Какая величина электрического тока считается удерживающий

Пороговые значения токов

Главным и определяющим фактором воздействия является величина электрического тока. Чем больше величина ток, тем опаснее его действие.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока при его значениях:

I_ощ = (0,6 — 1,5)mА — для переменного тока частотой f = 50 Гц;

I_ощ = (5 — 7)mА — для постоянного тока.

Эти значения называются пороговыми ощутимыми токами. Для переменного тока характер ощущения проявляется в виде пощипывания, дрожания пальцев, для постоянного тока – в виде зуда, ощущения нагрева.

При дальнейшем увеличении величины тока возникает второе пороговое значение – это неотпускающие или удерживающие токи. При этом происходит судорожное сокращение мышц рук и человек не в состоянии разжать пальцы и отпустить токопровод, за который он взялся.

Для переменного тока частотой f=50 Гц – I_неотп=(10 — 15) mА, для постоянного тока I_неотп=(50 — 80) mА. Причем у разных людей значения неотпускающих токов будут различны. Нижние значения неотпускающих токов приведены для женщин, верхние значения – для мужчин.

При значениях токов (20 – 25) mА (переменное напряжение f=50 Гц) действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что ведет к затруднению и даже прекращению дыхания, а при длительном воздействии таких величин токов возможен летальный исход.

При значениях переменного тока 100 mА его воздействие передается непосредственно на мышцу сердца. При длительности воздействия 0,5 сек может наступить остановка или фибрилляция сердца. В последнем случае, за счет беспорядочного (хаотичного) сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл) сердце перестает выполнять функцию насоса, что ведет к прекращению в организме кровообращения. Это третье пороговое значение токов – токов фибрилляции: для переменного напряжения, f = 50 Гц – I_ф = 100 mА, для постоянного напряжения — I_ф = 300 mА .

Рис. 1

Вероятность наступления фибрилляции сердца зависит от длительности протекания тока. Здоровое сердце сокращается (60 – 80) раз в минуту, то есть длительность одного кардиоцикла составляет одну секунду. Каждый цикл сердечной деятельности состоит из двух периодов: диастолы, когда желудочки сердца находятся в расслабленном состоянии и заполняются кровью, и систолы, когда сердце, сокращаясь, выталкивает кровь в артериальные сосуды. Экспериментально установлено, что чувствительность сердца к раздражителю в форме электрического тока неодинакова в разные фазы его деятельности. Наиболее уязвимым сердце оказывается в фазе Т, продолжительность которой равна 0,2 сек (рис. 1).

Если время действия тока не совпадает с фазой Т, большие величины токов не вызывают фибрилляцию, но могут привести к остановке сердца. При длительности протекания тока, соизмеримой с периодом кардиоцикла, ток через сердце проходит также и в течение фазы Т. При этом вероятность наступления фибрилляции наибольшая. И чем меньше длительность действия тока, тем меньше вероятность наступления фибрилляции сердца.

Электрическое сопротивление тела человека

При прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, человек включается в электрическую цепь и может рассматриваться как элемент цепи. Тело человека является проводником электрического тока. Однако в отличии от обычных проводников проводимость живой ткани обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи. В силу этого сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов, состояния окружающей среды.

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково. Кожа, кости, жировая ткань имеют относительно большое значение – ρ_кож ≈ ρ_кост = (3 . 10 3 – 3 . 10 4 ) Ом . м. Мышечная ткань, кровь, лимфа и, особенно, спинной и головной мозг – малое значение удельного сопротивления – ρ_мышц = (1,5 – 3)Ом . м; ρ_кр = (1 – 2)Ом . м; ρ_мозг = (0,5 – 0,6) Ом . м.

Таким образом, обладая большим удельным сопротивлением, кожа определяет сопротивление тела человека в целом. Кожа состоит из двух основных слоев: наружного – эпидермиса (верхний слой кожи толщиной 0,2 мм, состоящий из мертвых ороговевших клеток), обладающего большим сопротивлением и внутреннего – дерма, имеющего относительно малое сопротивление, близкое по значению к сопротивлению внутренних тканей.

Рис. 2. К определению сопротивления тела человека.

а) – схема измерения сопротивления; б, в) – эквивалентные схемы сопротивления тела человека; г) – упрощенная эквивалентная схема.

1 – электроды; 2 – наружный слой кожи – эпидермис (роговой и ростковый слои); 3 – внутренние ткани тела (внутренний слой кожи и подкожные ткани).

Таким образом, в соответствии с приведенной на рис. 2 а схемой включения человека в электрическую цепь между двумя электродами, сопротивление тела человека состоит из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи – эпидермиса (роговой и ростковый слои) и одного сопротивления внутренних подкожных тканей, называемого внутренним сопротивлением. Оно включает два сопротивления внутреннего слоя кожи и сопротивления подкожных тканей тела и составляет величину – R_вн = (300 – 500) Ом. Сопротивление тела у различных людей, измеренное в разное время и в различных условиях неодинаково. Электрическое сопротивление сухой, чистой, неповрежденной кожи, измеренное при напряжении (15 – 20) В, составляет (3 – 100)·10 3 Ом.

