Які фактори визначають небезпеку ураження електричним струмом. Забезпечення безпеки при експлуатації електроустановок і захист від несприятливого впливу електрики фактори, що визначають небезпеку ураження електричним струмом

Характер і наслідки впливу на людину електричного струму залежать від наступних факторів:

Значення струму, що проходить через тіло людини,

Електричного опору людини,

Рівня прикладеного до людини напруги,

Тривалості впливу електричного струму,

Шляхи струму через тіло людини,

Роду і частоти електричного струму,

Умов зовнішнього середовища та інших факторів.

Електричний опір тіла людини.

Тіло людини є провідником електричного струму, правда, неоднорідним по електричному опору. Найбільший опір електричному струму надає шкіра, тому опір тіла людини визначається головним чином опором шкіри.

Шкіра складається з двох основних шарів: зовнішнього - епідермісу і внутрішнього - дерми. Зовнішній шар - епідерміс, в свою чергу, має кілька шарів, з яких самий товстий верхній шар називається роговим. Роговий шар в сухому незабрудненому стані можна розглядати як діелектрик: його об'ємне питомий опір досягає 10 5 - 10 6 Ом · м, що в тисячі разів перевищує опір інших шарів шкіри, опір дерми незначно: воно в багато разів менше опору рогового шару.

Опір тіла людини в сухий, чистої і неушкодженої шкірі (виміряний при напрузі 15-20 В) коливається від 3 до 100 кОм і більше, а опір внутрішніх шарів тіла складає всього 300-500Ом.

В якості розрахункової величини при змінному струмі промислової частоти застосовують опір тіла людини, що дорівнює 1000 Ом.

У дійсних умовах опір тіла людини не є постійною величиною. Воно залежить від ряду факторів, у тому числі від стану шкіри, стану навколишнього середовища, параметрів електричного кола та ін.

Пошкодження рогового шару (порізи, подряпини, садна та ін.) Знижують опір тіла до 500-700 Ом, що збільшує небезпеку ураження людини струмом. Такий же вплив надає зволоження шкіри водою або потом.

Забруднення шкіри шкідливими речовинами, добре проводять електричний струм (пил, окалина і т.п.) призводять до зниження її опору.

На опір тіла впливає і площа контактів, а також місце торкання, так як у одного і того ж людини опір шкіри неоднаково на різних ділянках тіла. Найменшим опором володіє шкіра обличчя, шиї, рук на ділянці вище долонь і, особливо на стороні, зверненій до тулуба, пахвових западинах, тильної сторони кисті та ін. Шкіра долонь і підошов має опір, у багато разів перевищує опір шкіри інших ділянок тіла.

Зі збільшенням струму і часу його проходження опір тіла людини падає, так як при цьому посилюється місцевий нагрів шкіри, що призводить до розширення її судин, до посилення постачання цієї ділянки кров'ю і збільшення потовиділення.

З ростом напруги, прикладеного до тіла людини, опір шкіри зменшується в десятки разів, наближаючись до опору внутрішніх тканин (300-500 Ом). Це пояснюється електричним пробоєм рогового шару шкіри, збільшенням струму, що проходить через шкіру.

Зі збільшенням частоти струму опір тіла буде зменшуватися, і при 10-20 кГц зовнішній шар шкіри практично втрачає опір електричному струму.

Величина струму. Основним чинником, що обумовлює результат ураження електричним струмом, є сила струму, що проходить через тіло людини. Характер впливу струму на людину в залежності від сили та виду струму наведено в Таблиці 7.1

Таблиця 7.1.

Характер впливу струму на людину (шлях струму рука - нога, напруга 220 В)

	Змінний струм, 50 Гц	Постійний струм
	Початок відчуття, легке тремтіння пальців	відчуттів немає
	Початок больових відчуттів	відчуттів немає
	Початок судом в руках	Свербіж, відчуття нагріву
	Судоми в руках, важко, але можна відірватися від електродів	Посилення відчуття нагріву
	Сильні болі та муки, неотпускающий ток, утруднене дихання
	параліч дихання	Судоми рук, утруднення дихання
		Параліч дихання при тривалому протіканні струму
	Те ж, за менший час	Фібриляція серця при дії струму протягом 2-3 с, параліч дихання

Відчутний струм - електричний струм, який викликає при проходженні через організм відчутні подразнення. Відчутні подразнення викликає змінний струм силою 0,6-1,5 А і постійний - силою 5-7 А. Вказані значення є граничними відчутними струмами; з них починається область відчутних струмів.

неотпускающий ток - електричний струм, який викликає при проходженні через людину непереборні судомні скорочення м'язів руки, в якій затиснутий провідник. Граничний не відпускає струм становить 10-15 мА змінного струму і 50-60 мА постійного струму. При такому струмі людина вже не може самостійно розтиснути руку, в якій затиснута струмоведучих частин і виявляється як би прикутим до неї.

