Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

При случайном соприкосновении человека с элементами электрических цепей, находящихся под напряжением, исход поражения определяется рядом факторов, наиболее распространенными являются следующие:

  • 1. Электрическое сопротивление человека (R4) определяется в основном состоянием его кожного покрова:
    • —при сухой, чистой и неповрежденной коже R4 = (3-200) кОм;
    • —без рогового слоя кожи R4 = (1-5) кОм;
    • —без верхнего слоя кожи R4 = (500-700) Ом;
    • —сопротивление внутренних тканей R4 = (300-500) Ом.

Так как в настоящее время нет надежных физических и математических моделей электрического сопротивления человека, то при расчете опасности включения человека в электрическую цепь его сопротивление принимается чисто активным и равным R4 = 1 кОм.

2. Величина тока, проходящего через тело человека.

Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлены 3 критерия:

  • —пороговый ощутимый ток - наименьшее значение силы тока, вызывающее при прохождении через организм человека ощутимые раздражения;
  • —пороговый неотпускающий ток - наименьшее значение силы тока, вызывающее судорожное сокращение мышц руки, в которой зажат проводник;
  • —пороговый фибрилляционный ток - наименьшее значение силы тока, вызывающего при прохождении через тело человека фибрилляцию сердца.

Фибрилляцией называют хаотические и разновременные сокращения сердечной мышцы, полностью нарушающие ее работу.

Например, переменные токи частотой 50 Гц человек начинает ощущать при /ч = (0,6-1,5) мА, а при токах /ч = (10-15) мА начинаются судороги мышц рук и спазм голосовых связок, при этом человек не в состоянии сам оторваться от электрической цепи и позвать на помощь. При токах /ч = (25-50) мА начинается воздействие на легкие, а при токах /ч > 100 миллиампер - воздействие на мышцы сердца и через 2 с начинается его фибрилляция. При токах свыше 5 А сердце останавливается, минуя фибрилляцию.

Средние значения указанных токов при протекании через тело человека по пути «рука - рука» или «рука - ноги» приведены в табл. 10.2.

Таблица 10.2

Средние значения пороговых токов

Род тока

Пороговый гок, мА

ощутимый

неотпускающий

фибрилляционный

Переменный частотой 50 Гц Постоянный

0,5-1,5 5-7

  • 6-10
  • 50-80
  • 80-100
  • 300

При расчетах опасности прикосновений в электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц безопасным считают /., = (6-10) мА, в том смысле, что человек в состоянии сам отсоединиться от сети.

Величина напряжения. Как было показано, сопротивление человека и, соответственно, ток через человека определяется состоянием кожного покрова, т.е. кожа является своеобразным диэлектриком, покрывающим все тело человека. Как и любой диэлектрик, кожа человека характеризуется определенным напряжением пробоя (t/проб)- Величина этого напряжения находится в пределах t/проб = (50-100) В. Отсюда ясно, что чем выше напряжение прикосновения, тем опаснее. При расчетах за безопасное напряжение прикосновения принимают ищ = (36-42) В.

Длительность прохождения тока через человека. Исходный безопасный ток, протекающий через тело человека, с течением времени может оказаться смертельно опасным. Это можно объяснить следующим процессом. Так как основное сопротивление току оказывает кожный покров, то в основном в нем рассеивается джоулево тепло. Температура кожи повышается, место контакта увлажняется, осуществляется приток крови, за счет чего сопротивление кожи в месте контакта уменьшается и увеличивается ток, проходящий через человека. Степень увеличения тока через человека определяется временем его воздействия.

Путь тока в теле человека. Степень поражения электрическим током зависит и от пути прохождения тока через его организм, т.е. от положения точек входа и выхода тока. Исход поражения определяется силой тока, прошедшего через жизненно важные органы человека - сердце, легкие, мозг.

Наиболее опасным путем тока в теле человека является путь «голова-ноги». Такое прикосновение встречается сравнительно редко. Затем по степени опасности, но наиболее часто встречающиеся, следуют пути тока в теле человека: «рука - рука»; «рука - ноги»; «нога - нога». В случаях пути тока по линии от рук к ногам электрический ток поражает центральную нервную систему, органы кровообращения и дыхания. Однако человек может быть поражен электрическим током и в случае наименее опасного его пути через организм - от ноги к ноге, хотя через сердце при этом пройдет лишь около 0,4 % общего значения силы тока.

Род и частота тока. При сравнении степени опасности переменного и постоянного токов полагают, что для напряжений до 400-500 В более опасным считается переменный ток, а для напряжений свыше 500 В - постоянный.

Частота переменного тока существенно влияет на исход поражения. Наиболее опасным является ток промышленной частоты 40-60 Гц. При повышении частоты до 450-500 Гц, даже с увеличением силы тока, опасность поражения несколько снижается. Уменьшается опасность поражения также при уменьшении частоты до 10-30 Гц.

Токи частот выше 200 кГц с точки зрения возможности электрического удара опасности не представляют, хотя и могут вызывать тяжелые ожоги. Токи сверхвысоких частот также не опасны для жизни человека, но создаваемые ими электромагнитные поля могут оказать вредное воздействие на человека и вызвать патологические изменения в его организме.

Индивидуальные свойства человека. Большое влияние на исход поражения током оказывают индивидуальные особенности состояния организма человека. Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и ослабленные. Большое значение имеет «фактор внимания», ослабляющий опасность тока. Люди с заболеваниями кожи, сердечно-сосудистой и нервной систем, легких и др. более восприимчивы к воздействию электрического тока. Поэтому обслуживание электроустановок поручается лицам, прошедшим медицинский осмотр и специальное обучение. Особенно пагубно воздействие алкоголя.

Условия окружающей среды оказывают непосредственное влияние на опасность поражения человека током. Например, при повышении температуры и относительной влажности воздуха, а также при наличии в нем токопроводящей пыли или паров агрессивных жидкостей число тяжелых исходов возрастает. Поэтому в ПУЭ предусмотрена классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >