Условия и основные причины поражения электрическим током. Основные причины поражения человека электрическим током. Понятие шагового напряжения и напряжения прикосновения

Из-за повсеместного использования электричества, как в производственных процессах, так и для решения бытовых задач, создается значительная угроза поражения электрическим током. Для предотвращения таких ситуаций существует ряд правил, позволяющих обезопасить персонал и простых обывателей от плачевных последствий безграмотного обращения с электричеством. Для этого важно понимать причины поражения электрическим током и меры, необходимые в тех или иных ситуациях для исключения поражения током.

Понятие электроудара

Под электрическим ударом следует понимать такую ситуацию, когда электрический заряд от источника тока в качестве одного из путей протекания или единственного пути использует человеческий организм. При этом направленное движение частиц создает самопроизвольное сокращение мышц, попадающих под его воздействие на пути протекания, ток разрушает ткани и наносит другие повреждения.

Электроудар может возникать как при нормальной работе электроустановок, так и в аварийных ситуациях (повреждение изоляции проводов, пробое диэлектриков, разрушении изоляторов, при горении электрической дуги и т.д.). Помимо взаимодействия с током в быту существует возможность поражения молнией. Но какое бы то ни было протекание тока, оно может вызвать ряд неблагоприятных последствий для организма человека.

Как электричество действует на организм человека?

Если не рассматривать запланированные воздействия током, при медицинских или косметических процедурах приборами, действие которых направлено на пропускание электрического тока через ткани организма, то при всех случаях электрического травматизма организм получает три основных воздействия тока:

Термическое – приводи к возникновению ожогов в точках воздействия электротока. В отличии от обычного, электрический ожог дополнительно усложняется повреждением тканей мелкими частицами раскаленного металла. Которые после удара остаются в кожных покровах, соответственно и заживание таких ран происходит дольше и требует дополнительных усилий. В зависимости от условий протекания электрического удара могут образовываться легкие, средние или тяжелые ожоги.
Динамическое – вызывает сокращение и последующее повреждение мышц и связок. Так как все мышцы в организме управляются электрическими импульсами, то при протекании тока, происходит самопроизвольное их сокращение. Из-за чего может произойти механическое повреждение тканей – разрывы. А также судорожное сжатие конечностей, при котором человек не может самостоятельно разжать пальцы рук и освободиться от действия тока. Тот же эффект происходит и с сердцем, что может вызвать смертельный шок.
Электролитическое – при протекании тока наиболее низким сопротивлением обладают кровеносные сосуды, которые и являются проводниками в организме. При прохождении электротока по сосудам кровь выступает в роли проводника, который при длительном воздействии разлагается на плазму и кровяные тельца.

В зависимости от ситуации повреждение может также привести к электрическому шоку. Состояние пострадавшего при этом характеризуется отсутствием адекватной реакции на происходящие события и расширенными зрачками. В таком состоянии сложно судить о нанесенных повреждениях организму, из-за того, что человек не может сообщить о собственном самочувствии. Поэтому его состояние определяется по косвенным факторам (пульс, дыхание и т.д.).

Основные причины поражения электротоком

Причины могут обуславливаться различными факторами и ситуациями. Из-за этих отличий в ситуациях правила регламентируют использование тех или иных средств защиты или вменяют в обязательства выполнение определенных мер. В связи с чем, причины поражения подразделяются на такие, которые могут случаться в бытовых условиях, и те, которые могут возникать на производстве.

В быту

Наиболее частыми причинами поражения в бытовых условиях являются какие-либо неисправности или неосторожное обращение самого человека с эксплуатируемыми устройствами. Сила тока, воздействующая на человека, зависит от сопротивления электрической цепи, в которую входят сопротивление кожи, обуви, растеканиею тока в полу или какой-либо другой точке. Наименьшая величина сопротивления получается в случае наличия ранок на коже, мокрой поверхности рук или когда человек касается заземленных элементов.