фібрілляціонние ток - електричний струм, який викликає при проходженні через організм фібриляцію серця. Граничний фібрілляціонние ток становить 100 мА змінного струму і 300 мА постійного струму при тривалості впливу 1-2 с. по шляху рука-ноги або рука-рука. Фібрілляціонние ток може досягти 5А. Струм більше 5А фибрилляцию серця не викликає. При таких токах відбувається миттєва зупинка серця.

Тривалість дії електричного струму . Істотний вплив на результат поразки надає тривалість проходження струму через тіло людини. Небезпека ураження струмом внаслідок фібриляції серця залежить від того, з якою фазою серцевого циклу збігається час проходження струму через область серця. Якщо тривалість проходження струму дорівнює або перевищує час кардиоцикла (0,75-1с), то струм «зустрічається» з усіма фазами роботи серця (в тому числі найбільш вразливою), що вельми небезпечно для організму. Якщо ж час дії струму менше тривалості кардиоцикла на 0,5 с або більше, то ймовірність збігу моменту проходження струму з найбільш вразливою фазою роботи серця, а, отже, і небезпека ураження різко зменшуються. Вказана обставина використовується в швидкодіючих пристроях захисного відключення, де час спрацьовування менше 0,2 с.

Шлях струму через тіло людини. Відіграє істотну роль у результаті поразки, так як струм може пройти через життєво важливі органи: серце, легені, головний мозок і ін. Вплив шляху струму на результат поразки визначається також опором шкіри на різних ділянках тіла.

Можливих шляхів струму в тілі людини, які також називаються петлями струму, досить багато. Найбільш часто зустрічаються петлі струму: рука-рука, рука-ноги, нога-нога. Найбільш небезпечні петлі голова-руки і голова-ноги.

Рід і частота електричного струму . Постійний струм приблизно в 4-5 разів безпечніше змінного. Це положення справедливо лише для напруг до 250-300В. При більш високих напругах постійний струм більш небезпечний, ніж змінний (з частотою 50 Гц).

Зі збільшенням частоти змінного струму повний опір тіла зменшується, що призводить до збільшення струму, що проходить через людину, отже, небезпека ураження збільшується.

Умови зовнішнього середовища. Сирість, струмопровідна пил, їдкі пари і гази, руйнівно діють на ізоляцію електроустановок, а також висока температура навколишнього повітря знижують електричний опір тіла людини, що ще більше збільшує небезпеку ураження його струмом.

Залежно від наявності перелічених умов, що підвищують небезпеку впливу струму на людину, все приміщення ділять за небезпекою ураження людини електричним струмом на наступні класи: (Таблиця 7.2.)

Таблиця 7.2.

Класифікація приміщень по небезпеки поразки електричним струмом

Критерії безпеки електричного струму. При проектуванні, розрахунку та експлуатаційному контролі захисних систем керуються допустимими значеннями струму при даному шляху його протікання і тривалості впливу відповідно до ГОСТ 12.1.038-82.

При тривалому впливі допустимий струм прийнятий в 1 мА. При тривалості впливу до 30 с - 6 мА. При впливі 1 з і менш величини струмів наведені в таблиці 7.3., Проте, вони не можуть розглядатися як забезпечують повну безпеку, і приймаються в якості практичних допустимих з досить малою вірогідністю поразки.

Таблиця 7.3.

Практично допустимі величини струму

Ці струми вважаються допустимими для найімовірніших шляхів їх протікання в тілі людини: рука-рука, рука-ноги, і нога-нога.

Ступінь шкідливого впливу електричного струму на людину при його ураженні залежить від: - індивідуальних особливостей організму; - загального електричного опору тіла (провідності); - напруги і роду струму; - шляхи проходження струму через тіло людини; - тривалості впливу; - умов зовнішнього середовища (температура, вологість, запиленість) та інших факторів.

індивідуальні особливості людей в значній мірі визначають результат ураження. Струм, що викликає лише слабкі відчуття в однієї людини, може бути неминучий для іншого.

неотпускающий ток - це електричний струм, який викликає при проходженні через людину непереборні судомні скорочення м'язів руки, в якій затиснутий провідник.

Характер впливу при одному і тому ж значенні струму залежить від стану нервової системи та всього організму в цілому, а також від маси людини та його фізичного розвитку. Прояв індивідуальних особливостей організму людини виражається в фізичному і психічному стані організму:

Висока або низька активність; - ступінь концентрації уваги; - безвольність, стомлення, алкогольне сп'яніння; - ослаблення організму в зв'язку з хворобою. При зниженні життєвого тонусу організму небезпека ураження електричним струмом зростає.

