Электробезопасность
Электричество прочно вошло в наш быт. Мы уже не можем представить жизнь без электрических приборов, аппаратов и механизмов, значительно облегчающих труд, создающих удобства для населения. Нет такого дома, где не было бы осветительных и бытовых электроприборов — холодильника, телевизора, стиральной машины, пылесоса, утюга, электроплиты и т. д.
При нормальной работе и правильной эксплуатации электрических приборов, аппаратов и механизмов они безопасны. Но электрическая энергия таит в себе смертельную опасность для жизни, если нарушаются правила её использования. Опасность усугубляется тем, что при пользовании электрическим оборудованием на угрозу опасности органы чувств человека не реагируют. Если вид приближающегося транспорта, запах газа, вращающиеся части машины обычно вынуждают нас принять необходимые меры предосторожности, то для обнаружения на расстоянии электрического тока у человека нет специального органа чувств.
ОПАСНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Тело человека является проводником электрического тока. Электрический ток имеет существенные особенности, отличающие его от других вредных и опасных производственных факторов.
Первая особенность электрического тока в том, что он не обладает цветом, запахом, звуком, а поэтому человек не может с помощью собственных органов чувств определить наличие электрического тока.
Вторая особенность электрического тока в том, что получить электротравму можно без непосредственного контакта с токоведущими частями (например, при перемещении по земле, токопроводящему полу) вблизи поврежденной электроустановки, электроприемника (в случае замыкания на землю, пол), а также через электрическую дугу, разряд молнии.
Третья особенность электрического тока в том, что проходя через тело человека, электрический ток оказывает свое действие не только в местах контактов и на пути прохождения через организм, но и вызывает рефлекторное воздействие, нарушая нормальную деятельность отдельных органов и систем организма человека (нервной, сердечно-сосудистой, органов дыхания и др.).
Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает биологическое, электрохимическое, тепловое и механическое действие.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК ПОРАЖАЕТ ВНЕЗАПНО. Здесь угроза дает о себе знать только после того, как человек оказался под воздействием электрического тока. Пренебрежение правилами безопасности при пользовании электрическими приборами, аппаратами и механизмами приводит к несчастным случаям.
Воздействия тока на организм человека, при поражении, можно разделить на следующие пять степеней:
I — судорожное, едва ощутимое сокращение мышц;
II — судорожное сокращение мышц, сопровождающееся сильными болями, без потери сознания;
III — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;
IV — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и дыхания;
V — отсутствие дыхания и остановка деятельности сердца (клиническая смерть).
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СТЕПЕНЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов: величины силы, вида (рода) и частоты электрического тока, длительности его воздействия и пути прохождения через человека, условий окружающей среды, электрического сопротивления тела человека и его индивидуальных свойств.
Сила тока
Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлены три критерия:
— пороговый ощутимый ток — наименьшее значение силы электрического тока, вызывающего при прохождении через организм человека ощутимые раздражения. Человек начинает ощущать ток малого значения (0,6-1,5 мА при переменном токе с частотой 50 Гц и 5-7 мА при постоянном токе) — происходит легкое дрожание рук;
— пороговый неотпускающий ток — наименьшее значение силы электрического тока (10-15 мА при частоте 50 Гц и 50-80 мА при постоянном токе), при котором человек не в состоянии преодолеть судороги мышц и не может разжать руку, в которой зажат проводник, или нарушить контакт с токоведущей частью;
— пороговый фибрилляционный ток — наименьшее значение силы тока (от 100 мА до 5 А при частоте 50 Гц и от 300 мА до 5 А при постоянном токе), вызывающего при прохождении через тело человека фибрилляцию сердца — хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, что может привести к его остановке
Принято считать, что электрический ток величиной 100 мА и выше является смертельным.
Вид тока
Предельно допустимое значение постоянного тока в 3-4 раза выше допустимого значения переменного, но только при напряжении не выше 260-300 В. При больших величинах напряжения постоянный ток более опасен для человека вследствие его электролитического действия; он также воздействует на сердечную деятельность человека.
Частота электрического тока
Принятая в энергетике частота электрического тока (50 Гц) представляет большую опасность возникновения судорог и фибрилляции желудочков сердца. Фибрилляция не является мускульной реакцией, она вызывается повторяющейся стимуляцией с максимальной чувствительностью при частоте 10 Гц. Кроме того, на производстве используется электрический ток других (не 50 Гц) частот. Опасность действия тока снижается с увеличением частоты, но это не значит, что ток частотой 500 Гц менее опасен, чем 50 Гц.
Продолжительность действия тока
Тяжесть поражения зависит от продолжительности действия электрического тока. Время прохождения электрического тока имеет решающее значение для определения степени поражения.
При длительном действии электрического тока снижается сопротивление кожи (из-за потовыделения) в местах контактов и внутренних органов вследствие электротехнических процессов, повышается вероятность прохождения тока в особенно опасный период сердечного цикла (фаза Т расслабления сердечной мышцы). Человек может выдержать смертельно опасный переменный ток 100 мА, если продолжительность действия тока не превысит 0,5 с.
Путь электрического тока через тело человека
Важнейшим условием поражения человека электрическим током является путь этого тока. Если на пути тока оказываются жизненно важные органы (сердце, легкие, головной мозг), то опасность смертельного поражения очень велика. Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным. При этом опасность смертельного поражения хотя и сохраняется, но вероятность ее резко снижается.
Возможных путей прохождения тока в теле человека большое количество. Однако характерными можно считать следующие:
Наиболее опасными являются петли «голова — рука» и «голова — нога», когда ток может проходить не только через сердце, но и через головной и спинной мозг.
Электропроводность различных тканей организма неодинакова. Наибольшую электропроводность имеют спинномозговая жидкость, сыворотка крови и лимфа, затем — цельная кровь и мышечная ткань. Плохо проводят электрический ток внутренние органы, имеющие плотную белковую основу, вещество мозга и жировая ткань. Наибольшим сопротивлением обладает кожа и, главным образом, ее верхний слой (эпидермис).
Сопротивление тела человека зависит от пола возраста людей: у женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых. Это объясняется толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи.
Участки тела с наименьшим сопротивлением (т.е. более уязвимые):
— боковые поверхности шеи, виски;
— тыльная сторона ладони, поверхность ладони между большим и указательным пальцами;
— рука на участке выше кисти:
— передняя часть ноги:
— акупунктурные точки, расположенные в разных местах тела.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ
Для обеспечения сохранности, создания нормальных условий эксплуатации электроустановок и предотвращения несчастных случаев отводятся земельные участки, устанавливаются охранные зоны, минимально допустимые расстояния от электрических сетей до зданий, сооружений, земной и водной поверхностей, прокладываются просеки в лесных массивах и зеленых насаждениях.
Для предупреждения людей об опасности на наружных частях электроустановок укрепляются (или наносятся краской) следующие предостерегающие плакаты:
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ВНЕ ПОМЕЩЕНИЙ
Необходимо помнить
Угрозу жизни представляют не только свисающие или оборванные провода линий электропередачи, но и провода линий связи, которые могут соприкасаться (схлестываться) с проводами воздушных линий электропередачи.
По данным статистики примерно треть всех случаев электротравматизма, в том числе со смертельным исходом, происходит из-за соприкосновения людей с воздушными линиями электропередач и токоведущим частям, находящимися под напряжением в трансформаторных подстанциях.
Большую опасность представляют провода воздушных линий электропередачи, расположенных в кроне деревьев. После бурь, сильных гроз, после гололеда, провода также часто провисают и могут подвергаться обрывам.
НЕОБХОДИМО ЗНАТЬ, что смертельно опасно не только касаться, но и подходить ближе, чем на 8 метров к лежащему на земле оборванному проводу линии электропередачи. При выполнении работ в лабораториях, физических кабинетах и мастерских необходимо строго выполнять инструкции по технике безопасности и указания преподавателя.
НЕЛЬЗЯ ВКЛЮЧАТЬ в сеть и пользоваться на открытом воздухе стиральными машинами, радиоприёмниками, магнитофонами, магнитофонами и другими электроприборами, так как земля — хороший проводник электричества и при каких-либо неисправностях прибора можно оказаться под действием электрического тока.
СЛЕДУЕТ ЗНАТЬ, что бытовые приборы и переносные светильники напряжением 220 вольт предназначены только для использования в помещениях с токонепроводящими полами (сухими деревянными) и вдали от металлических труб и конструкций, имеющих связь с землёй. Поэтому в ванных комнатах, туалетах., помещениях с земляными и бетонными полами, на балконах опасно пользоваться плитками, каминами, переносными электроинструментам и, утюгами, электрочайниками, торшерами, настольными лампами;
нельзя касаться одновременно электроприборов и каких-либо трубопроводов, батарей отопления, металлических конструкций, соединенных с землёй.
НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ использовать электропровода всех видов, а также проволоку для сушки белья, так как на проволоку или провод может случайно попасть напряжение (например, от неисправной воздушной линии).
Нельзя что-либо вешать на электропроводку, закрашивать и забеливать шнуры и провода, заклеивать их бумагой, обоями, закреплять провода гвоздями- это может привести к нарушению изоляции.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ пользование приборами с поврежденной изоляцией. Не допускается соприкосновение электропроводов с телефонными и радиотрансляционными проводами, радио и телеантеннами, ветками деревьев и кровля ми строений.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ
— Играть вблизи воздушных линий электропередачи и подстанций;
— Делать набросы на провода воздушных линий, запускать вблизи них воздушного змея;
— Влезать на опоры воздушных линий и мачтовых подстанций;
— Проникать за ограждения и внутрь подстанций;
— Открывать дверцы электрических щитов:
— Вскрывать крышки на опорах освещения;
— Залезать на крыши домов, а также на деревья, если вблизи проходят линии электропередачи:
— Прикасаться к любым провисшим или оборванным проводам, подходить ближе, чем на 8-10 метров к лежащим на земле оборванным проводам воздушных линий электропередачи;
— Разводить костры под проводами линий электропередач, проникать в технические подвалы жилых домов, где находятся провода и коммуникации.
