IEEE標(biāo)準(zhǔn)C 95.6－2002

6.6環(huán)境電場的曝露

由于環(huán)境電場在生物組織內(nèi)感應(yīng)出電場和軀體電流，以下結(jié)論可看作是合乎邏輯的：應(yīng)當(dāng)限制感應(yīng)場，以排除直接電刺激的影響。然而，實(shí)際上接觸電流和火花放電的準(zhǔn)則（非直接電刺激）已經(jīng)把環(huán)境電場限制到顯著低于在生物組織內(nèi)直接感應(yīng)電場達(dá)到表1和表6水平所需要的數(shù)值。舉例：對腦子中生物組織內(nèi)電場的基本限值，在60 Hz時對公眾是17.7 mV∕m（表1）。對一個直立的人、在地面上要感應(yīng)這個場將需要一個環(huán)境場約為59 kV∕m（Carstensen[B22]）。考慮到未畸變場在軀體表面上是增強(qiáng)的——例如在直立人的頭部是18倍（Kaune[B51]），而在延伸的指尖上甚至可能增強(qiáng)得更高，在腦內(nèi)感應(yīng)上述電場所對應(yīng)的環(huán)境場水平，軀體的一部分可能已處在電暈狀態(tài)。

非直接刺激效應(yīng)是通過在電場內(nèi)人和導(dǎo)電物體之間的電荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生。在足夠強(qiáng)的場中，一個人在正好直接接觸之前瞬間能夠覺察到火花放電；而在與導(dǎo)電物體（與地是良好地絕緣的）脫離接觸后的瞬間，也能夠覺察到火花放電。通過與這些物體直接接觸感知到電流也是可能的。

直立的人在垂直極化的電場中，碰觸到一個接地的物體，其接觸電流分量Ic如方程式（10）（Reilly[B75]）所示：

           Ic ＝ 9.0 × 10－11h2 f E                                          （10）

這里

h   是人的高度

f    是場的頻率

E   是環(huán)境場的場強(qiáng)

對本標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)頻率的場，其中在軀體所能占據(jù)的范圍上環(huán)境場的數(shù)值有所變化，在方程式（10）中的場強(qiáng)可以用軀體所處范圍內(nèi)的平均環(huán)境場來替代（Deno和Zaffanella[B29]；Kaune[B51]）。

表4中環(huán)境電場的曝露限值，意圖是在一個直立的人碰摸到對地導(dǎo)電通路時，避免厭惡或痛感的接觸電流或火花放電。在這個實(shí)例中，如果這個人對地是絕緣的（橡膠絕緣鞋、站立在絕緣墊上等），這個人*是感應(yīng)的物體。在碰摸到與地絕緣的大型導(dǎo)電物體時情況下，上述限值可能不能保護(hù)接地的個人免除不良的電刺激。

表4中供防止不良接觸電流的場的限值，與頻率成反比例地變化。如果這個法則延伸到零頻率，電場的限值將接近無窮大。故在*大許可電場上設(shè)置一個上限，來限制火花放電不良反應(yīng)的可能性。

在表4中對公眾的*大許可場是5kV∕m。這是估計(jì)，在良好絕緣并碰摸到在5kV∕m場內(nèi)的接地物體的成人中，火花放電約對7%成人產(chǎn)生痛感。當(dāng)一個接地的人碰摸到大型的導(dǎo)電物體，該大型導(dǎo)電物體處在一個強(qiáng)場內(nèi)、且對地是良好絕緣的情況下，不愉快的火花放電也可能發(fā)生。當(dāng)非常巨大（或長）的物體處在靠近產(chǎn)生電場的源處、而這些電場源在空間上是非常延伸的，例如高壓輸電線路的情況下，*避免所有不良刺激的可能性，而不減少在物體上的感應(yīng)電荷是不可能的。例如有一根帶絕緣支柱的長柵欄桿與高壓輸電線平行走向時，在這些情況下，寧可適當(dāng)?shù)貙?dǎo)電的物體（如其他安全法規(guī)中所陳述的）進(jìn)行接地來限制電刺激，而不是將電場限制到不切實(shí)際的很小水平。

在受控環(huán)境中，那里*大許可曝露水平MPE限制為20 kV∕m，對在地面上絕緣的人碰摸到接地導(dǎo)電物體時，痛感的火花放電而不是接觸電流，可能很容易地在所述及的限值上碰到。在這樣的強(qiáng)場之內(nèi)，工作者應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)厥褂梅雷o(hù)服、接地的措施、接觸的技術(shù)、或考慮到這些環(huán)境電場效應(yīng)的其他工作上的實(shí)踐，來限制痛感火花放電的可能性。在受控制的環(huán)境中，可穿導(dǎo)電衣服，來屏蔽高的環(huán)境電場，從而大大地降低非直接的電刺激。傳導(dǎo)到穿防護(hù)服個人軀體上的電流將不得超出表5中的限值。