Загальна електричний опір людського організмаскладивается з опорів ділянок тіла, розташованих на шляху струму. Основним опором в ланцюзі струму через тіло людини є верхній роговий шар шкіри. Опір тіла людини змінюється в широких межах і залежить від: - стану шкіри (суха, волога, чиста, пошкоджена і т.п.); - щільності контакту; - площі контакту; - величини струму через людини і прикладеної напруги; - частоти струму; - часу впливу струму на людину.

У зв'язку з великими відмінностями значень опору тканин людини і неможливістю заздалегідь передбачити місце контакту тіла людини з струмоведучих частиною обладнання визначити вражаючу величину сили струму неможливо. Тому для оцінки безпечних умов виходять з допустимого напруги.

Безпечна напруга (мале напруга)- це номінальна напруга не більше 42 В, що застосовується з метою зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Однак, з урахуванням вимог Міжнародного електротехнічного комітету (МЕК) уточнюють поняття безпечної напруги як наднизьким споживанням (мале) напруга . Воно становить напруга, що не перевищує 50В змінного струму і 120В постійного струму.

Встановлено, що змінний струм частотою 50-60 Гц більш небезпечний, ніж постійний. Це випливає також з таблиці 1, так як одні й ті ж дії викликаються великими значеннями постійного струму, ніж змінного. Однак навіть невеликий постійний струм, нижче порога відчуття, при швидкому розриві ланцюга дає дуже різкі удари, іноді викликають судоми м'язів рук. шлях, За яким електричний струм проходить через тіло людини, багато в чому визначає ступінь ураження організму. Можливі такі варіанти напрямків руху струму по тілу людини: - людина обома руками доторкається до струмопровідних проводів (частин обладнання), в цьому випадку виникає напрям руху струму від однієї руки до іншої, тобто "Рука - рука"; - при торканні однією рукою до джерела шлях струму замикається через обидві ноги на землю "Рука - ноги"; - при пробої ізоляції струмоведучих частин обладнання на корпус руки працюючого виявляються під напругою, в той же час стікання струму з корпусу обладнання на землю призводить до того, що і ноги виявляються під напругою, але з іншим потенціалом, так виникає шлях струму "руки ноги";

При стікання струму в землю від несправного електрообладнання земля поблизу отримує змінюється потенціал напруги, і людина, що вступила обома ногами на таку землю, виявляється під різницею потенціалів, тобто кожна з його ніг отримує різний потенціал напруги, в результаті виникає крокові напругу і електричний ланцюг "Нога - нога";- дотик головою до струмоведучих частин може викликати, в залежності від характеру виконуваної роботи, шлях струму на руки або на ноги - "Голова - руки", "голова - ноги".

Перераховані варіанти проходження струму через тіло людини не є вичерпними. Спостерігалися випадки, коли струм проходив через тіло по інших шляхів: "спина - руки", "плече - кисть руки" і т.п. Всі варіанти розрізняються ступенем небезпеки.

Найбільш небезпечними є варіанти "голова - руки", "голова - ноги", "руки - ноги". Це пояснюється тим, що в зону ураження потрапляють життєво важливі системи організму - головний мозок, серце.

Тривалість дії струму. Небезпека для організму людини тим менше, чим менше тривалість дії струму. Якщо струм неотпускающий, але ще не викликає порушень дихання і роботи серця, то швидке відключення рятує потерпілого, який не зміг би звільнитися сам. імовірність настання фібриляції, А також зупинки серця залежить від тривалості дії струму.

фібриляція серця - це різночасне і розрізнене скорочення окремих волокон серцевого м'яза, нездатне підтримувати його ефективну роботу і самостійно (без енергійних лікувальних заходів) не проходить.

При тривалому впливі струму опір тіла людини падає і струм зростає до значення, здатного викликати зупинку дихання або навіть фібриляцію серця. Зупинка дихання виникає не миттєво, а через кілька секунд, причому, чим більший струм проходить через людину, тим менше цей час. Своєчасне відключення потерпілого дозволяє запобігти параліч дихальних м'язів.

Умови зовнішнього середовища, що оточує людину в ході виробничої діяльності, можуть підвищити небезпеку ураження електричним струмом. Наприклад, робота в жарких і сирих приміщеннях з великими енерговитратами призводить до підвищеного потовиділення і до зменшення опору поверхневого шару шкіри. Стиснутий характер приміщень збільшує ймовірність випадкового дотику до струмопровідних частин обладнання. Металевий або інший струмопровідний підлогу також створює підвищену Електронебезпека.

Схожа інформація.

