кровь 1,0 - 2,0
спинномозговая жидкость 0,5 - 0,6
Кожа, кости, жировые ткани обладают большим, а мышечные ткани, кровь, спинной и головноймозг меньшим электросопротивлением.
Наибольшим сопротивлением обладает кожа особенно ее верхний слой (эпидермис). При удаленииэпидермиса сопротивление снижается до 500 - 700 Ом, наличие на коже различных повреждений, потертостей, порезов, ссадин, - резко уменьшает в этих местахэлектросопротивление.
Сопротивление тела человека, непостоянно. Оно зависитот состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов, состояния окружающей среды.
Сопротивление тела человека резко падает в случае увлажнения кожи, наличия на ней пота и грязи. Кроме того, имеютсяучастки тела особенно уязвимые для поражения током (акупунктурные точки площадью 2-3 мм2). Зоны акупунктации - тыльная часть кисти, шея,висок, район позвоночника, передняя часть ноги. Сопротивление тела падает при увеличении силы тока и длительности его воздействия, происходит это за счетместного нагрева кожи, приводящего к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения. Повышение напряжения также существенно (в десяткираз) уменьшает сопротивление кожи в результате пробоя и возрастания силы тока.
Кроме того, сопротивление тела зависит от рода и частоты тока, от пола и возраста: у женщин сопротивление меньше,чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых, у молодых людей меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи.
Общая электрическая схема цепи (см. рисунок) при прохождениитока через тело человека состоит из трех последова-
Электрическая схема цепи при прохождении тока через тело человека
тельно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений эпидермиса (2Rн) и одного внутреннего сопротивления (Rв)включающего п себя среднее сопротивление всех внутренних органов, оказывающихся на пути тока.
Сопротивление наружного слоя кожи состоит из активного и емкостного сопротивлений, включенных параллельно.
Емкостное сопротивление обусловлено тем, что в месте соприкосновения токоведущего элемента с теломобразуется как бы конденсатор Сн, обкладками которого являются проводник тока и внутреннее малое сопротивление тканей, между которыми находится эпидермис свысоким сопротивлением.
Емкость такого конденсатора
Сн = ee0/d
где S - площадь контакта тела с проводником;
d - толщина эпидермиса;
e0 = 8.85*10-12 Ф/м - электрическая постоянная;
e = 100...200 - диэлектрическая проницаемость эпидермиса
Для сухой кожи рук Сн = 102 пФ... 10 мкФ.
2.12. Как влияет величина тока на исход поражения?
Основным 'фактором, обусловливающим исход поражения организма является сила тока. Человек начинаетощущать воздействие проходящего через него переменного тока величиной 0,6 - 1,5 мА, который называется пороговым ощутимым. При токе 10 - 15 мА человек неможет оторвать рук от токоведущих частей, такой ток называется неотпускающим. Ток 50 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. При силе тока100 мА наступает фибриляиия сердца и, затем, его остановка. Ток > 5 А приводит к немедленной остановке сердца.
2.13. Как влияет длительность воздействия тока на исход поражения?
Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода, так как сувеличением времени за счет падения электросопротивления увеличивается сила тока. Кроме того, повышается вероятность совпадения момента прохождения токачерез сердце с особенно уязвимой для тока фазой Т кардоцикла. Эта фаза заканчивается в расслабленное состояние, что повышает вероятность возникновенияфибриляции.
2.14. Какое значение имеет путь прохождения тока через тело человека?
Особенно опасным является прохождение тока через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг. Наиболее характерныецепи тока: рука-нога, рука-рука, рука-туловище (соответственно 56,7; 12,2; 9,8 % травм с тяжелым исходом). Наимение опасным является путь от ноги к ноге.
2.15. Как влияет род и частота тока на исход поражения?
Постоянный ток в 4 - 5 раз безопаснее переменного частотой 50 Гц. Однако это справедливо только для относительно небольшихнапряжений (до 200 - 250 В). При напряжении 400 - 600 В опасность постоянного тока практически одинакова с переменным, а при напряжении > 600 В дажебольше, чем при переменном.
С увеличением частоты от 0 до 50 Гц переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, и величина тока возрастает.Дальнейшее повышение частоты приводит к снижению опасности поражения (электрического удара), которая практически исчезает При частоте 450 ~ 500 Гц.Однако сохраняется опасность ожогов.
2.16. Каковы предельно допустимые уровни тока и напряжения?
При, продолжительности воздействия тока Iс напряжении36 В допустимая сила тока в нетоковедущих частях электроустановки не должна превышать 6 мА.
3. ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ТОКОМ В РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХЦЕПЯХ
Эта опасность оценивается величиной тока, протекающего через тело человека при прикосновении ктоковедущим частям электроустановок.
Опасность поражения зависит от:
- схемы "включения" человека в электросеть;
- напряжения в сети;
- схемы самой электросети и режима ее нейтрали;
- степени изоляции токоведущих частей от земли.
