Файл: Ахметов, О. Основы электробезопасности на производстве.pdf

ОПАСНОСТЬ И ТЯЖЕСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Факторами, определяющими опасность и ис­ ход поражениячеловека под действием элек­ трического тока, являются: сопротивление тела человека, величина тока, продолжительность его действия, род и частота, путь прохождения в теле, состояние и индивидуальные особен­ ности людей, состояние внешней среды.

Сопротивление тела человека — величина нелинейная, так как тело качественно отлича­ ется от обычных проводников свойствами, при­ сущими живому организму. В силу физикохимического строения живой клетки, свойств тканей и структуры организма проводимость

исопротивление электрическому току в раз­ личных частях тела разная.

Исходя из свойств живой ткани, в которой происходит постоянный обмен веществ и от­ сутствует движение свободных электронов, как в обычных проводниках, можно предположить наличие ионной (атомной) и электроннодыр­ чатой проводимости. Различная проводимость

ипеременное сопротивление живого организма

испособность к поляризации зарядов объяс­ няет наличие в теле человека электрической емкости. Исходя из этих предположений, со­ противление. тела человека может быть пред­ ставлено активными и емкостными его значе­ ниями. На рис. 1 показана электрическая схема замещения.

Исходя из свойств различных частей орга­

низма, электрическое сопротивление тела че­ ловека подразделяют на сопротивление внут­ ренних органов и наружного покрова. Наи-

10

сопротивления тела. Повышение приложенного напряжения ведет к пробою рогового слоя ко­ жи и резкому снижению всего сопротивления'.

Ниже приведена зависимость сопротивления тела человека от силы тока и приложенного напряжения.

Сила тока. Электрический ток является ос­ новным фактором поражения организма. Именно воздействие тока вызывает реакцию живой ткани. Действие же параметров элек­ трического тока и других факторов ведет к из­ менению силы тока, проходящего через тело, или определяет исход поражения при неизмен­ ной силе тока. Если условно рассматривать влияние лишь силы тока, то степень пораже­ ния тем выше, чем больше сила тока.

В таблице 1 приведен характер воздействия электрического тока различной силы.

Из таблицы можно выделить следующие пороговые величины тока:

1)порог ощущения — наименьшая сила то­ ка (0,5—1,5 ма)\

2)порог неотпускающего тока — наимень­ шая сила тока, при которой человек по своей воле не может преодолеть судороги мышц,

вызванных действием тока (10—15 ма). Токи меньшей силы относятся к отпускающим;

3) смертельный порог (100 ма и более).

12

Безопасной называется сила тока, которая при длительном воздействии на организм не вызывает никаких последствий (0,1 ма).

Продолжительность действия тока на орга­ низм человека — один из основных факторов поражения. Чем дольше действует ток, тем

13

опасность поражения больше. Продолжитель­ ное воздействие тока приводит к накоплению тепла в тканях, уменьшению их сопротивле­ ния, то есть'к росту силы тока при данном напряжении. Поэтому при малых значениях силы начального тока длительное его воздей­ ствие ведет к более тяжелым последствиям.

Другая особенность длительности действия тока заключается в том, 'что увеличивается вероятность, совпадения электрического воз­ действия с так называемой фазой Т (0,1 сек в полном цикле работы сердца), в течение ко­ торой опасность поражения наибольшая.

Ниже приведены значения кратковременно допустимых токов по данным А. П. Киселева.

При малых значениях одной и той же силы тока организм более восприимчив к перемен­ ному току. Ощущение же постоянного тока приходит в момент замыкания и размыкания цепи. С ростом напряжения до определенной величины характер их воздействия выравни­ вается.

До напряжения 500 в переменный ток про­ мышленной частоты считают более опасным, чем равный ему по напряжению постоянный ток. При напряжении 450—500 в опасность то­ ка обоих родов одинакова. Выше 500 в опас­ нее постоянный ток. Исследователи считают, что по опасности поражения 120 в постоянного тока эквивалентны 42 в переменного тока, а

14

Рис. 2.

Случаи включения человека в сеть тока: а) двухфазное включение; б) и в) однофазное включение.

108 в постоянного тока равносильны по опас­ ности поражения 36 в переменного тока. Наи­ большую. опасность поражения представляет частота переменного тока 50—60 гц. В диапа­ зоне частот 50—500 гц опасность переменного тока сохраняется постоянной. При дальнейшем увеличении частоты тока опасность уменьша­ ется. При частотах в сотни тысяч герц пере­ менный ток в отношении электрического удара не опасен. Однако опасность ожогов при этих частотах остается.

Путь тока в теле человека оказывает су­ щественное влияние на исход поражения. Ток, проходящий через тело человека, идет не по геометрически кратчайшему пути. Это объяс­ няется разницей в удельном сопротивлении различных тканей (костная, мышечная, жиро­ вая и т. д.). Большее его значение будет соот­ ветствовать участкам с наименьшим сопротив-

15

лением. Чем длиннее путь тока и чем он бли­ же к жизненно важным органам (дыхательные пути, легкие и сердце), тем тяжелей исход. Возможных путей тока в теле человека много. Но практически «петель тока» около 15. Наи­ более опасными являются: рука — рука, ру­ ка — нога, голова — нога, голова — рука, так как при этом через сердце, легкие и нерв­ ную систему проходит значительный процент от общего тока. Кроме этого, в организме есть рефлексогенные зоны, особо чувствительные к электричеству (корень легких, запястья рук и т. д.).