Если на участках, где прикладываются электроды, снять роговой слой, сопротивление тела упадет до (1 – 5)·10 3 Ом; при удалении всего наружного слоя эпидермиса – (500 – 700) Ом. Эквивалентные схемы сопротивления тела человека представлены на рис. 2б, в. Сопротивление эпидермиса Z_э состоит из активного R_э и емкостного сопротивлений, включенных параллельно. Емкостное сопротивление обусловлено тем, что в месте прикосновения электрода к телу человека образуется конденсатор, обкладками которого являются электрод и хорошо проводящие внутренние ткани тела, а диэлектриком – наружный слой кожи, обладающий большим сопротивлением. Эквивалентная схема рис. 2 в позволяет написать полное сопротивление тела человека в комплексной форме: , или в действительной форме:

.

Из приведенного выражения следует, что с уменьшением частоты сопротивление тела возрастает, а на постоянном токе имеет наибольшие значения:

,

где — сопротивление тела человека постоянному току. С ростом частоты сопротивленияZ_h уменьшается за счет уменьшения емкостного сопротивления и при (5-10) кГц можно считать, что Z_h = R_вн =(300-500) Ом.

Эквивалентную схему можно упростить, представив сопротивление тела как параллельное соединение сопротивления R_h=2R_э+R_в и емкости С_h=0,5C_э (рис. 2 г). Для этого случая: .

При частота f = 50 Гц переменного напряжения учитывается лишь активная составляющая полного сопротивления и при раcчетах принимается R_h = 1000 Ом. Однако на самом деле Z_h величина переменная и зависит от многих факторов. Так, в зависимости от места приложения электродов, с увеличением площади касания сопротивление уменьшается. Значение тока и длительность его прохождения через тело человека непосредственно влияют на электрическое сопротивление Z_h . С увеличением тока и времени его прохождения сопротивление уменьшается, что связано с нарушением процессов терморегуляции в организме: за счет усиления местного нагрева кожи и внутренних органов сосуды расширяются, усиливается снабжение этих участков кровью, что увеличивает потовыделение. Сопротивление влажной кожи уменьшается, ток еще более возрастает, усиливая нагрев и т.д.

Аналогичным образом ведет себя зависимость сопротивления от величины приложенного напряжения. Повышение напряжения уменьшает сопротивление тела человека в десятки раз: во-первых, за счет нарушения процессов терморегуляции из-за увеличения тока, как это было рассмотрено выше; во-вторых, за счет развития процессов пробоя кожи при величине приложенного напряжения выше 50 вольт. При этом величина сопротивления Z_h стремится к значению R_вн = (300-500) Ом.

Установлено, что для отпускающих токов — Z_h = (2-3) . 10 3 Ом; при неотпускающих токах — Z_h = 1 . 10 3 Ом; при смертельном токе — Z_h = 500 Ом.

Факторы, влияющие на исход поражения.

Путь тока в теле человека. Если на пути тока оказываются жизненно важные органы, опасность поражения очень высока. Если же ток проходит по другим путям, минуя сердце, легкие, мозг, то воздействие может быть рефлекторным, через ЦНС. Ток в теле не всегда проходит по кратчайшему пути, так как различные участки тела имеют различное удельное сопротивление, как это было показано выше. Наибольшую опасность представляет продольный путь тока. Отмечено, что через сердце проходит:

по пути «рука – рука» — 3,3% I_h;

по пути «левая рука – нога» — 3,7% I_h;

по пути «правая рука – нога» — 6,7% I_h;

по пути «голова – нога» — 6,8% I_h;

по пути «голова – рука» — 7% I_h;

по пути «нога – нога» — 0,4% I_h..

Статистика показывает, что наибольшая потеря трудоспособности (87% случаев) наблюдается при поражениях «правая рука – ноги», наименьшая (15% случаев) при поражениях «нога – нога». Однако, если ток велик, судорожное сокращение ног приведет к падению с возможным летальным исходом.

Род и частота тока. Установлено, что переменный ток более опасен, чем постоянный ток. Как следует из сопоставления пороговых значений токов, одни и те же воздействия вызываются большими значениями постоянного тока, чем переменного. Однако даже небольшой постоянный ток (ниже порога ощущения) при быстром разрыве цепи дает очень сильные удары, вплоть до судорог мышц рук. Так же установлено, что в электроустановках с уровнем напряжения выше 500 В опаснее постоянный ток. Увеличение частоты ведет к увеличению опасности поражения, так как уменьшается полное сопротивление Z_h. Наибольшую опасность представляет переменный ток частотой от 20 до 1000 Гц. При частотах ниже 20 Гц и выше 1000 Гц опасность поражения уменьшается, так как величины предельно допустимых токов I_неотп изменяются от значения 20 mА в большую сторону. Выпрямленные токи содержат постоянную и переменную составляющие, которые оказывают совместное действие на организм человека, в то время как приборы показывают только постоянную составляющую. При однополупериодном выпрямлении пороговые значения тока по постоянной составляющей в 1,5 раза ниже, чем для переменного тока. При двухполупериодном выпрямлении пороговые значения переменного и выпрямленного токов одинаковы.