電力線路走廊對公眾來說，一定程度上界于“受控”和“不受控制”環(huán)境的定義之間，其中公眾的活動可由公用事業(yè)公司予以限定，但是為了公眾的利益，通常是允許公眾進(jìn)入的。因此，本標(biāo)準(zhǔn)為公眾規(guī)定了線路走廊以外區(qū)域的限值5kV∕m，但是在正常負(fù)荷情況下，在走廊之內(nèi)，允許一個中間的場10 kV∕m。（如果電力線走廊符合受控環(huán)境的要求，那么可應(yīng)用受控環(huán)境的限值）。對人體對象使用火花放電刺激的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（Reilly[B75]；Reilly和Larkin[B81]）能夠適用到這種曝露。在10kV∕m的場中，約50%的對地良好絕緣的成人對象（1.8米高）在接觸到接地導(dǎo)體時將感受到痛感的放電，對更高個子的對象，上述概率會增加，而對較矮的對象則會降低。當(dāng)人體對地不完全絕緣時，概率也會下降。

在電力輸電線走廊內(nèi)、外的允許*大電場，還要受到來自其他機(jī)構(gòu)或要求的限制，諸如美國全國安全用電法規(guī)（NESC）和其他電力公司的規(guī)章。美國全國安全用電法規(guī)R（NESCR）（被認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)委員會C2－1997年）規(guī)定了來自高壓輸電線電場內(nèi)物體的5mA短路電流（即是電流經(jīng)一個低阻抗的連接到地）的安全限值。這個規(guī)定的意圖是限制接觸電流達(dá)到百分之幾的敏感兒童在*壞情況下的“可釋放”（let-go）水平，而不是避免接觸電流或火花放電的厭惡或痛感的感覺。

在不存在非直接刺激的情況下，環(huán)境的電場有時能夠通過由場和帶電荷毛囊間相互作用引起的軀體毛發(fā)振動被覺察到。在一個足夠的強(qiáng)場中，這種感覺可能使有些人產(chǎn)生煩惱。舉例：在一個室外環(huán)境的20 kV∕m下，50%站立的成人能夠覺察到60Hz的場，而5%者將會注意到有煩惱的感覺（Deno和Zaffanella[B29]；Reilly[B69]）。雖然20%的對象在9 kV∕m時會覺察到60Hz的電場，小于5%的人能夠察覺到2或3 kV∕m的電場（Reilly[B69]）。當(dāng)手舉高超過軀體時，中值的感覺閾值是7 kV∕m。

當(dāng)一個曝露的個人不在可觸及接地導(dǎo)電物體范圍之內(nèi)（例如一個帶電線路工人在一個絕緣的斗車上），表4中的*大曝露限值可能并不適用。在這些情況下，接觸電流和火花放電的數(shù)值將由個人與所碰觸物體間的電位差、以及他們的電容來決定。分委員會建議對公眾要遵照表4的限值。然而，在工人們并不在可觸及接地的導(dǎo)電物體范圍以內(nèi)的受控環(huán)境中，表4的限值可以超過。在這種受控環(huán)境中，分委員會沒有針對這種情況的特定建議。不考慮導(dǎo)電物體的尺寸和曝露個人可能會碰摸到的物體的可接近程度，可接受曝露的*上限將由防止人體表面電暈的需要來確定。對任何曝露的軀體部分，超過30 kV∕m的曝露（非畸變場）估計(jì)是不會被接受的。

6.7 靜止或準(zhǔn)靜止的電場

*大許可環(huán)境電場已經(jīng)被加以上限，來限制產(chǎn)生痛感火花放電的可能性。這個限值原則上可以延伸到任意的低頻，因?yàn)榧词箚蝹€放電也可是有痛感的。然而在足夠低的頻率下，時間常數(shù)τh（在此時間常數(shù)上人體能夠保持電荷）將開始限制感應(yīng)電荷的數(shù)值。該時間常數(shù)由人的對地電容和電阻的乘積來給出。舉例，考慮電阻是1000MΩ，這可適用于在干燥地面穿正常鞋子的10%人員（Reilly[B70]，[B75]），以及電容是150 pF。這些假設(shè)形成了150ms時間常數(shù)，相當(dāng)于1 Hz的頻率，低于這頻率給定場內(nèi)的感應(yīng)電壓會降低、而許可的曝露能夠上升。然而對站在良好絕緣表面上的人，將可能有更長的時間常數(shù)。這個觀點(diǎn)對經(jīng)歷過地毯積累電荷1秒或更長時間后發(fā)生不愉快地毯火花放電的人而言，顯然是易于認(rèn)同的。

這些觀察可以用如下方式反映到表4的標(biāo)準(zhǔn)中：對1000MΩ的泄漏電阻，低于1Hz的許可*大限值可以近似地與頻率成反比例地增加；對更大的電阻，可適用的頻率將更低。

