Gefährlichkeit von Stromunfällen (Wik ipedia)

Apr 12, 2007 54 Replies

Hallo,

da denkst Du falsch, den Blitztreffer zu überleben ist nur möglich wenn der grösste Teil des Blitzstromes ausserhalb des Körpers fliesst, etwa durch klatschnasse Kleidung oder durch einen Lichtbogen durch die Luft. So wird es jedenfalls in Blitzschutzbüchern erklärt.

Bye

Hallo,

immer für den worst-case, das ist leider kaum möglich. Der absolute worst-case wäre ein Stromfluß durch das Herz von einer Elektrode auf der Brustwand direkt über dem Herz zu einer Elektrode auf der Rückenwand über dem Herz. In diesem Fall können bereits Spannungen noch unter 10 Volt sehr gefährlich sein. Wenn ein Kesselschweisser in schweissnasser Kleidung sich mit dem Rücken an die Kesselinnenwand lehnt und dann versehentlich mit der Elektrode seine Brust berührt ist dieser Fall gar nicht so hypothetisch. Ein anderer Fall wäre eine elektrische Heizung innerhalb eine Trockentauchanzuges für extrem lange Tauchgänge in kaltem Wasser, da könnte durch Bruch der Heizdrähte auch diese Situation entstehen.

Bye

Hallo, Uwe,

Du (hercksen) meintest am 12.04.07:

Säuglinge sind auch etwas stärker gefährdet ...

Ich müsste mal nachschlagen, ob die VDE-Bestimmung für Kinder- Kochplatten (an 230 V zu betreiben) immer noch gilt.

Viele Gruesse! Helmut

Helmut Hullen schrieb:

Tut mir leid, daß ich mich in meiner Antwort einzig auf das Kammerflimmern bezog und dabei alle anderen Möglichkeiten vernachlässigte. Aber da schließlich primär nach Kammerflimmern gefragt wurde, dachte ich, daß ich mich auch nur darauf beziehen müsste.

Fakt bleibt aber: Für das Kammerflimmern ist alleine der Strom durch's Herz relevant.

Signalgenerator? Und entsprechend aufgebaute Verstärker? Es gibt so tolle Teile, denen man bestimmte Wellenformen einprogrammieren kann; mal davon abgesehen, daß Werkstätten durchaus entsprechende Geräte für Versuche bauen können.

Nein. Sollte eine Person einen Leiter anfassen, so kann durch den Stromfluß die Muskeln so gereizt werden, daß diese Person den Leiter nicht mehr loslassen kann. Die Grenzwerte für den Körperstrom, die dies unter anderem verhindern sollen, beziehen sich auf sinusförmigen Strom. Geräte, die mit Phasenanschnitt arbeiten können damit prinzipiell zu einer Gefährdung werden, obwohl die Vorschriften eingehalten werden.

Viele Grüße Andreas

Hallo,

lesen hilft ungemein, das sich das Diagramm auf Wechselstrom von 50 bis 60 Hz bezieht steht im Text etwas weiter oben: "Die folgende Tabelle gilt für Wechselstrom von ca. 50?60 Hz:"

Aus dem Satz "Höhere Ströme als in dem dargestellten Diagramm, ab einigen

50 A aufwärts" kann man schliessen das die 10 beim Körperstrom 10 A bedeuten soll.

Bye

Hallo, Andreas,

Du (demant.andreas) meintest am 12.04.07:

[reiner Sinus]

Gibt es da deutliche Unterschiede? Immerhin gibt es auch jetzt schon Unterschiede zwischen Gleich- und Wechselstrom, die zu berücksichtigen wären. Und es gibt Unterschiede bei der Leitfähigkeit der Probanden - also muss ein sicherer Höchstwert abgeschätzt werden.

Viele Gruesse! Helmut

Hallo Ingo,

Du sagst es.

mir auch nicht

Ist sie auch.

länger als 20 ms, damit trifft man sie über ca 1 Sekunde Dauer ziemlich sicher, wenn man zu hohen (Wechsel-)Strom gibt. Wird der Impuls deutlich kürzer als 1 ms, dann könnte diese ms wahlweise im Nulldurchgang eines 50Hz Stromes liegen oder auch bei seinem Spitzenwert. Da hier üblicherweise nicht die wirkliche Stromstärke aufgetragen wird, sondern die Berührung an 50 Hz, kommt hier ein weiterer Wahrscheinlichkeitsparameter ins Spiel, der über 10 ms nicht relevant ist. Diesem Abfall der Trefferwahrscheinlichkeit (der dann eine vermeindlich höhere tolerierbare Stromstärke wiederspiegelt) steht noch die fallende Empfindlichkeit gegenüber der Stimulation beiseite, die unterhalb einiger weniger ms nach Weiss und Lapicque greifen. Aber so weit ging die Grafik AFAIR nicht mehr.

