Пороговые значения силы тока

Род тока	Пороговый ощутимый ток, мА	Пороговый неотпускающий ток, мА	Пороговый фибрилляцион-ный ток, мА
Переменный ток частотой 50 Гц	0,5 – 1,5	6 – 10	80 – 100
Постоянный ток	5,0 – 7,0	50 – 80	300

Ток, проходящий по пути «нога – нога», часто возникающий при ша­говом напряжении, не воздействует на сердце и легкие, но влияет на них рефлекторно и, при определенной силе и длительности, способен привести к тяжелому исходу. Кроме того, он может вызвать судороги ног, падение человека и образование более опасного пути («руки – ноги») с большим шаговым напряжением, так как длина тела больше ширины шага.

При напряжении до 500 В более опасен переменный ток. Это объяс­няется тем, что одинаковые с постоянным током воздействия на организм человека он вызывает при силе тока, в 4 – 5 раз меньшей.

При напряжении свыше 500 В более опасен постоянный ток.

Значительно опасными считаются пути прохождения через жизнен­но важные органы (сердце, легкие, головной мозг), т.е. «голова – рука», «голова – ноги», «рука – рука», «руки – ноги». Возможные пути протека­ния тока через тело человека показаны на рис. 1.

14

Рис. 1. Характерные пути тока в теле человека

Наиболее опасно прохождение тока через органы дыхания и сердце. По пути «рука – рука» через сердце проходит 3,3 % общего тока, «левая рука – ноги» – 3,7 %, «правая рука – ноги» – 6,8 %, «голова – руки» – 7 %. Частота возникновения путей при электротравматизме приведена в табл. 3.

Характеристика путей тока в теле человека

Таблица 3

Путь тока

Рука – рука Правая рука – ноги Левая рука – ноги Нога – нога Голова – ноги Голова – руки Другие

Частота возникновения, % Доля теряющих сознание, %

С увеличением продолжительности воздействия тока уменьшает­ся сопротивление тела человека вследствие прогревания тела, потовыделе­ния и пробоя рогового слоя кожи. С увеличением длительности воздейст­вия тока растет вероятность тяжелого или смертельного исхода. Наиболее опасная продолжительность действия тока – 1 с и более, т.е. не менее пе­риода сердечного цикла (0,75 – 1 с).

Опасное значение силы электрического тока, проходящего через те­ло человека, зависит от приложенного напряжения и сопротивления те­ла человека. Чем выше напряжение и меньше сопротивление, тем больше сила тока.

15

Электрическое сопротивление цепи человека представляет собой эквивалентное сопротивление нескольких элементов, включающихся после­довательно:

1. сопротивление тела человека (кожного покрова и внутренних орга­нов, сосудов);

2. сопротивление одежды;

3. сопротивление обуви;

4. сопротивление опорной поверхности ног.

В этой схеме электрическое сопротивление тела человека является главной составляющей. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется глав­ным образом сопротивлением кожи.

Кожа состоит из двух основных слоев:

1. наружного – эпидермиса;

2. внутреннего – дермы.

Сухая неповрежденная кожа (верхний слой кожи, имеющий толщину до 0,2 мм) имеет сопротивление примерно 100 кОм). Сопротивление внут­ренних органов и сосудов значительно меньше (800 Ом). При наличии су­хой неповрежденной кожи сопротивление тела человека может колебаться в зависимости от индивидуальных особенностей в пределах от 1000 до 20000 Ом. Большое влияние на снижение сопротивления тела оказывает состояние кожи, наличие пота, общее ослабление организма, состояние опьянения. При сочетании некоторых неблагоприятных факторов и при со­стоянии опьянения сопротивление тела человека снижается до 350 – 500 Ом. Болезненное состояние организма, опьянение уменьшают сопротивление организма и усиливают действие тока.

Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда фак­торов и неодинакова в различных ситуациях. Известны случаи гибели людей от слабых токов при напряжении 12 В и благополучного исхода при действия напряжения 1000 В и более. Это зависит от состояния нервной системы, физического развития человека. Для женщин, например, порого­вое значение силы тока примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. При болезнях сердца, туберкулезе, заболеваниях крови и нервов опасность по­ражения увеличивается.

С увеличением приложенного напряжения сопротивление кожи уменьшается в результате пробоя верхнего рогового слоя. Снижается элек­трическое сопротивление кожи и увеличивается сила тока или время его протекания за счет увеличения нагрева верхнего слоя кожи и ее увлажне­ния от пота в местах контакта. Увеличение площади и плотности кон­такта с токоведущими частями также снижает сопротивление кожи. В расчетах, связанных с определением тока, проходящего через тело челове­ка, сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

16

Влага, пыль, агрессивные пары и газы, высокая температура разру­шающе действуют на изоляцию электроустановок, резко снижая ее сопро­тивление и создавая опасность перехода напряжения на нетоковедущие металлические части оборудования, к которым может прикасаться человек.

Напряжение прикосновения U_пр, В – разность электрических по­тенциалов между двумя точками тела человека, возникающая при его при­косновении к токоведущим частям, корпусу электроустановки или нетоко-ведущим частям, оказавшимся под напряжением.

На рис. 2 показана схема возникновения напряжения прикосновения, возникающего между рукой человека, прикоснувшегося к корпусу элек­троустановки, находящейся под напряжением, и его ногами.

Рис. 2. Схема формирования напряжения прикосновения Напряжение прикосновения, В:

пр т¹ р Фн ,

где φ_р, φ_н - разность потенциалов, под которыми находятся рука и нога че­ловека, В.

Потенциал руки φ_р равен потенциалу корпуса установки, а потенциал ноги φ_н равен потенциалу земли, который зависит от удаленности человека от точки стекания тока в землю. Если корпус установки, оказавшейся под на­пряжением, изолирован от земли или человек находится на расстоянии более 20 м от точки стекания тока с корпуса в землю, то потенциал земли нулевой и напряжение прикосновения фактически равно потенциалу корпуса.

Если человек находится в зоне растекания тока, то чем дальше чело­век находится от точки стекания тока в землю, тем меньше потенциал зем­ли и, следовательно, больше напряжение прикосновения, под которым на­ходится человек.

17

Если человек стоит рядом с точкой стекания тока, потенциал земли (потенциал ног) практически равен потенциалу корпуса (потенциалу руки), и напряжение равно нулю, т.е. человек находится в безопасности.

Предельно допустимые напряжения прикосновения и токи для чело­века определены ГОСТ 12.1.038-82 при аварийном режиме работы элек­троустановок постоянного тока частотой 50 и 400 Гц (табл. 4).

Таблица 4

Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и силы тока, протекающего через тело человека при аварийных режимах

Род тока		Предельно допустимые уровни (не более) при продолжительности воздействия, с
		0,1 340 400 500 500	0,6 105 125 250 250	0,7 85 90 230 230	1,0 60 50 200 200	Свыше 1,0
Переменный с частотой 50 Гц	Напряжение прикосновения Uпр, В					20
	Ток, мА					6
Постоянный	Напряжение прикосновения Uпр, В					40
	Ток, мА					15