Опасность поражения человека электрическим током

Поражение человека электротоком возможно лишь при его непосредственном контакте с точками электроустановки, между которыми существует напряжение, или с точкой, потенциал которой отличается от потенциала земли. Опасность такого прикосновения, оцениваемой величиной проходящего через человека тока или напряжением прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в электросеть, ее напряжения, изоляции токоведущих частей и т.п.

Схемы включения человека в электрическую цепь могут быть различными (рис.4.4). Однако наиболее распространенными являются две: между двумя различными проводами – двухполюсное включение и между одним проводом или корпусом электрооборудования, одна фаза которого пробита, и землей – однополюсное включение. Статистика показывает, что наибольшее число электротравм происходит при однополюсном включении, причем большинство из них в сетях напряжением 220/380 В.

а, б, в — однополюсное включение; г — двухполюс­ное включение;

Rчел - сопротивление тела челове­ка; R₁ — сопротивление обуви или одежды; R₂ — сопротивление пола или площадки; R₃ — сопротивление земли и заземлителей;

R₄ — сопротивление заземляюще­го провода; R₅ — заземление элементов оборудования, оказавшихся в электрической цепи с телом человека.

Рис.4.4 - Схемы включения человека в электрическую цепь

Двухполюсное включение (рис.4.4г) является более опасным. Так как в производственном быту и в офисных помещениях используются в основном однофазные электрические сети, сила тока I_ч (А), проходящего через человека в случае такого включения, составит:

I_ч = U_ф / R_ч (4.1.)

где U_ф - фазное напряжение, т.е. напряжение между фазным и нулевым проводом, В. Как правило фазное напряжение равно 220 В.

При двухполюсном включении ток, проходящий через тело человека, не уменьшается при изолировании человека от земли с использованием диэлектрических галош, бот, ковриков, полов.

При однополюсном включении человека в электрическую сеть (рис. 4.4 а, б, в) ток, проходящий через тело человека, зависит от сопротивления других элементов, оказавшихся в электрической цепи с телом человека. Такими элементами могут быть одежда и (или) обувь человека, пол (или площадка), на котором (которой) стоит человек, и др.

В этом случае, ток, проходящий через тело человека, может быть определен по формуле:

I_ч = U_ф / (R_ч + R_о + R_п + Rэ) (4.2.)

где R_ч – сопротивление тела человека;

R_о – сопротивление обуви или одежды;

R_п – сопротивление пола или площадки;

Rэ – сопротивление других элементов цепи включения человека (например, сопротивление земли и заземлителей, заземляюще­го провода и др.).

Рассмотрим два варианта:

а) обувь сырая и/или имеет металлические набойки, следовательно, R_о = 0; пол – земляной или металлический, следовательно, R_п = 0; сопротивление земли и заземлителей, заземляюще­го провода меньше сопротивления тела человека и ими можно пренебречь; таким образом: I_ч = 220 / (1000 + 0 + 0 + 0) = 0,22 А = 220 мА – смертельный ток;

б) обувь непроводящая (например, галоши), R_о = 45000 Ом; пол – деревянный, R_п = 100000 Ом; сопротивление заземления нейтрали R₀ = 0; таким образом: I_ч = 220 / (1000 + 45000 + 100000 + 0) = 0,0015 А = 1,5 мА – ощутимый ток.