6.3 Умови ураження людини електричним струмом
Ступінь ураження внаслідок дотику до струмоведучих частин електричної мережі залежить від схеми дотику людини, напруги мережі, режиму нейтралі мережі, якості ізоляції струмоведучих частин від землі і інших факторів.
-
Аналіз небезпеки двофазного дотику.
Найбільшу небезпеку становить двофазний (двополюсний) дотик, при якому людина одночасно торкається до двох фаз (двох полюсів) електроспоживача і опиняється під дією робочої напруги. Струм Іл, який проходить в цьому випадку через тіло людини, залежить тільки від напруги мережі U і електричного опору тіла людини Rл:
Рис.6.1. Двофазний (двополюсний) дотик:
а) однофазної мережі; б) трьохфазної мережі з ізольованою нейтраллю.
У випадку дотику до проводів (полюсів) однофазної мережі (рис.6∙.1.а) величина струму, який пройде через тіло людини буде:
У випадку дотику до проводів (полюсів) трьохфазної мережі з ізольюваною нейтраллю (рис.6.1,б) величина струму, який пройде через тіло людини буде:
де, U – робоча напруга мережі;
Uл – лінійна напруга мережі,
Uл=√3∙ Uф= 1,7∙ 220 =380в.
Uф – фазна напруга мережі.
R л ≈ 1000 Ом – розрахункова величина опору людини.
Аналіз небезпеки однофазного дотику в мережі з глухозаземленою нейтраллю.
Струм, який протікає через тіло людини (Рис. 6.2) замкнеться за таким колом: фаза 1 – тіло людини – підлога (ґрунт) – заземлювач нейтралі – нейтраль (нульова точка).
Рис.6.2. Однофазний дотик в мережі
глухозаземленою нейтраллю
За законом Ома:
де, Rп – опір підлоги (грунту);
Rо – опір заземлення нейтралі
У разі струмопровідної підлоги (Rп » 0) і враховуючи, що Rо значно малий у порівнянні з Rл, людина опиняється практично під фазною напругою.
Небезпека напруг дотику та кроку.
Внаслідок замкнення фази на землю (обрив і падіння фазного проводу на землю, замикання фази на корпус заземленого обладнання тощо ) виникає розтікання струму в землі (ґрунті). На поверхні землі з’являється електричний потенціал (jx), величина якого залежить від величини струму замикання на землю, питомого опору ґрунту (r) в зоні розтікання струму, відстані (х) від точки замикання А (рис.6.3.)
Як видно з рис. 6.3, на відстані 1 м від заземлювача падіння напруги складає 68%, на відстані 10м – 92%, а на відстані 20м потенціали так малі, що практично можуть бути прийняті рівними нулю. Ці точки поверхні землі можна вважати такими, що знаходяться поза зоною розтікання струму і називати “землею” в електротехнічному розумінні цього слова.
Величина напруги кроку залежить від ширини кроку і відстані від місця замикання на землю.
З віддаленням від місця замикань небезпека крокових напруг зменшується (Uка > Uкб > Uкв). На відстані 10-20 м від місця замикання напруга кроку практично безпечна.
Напруга кроку.
Як зазначалося вище, на поверхні землі виникає зона електричних потенціалів внаслідок обриву проводів електроліній і доторкування їх до землі. Якщо біля цього місця опиниться людина, то вона може підпасти під дію різниці електричних потенціалів і внаслідок через її тіло пройде електричний струм.
Напруга між двома точками землі з різними електричними потенціалами на відстані кроку, на яких одночасно стоїть людина, називають напругою кроку (Uк).
Зі збільшенням ширини кроку напруга кроку також збільшується. У разі кроку, рівному 0,8м, може виникнути доволі інтенсивна судома, якщо крокова напруга дорівнює 100-150В. Така напруга під час проходження струму на шляху ” нога-нога “ безпечна, але внаслідок судоми м’язів ніг, людина може впасти на землю, при цьому через збільшення відстані між точками землі, яких під час падіння вона буде торкатися руками і ногами, збільшиться різниця потенціалів.
На тяжкість ураження людини електричним струмом впливають різні чинники.
Основні чинники електричного характеру це величина струму через людину, напруга, під яку вона попадає та опір її тіла, рід і частота струму.
Найбільшою мірою впливає на тяжкість ураження величина струму. Відповідно до наведеного вище:
• пороговий відчутний струм (найменше значення відчутного струму) для перемінного струму частотою 50 Гц коливається в межах 0,6–1,5 мА і 5–7 м для постійного струму;
• пороговий невідпускаючий струм (найменше значення невідпускаючого струму) коливається в межах 10–15 мА для перемінного струму і 50–80 мА для постійного;
• пороговий фібриляційний струм (найменше значення фібриляційного струму) знаходиться в межах 100 мА для перемінного струму і 300 мА для постійного.
Шлях струму через тіло людини суттєво впливає на тяжкість ураження. Особливо небезпечно, коли струм проходить через життєво важливі органи і безпосередньо на них впливає.
Можливі шляхи струму через тіло людини називають петлями струму: «рука–рука», «голова–ноги», «рука–ноги» і т. ін. Серед випадків з тяжкими і смертельними наслідками частіше спостерігаються петлі «рука–рука» (40%), «права рука–ноги» (20%), «ліва рука–ноги» (17%).