Небезпека ураження людини електричним струмом визначається факторами електричного (напруга, сила, рід і частота струму, електричний опір людини) і неелектричних характеру (індивідуальні особливості людини, тривалість дії струму і його шлях через людини), а також станом навколишнього середовища.
Фактори електричного характеру. Сила струму є основним чинником, що обумовлює ступінь ураження людини, і в залежності від цього встановлені категорії впливу: пороговий відчутний струм, пороговий ноотпускающій ток і пороговий фібрнлляціонний струм.
Електричний струм найменшої сили, що викликає відчутні людиною роздратування, називається граничним відчутним струмом. Людина починає відчувати вплив змінного струму частотою 50 Гц, силою в середньому близько 1,1 мА, а постійного струму близько 6 мА. Воно сприймається як слабке свербіння і легке поколювання при змінному струмі або нагрівання шкіри при постійному.
Граничний відчутний струм, вражаючи людину, може з'явитися непрямою причиною нещасного випадку, викликавши мимовільні помилкові дії, що збільшують існуючу ситуацію (робота на висоті, поблизу струмоведучих, рухомих частин і т. Д.).
Збільшення сверхпороговое відчутного струму викликає у людини судоми м'язів і хворобливі відчуття. Так, при змінному струмі 10-15 мА, а постійному 50-80 мА людина не в змозі подолати судоми м'язів, розтиснути руку, якою стосується струмоведучих частини, відкинути провід і виявляється як би прикутим до струмоведучих частини. Такий струм називається пороговим неминучий.
Перевищує його ток посилює судомні скорочення м'язів і больові відчуття, поширює їх на велику область тіла. Це ускладнює дихальні рухи грудної клітки, викликає звуження кровоносних судин, що призводить до підвищення артеріального тиску і підвищення навантаження на серце. Змінний струм 80-100 мА, а постійний 300 мА безпосередньо впливають на серцевий м'яз, і через 1-3 с з початку його дії виникає фібриляція серця. В результаті припиняється кровообіг і настає смерть. Цей струм називається фібрілляціонние, а найменше його значення - пороговимфібрілляціонним струмом. Змінний струм силою 100 мА і більше миттєво викликає смерть від паралічу серця. Чим більше значення струму, що проходить через людину, тим більше небезпека ураження, але ця залежність неоднозначна, так як небезпека пораження залежить також від ряду інших факторів, в тому числі неелектричних характеру.
Рід і частота струму. При напрузі до 250-300 В постійний і змінний струми однакової сили чинять різний вплив на людину. Ця різниця зникає при більшій напрузі.
Найбільш несприятливим є змінний струм промислової частотою 20-100 Гц. При збільшенні або зменшенні за цими межами частот значення неминучий струму зростають, і при частоті, рівній нулю (постійний струм), вони стають більше приблизно в 3 рази.
Опір ланцюга людини електричного струму. Електричний опір ланцюга людини (Rч) еквівалентно сумарному опору декількох включених послідовно елементів: тіла людини r т.ч, одягу r од (при дотику ділянкою тіла, захищеним одягом), взуття r про та опорної поверхні

R ч \u003d r т.ч. + R од + r про + r оп

З рівності можна зробити висновок: величезне значення має ізолює здатність підлог і взуття для забезпечення безпеки людей від ураження струмом.
Індивідуальні здібності опору тіла людини. Електричний опір тіла людини є невід'ємною складовою при його включенні в електричний ланцюг. Найбільшим електричним опором володіє шкіра, і особливо її верхній роговий шар, позбавлений кровоносних судин. Опір шкіри залежить від її стану, щільності та площі контактів, величини прикладеної напруги, сили і часу впливу струму. Найбільший спротив чинить чиста, суха, непошкоджена шкіра. Збільшення площі і щільності контактів з струмоведучими частинами знижує її опір. Зі збільшенням прикладеної напруги опір шкіри зменшується в результаті пробою верхнього шару. Збільшення сили струму або часу його протікання також знижує електричний опір шкіри внаслідок нагрівання її верхнього шару.
Опір внутрішніх органів людини є також змінною величиною, яка залежить від фізіологічних чинників, стану здоров'я, психічного стану. У зв'язку з цим до обслуговування електроустановок допускаються особи, які пройшли спеціальний медичний огляд, не мають шкірних захворювань, захворювань серцево-судинної, центральної і периферичної нервових систем і інших хвороб. При проведенні різних розрахунків але забезпечення електробезпеки умовно приймають опір тіла людини рівним 1000 Ом.
Тривалість дії струму. Збільшення тривалості впливу струму на людину посилює тяжкість ураження через зниження опору тіла за рахунок зволоження шкіри потім і відповідного збільшення проходить через нього струму, виснаження захисних сил організму, що протистоять впливу електричного струму. Між допустимими для людини величинами напруг дотику і сили струмів існує певна залежність, дотримання якої забезпечує електробезпека. Напруга дотику - це напруга між двома точками ланцюга струму, яких одночасно стосується людина.
Гранично допустимі рівні напруг дотику і сили струмів вище відпускають встановлені для шляхів струму від однієї руки до іншої і від руки до ніг, ГОСТ 12.1.038-82 "ССБТ. Електробезпека. Гранично допустимі рівні напруг дотику », які для нормального (неаварійного) режиму роботи електроустановок при тривалості впливу не більше 10 хв на добу не повинні перевищувати наступних значень: при змінному (50 Гц) і постійному струмі (відповідно напругою 2 і 8 В, сила струму відповідно 0,3 МА).
При роботі на харчових підприємствах в умовах високі л температур (\u003e 250С) і відносної вологості повітря (\u003e 75%) вказані значення напруги дотику і струми повинні бути зменшені в 3 рази. При аварійному режимі, т. Е. При роботі несправної електроустановки, яка загрожує електротравми, їх значення вказані в табл. 4.
З даних табл. 4 випливає, що при змінному струмі силою З мА і постійному 15 мА людина самостійно може звільнитися від струмоведучих частин протягом періоду тривалістю більше 1 с. Ці струми вважаються тривало допустимими, якщо відсутні обставини, що збільшують небезпеку.
Таблиця 4

