54. Причини ураження електричним струмом та основні заходи захисту

Основні причини нещасних випадків від дії електричного струму:

• випадковий дотик, наближення на небезпечну відстань до струмопровідних частин, що перебувають під напругою;

• поява напруги дотику на металевих конструктивних частинах електроустаткування (корпусах, кожухах тощо) у результаті пошкодження ізоляції або з інших причин;

• поява напруги на відключених струмопровідних частинах, на яких працюють люди, внаслідок помилкового включення установки;

• виникнення напруги кроку на поверхні землі через замикання проводу на землю.

Основними заходами захисту від ураження електричним струмом є:

• забезпечення недоступності струмопровідних частин, що перебувають під напругою, для випадкового дотику;

• електричний поділ мережі;

• усунення небезпеки ураження з появою напруги на корпусах, кожухах та інших частинах електроустаткування, що досягається захисним заземленням, зануленням, захисним відключенням;

• застосування малих напруг;

• захист від випадкового дотику до струмопровідних частин застосуванням кожухів, огорож, подвійної ізоляції;

• захист від небезпеки при переході з вищої на нижчу напругу;

• контроль і профілактика пошкоджень ізоляції;

• компенсація ємнісної складової струму замикання на землю;

• застосування спеціальних електрозахисних засобів - переносних приладів і запобіжних пристроїв;

• організація безпечної експлуатації електроустановок.

55. Залежність Дії електричного струму на людину від тривалості дії, умоав середовища, фіз стану люд.

Фактори електричного характеру. Струм, який проходить крiзь людину, є головним ушкоджуючим фактором при електротравмi. Рiзний за розмiром струм впливає по-рiзному на людину. Людина починає вiдчувати дiю малого струму, який проходить крiзь неї: 0,6–1,5 мА при змiнному струмi, частота якого 50 Гц; 5–7 мА при постiйному струмi. При збiльшеннi струму понад вiдчутний у людини з’являються спазматичнi скорочення м’язiв та сильний бiль у пальцях та кiстях рук. Руки важко, але ще можливо вiдiрвати вiд електродiв (в експериментi). Цей струм – до 6–10 мА частотою 50 Гц – отримав назву вiдпускаючого (для постiйного струму 30–40 мА).

Значення порогового невiдпускаючого струму, що викликає при проходженнi крiзь людину незупинне спазматичне скорочення м’язiв руки, яка стискає провiдник, становить 11–15 мА при частоті 50 Гц та 50–80 мА при постiйному струмi. Струм понад 50 мА частотою 50 Гц при тривалiй дiї викликає зупинку дихання та фiбриляцiю серця. Ці струми отримали назву фібриляцiйних. 

Фібриляцiя серця – це хаотичне різночасове скорочення волокон серцевої м’язи (фібри), при яких серце не може перемiщувати кров по судинах. Струм 100 мА частотою 50 Гц вже протягом 2–3 секунд викликає фібриляцiю серця та параліч дихання, тобто клiнiчну смерть.

Верхньою межею фiбриляцiйного струму промислової частоти є струм 5 А. При постiйному струмi пороговим (найменшим) фібриляцiйним буде струм 300 мА.

Струм, понад 5 А як при постiйній напрузі, так i при частоті 50 Гц фібриляцiю серця не викликає. Внаслідок його дії виникає зупинка серця, минаючи стан фiбриляцiї. Сила струму Іn, що проходить крiзь будь–яку дiлянку тiла людини, залежить вiд прикладеної напруги Uпр та електричного опору Rh, який чинить струмові дана дiлянка тiла. При цьому зi збiльшенням прикладеної напруги струм зростає швидше. Це пояснюється, головним чином, нелiнiйнiстю електричного опору тiла людини. Провiднiсть живої тканини на вiдмiну вiд звичайних провiдникiв, зумовлена не тiльки їх фiзичними властивостями, але i складними бiохiмiчними та бiофiзичними процесами, притаманними тiльки живiй матерiї.

Найбiльший електричний опiр має верхнiй роговий шар шкiри, який не містить кровеносних судин.

Опiр внутрiшних органiв залежить, у цiлому, вiд прикладеної напруги. 

Оскiльки опiр тiла людини електричному струму є нелiнiйним та нестабiльним, i тому вести розрахунки з такими опорами важко, домовились вважати, що опiр тiла людини є стабiльним, лiнiйним, активним i становить 1000 Ом. Найбiльш небезпечним для людини є струм з частотою 20–200 Гц. Зi зниженням i пiдвищенням частоти небезпека ураження зменшується та цiлком зникає при частотi 450–500 кГц, хоча ці високочастотнi струми зберiгають небезпеку опiкiв. Постiйний струм, який проходить крiзь тiло людини, порiвняно зі змiнним струмом з такими ж параметрами викликає менш неприємнi вiдчуття. Однак це справедливо лише для напруг до 300 В.

З подальшим пiдвищенням напруги небезпека постiйного струму зростає i в iнтервалi напруг 400–600 В практично дорівнює небезпецi змiнного струму з частотою 50 Гц, а при напрузi понад 600 В постiйний струм є значно небезпечнiшим, ніж змiнний. Рiзкi больовi вiдчуття при пiдключеннi пiд постiйну напругу виникають у момент вмикання i розмикання кола. Вони зумовлюються струмами перехідного процесу, якi викликають судомне скорочення м’язiв.

