2. Узагальнення причин ураження електричним струмом.

Підсумуємо вищевикладене. Тяжкість ураження електричним струмом визначається факторами та чинниками електричного і неелектричного характеру, а також факторами виробничого (навколишнього) середовища.

Ураження людини електричним струмом має дві основні причини:

• Пряме доторкання.

• Непряме доторкання.

Ураження організму людини струмом силою I викликано прикладеною напругоюU(напругою дотику чи напругою кроку), а тяжкість ураження залежить від параметрів, які визначають роботу струму: прикладена напруга, сила струму, що проходить через тіло людини, проміжок часу проходження струму через тіло людини. Тяжкість ураження залежить також від загального опору тіла людиниZ_h, який має складний активно-ємнісний характер. Формалізуємо вище сказане. Розглянемо змінний струм, миттєве значення якого має вигляд

i = I_m· sin ωt, (10)

де I_m– амплітудне значеннясили змінного струму, I = I_m/ – діюче значення сили змінного струму.

Ступінь ураження людини змінним електричним струмом визначається величиною поглиненої організмом електричної енергії Е, яка рівна роботі електричного струму ∆A, тобто ∆A = Е .У першому наближенні будемо нехтувати впливом електричної ємності C тіла людини та вважати, що загальний опір тіла людини Z_т рівний активному опору (Z_т≈ R_т). Тоді, за визначенням, робота електричного струму за проміжок часу ∆t визначається за формулою

∆A = I · U · ∆t, (11)

деU=U_m/ – діюче значення напруги змінного струму,U_m– амплітудне значення напруги. Якщо вважати, що ∆A= const, то ступінь небезпеки ураження людини струмом не зміниться, якщо при збільшенні тривалості часу ∆t протікання струму через тіло людини одночасно зменшуються числові значення величин струму I та напруги U. Ця обставина врахована при розробці ГОСТ 12.1.038-82.

Критерій електробезпеки K, встановлений А.П. Кисельовим, має вигляд :

K = I_h 50…65, мА с, (12)

де I_h– струм через тіло людини, мА; – тривалість протікання струму, с.

Разом з тим, результат ураження людини електричним струмом визначається не тільки взаємопов'язаними параметрами електричного кола (сила струму, напруга, електричний опір тіла людини, частота), але й залежить від великого числа об'єктивних факторів і суб'єктивних чинників. До них відноситься:

• категорія приміщення за небезпекою електротравм;

• проміжок часу протікання струму ∆t;

• шлях струму через тіло людини (“петлі струму ”);

• наявність активної R_т та реактивної X(ємнісної) складових електричного опору тіла людини, який має комплексний характер:

= R_т+jX_т, (13)

 =Z_т = , (14)

де j– комплексне число, |X|= X=1 / (ωC), ω = 2 π f– кутова швидкість,f– частота струму;

• складна залежність загального опору тіла людини Z_твід прикладеної напруги U (зі збільшеннямU нелінійно зменшуєтьсяZ);

• індивідуальні особливості людини;

• стан здоров'я людини;

• тощо.

________________________________________________________________________________