Особое внимание следует обратить на такие причины поражения:

Нарушение изоляции внутри приборов – в большинстве своем все домашние пылесосы, чайники, микроволновки, стиралки и прочие помощники оснащаются надежной изоляцией еще на заводе. Но, в связи с естественным старением или из-за повреждения, сопротивление изоляции может нарушиться, что и обуславливает поражение электрическим током. Данная неполадка характеризуется переходом потенциала на корпус или металлические детали электрических приборов и обуславливает возникновение .
Повреждение изоляционной оболочки проводов – относится как к проводке, так и к всевозможным питающим шнурам и удлинителям. От мест, где происходили перегибы, удары или перетирания существует возможность поражения электротоком, особенно при попадании на них воды.
Контакт с самодельными приборами и оголенными токоведущими частями . И то и другое не гарантирует человеку никакого соблюдения стандартов. Поэтому взаимодействие с сомнительными устройствами или оголенными проводами могут привести к тяжелому поражению током.
Самопроизвольные попытки ремонта – когда люди без наличия необходимых навыков и знаний пытаются починить какие-то приборы или электропроводку. При этом они подвергаю себя опасности случайно прикоснуться к элементам, находящимся под напряжением, что и является причиной поражения. К примеру, при замене электрической лампы в светильнике, когда с патрона не снято напряжение.
Использование выключателей или розеток с поврежденным корпусом . Корпус этих устройств выполняет функцию естественного барьера, который при повреждении открывает доступ к токоведущим элементам и возникает угроза поражения током.
Попытки замены ламп при наличии напряжения в патроне – по причине неосторожности человек может коснуться внутренних элементов, что приведет к поражению электротоком. Также возможна ситуация, когда перегоревшая лампа разрушается, и распадается в руках, а какие-то детали могут стать проводниками электротока. При этом отключенный выключатель не является гарантией отсутствия напряжения из-за того, что он может не разрывать фазу.
Эксплуатация электрических приборов совместно с водой – попытки сушить голову феном и пользоваться электробритвой, находясь в ванной, доливка воды во включенный электрочайник и прочие варианты при контакте устройства с водой могут стать причиной поражения током.
Временная проводка на скрутках – нередко в быту, чтобы ускорить подачу напряжения и не тратить уйму времени на полноценную прокладку в стену или хотя бы канал делают подключение открытым способом. Именно такие «сопли», развешенные в разрез всех норм по дому, сараю или гаражу могут стать причиной поражения током.

На производстве

Преимущественное большинство работ, которые выполняются на производстве, предусматривают ряд мер, направленных на предупреждение поражения электротоком. Но, из-за нарушения этих мероприятий и правил персонал, контактирующий с электроустановками или просто выполняющий работы в непосредственной близи, может попасть под воздействие напряжения.

Рассмотрите наиболее частые причины поражения током на производстве:

- Отсутствие защитных средств или использование непригодных . Особенно актуально в тех ситуациях, когда какие-либо устройства остаются под напряжением во время работы на них.
- Нарушение изоляции и отсутствие заземление – в силовых цепях это повреждение изоляторов, изоляции кабелей и прочие тяжелые повреждения оборудования. Они обуславливают наличие потенциала на корпусе, несущих конструкциях, которые могут привести к смертельному поражению в случае контакта. Изначально, заземление предусматривается как страховка на случай повреждения изоляции, поэтому поражение током возможно лишь при отсутствии или неисправности заземления.
- Горение электрической дуги – может происходить как неотъемлемая часть работы тех же выключателей, сварочных аппаратов или короткозамыкателей, так и аварийная ситуация. Поражение дугой может вызвать ожоги, характеризоваться переходом части заряда и последующим прохождением тока через человека.
- Падение проводов на землю – создает опасную зону, которая составляет 10 м для открытой местности и 8 м для помещений. В этом пространстве происходит растекание токов, если защита не отключает линию. Из-за растекания токов на поверхности грунта образуется потенциал, который уменьшается пропорционально удалению от точки падения. В такой зоне причиной поражения становится , образуемое разностью потенциалов между стопами человека.
- Нарушение требований знаков безопасности – большинство опасных мест на предприятии ограждается. На самом ограждении или в местах возможной подачи напряжения вывешиваются временные или устанавливаются постоянные знаки или плакаты. В случае, когда человек намеренно или по неосторожности нарушает требование знаков, может произойти поражение током.
- Если коммутация или срабатывание не произошли или выполнены не полностью . Так как большинство высоковольтного оборудования управляется дистанционно, а узлы электрических контактов в выключателях и разъединителях довольно сложно проконтролировать, информацию об отсутствии напряжения получают посредством указателей или сигнализаторов. В случае, когда по механическим причинам выключатель или разъединитель не отключил хотя бы одну из фаз, возникает угроза поражения током на каком-то участке сети, поэтому обязательно необходимо пользоваться указателем.
- Ошибочная подача напряжения – при выполнении работ со снятием напряжения, в линию или на электроустановку случайно может быть подан потенциал как работниками, так и в результате аварийной ситуации. Если персонал выйдет за пределы защитной зоны, огражденной заземлениями, или вовсе не установит их, то для них возникает угроза поражения током.
- Наведенное напряжение – является наиболее опасным фактором в обесточенных проводах и нейтральных элементах (участках проводника, огражденных двумя изоляторами). На производстве наиболее опасным считается поражение постоянным током. Потому что частота переменного тока самостоятельно спадает до нуля и снова поднимается, из-за чего его воздействие является непостоянным.
- Нарушение порядка снятия или завешивания заземления – согласно требований правил при установке заземления сначала его соединяют с землей, а затем завешивают на проводник. В противном случае, при наличии потенциала в линии, работник сначала подведет заземление под потенциал линии, а когда попытается подключить его к заземляющему контуру, сам станет элементом в цепи протекания тока. Снятие заземления производится в обратном порядке – сначала снимается с токоведущих элементов, а потом отключается от контура. При снятии так же существует подобная угроза.