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ В ПОМЕЩЕНИИ
Необходимо помнить
В домах со скрытой электропроводкой; в том числе и в панельных домах, запрещается в произвольных местах вбивать гвозди, дюбеля, пробивать отверстия и борозды, так как это может привести к повреждению скрытой электропроводки и поражению электрическим током.
Осветительную арматуру, светильники, люстры можно очищать от пыли и грязи только при выключенном выключателе (при этом кроме отключения выключателя желательно отключить автоматы или вывернуть пробочные предохранители).
Не очищайте от загрязнения и пыли осветительную арматуру и электролампы люстр и светильников при включенном выключателе, а также мокрыми или влажными тряпками.
Поврежденные выключатели, ламповые патроны, штепсельные розетки, электроприборы и аппараты нельзя заменять или ремонтировать под напряжением. Приборы или светильники следует отключать от электросети, а при ремонте электропроводки — вывернуть пробки или отключить автомат.
Во время пользования переносными светильниками, приборами, переносным электроинструментом опасно касаться батарей отопления, водопроводных труб и других заземленных металлических конструкций, находящихся в квартире, так как при повреждении изоляции электрического прибора или светильника через тело человека, прикоснувшегося к указанным металлическим конструкциям, пройдет опасный для организма ток.
Запрещается пользоваться электроприборами с нарушенной изоляцией, электроплитками с открытой спиралью; самодельными электропечами, электроводонагревателями.
Особую осторожность при пользовании электроэнергией надо соблюдать в сырых помещениях, в помещениях с земляными, кирпичными и бетонными полами (подвалы, ванная комната, туалеты и др.), являющимися хорошими проводниками тока, так как при этих условиях опасность поражения электрическим током увеличивается. Поэтому в ванных комнатах, санузлах и других подобных помещениях не допускается устанавливать выключатели и штепсельные розетки, пользоваться включенными в электросеть различными электронагревательными приборами (плиткам и, каминами, электробритвам и, рефлекторами), стиральными машинами и переносными светильниками, а также использовать стационарные светильники без предохранительной арматуры.
Нельзя надолго оставлять без присмотра включенные электроприборы: электроплиты, стиральные машины, самовары, электроводонагреватели и др. оборудование.
НЕЛЬЗЯ пользоваться выключателями, штепсельными розетками, вилками, кнопками звонков с повреждёнными корпусами.
Во всех случаях категорически запрещается производить какие-либо работы с электроприборами — замену электроламп, ремонт выключателей, розеток, звонков, электроплиток, электропроводки без отключения их от электросети.
НЕДОПУСТИМО оставлять без присмотра включенные электронагревательные приборы, устанавливать их вблизи легковоспламеняющихся предметов: столов, скатертей, штор, занавесок.
ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ переставлять холодильники, стиральные машины, торшеры, телевизоры без отключения их от электрической сети (вынимание вилки электроприбора из розетки).
ОСОБУЮ ОПАСНОСТЬ представляет прикосновение к осветительной арматуре мокрыми руками.
Так как маленькие дети, не понимая опасности, прикасаются к электроприборам, включенным в сеть, и часто получают ожоги и более серьезные травмы, необходимо исключить возможность доступа детей к электроприбором и открытым розеткам.
Не оставлять маленьких детей без присмотра, так как они могут засунуть в розетки мелкие детали от игрушек, мелкие металлические предметы и даже пальцы. В таких случаях на розетки устанавливают специальные заглушки или магнитные «шторки».
Исправное состояние изоляции электропроводки, электроприборов, выключателей, розеток, ламповых патронов, светильников, а также шнуров и удлинителей, с помощью которых включаются в электросеть электроприборы, является основным условием безопасного применения электроэнергии в быту. Возникающие неисправности следует устранять с помощью специалистов.
Во избежание повреждения изоляции запрещается:
— подвешивать электропровод на гвоздях, металлических и деревянных предметах;
— перекручивать провода и вешать что-либо на них;
— закладывать провода и шнуры за газовые и водопроводные трубы, за батареи отопления;
— вытягивать за шнур вилку из розетки;
— закрашивать и белить шнуры и провода.
Уважаемые взрослые!
Пожалуйста, берегите своих детей!
Обучайте их безопасному поведению на улице и дома!
Предупреждайте детей об опасности поражения электрическим током! Запрещайте им играть под проводами воздушных линий, вблизи подстанций, влезать на опоры линий электропередачи, проникать в трансформаторные подстанции или в технические подвалы жилых домов, где находятся провода и коммуникации.
Как правило, в этих местах нанесены предупредительные специальные знаки или укреплены соответствующие плакаты. Все эти знаки и плакаты предупреждают человека об опасности поражения электрическим током, и пренебрегать ими, а тем более снимать их — недопустимо.
Внушите своим детям всю опасность попадания под действие электрического тока. Действующие электроустановки — не место для игр и развлечений.
Дети — это наше будущее! Не оставляйте детей без присмотра. Не проходите мимо, когда дети нарушают указанные меры предосторожности.
Будьте внимательны при пользовании электрической энергией и строго соблюдайте правила электробезопасности, где бы вы ни находились.
Не подвергайте опасности свою жизнь и требуйте соблюдения мер предосторожности от всех окружающих.
ПОМНИТЕ! НЕВЫПОЛНЕНИЕ ВЫШЕУКАЗАННЫХ ТРЕБОВАНИЙ МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К НЕСЧАСТНОМУ СЛУЧАЮ.
ПОМНИТЕ! ТОЛЬКО ПРАВИЛЬНОЕ ОБРАЩЕНИЕ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИЕЙ ГАРАНТИРУЕТ БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИ.
Один из крупнейших российских энергетических холдингов, лидер в производстве энергии на базе возобновляемых источников.
РУСАЛ — лидер мировой алюминиевой отрасли. По итогам 2018 года, на долю компании пришлось около 5,8% мирового производства алюминия и 6,3% глинозема
Проект БЭМО
«Богучанское энергометаллургическое объединение» (БЭМО) — совместный проект компаний РУСАЛ и ПАО «РусГидро»
Монтаж и эксплуатация электрических сетей
В соответствии с ГОСТ 12.1.019-2009 «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты» [скачать/просмотреть] степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, зависит от:
- рода и величины напряжения и тока;
- частоты электрического тока;
- пути тока через тело человека;
- продолжительности воздействия электрического тока на организм человека;
- условий внешней среды.
Существует еще ряд важных факторов не указанных в ГОСТе: сопротивление тела человека; состояние здоровья и психическое состояние человека, фактор внимания и т.д.
Одним из самых важных факторов, обусловливающих степень поражения человека, является значение тока. Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлены три критерия (ГОСТ 12.1.009-76 [скачать/просмотреть]): пороговый ощутимый ток (наименьшее значение силы электрического тока, вызывающего при прохождении через организм человека ощутимые раздражения); пороговый неотпускающий ток (наименьшее значение силы электрического тока, вызывающего при прохождении через организм судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник) и пороговый фибрилляционный ток (наименьшее значение силы электрического тока, вызывающего при прохождении через организм фибрилляцию сердца).
Значения пороговых токов не нормируются, однако в некоторых литературных источниках можно встретить их ориентировочные значения. Данные приведены в таблице.
Таблица — Примерные пороговые значения силы тока протекающего по пути «рука – рука» или «рука – ноги»
| Род тока | Пороговый ощутимый ток, мА | Пороговый неотпускающий ток, мА | Пороговый фибрилляционный ток, мА |
| Переменный ток частотой 50 Гц | 1 | 15 | 100 |
| Постоянный ток | 6 | 60 | 300 |
Очевидно, что чем выше значение тока протекающего через организм человека, тем большую опасность он представляет. Длительное время смертельным считался ток значением 100 мА. Малые значения токов (в несколько миллиампер) редко приводят к поражению человека со смертельным исходом, однако такие случаи встречаются. Значения токов от нескольких десятков (сотен) миллиампер и выше (ориентировочно от 100 мА до 5 А) при длительном протекании через организм человека (более 1 с) могут привести к фибрилляции сердца (беспорядочные сокращения мышц сердца). Замечено, что большие значения токов (ориентировочно свыше 5 А) не вызывают фибрилляцию сердца. Смерть в таких случаях наступает, как правило, от паралича дыхания или в результате обширных ожогов поверхности тела человека. Следует отметить, что известны случаи, когда при поражении электрическим током в несколько ампер (7-8 А) человек оставался жив, несмотря на сильные ожоги.
Таким образом, нельзя назвать значение тока которое является смертельным для человека! В нормативных документах нет понятия и тем более значений смертельного тока, в ГОСТ 12.1.038 [скачать/просмотреть] приводятся лишь предельно допустимые значения токов для определенных условий поражения.
Напряжение прикосновения это один из параметров применяемый для нормирования требований электробезопасности. ГОСТом 12.1.038 [скачать/просмотреть] установлены предельно допустимые значения напряжений прикосновений для различных условий поражения электрическим током. Степень опасности поражения электрическим током пропорциональна величине напряжения прикосновения человека. От напряжения прикосновения зависит такой важный фактор, влияющий на исход поражения электрическим током, как сопротивление тела человека.