Состояние окружающей среды. Изменение влажности, температуры от оптимальных условий, наличие токопроводящей пыли, паров кислот увеличивает опасность поражения, так как во всех помещениях, кроме сухих и чистых сопротивление тела человека уменьшается, а в пыльных помещениях с токопроводящей пылью, с химически и биологически активной средой происходит разрушение изоляции.

Согласно ПУЭ все производственные помещения по опасности поражения электрическим током подразделяются на три категории:

Помещения без повышенной опасности – помещения сухие.

Помещения с повышенной опасностью, характеризуются наличием одного из следующих признаков:

а) высокая температура (> 30 0 С);

б) влажность выше 75%;

в) токопроводящий пол;

г) токопроводящая пыль;

д) наличие возможности одновременного прикосновения к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, механизмам – с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой стороны.

Помещения особо опасные, характеризуются наличием одного из трех условий:

а) 100% влажность, особая сырость;

б) химически и биологически активная среда, разрушающе действующая на изоляцию и токоведущие части оборудования;

в) два и более признаков одновременно, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

Предельно допустимые значения токов. Как показывает статистика электротравматизма, безопасного тока нет, так как любое значение тока оказывает определенное воздействие на организм человека. Ток, вызывающий слабые ощущения у одного человека может быть неотпускающим током для другого. Характер воздействия при одной и той же величине тока зависит от состояния центральной нервной системы и всего организма в целом, массы человека, его физического развития. Приводимые выше данные для пороговых значений тока получены на основе статистических данных. Поэтому речь может идти лишь о допустимом значении тока. Исходя из пороговых значений тока, допустимым можно считать ток, при котором возникает реальная опасность поражения. Это возможно лишь при неотпускающем токе, когда человек не в состоянии самостоятельно освободиться от токоведущих частей. Поэтому недопустимо, чтобы через человека длительно протекал ток выше отпускающего. То есть, при случайном прикосновении в нормальных условиях наибольший длительно допустимый ток через человека равен порогу неотпускающего тока – около 10 mА.

При кратковременном действии тока судорожное сокращение мышц рук не имеет значения, паралич дыхания развивается за (15-30) сек и тоже не успеет развиться при кратковременном действии. Большие токи (несколько десятков mА) вызывают фибрилляцию сердца за (1-2) сек. Поэтому в качестве кратковременно допустимых токов принимаются наименьшие значения токов, вызывающих фибрилляцию сердца.

Исходя из вышеизложенного, ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает допустимые значения токов, протекающих через тело по пути «рука – рука», «рука – ноги» при нормальном режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 Гц и 400 Гц. Нормируемые кривые приведены на рисунке.

Рис. 3

Безопасный ток.

Допустимым следует считать ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с — 2 мА, а при 120 с и менее — 6 мА.

Безопасным напряжением считают 36 В (для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и т. д.) и 12 В (для переносных светильников при работе внутри металлических резервуаров, котлов). Но при определенных ситуациях и такие напряжения могут представлять опасность.

Безопасные уровни напряжения получают из осветительной сети, используя для этого понижающие трансформаторы. Распространить применение безопасного напряжения на все электрические устройства невозможно.

В производственных процессах используются два рода тока — постоянный и переменный. Они оказывают различное воздействие на организм при напряжениях до 500 В. Опасность поражения постоянным током меньше, чем переменным. Наибольшую опасность представляет ток частотой 50 Гц, которая является стандартной для отечественных электрических сетей.

Путь, по которому электрический ток проходит через тело человека, во многом определяет степень поражения организма. Возможны следующие варианты направлений движения тока по телу человека:

• — человек обеими руками дотрагивается до токоведущих проводов (частей оборудования), в этом случае возникает направление движения тока от одной руки к другой, т. е. “рука-рука”, эта петля встречается чаще всего;
• — при касании одной рукой к источнику путь тока замыкается через обе ноги на землю “рука-ноги”;
• — при пробое изоляции токоведущих частей оборудования на корпус под напряжением оказываются руки работающего, вместе с тем стекание тока с корпуса оборудования на землю приводит к тому, что и ноги оказываются под напряжением, но с другим потенциалом, так возникает путь тока “руки-ноги”;
• — при стекании тока на землю от неисправного оборудования земля поблизости получает изменяющийся потенциал напряжения, и человек, наступивший обеими ногами на такую землю, оказывается под разностью потенциалов, т. е. каждая из этих ног получает разный потенциал напряжения, в результате возникает шаговое напряжение и электрическая цепь “нога-нога”, которая случается реже всего и считается наименее опасной;
• — прикосновение головой к токоведущим частям может вызвать в зависимости от характера выполняемой работы путь тока на руки или на ноги — “голова-руки”, “голова-ноги”.

Все варианты различаются степенью опасности. Наиболее опасными являются варианты “голова-руки”, “голова-ноги”, “руки-ноги” (петля полная). Это объясняется тем, что в зону поражения попадают жизненно важные системы организма — головной мозг, сердце.

Продолжительность воздействия тока влияет на конечный исход поражения. Чем дольше воздействуeт электрический ток на организм, тем тяжелее последствия.