Что делать в случае поражения током?

Если вы стали свидетелем того, что кто-то поражен электричеством и еще находится под его воздействием, вам необходимо как можно быстрее освободить его. Так как исход электротравмы напрямую зависит от длительности контакта, скорость реагирования должна быть максимальной.

Во-первых, необходимо обесточить электроустановку или ее части, с которыми взаимодействует человек. Лучше всего для этого подойдут автоматы, рубильники или предохранители, расположенные в непосредственной близи. Для высоковольтных сетей их аналогом являются выключатели и разъединители. Если под рукой их нет, чтобы уменьшить длительность воздействия могут использоваться другие меры.

Самым важным правилом при освобождении является соблюдение самим спасающим правил безопасности, чтобы и ему не оказаться пораженным током. В остальном, чтобы предотвратить смертельный исход, подойдут любые средства.

Овобождение до 1000 В

Для линий до 1 кВ может подойти любая сухая одежда, намотанная на руку, в идеале это должны быт диэлектрические перчатки. Ими можно оттянуть пострадавшего за отстающие концы именно сухой одежды. Воспользоваться инструментом с изолированными ручками, чтобы перекусить провод. Также можно разорвать электрическую цепь посредством помещения между пострадавшим и землей листа диэлектрика.

В устройствах выше 1 кВ приближаться к пострадавшему опасно уже тем, что спасающий и сам может попасть под шаговое напряжение. Но, при этом можно сделать наброс любого неизолированного провода между источником и пострадавшим. Попытаться оттащить провод изолирующей штангой, но в диэлектрических перчатках. Кабель, также в перчатках, разрешается пофазно перерубать топором.

Меры защиты от поражения электрическим током

Чтобы избежать поражения током и минимизировать причины, способные его обусловить достаточно придерживаться ряда простых правил:

Не прикасаться к электрическим приборам, выключателям, вилкам, розеткам мокрыми руками;
Не допускать включения в сеть неисправных приборов или устройств, у которых отсутствует заземление корпуса (отсутствие допускается только у приборов, рассчитанных на очень низкое напряжение);
Не нарушать указаний, предписываемых электрическими знаками, которые регламентируют те или иные действия;
Не бросать включенными приборы, уходя из дома, не допускать выдергивания вилки за шнур;
При работе в электроустановках обязательно выполнять требования правил, инструкций, порядок технологических процессов;
Работу в электроустановках выполнять только с применением необходимых средств защиты.

Видео в развитие темы

Напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, называется напряжением прикосновения. Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека, напряжением сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали (т.е. заземлена или изолирована нейтраль), степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т.п.

Наиболее типичны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается лишь одного провода. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую – однофазным.

