11.2. Факторы, влияющие на тяжесть поражения электрическим током

Опасность воздействия электрического тока на организм человека зависит от электрического сопротивления тела и приложенного к нему напряжения, силы тока, длительности его воздействия, путей прохождения тока через человека, рода и частоты тока, индивидуальных особенностей человека, окружающей среды и ряда других факторов.

Электрическое сопротивление тела человека.

При рассмотрении вопросов электробезопасности важное значение имеет полное сопротивление тела человека. Полное сопротивление тела человека есть сумма сопротивлений живых тканей, расположенных на пути протекания тока. Оно зависит от приложенного напряжения, длительности протекания тока, ряда физиологических факторов, колеблется в широких пределах и может принимать значения от нескольких сотен Ом до нескольких МОм.

Основным фактором, определяющим величину полного сопротивления тела человека, является состояние кожного покрова в цепи тока, т.к. удельное сопротивление кожи на несколько порядков превышает данный параметр для мышечной ткани.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении 15-20 В) колеблется от 3000 до 100000 Ом, а при удалении вглубь от верхнего слоя кожи падает до 500-1000 Ом. При переменном токе промышленной частоты за расчетное принимают сопротивление тела человека, равное 1000 Ом, объясняя это тем, что при повреждении кожного покрова сопротивление тела человека определяется сопротивлением внутренних органов, которое примерно равно указанной величине.

С увеличением напряжения, приложенного к телу человека, уменьшается сопротивление кожи, а следовательно, и полное сопротивление тела, которое приближается к своему наименьшему значению 300-500 Ом. Это объясняется пробоем рогового слоя кожи, увеличением тока, проходящего через неё. Зная сопротивление тела человека (Rч) и значение условно безопасной величины тока (Iбез=10 мА), можно определить безопасное напряжение Uбез=Rч(Iбез ,

Uбез = 1000(0,01=10 В.

Сопротивление тела человека зависит от пола и возраста людей: у женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин; у детей - меньше, чем у взрослых. Это объясняется толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи.

Род, частота и путь тока. Наибольшую опасность для человека представляет переменный ток частотой 50 Гц. С повышением его частоты полное сопротивление тела уменьшается, а величина тока, проходящего через тело человека, увеличивается. Однако снижение сопротивления тела сохраняется до частоты 1000 Гц. Дальнейшее повышение частоты тока сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте около 50 кГц. Но эти токи могут вызвать ожоги как при возникновении электрической дуги, так и при прохождении их непосредственно через тело человека.

Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного тока частотой 50 Гц при относительно небольших напряжениях - до 250-300 В. При напряжении более 300 В опасность постоянного тока возрастает и при напряжении 400-600 В практически равна опасности переменного тока с частотой 50 Гц, а при напряжении более 600 В постоянный ток опаснее переменного.

Существенное влияние на исход действия электрического тока оказывает путь прохождения тока в теле человека: чем больше жизненно важных органов подвержено действию тока, тем тяжелее исход поражения.

Индивидуальные особенности организма человека также влияют на исход поражения электрическим током. Установлено, что физически здоровые люди легче переносят электрические удары, нежели больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервной системы и кожи.

На исход поражения значительно влияет длительность прохождения тока через организм человека. Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода.

Основным фактором, определяющим исход поражения, является сила (величина) электрического тока, проходящего через тело человека (табл. 13).

При фибрилляции сердца теряется централизованное управление работой сердца, возникает хаотическое сокращение его желудочков, нарушается его функция и прекращается кровообращение.

Возникновение электротравмы в результате воздействия электрического тока или электрической дуги может быть связано: *

с одновременным прикосновением человека к двум токоведущим неизолированным частям (фазам, полюсам) электроустановок, находящихся под напряжением; *

с однофазным (однополюсным) прикосновением неизолированного от земли (основания) человека к неизолированным токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением, или к металлическому корпусу электрооборудования, оказавшегося под напряжением; *

с приближением на опасное расстояние человека к неизолированным от земли токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением.

Таблица 13

Характер воздействия тока на организм человека Ток , мА Переменный (50 Гц) ток Постоянный ток 0,5-1,5 Начало ощущений: слабый зуд, пощипывание кожи Не ощущается 8-10 Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно оторвать от электродов Усиление ощущения нагрева кожи 10-15 Едва переносимые боли во всей руке.

Тяжесть электротравм, оцениваемая величиной тока, проходящего через тело человека, и напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь; напряжения сети; схемы самой сети; режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от величины емкости токоведущих частей относительно земли.

Критерии безопасности в электроустановках. Основными критериями электробезопасности являются пороговые значения напряжения прикосновения и тока, соответствующие ответным реакциям организма человека. Они необходимы для расчета защитных мер и средств в электроустановках.

Для расчета и разработки защитных мер в электроустановках в качестве исходных нормируемых величин рекомендуются три первичных критерия электробезопасности: *

пороговый ощутимый ток - наименьшее значение ощутимого тока, при частоте 50 Гц в среднем он составляет 1 мА; *

пороговый неотпускающий ток - человек может самостоятельно освободиться от действия тока, величина тока 10 мА; *

пороговый фибрилляционный ток - ток 50 мА и более может вызвать фибрилляцию желудочков сердца.

Сила тока в 10 мА считается условно безопасной величиной, в 100 мА - смертельным током.

Нормативные данные о предельно допустимых уровнях (ПДУ) напряжений прикосновения и токов не должны превышать значений, приведенных в табл.14,15 / 21 /.

Таблица 14

Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки Ток U, В I, мА Переменный, 50 Гц Переменный, 400 Гц Постоянный 2 3

8 0,3 0,4 1,0

Примечания: 1.

Таблица 15 Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и переменных токов 50 Гц при аварийном режиме электроустановки напряжением до 1000 В Нормируе мая величина Предельно допустимые значения, не более, при продолжительности воздействия тока t, с 0,01-0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Св. 1,0 U, В 550 340 160 135 120 105 95 85 75 70 60 20 I, мА 650 400 190 160 140 125 105 90 75 65 50 6