Условия внешней среды, окружающей человека в ходе производственной деятельности, могут повысить опасность поражения электрическим током. Увеличивают опасность поражения током повышенная температура и влажность, металлический или другой токопроводящий пол.

По степени опасности поражения человека током все помещения делятся на три класса: без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные.

Характер воздействия переменного и постоянного тока на организм человека представлен в таблице 1.

Таблица 1 — Характер воздействия переменного и постоянного тока на организм человека

Какое напряжение можно считать безопасным для человека

Выполнять те или иные работы с электроустановками или бытовыми электроприборами приходится не только профессиональным электрикам, но и людям не связанных с электричеством профессий. Всем им приходится считаться с возможной опасностью работающего электрооборудования, поэтому неизбежен вопрос, какое напряжение можно считать полностью безопасным.

Воздействие электрического напряжения на тело человека

Человеческое тело проводит электрический ток и, обладая определенным электрическим сопротивлением, в результате нагревается. В период нервного торможения, вызванного электрическим ударом, дыхание и кровообращение прекращаются, что приводит к поражениям, которые могут оказаться необратимыми, если не провести немедленную реанимацию. Эффект вызывается не только силой тока, но и временем контакта или прохождения тока по телу.

К числу опасных для жизни факторов воздействия электрического тока на организм относятся:

• сила тока;
• электрическое напряжение;
• частота;
• электрическое сопротивление;
• реактивность организма;
• время электрического контакта;
• пути токопрохождения через организм;
• отсутствие средств индивидуальной защиты;
• отсутствие средств коллективной защиты.

Следует отметить, что для поражения электрическим током необходимо наличие двух условий:

• существование замкнутой электрической цепи;
• существование на концах цепи разности потенциалов, что вызывает протекание по цепи электрического тока.

Перечень опасностей, связанных с электрическим током:

• поражение опасным для жизни или здоровья электрическим током вследствие прямого электрического контакта или косвенного контакта (например, со случайно оказавшейся под напряжением землей);
• ожог электрическим током или возникшей электрической дугой;
• травмирование при падении, вызванном электрическим током или возникшей электрической дугой;
• травмирование или ожог вследствие вызванного электричеством пожара или взрыва.

Поражает сила тока, а не напряжение

Напряжение совместно с полным сопротивлением цепи определяет силу проходящего через тело человека результирующего тока. Наиболее весомыми факторами для оценки тяжести и/или степени травматичности человека является значение силы тока, а не величина напряжения, как иногда ошибочно считается.

Через пораженного человека проходит ток, сила которого определяет тяжесть причиняемых им травм, и она зависит от полного сопротивления цепи R_общ. Эту цепь обычно можно представить как последовательное соединение нескольких элементов: сопротивление электрического контакта на входе тока R₁ (например, через руку), сопротивление человеческого тела R₂ и сопротивление контакта выхода R₃ (например, обуви).

Применяя закон Ома, можно написать:

Из выражения следует, что чем больше общее сопротивление, тем меньше сила тока при одинаковом напряжении, и чем меньше сопротивление контакта человека с землей, тем больший через тело проходит ток.

Типы электрического контакта человека с источником электрической опасности

У человека с источником электрической опасности может быть два вида контакта: прямой и косвенный. Прямой электрический контакт — это контакт с активными (находящимися под напряжением) частями установки или оборудования. Форма прямого контакта может быть в виде касания двух проводников или активного проводника и контакта с землей.

Косвенный электрический контакт — это контакт с некоторой массой, случайно оказавшейся под напряжением. Под массой понимается совокупность металлических частей аппарата или установки.

Электрический контакт может возникнуть вследствие:

• нарушения внутренней изоляции;
• какого-либо внешнего повреждения;
• инверсии проводника защитного заземления с активным проводником (во время ремонта);
• замыкания между защитным проводником и активным проводником.

Для защиты людей от прямого контакта на активные части оборудования необходимо устанавливать препятствия с соответствующей степенью защиты, покрывать токоведущие части оборудования подходящим изолятором, способным сохранять свои свойства на протяжении длительного времени и ограничивающим ток до значения 1 мА, а также удалять токоведущие части от установки на расстояние, исключающее возможность случайного прикосновения к ним.

Дополнительно, в цепи питания оборудования устанавливаются автоматические отключающие устройства, способные сработать при утечке тока менее 0.03 ампера. Эта дополнительная мера никак не должна заменять предыдущие.

Защитой от косвенного электрического контакта является непосредственное заземление или нейтрализация оборудования. Можно разделить источник энергии и питаемую цепь специальным трансформатором.

Воздействие тока различной силы на организм человека

Определяющим фактором опасности является сила электрического тока, который может протекать через тело человека, и продолжительность его воздействия. Ниже в таблице приведены ощущения, возникающие при действии на человека тока определенной силы, и его результирующее воздействие.

Сопротивление тела человека

Сопротивление, оказываемое прохождению тока, зависит от органов тела, через которые ток проходит. В жаркие и влажные дни сопротивление организма снижается. Оно изменяется в зависимости от приложенного напряжения и в среднем составляет:

• 10000 Ом при приложении 24 В.
• 3000 Ом при приложении 65 В.
• 2000 Ом при приложении 150 В.
• 1500 Ом при приложении 220 В.