Двухфазное прикосновение более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение – линейное, и поэтому через человека пойдет больший ток.

Однофазное прикосновение происходит во много раз чаще, чем двухфазное, но оно менее опасно, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т.е. меньше линейного в 1,73 раза.

Основные причины поражения электрическим током:

1) Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате: ошибочных действий при проведении работ; неисправности защитных средств, которыми пострадавший касался токоведущих частей и др.

2) Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования в результате: повреждения изоляции токоведущих частей; замыкания фазы сети на землю; падения провода (находящегося под напряжением) на конструктивные части электрооборудования и др.

3) Появление напряжения на отключенных токоведущих частях в результате: ошибочного включения отключенной установки; замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями; разряда молнии в электроустановку и др.

4) Возникновения напряжения шага на участке земли, где находятся человек, в результате: замыкания фазы на землю; выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом (трубопроводом, железнодорожными рельсами); неисправностей в устройстве защитного заземления и др.

Напряжением шага называется напряжение между точками земли, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании их ногами человека.

Если человек будет находится в зоне растекания тока, например, при повреждении воздушной линии электропередачи, или нарушении изоляции силового кабеля, проложенного в земле, или при стекании тока через заземлитель и стоять при этом на поверхности земли, имеющей разные потенциалы в местах, где расположены ступни ног, то на длине шага возникает напряжение U ш = φ х ─ φ х+8 , где φ х и φ х+8 , - потенциалы расположения точек ног; S = 0,8 м – длина шага.

Электрический ток, протекающий через тело человека в этом случае, зависит от значения тока замыкания на землю, сопротивления основания пола и обуви, а также от расположения ступней ног.

Напряжение шага может быть равным нулю, если обе ноги человека находятся на эквипотенциальной линии, т.е. линии электрического поля, обладающей одинаковым потенциалом. Напряжение шага может быть уменьшено до минимума, если свести ступни ног вместе. Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается, и на расстоянии, примерно равном 20 м, он может быть принят равным нулю.

Напряжение шага всегда меньше напряжения прикосновения. Кроме того, протекание тока по нижней петле «нога – нога» менее опасно, чем по пути «рука – нога». Однако в практике немало случаев поражения людей при воздействии напряжения шага. Поражение при напряжении шага усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, после чего цепь тока замыкается на теле через жизненно важные органы. Кроме того, рост человека обусловливает большую разность потенциалов, приложенных к его телу.

Род и частота тока также влияют на степень поражения. Наиболее опасным является переменный ток частотой от 20 до 1000 Гц. Переменный ток опаснее постоянного, но это характерно только для напряжений до 250 -300 В; при больших напряжениях становится опаснее постоянный ток. С повышением частоты переменного тока, проходящего через тело человека, полное сопротивление тела уменьшается, а проходящий ток увеличивается. Однако уменьшение сопротивления возможно лишь в пределах частот от 0 до 50-60 Гц. Дальнейшее же повышение частоты тока сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450-500 кГц. Но эти токи могут вызывать ожоги как при возникновении электрической дуги, так и при прохождении их непосредственно через тело человека. Снижение опасности поражения током с повышением частоты практически заметно при частоте 1000-2000 Гц.

Индивидуальные свойства человека и состояние окружающей среды также оказывают заметное влияние на тяжесть поражения.

Условия и причины поражения электрическим током

Поражение человека электротоком или электрической дугой может произойти в следующих случаях:

· при однофазном (однократном) прикосновении изолированного от земли человека к неизолированным токоведущим частям электроустановок, находящимся под напряжением;

· при одновременном прикосновении человека к двум неизолированными частям электроустановок, находящимся под напряжением;

· при приближении человека, не изолированного от земли, на опасное расстояние к токоведущим, не защищенным изоляцией частям электроустановок, находящихся под напряжением;

· при прикосновении человека, не изолированного от земли, к нетоковедущим металлическим частям (корпусам) электроустановок, оказавшихся под напряжением из-за замыкания на корпусе;

· при действии атмосферного электричества во время разряда молнии;

· в результате действия электрической дуги;

· при освобождении другого человека, находящегося под напряжением.

