Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током

Исход поражения электрическим током зависит от следующих факто­ров: электрического сопротивления тела человека, силы протекающего через тело тока, времени воздействия тока, пути протекания тока, часто­ты и рода тока, индивидуальных особенностей организма человека, усло­вий внешней (окружающей) среды и других факторов.

Величина тока, протекающего через тело человека, зависит от напря­жения прикосновения U и сопротивления тела человека R.

Сопротивление тела человека, величина нелинейная, зависящая от многих факторов: сопротивления кожи и ее состояния; от величины тока и приложенного напряжения; от длительности протекания тока.

Наибольшим сопротивлением обладает верхний роговой слой кожи. В сухом и незагрязненном состоянии его можно рассматривать как диэ­лектрик: удельное сопротивление рогового слоя достигает 10⁵—10⁶ Ом • м, что в тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже колеблется от 1000 до 100 000 Ом, а сопротивление слоев тела со­ставляет всего 500—700 Ом.

В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты сопротивление тела человека (R₄) принимается равным 1000 Ом. В реальных условиях сопротивление тела человека — величина непосто­янная и зависит от ряда факторов.

С ростом тока, проходящего через тело человека, его сопротивление уменьшается, так как при этом увеличивается нагрев кожи и растет пото­отделение. По этой же причине снижается R₄ с увеличением длительнос­ти протекания тока. Чем выше приложенное напряжение, тем больше ток человека /_ч, тем быстрее снижается сопротивление кожи человека.

С ростом напряжения сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, а следовательно, уменьшается и сопротивление тела в целом; оно прибли­жается к сопротивлению внутренних тканей тела, т. е. к своему наименьшему значению (300—500 Ом). Это можно объяснить электрическим про­боем слоя кожи, который происходит при напряжении 50—200 В.

Загрязнение кожи различными веществами, в особенности хорошо проводящими электрический ток (металлическая или угольная пыль, ока­лина и т. п.), снижает ее сопротивление.

Основной поражающий фактор электрического тока — сила тока, про­ходящего через тело человека. Небольшие токи вызывают лишь неприят­ные ощущения. При токах, больших 10—15 мА, человек не способен са­мостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока стано­вится длительным (неотпускающий ток). При токе, равном 20—25 мА (50 Гц), человек начинает испытывать затруднение дыхания, которое уси­ливается с ростом тока. При действии такого тока в течение нескольких минут наступает удушье. При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15—20 с могут на­ступить паралич дыхания и смерть. Токи величиной 50—80 мА приводят к фибрилляции сердца, которая заключается в беспорядочном сокраще­нии и расслаблении мышечных волокон сердца, в результате чего прекра­щается кровообращение и сердце останавливается. Действие тока величи­ной 100 мА в течение 2—3 с приводит к смерти (смертельный ток).

При невысоких напряжениях (до 100 В) постоянный ток примерно в 3—4 раза менее опасен, чем переменный частотой 50 Гц; при напряжени­ях 400—500 В опасность их сравнивается, а при более высоких напряже­ниях постоянный ток даже опаснее переменного.

Наиболее опасен ток промышленной частоты (20—100 Гц). Снижение опасности действия тока на живой организм заметно сказывается при частоте 1000 Гц и выше. Токи высокой частоты, начиная от сотен кило­герц, вызывают только ожоги, не поражая внутренних органов. Это объ­ясняется тем, что такие токи не способны вызывать возбуждение нервных и мышечных тканей.

Существенную роль в исходе поражения играет путь прохождения электрического тока через тело человека. Опасность поражения электри­ческим током сильно увеличивается при прохождении его через жизнен­но важные органы: сердце, легкие, головной мозг. Однако рефлекторное воздействие тока на них происходит и при иных путях его прохождения, хотя опасность поражения при этом резко снижается. К наиболее опас­ным таким путям относят петли «голова — руки» и «голова — ноги», к наименее — петля «нога — нога». Однако известны смертельные пора­жения, когда ток проходил по пути нога — нога или рука — рука.

Психическое и физическое состояние человека также оказывает влия­ние на тяжесть поражения электрическим током. При заболеваниях серд­ца, щитовидной железы и т. п. человек подвергается более сильному пора­жению при меньших значениях тока, так как в этом случае уменьшаются электрическое сопротивление тела человека и общая сопротивляемость организма внешним раздражениям. Отмечено, например, что для женщин пороговые значения токов примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. Это объясняется более слабым физическим развитием женщин. При примене­нии спиртных напитков сопротивление тела человека падает, уменьшают­ся сопротивляемость организма человека и внимание. При собранном внимании сопротивление организма повышается.

На исход поражения электрическим током влияют условия внешней среды (температура, влажность) и окружающая обстановка (наличие токопроводящей пыли, едких паров и газов). Повышенная температура, влаж­ность повышают опасность поражения электрическим током. Чем ниже ат­мосферное давление, тем выше опасность поражения. Сырость, едкие пары и газы разрушающе действуют на изоляцию электроустановок.

Электроустановки классифицируют по напряжению: с номинальным напряжением до 1000 В и свыше 1000 В. Безопасность обслуживания электрооборудования также зависит от факторов окружающей среды.

В зависимости от наличия условий, повышающих опасность воздейс­твия тока на человека, все помещения по опасности поражения людей электрическим током делят на следующие классы:

• первый — помещения без повышенной опасности, в которых от­сутствуют условия, создающие повышенную и особую опасность;

• второй — помещения с повышенной опасностью, характеризуются наличием в них хотя бы одного из перечисленных признаков: сы­рости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %); высокой температуры (выше + 35 °С); токопроводящей пыли; токопроводящих полов; возможности одновременного при­косновения человека к имеющим соединения с землей металло­конструкциям зданий, с одной стороны, и металлическим корпусам электрооборудования — с другой;

• третий — помещения особо опасные, характеризующиеся следующими признаками: относительной влажностью воздуха, близкой к 100 % (визуально определяют наличием конденсата на внутренней поверхности строительных конструкций зданий и помещений); хи­мически агрессивной средой; наличием одновременно двух или бо­лее признаков помещений с повышенной опасностью; а также тер­ритории размещения наружных электроустановок. По способу защиты человека от поражения электрическим током электротехнические изделия делят на пять классов: 0, 01,1, II, III.

К классу 0 относят изделия с номинальным напряжением более 42 В с рабочей изоляцией и не имеющих приспособлений для заземления. Бытовые приборы изготавливают по классу 0, так как они предназначены для работы в помещениях без повышенной опасности.

Класс 01 включает в себя изделия с рабочей изоляцией, элементом за­земления. У провода для присоединения к источнику питания нет зазем­ляющей жилы.

Класс I включает в себя изделия с рабочей изоляцией, элементом для заземления и проводом питания с заземляющей (зануляющей) жилой и штепсельной вилкой с заземляющим контактом.

К классу П относят изделия, имеющие у всех доступных прикосновению частей двойную или усиленную изоляцию относительно частей, нормально находящихся под напряжением, и не имеющие элементов заземления.

Класс III представляет собой изделия без внутренних и внешних элек­трических цепей с напряжением не выше 42 В.

Дата добавления: 2014-11-20