Фактори неелектричного характеру. Зростання тривалостi протiкання струму крiзь людину збільшує тяжкiсть ураження за таких обставин: із зростанням часу протiкання струму опiр тiла зменшується (за рахунок зволоження шкiри вiд поту), струм підвищується, з часом вичерпуються захиснi сили органiзму, якi протистоять дiї електричного струму. Встановлено залежнiсть мiж допустимими для людини значеннями синусоїдального струму частотою 50 Гц i тривалiстю дiї цього струму (табл. 4.1). Напрямок струму крiзь людину суттєво впливає на наслiдок ураження. Небезпечнiсть ураження особливо велика, якщо струм, який проходить крiзь життєво важливi органи – серце, легенi, головний мозок – впливає безпосередньо на усi органи. Якщо струм не проходить крізь ці органи, то його дiя на них є тiльки рефлекторною і ймовiрнiсть ураження зменшується.

Шляхи струму по тiлу людини називають "петлями” струму. Найчастіше зустрiчається петля «права рука – ноги». До випадкiв з тяжкими та смертельними наслiдками призводять наступнi петлi струму: «рука – рука» (40 % випадкiв), «права рука – ноги» (20 % випадкiв); «лiва рука – ноги» (17 % випадкiв); «нога – нога» (80 % випадкiв).

Найбiльш небезпечнi петлi струму – це «голова – руки», «голова – ноги», «рука – рука», а найнебезпечніший шлях – «нога – нога».

Iндивiдуальнi особливостi людини значно впливають на тяжкість ураження при електротравмах, наприклад, струм, що є невiдпускаючим для одних людей, може бути пороговим для iнших. Характер дiї струму одних i тих самих параметрів залежить вiд маси людини i її фiзичного розвитку. Для жiнок порогове значення струму приблизно у 1,5 разiв нижче, нiж для чоловiкiв. Ступiнь впливу струму залежить вiд стану нервової системи, депресiї, хвороби (особливо захворювань шкiри, серцево–судинної i нервової систем тощо). Крім того, помічено, що сп’янiла людина значно чутливiша до протiкаючого струму. Важливу роль вiдiграє i фактор уваги. Якщо людина пiдготовлена до електричного удару, то ступiнь небезпеки рiзко зменшується, у той час як несподiваний удар призводить до на- багато тяжчих наслiдкiв.

Фактори оточуючого середовища. Несприятливий вплив факторiв оточуючого середовища на небезпечнiсть ураження електричним струмом знайшов своє вiдображення в нормативних матерiалах. Виробничі примiщення за ступенем небезпеки ураження людей електричним струмом відповідно до ПУЕ i ГОСТ 12.1.013–78 подiляють на три категорiї.

1) Примiщення без пiдвищеної небезпеки характеризуються нормальною вологiстю та вiдсутнiстю пилу, наявнiстю неструмопровiдної (iзольованої) пiдлоги. В них вiдсутнi ознаки двох iнших класiв. У бiльшостi випадків до примiщень без пiдвищеної небезпезпеки вiдносять кабiнети, зали, ЕОЦ, лабораторiї, приладні дiлянки машинобудiвних заводiв.

2) Примiщення з пiдвищеною небезпекою має одну з наступних ознак: пiдвищена температура (температура повiтря тривалий час перевищує 35 ºС або короткочасно перевищує 40 ºС незалежно вiд пори року i рiзноманiтних теплових випромiнювань); пiдвищена (бiльше 75 %) вiдносна вологiсть повiтря; наявність струмопровiдного пилу (металевий, вугiльний тощо) на обладнаннi та провiднику; струмопровiдна пiдлога (металева, земляна, залiзобетонна, цегляна тощо); можливість одночасного доторкання людини до металоконструкцiї будiвлi, яка не має сполучення з землею, та технологiчного апарата або механiзмiв, з одного боку, i до металевих корпусiв електрообладнання – з другого.

До цiєї групи примiщень вiдносять складські неопалюванi примiщення, механiчнi цехи та дiлянки з нормальною температурою, вологiстю, без видiлення пилу, але зi струмопровiдноюпiдлогою. 3) Примiщення особливо небезпечнi, якi характеризують наявністю однієї з наступних ознак: особлива сирiсть (вiдносна вологiсть повiтря близька до 100 %, стеля, стiни, пiдлога та предмети в примiщеннi покриті вологою); хiмiчно активне середовище (примiщення, в яких постiйно або тривало знаходяться пари або утворюються вiдкладення, що дiють руйнівно на iзоляцiю та струмопровідні частини електрообладнання); одночасна наявність двох або бiльше умов пiдвищеної небезпеки.

Внутрiшнi або зовнiшнi електроустановки, якi експлуатуються на вiдкритому повiтрi або пiд навiсом прирiвнюються до електроустановок в особливо небезпечних примiщеннях. Види робіт за ступенем електробезпечностi подiляються за тими ж ознаками на роботу без пiдвищеної небезпеки, пiдвищеної небезпеки та особливо небезпечну. Клас примiщень за небезпечністю ураження струмом враховують при виборi допустимої напруги переносних свiтильникiв, яка в примiщеннi без пiдвищеної небезпеки становить 42 В, з пiдвищеною небезпекою – 24 В, в особливо небезпечних – 12 В.