3.1.3. Чинники, шо виливаю і ь на наслідки ураження електричним сірумом

Наслідок дії електричного струму на організм людини залежить від електричного опору тіла людини, величини й тривалості проходження стру­му, виду та частоти струму, шляху проходження струму через людину, умов навколишнього середовища, індивідуальних особливостей людини, схеми включення людини в мережу.

Електричний опір тіла людини складається і» опору шкіри та опору внутрішніх органів. Опір внутрішніх органів приблизно 500...700 Ом. Най­менший опір мають м'язова тканина, кров, лімфа й особливо спинний та го­ловний мозок. Шкіра, порівняно з ними, мас більший опір. Вона с. основним чинником, який визначає опір тіла людини. Ллє її опір непостійний і зале­жить віл стану шкіри (сухості, чистоти, ушкодження), від площі та місця до­тику, віл щільності дотику, значення напруги, величини струму, терміну його дії. За сухої, чистої і неушкодженої шкіри опір тіла людини змінюється в іра- ницях (3... 10)10^і Ом, а іноді і в більших. Виносно великий опір мають кістки, жирова тканина, сухожилля, хрящі. Найменший опір мають шкіра об­личчя. шиї, рук на ділянці впше долоні, в паховій западині. Порізи, подряпи­ни. здирки та інші мікротравми можуть зменшити опір шкіри до значень, які близькі до опору внутрішніх органів. Це безумовно збільшує небезпеку ура­ження людніш струмом. Для практичних розрахунків приймають опір тіла людини за 1000 Ом.

Величина струму, шо проходить через людину, є основним уражаючим чинником. Виділяють три основних нороговнх (мінімальних) значень струму: - nopojoaitii відчутний струм, безпечний у разі дії до 10 хв на добу. Мінімальне значення відчутного струму наведено у табл. 3.1;

пороговий нсвідпускаючий сірум це еірум, за якого людина не може самостійно розтиснути руку з провідником і відірватися таким чином від струмопровідної частини. Його числові значення наведено в табл. 3.1. Такий струм небезпечний, якщо його дія більша 30 с;

пороговий фібрнляційинй струм - спричиняє фібриляцію або зупинку серця; небезпечний для життя людніш у разі дії більше однієї секунди (фібрили - це м'язи серця).

Сірум понад 5 А як змінний частотою 50 Гц, так і постійний, викликає негайну зупинку серця, минаючи стан фібриляції.

Таблиц .?. /

Значення порогових струмів

Вил і частій сіру му	Поротний відчутий сірум, мА	Пороговий нсвішускаючий струм, мА	Пороговий фібриляційний струм, мА
Змінний. 50 Гн	0,6... 1.5	10... 15	понад 100
Постійний	5.0...7.0	50...80	понад 300

ГОСТ 12.1.038-82 «ССГ»Т. Электробезопасносгь. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов», який поширюється на виробничі і побутові електроустановки постійного й змінного струму часто­тою 50 і 400 Гц. визначено норми іранично допустимих для людини значень напруги дотику і струмів, які проходять через неї (табл. 3.2). Ці норми визначені залежно від реакції відчуття та відповідають тривалості дії струму на людину не більше 10 хв на добу.

Для людей, які виконують роботи в умовах високих температур (понад 25 °С) і вологості (відносна вологість понад 75 %), норми потрібно зменшити у три рази.

За аварійною режиму робо і и електроустановок значення U_m і /. зале­жать від тривалості дії струму (табл. 3.3).

Гранично допустимі значення напруги дотику та струму, що проходить через тіло людини за тривалості більше 1 с. відповідають відпускаючому струму, за якого людина здатна самостійно звільнитися віл дії електричного струму.

Відомо, що небезпека ураження електричним струмом посилюється од­ночасно зі збільшенням струму, який проходить через людину. Порівнявши значення иорогових невідпускаючнх струмів (табл. 3.1), зазначимо, шо змін­ний струм частотою 50 Гц у 4...5 разів небезпечніший за постійний.

