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.
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.
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 Uпр, 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 Ф н,
где φр, φн - разность потенциалов, под которыми находятся рука и нога человека, В.
Потенциал руки φр равен потенциалу корпуса установки, а потенциал ноги φн 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.
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