Im Fußball kam das auch schon hin und wieder vor. In der Tat kann eine starke mechanische Reizung am Herzen auch ein Flimmern provozieren. Der Reiz muss stark genug sein und ebenfalls in die vulnerable Phase fallen. Die Angabe von Wahrscheinlichkeiten ist hier wieder Pseudowissenschaft, da es sich hierbei weniger um einen stochastischen Prozess als ein Einzelereignis handelt.

30 mA ist der Standard. Es gibt anscheinend auch welche mit 10 mA, aber nicht im Baumarkt.

Ich weiss nicht, wie es Dir geht. Bei trockener Raumluft werde ich regelmäßig vom Blitz getroffen, ESD grüßt ;-)

Nun ja, Mensch ist nicht Baum, zum einien ist er viel kleiner und zum anderen vergleichsweise gut leitfähig bei einer recht hohen Wärmekapazität. Die Gefahr durch Schrittspannungen ist wohl beim Gewitter die größte.

Marte

Hallo Andreas,

Selbst beim Defi, wo man versucht, die Elektroden möglichst optimal zu platzieren, um möglichst viel Strom durchs Herz zu bekommen geht man von nur

3-4% aus! Moment, ich muss mal in das entsprechende kapitel meiner Dis schauen... Literatur: "Relation between transcardiac and transthoracic current during defibrillation in humans", BB Lerman and OC Deale 1990;67;1420-1426 Circ. Res.

Da steht, was Kouwenhoven 1930 schon gemessen hatte :-) Literatur: Kouwenhoven WB: A trough type current transformer and amplifier for measuring alternating currents of a few milliameres. Rev. Sci. Instrum.

1931; 1:541-548

Vielen Dank...

Da gibt es viele Studien... Zumindest zum Defibrillieren sind scharf ansteigende Impulsformen kontraproduktiv. Da diese auf den gleichen Modellvorstellungen aufbauen wie bei der Stimulation wundert mich das ganze ein wenig... Kannst Du mir mal die Kontaktdaten dieses Vorgängers schicken, oder ist die Arbeit ggfs sogar zugänglich?

Marte

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Ingo Thies schrieb:

Darauf wären wir _nie_ gekommen! Nie, nie!

:-)

Gruß aus Bremen Ralf

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Uwe Hercksen schrieb:

Hast Du evtl. eine Quelle dafür?

Die Heizung dürfte wohl kaum mit Wechselspannung betrieben werden. (Für die neuronale Stimulationswirkung ist nicht i(t), sondern d/dt i maßgeblich, daher sind Gleichströme relativ ungefährlich - bei höheren Frequenzen machen sich wiederum die kapazitive Verschiebungsströme bemerkbar, die den Strom gleichmäßiger im Gewebe verteilen (und die Erwärmung deutlich senken), ferner ist eine Mindest-Einwirkzeit einer ansteigenden (oder abfallenden) Stromflanke erforderlich, um das "Feuern" eines Neurons zu verursachen.)

Gruß aus Bremen Ralf

Helmut Hullen schrieb:

Da löst er garantiert aus, auch wenn er gar nicht da ist.

Marte Schwarz schrieb:

Bei 1ms von 50 Hz-Spannung zu reden ist eh sinnfrei. Die Spannung nähert sich dann von alleine der kHz-Spannung ;-)

Naja, wenn der Impuls kürzer ist als 20 ms (also 1/50Hz), dann wäre das ja kein 50 Hz Impuls mehr, da das Frequenzspektrum allein der Flanken schon ganz anders aussähe. Also, weit unterhalb von 0.1 s ist die Grafik nicht mehr wirklich aussagekräftig.

BTW wie sieht es beim Boxen aus? Gab es da auch schon solche Unfälle, oder sind die Schläge zu "weich" (gepolstert durch Boxhandschuhe und Speckschicht ;-))?