При расчетах электробезопасности сопротивление человеческого тела принимается равным 1000 Ом.

Величина безопасного напряжения

Безопасным напряжением для жизни человека считается то, которое достаточно долго может воздействовать на тело и не представлять для него опасности. Приведенные выше данные позволяют рассчитать величину такого напряжения.

Если ток до 10 мА является относительно безопасным (согласно данным таблицы выше еще не наступает шоковое состояние и не теряется контроль над мышцами), а сопротивление человеческого тела 2500 Ом, то не представляющее угрозы напряжение для человека составит 0.01*2500 = 25 Вольт.

Существующие классификации учитывают значения признаваемых относительно безопасными напряжений. По правилам устройства электроустановок (ПУЭ), они делятся на 2 группы: на электроустановки напряжением до 1 кВ и выше 1 кВ. В отдельную группу выделяется электрооборудование с малым (до 42 В) напряжением. Это напряжение, согласно нормативным документам, считается безопасным при использовании переменного тока. Что касается постоянного тока, то безопасное для человека напряжение — это 110 В и более низкое.

Напряжение в квартирных электрических розетках составляет 220 В, т. е. ниже 1 кВ. В подвальных помещениях, где возможна высокая влажность, лампочки освещения и электроинструменты питаются напряжением 36 В, т. е. не выше 42 В, которое считается малым. При работе с таким напряжением, даже если корпус электроинструмента не заземлен, человек не пострадает при случайном контакте с находящимся под напряжением проводником.

Гост р 12.1.009-2009 ссбт. электробезопасность. термины и определения

Поскольку грунт обладает некоторым не нулевым удельным сопротивлением, то в случае стекания тока в землю, например, в результате обрыва фазного провода ЛЭП, потенциал на поверхности земли с расстоянием будет уменьшаться, качественно характер изменения потенциала показан на рисунке ниже.

Следовательно, человек одной ногой находящийся на расстоянии от места стекания тока в землю, а другой ногой на расстоянии будет попадать под шаговое напряжение , , где — соответствующие потенциалы ног.
Данное напряжение тем больше, чем шире шаг человека и чем ближе он к месту ввода тока в землю.

Напряжение прикосновения воздействует на человека, находящегося в поле растекания или вне его и прикоснувшегося к проводящим элементам, имеющим хороший электрический контакт с заземлителем. Напряжение прикосновения определяется как разность потенциалов рук человека и его ног? , где — потенциал корпуса электроустановки, — потенциал ног человека. Напряжение прикосновения тем меньше, чем ближе человек находится к точке стекания тока в землю.

Физические свойства грунта ограничивают зону растекания тока кругом радиусом около 20 м с центром в месте ввода тока в землю, за пределами которого потенциал на поверхности земли практически равен нулю.

Какие органы поражает электричество?

Насколько сильно поразило тело человека в момент удара током, зависит от того, по какому пути прошёл ток. В практике имеется несколько вариантов, по которым ток может пройти по организму:

• Если человек берет оголённый провод, находящийся под напряжением, двумя руками. Именуется этот путь рука — рука и проходит между руками, затрагивая органы дыхания и сердце.
• Когда человек стоит на земле, при этом прикасается к оголённому проводу рукой. Путь именуется рука — ноги, ток проникает через внутренние органы дыхания и сердца.
• Рабочий стоит ногами на земле, в районе неисправного заземления. Разряд тока получают ноги. Путь тока именуется нога — нога.
• Когда человек случайно прикоснулся головой токопроводящей части. Путь может именоваться голова — рука, голова — ноги.
• Самые опасные пути, по которым ток может пройти через организм, являются те, в которых задействованы самые важные для человека системы.

Классификация помещений

Учёт влияния различных факторов на исход электротравм производится путём классификации помещений по степени опасности поражения электрическим током.

С повышенной опасностью

К данному типу помещений относятся помещения, в которых имеет место быть, хотя бы один из перечисленных ниже факторов.

• температура воздуха более ;
• относительная влажность воздуха более 75 %;
• наличие в воздухе проводящей пыли;
• наличие проводящих полов;
• возможность одновременного прикосновения к оборудованию с значительно различным электрическим потенциалом.

С особой опасностью

К данному типу относятся помещения со следующими признаками:

• присутствие двух и более признаков помещений с повышенной опасностью;
• наличие в воздухе агрессивных к изоляции электрооборудования веществ;
• влажность воздуха, близкая к 100 %.

Без повышенной опасности

Все иные помещения, не удовлетворяющие перечисленным выше условиям, относятся к помещениям без повышенной опасности.

Пороговый ощутимый ток

Пороговый ощутимый ток , имеющий малые значения ( от 0 6 до 1 5 мА), вызывает первые ощутимые воздействия, но не травмирует. Под его воздействием практически исключается возможность самостоятельного отрыва человека от токоведущих установок.

Зависимость сопротивления чсло.

Пороговый ощутимый ток , имеющий малые значения ( от 0 6 до 1 5 мА), вызывает первые ощутимые воздействия, но не травмирует.

