Вопрос №43. Электрический ток, параметры электрического тока и источники электроопасности. Напряжения прикосновения, напряжение шага.

Ответ: Электри́ческий ток — упорядоченное некомпенсированное движение свободных электрически заряженных частиц, например, под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах - ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях - электроны, в полупроводниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость).

Основными параметрами электрического тока являются час­тота электрического тока f (Гц), электрическое напряжение в се­ти U(В), сила электрического тока I (А). С точки зрения элек­тробезопасности важное значение имеет тип электрической сети. В настоящее время наиболее распространены следующие типы электрических сетей:

четырехпроводные электрические сети с глухозаземленной нейтральной точкой (рис. 2.21). Три провода сети являют­ся фазными проводами, а один — нейтральный рабочий провод. Нейтральная точка сети и рабочий нейтральный провод имеют соединение с землей (заземлены). Напряже­ние между любыми двумя фазными проводами равно ли­нейному напряжению Uл, а между любым фазным и ней­тральным проводами — фазному Uф. Линейное и фазное напряжение связаны соотношением Uл = Uф. Например, в сети напряжением 380/220В линейное напряжение 380В, а фазное 220В. Четырехпроводная сеть с заземлен­ной нейтралью наиболее распространена как в промыш­ленности, так и в бытовых электрических сетях;

трехпроводные электрические сети с изолированной нейт­ралью (рис. 2.22). В этих сетях имеется три фазных провода, отсутствует нулевой рабочий провод, а нейтральная точка изолирована от земли. Эти сети нашли менее широ­кое распространение и используются в промышленности и технике для электроснабжения специальных технических устройств и технологических процессов;

• однофазные электрические сети.

Электрический ток подразделяется на постоянный и непосто­янный (переменный). Токи промышленной частоты имеют частоту 50 Гц. Однако для питания ряда технических устройств, электро­инструмента применяются токи и более высоких частот, напри­мер 400 Гц.

По напряжению электрический ток подразделяется на низко­вольтный и высоковольтный. Высоковольтным считается напря­жение свыше 1000 В.

Источники электрической опасности. Электрический ток ши­роко используется в промышленности, технике, быту, на транс­порте. Устройства, машины, технологическое оборудование и приборы, использующие для своей работы электрический ток могут являться источниками опасности.

Поражение электрическим током может произойти при при­косновении к токоведущим частям, находящимся под напряже­нием, отключенным токоведущим частям, на которых остался заряд или появилось напряжение в результате случайного вклю­чения в сеть, к нетоковедущим частям, выполненным из прово­дящего электрический ток материала, после перехода на них на­пряжения с токоведущих частей.

Кроме того, возможно поражение человека электрическим током под воздействием напряжения шага при нахождении человека в зоне растекания тока на землю; электрической дугой, возникающей при коротких замыканиях; при приближении че­ловека к частям высоковольтных установок, находящимся под напряжением, на недопустимо малое расстояние.

Человек может оказаться под воздействием напряжения при­косновения и напряжения шага.

Растекание тока в грунте (основании) возникает при замыка­нии находящихся под напряжением частей электрических уста­новок и проводов на землю. Замыкание может произойти при повреждении изоляции и пробое фазы на корпус электроуста­новки, при обрыве и падении провода под напряжением на зем­лю и по другим причинам.При растекании тока в грунте (основании) на поверхности земли (основания) формируется поле электрических потенциа­лов φ. Чем дальше от точки замыкания тока на землю, тем меньше электрический потенциал. Электрический потенциал в зоне расте­кания тока распределяется по гиперболическому закону.

Напряжение прикосновения - это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12. 1. 009-76). При прикосновении человека к заземленному корпусу, имеющему контакт с одной из фаз, часть тока замыкания на землю проходит через человека, а если корпус не заземлен, то через человека проходит весь ток замыкания на землю (однополюсное прикосновение).  Величина напряжения прикосновения для человека, стоящего на грунте и коснувшегося оказавшегося под напряжением заземленного корпуса может быть определена как разность потенциалов руки (корпуса) и ноги (грунта) с учетом коэффициентов: a1 - учитывающего форму заземлителя и расстояния от него до точки, на которой стоит человек; a2 - учитывающего дополнительное сопротивление цепи человека (одежда, обувь) Uпр = Uзa1a2 , а ток, проходящий через человека Наиболее опасным для человека является прикосновение к корпусу, находящемуся под напряжением и расположенному вне поля растекания.  Напряжением шага (шаговым напряжением) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек (ГОСТ 12. 1. 009-76).  где b1 - коэффициент, учитывающий форму заземлителя; b2 - коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление в цепи человека (обувь, одежда).  Наибольшее напряжение шага будет вблизи заземлителя и особенно, когда человек одной ногой стоит над заземлителем, а другой - на расстоянии шага от него. Если человек находится вне поля растекания на одной эквипотенциальной линии, то напряжение шага равно нулю. 