	Нормі- руемой вели чину	Гранично допустимі рівні, не більше, при тривалому впливі струму
	Нормі- руемой вели чину
Змінний (50 Гц)
Змінний (50 Гц)
постійний
постійний

Шлях струму через людини істотно впливає на результат поразки, небезпека якого особливо велика, якщо він проходить через життєво важливі органи: серце, легені, головний мозок.
У тілі людини струм проходить не але найкоротшій відстані між електродами, а рухається головним чином уздовж потоків тканинної рідини, кровоносних і лімфатичних судин і оболонок нервових стовбурів, що володіють найбільшою електропровідністю.
Шляхи струму в тілі людини називають петлями струму. Для електротравм з важким або смертельними наслідками найбільш характерні наступні петлі струму: рука - рука (40% випадків), права рука -ноги (20%), ліва рука-ноги (17%), нога -нога (8%).
Багато факторів навколишнього виробничого середовища істотно впливають на електробезпека. У вологих приміщеннях з високою температурою умови для забезпечення елсктробезопасності несприятливі, так як при цьому терморегуляція організму людини здійснюється в основному за допомогою потовиділення, а це призводить до зменшення опору тіла людини. Заземлені металеві струмопровідні конструкції сприяють підвищенню небезпеки ураження струмом через те, що людина практично постійно пов'язаний з одним з полюсів (землею) електроустановки. Струмопровідна пилу призводить до зростання можливість випадкового електричного контакту людини з струмоведучими частинами і землею.
Залежно від впливу навколишнього середовища «Правил улаштування електроустановок» (ПУЕ) виробничі приміщення за ступенем небезпеки ураження людини електричним струмом класифіковані.
Приміщення з підвищеною небезпекою, які характеризують наявністю в них одного з таких ознак:

вогкість (відносна вологість повітря тривалий час перевищує 75%);
струмопровідна пил, яка може осідати на проводах, проникати всередину машин, апаратів і т. п .;
струмопровідні підлоги (металеві, земляні, залізобетонні, цегляні і т. п.);
висока температура повітря (постійно або періодично перевищує 35 ° С, наприклад, приміщення з сушарками, котельні і т. п.);
можливість одночасного дотику людини до яких з'єднання з землею металоконструкцій будинків, технологічним апаратам, механізмам і т. п., з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання - з іншого. Прикладом приміщень з підвищеною небезпекою можуть бути в пивоварінні і безалкогольному виробництві - бродильне відділення, відділення приготування сухих напоїв, цехи готової продукції; сушильні й елеваторні відділення крохмале-патокового виробництва; тістоприготувальне відділення хлібозаводів.

Особливо небезпечні приміщення, що характеризуються наявністю однієї з таких ознак:

особлива сирість (відносна вологість повітря близька до 100%, стеля, стіни, підлога і предмети в приміщенні покриті вологою);
хімічно активна або органічне середовище (агресивні пари, гази, рідини, що утворюють відкладення або цвіль, що руйнують ізоляцію і токоведущіс частини електрообладнання);
одночасно два або більше ознаки приміщень підвищеної небезпеки. До приміщень цього класу, наприклад, відносяться пляшок відділення, цехи розливу купажу, варіння сиропу на пивобезалкогольних виробництвах; сиропної, варильні, сепараторні відділення крахмало-патокового виробництва.

Приміщеннями без підвищеної небезпеки є такі, в яких відсутні ознаки зазначених вище приміщень.
Території розміщення зовнішніх електроустановок прирівнюються до особливо небезпечних приміщень.

