Воздействие электрического тока на организм человека

Кол-во эл. травм в общем числе невелико, до 1,5%. Для эл. установок напряжением до 1000V кол-во эл. травм достигает 80%.

Причины эл. травм

Человек дистанционно не может определить находится ли установка под напряжением или нет.

Ток, который протекает через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая.

Возможность получения эл. травм имеет место не только при прикосновении, но и через напряжение шага и через эл. дугу.

Эл. ток, проходя через тело человека оказывает термическое воздействие, которое приводит к отекам (от покраснения, до обугливания), электролитическое (химическое), механическое, которое может привести к разрыву тканей и мышц; поэтому все эл. травмы делятся на:

местные;

общие (электроудары).

Местные электрические травмы

эл. ожоги (под действием эл. тока);

эл. знаки (пятна бледно-желтого цвета);

металлизация пов-ти кожи (попадание расплавленных частиц металла эл. дуги на кожу);

электроофтальмия (ожог слизистой оболочки глаз).

Общие эл. травмы (электроудары):

1 степень:          без потери сознания

2 степень:          с потерей

3 степень:          без поражения работы сердца

4 степень:          с поражением работы сердца и органов дыхания

Крайний случай           состояние клинической смерти (остановка работы сердца и нарушение снабжения кислородом клеток мозга. В состоянии клинической смерти находятся до 6-8 мин.)

Причины поражения эл. током (напряжение прикосновения и шаговое напряжение):

Прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

Прикосновение к отключенным частям, на которых напряжение может иметь место:

в случае остаточного заряда;

в случае ошибочного включения эл. установки или несогласованных действий обслуживающего персонала;

в случае разряда молнии в эл. установку или вблизи;

прикосновение к металлическим не токоведущим частям или связанного с ними эл. оборудования (корпуса, кожухи, ограждения) после перехода напряжения на них с токоведущих частей (возникновение аварийной ситуации — пробой на корпусе).

Поражение напряжением шага или пребывание человека в поле растекания эл. тока, в случае замыкания на землю.

Поражение через эл. дугу при напряжении эл. установки выше 1кВ, при приближении на недопустимо-малое расстояние.

Действие атмосферного электричества при газовых разрядах.

Освобождение человека, находящегося под напряжением.

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током:

Род тока (постоянный или переменный, частота 50Гц наиболее опасна)

Величина силы тока и напряжения.

Время прохождения тока через организм человека.

Путь или петля прохождения тока.

Состояние организма человека.

Условия внешней среды.

Количественные оценки

В интервале напряжения 450-500 В, вне зависимости от рода тока, действие одинаково

- меньше 450 В — опаснее переменный ток,

- меньше 500 В — опаснее постоянный ток.

Кардиологические заболевания, заболевания нервной системы и наличие алкоголя в крови, снижают сопротивление тела человека.

Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердечную мышцу и дыхательную систему.

Характер воздействия постоянного и переменного токов на организм человека:

I, мА	Переменный (50 Гц)	Постоянный
0,5-1,5	Ощутимый. Легкое дрожание пальцев.	Ощущений нет.
2-3	Сильное дрожание пальцев.	Ощущений нет.
5-7	Судороги в руках.	Ощутимый ток. Легкое дрожание пальцев.
8-10	Не отпускающий ток. Руки с трудом отрываются от поверхности, при этом сильная боль.	Усиление нагрева рук.
20-25	Паралич мышечной системы (невозможно оторвать руки).	Незначительное сокращение мыщц рук.
50-80	Паралич дыхания.	При 50мА неотпускающий ток.
90-100	Паралич сердца.	Паралич дыхания.
100	Фибриляция (разновременное, хаотическое сокращение сердечной мышцы)	300 мА фибриляция.

Предельно-допустимые уровни (ПДУ) напряжений прикосновения и сила тока при аварийном режиме эл. установок

по ГОСТ 12.1.038-82

Род и частота тока	Нормируемая величина	ПДУ, при t, с
		0,01 - 0,08	свыше 1
Переменный f = 50 Гц	UД IД	650 В  —	36 В 6 мА
Переменный f = 400 Гц	UД IД	650 В  —	36 В 6 мА
Постоянный	UД IД	650 В	40 В 15 мА

Сопротивление тела человека

Факторы, приводящие к уменьшению сопротивления тела человека:

увлажнение поверхности кожи;

увеличение площади контакта;

время воздействия.