3.11 Каковы возможные схемы "включения” человекав электрическую сеть?
Наиболее часто встречаются две схемы включения: междудвумя фазами цепи и между фазой и землей.
Возможно также прикосновение к заземленным нетоковедущим частям оказавшимся под напряжением, и попаданиечеловека под шаговое напряжение.
3.2. Что такое нейтраль трансформатора (генератора)?
Нейтраль - это точка соединения обмоток питающего цепь трансформатора или генератора.Нейтраль может быть изолированной или заземленной.
Заземленной называется нейтраль, присоединенная к заземляющему устройству, либо непосредственно, либочерез малое сопротивление.
Изолированной называется нейтраль либо не присоединенная к заземляющему проводу, либо соединенная с нимчерез
большое сопротивление.
При напряжении до 1000 В применяются обе схемы трехфазных сетей: трехпроводная с изолированной нейтральюи четырехпроводная с заземленной нейтралью.
Технологически более выгодной является четырехпроводная сеть, позволяющая использовать два рабочих напряжения- линейное и фазовое, т.е. питать силовую нагрузку, включая ее как между фазами на линейное напряжение 380 В, так и между фазным и нулевым проводом на фазноенапряжение 220 В.
При прикосновении к фазному проваду при нормальной .работе сети более безопасной является сеть с изолированной нейтралью, а вслучае аварийной ситуации - с заземленной нейтралью. Поэтому сеть с изолированной нейтралью целесообразно применять в хорошо изолированных сетях.
В тех случаях, когда невозможно обеспечить хорошую изоляцию электроустановок, например из-за высокой влажности или агресивностиокружающей среды, целесообразно применять сети с заземленной нейтралью.
3.3. Что такое напряжение прикосновения?
Это напряжение между двумя точками электроцепи, которых одновременно касаетсячеловек. Так для человека, стоящего на земле и касающегося оказавшегося под напряжением заземленного корпуса прибора или другой электроустановки,напряжение прикосновения численно равно разности потенциалов между корпусом и точкой касания земли.
Напряжение прикосновения увеличивается по мере удаления от заземляющего устройства.
3.4. Каковы предельно допустимые уровни тока и напряжения прикосновения?
Предельно допустимые уровни напряжения и тока установлены в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 (см.таблицу)
Предельно допустимые уровни U и I
Род тока
U, В
I, mА
Переменный 50 Гц
<=2
<=0.3
Переменный 400 Гц
<= 3
<=0.4
Постоянный
<=8
<=0.1
З.5 Что такое шаговое напряжение?
Это напряжение между двумя точками на земле на расстоянии шага, возникающее вокруг точки замыкания на землю токонесущей линии.Наибольшая величина этого напряжения наблюдается на расстоянии 80 - 100 см от точки касания провода с землей, затем оно быстро понижается и на расстоянии 20м практически становится равным нулю.
3.6. Какова опасность двухфазного прикосновения?
Под двухфазным понимают одновременное прикосновение кдвум фазам электролинии находящейся под напряжением (рис. 3.1). Такое прикосновение является наиболее опасным, так как ток, проходящий через тело по самомуопасному
Рис. 3.1. Схема двухфазного прикосновения к сети переменного тока (фазы А, В, С)
пути (рука-рука), будет зависеть от приложенного линейного напряжения (Uл = 380 В) и от сопротивления тела человека (Rч ~ 1000 Ом):
I = U/R = 380 B/ 1000 Om = 380 mA
Такой ток смертельно опасен как в сети с изолированной, так и с заземленной нейтралью.
3.7. Чем характеризуется однофазное прикосновение?
Это прикосновение к одной фазе, при котором напряжение не превышает фазного (220 В), соответственноменьшим оказывается проходящий через тело человека ток. При этом на ток оказывает влияние режим нейтрали, сопротивление изоляции проводов сети,сопротивление поля, на котором стоит человек, сопротивление обуви и т.д.
Вместе с тем, однофазное прикосновение происходит во много раз чаще двухфазного.
3.8. В чем опасность однофазного сопротивления в сетис заземленной нейтралью?
В этом случае цепь тока, проходящего через тело (рис. 3.2), включает в себя сопротивление тела человека(Rч), его обуви (Rоб), пола (Rо)? а также сопротивление заземления нейтрали источника тока (Rо):
Iч = Uф/Rч + Rоб + Rп + Rо
В наиболее неблагоприятном случае когда Rп = 0 Rоб = О с учетом, что Rо << Rч:
Iч = Uф/Rч = 220/1000 = 220 mA
Такой ток смертельно опасен. При использовании непроводящейобуви (резиновые галоши) и изолирующего покрытая пола (деревянное покрытие) сила тока существенно меньше:
Iч = 220/1000 + 45000 + 100000 = 1,5 mA
3.9. Каковы особенности однофазного прикосновения в сети с изолированной нейтралью?