Как и для тока нельзя назвать значение напряжения смертельное для человека. Известны случаи поражения со смертельным исходом при напряжении прикосновения ниже 50 В (и даже ниже 12 В), и наоборот благополучные исходы при поражении напряжениями несколько киловольт. Ранее существовал термин «напряжение безопасности», значение этого напряжения было равно 12 В, но из современных нормативных документов этот термин исключен. В настоящее время, в соответствии с ТКП 339-2011 (РБ) [скачать/просмотреть] и ПУЭ 7 (РФ) [скачать/просмотреть], существует понятие «сверхнизкое (малое) напряжение». В ПУЭ 7 говорится, что это напряжение не превышающее 50 В переменного и 120 В постоянного тока.
Род и частота тока
Наиболее опасным является переменный ток промышленной частоты. Увеличение частоты тока, протекающего через тело человека, сопровождается снижением опасности поражения. Считается, что при частотах выше 500 кГц ток не может вызвать остановку сердца и дыхания, однако сохраняется опасность ожогов. Постоянный ток безопаснее переменного, но это характерно только для значения напряжения прикосновения менее 500 В, при больших напряжениях опаснее становится постоянный ток.
Переменный и постоянный токи по разному воздействуют на человека. При прикосновении к токоведущим частям находящимся под напряжением, переменный ток протекающий через человека приводит к судорожным сокращениям мышц руки в которой зажат проводник, при этом пострадавший самостоятельно не может освободиться от действия тока. Постоянный ток приводит к отбросу пострадавшего от токоведущих частей, что может привести к механическим повреждениям (вывихи, ушибы, переломы и т.п.).
Путь протекания тока
Существенное значение имеет и путь протекания тока через тело человека. Наиболее часто встречающиеся пути протекания тока через организм человека: правая рука – ноги, левая рука – ноги, рука – рука, нога – нога.
Рисунок. Возможные пути протекания тока через тело человека
Наибольшая опасность возникает при непосредственном прохождении тока через жизненно важные органы (сердце, легкие, головной мозг). Поэтому наиболее опасными следует признать пути протекания: левая рука – ноги, рука – рука, а также голова – рука, голова – ноги. Наименее опасный путь тока, из наиболее часто встречающихся, является путь нога – нога, когда человек попадает под шаговое напряжение.
Опасность поражения электрическим током зависит также от места контакта тела человека с токоведущей частью, т.е. от места «входа тока» в организм. Например, при касании человека токоведущей части рукой, ток может входить через ладонь или тыльную часть руки, через пальцы или всю поверхность руки и т.д.
Объясняется влияние места «входа тока» на исход поражения следующим. Во-первых, в организме человека существуют так называемые рефлексогенные зоны, т.е. зоны с большим скоплением нервных окончаний, раздражение которых весьма опасно. Во-вторых, помимо прямого воздействия тока на различные органы человека (прежде всего сердце) существует еще рефлекторное (непрямое) воздействие. При рефлекторном действии тока, он формирует своеобразные нервные импульсы, получая которые центральная нервная система может подать нецелесообразную исполнительную команду органам, в том числе и не лежащим на пути тока (например, вызвать фибрилляцию сердца).
Наиболее опасными местами входа тока являются: тыльная сторона ладони, шея, голень, виски, грудь. Следует отметить, что данные места на теле человека обладают повышенной электропроводностью.
Длительность протекания тока
Анализ несчастных случаев с людьми от воздействия электрического тока и данные опытов над животными показывают, что длительность прохождения тока через организм существенно влияет на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. С течением времени резко падает сопротивление кожи человека, более вероятным становится поражение сердца и накапливаются другие отрицательные последствия.
Известно, что величина тока, проходящего через тело человека (мА), не вызывающая фибрилляцию сердца у 99,5 % пострадавших, связана со временем его воздействия соотношением (по данным профессора С.Ф. Дальзиеля из США)
где α = 0,165 … 0,168 – экспериментальный коэффициент; t – время воздействия тока, с.
В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 [скачать/просмотреть] все предельно допустимые значения напряжения и тока установлены в функции времени. При увеличении времени воздействия значения напряжений и токов должны быть уменьшены.
Как и для многих других факторов нельзя назвать безопасное значение длительности протекания тока через организм человека. Наблюдались поражения с тяжелым исходом даже при небольших токах и очень малой длительности существования электрической цепи через тело человека (доли секунды), с другой стороны фиксировались благоприятные исходы при длительности поражения в несколько секунд и более.
Условий внешней среды
К факторам окружающей среды, влияющим на исход поражения электрическим током, относятся: атмосферное давление, температура, влажность, электрическое или магнитное поля и др.
Повышение температуры воздуха влияет на потоотделение у человека, в результате падает электрическое сопротивление его тела и возрастает опасность поражения электрическим током. Такая же зависимость сопротивления тела человека характерна и для влажности. Влияние указанных факторов (температура и влажность) зафиксировано в ГОСТ 12.1.038-82 [скачать/просмотреть]: напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25°С) и влажности (относительная влажность более 75%), должны быть уменьшены в три раза.
При повышении атмосферного давления опасность поражения снижается и, наоборот, в горной местности, где атмосферное давление понижено, опасность электрического тока для живых организмов повышается.
Сопротивление тела человека
На исход поражения сильно влияет сопротивление тела человека, которое изменяется в очень больших пределах. Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи толщиной около 0,2 мм, состоящий из мертвых ороговевших клеток. Общее электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже, измеренное при напряжении до 15 . 20 В, находится примерно в пределах 3 . 1000 кОм и больше; сопротивление внутренних тканей тела – 300 . 500 Ом. Исследования показали, что наименьшим сопротивлением обладают поверхность лица (особенно лба), ладоней, подошв и подмышечных впадин.
Сопротивление тела человека зависит от ряда факторов: длительности протекания тока через организм человека; величины напряжения прикосновения и тока протекающего через организм человека; степени увлажнения кожи и наличия её повреждений; состояния нервной системы человека; пола; возраста и т.д. В МЭК 60479-1 указаны следующие факторы: тип источника энергии (переменный или постоянный ток), значение напряжения прикосновения, путь тока через тело, область контакта с кожей (ГОСТ Р 55629-2013), состояние кожи в области контакта (влажная соленая, влажная, сухая).
Например, сопротивление тела человека составляющее при токе 0,1 мА около 500 кОм, снижается при токе 10 мА до 8 кОм. При значениях напряжения прикосновения примерно 50 В и более начинает проявляться явление пробоя верхнего слоя кожи, что приводит к резкому снижению сопротивления тела человека, и при значениях напряжения 250 В и выше общее сопротивление человека приближается к сопротивлению его внутренних тканей. (Сопротивление внутренних тканей не зависит от напряжения прикосновения, а определяется температурой тела.)
При различных расчетах, связанных с обеспечением электробезопасности и расследованием электротравм, сопротивление тела человека в электрической цепи при частоте 50 Гц (в соответствии с ГОСТ 12.1.038 [скачать/просмотреть]) моделируется резистором сопротивления значением от 0,85 до 6,7 кОм, в зависимости от условий поражения электрическим током. Например, при аварийном режиме производственных электроустановок с частотой тока 50 Гц, напряжением выше 1000 В, с глухим заземлением нейтрали сопротивление тела человека принимается равным 1 кОм.
Состояние здоровья и психическое состояние человека
Анализ несчастных случаев при поражении электрическим током показывает, что исход поражения связан с медико-биологическими особенностями человека, состоянием его здоровья. Физически здоровые и крепкие люди легче переносят электротравмы, нежели больные и слабые.
Некоторые заболевания человека (болезни кожи, сердечно-сосудистой системы, легких, нервные болезни и др.) делают его более восприимчивым к электрическому току. Поэтому к обслуживанию электроустановок допускаются только лица, прошедшие специальный медицинский осмотр.
Многочисленные опыты, проведенные на животных показывают, что исход поражения электрическим током зависит от того ожидает пострадавший электрический удар или нет.
Один из основоположников электробезопасности, австрийский исследователь С. Еллинек провел ряд опытов на кошках. Те из которых находились в спокойном состоянии, погибали от напряжения 220 В, а те, которых дразнили палкой и при этом подавали такое же напряжение, воспринимали электрический удар как удар палкой и бросались на экспериментатора.
Помимо описанных выше, существуют и другие факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током. Воздействие указанных факторов по отдельности или совместно объясняет тяжесть поражения человека, в том числе, и поражения со смертельным исходом, при казалось бы, на первый взгляд, безопасных условиях поражения, а также случаи когда человек выживал при воздействии на него «смертельных» значений токов и напряжений.
Проверьте, насколько хорошо Вы изучили вопрос «Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током», ответив на несколько контрольных вопросов. [Пройти тест]
Предельно допустимые значения токов и напряжений прикосновения
Обозначим сопротивление растеканию заземляющего устройства защищаемого электрооборудования символом а сопротивление растеканию заземляющего устройства питающего трансформатора — символом RB.
При возникновении повреждения изоляции ток замыкания 1р протекает от токоведущей части через сопротивление RA в землю и возвращается через сопротивление RB в питающую систему. Напряжение на поврежденном оборудовании по отношению к условной земле (потенциал в точке замыкания) равно падению напряжения в защитном проводнике и сопротивлении Ra. В большинстве случаев падением напряжения в защитном проводнике можно пренебречь.
Тогда потенциал в точке замыкания
Потенциал замыкания измеряется вольтметром, имеющим большое внутреннее сопротивление, как правило, 40 кОм.
