10.2. Электрическое сопротивление тела человека

Электрическое сопротивление тела человека определяет величину тока, проходящего через человека и опасность его поражения, чем выше сопротивление тела человека, тем меньше ток пройдет через него и меньше вероятность поражения. Сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожи, которая имеет наиболь­шее удельное сопротивление из всех других тканей и достигает 3-20 тыс. Ом*м. Кожа состоит из наружного и внутреннего слоев. Наружный слой содержит роговой слоя (верхний самый толстый. - 0,05-0,2мм), который в сухом и незагрязненном состоянии - диэлектрик : его удельное объемное сопротивление достигает 10⁵ -10⁶ Ом*м, т.е. в тысячи раз превышает сопротивление внутренних тканей организма (300-500 Ом при напряжении 15-20 В).

Наружное сопротивление тела состоит из двух параллельно включенных сопротивлений активного R_h и емкостного X_c = 1/(2ПFC_н), которое обусловлено тем, что в месте прикосновения токоведущих частей (электродов) к телу человека образуются как бы конденсаторы с не­которой емкостью См. рис. Обкладками каждого из этих конденсаторов являются электроды и внутренний слой, а диэлектриком - наружный слой.

Полное сопротивление тела человека J_h (Ом), согласно (в) выражается зависимостью:

где R_h = 2R_н+R_в - активное сопротивление тела человека, Ом; С_h= 0,5 C_N', f -частота тока, Гц.

В практике обычно пренебрегает величиной С_н, которая, как пра­вило, незначительна и считают сопротивление тела человека чисто активным и неизменным, равным

R_h = 1000 Ом.

В действительных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной, оно зависит от состояния кожи и окружающей среды, параметров электрической цепи, физиологических факторов. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, микротравмы), увлажнение кожи за счет пота, загрязнение её токопроводящей пылью снижают сопротивление тела (до значений близких внутреннему сопротивлению 500-700 Ом) и увеличивает опасность поражения током. На сопротивление тела оказывает влияние площадь контактов, а также мест их приложения, т.к. у одного и того же человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела. Например, сопротивление кожи ладони в 2-3 раза превышает сопротивление кожи пыльной сторо­ны и в 20-50 раз сопротивление кожи лица. С увлажнение тока и длительности его прохождения через человека, с ростом напряжения, при­ложенного к телу человека, сопротивление падает. С увеличением частоты переменного тока J_h будет уменьшаться. При 10-20 кГц наружный слой утрачивает сопротивлений эл. току, т.е. J_h = R_в. При постоянном токе f=0 и J_h = R_h.

3. Основные факторы, влияющие на исход поражения током

10.3.1. Значение тока, проходящего через человека

Ощутимый ток - 0,0-1,5 мА при переменном тока (50 Гц) и 5-7 мА при постоянном токе. Сопровождается слабым зудом и легким покалыванием, ощущением нагрева кожи. Такие токи называются пороговыми ощутимыми токами. Они не могут вызвать поражение человека и не являются опасными при кратковременном воздействии. При неожиданном воздействии такого тока у человека теряется уверенность, и вызываются неправильные действия.

Безопасный ток - ток который в течение нескольких часов не вызывает никаких ощущений. Его величина во много раз меньше порогового ощути­мого и составляет 50 мкА при 50Гц. и 100 мкА при постоянном токе.

Неотпускающий пороговый ток - 10-15 мА при 50Гц, 50-80 мА при постоянном токе. При этих значениях тока боль в руке становится непереносимой, а судороги мышц рук оказываются, такими, что человек не в состоянии их преодолеть. В результате он не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, не может отбросить от себя провод и оказывается прикованным к нему.

Ток, превышающий пороговый неотпускающий ток - 25-50 мА при 50 Гц воздействует на мышцы не только рук, но и туловища, в том числе на шлицы грудной клетки.