6.8 反應(yīng)閾值的統(tǒng)計(jì)性變動

可以觀察到電氣閾值因人不同，而有很大變動。電作用閾值的統(tǒng)計(jì)分布通?？捎脤?shù)正態(tài)分布來表達(dá)，也即統(tǒng)計(jì)變量的對數(shù)具有正態(tài)分布。對數(shù)正態(tài)分布的平均值始終超出中值。平均值與值的比例ρ在方程式（11）中表達(dá)（Hastings和Peacock[B38]）：

          ρ＝exp（σ2∕2）                                                  （11）

這里 σ 是統(tǒng)計(jì)變量自然對數(shù)的方差。

對一個50%數(shù)值與1%數(shù)值之比等于3的分布，平均值與中值的比例是1.12，即是平均值超出中值12%。上述關(guān)系式在給出的是實(shí)驗(yàn)的平均值而不是中值時，是很有用的。

在許多的電刺激實(shí)例中，實(shí)驗(yàn)閾值很好地符合于對數(shù)正態(tài)分布，雖然通常必需在對數(shù)正態(tài)坐標(biāo)上重新繪制公布的數(shù)據(jù)來顯示這種分布。對數(shù)正態(tài)分布被發(fā)現(xiàn)在：接觸電流的人體感覺（Larkin及其同事[B56]）；接觸電流的牛的感覺（Reinemann及其同事[B56]）；人體的“釋放”閾值（Dalziel[B26]）；電場的人體感覺（Reilly[B69]）；時變磁場的人體感覺和從時變磁場來的痛苦感（Nyenhuis及其同事[B67]）；人體電痙攣治療法（ECT）發(fā)作的閾值（Weaver和Williams[B97]）；以及狗的心臟VF（室性纖維顫動）閾值（Reilly[B75]）。

對數(shù)正態(tài)的坡度可以表達(dá)為中值與百分之一閾值的比。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出的近似坡度參數(shù)能夠總結(jié)為：在前臂上接觸電流的人體感覺：3.0；人體感覺、指尖：2.0；VF閾值，狗：2.1；牛的接觸電流感覺：2.3；人體ECT發(fā)作閾值：2.0；時變磁場的人體感覺：1.9?？煽吹?，坡度參數(shù)3代表著應(yīng)用于本標(biāo)準(zhǔn)中的觀察到的*大坡度，雖然一個更典型情況將具有坡度參數(shù)約為2。

表9提供了對數(shù)正態(tài)模型的實(shí)例（中值歸一化到1.0），可應(yīng)用到健康成人人體前臂的感覺刺激，以及應(yīng)用到健康狗的心臟室性纖顫（VF）上（Reilly[B75]）。對指尖感覺的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)更加接近地遵循VF值。與從健康動物來的數(shù)據(jù)相比，對直接電極接觸到達(dá)經(jīng)受閥瓣更換開心外科手術(shù)病人的心臟上（Watson及其同事[B96]），已經(jīng)報(bào)告了VF閾值具有非常廣泛的分布。對人在病理學(xué)狀態(tài)、或是藥物治療下的閾值還沒有進(jìn)行試驗(yàn)。

表9  對健康成年人群（男性與女性）使用對數(shù)正態(tài)模型、電作用閾值的歸一化分布a,b

a.感覺的分布根據(jù)對手臂接觸的人體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。室性纖顫的分布來自健康狗的心臟。

b.來源：Reilly[B75]。

將表9的分布模型外推到任意小的百分序列等級上是吸引人的。然而，實(shí)驗(yàn)證據(jù)并不足以支持低于 1%等級的外推，這是由于提供有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對象數(shù)目有限。分委員會采納一個為3的系數(shù)，來把中值閾值轉(zhuǎn)換到敏感個人。這*多將包括 1%的*敏感個人，但是通常而言，影響本標(biāo)準(zhǔn)處理大多數(shù)反應(yīng)時的百分等級取為更小。

人與人之間閾值的變化，尚沒有很好地理解。*與電閾值相關(guān)聯(lián)的明顯生理參數(shù)是軀體的尺寸和相關(guān)的參數(shù)，如性別與年齡（Larkin及其同事[B56]和Reilly[B75]，[B81]）。這種關(guān)聯(lián)表現(xiàn)為：較小的個體傾向于具有較低的閾值。軀體尺寸的關(guān)聯(lián)是在感覺作用、“釋放”閾值、和心臟室性纖顫中發(fā)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明：在人體中的痛苦閾值和動物中的室性纖顫閾值近似地隨著軀體重量的平方根而變化，雖然也有已提出的其他關(guān)系（Reilly[B75]）。人體中的“釋放”閾值近似地正比于軀體重量而變化。因此，小的個體特別是兒童，將是*易受電刺激影響的。另一方面，由電場和磁場所感應(yīng)的電流數(shù)值隨著對象尺寸的減小而降低。對接觸電流，小的個體通常比較大的個體具有較大的四肢間電阻。因?yàn)檫@些的補(bǔ)償因子，軀體尺寸的影響預(yù)計(jì)不會大。當(dāng)然，磁場感覺閾值和形態(tài)因子（對象的性別、腰圍、重量與年齡）之間關(guān)系的研究，證明了與上述因子中任何一個都缺乏顯著的相互關(guān)系。

分節(jié)6.11.2提供了對數(shù)正態(tài)統(tǒng)計(jì)模型的應(yīng)用實(shí)例。

6.9 驗(yàn)收準(zhǔn)則（標(biāo)準(zhǔn)）

6.9.1 基本限值

在表1中列出的*大許可曝露水平系從表6的中值閾值導(dǎo)出的。在導(dǎo)出中，使用一個由激勵的中值閾值轉(zhuǎn)換到有害作用閾值的系數(shù)，使在健康成人中具有低的可能性（或然率）、并具有一個合適的安全因子。表10匯總了用來導(dǎo)出基本限值的這些系數(shù)：列A列出考慮中的作用；列B列出刺激的部位；列C列出中值基強(qiáng)度的激勵閾值Eot，該值來自表6，但使用轉(zhuǎn)換式E(rms)＝E(峰值)∕ 從峰值轉(zhuǎn)換到rms值；列D列出應(yīng)用到列C、從中值激勵閾值轉(zhuǎn)換到中值有害作用閾值的系數(shù)（倍率）Fa；列E列出從中值閾值轉(zhuǎn)換到低－或然率的閾值的系數(shù)Fp；列F列出分別應(yīng)用到公眾和受控的環(huán)境的安全因子Fs；列G列出在生物組織內(nèi)場的基強(qiáng)度Eob＝EotFaFpFs，這些是表1中基強(qiáng)度的基本限值。

表10  將中值轉(zhuǎn)換到MPE（*大許可曝露）數(shù)值的幾個因子

表1中所列出的基本限值是根據(jù)在生物組織內(nèi)的感應(yīng)電場；然而，感應(yīng)的模式可以是通過環(huán)境磁場或電場的作用。除了感應(yīng)電場的規(guī)范之外，也必需限制在生物組織內(nèi)的磁場、以防止由甚低頻磁場（見第6.4節(jié)）而來磁流體動力效應(yīng)的有害作用。表1規(guī)定低于10 Hz的這些限值。對較高頻率規(guī)定磁場基本限值是不需要的，因?yàn)闈撛诘挠泻τ绊憣㈥P(guān)聯(lián)到感應(yīng)電場，而不是生物組織內(nèi)磁場本身。

下述的章節(jié)總結(jié)了表10中出現(xiàn)的各系數(shù)（倍率）的基本原理。

6.9.1.1 有害作用因子

對周邊神經(jīng)激勵，痛苦被考慮是一種有害反應(yīng)。一個有害作用系數(shù)Fa＝1.45應(yīng)用到神經(jīng)激勵的閾值，來導(dǎo)出一個痛苦的閾值（見第6.2節(jié)）。對突觸的效應(yīng)、腦刺激和心臟激勵，激勵本身被考慮為有害的，如在6.1.2節(jié)和6.1.3節(jié)中所提到的；因此有害作用系數(shù)Fa＝1.0應(yīng)用到這些作用的激勵閾值上。

6.9.1.2 或然率因子（可能性因子）

或然率因子Fp應(yīng)用來從中值的閾值轉(zhuǎn)換到低或然率的閾值。對對數(shù)正態(tài)分布，其中坡度參數(shù)（中值—百分之一比例）是3，應(yīng)用到中值閾值的系數(shù)0.333相應(yīng)于百分之一*敏感的人體對象。在一些情況下觀察到坡度參數(shù)為3（例如在前臂上的接觸電流感覺）；而對本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的其它臨界反應(yīng)（磁場感覺、心臟VF、腦部ECT閾值），坡度參數(shù)非常接近于2.0（見第6.8節(jié)）。對坡度參數(shù)為2，應(yīng)用到中值閾值的系數(shù)0.333所對應(yīng)的是0.01% 或然率（的敏感對象）。

