Приложение

Электрический ток является одним из наиболее распространенных факторов, приводящих к тяжелым травмам со смертельным исходом. В то же время большое число легких, не требующих врачебной помощи, травм от действия электрического тока усыпляет бдительность и создает иллюзию его «безопасности».

Электрический ток оказывает на человека термическое, электролитическое и биологическое действия. Термическое действие заключается в нагреве тканей при протекании по ним электрического тока; электролитическое действие – в разложении крови и других жидкостей организма; биологическое – в возбуждении живых тканей организма, сопровождающемся судорогами, спазмом мышц, остановкой дыхания и сердечной деятельности.

В результате воздействия электрического тока могут возникнуть местные электротравмы (ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, ослепление светом электрической дуги) или произойти электрический удар, который характеризуется общим поражением организма и может сопровождаться судорогами, потерей сознания, остановкой дыхания и (или) сердечной деятельности, клинической смертью.

Наиболее опасен переменный ток в диапазоне частот от 20 до 100 Гц. Человек начинает ощущать протекание тока частотой 50 Гц, если его действующее значение составляет от 0,6 до 1,5 мА, от 20 до 50 мА – затруднение дыхания, при 50 мА может начаться фибрилляция сердца. Для постоянного тока ощущение его протекания возникает при 3…7,5 мА.

Вероятность поражения человека электрическим током зависит от климатических условий в помещении (температуры, влажности), а также наличия токопроводящей пыли, металлических конструкций, соединенных с землей, токопроводящего пола и т.д.

В соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ) все помещения делятся:

а) с повышенной опасностью, в которых имеет место одно из следующих условий:

• сырость (относительная влажность длительно превышает 75%) или токопроводящая пыль;

• токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.д.);

• высокая температура (длительно превышает 35°С)

• возможность одновременного прикосновенного прикосновения к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землёй, с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования, с другой.

б) особо опасные:

• особая сырость (относительная влажность воздуха близка к 100%), потолок, стены, пол, и предметы в помещении покрыты влагой;

• химически активная среда (в которой постоянно или длительное время содержатся пары или отложения разрушающе действующие на изоляцию проводов);

• одновременно два и более условий повышенной опасности.

в) без повышенной опасности:

. помещения, в которых отсутствуют признаки повышенной и особой опасности.

2. Опасность прикосновения к токоведущим частям в трёхпроводных сетях

1. Однофазное прикосновение к проводу сети с изолированной нейтралью при исправной изоляции (рис.1):

Рисунок 1 - Однофазное включение человека в электрическую сеть.

Ток, проходящий через человека I_h, возвращается к источнику тока через изоляцию проводов сети, которая в исправном состоянии обладает большим сопротивлением изоляции R_из. До 1000В R_из равна 0,5 МОм и больше. Ток, протекающий через тело человека, определяется выражением:

(1)

где R_h - сопротивление тела человека, при расчетах берется 1000 Ом;

R_из - сопротивление изоляции фаз относительно земли;

U _ф - фазное напряжение

С учетом сопротивление обуви R_об и пола R _п, включенных последовательно сопротивлению тела человека R_h , ток, проходящий через человека, будет равен:

(2)

2. Однофазное прикосновение к проводу сети с заземленной нейтралью (рис.2):

Рисунок 2 - Однофазное прикосновение к сети с заземленной нейтралью

Величина тока через человека определяется только сопротивлением тела человека, величины сопротивлений изоляции проводов не влияют на ток, проходящий через тело человека.

, (3)

где R₀ - сопротивление заземления нейтрали. При Uл= 380 В R₀ не превышает 4 0м, то им при расчетах можно пренебречь. В этом случае сопротивление пола и обуви играют большую роль в безопасности человека, т.к. включены в цепь с человеком последовательно.

(4)

При R_п= 0 и R_об = 0

220

I _h = = 0,22 А = 220 мА > 100 мА >> 10 мА ,

1000

это очень опасно!

3. Двухфазное прикосновение к сети.

Двухфазное прикосновение (рис. 3) более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее для данной сети напряжение – линейное U_л и поэтому через человека пройдет большой ток.

U_л=U_ф (5)

I_h=(6)

Рисунок 3 - Двухфазное прикосновение

Ecли U_ф= 220 В, то U_л = 380 В

1,73 220 380

I _h = = = 0,38 А = 380 мА

1000 1000

Этот ток для человека является смертельно опасным. При двухфазном прикосновении ток, проходящий через человека, практически не зависит от режима нейтрали сети, следовательно, двухфазное прикосновение является одинаково опасным как в сети с изолированной, так и с заземленной нейтралью.

Так же очевидно, что при двухфазном прикосновении опасность прикосновения не уменьшается и в том случае, если человек будет надежно изолированным от земли, т.е. если он будет иметь на ногах диэлектрические галоши или боты.