Таблиця 3.2

Найбільша допустима напруга дотику U_x„ і струму /„ мкі проходять через людину, за нормального (нсаварійного) режиму робоїи електроустановки

Вид і часюїа еіруму	Найбільші лоіі)Сіимі іначсння
		У..мА
Змінний. 50 Гц	2	0.3
Змінний, 4M Гц	3	0.4
Постійний	8	1.0

Це справедливо для напруг до 400 В. За напруг до 600 В небезпека змінного та постійного струмів однакова, а за більш високих напруг постійний струм стає більш небезпечним за змінний частотою 50 Гц.

Дія змінного Сфуму на людину залежить від його частоти. Найбільш не­безпечним вважают ь струм частотою від 20 до 100 Гц. На частотах до 20 Гц і понад 100 Гц небезпека помітно зменшується, а на частотах 450...500 Гц зникає, але зберігається небезпека опіків у разі виникнення електричної дуги та в разі проходження струму безпосередньо через людину.

Тривалість проходження струму через організм суттєво виливає па наслідок ураження: чим більша тривалість його дії, тим більша вірогідність

тяжкого або смертельного наслідку, що пояснюється зменшенням опору тіла та суттєвим збільшенням сили струму.

Табіиця 3.3

Гранично допустимі значення напруї и юшку L'„, та сили етруму /., шо про­голить через і їло .полини за аварійного режиму електроустановки

Ваз струму	Нормована величина	ГриПД, ІІСІ ь ді струму /, с									bLiuur 1.0
		0.01... 0.08	0.1 І 0.2		0.3		0.5	0,7	1.0
Змінний. 50 Гц		650	500	250		165	100	70		50		36
	/,,мА	650	500	250		165	100	70		50		6
Змінний, 400 Ги		650	500	500		330	200	140		100		36
	/,.мА	650	500	500		330	200	140		100		8
Постійний	(/„.В	650	500	400		350	250	230		200		40
	/,.мА	650	500	400		350	250	230		200		15

Найбільш небезпечним для людини с струм, на шляху якого розташовані життєво важливі органи серце, легені, головинії мозок, так як струм безпо­середньо діє на ці органи. Це шлях «голова-руки», «голова-ноги». Але ці петлі на практиці виникають досить рідко. Найбільш небезпечний шлях «рука-рука», «рука-ноги». який за частотою утворення займає друге місце. Найменш небезпечний шлях - «нога-нога». який виникає під час дії на люди­ну напруги кроку.

Однаково небезпечним є двофазний дотик людини як в мережах з ізо­льованою (рис. 3.1. а), так і заземленою нейтраллю. За такого дотику небез­пека ураження не зменшується і в тому випадку, коли людина надійно ізольована віл землі.

Рис. 3 / Дотик ЛЮДИНИ до двох фанікх нрово.нв (схема <і) і до одною з фліннх нроюді» (схема 6) у мережі з ізольованою нейіраллю

За однофазного дотику (рис. 3.1, б) небешека ураження зменшується, але на величину порогового струму впливає режим нейтралі джерела струму, опір ізоляції, ємність мережі відносно землі, опір взуття, підлот га інші чинники.

Тяжкість елсктротравм залежить від умов навколишнього середовища. Підвищена температурз, відносна вологість повітря, наявність хімічно активно­го середовища значно збільшує небезпеку ураження електричним струмом. Під час нагрівання і виділення організмом волога зменшується опір тіла людини, а за збільшення вологи в повітрі зменшується опір одяїу, взуття, підлоти. Хімічно активне середовище руйнівно діє на ізоляцію га спричиняє корозію металу.

Важливе значення мають гакі індивідуальні властивості людини, як стан здоров'я, маса, фізичний розвиток, підготовленість до роботи з електроуста­новками та інші чинники. Відомо, що фізично здорові люди краще перено­сять електричні удари, ніж хворі та слабкі. Підвищену чутливість до елек­тричного струму мають особи з захворюваннями шкіри, з проблемами серцево-судинної системи, органів внутрішньої секреції, легенів, нервової системи, які перебувають в схвильованому стані, в стані депресії чи сп'яніння. У зв'язку з цим правила безпеки передбачають обов'язковий ме­дичний огляд персоналу, який обслуговує діючі електроустановки як під час влаштування на роботу, так і періодично (раз на 2 роки).

