Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

На исход поражения электрическим током оказывают влияние следующие факторы.

1. Величина силы тока и напряжения.

2. Время прохождения тока через организм человека.

3. Путь, или петля прохождения тока. Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердечную мышцу и дыхательную систему.

Наиболее часто встречающиеся пути:

- нога-нога – 0,4 % энергии проходит через сердце;

- рука-рука – 3,4 %;

- левая рука-нога – 3,6 %;

- правая рука-нога – 6,7 % (наиболее опасный путь).

4. Место контакта с током (действие тока на организм усиливается при замыкании контактов в акупунктурных точках (зонах).

5.Род и частота тока. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20…100 Гц. При частоте меньше 20 или больше 1000 Гц опасность поражения током заметно снижается. Токи частотой более 500 Гц не вызывают электрического удара, однако они могут вызвать термические ожоги. Считается, что в интервале напряжений 450…500 В вне зависимости от рода тока действие одинаково; ниже 450 В – поражение переменным током сильнее, чем постоянным током; выше 500 В – опаснее постоянный ток. Наибольшую опасность представляет переменный ток промышленной частоты (50 – 60 Гц).

6.Фаза сердечной деятельности. Фибрилляция и остановка сердца могут возникнуть, если время протекания тока через сердце совпадает с так называемой фазой Т на электрокардиограмме человека, когда сердце находится в расслабленном состоянии и наиболее чувствительно к воздействию электрического тока. Фаза Т в общем периоде кардиоцикла (0,75…1 с) занимает 0,2 с. Поэтому все отключающие устройства тока должны проектироваться со временем срабатывания менее 0,2 с.

7. Состояние организма человека (прежде всего нервной системы).

8. Условия окружающей среды (температура, влажность и др.).

Повышенная температура, влажность повышают опасность поражения электрическим током. Чем ниже атмосферное давление (а значит, степень насыщенности организма кислородом), тем выше опасность поражения.

Пороговые значения токов

Можно выделить три основные реакции организма на прохождение тока:

1) ощущение тока;

2) судорожное (непреодолимое) сокращение мышц;

3) фибрилляция сердца.

Минимальные значения токов, вызывающих основные реакции, называются пороговыми значениями токов.

Сопротивление тела человека

Экспериментально установлено, что сопротивление тела человека имеет активно-емкостный характер и слагается из R_к(сопротивление кожи человека), С_к (емкость, образованная за счет диэлектрических свойств кожного покрова) и R_вн (электрическое сопротивление внутренних органов). Поверхностный кожный покров, состоящий из наслоения ороговевших клеток, имеет большое сопротивление – в сухом состоянии кожи оно может иметь значения до 500 кОм. Сопротивление внутренних органов человека составляет 400–600 Ом. Емкость кожи составляет 100 –150 пФ.

В электрических расчетах за расчетное значение сопротивления тела чело-века принято R_h, равное 1000 Ом. При этом емкостной составляющей прене-брегают. Не учитывают также нелинейность сопротивления тела человека – его зависимость от приложенного напряжения, длительности протекания тока и др.

Ситуационный анализ поражения током

Наиболее характерны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается одного провода. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую – однофазным.

Типы электрических сетей

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ), электро-установки в отношении мер электробезопасности разделяются:

1) на электроустановки выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью (с большими токами замыкания на землю);

2) электроустановки выше 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью (с малыми токами замыкания на землю);

3) электроустановки до 1 кВ с глухозаземленной нейтралью;

4) электроустановки до 1 кВ с изолированной нейтралью.

Наиболее типичны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается одного провода. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением (рис. 31), а вторую – однофазным(рис. 32 ... 34).

Двухфазное прикосновение

А

а

б

С

Рис. 31. Схема прохождения тока через тело человека при двухфазномприкосновении:

а – общая схема; б – векторная диаграмма напряжений фаз относительно земли

Ток, проходящий через тело человека, в этом случае не зависит от режима нейтрали:

,

гдеU_л– линейное напряжение;

U_ф– фазное напряжение;

r_h – сопротивление тела человека.

Двухфазное прикосновение считается наиболее опасным, поскольку человек оказывается под линейным напряжением, которое в раз больше фазного.

Например, если линейное напряжение U_лсоставляет 380 В, а сопротивление тела человека r_h принять равным 1000 Ом, ток, протекающий через тело человека, составит

.

Это значение в несколько раз превышает величину фибрилляционного тока.

Однофазное прикосновение