Naja, ich meinte schon die Blitze, die Wotan austeilt ;-)

BTW eine Frage von unserer Sekretärin: Sie wunderte sich, dass Elektronikbauteile mit so große Sorgfalt von ESD (electostatic discharge, nehme ich mal an) geschützt werden, sich aber niemand darüber Gedanken macht, ob solche Funken nicht auch unserem Nervensystem schaden könnten, das doch viel empfindlicher sei als Mikrochips. Darauf wusste ich keine wirkliche Antwort, nur die Vermutung, dass der Stromimpuls in elektrisch leitfähigen Körpersäften viel eher "verdünnt" wird (sprich auf einen großen Querschnitt verteilt) als bei einem Mikrochip, dessen Anschlüsse den Stromstoß quasi ins innere leiten, wo er dann auf die feinen Leiterbahnen gebündelt würde.

Aber warum ist das eigentlich so, dass der bisher komplexeste Computer der Erde, das menschliche Gehirn, gegenüber elektrostatischen Funken (und selbst gegenüber einer Watsch'n vom Weidezahn) so unempfindlich ist?

Also, ein Blitz hat nach meiner Erinnerung an die entsprechende Physikvorlesung ca. 10^8 V und 10^4 A, sprich 10^12 W Leistung. Nimmt man an, dass die Netto-Dauer des Blitzes (ohne die Pausen zwischen den Flackern) ca. 1 ms beträgt, dann kommen wir auf 10^9 J Energie, was etwa

250 Kilo TNT (ca. 4 MJ/kg) entspricht, also einer typischen WK2-Fliegerbombe (passt auch zu dem Gesamterscheinungsbild und dem weithin hörbaren Sound). Ok, die entladen sich auf sagen wir 1000 m Strecke, davon gut 1m Mensch. Bleiben ca. 250 Gramm oder fünf bis zehn Handgranaten. Ich denke, nach den letzten Selbstmordattentaten braucht man nicht viel Phantasie, wie ein Mensch nach so einem Rumms aussieht. Daher die Frage: Warum ist dem nicht so? Warum wird ein vom Blitz getroffener Mensch nicht in Fetzen gerissen? Selbst wenn der Blitzüber die nasse Kleidung abfließt, dürfte das immer noch ähnliche Wirkungen haben, wie eine Wicklung von einigen 100 g Sprengschnüren...

Und selbst wenn der Widerstand der nassen Kleidung viel geringer sein sollte als der der vorionisierten Luft, bliebe immer noch die Sprengtkraft des Blitzes direkt über ihm, die immer noch ziemlich viel Wumms machen dürfte, etwa wie eine Handgranate (ohne Splitter), die direkt überm Kopf explodiert.

Hallo Leute,

Kristian Neitsch schrieb:

30MA w=E4ren 30.000.000A. Richtig sind 30 Milliampere, also 30mA oder 0,03A. (Ich hoffe jetzt mal, dass sich wenigstens bei mir kein Fehler eingeschlichen hat).

AFAIK gibt es auch welche mit 0,3A Ausl=F6sestrom.

ciao

Marcus

Och Mensch, es war gerade so lustig - vor allem die 30-Megampere- Schalter haben mich beeindruckt. Interessieren würde mich noch, wie man die 3-m^2-Cu-Leitungen daran anklemmt.

vG

Hallo Ingo,

Nicht erst da :-)

IMHO durch deutlich zu wenig "Wums" dahinter.

Woher nimmt die Dame die Gewissheit, dass dem so sei?

Noch so eine gewagte These. Bei unserem körper handelt es sich um ein sehr dynamisches System, das im Gegensatz zu Microchips klassischer Bauart über 2 Wesentliche Merkmale verfügt:

  1. Redundanz und zwar mehrfach. Fällt ein Neuron aus, macht das rein gar nichts an der Funktionsfähigkeit des Gesammtsystems. Da macht fast jedes IC schon die Grätsche, wenn auch nur ein P-N-Übergang fehlt.
  2. Die Fähigkeit zur Selbstheilung. Zerstörte Zellen können sich in verblüffend großem Rahmen wieder neu formieren und die volle Leistungsfähigkeit aufbauen. Da muss schon viel pasieren, bis die Selbstorganisation nicht mehr 100% restauriert bekommt.

Diese beiden Eigenschaften machen dieses fragile biologische System so robust, wie es kaum mit einem Si-Chip denkbar ist.

Erkundige Dich mal nach Epilepsie-"Defibrillatoren". Da ist jeder Weidezaun harmlos.

Die Leistung geht nie in einem Strang zu Boden also auch nie komplett durch den Menschen. Die Leistungsverteilung ist nicht linear über die physische Ausdehnung gleichverteilt.

Da muss ich passen, anscheinend ist die Länge groß genug, die Druckwelle entsprechend gering zu halten. Die Druckwelle wird ja unmittelbar nach Blitzende gleich wieder vom Unterdruck "zurückgeholt".

