12.2. Фактори, що впливають на результат поразки людини електричним струмом.

Сила струму, яка проходить через тіло людини, є головним фактором, від якого залежить тяжкість поразки.

Зі зростанням сили струму небезпека ураження тіла людини зростає. Розрізняють порогові (максимальні) значення струму (при частоті 50 Гц):

• пороговий відчутний струм – 0,5 – 1,5 мА при змінному струмі й 5 – 7 мА при постійному струмі;

• пороговий невідпускний струм (струм, що викликає при проходженні через тіло людини судомні скорочення м`язів руки, у якій затиснений провідник) – 10 – 15 мА при змінному струмі й 50 – 80 мА при постійному струмі;

• пороговий фібриляційний струм (струм, що викливає при проходженні через організм фібриляцію серця) – 100 мА при змінному струмі й 300 мА при постійному струмі.

Напруга, під дію якої потрапляє людина, впливає на тяжкість ураження електричним струмом в тій мірі, що зі збільшенням прикладеної напруги зменшується опір тіла людини. Це призводить до збільшення струму в мережі замикання через тіло людини, що веде до збільшення тяжкості ураження.

Гранично допустима напруга для людини при нормальному (неаварійному) режимі роботи електроустановки не повинна перевищувати 2 – 3 В для змінного струму і 8 В для постійного.

Опір тіла людини проходженню струму. Електричний опір тіла людини – це опір струму, який проходить по ділянці тіла між двома електродами, прикладеними до поверхні тіла. Він складається з опору тонких зовнішніх шарів шкіри, які контактують з електродами, і з опору внутрішніх тканин тіла. Найбільший опір має шкіра людини, особливо ії верхній роговий шар, позбавлений кровеносних судин (епідерміс), товщина якого може досягати 0,2 мм, а опір (при сухій непоскодженій шкірі) – 2 млн Ом.

Опір внутрішніх органів значно менше і досягає прблизно 500 Ом.

Таким чином, основний опір тіла людини складає його шкірний покрив. Опір шкіри різко зменшується при ії зволожуванні і забрудненні. Так, зволоження сухих рук підсоленою водою знижує опір тіла на 30 – 50%. При пошкодженні шкіри, а також з ростом приложеної напруги до величини, яка визиває ії пробій, опір тіла стає мінімальним і дорівнює опору внутрішніх органів людини. В розрахунках опір тіла людини прийнято вважати величиною постійною, яка дорівнює 1000 Ом.

Вид та частота струму.

Змінний струм. Наявність в опорі тілі людини ємнісної складової зростання частоти прикладеної напруги супроводжується зменшенням повного опору тіла та зростання струму, що прооходить через тіло людини.

Постійний струм.Постійний струм приблизно в 4 – 5 разів безпечніший, ніж змінний струм частотою 50 Гц. Цей висновок випливає з порівняння значень порогових невідпускаючих струмів (50 – 80 мА для постійного струму та 10 – 15 мА для змінного струму частотою 50Гц) і гранично витримуваних напруг:людина, тримаючи циліндричні електроди в руках, в змозі витримати (за больовими відчуттями) прикладену до неї напругу не більше 21 – 22 В при 50 Гц і не більше 100 – 105 В для постійного струму. Постійний струм, проходячи через тіло людини, викликає слабкі скорочення м`язів і менш неприємні відчуття порівняно зі змінним того ж значення. Лише момент замикання і розмикання ланки струму людина відчуває короткочасні болісні відчуття внаслідок судомного скорочення м`язів. Порівняльна оцінка постійного та змінного струмів справедлива лише для напруг до 500 В. Вважається, що при більш високих напругах постійний струм стає більш небезпечним, ніж змінний з частотою 50 Гц.

Тривалість проходження струму через організм істотно впливає на наслідок ураження: зі зростанням тривалості дії струму зростає ймовірність важкого або смертельного наслідку. Така залежність пояснюється тим, що зі зростанням часу впливу струму на живу тканину підвищується його значення, накопичуються наслідки впливу струму на організм. Зростає також імовірність співпадіння моменту проходження струму через серце з уразливою фазою серцевого циклу (кардіоциклу). Зростання сили струму зі зростанням часу дії пояснюється зниженням опору тіла людини внаслідок місцевого нагрівання шкіри та подразнювальної дії на тканини.

Шлях протікання струму через людину. Практика та експерименти показують, що шлях протікання струму через тіло людини має велике значення з огляду на наслідки ураження. Якщо на шляху струму виявляються життєво важливі органи – серце, легені, головний мозок, то небезпека ураження досить велика, оскільки струм безпосередньо впливає на ці органи. Якщо ж струм проходить іншими шляхами, то його вплив на життєво важливі органи може бути лише рефлекторним, а не безпосереднім. При цьому, хоч небезпека важкого ураження і зберігається, але ймовірність його знижується.

Індивідуальні властивості людини. Відомо, що здорові та фізично міцні люди легше переносять удари електроструму, ніж хворі та слабкі. Особливо сприйнятливішим до електричного струму є особи, які нездужають на захворювання шкіри, серцево – судинної системи, органів внутрішньої секреції, легенів, мають нервові хвороби.

Найбільш типовим в практиці є дві схеми підключення:

• двофазне – між фазами електричного ланцюга;

• однофазне – між фазою і землею.

Згідно до закону Ома величина струму, що протікає через тіло людини при двофазному підключенні дорівнює:

І====0,38 А (380 мА)

де Uі U - лінійна і фазова напруга, В;

R - опір тіла людини, Ом;

R - опір одягу, Ом (величина електричного опору одягу залежить від виду і вологості тканини).Для розрахунку приймаємо випадок, коли людина торкається дротів оголеними руками, R=0. Отримана величина струму 380 мА є небезпечною для життя людини.

Дотик людини до однієї фази (однофазне включення з заземленою нейтраллю) менш небезпечно, ніж двофазне. Це слідує з розрахунку:

І =

де R - опір взуття людини, Ом;

R- опір підлоги, на якій стоїть людина, Ом;

R - опір заземлення нейтралі, Ом.

В розрахунках опір гумового взуття дорівнює 5*10Ом*м, сухої підлоги з цегли – 11*10Ом*м, лінолеуму – 2*10Ом*м, дубового паркету – 1,7*10Ом*м, ізоляція дротів – 0,6*10Ом*м.

В найбільш небезпечному варіанті, коли людина стоїть на вологому грунті або струмопровідній підлозі у вологому взутті R =0 і R=0

І==0,22 А (220 мА)

Такий струм небезпечний для життя людини. Якщо людина стоїть на ізольованій підлозі в струмонепровудному взутті, то

І== 0,002 А (2 мА)

Наведені приклади показують, яке виключне значення для безпеки мають засоби індивідуального захисту.

Гранично допустимий струм, що проходить крізь тіло людини при нормальному (неаварійному) режимі роботи електроустановки, не повинен перевищувати 0,3 мА для змінного струму і 1 мА для постійного струму.