6.9.1.3 安全因子

由于病理學(xué)條件或藥物治療導(dǎo)致閾值影響的不確定性，作用閾值的不確定性，以及感應(yīng)模型的不確定性，用于保護(hù)特別敏感個人的安全因子的系數(shù)為Fs＝0.333。在手、腕、腳、和踝的情況下，與軀體其他部位相比，在確認(rèn)狹窄的截面和優(yōu)越的低導(dǎo)電率的組織傾向于增強(qiáng)這些部位內(nèi)生物組織內(nèi)的電場的前提下，取Fs＝1。因?yàn)檫@些部位與緊要器官相比，缺少關(guān)鍵功能，故較大的局部電場是允許的。在受控環(huán)境情況下，對應(yīng)于所有的作用型式Fs＝1，僅有的例外是心臟的激勵，這是根據(jù)以下設(shè)想，即：在受控環(huán)境中，對有些機(jī)制來說不舒適的小可能性是可接受的，但是對所有的各體，心臟的激勵是不能接受的。安全因子Fs＝1對所指的曝露是合理的，因?yàn)楸緲?biāo)準(zhǔn)系基于避免曝露個體立即出現(xiàn)的短期反應(yīng)，而不是在低于感覺水平上的慢性（長期）曝露的健康影響，以及累積曝露可能是顯著的場合。作出的假設(shè)是：因?yàn)槎唐谧饔脤ζ芈兜膫€人是很明顯的，故他們會自己離開這環(huán)境、調(diào)整他們的活動、或采取避免這種曝露的其它行動。

與應(yīng)用于較高頻率的 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)C95.1相比，如果安全因子Fs＝0.333，注意到：應(yīng)用于感應(yīng)場的除數(shù)3，等效于SAR（比吸收率）中的除數(shù)9，因?yàn)镾AR是正比于感應(yīng)場的平方。

6.9.2 *大許可曝露水平

在評估基本限值是否得到滿足時，有時需要復(fù)雜計(jì)算的能力。因此，希望取用環(huán)境場中的參考水平，而不是在生物組織內(nèi)的感應(yīng)場來定義MPE數(shù)值。在表2中所列出的MPE結(jié)合有保守的假設(shè)，以使符合MPE*可保證基本限值不會超過。然而因?yàn)镸PE是保守地導(dǎo)出的，故有可能當(dāng)一個人超出MPE時，仍然在基本限值之內(nèi)。

圖1 顯示出磁場MPE水平的導(dǎo)出。圖1表明對整個軀體曝露的有害作用中值閾值（虛線）和MPE值（實(shí)線）。MPE是按每個頻率的*小有害閾值，再降低一個表10中的相應(yīng)或然率與安全因子后得出的。對突觸改變的曲線已經(jīng)延伸到1000 Hz。MPE曲線從*低有害作用閾值導(dǎo)出，跨越不同頻譜的有害作用分別如下：0－0.153 Hz，磁流體動力效應(yīng)；0.153－759 Hz，突觸的改變；超出759 Hz，周邊神經(jīng)的痛苦。注意：在受控環(huán)境中的MPE，相應(yīng)于低或然率的作用閾值（≤ 1%）。這些限值應(yīng)用到公眾時，再降低一個3倍的因子。表2表明了MPE的參考水平。

為了驗(yàn)證是符合本標(biāo)準(zhǔn)的目的，表2和表4應(yīng)當(dāng)分別地考慮，而不是相加的。這是因?yàn)?，環(huán)境電場與磁場所感應(yīng)的生物組織內(nèi)的電場，在表2和表4所代表的情況下，是在軀體的關(guān)節(jié)分離部位上*大化了的。

圖1  來自磁場曝露有害刺激的中值閾值（破折線）和推薦的*大許可曝露限值（實(shí)線）；

（整個軀體曝露到空間的不變的場）

6.10 部分的或不均勻的曝露

表2中的限值是*整個軀體曝露到數(shù)值和相對相位相對地不變的磁場情況下，用來避免有害的作用。由于手臂與腿的曝露，對生物組織內(nèi)的電場在頭部與軀干內(nèi)的貢獻(xiàn)（數(shù)值）是不大的，故該限值也適用于只作用在頭部與軀干的恒定場。然而，當(dāng)一個作用在頭部與軀干上的磁場非恒定時，對磁場的一項(xiàng)保守處理是限制與表2相一致的實(shí)際場的空間峰值。這是可能的，這樣的處理可能是過分地限制，一個可接受的可選方案將是限制外部的磁場，以使生物組織內(nèi)的電場不超出表1的基本限值。為確定是否與表1相符合，可能必需模擬感應(yīng)的過程，使用實(shí)際場的值（方向、數(shù)值、與相對相位）、和相應(yīng)的生理模型（計(jì)算的或物理的），模型的定向符合場的方向。

在頭部與軀干的磁場曝露顯著不均衡的場合下，需要滿足基本限值（表1）的*大許可曝露的磁通密度可能變化很大。為顯示出這點(diǎn)，考慮有一個的只有軀干曝露60 Hz場，和另一個軀干與頭部均被曝露的60Hz場。如果只有軀干被曝露，MPE將被周邊神經(jīng)的刺激來限制，而不是腦部的突觸效應(yīng)。對軀干的曝露，60Hz時的MPE將是34.8mT；粗略地是對頭部與軀干兩者同時曝露時的限值2.71 mT（表2）的13倍。