Корисна інформація:

Ступінь ураження людини при проходженні через нього електричного струму залежить від сили електричного струму, роду і значення напруги, частоти електричного струму, шляху проходження струму через організм людини, тривалості дії, умов зовнішнього середовища, електричного опору тіла людини.

2.1. Сила струму

Сила струму є основним вражаючим фактором. Встановлено такі порогові значення сили струму:

1. ток відчутний становить 0,5-1,5 мА для змінного ( f \u003d 50 Гц) і 5-7 мА для постійного струму, при цьому характерно легке поколювання, слабкий свербіж при змінному струмі і відчуття нагріву шкіри на ділянці, що стосується токопроводящей частини, при постійному струмі;

2. ток неотпускающий становить 10 - 15 мА для змінного і 50 - 80 мА для постійного струму, при цьому характерна ледь переноситься біль з мимовільним скороченням м'язів передпліччя, неможливість розтиснути руку;

3. ток фібрілляціонние (смертельний) становить 80-100 мА і більше для змінного і 300 мА для постійного струму, при цьому виникає фібриляція серця, тобто хаотичні, швидкі і різночасові скорочення волокон серцевого м'яза (фібрил), при яких серце перестає працювати як насос і не в змозі забезпечити рух крові по кровоносних судинах, що тягне за собою недолік кисню, це, в свою чергу, призводить до припинення дихання, внаслідок чого настає смерть.

2.2.Продолжітельность впливу електричного струму

Аналіз дослідів над тваринами показує пряму залежність тривалості проходження електричного струму через організм на результат поразки. Така залежність пояснюється тим, що зі збільшенням тривалості впливу струму на живу тканину зростає значення струму, накопичуються наслідки впливу електричного струму і, нарешті, підвищується ймовірність збігу моментів проходження струму через серце з уразливою фазою Т серцевого циклу (кардиоцикла).

Зростання значення струму обумовлено зменшенням опору організму. Наслідки впливу струму на живий організм виражаються в порушенні функцій центральної нервової системи, зміні складу крові, місцевому руйнуванні тканин під впливом тепла, що виділяється, порушення роботи серця і легенів.

Кожен цикл серцевої діяльності складається з двох періодів: діастоли, Коли шлуночки серця, перебуваючи в розслабленому стані, заповнюються кров'ю, і систоли, Коли серце, скорочуючись, виштовхує кров в артеріальні судини. Найбільш вразливим серце стає в фазі Т (0,2 с), коли закінчується скорочення шлуночків в діастолі і вони переходять в розслаблений стан. Весь період кардиоцикла становить 0,75 - 1,0 с. Тому якщо під час фази Т через серце проходить електричний струм, то, як правило, виникає фібриляція серця.

Згідно ГОСТ 12.1.038-82 залежно від тривалості протікання електричного струму через тіло людини встановлені гранично допустимі значення сили струму для змінного струму частотою 50 Гц: 500 мА протягом 0,1 с і 50 мА протягом 1 с.

Характер і наслідки впливу на людину електричного струму залежать від наступних факторів: електричного опору тіла людини; величини напруги і струму; тривалості впливу електричного струму; шляху струму через тіло людини; роду і частоти електричного струму; умов зовнішнього середовища.

Електричний опір тіла людини.Тіло людини є провідником електричного струму, правда, неоднорідним по електричному опору. Найбільший опір електричному струму надає шкіра, тому опір тіла людини визначається головним чином опором шкіри.

Шкіра складається з двох основних шарів: зовнішнього - епідермісу і внутрішнього - дерми. Зовнішній шар - епідерміс в свою чергу має кілька шарів, з яких самий товстий верхній шар називається роговим. Роговий шар в сухому і незабрудненому стані можна розглядати як діелектрик: його питомий об'ємний опір досягає 10 5 -10 6 Ом-м, т. Е. В тисячі разів перевищує опір інших шарів шкіри і внутрішніх тканин організму. опір внутрішнього шару шкіри- дерми - незначно: воно в багато разів менше опору рогового шару.

Опір тіла людини в сухий, чистої і неушкодженої шкірі (виміряний при напрузі 15 - 20 В) коливається від 3 до 100 кОм і більше, а опір внутрішніх шарів тіла складає всього 300 - 500 Ом.

Внутрішній опір тіла вважається активним. Його величина залежить від площі ділянки тіла, по якому проходить струм.

Зовнішнє опір тіла складається ніби з двох паралельно включених опорів: активного і ємнісного. У практиці зазвичай нехтують ємнісним опором, яке незначно, і вважають опір тіла людини чисто активним і незмінним.

В якості розрахункової величини при змінному струмі промислової частоти застосовують активний опір тіла людини дорівнює 1000 Ом.

Пошкодження рогового шару (порізи, подряпини, садна та ін.) Знижують опір тіла до 500-700 Ом, що збільшує небезпеку ураження людини струмом.