Вопрос №44. Воздействие электрического тока на человека: виды воздействия, электрический удар, местные электротравмы, параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током, пути протекания тока через тело человека.

Ответ: Действие электрического тока на организм человека.

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может

оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном

соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического

тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение

его жизнедеятельных функций.

Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что, во первых, ток

не имеет внешних признаков и как правило человек без специальных приборов не

может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во вторых,

воздействия тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным

нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная

нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть

поражения; в третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги

мышц, приводящие к не отпускающему эффекту, при котором человек

самостоятельно не может освободиться от воздействия тока; в четвертых,

воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию отдергивания, а в ряде

случаев и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к

травмированию в результате падения.

Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать

биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое

действие заключается в способности электрического тока раздражать и

возбуждать живые ткани организма, тепловое – в способности вызывать ожоги

тела, механическое – приводить к разрыву тканей, а химическое – к электролизу

крови.

Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной

электротравмы. Электротравма – это травма, вызванная воздействием

электрического тока или электрической дуги. Условно электротравмы делят на

местные и общие. При местных электротравмах возникает местное повреждение

организма, выражающиеся в появлении электрических ожогов, электрических

знаков, в металлизации кожи, механических повреждениях и электроофтальмии

(воспаление наружных оболочек глаз). Общие электротравмы, или электрические

удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся в нарушении или

полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органов и систем –

легких (дыхания), сердца (кровообращения).

Характер воздействия электрического тока на человека и тяжесть поражения

пострадавшего зависит от многих факторов.

Оценивать опасность воздействия электрического тока на человека можно по

ответным реакциям организма. С увеличением тока четко проявляются три

качественно отличные ответные реакции. Это прежде всего ощущение, более

судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного тока и болевой

эффект постоянного) и, наконец, фибрилляция сердца. Электрические токи,

вызывающие соответствующую ответную реакцию, подразделяют на ощутимые,

неотпускающие и фибрилляционные.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УДАР — возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, проявляющееся в непроизвольных судорожных сокращениях различных мышц тела. Под угрозой поражения оказывается весь организм из-за нарушения нормальной работы различных органов и систем, в т. ч. сердца, легких, ЦНС и др.

Местные электротравмы чаще всего связаны с поверхностными повреждениями кожи, мягких тканей, а также связок и костей. В редких случаях при местной электротравме человек погибает (обычно это связано с тяжелыми ожогами). В таких случаях непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное действием тока.

Характерные местные электрические травмы:

электрические ожоги разной степени;

электрические знаки;

металлизация кожи;

механические повреждения;

электроофтальмия.

Факторы, определяющие тяжесть поражения человека электрическим током

1. Электрическое сопротивление тела человека. Человека поражает ток, который зависит от напряжения и сопротивления тела I=U/R Части тела человека, повреждаемые при поражении человека электрическим током: - кожа в месте входа тока; - внутренние органы; - кожа в месте выхода тока. Сопротивление внутренних органов мало. Сопротивление кожи зависит от ее состояния (чистая и сухая или влажная). Электрические параметры: - Сопротивления в электроде. - Сила тока. Вызывает повышенное потовыделение и усиливает кровообращение в местах прохождения электрического тока. - Напряжение. Чем выше напряжение, тем меньше сопротивление тела человека. Сопротивление человека может изменяться в 200 раз. При напряжении >50 В сопротивление человека равно 1000 Ом, при напряжении <50 В сопротивление человека равно 6000 Ом. 2. Величина и длительность воздействия тока на тело человека. Виды тока: -  ощутимый ток (1 мАО для переменного напряжения); -  неотпускающий ток 10-15 мА; -  смертельный ток 0,1 А. Длительность тока определяется: сердце в расслабленном состоянии 1 сек. (где через 0,5 сек. наступает фибрилляция сердца). 3. Пути протекания тока: Смертельный путь прохождения тока: голова - левая рука (левая нога). 4. Род и частота тока (напряжение до 500 В). Переменный ток опаснее постоянного. При повышении частоты тока до 50 Гц возрастает вероятность летального исхода, при дальнейшем увеличении частоты тока опасность снижается. 5. Индивидуальные характеристики человека: - состояние здоровья; - сердечно-сосудистые заболевания; - кожные заболевания.