表4中的電場參照水平，不是根據(jù)表1中生物組織內(nèi)的電場限值而得出的；更確切地說，這些限值是根據(jù)非直接的電刺激。如果在軀體尺寸上的平均環(huán)境電場不超出表4的限值，火花放電與接觸電流將是可接受的。這些限值是根據(jù)這種假設(shè)：即曝露的人對地是絕緣的；是非?？拷囟皇强拷鼒鲈?；是在可觸及一個接地導(dǎo)電物體的范圍之內(nèi)。

6.11 感應(yīng)電流和接觸電流

6.11.1 總的關(guān)系

強(qiáng)度－持續(xù)時間和強(qiáng)度－頻率曲線決定了接觸電流神經(jīng)刺激的閾值特性。進(jìn)入接觸電極的電流的基強(qiáng)度閾值數(shù)值，隨著接觸面積而反比例地變化。輕指尖接觸的碰觸面積假設(shè)為1cm2，而一個更大的接觸范圍（≌15cm2）可適用到握緊的接觸。因此，在表5中對握緊和碰摸的接觸予以不同的值。在控制環(huán)境中的握緊接觸的限值適用于這種情況：那里人員被訓(xùn)練來實(shí)現(xiàn)與潛在的帶電導(dǎo)體或當(dāng)該人是感應(yīng)的物體時，與接地導(dǎo)體的握緊接觸、而避免碰摸的接觸。假設(shè)公眾是不會意識到帶電物體可能產(chǎn)生導(dǎo)電電流，接觸的方式也是不受約束的。規(guī)定的限值降低了這種可能性，即與帶電物體的疏忽（非故意的）接觸能夠?qū)е缕つw外層微小的局部灼傷（隨著火花放電）、痛苦的感覺、或是驚起的反應(yīng)，后者會在本質(zhì)上沒有危害時，卻引起一個事故。

正弦形電流感覺的大量實(shí)驗(yàn)顯示出強(qiáng)度－頻率法則，即在臨界頻率fe以下具有一個*小的平穩(wěn)段，在此之上，當(dāng)電流是具有連續(xù)性質(zhì)時，閾值會聚到與頻率成正比例的法則（Reilly[B75]）。在連續(xù)的正弦形刺激下，直到100 kHz的頻率，已經(jīng)證實(shí)了在人體中與頻率成正比例的閾值。超出這個頻率，熱感應(yīng)閾值將占主導(dǎo)地位（Chatterjee及其同事[B23]；Dalziel和Mansfield[B27]）。然而，對脈沖的正弦形波形，其頻率－正比例關(guān)系曲線能夠延伸到MHz的范圍，如在老鼠的神經(jīng)刺激實(shí)驗(yàn)中（LaCourse及其同事[B55]），以及使用短暫（≌0.1μs）脈沖的人體實(shí)驗(yàn)之中 （Reilly[B75]）所指出的那樣。

根據(jù)神經(jīng)激勵的模型，強(qiáng)度－持續(xù)時間和強(qiáng)度－頻率的常數(shù)關(guān)系為fe＝1∕（2τe）。因此，導(dǎo)致小τe數(shù)值的因子將會增加fe。雖然涉及這種變動的因子尚未很好地弄清楚，實(shí)驗(yàn)的fe值變動很顯著。分委員會采取以下假設(shè)，即接觸電流的fe是3kHz，允許對*低閾值在3kHz和低于3kHz時，依據(jù)較高頻率時所確定的閾值，使用一個坡度為f，外推到較低的頻率。通過進(jìn)一步的研究，來理解強(qiáng)度－持續(xù)時間和強(qiáng)度－頻率法則中所觀察到的實(shí)驗(yàn)常數(shù)的變動將是必要的。

6.11.2  統(tǒng)計(jì)關(guān)系的說明

對3.0kHz頻率的碰摸接觸的痛苦水平可以從Chatterjee及其同事[B23]的實(shí)驗(yàn)中來外推，這是假設(shè)的拐角頻率（超出該頻率具有一個與頻率成比例的坡度）。在10kHz上（由Chatterjee作試驗(yàn)的*低頻率），平均痛苦水平對成人（男性與女性混合的）是8.0mA，和對10歲的兒童是6.0mA。這些值可以利用1.12的因子作為除數(shù)轉(zhuǎn)換到中值閾值，如在第6.8節(jié)中所指出的。10kHz的閾值應(yīng)用0.3的乘數(shù)（3 kHz∕10kHz的比例），外推到3 kHz的基強(qiáng)度。其結(jié)果是，中值的痛苦閾值對成人是2.14mA，而對10歲的兒童是1.6mA（譯注：即＝6.0 mA÷1.12×0.3）。對接觸電流使用一個為0.7的不愉快－痛苦的比例（參見地6.2節(jié)），中值的不愉快基強(qiáng)度水平估計(jì)為對成人是1.5mA，而對兒童是1.12 mA。應(yīng)用這些中值的數(shù)值到具有中值－百分之一比例為3.0的對數(shù)正態(tài)模型上，可確定出如下的作用概率。對碰摸接觸水平為0.5 mA（對公眾的MPE），兒童中的不愉快的或然率是5%，而痛苦的或然率是1%；而在成人中：不愉快的或然率是1%，而痛苦的或然率是0.1%。碰摸接觸電流水平為1.5 mA時，在成人中痛苦的或然率是23%，而不愉快的或然率是50%。