Розділ 6.4 Надання долікарської допомоги постраждалим від ураження електричним струмом
При ураженні електричним струмом необхідно якомога швидше звільнити потерпілого вiд впливу струму. Якщо потерпілий знаходиться на висоті i може при цьому впасти, необхідно вжити заходів до запобігання його падіння. Спочатку необхідно негайно вимкнути електричну напругу за допомогою вимикачів, рубильникiв, інших вимикальних пристроїв. Якщо це неможливо виконати, то приступають до звiльнення потерпiлого вiд струмоведучих частин. Для вiдокремлення потерпiлого вiд струмоведучих частин напругою до 1000 В можна скористуватися канатами, палкою, дошкою чи iншим неструмопровiдним сухим предметом. Вiдтягування потерпiлого за одяг слiд проводити, уникаючи при цьому дотику до навколишнiх металевих предметiв i частин тiла потерпiлого, якi не прикритi одягом. Для iзоляцiї слiд скористуватися дiелектричними рукавицями, калошами чи килимком. При необхiдностi можна перерубити чи перерiзати проводи (кожний окремо) сокирою з сухою дерев'яною ручкою або iнструментом з iзольованими ручками. При вiдокремленнi потерпiлого вiд струмовiдних частин напругою понад 1000 В слiд використовувати дiелектричнi рукавицi, боти, а також ізолювальну штангу чи кліщі, якi розрахованi на цю напругу. Якщо неможливо швидко вимкнути живлення лiнiї електропередачi, то здiйснюють коротке замкнення проводiв, накинувши на них гнучкий неiзольований дрiт достатнього перерiзу (щоб не перегорiв).
Пiсля звiльнення потерпiлого вiд дiї електричного струму необхiдно:
- якщо потерпiлий притомний – забезпечити йому повний спокiй до прибуття лiкаря. Потерпiлого слiд обережно покласти в зручне положення, створити приплив свiжого повiтря, тепло прикрити (якщо холодно) чи забезпечити прохолоду (якщо жарко);
- якщо потерпiлий знаходиться у непритомному станi, але збереглися стiйке дихання i пульс, його треба укласти, розстiбнути комiр, пояс i одяг, забезпечити приплив свiжого повiтря i повний спокiй, давати потерпiлому нюхати нашатирний спирт;
- якщо потерпiлий пагано дихає (рiдко, судорожно) або вiдсутнi дихання i пульс, розширенi зiницi, шкiрний покров синюшний – необхiдно робити штучне дихання i непрямий масаж серця.
При штучному диханнi ("рот у рот", "рот в нiс") голова потерпiлого має бути максимально вiдкинута назад, рот розкритий. Для кращого вдування повiтря в легенi через рот слiд потерпiлому затиснути нiс пальця ми, а при вдуваннi через нiс – закрити рот. Пiд час видиху рот i нiс повиннi бути вiдкритi. Частота штучного дихання не повинна перевищувати 10-12 вдихiв за хвилину. Штучне дихання продовжується до появлення у потерпiлого свого глибокого i ритмічного дихання.
У разi припинення серцевої дiяльностi одночасно зi штучним диханням необхiдно пiдтримувати у потерпiлого штучний кровообiг. Для цього той, хто надає допомогу, кладе верхню частину долонi на нижню частину грудної клiтки потерпiлого, другу руку накладає на першу. При цьому руки його мають бути випрямленi, а плечовий пояс повинен знаходитися над грудною клiткою потерпiлого (Рис.6.4.1). Надавлювання проводяться швидкими поштовхами так, щоб змiщувати грудину на 4-5 см. Поштовхи повторюються кожну секунду, тобто 50-60 поштовхiв за хвилину. Пiсля декiлька поштовхiв робиться перерва. Неможна надавлювати на м’які тканини нижче грудної клiтки, щоб не пошкодити внутрішні органи потерпiлого.
Рис.6.4.1. Схема проведення непрямого масажу серця.
Якщо оживлення проводить одна людина, то на кожні два вдування вона проводить 15 надавлювань на грудину. За 1 хвилину необхідно зробити не менше 60 надавлювань i 12 вдувань, тому темп реанімаційних заходів має бути швидким. Якщо в реанімації беруть участь 2 особи, то відношення "дихання - масаж" складає 1:5.
Ознаками ефективності реанімаційних заходів являються звужування зірниць, поява самостійного дихання, зменшення синюшності шкіри i вуст.
Реанімаційні заходи треба виконувати до прибуття лікаря або доставки потерпілого до лікарняного закладу.
Смерть потерпілого може констатувати тільки лікар.
Заключення
В даній лекції ми розглянули основи електробезпеки, зокрема причини та наслідки електротравматизму, вплив електричного струму на організм людини, фактори, які впливають на тяжкість ураження людини електричним струмом, класифікацію приміщень за небезпекою ураження та заходи захисту від ураження електричним струмом.
Також надано нормативно-правові акти з електробезпеки,які діють в Україні.
Рекомендована література до даної лекції:
- Голінько В.І. Основи охорони праці: підручник, Д.: НГУ, 2014. – 271 с. - - Основи охорони праці: Підручник. 22ге видання, доповнене та
перероблене. / К. Н. Ткачук, М. О. Халімовський, В. В. Зацарний та ін.
- Жидецький В.Ц. Основи охорони праці / Підручник – Львів: УАД, 2006 – 336 с.
- НПАОП 40.1-1.21-98 Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів;
- Правила улаштування електроустановок (ПУЕ), К.,-2017.