Пороговый ощутимый ток не можег вызвать поражения человека, и в этом смысле он не является опасным. Однако длительное ( в течение нескольких минут) прохождение его через человека отрицательно сказывается на здоровье и поэтому является недопустимым.

Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражения человека, и в этом смысле он не опасен. Однако длительное ( в течение нескольких минут) прохождение этого тока через человека может отрицательно сказаться на состоянии его здоровья и поэтому недопустимо.

Значения пороговых ощутимых токов распределяются по нормальному закону.

Значения пороговых ощутимых токов у разных людей различны.

Эти токи называются пороговыми ощутимыми токами и не представляют собой опасности, поскольку при таком раздражении человек свободно может самостоятельно освободиться от действия электрического тока.

Этот ток называется пороговым ощутимым током .

Электрическая схема экспериментальной установки для определения пороговых значений ощутимых токов.

Таким образом, значение порогового ощутимого тока в пределах 1 — 5 мА, определенное для человека различными авторами, проживающими в разных странах и работавшими по различным методикам, можно считать достаточно обоснованным; недаром оно не встречает возражений.

Таким образом, значение порогового ощутимого тока 1 — 5 мА, определенное для человека различными авторами, проживавшими в разных странах и работавшими по различным методикам, можно считать достаточно обоснованным: недаром оно не встречает возражений.

Следует подчеркнуть, что указанные значения пороговых ощутимых токов справедливы лишь при прохождении тока по пути рука — рука или рука — ноги. Наименьший ток 40 мкА при постоянном напряжении ощущается языком.

ГОСТ 12.1.009 — 76, а именно фибрил-ляционный ток, пороговый ощутимый ток , пороговый неотпускающий ток, пороговый фибрилляционный ток, ощутимый ток и неотпускающий ток. И это на миллионы вариантов по каждому из этих токов.

Схема определения со-противления тела человека.| График зависимости сопротивления.

Исход поражения электрическим током

В зависимости от ситуации исход шока может быть разнообразным. Если человек получил сильный электрический удар, у него могут возникнуть проблемы с кровообращением и дыханием. В тяжёлых ситуациях может начаться фибрилляция сердца — сердечная мышца начинает хаотично подёргиваться. Так как сердце фактически перестаёт работать, приток крови останавливается. При не оказанной первой медицинской помощи своевременно человек может умереть.

Чаще всего наблюдаются электрические удары в момент поражения людей током при его силе до 1000 В. Ожоги могут возникнуть при воздействии тока от 1 А и выше. Происходит это в основном, если при работе с током более 1000 В человек не соблюдает элементарных правил техники безопасности. Токоведущая часть находится на довольно близком для тела человека расстоянии, между ними возникает искровой разряд, который приводит к тяжёлым ожогам.

Если человек случайно получил искровой разряд, ток в момент соединения с телом нагревает ткани до 60°. Это приводит к свёртыванию белка, и на поражённом участке образуется ожог. Ожоги, вызванные электрическим током, вылечить довольно сложно.

Отпускающий ток

Отпускающий ток — электрический ток, не вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимых судорожных сокращений мышц руки, в которой зажат проводник.

Отпускающий ток — значение тока, при котором человек сохраняет способность самостоятельно освободиться от контакта с электропроводными частями.

Отпускающие токи можно считать условно безопасными, поскольку они не вызывают немедленного поражения. Однако при относительно длительном протекании таких токов через тело человека их величина растет, вызывая последующую потерю управления мышцами, а при отсутствии помощи — даже смерть.

Отпускающими токами считаются такие, при которых человек еще способен самостоятельно прервать электрическую цепь, проходящую через его тело.

Порог отпускающего тока — наибольшая величина тока, при которой человек еще в состоянии освободиться от напряжения самостоятельно, действием тех мышц, через которые проходит ток. Величины тока ниже этого порога называются отпускающими токами, большие — неотпускающими токами.

Значение отпускающих токов находится в пределах около 15 мА переменного тока и 50 — 80 мА постоянного.

С ростом частоты тока от 50 Гц до 15 кГц величины отпускающих токов возрастают, за исключением частоты 200 Гц, которая может рассматриваться как наиболее физиологически активная.

Только в некоторых особых условиях при создании безопасности приходится ориентироваться не на порог отпускающего тока , а на порог ощущения. Так, при работе на высоте ток, равный или несколько больший, чем порог ощущения, вызывая резкие непроизвольные движения, может привести к потере равновесия и к падению с высоты. В этом случае за длительно допустимый ток следует принимать ток, несколько меньший порога ощущения.

Однако не во всех случаях технически возможно осуществить защиту, за основу расчета которой принят отпускающий ток .

В дальнейшем, рассматривая лишь нормальные условия, будем принимать за длительно допускаемый ток, не превышающий порога отпускающего тока .

При уставке защитного отключения, выбранной из условий безопасности ( 1 — 29) и ( 1 — 32), когда в качестве длительно допустимого тока принят наибольший отпускающий ток , устройство обеспечивает безопасность и при однополюсном прикосновении к токоведущим частям.