如果接觸是通過緊握來實(shí)現(xiàn)的而不是碰摸，對感覺和痛苦的電流閾值明顯地較大。在10kHz下緊握接觸的平均感覺水平，對成人是13mA（Chatterjee及其同事）。外推到頻率3kHz，確定的中值感覺閾值為3.48 mA（譯注：即＝13 mA÷1.12×0.3）。中值的不愉快或痛苦的閾值，可分別應(yīng)用乘數(shù)2.4和1.7來確定（第6.2節(jié)），其結(jié)果是中值基強(qiáng)度不愉快水平為5.92 mA、痛苦水平為8.35 mA。在緊握接觸電流為3 mA時（表5中受控環(huán)境緊握接觸MPE的規(guī)定），在成人中的不愉快或然率（可能性）估計(jì)是8%，而痛苦的或然率是1.6%。

在表5中的接觸電流水平并不包括安全因子。在注意到接觸電流的作用水平與本標(biāo)準(zhǔn)中所述及的其他作用閾值相比，是很好地被通曉的前提下，忽略安全因子被證實(shí)是合理的。

6.12 療裝置和金屬植入物

使用療裝置和金屬的植入物的個體曝露到電場和磁場之中，可能涉及特殊的健康與安全問題。本標(biāo)準(zhǔn)并不必然地提供保護(hù)來防止對這些裝置或硬件的干擾。這些裝置的領(lǐng)受者或供應(yīng)商，應(yīng)當(dāng)注意這些危害的潛在性和這些裝置可能必需的注意事項(xiàng)。

用電的療裝置，可能易受來自許多不同的電能干擾源的影響。對療裝置的干擾可能在低于上述電刺激影響閾值的曝露情況下發(fā)生。若干型式的療裝置已經(jīng)設(shè)計(jì)得能免受電干擾（舉例：心臟起搏器），但在使用中的許多裝置并不已經(jīng)設(shè)計(jì)或測試得免除這些干擾。甚至在已具有合理的抗干擾能力的情況下，在超過抗干擾能力時，也可能發(fā)生嚴(yán)重的病人后果。對裝置干擾的關(guān)心已擴(kuò)展到用電供給動力的療裝置的廣泛范圍。這些裝置的實(shí)例包括有、但并不*制于：心臟起搏器、除顫器、藥物輸送泵、神經(jīng)刺激器、助聽器、窒息（呼吸暫停）監(jiān)控器、療床以及動力的輪椅。當(dāng)認(rèn)為是必要時，應(yīng)當(dāng)從該裝置的制造商處或從疾病療開業(yè)生處取得忠告。

現(xiàn)有一些涉及療裝置的電磁兼容性（EMC）以及該裝置在曝露環(huán)境中功能的標(biāo)準(zhǔn)。*廣泛被公認(rèn)的、由國際電工委員會（IEC[B44]）所頒布的療裝置標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)蓋了許多的、但不是全部的療裝置。也有針對主動植入療裝置的通用標(biāo)準(zhǔn)，其中包含著EMC的要求（ECES[B33]；IEC[B44]；ISO[B48]）。此外， IEC療設(shè)備的EMC標(biāo)準(zhǔn)的更新工作正在進(jìn)行之中，并發(fā)展為對心臟起搏器、植入式除顫器更為一致的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括EMC的要求，諸如在美國的療器械發(fā)展協(xié)會（AAMI[B1]）和歐洲的歐洲電工標(biāo)準(zhǔn)化委員會（ECES[B34]，[B35]））中所涉及的。

金屬植入物是另一種等級的療植入物，諸如金屬限制器、釘鉤和矯形外科的金屬棒與板。在有些情況下，金屬植入物會接觸到敏感的組織，如心臟釘鉤。不像療裝置那樣，這些植入物可能不會由于電干擾而出現(xiàn)失效（故障）模式。然而，植入在軀體中的金屬硬件，或許會因提供磁感應(yīng)的環(huán)路而增強(qiáng)感應(yīng)的電場，或許會因提供一個高導(dǎo)電率的部位而導(dǎo)致局部地增強(qiáng)感應(yīng)的電場，并進(jìn)而增強(qiáng)在靠近植入物局部范圍的電刺激可能性（Reilly和Diamant[B78]）。