3.1.4. Основні причини електротравматизму

Основними причинами нещасних випадків від дії електричного струму є: випадковий дотик неізольованої від землі людини до не ізольованих струмопровідинх частин електроустановок, що перебувають під напругою;

наближення на небезпечну відстань до струмопровідних частин, що перебувають її ід напругою;

-дотик до нормально неструмопровідних струмопровідних (металевих) частин електроустановок, що перебувають під напругою у результаті пош­кодження ізоляції або падіння на ці частини проводу, шо перебуває під на­пругою;

поява напруги на відключених струмопровідних частинах електро­установок, на яких працюють люли, внаслідок нсузгодженої або помилкової дії персоналу;

• включення людини під напругу кроку;

• дія атмосферної електрики під час ірозових розрядів;

• під час звільнення людини від дії електричного струму.

3.1.5. Аналіз небезпеки ураження струмом в електричних мережах

Аналіз небезпеки електричних мереж зводиться до визначення вели­чини струму, який проходить через тіло людини в різних умовах експлуатації електричних мереж й електричних установок. Величина цього струму залежить від схеми включення люлнни в електричну мережу, напру! и мережі, схеми самої мережі, режиму її нейтралі, якості ізоляції, ємності мережі відносно землі. В одних випадках струм може бути малих (безпечних) значень, в інших великих значень і може бути смертельно небезпечним. Цс необхідно знати не тільки для оцінювання мережі за умовами безпеки, а і для вибору та розрахунків засобів захисту (захисного заземлення, занулення. за­хисного відімкненії*. засобів контролю ізоляції тощо).

Електричні мережі поділяють на мережі постійного й змінною струму. Мережі змінного струму бувають однофазні га багатофазні (трифазні).

Однофазні мережі буваюгь двонровідними ізольованими від землі, з за­земленим провідником іа олнопровідннми. коли роль другого провідника виконує земля, рейка тощо (рис. 3.2).

а б л

Рис. 3.2 Схеми однофазнії* мереж: а двопровідна ізольована від землі; б двопровідна з закмленим провідником, я одноііроаілна

Мережі д во Провід ні ізольовані віч землі і з заземленим провідником за­стосовують з напругою 12; 24; 36; 42 В (ручний електроінструмент, перенос­ні джерела штучною освітлення га інші), а також 127, 220, 380 В і більше (блоки живлення, трансформатори зварювання, обчислювальна техніка, ав­томатичні системи тощо). Однонровідні мережі застосовують на електрифі­кованому транспорті, в дослідних установках.

Трифазні мережі залежно від режиму нейтралі (ізольована від землі чи за­землена) та наявності нульового провідника бувають трнировідні з ізольованою централлю, трнировідні з заземленою нейтраллю. чотирипровідні з ізольованою нейтраллю і чотирипровідні з глухозаземленою нейтраллю (рис. 3.3).

У промисловості найчастіше застосовують трифазні трнировідні мережі з ізольованою нейтраллю напругою 36; 42; 127; 220; 380 і 660 В (рис. 3.3. о) й трифазні чотирипровідні мережі з глухозаземленою нейтраллю (рис. 3.3,«*) напругою 220/127; 380/220; 660/380 В (у чисельнику лінійна, в знаменнику фазна напруги). Найбільш поширені мережі напругою 380/220 В.

Схеми дотику людини до мережі можуть бути різними, але найбільш характерними є дві: двофазна (до двох фаз мережі) та однофазна (до однієї із фаз мережі) (рис. 3.1).

. rWVL.

I ^v-rrv

Рис. І J Схеми трифазних мереж и трипровідіи і польоиіюю нейтраллю. б фнпровииа з за землеіюю нейтраллю. п чотирнпровипа t iw.iwn.uioki нсйіраллю; - чотири провідна 11 лухоїа іемленою нейтраллю

Однофазні мережі Розглянемо небезпеку ураження людини електричним струмом в однофазних мережах. Для нього необхідно визначити напругу дотику Uпід якою опиниться людина, і сгрум /,. що проходить через неї. за нор­мального й аварійного (у разі замикання фази на землю) режимах роботи мережі.