Поражение человека током является резуль­ татом замыкания электрической цепи через тело, когда человек прикоснется не менее чем

кдвум точкам, имеющим разные потенциалы. На рис. 2 показана схема включения в цепь

тока.

Опасность поражения оценивается величи­ ной тока,- который проходит через тело челове­ ка и зависит от ряда факторов: схемы включе­ ния человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, степени изо­ ляции и величины емкости токоведущих час­ тей относительно земли и т. п.

Огромное значение на степень поражения электрическим током оказывает физическое и психическое состояние человека. Опасности поражения током больше подвержены лица, страдающие болезнями сердца, легких, нерв­ ными заболеваниями. Немаловажная роль принадлежит здесь степени алкогольного опья­ нения, так как в данном случае нормальная работа сердечно-сосудистой системы наруша­ ется, а за счет расширения кровеносных сосу-

16

дов резко падает сопротивление организма человека и пропорционально возрастает сте­ пень поражения током.

ЗАЩИТА ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Защитные устройства. Для предупреждения поражения электрическим током используются следующие основные виды защит: от возник­ новения чрезмерных токов; от прикосновения к токоведущим частям оборудования; от при­ косновения к нетоковедущим частям, могущим оказаться под напряжением; от действия элек­ трических, электромагнитных полей и полей токов высокой и сверхвысокой частот.

Защита от воздействия электрических и электромагнитных полей. В электроустановках высокого напряжения создается поле перемен­ ного тока. Такое поле при напряжении более 330 кв неблагоприятно действует на организм человека. Под влиянием электрических и элек­ тромагнитных полей изменяется состояние нервной системы, повышается, давление крови, частота пульса, наблюдается повышение тем­ пературы тела человека. В организме челове­ ка, находящегося в поле переменного тока, возникает емкостный ток, величина которого зависит ог параметров поля и физиологическо­ го состояния организма. Например, при на­ пряжении до 500 кв величина емкостного тока в организме достигает до 0,4—0,5 ма.

Защитными средствами п р ^ 'в ы т щ н ^ ^ д ^ — "

' ЧИТАЛЬНОГО 13АЛА

в одежду, и заземленные. При этом величина

технических и других электрических установ­ ках, работающих при высоких частотах тока. Биологическое действие их на организм зави­ сит от напряженности поля, его частоты и времени воздействия. Влияние их сказывается в первую очередь на состоянии нервной сис­ темы, а затем на функциональном состоянии организма в целом. Основная защита организ­ ма от действия таких полей — это снижение напряженности поля, мощности установки и применение различных экранов.

При коротких замыканиях возникают чрез­ мерные токи, которые вызывают перегрев про­ водов и оборудования, искрение и появление дуги. Последние могут явиться причиной травм и пожаров. Основными мерами защиты от повышенных по величине токов являются: выбор, монтаж и эксплуатация сетей, системы и электрических установок в соответствии с требованиями Правил устройства электро­ установок (ПУЭ), Правил технической эксплу­ атации электроустановок потребителей и Пра­ вил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ и ПТБ); применение различных плавких предохраните­ лей и вставок, реле и автоматов.

Защита от прикосновения к токоведущим частям электрического оборудования. Не за­ щищенные токоведущие части электрообору­ дования, к которым возможен доступ и при­ косновение людей, необходимо ограждать. При изоляции проводов сопротивление изоляции

18

должно быть не л!енее 1000 ом на каждый вольт напряжения сети. Токоведущие части располагаются на недоступной для человека высоте, под полом, в стене или специальном канале. Применяются дистанционное управле­ ние или различные виды блокировки. Откры­ тые токоведущие части установок окрашива­ ются в опознавательные цвета и устанавлива­ ются предупреждающие плакаты и сигналы.

Защита от прикосновения к нетоковеду­ щим частям, оказавшимся под напряжением.

В этом случае основными видами защиты явля­ ются: защитное заземление, защитное зануле­ ние, защитное отключение, защитное разделе­ ние сетей, двойная изоляция и т. д.

. Двойная изоляция означает, что кроме изоляции токоведущих частей применяется второй слой изоляции, предназначенный для защиты человека ог поражения током. Это покраска или покрытие металлических частей оборудования изолирующим материалом или же изготовление корпусов и других токопрово­ дящих конструкций из диэлектриков.

Защитное разделение сетей представляет

собой схему сети с использованием раздели­ тельных трансформаторов, которые позволяют получить сети с малой емкостью и высоким со­ противлением изоляции.

Наибольшее распространение для обеспече­ ния безопасности имеют защитные заземление, зануление и отклТочение.

Замыкание на землю означает прикоснове­ ние или соединение токоведущей части обору­ дования с землей. Замыкание на корпус — это соединение токоведущей части с конструкция­ ми, которые в нормальном состоянии не долж-

19