Факторы, которые определяют безопасность поражения электрическим током

Факторы, которые влияют на характер и последствия поражений электрическим током, чрезвычайно разнообразны. их можно разделить на три группы: факторы электрического характера (напряжение и ток, проходящий через человека, вид и частота тока, сопротивление человека электрическому току) факторы неэлектрического характера (особые свойства человека, фактор внимания, продолжительность действия тока, путь тока через человека); факторы окружающей среды.

Факторы электрического характера. Ток, проходящий через человека, является главным повреждающим фактором при электротравме. Разный по уровню ток воздействует по-разному на человека. Человек начинает чувствовать действие малого тока, проходящего через нее: 0,6-1,5 мА при переменном токе, частота которого 50 Гц 5-7 мА при постоянном токе. При увеличении тока более ощутимый, у человека появляются спазматические сокращения мышц и сильная боль в пальцах и кистях рук. Руки трудно, но еще можно оторвать от электродов (в эксперименте). Этот ток - до 6-10 мА частотой 50 Гц - получил название отпуская (для постоянного тока 30-40 мА).

Значение порогового отпуская тока, вызывающего при прохождении через человека безостановочного спазматическое сокращение мышц руки, сжимающей проводник, составляет 11-15 мА при частоте 50 Гц и 50-80 мА при постоянном токе. Ток более 50 мА частотой 50 Гц при длительном воздействии вызывает остановку дыхания и фибрилляции сердца. Эти токи получили название фибриляцийних.

Фибрилляция сердца - это хаотическое разновременных сокращение волокон сердечной мышцы (фибры), когда сердце не может перемещать кровь по сосудам.

Ток 100 мА частотой 50 Гц уже в течение 2-3 секунд вызывает фибрилляцию сердца и паралич дыхания, то есть клиническую смерть.

Верхней границей фибриляцийного тока промышленной частоты является ток 5 А. При постоянном токе пороговым (наименьшим) фибриляцийним будет ток 300 м А.

Ток более 5 А, как при постоянном напряжении, так и при частоте 50 Гц фибрилляцию сердца не вызывает. В результате его действия возникает остановка сердца, минуя состояние фибрилляции. Сила тока / п, проходящей через любой участок тела человека, зависит от приложенного напряжения С / и сопротивления ЛА, который оказывает токовые этот участок тела. При этом с увеличением приложенного напряжения ток растет быстрее. Это объясняется, главным образом, нелинейностью человека оказывать электрическое сопротивление. Проводимость живой ткани, в отличие от обычных проводников, обусловлена не только их физическими свойствами, но и сложными биохимическими и биофизических процессов, присущими только живой материи.

Следовательно, сопротивление кожи человека является переменной величиной, нелинейно зависит от многих факторов: ее состав, плотности и площади контактов, значение приложенного напряжения, силы протекающего тока и времени его действия. Наибольшее сопротивление оказывает чистая сухая невредима кожа. Увеличение площади и частоты контактов с токопроводящими частями снижает сопротивление кожи. С повышением приложенного напряжения сопротивление кожи также уменьшается вследствие пробоя ее верхнего слоя.

Рост силы тока или времени его протекания вызывает больше нагрев верхнего слоя кожи и интенсивнее потоотделение в местах контакта, тоже уменьшает электрическое сопротивление кожи.

Наибольший электрическое сопротивление имеет верхний роговой слой кожи, не содержит кровеносных сосудов.

Сопротивление внутренних органов зависит, в целом, от приложенного напряжения.

Поскольку сопротивление тела человека электрическому току является нелинейным и нестабильным и вести расчеты с такими опорами сложно, пришли к выводу, что сопротивление тела человека составляет 1000 Ом.

Наиболее опасным для человека является ток с частотой 20-200 Гц. Со снижением и повышением частоты опасность поражения уменьшается и полностью исчезает при частоте 450-500 кГц, хотя эти высокочастотные токи сохраняют опасность ожогов.

Постоянный ток, проходящий через тело человека, по сравнению с переменным током с такими же параметрами, вызывает менее неприятные ощущения. Однако это справедливо только для напряжений до 300 В.

С дальнейшим повышением напряжения опасность постоянного тока возрастает и в интервале напряжений 400-600 В практически равна опасности переменного тока с частотой 50 Гц, а при напряжении более 600 В постоянного тока значительно опаснее, чем переменный. Резкие болевые ощущения при подключении под постоянное напряжение возникают в момент включения и размыкания цепи. Они обусловлены токами переходного процесса, которые вызывают судорожные сокращения мышц.