Следовательно, если поддерживать в передвижной электроустановке сопротивление изоляции относительно земли в пределах норм, не ниже рекомендуемых в табл. 5, то ток, проходящий через человека, прикоснувшегося к корпусу при однофазном замыкании или к то-коведущему каналу в безаварийном режиме, не будет превышать порогового значения отпускающего тока . В этом случае может быть выполнено условие, содержащееся в ( 19), а уровень электробезопасности Бу будет иметь максимальное значение.

Наибольшие допустимые напряжения прикосновения. / пр и токи / /, проходящие через человека, при аварийном режиме производственных электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной или изолированной нейтралью и выше 1000 В с изолированной нейтралью.

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через человека в течение более 1 с, соответствуют отпускающим ( переменным) и неболевым ( постоянным) токам. Отпускающим током называется электрический ток, не вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимых судорожных сокращений мышц руки, в которой зажат проводник.

Наибольшие допустимые напряжения прикосновения Unp при аварийном режиме производственных.| Наибольшие допустимые напряжения.

Классификация электрического тока по степени воздействия на человека

Электрический ток различается по своей степени воздействия на человека. Он может быть:

• ощутимым;
• неотпускающимся;
• фибрилляционным.

Ощутимым называют электрический ток, при ударе которого человек чувствует явное раздражение. Ощутить на себе удар тока можно при 0,6 мА.

Неотпускающий — электрический ток, вызывающий непроизвольные судорожные движения конечностей, которые прикасаются к оголённым проводам.

Переменный ток, проходя по клеткам человеческого организма, подаёт импульсы, при которых у человека появляется эффект прилипания.

Фибрилляционный ток при ударе вызывает проблемы с сердечной системой. В этот момент человек может умереть от остановки сердца.

Неотпускающий ток

Неотпускающий ток — значение тока, который вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц. При этом человек теряет способность самостоятельно освободиться от контакта с токоведущими частями и при длительном воздействии подвергается смертельной опасности.

Неотпускающий ток ( 10 — 15 мА) вызывает непереносимую боль, при этом судороги так усиливаются, что пострадавший не может разжать руку, в которой находится токоведущая часть.

Неотпускающий ток — больший по величине, чем отпускающий, и может вызвать фибрилляцию сердца. Мышцы сердца при этом сокращаются несогласованно и работа сердца становится аритмичной.

Неотпускающий ток — электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.

Неотпускающий ток — электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в кото рой зажат проводник. Пороговый неотпускающий ток составляет 10 15 мЛ переменного тока и 50 — 60 мА постоянного. При таком токе человек уже не может самостоятельно разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, и оказывается как бы прикованным к ней.

Пороговые неотпускающие токи различны также у мужчин, женщин и детей.

Пороговый неотпускающий ток — наименьшее значение неотпускающего тока.

Пороговый неотпускающий ток — наименьшее значение неотпускающего тока, вызывающего при прохождения через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.

Порог неотпускающего тока — минимальная сила тока, вызывающая такое сгибание сустава, при котором человек не может самостоятельно освободиться от проводника.

Значения пороговых неотпускающих токов , как и ощутимых токов, у разных людей различны.

Значения пороговых неотпускающих токов , как и ощутимых токов, распределяются по нормальному закону.

Гц считается пороговым неотпускающим током . Ток, сила которого превышает силу порогового неотпускающего тока, усиливает болевые раздражения и судорожные сокращения мышц, которые распространяются на большие участки тела человека. В этом случае ток воздействует на мышцы туловища, в том числе грудной клетки, в результате чего может наступить смерть от удушья. Ток такой силы вызывает сужение кровеносных сосудов, затрудняет работу сердца и может вызвать потерю сознания. Ток силой 100 мА и более ( при частоте 50 Гц) раздражающе действует на мышцу сердца и вызывает быстрые — хаотические сокращения сердечной мышцы. При этом нарушается кровообращение, в организме возникает недостаток кислорода, а это ведет к прекращению дыхания и к смерти.

Пороговый неотпускающий ток — наименьшее значение неотпускающего тока .

Пороговый неотпускающий ток — наименьшее значение неотпускающего тока , вызывающего при прохождения через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.

Этот ток и принят условно за порог неотпускающих токов при постоянном напряжении.

Отпускающий ток

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через человека в течение более 1 с, соответствуют отпускающим ( переменным) и неболевым ( постоянным) токам. Отпускающим током называется электрический ток, не вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимых судорожных сокращений мышц руки, в которой зажат проводник.

Наибольшие допустимые напряжения.| Наибольшие допустимые напряжения.

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через человека в течение более 1 с, соответствуют отпускающим ( переменным) и неболевым ( постоянным) токам. Отпускающим током называется электрический ток, не вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимых судорожных сокращений мышц руки, в которой зажат проводник.

Безопасным принято считать ток, при котором человек может самостоятельно отпустить токоведущий предмет. Таким отпускающим током для человека является переменный ток до 10 МА и постоянный до 50 МА. Смертельным считается ток силой 0 10 А и выше, опасным — 0 05 А и выше.

Безопасным следует считать ток, при котором человек может самостоятельно отпустить токоведущий предмет. Таким отпускающим током для человека является переменный ток до 10 ма и постоянный до 50 ма.

