4.9 Электробезопасность

Электроэнергия в России подается при напряжении 1 кВ с помощью трехпроводной сети с изолированной нейтралью и четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью. Поражение человека электрическим током может быть вызвано при однофазном и двухфазном прикосновении к токоведущим частям. Наиболее опасный путь прохождения тока через тело человека “левая рука – правая нога” или “нога – рука”. При двухфазном прикосновении к телу человека прикладывается линейное напряжение сети независимо от схемы электрической цепи. Ток, текущий по телу человека, рассчитывается как I_h = U_л/R_h. Если человек одновременно касается провода одной фазы и нулевого провода, то величина тока, проходящего через его тело, будет рассчитываться как . Но во всех случаях величина тока, протекающего через тело человека, смертельно опасна.

Максимальную опасность для организма человека представляет удар тока частотой от 50 до 100 Гц. С ростом частоты (450-500 кГц и более) ток не может вызвать смертельных исходов. С увеличением времени воздействия опасность получить более серьезные последствия для здоровья повышается.

Человек ощущает воздействие тока (ощутимый ток) величиной 0,6- 1,5 мА промышленной частотой 50 Гц и постоянный ток величиной 5-7 мА. При величине 5-25 мА (частота 50 Гц) (или при 50-80 мА для постоянного тока) у человека непроизвольно сокращаются мышцы (не отпускающий ток). Пороговая величина не отпускающего тока – 15 мА. При дальнейшем нарастании силы тока нарушается дыхание, и может наступить фибрилляция сердца – беспорядочное сокращение сердечных волокон (фибрилл), приводящее к прекращению кровообращения. Величина тока в 157 мА называется пороговым фибрилляционным током – через 2-3 с прекращают работу легкие и сердце.

В зависимости от исхода электрического удара они условно делятся на электрические удары 1-й степени (судорожные сокращения мышц без потери сознания); 2-й степени (с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца); 3-й степени (с потерей сознания и нарушением работы сердца); 4-я степень – клиническая смерть (остановка сердца).

Кроме того, электрический ток может привести к электротравмам: электроожогам, электрическим знакам, механическим повреждениям, электроофтальмии, металлизации кожи. Электрические ожоги в зависимости от степени поражения делятся на ожоги 1-й степени (покраснение кожи), 2-й степени (образование пузырей), 3-й степени (обугливание кожи), 4-й степени (обугливание подкожной клетчатки, сосудов, костей). Ожог, возникший от непосредственного контакта с токоведущей частью, носит название токового ожога, и этот вид ожога обычно 1-2-й степени. Ожоги, полученные после воздействия на тело электрической дуги (температура 3500С), обычно более тяжелые – 3-4-й степени. Металлизация кожи – это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, испарившихся при возникновении электродуги. Электороофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз от воздействия ультрафиолетового излучения при возникновении электрической дуги. Механические повреждения возникают как результат судорожного сокращения мышц; это в основном разрывы кровеносных сосудов, кожи, вывихи суставов, переломы костей.

Ток, протекая через тело человека, определяется напряжением и общим сопротивлением тела человека. Сопротивление тела человека определяется сопротивлением кожи. Сопротивление остальных тканей (мышечная, жировая, кровь, мозг) по сравнению с сопротивлением кожи незначительно. При сухой, чистой, неповрежденной коже ее сопротивление определяется сопротивлением рогового слоя (10⁵ Ом и более). При нарушении рогового слоя сопротивление кожи может снизиться на 2 порядка. Так как ряд факторов (порезы, влажность) не могут быть исключены в каждом конкретном случае, сопротивление тела человека принято оценивать в 1000 Ом.