Узагальнення причин ураження людини електричним струмом

Підсумуємо вищевикладене. Тяжкість ураження електричним струмом визначається факторами та чинниками електричного і неелектричного характеру, а також факторами виробничого (навколишнього) середовища.

Ураження людини електричним струмом має дві основні причини:

1. Пряме доторкання – електричний контакт людини, тобто випадкове або навмисне доторкання до двох або більше провідних частин і утворення єдиного неперервного провідного кола. Таким чином, пряме доторкання є контактом людини з струмопровідними частинами, які знаходяться під напругою, або наближення до них на небезпечну відстань.

2. Непряме доторкання – електричний контакт людини з відкритою провідною частиною (наприклад, корпусом електродвигуна), що виявився під напругою в результаті пошкодження ізоляції.

Ураження організму людини струмом силою I викликано прикладеною напругоюU(напругою дотику чи напругою кроку), а тяжкість ураження залежить від параметрів, які визначають роботу струму: прикладена напруга, сила струму, що проходить через тіло людини, проміжок часу проходження струму через тіло людини. Тяжкість ураження залежить також від загального опору тіла людиниZ_h, який має складний активно-ємнісний характер.

Формалізуємо вище сказане. Розглянемо змінний струм, миттєве значення якого має вигляд

i = I_m· sin ωt, (2.10)

де I_m – амплітудне значення сили змінного струму, I = I_m / – діюче значення сили змінного струму.

Ступінь ураження людини змінним електричним струмом визначається величиною поглиненої організмом електричної енергії Е, яка рівна роботі електричного струму ∆A, тобто ∆A = Е. У першому наближенні будемо нехтувати впливом електричної ємності C тіла людини та вважати, що загальний опір тіла людини Z_т рівний активному опору (Z_т ≈ R_т). Тоді, за визначенням, робота електричного струму за проміжок часу ∆t визначається за формулою

∆A = I · U · ∆t, (2.11)

де U= U_m / – діюче значення напруги змінного струму,U_m– амплітудне значення напруги. Якщо вважати, що ∆ A= const, то ступінь небезпеки ураження людини струмом не зміниться, якщо при збільшенні тривалості часу ∆ t протікання струму через тіло людини одночасно зменшуються числові значення величин струму I та напруги U. Ця обставина врахована при розробці ГОСТ 12.1.038-82.

Критерій електробезпеки K, встановлений А.П. Кисельовим, має вигляд [36]:

K = I_h × t£ 50…65, мА× с, (2.12)

де I_h– струм через тіло людини, мА; t– тривалість протікання струму, с.

Разом з тим, результат ураження людини електричним струмом визначається не тільки взаємопов'язаними параметрами електричного кола (сила струму, напруга, електричний опір тіла людини, частота), але й залежить від великого числа об'єктивних факторів і суб'єктивних чинників. До них відноситься:

– категорія приміщення за небезпекою електротравм;

– проміжок часу протікання струму ∆ t;

– шлях струму через тіло людини (“петлі струму ”);

– наявність активної R_т та реактивної X(ємнісної) складових електричного опору тіла людини, який має комплексний характер:

–

= R_т +j X_т, (2.13)