Порог отпускающего тока — наибольшая величина тока, при которой человек еще в состоянии освободиться от напряжения самостоятельно, действием тех мышц, через которые проходит ток. Величины тока ниже этого порога называются отпускающими токами , большие — неотпускающими токами.

Пр. дельные значения тока вызываемые им реакции организма человека.

Зависимость опасности поражения от величины тока — неоднозначна, так как существенное влияние оказывают и другие факторы. Из различных случаев подключения человека в цепь тока наиболее опасны такие, при которых плотность тока, проходящего через сердце, легкие и мозг, является максимальной. Решающее влияние на исход поражения оказывает продолжительность воздействия тока. Установлено, что при значительной длительности воздействия тока ( более 3 с), отпускающие токи могут стать удерживающими и даже вызвать смертельный исход.

Так, в нормальных условиях, когда человеку не грозят никакие опасности, кроме электрического тока, опасность возникает при неотпускающем токе. При этом человек не в состоянии освободиться от токоведущих частей, он совершенно беспомощен. Поэтому недопустимо, чтобы через человека сколько-нибудь длительно проходил ток выше отпускающего. Если ток отпускающий, человек сам — разрывает цепь и освобождается от тока. Можно считать, что в таких условиях при случайном прикосновении к частям, находящимся под напряжением, отпускающий ток не вызывает реальной опасности.

Зависимость сопротивления тела человека от приложенного напряжения.

Допустимым током следует задаваться, исходя из тех пороговых значений тока, при которых появляется реальная опасность. Так, в нормальных условиях, когда человеку не грозят никакие опасности, кроме опасности поражения электрическим током, поражение возможно только при неотпускающем токе. При этом человек не в состоянии освободиться от токоведущих частей, он совершенно беспомощен. Поэтому недопустимо, чтобы через человека сколько-нибудь длительно проходил ток выше отпускающего. Если ток отпускающий, человек сам разрывает цепь и освобождается от тока. Можно считать, что в таких условиях при случайном прикосновении к частям, находящимся под напряжением, отпускающий ток не вызывает реальной опасности.

Из-за чего опасный тот или иной ток

Тяжесть поражения человеческого организма зависит от многих факторов:

• Силы тока и напряжения;
• Продолжительности воздействия;
• Типа тока и частоты;
• Сопротивления человеческого тела — величины непостоянной, зависящей от множества факторов.

Разные травмы при поражении электротоком обусловлены природой движения частиц: переменный вызывает хаотичные судороги внутренних органов, постоянный — нагрев, ожоги, разрушение тканей организма.

Сила тока и напряжение

Важным параметром, определяющим опасность поражения, является сила тока. Опасным считается переменный электроток 10–15 мА и выше, постоянный — 50–80 мА.

Вам это будет интересно Определение резонанса

Для человека переменный ток опаснее постоянного при напряжениях, с которыми людям чаще всего приходится сталкиваться в повседневной жизни. Удар постоянного электротока происходит при напряжении 120 В, для переменного тока подобное поражение происходит при U=42 В.

При высоком напряжении (500 В и выше) постоянный ток представляет такую же опасность для организма, как и переменный. При более высоком U, он становится даже более опасным для человека.

Измерение амперметром

Длительность поражающего воздействия

С увеличением времени воздействия происходит разрушение эпидермиса в месте контакта, снижение сопротивления человеческого тела, увеличение силы протекающего электротока. Усиленное потоотделение в этот момент способно снизить сопротивление в десятки раз. Длительный контакт с электричеством вызывает накопление отрицательных воздействий на ткани организма.

Сопротивление человеческого тела

Закон физики гласит: чем выше сопротивление, тем меньше сила тока в цепи. Состояние эпидермиса во многом определяет величину общего сопротивления человеческого организма (до 90%). Неповреждённые, сухие, огрубевшие кожные покровы обладают свойствами диэлектрика. Удельное сопротивление тела человека в этом случае составляет 40 000–100 000 Ом.

Причины снижения сопротивления тела человека

Величина не является постоянной. Зависит от площади воздействия и плотности контакта, продолжительности прохождения тока через тело. Значение имеет толщина кожных покровов – у женщин и детей он более тонкий, подвергается наибольшему поражению.

Причины снижения сопротивления:

• Высокая температура, потоотделение;
• Повреждения эпидермиса;
• Повышенная влажность в помещении.

Важно! Лица, находящиеся в состоянии алкогольного опьянения, подвергаются особой опасности поражения электричеством из-за резкого падения сопротивления

Тип тока и частота

Число колебаний полюсов в сети электропитания называется частотой. В России и странах СНГ принята стандартная величина 50 Гц, что означает — каждую секунду направление переменного тока меняется 50 раз. К постоянному электротоку эта единица измерения не имеет отношения, электроны движутся в одном направлении.

Справка! Наибольшую опасность представляют поражения с частотой в диапазоне от 50 до 500 Гц.

Частота 50 Гц

При частоте свыше 20 кГЦ, благодаря скин-эффекту, переменный ток не причиняет вреда человеку, проходя по поверхности кожных покровов и не проникая внутрь организма. Никола Тесла доказал это опытным путём касаясь голыми руками электродов с потенциалом 100 кВ с частотой 100 кГц.