikt voor de huid:


Veel schade kan worden gezien als puur ten gevolge van verloren vermogen in de huid, maar er zit nog een hele biologische kant aan met zenuwwerking. Ik ben geen medicus, maar voor zover ik weet zijn die biologische effecten vooral bij lage frequenties (<1 kHz).

[kitao]

Alvast iedereen bedankt voor de reacties.

Ik kom erop terug, ik heb het momenteel wezenloos druk vanwege de reorganisatie

laters

[Guru Evi]

Tussen de 10 en 160Hz AC heb je te maken met de spier tetanie. De spieren klampen dicht op die frequenties (niet precies daartussen natuurlijk) wat je blootstelt aan verdere schade binnen de organen en brandwonden. Met een DC schok wordt je letterlijk afgeduwd van de geleider (wat leidt tot secundaire wonden).

De meeste ongevallen ga je natuurlijk terug vinden binnen thuisopstellingen (110-230VAC @ 50-60Hz) waar menig doe-het-zelver zich bevindt of elders waar het ongeleerd publiek/crimineel (zoals de koperen kabels die ze uit de grond trekken of iemand die de geleiders van trams/trein etc oppikt) die zich rond de 2-20kVDC bevinden.

Natuurlijk met hoge spanning en hoge frequentie zijn er andere dingen die een rol spelen maar meestal gaat het stroom zijn die dan een probleem geeft. Ik word regelmatig geschokt met 20kVAC @ 500kHz met 1mA maximum stroom - totaal geen probleem behalve micro-brandwondjes. Een koeweide wordt bijvoorbeeld afgeschermd met 12kVDC @ 1-5mA met een 1/8-2Hz puls trein totaal geen probleem. Ik werk echter soms in een zoo naast de olifanten - hun 'kabeltjes' zijn 5cm breed en worden geladen met een transformator naar 20kV en ik denk ergens tussen de 0.5 en 1.5 ampère, daar wil ik ook niet aan hangen.

[Kees 67]

Zit in de frequentie de schade is veel groter kijk bij een lastrafo de nullast moet onder de 50 volt zijn.
Pak de plus en de min eens vast en is levensgevaarlijk dus nooit doen dat apparaat gaat lassen in de lichaam dat kan best hoog zijn Hot start bijvoorbeeld.
Probeer het niet uit kijk uit met gelijkspanning ook met zonnepanelen daar is de spanning heel hoog kan wel 600 volt zijn of meer.

[remco_k]

Flinke topic kick...

Zoals bekend, 50V DC is ongevaarlijk. Dus ook als diezelfde 50V DC uit een las apparaat komt (dat is toch DC?). Ongevaarlijk. Zolang het dus maar niet piekt over de 120V DC.
Ik weet niet wat een 'hot start' betekend bij een las apparaat, als dat betekend dat ie er even veel meer van maakt is dat wel gevaarlijk uiteraard.

[_ferry_]

Lekker oud topic... Slotje er op.