Файл: Учебнометодическое пособие по лабораторным работам для студентов.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.02.2024

Просмотров: 286

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Окончаниетабл.6.1

Значение

силы тока, мА

Переменный ток частотой 50 Гц

Постоянный ток

100

Фибрилляция сердца через 2–3 с; через несколько секунд – паралич дыхания

Паралич дыхания при длительном протека-

нии тока

300

То же за меньшее время

Фибрилляция сердца через 2–3 с, паралич дыхания

Более 5000

Немедленный паралич дыхания, возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушение тканей.


Для характеристики воздействия электрического тока установлены три критерия:

пороговый ощутимый ток (наименьшее значение силы тока, вызываю- щего при прохождении через организм человека ощутимые раздражения);

пороговый неотпускающий ток (наименьшее значение силы тока, вызываю- щего судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, что затруд- няет самостоятельное освобождение человека от контакта с токоведущей частью);

пороговый фибрилляционный ток (наименьшее значение силы тока, вы- зывающего фибрилляцию сердца, т. е. хаотические и разновременные сокращения отдельных групп волокон сердечной мышцы с частотой примерно в 10 раз более обычной,
в результате чего прекращается кровообращение, а затем и дыхание).

Пороговый фибрилляционный ток зависит от времени. При времени дей- ствия 1 с величина его около 70 мА, а при времени 0,1 с – 700 мА. В первом приближении значение тока, вызывающего фибрилляцию сердца в 0,5 % слу- чаев, можно определить по формуле

I0,5%

2,16m

12,8

, (6.1)


где m – масса человека, кг; t – время воздействия, с. Формула (6.1) справедлива для t от 0,03 до 3 с.

Условные значения силы тока при протекании по пути рука-рука, рука- нога приведены в табл. 6.2.

Таблица6.2
Условные значения силы тока при протекании по пути рука-рука, рука-нога


Род тока

Пороговый ощутимый

ток, мА

Пороговый неотпускающий

ток, мА

Пороговый фибрилляционный

ток, мА

Переменный ток частотой 50 Гц

0,5 1,5

10 15

100

Постоянный ток

5 7

50 80

300


Необходимо отметить, что выпрямленные токи, содержащие постоянную и переменную составляющие, совместно воздействуют на организм человека (в то время как приборы показывают только постоянную составляющую). Поэ- тому при однополупериодном выпрямлении пороговые значения тока по по- стоянной составляющей в 1,5 раза ниже, чем для постоянного

тока. Для двухполупериодного выпрямления пороговые значения выпрямленного и постоянного токов приблизительно одинаковы.

В литературе приводятся зависимости, связывающие величину силы тока, проходящего через тело человека, с приложенным напряжением. В частности, П. А. Долиным [1] предложена следующая формула:

I Uh (Uh 10) ,

(6.2)


h
h 0,3U  80

где Uh напряжение прикосновения6, В; Ih сила тока, проходящего через тело человека, мА.

Формула (6.2) справедлива при длительном (несколько секунд) приложе- нии напряжения Uh  5В на участках рука-рука, а также с некоторым приближе- нием рука-нога и нога-нога.


Степень поражения зависит также от рода и частоты тока. Переменный ток по характеру воздействия опаснее постоянного (см. табл. 6.1 и 6.2), но это характерно только для напряжений до 500 В; при больших напряжениях посто- янный ток опаснее переменного с частотой 50 Гц. Наиболее опасной частотой

6 Напряжением прикосновения называется напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек

переменного тока для человека является 50 – 60 Гц. От 0 до 50 Гц повышается опасность поражения в виде электроударов; дальнейшее повышение частоты снижает эту опасность, а при частотах 450 – 500 Гц она полностью исчезает, но сохраняется опасность ожогов. В целом наиболее опасными вероятностью 90 % и выше) являются токи с частотами 20–100 Гц.

Упрощенно изменение опасности тока с изменением частоты можно объ- яснить следующим образом. Если к клетке живой ткани приложить постоянное напряжение, то во внутриклеточном веществе, которое можно рассматривать как электролит, будет происходить распад молекул на положительные и отри-
цательные ионы. Эти ионы начнут перемещаться к оболочке клетки, причем по- ложительные ионы будут стремиться к отрицательному электроду, а отрица- тельные – к положительному, что вызовет нарушение нормального состояния клетки и протекающих в ней биохимических процессов.

При переменном токе ионы будут перемещаться то в одну, то в другую сторону, следуя за изменением полярности. Если частота тока такова, что за полупериод ион успевает пройти все внутриклеточное расстояние, а в течение следующего полупериода – то же расстояние, но в обратном направлении, то этот процесс соответствует большему нарушению нормального естественного состояния клетки.

При частоте тока выше некоторого предела (50 – 60 Гц) ион не успевает достигнуть оболочки клетки, как произойдет изменение полярности, что отве- чает меньшему нарушению нормального состояния клетки. А при дальнейшем повышении частоты длина пробега ионов будет сокращаться вплоть до полного прекращения движения ионов (на частотах выше 450 – 500 кГц).

Продолжительность протекания тока через тело человека очень сильно влияет на исход поражения в связи с тем, что с течением времени резко падает сопротивление тела человека, растет значение этого тока, накапливаются отри- цательные последствия воздействия тока на организм и, наконец, повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой кардиоцикла. Эта фаза (длительность около 0,2 с) характеризует оконча- ние сокращения желудочков сердца и переход их в расслабленное состояние,

при котором сердце имеет наибольшую чувствительность к току. При совпаде- нии времени прохождения тока с этой фазой кардиоцикла возникает фибрилля- ция сердца, а при несовпадении – вероятность ее возникновения резко умень- шается.

Наиболее опасным путем прохождения тока через тело человека является путь через жизненно важные органы – сердце, легкие, головной мозг. Статисти- ка показывает, что число травм с потерей сознания при прохождении тока по пути правая рука
– ноги составляет 87 %, голова – руки – 92 %, голова – ноги – 88 %, рука – рука 83 %, нога нога 15 %.

На исход поражения током оказывает влияние величина электрического сопротивления тела человека. Следует иметь в виду, что сопротивление различ- ных тканей человека неодинаково. Это подтверждается следующими данными по удельному сопротивлению Омм) при токе частотой 50 Гц:

кожа сухая 3  103 2 104;

кости (без подкостницы) 104 2  106;

жировая ткань 30 60;

мышечная ткань 1,5 3;

кровь 1 2;

спинно-мозговая жидкость 0,3 0,6.

Общее электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже, измеренное при напряжении до 15 – 20 В, находится в пределах 3 1000 кОм, сопротивление внутренних тканей тела 300 500 Ом.

Сопротивление отдельных частей тела с возрастом увеличивается. А с ро- стом напряжения сопротивление тела быстро падает из-за пробоя роговых слоев кожи. Нужно помнить, что наличие на коже влаги, царапин, порезов и т. д. резко уменьшает величину сопротивления. При расчетах, связанных с обес- печением электробезопасности, сопротивление тела человека принимают рав- ным 1 кОм.

Исход поражения током в значительной степени определяется индивиду- альными особенностями людей. Ток, вызывающий лишь слабые ощущения у одного человека, может быть неотпускающим для другого. Характер воздейст-

вия тока зависит от толщины изолирующего кожного покрова (эпидермиса), влажности кожи, возраста человека, состояния нервной системы, организма в целом, а также от веса человека и его физического развития. Отмечено, что для женщин пороговые значения тока приблизительно в 1,3 раза ниже, чем у муж- чин. Люди, страдающие болезнями сердца, легких, органов внутренней секре- ции, кожи, нервными заболеваниями