Значение 40 кОм является компромиссным. Дело в том, что если внутреннее сопротивление вольтметра будет слишком высоким, вольтметр будет давать ложные показания даже при отсутствии повреждения изоляции. Это вызвано тем, что напряжение сети будет распределяться между вольтметром и сопротивлением изоляции электрооборудования. Во избежание ложных показаний внутреннее сопротивление вольтметра должно быть существенно ниже сопротивления изоляции присоединенного электрооборудования.
Однако, если внутреннее сопротивление вольтметра слишком мало, вольтметр не сможет правильно показывать напряжение по отношению к условной земле. Вольтметр измеряет напряжение в точке повреждения за вычетом падения напряжения на вспомогательном измерительном электроде, выполняющим роль условной земли. Если сопротивление растеканию этого электрода достаточно велико по сравнению с внутренним сопротивлением вольтметра, погрешность измерения будет недопустимо высока. Для исключения ложных показаний внутреннее сопротивление вольтметра должно быть существенно выше значения сопротивления растеканию вспомогательного электрода заземления.
Распределение потенциала повреждения вблизи заземляющих электродов существенно зависит от их геометрической конфигурации и взаимного расположения. Это распределение может быть измерено с помощью вспомогательного электрода. При достаточно большом удалении вспомогательного электрода от точки повреждения может быть определено напряжение повреждения по отношению к условной земле (потенциал повреждения).
Тело человека, касающегося доступных открытых проводящих частей поврежденного электрооборудования (ОПЧ) и стоящего на проводящем полу, преднамеренно зашунтировано связанной с оборудованием системой защитных проводников. Полное сопротивление, определяющее напряжение на теле человека после прикосновения (напряжение прикосновения), равно сумме сопротивлений тела человека, его обуви и пола. Сопротивление растеканию тока от ног человека в землю зависит от материала пола. Сопротивление пола практически бесконечно велико для пола, выполненного из изоляционного материала, например, резины или ПВХ, и практически равно нулю для металлических полов. Для приближенной оценки значения сопротивления пола может быть рекомендована следующая формула 
где К — постоянный коэффициент, принимаемый равным 1.6.
р — удельное электрическое сопротивление материала пола, Ом • м.
Если человек находится вне зоны растекания тока замыкания, тогда протекание тока через тело человека будет определяться полным потенциалом повреждения UF, при этом напряжение до прикосновения U получается максимальным.
В зависимости от местонахождения человека потенциал или напряжение до прикосновения равны сумме напряжения на теле человека UT и напряжения пола Un0JI:
или
где UT — напряжение прикосновения на теле человека (или домашнего животного), вызванное током, протекающим через сопротивление тела.
Потенциал повреждения измеряется между доступными открытыми проводящими частями электрооборудования (ОПЧ) или сторонними проводящими частями (СПЧ) электроустановки и условной землей. Напряжение до прикосновения, являющееся частью потенциала (напряжения) повреждения,
измеряется между ОПЧ и/или СПЧ установки, которых можно коснуться одновременно.
Напряжение прикосновения — это напряжение на теле человека или животного при протекании тока прикосновения.
Предельно допустимые значения потенциала при замыкании и соответствующие значения напряжения прикосновения при переменном токе частотой 50/60 гц.
Термин «напряжение прикосновения» не следует смешивать с измеряемым значением, которое также иногда называется «напряжением прикосновения», включая измеряемые значения с использованием вольтметра с высоким внутренним сопротивлением (до 1 МОм).
Эти измерения выполняются для определения электробезопасности рассматриваемой системы независимо от сопротивления тела человека (или животного).
Предельно допустимое значение потенциала при замыкании
Для установления предельно допустимого значения потенциала при замыкании должно быть рассмотрено несколько определяющих факторов. Эти факторы включают вероятные пути протекания тока, вероятные значения сопротивлений этих путей, таких как обувь и т. д., сопротивление пола, вероятность возникновения замыкания, вероятность прикосновения человека к частям, находящимся под потенциалом. Риск поражения электрическим током зависит от нескольких факторов, в число которых входят следующие:
- При пути тока «руки-ноги» напряжение прикосновения обычно значительно ниже потенциала замыкания, так как
а) напряжение до прикосновения в месте нахождения человека, как правило, значительно ниже потенциала замыкания вследствие эффекта «потенциального шатра» под ногами человека;
б) влияет сопротивление обуви;
в) влияет сопротивление пола.
- При пути тока «рука-рука» напряжение прикосновения меньше критического вследствие
а) коэффициент сердечного тока показывает, что при пути тока «рука- рука» вероятность возникновения вентрикулярной фибрилляции равна половине соответствующей вероятности при пути тока «рука-ноги»;
б) сопротивление тела выше.
Каждая система питания должна быть рассмотрена самостоятельно в отношении вероятности возникновения замыкания, доступности ее частей для прикосновения и возможности снижения потенциала повреждения в зависимости от напряжения линии по отношению к земле.
Все эти факторы должны быть рассмотрены с учетом предельно допустимого риска поражения электрическим током. Опыт эксплуатации различных типов сетей позволил дать сравнительную оценку их безопасности в зависимости от влияния указанных факторов и на основе этой оценки — разработать практические рекомендации, обеспечивающие снижение риска поражения до разумного минимума.
При рассмотрении опасности поражения должны быть приняты во внимание следующие обстоятельства:
- При рассмотрении общего сопротивления тела человека следует учитывать сопротивление его кожи только при условии, что площадь контакта мала, а приложенное напряжение меньше 100 В. Однако, при напряжении 200 В сопротивление тела человека практически не зависит от площади контакта и состояния кожи и практически полностью определяется внутренним сопротивлением тела человека.
- Опасность поражения зависит не только от значения тока, но и от его пути. Вероятные пути тока должны быть оценены с учетом предполагаемых сопротивлений этих путей. При этом должны быть приняты во внимание возможные электрофизиологические реакции в зависимости от значений тока, протекающего по этим путям.
- Пороговые значения токов, соответствующих физиологическим реакциям ощущения, неотпускания, венгрикулярной фибрилляции, носят вероятностный характер.
- Пороговые значения ощущаемых и отпускающих токов не зависят от времени их воздействия. Пороговые значения этих токов носят чрезвычайно устойчивый характер.
- Пороговые значения ощущаемых и отпускающих токов для женщин составляют примерно 0,67 соответствующих значений, полученных из эксперимента на мужчинах.
- Пороговые значения фибрилляционных токов имеют достаточно сложный характер зависимости от времени воздействия. Из рассмотрения этой зависимости следует, что:
- в диапазоне 0,1 — 1 с пороговое значение фибрилляционного тока существенно зависит от длительности его воздействия, формула (1), предложенная Ч. Далзилом [5], лишь приближенно описывает эту зависимость;
- при времени воздействия более 1 с пороговое значение фибрилляционного тока остается равным I (t = 1 с);
- при времени воздействия менее 0,1 с пороговое значение фибрилляционного тока остается равным I (t = 0,1 с).
(2.2)
Зависимость порогового значения фибрилляционного тока промышленной частоты (50 — 60 Гц) от времени воздействия для человека массой 70 кг с вероятностью 0,5 % описывается выражениями, мА:
Предлагается следующая система критериев элекгробезопасности, на основе которой можно оценить уровень электробезопасности при эксплуатации электроустановок.
В процессе работы через тело человека, работающего в электроустановке, непрерывно проходит электрический ток. Значение тока, длительно проходящего через тело, не должно превышать порогового значения иеощущае- мого тока.
При вынужденных режимах работы электроустановок возможны кратковременные (до 30 с) повышения потенциалов ОПЧ, СПЧ, РЕ — и PEN-проводников, сопровождающиеся заметным увеличением токов через тело рабочего. Значение этого тока при вынужденном режиме не должно превышать порогового значения отпускающего тока для женщин.
Наконец, при коротком замыкании в электроустановке возможно резкое увеличение потенциалов ОПЧ, СПЧ, РЕ — и PEN-проводников, сопровождающееся резким увеличением тока через тело рабочего. Значение этого тока должно быть ниже порога нефибрилляционного тока.
Исходя из физиологических реакций организма человека на прохождение через него тока различного значения и длительности и характерных режимов работы электроустановки, можно рекомендовать следующие критерии для оценки уровня электробезопасности при эксплуатации электроустановок [11]:- при длительности воздействия тока более 30 с — порог неощущаемого тока;
- при длительности воздействия тока от 1 до 30 с — порог отпускающего тока;
- при длительности воздействия тока 1 с и менее — порог нефибрилляционного тока.
Определение пороговых значений неощущаемых и отпускающих токов рекомендуется производить при вероятности наступления реакций ощущения и неотпускания, равной 0,5 %. В качестве третьего критерия электробезопасности рекомендуется принимать такое значение тока, при котором вероятность наступления фибрилляции сердца не превышает 0,14 % (правило «трех сигм») [12].
Пороговое значение неощущаемого тока (первый критерий) является основой для установления значений допустимого длительно и неслучайно протекающего токов. На основании результатов исследований неощутимых токов, для первого критерия при протекании тока по пути рука — рука или рука — ноги можно принять значение тока 1 мА.
Пороговое значение отпускающего тока является основой для установления значений допустимого тока, случайно проходящего при сравнительно большой длительности воздействия, измеряемой десятками секунд. Для второго критерия при протекании тока по пути рука — рука или рука — ноги в качестве допустимого можно принять значение тока 6 мА.
Пороговое значение нефибрилляционного тока является основой для установления значений предельно допустимого тока при кратковременных случайных воздействиях в аварийных режимах.