Можно выделить следующие причины электротравм:

Технические причины – несоответствие электроустановок, средств защиты и приспособлений требованиям безопасности и условиям применения, связанное с дефектами конструкторской документации, изготовления, монтажа и ремонта; неисправности установок, средств защиты и приспособлений, возникающие в процессе эксплуатации.

Организационно-технические причины - несоблюдение технических мероприятий безопасности на стадии эксплуатации (обслуживания) электроустановок; несвоевременная замена неисправного или устаревшего оборудования и использование установок, не принятых в эксплуатацию в предусмотренном порядке (в том числе самодельных).

Организационные причины - невыполнение или неправильное выполнение организационных мероприятий безопасности, несоответствие выполняемой работы заданию.

Организационно-социальные причины:

· работа в сверхурочное время (в том числе работа по ликвидации последствий аварий);

· несоответствие работы специальности;

· нарушение трудовой дисциплины;

· допуск к работе на электроустановках лиц моложе 18 лет;

· привлечение к работе лиц, неоформленных приказом о приеме на работу в организацию;

· допуск к работе лиц, имеющих медицинские противопоказания.

При рассмотрении причин необходимо учитывать так называемые человеческие факторы. К ним относятся как психофизиологические, личностные факторы (отсутствие у человека необходимых для данной работы индивидуальных качеств, нарушение его психологического состояния и пр.), так и социально-психологические (неудовлетворительный психологический климат в коллективе, условия жизни и пр.).

Меры защиты от поражения электрическим током

Согласно требованиям нормативных документов, безопасность электроустановок обеспечивается следующими основными мерами:

1) недоступностью токоведущих частей;

2) надлежащей, а в отдельных случаях повышенной (двойной) изоляцией;

3) заземлением или занулением корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, могущих оказаться под напряжением;

4) надежным и быстродействующим автоматическим защитным отключением;

5) применением пониженных напряжений (42 В и ниже) для питания переносных токоприемников;

6) защитным разделением цепей;

7) блокировкой, предупредительной сигнализацией, надписями и плакатами;

8) применением защитных средств и приспособлений;

9) проведением планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, аппаратов и сетей, находящихся в эксплуатации;

10) проведением ряда организационных мероприятий (специальное обучение, аттестация и переаттестация лиц электротехнического персонала, инструктажи и т.д.).

Для обеспечения электробезопасности на предприятиях мясной и молочной промышленности применяют следующие технические способы и средства защиты: защитное заземление, зануление, применение малых напряжений, контроль изоляции обмоток, средства индивидуальной защиты и предохранительные приспособления, защитные отключающие устройства.

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с зёмлёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Оно защищает от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам оборудования, металлическим конструкциям электроустановки, которые вследствие нарушения электрической изоляции оказываются под напряжением.

Сущность защиты заключается в том, что при замыкании ток проходит по обеим параллельным ветвям и распределяется между ними обратно пропорционально их сопротивлениям. Поскольку сопротивление цепи «человек-земля» во много раз больше сопротивления цепи «корпус-земля», сила тока, проходящего через человека, снижается.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают выносные и контурные заземляющие устройства.

Выносные заземлители располагают на некотором расстоянии от оборудования, при этом заземлённые корпуса электроустановок находятся на земле с нулевым потенциалом, а человек, касаясь корпуса, оказывается под полным напряжением заземлителя.

Контурные заземлители располагают по контуру вокруг оборудования в непосредственной близости, поэтому оборудование находится в зоне растекания тока. В этом случае при замыкании на корпус потенциал грунта на территории электроустановки (например, подстанции) приобретает значения, близкие к потенциалу заземлителя и заземленного электрооборудования, и напряжение прикосновения снижается.

Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. При таком электрическом соединении, если оно надежно выполнено, всякое замыкание на корпус превращается в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазами и нулевым проводом). При этом возникает ток такой силы, при которой обеспечивается срабатывание защиты (предохранителя или автомата) и автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети.

Электробезопасность.

Основные причины поражения человека электрическим током:

Нарушение изоляции или потеря изолирующих свойств;
Непосредственное прикосновение или опасное приближение к токоведущим частям, находящимся под напряжением;
Несогласованность действий.

Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер, их несколько:

Термическое действие: возможны ожоги отдельных участков тела, нагрев до высоких температур кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, что вызывает в них серьезные функциональные изменения. Согласно закону Джоуля-Ленца количество выделившейся теплоты прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению тела человека и времени воздействия.
Электролитическое действие выражается в распаде молекул крови и лимфы на ионы. Изменяется физико-химический состав этих жидкостей, что приводит к нарушению жизненного процесса.
Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови.
Биологическое действие – возбуждение живых тканей, вызывающее судорожное сокращение и нарушение внутренних биоэлектрических процессов.

Различают два вида поражения:

Местные электротравмы, вызывающие локальные повреждения организма.

Электрический ожог – самая распространенная электротравма:

два типа – токовый (или контактный), возникающий при прохождении тока через тело человека в результате контакта с токоведущими частями, контактный ожог чаще всего возникает при напряжении не более 2000 Вольт;

– дуговой ожог возможен при различном напряжении. В результате электродугового поражения при прохождении через тело человека возможен летальный исход.

Электрические знаки – резко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности тела человека, подвергшегося действию электрического тока.
Металлизация кожи возникает в случае проникновения в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги.
Механические повреждения – следствие резких непроизвольных сокращений мышц под действием тока (разрыв сухожилий, кожи, сосудов, иногда возможны вывихи и переломы).
Электроофтальмия – воспаление роговицы и конъюнктивы глаза под действием ультрафиолетовых лучей от электрической дуги.

Общие электротравмы приводят к поражению всего организма, они делятся на четыре степени:

I – судорожные сокращения мышц;

II – судорожные сокращения мышц с потерей сознания;

III – потеря сознания с нарушением функций дыхания и сердечной деятельности;

IV – клиническая смерть (отрезок времени с момента остановки сердца и дыхания до начала гибели клеток головного мозга порядка 4 – 6 минут, в этот период человеку можно оказать помощь)

Факторы, влияющие на опасность поражения током:

Основным поражающим фактором является сила тока, чем больше ток, тем опаснее его воздействие.

Для характеристики воздействия установлены три пороговых значения:

Пороговый ощутимый ток 0,5 – 1,5 мА для переменного тока 50 Гц и 5 – 7 мА для постоянного – минимальная величина тока, вызывающего болевые ощущения (зуд, покалывание).
Пороговый не отпускающий 8 – 16 мА 50 Гц и 50 – 70 мА 0 Гц – минимальная величина тока, при которой судорожное сокращение мышц руки не позволяет человеку самостоятельно освободиться от токоведущих частей.
Пороговый фибриляционный 100 мА 50 Гц и 300 мА 0 Гц – вызывает фибрилляцию сердца – хаотические разновременные сокращения сердечной мышцы, при которых прекращается кровообращение.

Сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и внутренних органов, при чем:

Rкожи = 3000 – 20 000 Ом,

Внутренних органов Rвн = 500 – 700 Ом,

Rч = 2Rн + Rв

Сопротивление кожи зависит от ее состояния: сухая – влажная, нет ли повреждений, загрязнений, времени и плотности контакта.

Длительность воздействия.
Путь, род и частота тока.
Индивидуальные особенности человека (возраст, психологические, физические).
Условия окружающей среды.

Классификация помещений по степени опасности электропоражений.

Безопасность обслуживания электрооборудования зависит от факторов окружающей его среды. С учетом этих факторов все помещения делятся на три класса:

Первый – без повышенной опасности (сухие, без пыли, с нормальной температурой, с изолирующими полами, влажность до 70%).
Второй – помещения с повышенной опасностью характеризуются одним из следующих признаков: относительная влажность > 75%, наличие токопроводящей пыли, наличие токопроводящих полов, высокая температура воздуха (> 30, периодически > 35 и кратковременно > 40), возможность одновременного прикосновения человека к металлическим частям электроустановок и к металлоконструкциям, соединенным с землей.
Третий – помещения особо опасные: наличие влажности близкой к 100%, наличие химической агрессивной среды, наличие одновременно двух и более признаков помещений с повышенной опасностью.

Электроустановки классифицируют по напряжению на две группы:

Электроустановки с номинальным напряжением до 1000 В.
Электроустановки с напряжением свыше1000 В.

Электротехнические изделия по способу защиты человека от поражения электрическим током делят на пять классов: 0; 01; I; II, III.

Класс 0 – изделия с номинальным напряжением более 42 В с рабочей изоляцией и не имеющие приспособлений для заземления или зануления (бытовые приборы).

Класс 01 – изделия с рабочей изоляцией и элементом заземления (зануления).

Класс I – изделия с рабочей изоляцией, элементом заземления и проводом питания с заземляющей (зануляющей) шиной.

Класс II – изделия, имеющие у всех доступных прикосновению частей двойную или усиленную изоляцию.

Класс III – изделия без внутренних и внешних электрических цепей с напряжением выше 42 В.

Поражение током является следствием одновременного прикосновения человека к двум точкам электрической цепи, между которыми существует разность потенциалов. Опасность такого прикосновения зависит от особенностей цепи и схемы включения в нее человека, определив силу тока с учетом этих факторов, можно с большой степенью точности выбрать защитные меры.

Возможные схемы включения человека в электрическую цепь:

Двухфазное включение – более опасное, чем однофазное, т.к. к телу прикладывается наибольшее в данной сети напряжение – линейное: J = Uл/Rч,

где Uл – линейное напряжение (В);

Rч – сопротивление тела человека (Ом), при расчетах принимают 1000 Ом.

Однофазное включение – на ток, проходящий через человека, влияют различные факторы, что снижает опасность поражения: Jч = U/(2Rч + r),

где U – напряжение в сети (В);

R – сопротивление изоляции (Ом).

Или: Jч = U/R0; R0 – сопротивление обуви; сопротивление пола; сопротивление изоляции проводов; сопротивление тела человека.

Напряжение прикосновения – возникает в результате касания находящихся под напряжением электроустановок.

Uпр = * (ln – ln ) * α,

где – сила тока замыкания на землю (А);

ρ – удельное сопротивление основания пола (Ом * м);

L и d – длина и диаметр заземлителя (м);

X – расстояние от человека до точки заземления (м);

α – коэффициент напряжения прикосновения.

Шаговое напряжение – напряжение на тело человека при положении ног в точках поля растекания тока с заземлителем или от упавшего на землю провода.

При движении человека к источнику электрического поля или от него длину шага принимают в расчетах равную 0,8 м.

Максимальное значение напряжения в точке замыкания электрического тока на землю и по мере удаления от нее снижается. Считается, что на расстоянии 20 м от места замыкания потенциал равен нулю.

X – расстояние человека от точки замыкания;

A – длина шага;

ρ – удельное сопротивление грунта.

Следовательно, выходить из зоны действия напряжения необходимо как можно более короткими шагами.

Защитные меры от поражения электрическим током:

Организационные мероприятия

Подбор персонала;
Обучение правилам электробезопасности, проведение аттестаций;
Назначение ответственных лиц;
Проведение периодических осмотров, измерений и испытаний электрооборудования.

Применение индивидуальных защитных средств

Основные изолирующие защитные средства (диэлектрические перчатки, изолированный инструмент);
Дополнительные защитные средства (диэлектрические коврики и подставки);
Вспомогательные приспособления (экраны, монтерские и т.д.).

Технические мероприятия

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением.

По правилам заземляют все электроустановки, работающие при номинальном напряжении переменного тока более 50 В и постоянного более 120 В (кроме светильников, подвешенных в помещении без повышенной опасности на высоте не менее 2 м).

В качестве искусственных заземлителей применяют заглубленные в землю стальные трубы, уголки, штыри. К естественным можно отнести уложенные в землю водопроводные и канализационные трубы, кабели с металлической оболочкой.

Принцип действия заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновения или шага в случае замыкания тока на металлические корпуса электрооборудования.

Учитывая, что сопротивление тела человека намного больше сопротивления заземляющего устройства, основной ток в случае замыкания пройдет через заземлитель.

Есть недостатки:

Часть тока пройдет через тело человека.
В случае нарушения в цепи заземляющего устройства опасность поражения током резко возрастает. По нормам сопротивление заземляющего устройства проверяют не реже 1 раза в год, в особо опасных помещениях – не реже 1 раза в квартал.