Сопротивление рогового (верхнего слоя кожи) от 10 до 100 кОм. Сопротивление внутренних тканей 800-1000 Ом. Расчетная величина RЧЕЛ = 1000 Ом.

Классификация помещений по опасности поражения эл. током (ПУЭ-85).

Помещения I класса. Особо опасные помещения.

100 % влажность;

наличие активной среды

Помещения II класса. Помещения повышенной опасности поражения эл. током.

повышенная температура воздуха (t = + 35 °С);

повышенная влажность (> 75 %);

наличие токопроводящей пыли;

наличие токопроводящих полов;

наличие эл. установок (заземленных) — возможности прикосновения одновременно и к эл. установке и к заземлению или к двум эл. установкам одновременно.

Помещения III класса. Мало опасные помещения. Отсутствуют признаки, характерные для двух предыдущих классов.

Распределение потенциала по поверхности земли осуществляется по закону гиперболы.

Напряжение прикосновения — это разность потенциалов точек эл. цепи, которых человек касается одновременно, обычно в точках расположения рук и ног.

Напряжение шага — это разность потенциалов j1 и j2 в поле растекания тока по поверхности земли между точками, расположенными на расстоянии шага (» 0,8 м).

Методы и средства защиты: заземление, зануление, отключение и др.

Выбор средств защиты зависит от:

режима эл. сети;

вида эл. сети;

условий эксплуатации

Средства электробезопасности:

общетехнические;

специальные;

средства индивидуальной защиты

Общетехнические средства защиты

Рабочая изоляция

Для оценки изоляции используют следующие критерии:

- сопротивление фаз эл. проводки без подключенной нагрузки R1³0,05;

- сопротивление фаз эл. проводки с подключенной нагрузкой R2³0,08 МОм.

Двойная изоляция

Недоступность токоведущих частей (используются осадительные ср-ва — кожух, корпус, эл. шкаф, использование блочных схем и т.д.)

Блокировки безопасности (механические, электрические)

Малое напряжение

Для локальных светильников (36 В), для особоопасных помещений и внепомещений.

12 В используется во взрывоопасных помещениях.

Меры ориентации (использование маркировок отдельных частей эл. оборудования, надписи, предупредительные знаки, разноцветовая изоляция, световая сигнализация).

Специальные средства защиты

заземление;

зануление;

защитное отключение

Принцип действия заземления

Снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением (в случае аварийной ситуации) и землей, до безопасной величины.

Заземление используется в 3-х фазных 3-х проводных сетях с изолированной нейтралью. Эта система заземления работает в том случае, если

RН £ 4 Ом; V < 1000 В; RН £ 0,5 Ом; V > 1000 В (ПУЭ-85)

Принцип действия зануления

Преднамеренное соединение корпусов эл. установок с многократно заземленной нейтралью трансформатора или генератора.

Превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание за счет срабатывания токовой защиты, которая отключает систему питания и тем самым отключается поврежденное устройство.

Принцип действия защитного отключения

Это преднамереное автоматическое отключение эл. установки от питающей сети в случае опасности поражения эл. током.

Условия, при которых выполняется заземление или зануление в соответствии с требованиями ПУЭ-85.

В малоопасных помещениях  380 В и выше переменного тока

   440 В и выше постоянного тока

В особо опасных помещениях, помещениях с повышенной опасностью и вне помещений       42 В и выше переменного тока

   110 В и вышепостоянного тока

При всех напряжениях во взрывоопасных помещения.

Заземляющие устройства бывают естественными (используются конструкции зданий) в этом случае нельзя использовать те элементы, которые при попадании искры приводят к аварии (взрывоопасные).

Искусственные — контурное и выносное защитное заземляющее устройство.

Пример. Контурное заземляющее устройство.

эл. установка;

внешний контур;

шина заземления;

внутренний контур

Требования эл. безопасности к установкам ЭТИ (электротехнических изделий)

ЭТИ должны быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечивалась эл. безопасность. Если такие условия создать нельзя, они должны быть перечислены в инструкции.

ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ

В соответствии с этим ГОСТом оговариваются классы безопасности.

Многообразие средств защиты и условий эксплуатации привели к унификации средств защиты. В условиях экспорта-импорта ЭТИ, была создана IP.

IP-30      3 - степень защиты    0 - степень защиты

IP-44      4 - от попадания внутрь       4 - — ² —

IP-5х      5 - оболочки тв. тел  х - влаги

IP-54      5          4

IP-54 (эксплуатация светильников вне помещений)