4.2.3. Сопротивление тела человека

Тело человека, включенное в электрическую цепь, не является обычным физическим проводником, к которым относятся металлы, электролиты, полупроводники. Даже упрощенная схема замещения показывает, что сопротивление тела человека является комплексным, включающим активные и емкостные составляющие кожного покрова и сопротивления внутренних органов (рис. 4.1.). Численное значение активного сопротивления кожи может изменяться в широких пределах (от 2-3 до 100 кОм и более) и зависит от состояния кожи, возраста и пола человека, площади электродов, приложенного напряжения. Существенно снижают сопротивление верхнего рогового слоя кожи микротравмы, загрязнение токопроводящими пылями (графитовой, металлической, угольной и пр.), увлажнение кожи при выполнении работ в условиях высокой влажности или повышенной температуры воздуха. Емкостная составляющая в реальных условиях колеблется от сотен пикофарад до нескольких микрофарад. Сопротивление внутренних органов считается чисто активным, на относительно низких частотах (до 5 кГц) практически не зависит от частоты, силы тока, площади электродов и составляет примерно 500-700 Ом .

Полное сопротивление определяется следующим выражением:

(4.1.)

где - угловая частота,с^-1; (f-частота тока,Гц).

При выполнении расчетов по электробезопасности в сетях переменного тока промышленной частоты емкостную составляющую обычно не учитывают. Поэтому полное сопротивление:

(4.2.)

В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82(88) при измерении токов и напряжений прикосновения сопротивления человека в электрической цепи на частоте 50 Гц должно моделироваться резисторами со следующими сопро-тивлениями:

- для нормального(неаварийного)режима электроустановки - 6,7 кОм;

- для аварийного режима производственных электроустановок напря-жением до 1000 В с глухозаземленной и изолированной нейтралью и выше 1000 В с изолированной нейтралью при времени воздействия до 0,5 с - 0,85 кОм, при большей продолжительности - в зависимости от напряжения:

U,B 20 40 60 80 100 120 ,

R,кОм 3,3 1,9 1,2 0,95 0,90 0,85;

- для аварийного режима производственных электроустановок с час-тотой 50 Гц, напряжением выше 1000В, с глухим заземлением нейтрали - 1 кОм;

- для аварийного режима бытовых эектроустановок напряжением до 1000 В и частотой 50 Гц при времени воздействия до 1 с - 1 кОм, более 1 с - 6 кОм.

Отклонение от указанных значений допускается в пределах ±10 %.

Род и частота тока

При сопоставлении значений пороговых токов и данных табл. 2 видно, что постоянный ток в 4 - 5 раз менее опасен, чем переменный частотой 50 Гц. Это соотношение справедливо для напряжений до 500 В, при дальнейшем повышении напряжения опасность постоянного тока быстро нарастает.

При изменении частоты переменного тока от нуля до 100 Гц опасность поражения при одном и том же напряжении увеличивается, достигая максимума в диапазоне 50 - 60 Гц, при частоте 200 Гц опасность возникновения фибрилляции снижается в 2 раза, при частоте 400 Гц - более чем в 3 раза.