Такий же вплив надає зволоження шкіри водою або потом. Тому, робота з електроустановками вологими руками або в умовах, що викликають зволоження шкіри, а також при підвищеній температурі, що викликає посилене потовиділення, посилює небезпеку ураження людини струмом.

Забруднення шкіри шкідливими речовинами, добре проводять електричний струм (пил, окалина і т. П.), Призводить до зниження її опору.

На опір тіла впливає площа контактів, а також місце торкання, так як у одного і того ж людини опір шкіри неоднаково на різних ділянках тіла. Найменшим опором володіє шкіра обличчя, шиї, рук на ділянці вище долонь і особливо на стороні, зверненій до тулуба, пахвових западинах, тильної сторони кисті та ін. Шкіра долонь і підошов має опір, у багато разів перевищує опір шкіри інших ділянок тіла.

Зі збільшенням струму і часу його проходження опір тіла людини падає, так як при цьому посилюється місцевий нагрів шкіри, що призводить до розширення її судин, К посилення постачання цієї ділянки кров'ю і збільшення потовиділення.

Зі збільшенням частоти струму опір тіла буде зменшуватися і при 10-20 кГц зовнішній шар шкіри практично втрачає опір електричному струму.

Величина струму і напруги.Основним фактором, що обумовлює результат ураження електричним струмом, є сила струму, що проходить через тіло людини.

Напруга, прикладена до тіла людини, також впливає на результат поразки, оскільки воно визначає значення струму, що проходить через людину.

Таблиця 1. Граничні межі струмів різної величини

Рід і частота електричного струму.Постійний струм приблизно в 4-5 разів безпечніше змінного. Це випливає із зіставлення порогових відчутних, а також неотпускающих струмів для постійного та змінного струмів. Це положення справедливо лише для напруг до 250 - 300 В. При більш високих напругах постійний струм більш небезпечний, ніж змінний (з частотою 50 Гц).

Для змінного струму грає роль також і його частота. Зі збільшенням частоти змінного струму повний опір тіла зменшується, що призводить до збільшення струму, що проходить через людину, а отже підвищується небезпека ураження.

Найбільшу небезпеку становить струм з частотою від 50 до 1000 Гц; при подальшому підвищенні частоти небезпека ураження зменшується і повністю зникає при частоті 45 - 50 кГц. Ці струми зберігають небезпека опіків. Зниження небезпеки ураження струмом із зростанням частоти стає практично помітним при 1 - 2 кГц.

Тривалість дії електричного струму.Істотний вплив на результат поразки надає тривалість проходження струму через тіло людини. Тривала дія струму призводить до тяжких, а інколи смертельним поразок.

Вплив тривалості проходження струму через тіло людини на результат поразки можна оцінити емпіричної формулою:

I h \u003d 50 / t,

де I h - струм, що проходить через тіло людини, мА; t -тривалість проходження струму, с.

Ця формула дійсна в межах 0,1-1,0 с. Її використовують для визначення гранично допустимих струмів, що проходять через людину по шляху рука - ноги, необхідних для розрахунку захисних пристроїв.

При тривалому впливі допустимий безпечний струм прийнятий в 1 мА.

При тривалості впливу до 30 з -б мА.

При впливі 1 з і менш величини струмів наведені нижче, однак вони не можуть розглядатися як забезпечують повну безпеку і приймаються в якості практично допустимих з досить малою вірогідністю поразки:

Ці струми вважаються допустимими для найімовірніших шляхів їх протікання в тілі людини: рука - рука, рука - ноги і нога - нога.

Безпечними значеннями струму при даному шляху його протікання і тривалості впливу відповідно до ГОСТ 12.1.038 - 82 керуються при проектуванні, розрахунку та експлуатаційному контролі захисних систем

Шлях струму через тіло людини.Шлях проходження струму через тіло людини відіграє істотну роль у результаті поразки, так як струм може пройти через життєво важливі органи: серце, легені, головний мозок і ін. Вплив шляху струму на результат поразки визначається також опором шкіри на різних ділянках тіла.

Можливих шляхів струму в тілі людини, які називаються також петлями струму,достатньо багато. Найбільш часто зустрічаються петлі струму: рука - рука, рука - ноги, і нога - нога (табл. 15.1).

Найбільш небезпечні петлі голова - руки і голова - ноги, але ці петлі виникають відносно рідко.

Таблиця 15.1. Характеристика шляхів струму в тілі людини

Індивідуальні властивості людини.Встановлено, що фізично здорові і міцні люди легше переносять електричні удари.

Підвищеною сприйнятливістю до електричного струму відрізняються особи, які страждають хворобами шкіри, серцево-судинної системи, органів внутрішньої секреції, легенів, нервовими хворобами та ін.