Зануление – это преднамеренное соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут оказаться под напряжением.

Принцип действия защитного зануления заключается в превращении замыкания на корпус в однофазное замыкание (между фазным и нулевым защитным проводником) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защитного отключающего устройства (предохранители, магнитные пускатели с тепловой защитой и пр.).

Для обеспечения автоматического отключения аварийного оборудования сопротивление сети короткого замыкания должно быть небольшим (около 2 ом).

Недостатки – лишение защиты электропотребителей при обрыве нулевого провода.

Защитное отключение – быстродействующее отключение электроустановок (до 1000 В) при возникновении в ней опасного поражения электрическим током.

Время срабатывания УЗО не превышает 0,03 … 0,04 с.

При уменьшении времени протекания тока через человека снижается опасность.

Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока следующие.

1. Случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования — корпусах, кожухах и т. п. — в результате повреждения изоляции и других причин.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки.

4. Возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.

Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; защитное разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, применением двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных защитных средств — переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.

Классификация помещений по опасности поражения током. Окружающая среда и окружающая обстановка усиливают или ослабляют опасность поражения током. С учетом этого «Правилами устройства электроустановок» все помещения делятся по степени опасности поражения людей электрическим током на три класса: 1 — без повышенной опасности; 2 — с повышенной опасностью и 3 — особо опасные.

Помещения без повышенной опасности — это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например, деревянными) полами, т. е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным.

Примером помещений без повышенной опасности могут служить обычные конторские помещения, инструментальные, лаборатории, а также некоторые производственные помещения, в том числе цехи приборных заводов, размещенные в сухих, беспыльных помещениях с изолирующими полами и нормальной температурой.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:

сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75%; такие помещения называют сырыми;

высокой температуры, когда температура воздуха длительно превышает +30° С; такие помещения называются жаркими;

токопроводящей пыли, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т. п.), в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;

токопроводящих полов — металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.;

возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

Примером помещения с повышенной опасностью могут служить лестничные клетки различных зданий с проводящими полами, складские неотапливаемые помещения (даже если они размещены в зданиях с изолирующими полами и деревянными стеллажами) и т. п.

Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:

особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100% (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми;

химически активной среды, т. е. помещения, в которых по условиям производства содержатся пары или образуются отложения, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной средой:

одновременного наличия двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

Особо опасными помещениями являются большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.

Недоступность токоведущих частей электроустановок для случайного прикосновения может быть обеспечена рядом способов: изоляцией токоведущих частей, размещением их на недоступной высоте, ограждением и др.

Защитное разделение сети. В разветвленной электрической сети, т. е. обладающей большой протяженностью, вполне исправная изоляция может иметь малое сопротивление, а емкость проводов относительно земли — большую величину. Эти обстоятельства являются крайне нежелательными по условиям безопасности, так как в таких сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью утрачивается защитная роль изоляции проводов и усиливается угроза поражения человека током в случае прикосновения его к проводу сети (или к какому-либо предмету, оказавшемуся под фазным напряжением).

Этот существенный недостаток может быть устранен путем так называемого защитного разделения сети, т. е. разделения разветвленной (протяженной) сети на отдельные небольшие по протяженности и электрически не связанные между собою участки.

Разделение осуществляется с помощью специальных разделительных трансформаторов. Изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли, благодаря чему значительно улучшаются условия безопасности.

Применение пониженного напряжения. При работе с переносным ручным электроинструментом — дрелью, гайковертом, электрическим зубилом и т. п., а также ручной переносной лампой человек имеет длительный контакт с корпусами этого оборудования. В результате для него резко повышается опасность поражения током в случае повреждения изоляции и появления напряжения на корпусе, особенно, если работа производится в помещении с повышенной опасностью, особо опасном или вне помещения.

Для устранения этой опасности необходимо питать ручной инструмент и переносные лампы пониженным напряжением не выше 36 В.

Кроме того, в особо опасных помещениях при особо неблагоприятных условиях (например, работа в металлическом резервуаре, работа сидя или лежа на токопроводящем полу и т. п.) для питания ручных переносных ламп требуется еще более низкое напряжение — 12 В.