附  錄  A （資料提供性的）

文獻(xiàn)目錄

這里引述從科學(xué)會議或技術(shù)報(bào)告而來的文獻(xiàn)，這是因?yàn)檫@些資料在審核人來源中是不具有的。

文獻(xiàn)共99份，譯文略。

附  錄  B （規(guī)范的、標(biāo)準(zhǔn)的）

磁感應(yīng)模型

使用于提出本標(biāo)準(zhǔn)的磁感應(yīng)模型，將軀體所曝露的截面處理為一個橢圓的形狀，帶有均勻的導(dǎo)電率。這個模型的解決方案，適用于場的波長遠(yuǎn)大于軀體尺寸，已經(jīng)由Durney及其同事[B32]所發(fā)表，并被Spiegel[B93]以以適用的方式表達(dá)出來。這里現(xiàn)在所使用的方式是由Reilly[B72]所表達(dá)的方式。由一個外部磁感應(yīng)場產(chǎn)生的感應(yīng)電場的通用表達(dá)式示于方程式（B.1），該外部磁場在橢圓上的數(shù)值和相對相位是常數(shù)：

E=- w                                                          (B.1)

這里au 和av 是各別地沿著短軸和長軸的單位向量，（a，b）各別地是半長軸和半短軸，（u，v）是曝露區(qū)域內(nèi)的位置，而 w是磁通密度在垂直于截面方向的時間變化率、這是個向量。在以下的計(jì)算中，感應(yīng)場E以數(shù)值表達(dá)，而不是它的向量成份。坐標(biāo)系統(tǒng)是這樣的，即橢圓的短軸是沿著u-方向，而長軸是沿著v-方向。

表B.1總結(jié)了用于確定表7中 0數(shù)據(jù)的曝露條件。表B.1中條目如下。第2列表示曝露的情況。舉例：*行為位于腦部的一個10-μm神經(jīng)元的激勵，磁場垂直于矢截面。第3列給出橢圓的半短軸和半長軸。第4列給出截面內(nèi)電場被評價的部位。第5列是假設(shè)的基強(qiáng)度值E0（從表6來）。*后一列給出由方程式（B.1）所確定的 0數(shù)值。在這個公式之中，作出假設(shè)：一個橢圓在三個方位中的一個是適合于軀干、軀體或頭部的。因此，參考系統(tǒng)（u,v）是與所設(shè)定的橢圓相聯(lián)系的，而不是相對于軀體的一個特定的參考系統(tǒng)。

表B.1   用于計(jì)算磁場感應(yīng)的橢圓曝露的模型a,b

a. b,a各別地代表橢圓的半短軸和半長軸，該橢圓適用于特殊的軀體部分，也*是：在條目1和2中的腦部，條目4中的軀干，以及在條目3和5中的整個軀體。

b.（u,v）代表橢圓內(nèi)的部位，那里感應(yīng)場是被評價的，其中u和V是各別地沿著短軸和長軸進(jìn)行測量的。

在條目（1）和（2）之中，所假設(shè)的橢圓并不假定是代表腦子的真實(shí)尺寸，而是一個包圍其外部周邊（大腦皮質(zhì)）的橢圓的尺寸，那里感應(yīng)電場的數(shù)值是*大的。包圍腦子的橢圓具有半長軸和半短軸，系小于假設(shè)的頭部尺寸1.5cm，這是考慮到皮質(zhì)和頭頂皮間的距離1.5cm。條目（3）和（5）把曝露作為均勻地復(fù)蓋整個軀體處理；條目（4）和（6）假設(shè)只有軀干是曝露的。后者被包括在表中是為了顯示，整個軀體曝露的*壞情況下與只是軀干受曝露兩者之間，*周邊神經(jīng)和心臟刺激而言，具有一個適度的差別（約10%）。

u,v點(diǎn)的選擇，是對每個被假設(shè)的方案相當(dāng)于*壞情況的曝露點(diǎn)。在腦子的情況下[條目（1）和（2）]，皮質(zhì)那里感應(yīng)的電場是*大的，徑向的（矢狀的）曝露提供了*大的磁感應(yīng)環(huán)路。對條目（3）和（5），一個橢圓適合于在徑向的截面中觀察的整個軀體。在心臟的情況下，對電刺激的*大敏感點(diǎn)是在心臟的*（Roy及其同事[B84]），而在此位置上，*大感應(yīng)場被發(fā)現(xiàn)是在徑向曝露時（Reilly[B72]）。在條目（5）和（6）中的點(diǎn)（u,v）相當(dāng)于心臟的*。

在表B.1中的曝露橢圓相當(dāng)于成人的一個很大的軀體尺寸（但不是極大的），這是根據(jù)擬人數(shù)據(jù)（美國汽車工程師協(xié)會SAE[B85]）。假設(shè)一個很大的軀體尺寸是保守的。