Правила техніки безпеки при експлуатації електроустановок передбачають відбір персоналу для обслуговування діючих електроустановок за станом здоров'я. З цією метою проводиться медичний огляд осіб під час вступу на роботу і періодично 1 раз в два роки відповідно до списку хвороб і розладів, що перешкоджають допуску до обслуговування діючих електроустановок.

Умови зовнішнього середовища.Стан навколишнього повітряного середовища, а також навколишнє оточення можуть істотно впливати на небезпеку ураження струмом.

Сирість, струмопровідна пил, їдкі пари і гази, руйнівно діють на ізоляцію електроустановок, а також висока температура навколишнього повітря, знижують електричний опір тіла людини, що ще більше збільшує небезпеку ураження його струмом.

Вплив струму на людину посилюють також струмопровідні підлоги і близько розташовані до електроустаткування металеві конструкції, що мають зв'язок з землею, так як в разі одночасного дотику до цих предметів і корпусу електрообладнання, що випадково опинився під напругою, через людини пройде струм великої сили.

Залежно від наявності перелічених умов, що підвищують небезпеку впливу струму на людину, «Правила улаштування електроустановок» ділять всі приміщення за небезпекою ураження людей електричним струмом на наступні класи: без підвищеної небезпеки, з підвищеною небезпекою, особливо небезпечні, а також території розміщення зовнішніх електроустановок.

1. Приміщення без підвищеної небезпекихарактеризуються відсутністю умов, що створюють підвищену або особливу небезпеку (п.п. 2 і 3).

2. Приміщення з підвищеною небезпекоюхарактеризуються наявністю в них одного з таких умов, що створюють підвищену небезпеку:

а) вогкості (відносна вологість повітря тривалий час перевищує 75%) або струмопровідного пилу;

б) струмопровідних підлог (металеві, земляні, залізобетонні, цегляні і ін.);

в) високої температури (вище +35 ° С);

г) можливості одночасного дотику людини до яких з'єднання з землею металоконструкцій будинків, технологічним апаратам, механізмам і т. п., з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання - з іншого.

3. Особливо небезпечні приміщенняхарактеризуються наявністю однієї з наступних умов, що створюють особливу небезпеку:

а) особливої \u200b\u200bвогкості (відносна вологість повітря близька до 100%: стеля, стіни, підлога і предмети в приміщенні покриті вологою);

б) хімічно активної чи органічної середовища (що руйнує ізоляцію і струмоведучі частини електрообладнання);

в) одночасно двох або більше умов підвищеної небезпеки (п. 2).

4. Території розміщення зовнішніх електроустановок.За небезпеки ураження людей електричним струмом ці території прирівнюються до особливо небезпечних приміщень.

У хімічній промисловості багато виробничі приміщення є особливо небезпечними.

Електрообладнання слід вибирати з урахуванням стану навколишнього середовища і класу приміщення по небезпеки поразки струмом, щоб забезпечити необхідний ступінь безпеки при його обслуговуванні.

Так. наприклад, електричне обладнання, яке встановлюється в сирих, особливо сирих і запилених приміщеннях, а також в приміщеннях з хімічно активним середовищем, має бути закритого типу і мати відповідне виконання: краплі- або бризкозахищене, пилонепроникне, продувається і т. п.

Електрообладнання та електричні мережі, що розміщуються в приміщеннях з хімічно активним середовищем, повинні вибиратися з урахуванням відповідного виконання або покриття, що забезпечує захист їх від впливу цього середовища. При виборі місць прокладки електричних мереж і способів захисту їх від корозії слід враховувати властивості навколишнього середовища.

Для захисту електрообладнання від впливу хімічно активного середовища необхідно, щоб воно відповідало умовам експлуатації; матеріал, з якого виконано електрообладнання, повинен бути корозійностійким; металеві частини повинні бути надійно захищені лакофарбовим або гальванічним покриттям.

В умовах впливу хімічно активних середовищ слід застосовувати електрообладнання хімічно стійкого виконання.

У вибухонебезпечних зонах усіх класів з хімічно активними середовищами повинні застосовуватися проводи та кабелі з ПВХ ізоляцією, а також проводи з гумовою ізоляцією та кабелі з гумовою і паперовою ізоляцією в свинцевій або полівінілхлоридної оболонці. Застосування проводів і кабелів з поліетиленовою ізоляцією при будь-яких оболонках і покривах забороняється.

Щоб забезпечити надійну роботу електрообладнання в хімічно активних середовищах, необхідно виключити можливість проникнення хімічно активних реагентів в оболонки електрообладнання і застосовувати спеціальні конструкційні матеріали та захисні покриття. Конструкція вступних пристроїв електрообладнання повинна забезпечувати захист струмоведучих частин, ізоляції та місць з'єднань від впливу хімічно активних середовищ, для яких він призначений.