Факторы определяющие степень поражения человека электрическим током

• Величина тока

• Длительность воздействия

• Род и частота тока

• Путь протекания тока

• Приложенное напряжение

• Сопротивление

Ток может вызвать различные физиологические реакции организма [1]. В табл. 1 показано воздействие, которое вызы­вает постоянный ток .и переменные токи промышленной частоты [2]

Ток через человека Iч, ма	Характер воздействия
	Переменный ток F=50÷60 Гц	Постоянный ток
0,5-1,5	Появление ощущения тока	Не ощущается
5-7	Судороги в руках	Ощущение нагрева
8-10	Сильные боли в руках	Усиление нагрева в зоне контакта
20-25	Паралич рук, сильные боли, дыхание затруднено	Усиление нагрева, начало сокращения мышц рук
50-80	Остановка дыхания, фибрилляция сердца	Сильный нагрев, судороги и затруднение дыхания.

В зависимости от характера воздействия, согласно ГОСТ 12.1.009—76 «Электробезопасность. Термины и определения» установлена следующая классификация токов:

1. Электрический ток, вызывающий ощутимые раздраже­ния — ощутимый ток. Наименьшее значение этого тока при­нято называть пороговым ощутимым током.

2. Электрический ток, вызывающий при протекании непре­одолимые судорожные сокращения мышц рук, зажимающих проводник, — неотпускающий ток; наименьшее значение —пороговый неотпускающий ток.

3. Электрический ток, вызывающий фибрилляцию сердца, называют фибрилляционным током. Наименьшее значение фибрилляционного тока — пороговый фибрилляционный ток.

Фибриляционный тко не подчиняется нормальному закону, а сложному нормальному закону

Весовой метод – чтобы перенести данные с животных на человека, чем больше вес тем больше фибрилляционный ток

Допустимые параметры по токам в зависимости от длительности воздействия

Род и частота тока	I, ма при		Продолжительности			Воздействия, с
	0,2	0,5	0,7	1,0	3,0	3—(10	Лю­бое Время
Постоянный	400	250	200	150	50	50(26)	—
Переменный 50 Гц	250	100	75	50	6	6	1
Переменный 400 Гц	500	200	140	100	8	8	—

Ощутимый и неотпускающий смертельными не являются, опасность представляет неотпускающий ток

При разном времени воздействия величина будет разная

Длительное воздействие

Е= (0Б75-1) =ctr^ r=0,2 сек

Т – наиболее опасная фаза, 0,01 сек- даже при попадании в Т всегда опасно

Род и частота тока

При напряжении 500в ии выше опасен как переменный ток, так и постоянный

40В переменного тока = 120 В постоянного, соотношение 1 к 3

При 50-100 Гц К=1

200Гц К=2

400 Гц К=3,5

При частоте тока в 50 Гц ток будчи в постоянной движении – нет стабильности, составляет наибольшую опасность

Путь протекания тока

Путь тока	Частота в %	Доля тока протекающая через сердце
Рука-рука	40	3 ,3
Правая рука- ноги	20	6,7
Левая рука- ноги	17	3,7
Голова –руки; голова-ноги	9	7
Нога-нога	5	0,4

С правой стороны сопротивление меньше, следовательно, тока на сердце больше

Величина непостоянная зависящая от следующих параметров

Индивидуальные особенности организма

Состояние кожного покрова

Электрические параметры сети – напряжение и частота

Параметры окружающей среды

3000-100 000 напряжение = 20 В (зависит от индивидуальных особнностей)

Без кожи сопротивление 300-800 (внутренне сопротивление)

Z= Zнар+Zвнутренней

1. Электрод. 2. Наружный слой кожи. 3. Внутренняя область кожи

Рис. 2. Упрощенная электрическая схема наружного слоя кожи

Рис. 3. Электрическая схема сопротивления те­ла человека (путь тока: рука — рука)

Rв=2rвр+rвк

Rв=2rвн+rвк

R в=rвр+rвк=1/2rвн

Сопротивление наружного слоя кожи мо­жет быть рассчитано по формуле

, Ом

Активное сопротивление наружного слоя кожи r_в, можно определить, используя результаты измерений Z при токах низкой частоты. При понижении частоты тока проводимость конденсатора уменьшается, а емкостное сопротивление воз­растает. Поэтому на достаточно низкой частоте (f ≈0) пол­ное сопротивление наружного слоя кожи можно приблизи­тельно принять равным активному сопротивлению r_н.

С учетом сказанного, сопротивление тела постоянному то­ку будет

,

При достаточно высоких значениях часто­ты, например, f_п = 20000 Гц, полное сопротивление наруж­ного слоя кожи Z_н , согласно (4), можно принять равным ну­лю, а полное сопротивление тела человека Z (f_п) равным внутреннему, т. Е.

, (6)

При Гц

Зависимость сопротивления от частоты

При малом напряжении сопротивлении значительно

Влияние площади контакта на сопротивление

Внутренне сопротивление не меняется с изменением контакта, меняется только наружное

Активная составляющая сопротивления

С=F(S) емкость (чем , больше S, тем больше С)

обратная зависимость к сопротивлению

На величину сопротивления влияет температура и влажность

Если температура высокая, сопротивление уменьшается

Если среда влажная, то сопротивление уменьшается

Основной расчетный параметр

Zr= 1000 Ом