Marte

X-No-Archive: Yes

begin quoting, Ingo Thies schrieb:

Kurzantwort: Evolution - die "Elektrosensitiven" sind ausgestorben.

Langantwort:

  1. Punkt: Funktionsprinzip - die Neuronen sind durch einen der hochwertigsten und durchschlagfestesten Isolator, den es überhaupt gibt, geschützt, nämlich ihre Lipidhülle (kurz nachgerechnet sind nämlich die Feldstärken aufgrund der neuronalen Aktionspotentiale darin irre hoch). Und klugerweise hat die Natur diesen ganzen Bioelektronikkrempel in einen Eimer Wasser eingetaucht, das aufgrund seiner höheren Leitfähigkeit die Schaltungen prima gegen externe Störeinstreuungen abschirmt.
  2. Punkt: Das System ist verwendet eine Art statistische Signalverarbeitung, bei der ziemlich viel Rauschen von vornherein einkalkuliert ist und alle Nase lang Teilsysteme resettet werden - wegen der Redundanzen kein Problem. Und auch Signale über dem zulässigen Störabstand verursachen nur temporäre Funktionsstörungen und kaum Bauteileausfälle - im Extremfall kriegt man einen Stromstoß in die Birne, fällt bewußtlos um, und nach ein paar Minuten steht man wenig lädiert schon wieder auf, die wesentlichen Speicherinhalte sind alle noch da, das Motherboard taktet auch noch, und weiter geht's im struggle of life, das nächste Mammut möchte erlegt werden ... (Kritisch ist dabei nur die Pumpensteuerung, die desynchronisiert fatalerweise leicht.)

Es ist gern auch einmal mehr: ca. 100 Blitze pro Sekunde weltweit tragen etwa 1 kA Strom, was im Mittel also 10 C/Blitz und damit 10^9 J Energie - ach, das hattest Du auch raus ...

  1. können Blitze durchaus töten,
  2. wirken auch diverse chemische Explosionen nicht zwangsläufig tödlich - der Mensch ist ziemlich zäh.

Der Fußpunkt des Blitzes bewegt sich während dessen "Brenndauer" aufgrund des Windversatzes normalerweise um einige Meter - man absorbiert also idR einen Blitz nicht "komplett" (dann dürfte man wirklich ziemlich "zerlegt" aussehen), sondern wird von ihm meistens nur mehr oder weniger "gestreift", wenn man von einem getroffen wird (was unwahrscheinlich ist, ein Lotto-Sechser ist zwei Größenordnungen häufiger), was die entscheidende Minderung der Energiefreisetzung bedeuten dürfte. (Der zweite relevante Mechanismus ist die Gleitfunkenbildung - eine Blitzentladung ist ein sehr hochfrequenter Vorgang mit einem instabilen Theta-Pinch innerhalb eines sehr starken Magnetfelds - der Blitzstromkanal hat erhebliche Probleme, in kondensierte Materie einzudringen, die sich dabei bildenden Jets pusten ihn gerne weg, er mag Gase als Träger deutlich lieber.) Und dann noch der Dissipationsmechanismus: Ein großer Teil der Energie wird optisch abgestrahlt (Blitze haben wenige Zentimeter Durchmesser und Temperaturen von einigen 10^4 K) - dabei entsteht übrigens auch schon massig Rö-Strahlung. Von einem "Nah-Blitz" bleibt damit nicht so viel Energie "hängen", wie man glauben könnte. (Und schwächere Teil-Blitzstromkanäle - Blitze "verästeln" andauernd - werden durch das Körperwasser dann auch gerne mal "kurzgeschlossen", d. h. die Feldstärke fällt drastisch ab auf wenige kV/m, da kann man dann auch schon einmal ein paar hundert A für ein paar ms etwas verletzt überleben. Widerstand vielleicht 100 Ohm, macht bei 300 A dann ca. 10 MW (bei 30 kV), was für 1 ms 10 kJ oder knapp 3 Wh sind - na und?)

Gruß aus Bremen Ralf

Halli-Hallo!

Volker Gringmuth schrieb am 13.04.2007 00:06:

So ähnlich wie bei den Lüsterklemmen für 1,5-4m², nur ohne die Wellblechgarage als Drahtschutz.

Ciao/HaJo

Hallo,

Du legst die Funken ja nicht direkt am Schädel an.

Bye

Hallo,

zu dumm das die Nervenzellen da beim "neu formieren" nicht mitspielen.

Bye

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