Исследования по определению пороговых значений нефибрилляционных токов при времени воздействия от 0,2 до 3 с проводились в СССР на моделирующих животных — собаках (1966 — 1967 гг.) А. X. Карасаевой и С. П. Власовым под руководством Н. Л. Гурвича и А. П. Киселева.
В 1971 — 1975 гг. эти исследования были продолжены при временах воздействия в диапазоне 0,01 — 1 с под руководством проф. Н. Л. Гурвича, Б. М. Ягудаевым, С. П. Власовым, В. Я. Табаком, М. С. Богушевич, Ю. Г. Сибаровым иН. Н. Сколотневым [13].
Математическая обработка результатов экспериментов показала, что пороговые значения нефибрилляционных токов в диапазоне 0,01 — 3 с подчиняются логарифмически нормальному закону распределения. В диапазоне 0,01 — 0,08 с поражающий ток в наиболее уязвимой фазе работы сердца (фаза 7) не зависит от длительности воздействия. Последнее обстоятельство получило электрофизиологическое обоснование.
В табл. 2.5 приведен предельно допустимый ток частотой 50 Гц в зависимости от продолжительности его воздействия с вероятностью 0,9986, не вызывающий фибрилляцию сердца [14].
В этой же таблице представлены математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение десятичного логарифма предельно допустимого тока. Экспериментальные данные пересчитаны на человека с массой тела 50 кг.
Приведенные в табл. 2 значения предельно допустимого тока включены в ГОСТ 12.1.038 — 82. Значения предельно допустимых токов получены с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний условий: касание человеком заземленных частей электроустановки совпадает с моментом появления на них опасного потенциала в результате аварии, например короткого замыкания, и совпадает с наиболее уязвимой фазой работы сердца — фазой Т.
Таблица 2 Зависимость допустимых токов от времени воздействияПродолжительность воздействия тока,
Виды воздействия электрического тока на организм человека
В соответствии с ГОСТ 12.1.009-76, под термином «электробезопасность» понимается система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Теоретическое обоснование и разработка такой системы и отдельных ее узлов — важнейшая часть работ при проектировании объектов в любой отрасли народного хозяйства. Не случайно существует множество подразделов электробезопасности — на производстве, в сельском хозяйстве, в горной промышленности, в передвижных установках, в зданиях и сооружениях и т.д. Но все эти подразделы базируются на общих требованиях, основах электробезопасности.
Требования электробезопасности регламентированы различными Правилами. Первые в России Правила и нормы для электротехнических устройств сильного тока созданы в 1912 г. комиссией, сформированной третьим электротехническим съездом в 1903 г. В настоящее время учет условий электробезопасности на стадии проектирования объектов регламентируют Правила устройства электроустановок ПУЭ-98, а в период эксплуатации — Правила эксплуатации электроустановок потребителей ПЭЭП-92 (более конкретные Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок ПТБ выпуска 1975 г. практически потеряли силу в связи с разработкой новой, но еще не утвержденной редакции).
ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ
Статистика электротравматизма показывает, что смертельные поражения электрическим током составляют 2,7 % общего числа смертельных случаев(у нас в РФ).
Все электроустановки принято разделять на 2 группы:
·установки напряжением до 1000 В;
·установки напряжением выше 1000 В.
Следует отметить, что число несчастных случаев в электроустановках напряжением до 1000 В в 3 раза больше, чем в электроустановках напряжением выше 1000 В.
Это объясняется тем, что установки напряжением до 1000 В применяются более широко, а также тем, что контакт с электрооборудованием здесь имеет большее число людей, как правило, не имеющих электрическую специальность. Электрооборудование выше 1000 В распространено меньше, и к его обслуживанию допускаются только высококвалифицированные электрики.
Все случаи поражения человека током в результате электрического удара возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека, т.е. при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.
Напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, называется напряжением прикосновения. Опасность такого прикосновения, оценивается значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения и зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека, напряжением сети. Схемой самой сети, режима ее нейтрали (т.е. заземлена или изолирована нейтраль), степени изоляции токоведущих частей от земли.
Наиболее типичны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается лишь одного провода. Во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей (несовершенство изоляции относительно земли, замыкание провода на землю в результате какой-либо неисправности и др.). Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую — однофазным.
Опасность поражения электрическим током отличается от прочих опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее дистанционно, как например движущиеся части машин, раскаленный металл и т. п.
Наличие напряжения обнаруживается часто слишком поздно, когда человек уже оказался под напряжением.
Наиболее распространенными причинами электротравматизма являются:
появление напряжения там, где его в нормальных условиях быть не должно (на корпусах оборудования, на технологическом оборудовании, на металлических конструкциях сооружений и т. д.). Чаще всего происходит это вследствие повреждения изоляции;
возможность прикосновения к неизолированным токоведущим частям при отсутствии соответствующих ограждений;
воздействие электрической дуги, возникающей между токоведущей частью и человеком в сетях напряжением выше 1000 В, если человек окажется в непосредственной близости от токоведущих частей;
прочие причины. К ним относятся: несогласованные и ошибочные действия персонала; подача напряжения на установку, где работают люди; оставление установки под напряжением без надзора; допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д.
Человек попадает под действие электрического тока в следующих случаях:
при прикосновении к токоведущим частям электроустановки;
при приближении на недопустимо близкое расстояние к неизолированным токоносителям;
при возникновении в электроустановках аварийного режима;
при несоответствии параметров электроустановки требованиям нормативных документов;
при наличии шагового напряжения.
Опасность воздействия электрического тока на человека велика еще и потому, что он незаметен для глаза, не слышим, не чувствуется на расстоянии, не имеет запаха, а воспринимается лишь в момент соприкосновения с незащищенными токонесущими проводами или деталями электроустановок и их корпусами, которые по каким-либо причинам попали под напряжение.
ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Электрический ток, проходя через живые ткани, оказывает термическое, химическое, биологическое воздействия и вторичные травмы. Это приводит к различным нарушениям в организме , вызывая как местные повреждения тканей и органов, так и общее повреждение организма .
Биологическое воздействие Жизнь человека зависит от нормального функционирования центральной нервной системы (ЦНС) и сердечно-сосудистой системы (ССС). Установлено, что работа как ЦНС, так и ССС основана на электрических процессах. Поэтому ток, пришедший извне, разрушает работу этих систем — он физиологически несовместим с ними.
Термическое воздействие. Источниками термического действия тока могут быть токи высокой частоты, нагретые током металлические предметы и резисторы, электрическая дуга, оголенные токоведущие части.
Химическое действие. Организм человека состоит из неполярных и полярных молекул, катионов и анионов. Все эти элементарные частицы находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении, обеспечивающем жизнедеятельность организма . При контакте с токоведущими частями в организме человека взамен хаотического формируется направленное, строго ориентированное перемещение ионов и молекул, нарушающее нормальное функционирование организма.
Вторичные травмы. Реакция человека на действие тока обычно проявляется в виде резкого непроизвольного движения типа отдергивания руки от места контакта с горячим предметом. При таком перемещении возможны механические повреждения органов вследствие падения, удара о рядом расположенные предметы и т. п.
ВИДЫ ЭЛЕКТРОПОРАЖЕНИЙ
Поражение электрическим током подразделяют на две группы: электрический удар и электрические травмы. Электрический удар связывают с поражением внутренних органов, электрические травмы — с поражением внешних органов. В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иногда, при тяжелых ожогах , травмы могут привести к гибели человека.
Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.
Электрический удар — это поражение внутренних органов человека: возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Степень отрицательного воздействия на организм этих явлений может быть различной. В худшем случае электрический удар приводит к нарушению и даже полному прекращению деятельности жизненно важных органов- легких и сердца т.е. к гибели организма. При этом внешних местных повреждений человек может и не иметь.
Причинами смерти в результате поражения электрическим током могут быть: прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.
Прекращение работы сердца, как следствие воздействия тока на мышцу сердца, наиболее опасно. Прекращение дыхания может быть вызвано прямым или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания. Электрический шок — своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.д.
Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. При токах, больших 10 — 15 мА, человек неспособен самостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока становится длительным (неотпускающий ток). При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15 — 20 секунд может наступить паралич дыхания и смерть. Токи величиной 50 — 80 мА приводят к фибрилляции сердца, которая заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца, в результате чего прекращается кровообращение и сердце останавливается.
Как при параличе дыхания, так и при параличе сердца функции органов самостоятельно не восстанавливаются, в этом случае необходимо оказание первой помощи (искусственное дыхание и массаж сердца). Кратковременное действие больших токов не вызывает ни паралича дыхания, ни фибрилляции сердца. Сердечная мышца при этом резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать.
Действие тока величиной 100 мА в течение 2 — 3 секунд приводит к смерти (смертельный ток).
Ожоги происходят вследствие теплового воздействия тока, проходящего через тело человека, или от прикосновения к сильно нагретым частям электрооборудования, а также от действия электрической дуги. Наиболее сильные ожоги происходят от действия электрической дуги в сетях 35 — 220 кВ и в сетях 6 — 10 кВ с большой емкостью сети. В этих сетях ожоги являются основными и наиболее тяжелыми видами поражения. В сетях напряжением до 1000 В также возможны ожоги электрической дугой (при отключении цепи открытыми рубильниками при наличии большой индуктивной нагрузки).
Электрические знаки — это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы , серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями (Д = 5 — 10 мм). Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются не сразу после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук).
Электрометаллизация кожи — это пропитывание кожи мельчайшими частицами металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока, например при горении дуги. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения.
Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током
Воздействие тока на организм человека по характеру и последствиям поражения зависит от следующих факторов:
·электрического сопротивления тела человека
·величины напряжения и тока
·длительности воздействия тока;
·частоты и рода тока;
·пути прохождения тока через тело человека;
·состояния здоровья человека и фактора внимания.
·условий внешней среды
Величина тока, протекающего через тело человека, зависит от напряжения прикосновения UПР и сопротивления тела человека RЧ.
Сопротивление тела человека . Электрическое сопротивление разных частей тела человека различно: наибольшее сопротивление имеет сухая кожа, её верхний роговой слой, в котором нет кровеносных сосудов, а так же костная ткань; значительно меньшее сопротивление внутренних тканей; наименьшее сопротивление имеют кровь и спинно — мозговая жидкость. Сопротивление человека зависит от внешних условий: оно понижается при повышении температуры, влажности, загазованности помещения. Сопротивление зависит от состояния кожных покровов: при наличии поврежденной кожи — ссадин, царапин — сопротивление тела уменьшается.
Итак, наибольшим сопротивлением обладает верхний роговой слой кожи:
·при снятом роговом слое RЧ = 600 — 800 Ом;
·при сухой неповрежденной коже RЧ = 10 — 100 кОм;
·при увлажненной коже RЧ = 1000 Ом.
Сопротивление тела человека, кроме того, зависит от величины тока и приложенного напряжения; от длительности протекания тока. плотности контактов, площади соприкосновения с токоведущими поверхностями и пути электрического тока
Для анализа травматизма сопротивление кожи человека принимают RЧ = 1000 Ом.
С ростом тока, проходящего через человека, его сопротивление уменьшается, т. к. при этом увеличивается нагрев кожи и растет потоотделение. По этой же причине снижается RЧ с увеличением длительности протекания тока. Чем выше приложенное напряжение, тем больше ток человека IЧ , тем быстрее снижается сопротивление кожи человека.
Величина тока. В зависимости от его величины электрический ток, проходящий через человека (при частоте 50 Гц), вызывает следующие травмы:
при 0.6 -1.5 мА — легкое дрожание рук;
при 5 -7 мА — судороги в руках;
при 8 — 10 мА — судороги и сильные боли в пальцах и кистях рук;
при 20 — 25 мА — паралич рук, затруднение дыхания;
при 50 — 80 мА — паралич дыхания, при длительности более 3 с — паралич сердца;
при 3000 мА и при длительности более 0.1 с — паралич дыхания и сердца, разрушение тканей тела.
Следовательно, смертельным следует считать величины тока 0.1 А. С повышением частоты электрического тока более 500 Гц действие его ослабевает.
Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет на исход поражения, но лишь, постольку, поскольку оно определяет значение тока, проходящего через человека.
Длительность воздействия тока. Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Продолжительное действие тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным поражениям.
При кратковременном воздействии (0,1.0,5 с) ток порядка 100 мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1 с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значения допустимых для человека токов существенно увеличиваются. Так, при изменении времени воздействия от 1 до 0,1 с допустимый ток возрастет, примерно, в 16 раз.
Частота и род тока. Постоянный ток как не изменяющийся во времени по величине и напряжению, ощущается только в моменты включения и отключения от источника. Обычно его действие тепловое (при длительном включении). При больших напряжениях он может вызывать электролиз ткани и крови. По мнению многих исследователей, постоянный ток напряжением до 300 В менее опасен, чем переменный ток того же напряжения. Большинство исследователей пришли к выводу, что переменный ток промышленной частоты 50 — 60 Гц является наиболее опасным для организма. Это объясняется следующим образом. При приложении к клетке постоянного тока частицы внутриклеточного вещества расщепляются на ионы разного знака, которые устремляются к внешней оболочке клетки. Если на клетку воздействует ток переменной частоты, то, следуя за изменениями полюсов переменного тока, ионы будут перемещаться то в одну, то в другую сторону. При некоторой частоте тока ионы будут успевать проходить двойную ширину клетки (туда и обратно). Эта частота и соответствует наибольшему возмущению клетки и нарушению ее биохимических функций (50 — 60 Гц).
С увеличением частоты переменного тока амплитуда колебаний ионов уменьшается, и при этом происходит меньшее нарушение биохимических функций клетки. При частоте порядка 500 кГц этих изменений уже не происходит. Здесь опасным для человека являются ожоги от теплового воздействия тока.
Пути прохождения тока через тело человека. Путь тока в теле человека зависит от того, какими участками тела пострадавший прижимается к токоведущим частям, его влияние на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление кожи на разных участках тела неодинаково.
Электротравмы происходят при движении тока по одному из трех путей:
1) рука — туловище — рука;
2) рука — туловище — нога;
3) обе руки- туловищ -обе ноги.
При движении тока по третьему пути сопротивление цепи наибольшее, следовательно, степень травматизма наименьшая. Наиболее сильное действие тока будет при движении его по первому пути.
Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце. Часть общего тока, проходящего через сердце:
·путь рука — рука — 3,3 % общего тока;
·путь левая рука — ноги — 3,7 % общего тока;
·путь правая рука — ноги — 6,7 % общего тока;
·путь нога — нога — 0,4 % общего тока.
·голова – ноги – 6,8 % общего тока;
·голова — руки – 7% общего тока
Наименьший ток через сердце проходит при пути тока по нижней петле «нога-нога». Однако из этого не следует делать выводы о малой опасности нижней петли (действие шагового напряжения). Обычно, если ток достаточно велик, он вызывает судороги ног, и человек падает, после чего ток уже проходит через грудную клетку, т.е. через дыхательные мышцы и сердце. электрический ток организм человек
Состояние здоровья человека и фактор внимания. Исход поражения при воздействии электрическим током зависит от психического и физического состояния человека .
При заболеваниях сердца, щитовидной железы и т.п. человек подвергается более сильному поражению при меньших значениях тока, т.к. в этом случае уменьшается электрическое сопротивление тела человека и уменьшается общая сопротивляемость организма внешним раздражениям. Отмечено, например, что для женщин пороговые значения токов примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. Это объясняется более слабым физическим развитием женщин. При применении спиртных напитков сопротивление тела человека падает, уменьшается сопротивляемость организма человека и внимание. При собранном внимании сопротивление организма повышается.
Условия внешней среды. Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли оказывают дополнительное влияние на условия электробезопасности. Окружающая среда воздействуя на электрическую изоляцию приборов, устройств, электрическое сопротивление тела человека, она может создать те или иные условия для поражения электрическим током. В этом отношении помещения, в которых находится электрооборудование, могут быть с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.
ЗАЩИТА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Для обеспечения электробезопасности в соответствии с Правилами устройства электроустановок применяются следующие методы:
Обеспечение недоступности, ограждение и блокировка токоведущих частей . Эти средства применяют для защиты от случайного попадания в опасную зону или прикосновения человека к токоведещим частям электроустановок. Высота ограждений опасных зон в электроустановках, находящихся в помещениях, должна быть не ниже 1,7 м, а на открытых площадках не менее 2 м. Блокировка представляет собой устройство, которое допускает определенный порядок отключения или снятия напряжения с токоведещих частей, исключая тем самым возможность попадания человека в опасную зону. Электрическая блокировка применяется для автоматического отключения электроустановки при открывании дверей, снятии ограждения, других подобных работах, при которых открывается доступ к токоведущим частям, находящимся под напряжением, а также при приближении человека к опасной зоне.
Электрическое разделение сетей на участки с помощью разделительных трансформаторов. Электрическое разделение сетей осуществляется через специальный разделительный трансформатор, который отделяет сеть с изолированной или глухозаземленной нейтралью от участка сети, питающего электроприемник. При этом связь между питающей сетью и сетью приемника осуществляется через магнитные поля, участок сети приемника и сам приемник не связываются с землей. Разделительный трансформатор представляет собой специальный трансформатор с коэффициентом трансформации, равном единице, напряжением не более 380 В, с повышенной надежностью конструкции и изоляции. От трансформатора разрешается питание не более одного приемника с током не более 15 А.
Защитное заземление корпусов оборудования . Заземлением называется соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрооборудования через металлические детали, закладываемые в землю и называемые заземлителями, и детали, прокладываемые между заземлителями и корпусами электрооборудования, называемые заземляющими проводниками. Проводники и заземлители обычно делаются из низкоуглеродистой стали, называемой в просторечии железом.
Заземление предназначается для устранения опасности поражения человека электрическим током во время прикосновения к нетоковедущим частям, находящимся под напряжением. Это достигается путем снижения до безопасных пределов напряжения прикосновения и шага за счет малого сопротивления заземлителя. Областью применения защитного заземления являются сети переменного и постоянного тока с изолированной нейтралью источника напряжения или трансформатора.
Для заземления могут быть использованы детали уже существующих сооружений, которые называются естественными заземлителями:
металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в соприкосновении с землей;
металлические трубопроводы, проложенные в земле, за исключением трубопроводов горючих жидкостей и газов;
свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле;
обсадные трубы скважин и т. д.
Защитное отключение сети за время не более 0,2 с при возникновении опасности поражения током. Устройство защитного отключения (УЗО) состоит из чувствительного элемента, реагирующего на изменение контролируемой величины, и исполнительного органа, отключающего соответствующий участок сети.
Чувствительный элемент может реагировать на потенциал корпуса, ток замыкания на землю, напряжение и ток нулевой последовательности, оперативный ток. В качестве выключателей могут применяться контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели с независимым расцепителем, специальные выключатели для УЗО.
Назначение УЗО — защита от поражения электрическим током путем отключения ЭУ при появлении опасности замыкания на корпус оборудования или непосредственно при касании токоведущих частей человеком.
УЗО применяется в ЭУ напряжением до 1000 В с изолированной или глухозаземленной нейтрально в качестве основного или дополнительного технического способа защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем применения заземления или зануления или если заземление или зануление не могут быть выполнены по некоторым причинам.
УЗО обязательно для контроля изоляции и отключения ЭУ при снижении сопротивления изоляции в ЭУ специального назначения, например, в подземных горных выработках (реле утечки).
Примером УЗО является защитно-отключающее устройство типа ЗОУП—25, предназначенное для отключения и включения силовых трехфазных цепей при напряжении 380 В и токе 25 А в системах с глухозаземленной нейтралью, а также для защиты людей при касании токоведущих частей или корпусов оборудования, оказавшихся под напряжением.
Зануление корпусов электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью. Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным кабелем. Токовой защитой являются: плавкие предохранители или автоматические рыле (выключатели), установленные пред потребителями энергии для защиты от токов короткого замыкания.
Зануление используется в электрических цепях напряжением до 1000В с заземленной нейтралью. Занулению подлежат те же металлические конструктивные нетоковедущие части электрооборудования, которые подлежат защитному заземлению (корпуса машин и аппаратов, баки трансформаторов и др.)
Выравнивание потенциалов корпусов электрооборудования. Как известно, напряжение прикосновения или шага получается тогда, когда есть разность потенциалов между основанием, на котором стоит человек, и корпусами оборудования, которых он может коснуться, или между ногами. Если соединить посредством дополнительных электродов и проводников места возможного касания телом человека, то не будет разности потенциалов и связанной с ней опасности.
Выравнивание потенциалов корпусов электрооборудования и связанных с ним конструкций и основания осуществляется устройством контурного заземлителя, электроды которого располагаются вокруг здания или сооружения с заземленным или зануленным оборудованием. Внутри контурного заземлителя под полом помещения или площадки прокладываются горизонтальные продольные и поперечные электроды, соединенные сваркой с электродами контура. При наличии зануления контур присоединяется к нулевому проводу.
Выравнивание потенциалов корпусов оборудования и конструкций осуществляется присоединением конструкций и всех корпусов к сети зануления или заземления.
Выравнивание потенциалов применяется как дополнительный технический способ защиты при наличии зануления или заземления в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных.
Применение выравнивания потенциалов обязательно в животноводческих помещениях.
Устройство выравнивания потенциалов осуществляется по проекту.
Применение защитных средств. Защитными средствами называются приборы, аппараты, переносные и перевозимые приспособления и устройства, а также отдельные части устройств, приспособлений и аппаратов, служащие для защиты персонала, работающего на электроустановках, от поражения электрическим током.
По назначению электрозащитные средства подразделяют на:
Изолирующие средства защиты предназначены для изоляции человека от токоведущих частей электроустановки, находящейся под напряжением, а также от земли (корпуса судна), если человек одновременно касается токоведущих и заземляющих частей электроустановки. По степени надежности их делят на основные и дополнительные.
К основным изолирующим защитным средствам в установках напряжением до 1000В относят:
1. диэлектрические перчатки
2. клещи для смены предохранителей и токоизмерения
3. слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками
4. указатели напряжения
В электроустановках напряжением выше 1000В основными средствами защиты являются:
1. Изолирующие и измерительные штанги
2. Токоизмерительные клещи и указатели напряжения
3. Изолирующие съемные вышки и лестницы
К дополнительным относятся :
1. Диэлектрические галоши
4. Изолирующие подставки на фарфоровых изоляторах.
Ограждающие устройства предназначены для временного ограждения токоведущих частей, находящихся под напряжением. К ним относятся щиты, барьеры, ограждения – клетки, а также временные переносные заземления, которые делают невозможным появление напряжения на отключенном оборудовании.
Вспомогательные средства защиты предназначены для защиты персонала от случайного падения с высоты (предохранительные пояса, когти, страхующие канаты), защитные очки, рукавицы, суконные и брезентовые костюмы и др.
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ. ПЕРВЫЕ ДЕЙСТВИЯ
При поражении электрическим током пострадавшего необходимо быстро освободить от воздействия тока.
Если дыхание и пульс устойчивы, то пострадавшего следует удобно уложить, расстегнуть одежду, снять пояс; необходимо обеспечить полный покой и доступ свежего воздуха. Следует непрерывно наблюдать за дыханием и пульсом; дать понюхать нашатырный спирт, обрызгать водой.
Если пострадавший не дышит или дышит судорожно с всхлипываниями, то необходимо делать ему искусственное дыхание.
При отсутствии у пострадавшего пульса одновременно с искусственным дыханием надо проводить закрытый (непрямой) массаж сердца.
Во всех случаях немедленно вызывают врача.
Непроизвольное судорожное сокращение мышц руки бывает настолько сильным, что освободить токоведущую часть мз рук пострадавшего почти невозможно. Поэтому необходимо быстро отключить электроустановку. Если это невозможно, то пострадавшего следует отделить от токоведущей части. Следует помнить, что прикосновение к человеку, попавшему под напряжение может быть опасно самому спасающему. Поэтому нельзя прикасаться к его телу голыми руками.
Для отделения пострадавшего, попавшего под обычное сетевое напряжение (220/380 В) следует применить сухой канат, палку, оттягивать с помощью одежды, собственные руки изолировать диэлектрическими перчатками, шарфом, прорезиненной тканью, встать на сухую доску. Разрешается перерубить или перерезать провода инструментом с сухой деревянной ручкой.
Освобождать пострадавшего, попавшего под напряжение 1000 В. следует только надев диэлектрические перчатки и боты, оттягивать штангой или клещами, предназначенными для напряжения этой установки.
ИСКУСТВЕНННОЕ ДЫХАНИЕ
Искусственное дыхание «изо рта в рот», «изо рта в нос».
Искусственное дыхание заключается в том, что оказывающий помощь выдыхает воздух (более I л) из своих легких в легкие пострадавшего.
Этот воздух содержит количество кислорода, достаточное для оживления.
Перед началом искусственного дыхания необходимо подготовить дыхательные пути. Если рот пострадавшего стиснут, его следует раскрыть, выдвинув нижнюю челюсть,
либо между коренными зубами вставить плоский предмет и с его помощью разжать челюсти. Затем быстро открывают и очищают от слизи рот пострадавшего, съемные челюсти вынимают. Далее запрокидывают голову пострадавшего назад, подкладывают одну руку под шею, а, другую кладут на лоб. Большим и указательным пальцем зажимают ноздри, затем, глубоко вдохнув, прижимают свой рот к открытому рту пострадавшего непосредственно или через платок и резко выдыхают. При этом грудь (а не живот) пострадавшего должна подниматься. Выдох произойдет самопроизвольно из-за спада грудной клетки. В минуту делают 10 -12 вдуваний.
Во время искусственного дыхания необходимо следить за лицом пострадавшего: если он пошевелит губами, веками, сделает дыхательное движение, нужно проверить, не начнет ли он сам дышать равномерно. В этом случае искусственное дыхание следует приостановить. Если же окажется, что пострадавший не дышит, то искусственное дыхание немедленно возобновляют.
При методе «изо рта в нос» воздух вдувают через нос, плотно закрыв рот. Этот метод применяют, если челюсти стиснуты так, что их невозможно открыть.
НЕПРЯМОЙ МАССАЖ СЕРДЦА
Для восстановления работы сердца и кровообращения проводят непрямой массаж сердца. Пострадавшего укладывают на жесткое основание (пол, скамью), освобождают от стесняющей одежды. Оказывающий помощь становится с левой стороны пострадавшего и кладет на нижнюю часть его грудной клетки ладонь вытянутой от отказа руки, а вторую — кладут на первую. Важно правильно определить место надавливания — на два пальца выше конца грудины. Налавливать на грудину следует быстрым толчком такой силы, чтобы сместить ее на 4-5 см с частотой — одно надавливание в секунду. Если помощь оказывает один человек, то делается 2-3 вдувания и 14-15 надавливаний, если двое, то на одно вдувание через 2 секунды делается 4-6 надавливаний. Процедуру массажа сердца рекомендуется поручать специально обученному работнику.
При правильном оказании помощи у пострадавшего появляются следующие признаки оживления: лицо розовеет, появляется устойчивое самостоятельное дыхание, сужаются зрачки. Узкие зрачки указывают на достаточное питание мозга кислородом.
Длительное отсутствие пульса при самостоятельном дыхании и узких зрачках указывает на фибрилляцию сердца. В этих случах необходимо оживлять пострадавшего непрерывно как до, так и после доставки его в лечебное учреждение или до прибытия врача. Даже кратковременное (менее I мин.) прекращение помощи по оживлению может иметь нежелательные последствия.
При появлении первых признаков оживления наружный массаж и искусственное дыхание следует продолжать еще 5-10 мин., приурачивая дыхание к моменту собственного вдоха.
Если на стадии проектирования объекта документация согласовывается с органами надзора, требующими строгого соблюдения Правил, то в период эксплуатации многое зависит непосредственно от конкретных лиц, организующих и выполняющих работу. И здесь, по различным соображениям, они зачастую пренебрегают требованиями Правил безопасности.
Современного человека, окруженного техникой, устрашающими плакатами не остановишь. Эффективным может быть только один путь предупреждения электротравматизма — воспитание осознанного отношения к вопросам электробезопасности на основе понимания всех аспектов поражения электрическим током.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безопасность жизнедеятельности. Лабораторный практикум по безопасности жизнедеятельности для студентов (курсантов) рыбохозяйственных высших учебных заведений. Часть 1. Калининград КГТУ, 2013 – 169 с.
2. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Калининград: КГТУ, 2014 – 232с.
3. Мамот Б.А. Защита от электрического тока и электромагнитных полей: Учебное пособие. — Хабаровск: ДВГУПС, 2012.
4. Новости электротехники. Информационно-справочное издание. – 2(8) 2011г.
5. Охрана труда в химической промышленности / Г.В. Макаров, А.Я. Васин, Л.К. Маринина и др. — М.: Химия, 2014.
В системе TN напряжение при повреждении изоляции часто составляет четвертую часть или менее номинального напряжения «фаза — нуль». Напряжение цепи обратного тока равно половине номинального фазного напряжения. В этом случае напряжение ОПЧ и СПЧ в точке к.з. по отношению к условной земле приблизительно равно половине падения напряжения между точкой к.з. и нейтралью трансформатора.
При фазном напряжении 230 В потенциал точки к.з. не превысит 65 В.
Напряжение прикосновения
Напряжение прикосновения всегда ниже потенциала в точке к.з. Напряжение прикосновения составляет только часть потенциала в точке к.з., что обусловлено влиянием потенциального шатра, а также влиянием сопротивления растеканию с ног человека в землю. Например, при потенциале в точке к.з. 65 В (система TN с фазным напряжением 230 В) напряжение прикосновения не превысит 30 В.
Таблица 1 содержит значения тока через тело человека при воздействии на человека напряжения 50 В при 50 — 60 Гц, при наименьших значениях сопротивления тела человека.
Таблица 1. Ток через тело человека при 50 В, 50/60 Гц при наименьших
значениях сопротивления тела человека
Сопротивление тела, Ом
Ток через тело, мА
Обе руки — обе ноги
Обе руки — туловище
В момент включения напряжения происходит импульсный бросок тока, пиковое значение которого достигает 92 мА. Действующее значение установившегося тока составило 20 мА. *
Длительное воздействие этого напряжения непереносимо из-за острой мышечной боли в обеих руках. Длительный ток 80 мА при пути рука — ноги, рука — спина, вызывает опасность вентрикулярной фибрилляции. Измеренные значения тока через тело человека показывают, что значение 50 В не может быть рекомендовано в качестве нормы напряжения прикосновения для оценки условий безопасности распределительных сетей.
Вентрикулярная фибрилляция является самой опасной физиологической реакцией организма на протекание электрического тока через тело. Она может быть вызвана относительно кратковременным воздействием, тока. Возникшая у человека и домашних животных вентрикулярная фибрилляция не может самостоятельно прекратиться даже после отключения тока, и неминуемо заканчивается смертью пострадавшего. Именно поэтому многие нормы, основаны на пороге вентрикулярной фибрилляции, хотя имеются и другие физиологические реакции опасного характера.
Пороговые значения токов вентрикулярной фибрилляции получены из опытов на животных (собаки, овцы, свиньи). Предполагается, что человеческое сердце может быть менее чувствительным к воздействию электрического тока, чем сердце собаки, а следовательно пороговые кривые вентрикулярной фибрилляции, данные в Публикации МЭК-479, имеют существенный запас.
Однако, необходимо учитывать и другие электрофизиологические реакции при протекании тока через организм человека. Вентрикулярная фибрилляция является не единственным механизмом смертельного поражения при воздействии электрического тока.
Судороги и паралич мускульных тканей, приводящие к остановке дыхания, возникают в результате протекания токов, значения которых ниже порога вентрикулярной фибрилляции.
В США предельно допустимое значение напряжения прикосновения ограничивается пиковым значением 42.4 В для переменного тока (действующее значение ЗОВ при синусоидальной волне тока) и 60 В постоянного тока в сухих помещениях. В сырых помещениях, значения предельно допустимых напряжений снижаются в два раза. Эти нормы нашли отражение в Национальном Электротехническом Коде США.
Предельно допустимые значения напряжений, используемые в США, были установлены в результате обобщения практики эксплуатации много лет тому назад, и вероятно имеют достаточно большие запасы. Более низкие значения номинального напряжения сети, принятые в США, делают возможным легко использовать эти заниженные значения предельно допустимых напряжений прикосновения без применения каких бы то ни было дополнительных мер защиты.
Electrical Shock Safety Criteria Proceedings of the First International Symposium of Electrical Shock Criteria. Toronto. Pergamon Press, 1985.-
Если исключить случаи поражения током в плавательных бассейнах, очень мало документально подтвержденных случаев смертельного поражения электрическим током при приложенном напряжении менее 50 В. Однако, утверждать, что все случаи поражения электрическим током были при приложенном напряжении более 50 В, все же нет оснований. Это объясняется тем, что схемы, представленные в отчетах о несчастных случаях, слишком часто неудовлетворительно отражают детали, связанные с определением действительно приложенного напряжения.
Экспериментально установлено, что пороговые значения фибрилляцион- ных токов и значения сопротивления тела с достаточной для практических целей точностью описываются нормально-логарифмическими законами. В Публикации МЭК-479 установлено, что в 95% случаев пороговые значения фибрилляционного тока при частоте 50/60 Гц превышают 50 мА.
Обширные экспериментальные исследования зависимости пороговых значений тока, вызывающего вентрикулярную фибрилляцию, от длительности его воздействия были выполнены в 1936 г Л. Феррисом, Б. Кингом, Б. Спенсом и Г Вильямсом [2]. Опыты выполнялись на животных, масса сердца и общая масса которых были близки к массе сердца и общей массе человека. Время воздействия тока в эксперименте составляло 0,03, 0,1, 0,12, 0,5, 3 с. Эти опыты были продолжены в 1959 г. В. Коувенховеном. В качестве подопытных животных были использованы собаки. Время воздействия в эксперименте составляло 0,008, 0,016, 0,08, 0,16, 0,32, 1, 2, 5 с.
Статистический анализ результатов экспериментальных исследований Л. Ферриса, В. Коувенховеиа и других авторов выполнен Ч. Далзилом в работе [5], опубликованной в I960 г. По мнению Ч. Далзила пороговое значение фибрилляционного тока / с заданной вероятностью в зависимости от длительности воздействия тока t в диапазоне от 0,006 до 7 с определяется выражением 
(2.1)
где С — коэффициент, зависящий от массы животного и заданной вероятности фибрилляции.
В этой же работе Ч. Далзилом установлено, что во всем диапазоне изменения масс подопытных животных от 1 до 100 кг пороговое значение фибрилляционного тока определяется выражением 
где А, В — постоянные, зависящие от заданной вероятности фибрилляции;
G — масса животного.
На основе установленных зависимостей Ч. Далзил предложил формулу для расчета порогового значения фибрилляционного тока промышленной
частоты для взрослого человека массой 70 кг (вероятность фибрилляции 0,5%) в виде, мА:
где t — время воздействия (0,03 с < t < Зс).
В работе проф. А. П. Киселева [6], опубликованной в 1963 г., исследована зависимость расчетного значения минимального фибрилляционного тока промышленной частоты /р от массы животного. Эксперименты были выполнены на собаках при времени воздействия 3 с. Установлено, что ток, мА: /р = 30 + 3,7 G, где G — масса животного, кг.
На основе полученных данных проф. А. П. Киселевым сделан вывод о том, что пороговое значение нефибрилляционного тока для человека с массой 70 кг равно 92 мА. При увеличении времени воздействия от 3 до 30 с пороговое значение фибрилляционного тока не снижается.
Исследования Ч. Далзила, начатые в 1941 г. и продолженные в 1960 г., позволили установить, что при токе промышленной частоты, протекающем по пути рука — рука и равном 9 мА, возможен самостоятельный отрыв от токоведущих частей для 99,5 % мужчин. Для женщин значение отпускающего тока снижается до 6 мА. Значение отпускающего тока не зависит от длительности его протекания. Если длительность воздействия отпускающего тока не превышает 30 с, то опасность для здоровья человека не возникает.
Экспериментальные исследования, выполненные Ч Далзилом в 1950 и 1954 гг., показали, что пороговое действующее значение ощущаемого тока изменяется в пределах 0,6 — 2 мА. Среднее значение этого тока, определенное из опытов над 167 мужчинами в возрасте от 18 до 50 лет, составило 1,086 мА (при пути тока ладонь — ладонь). Пороговое значение ощущаемого тока также не зависит от длительности его воздействия.
С целью исследования эффективности применения устройств защитного отключения, реагирующих на ток утечки, для защиты от поражения током при непосредственном прикосновении к частям, находящимся под напряжением, проф. Г. Бигельмайер (Австрия) провел на себе прямой натурный эксперимент по выяснению воздействия на человека переменного тока частотой 50 Гц, близкого к порогу фибрилляции. В этом эксперименте напряжение прикосновения при контакте рука — рука было поднято до 200 В, ток достигал 189 мА при длительности его протекания до 20 мс [9].
Подробное изложение результатов экспериментальных исследований воздействия электрического тока промышленной частоты на организм человека содержится в [10]. Анализируя результаты этих исследований, проф. В. Е. Манойлов констатирует, что безопасным во всех случаях, в том числе и при совпадении любых неблагоприятных факторов, нужно считать ток, который был бы в 8 — 10 раз меньше начального ощутимого тока, т. е. не превышал бы 0,1 мА. Однако учитывая малую вероятность сочетания всех неблагоприятных событий, можно для отдельных защитных мероприятий принимать ток, равный ощутимому, т. е. 1 мА. А в некоторых случаях,
например на электротехнических объектах, обслуживаемых обученным персоналом (лицами электротехнических профессий), за основу расчета может быть принят ток, равный 10 мА.
На основе анализа известных электрофизиологических исследований можно сделать следующие выводы.