Факторы неэлектрического характера. Рост продолжительности протекания тока через человека увеличивает тяжесть поражения при следующих обстоятельствах: с ростом времени протекания тока сопротивление тела уменьшается (за счет увлажнения кожи от пота), ток повышается, со временем исчерпываются защитные силы организма, которые противостоят воздействию электрического тока. Установлена зависимость между допустимыми для человека значениями синусоидального тока частотой 50 Гц и длительностью действия этого тока (табл. 4.1).

Направление тока через человека существенно влияет на следствие поражения. Опасность поражения особенно велика, если ток, проходящий через жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг - влияет непосредственно на все органы. Если ток не проходит через все органы, то его воздействие на них есть только рефлекторной и вероятность поражения уменьшается.

Пути тока по телу человека называют "петлями" тока. Наиболее часто встречается петля "правая рука - ноги". К случаям с тяжелыми и смертельными последствиями приводят следующие петли тока: "рука - рука" (40% случаев), "правая рука - ноги" (20% случаев); "левая рука - ноги" (17% случаев); "нога - нога" (80% случаев).

Наиболее опасные петли тока - это "голова - руки", "голова - ноги", "рука - рука", а самый опасный путь - "нога - нога".

Таблица 4.1. Допустимые для человека значения тока при различном времени его действия

Время протекания тока через человека, с Допустимая сила тока, мА Сопротивление тела человека, Ом Напряжение на человека, в
0,2 250 700 175
0,5 100 1000 100
0,7 75 1 065 80
1 65 1150 75
30 6 3000 18
более 30 1 6 000 6

Индивидуальные особенности человека значительно влияют на тяжесть поражения при электротравмах, например, ток, является отпуская для одних людей, может быть пороговым для других. Характер действия тока одних и тех же параметров зависит от массы человека и его физического развития. Для женщин пороговое значение тока примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. Степень воздействия тока зависит от состояния нервной системы, депрессии, болезни (особенно заболеваний кожи, сердечно-сосудистой и нервной систем и т.д.). Кроме того, замечено, что опьянела человек гораздо чувствительнее к протекающего тока. Важную роль играет и фактор внимания. Если человек подготовленный к электрическому удару, то степень опасности резко уменьшается, в то время как неожиданный удар приводит к гораздо более тяжелым последствиям.

Факторы окружающей среды. Неблагоприятное влияние факторов окружающей среды на опасность поражения электрическим током нашел свое отражение в нормативных материалах. Производственные помещения по степени опасности поражения людей электрическим током в соответствии с ПУЭ и ГОСТ 12.1.013-78 подразделяют на три категории.

1) Помещение без повышенной опасности характеризуются нормальной влажностью и отсутствием пыли, наличием нетокопроводящими (изолированной) пола. В них отсутствуют признаки двух других классов. В большинстве случаев в помещения без повышенной опасности относятся кабинеты, залы, лаборатории, приборные участки машиностроительных заводов.

2) Помещение с повышенной опасностью имеет одну из следующих признаков:

• повышенная температура (температура воздуха длительное время превышает 35С или кратковременно превышает 40 ° С независимо от времени года и различных тепловых излучений)

• повышенная (более 75%) относительная влажность воздуха;

• наличие токопроводящей пыли (металлический, угольный и т.п.) на оборудовании и проводнику;

• токопроводящая пол (металлическая, земляная, железобетонная, кирпичная и т.п.);

• возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкции здания, не имеет сообщения с землей, и технологического аппарата или механизмов, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.

К этой группе помещениям относятся складские неотапливаемые помещения, механические цеха и участки с нормальной температурой, влажностью, без выделения пыли, но с токопроводящей полом.

3) Помещение особо опасные, характеризующиеся наличием одного из следующих признаков:

• особая сырость (относительная влажность воздуха около 100%, когда потолок, стены, пол и предметы в помещении влажные)

• химически активная среда (помещения, в которых постоянно или длительно существующие пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования);

• одновременное наличие двух или более условий повышенной опасности.

Внутренние или внешние электроустановки, которые эксплуатируются на открытом воздухе или под навесом, приравниваются к электроустановкам в особо опасных помещениях.

Виды работ по степени электробезопасности разделяются по тем же признакам на работу без повышенной опасности, повышенной опасности и особо опасное.

Класс помещений по опасности поражения током учитывают при выборе допустимого напряжения переносных светильников, которая в помещении без повышенной опасности составляет 42 В, с повышенной опасностью - 24 В, в особо опасных - 12 В.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >