5.2 Електробезпека
5.2.1 Небезпека поразки електричним струмом
Електричні установки, що обслуговують електромеханіки й електромонтери дистанцій сигналізації і зв’язку, представляють для них потенційну небезпеку, тому що в процесі експлуатації чи профілактичного технічного обслуговування не завжди виключені випадки дотику до частин, що знаходиться під напругою. При дотику до струмоведучих частин можлива утрата свідомості, зупинка дихання, зупинка чи фібриляція серця й інші порушення життєдіяльних функцій працівника. Знання фізіології дії струму на організм людини необхідні з точки зору збереження життя потерпілому при поразці електричним струмом.
При поразці електричним струмом мають місце дві особливості: змінні струми можуть викликати інтенсивні судороги м’язів, у результаті чого настає ефект приковування до струмоведучої частини і потерпілий самостійно не може звільнитися від дії електричного струму; вплив постійного струму (у деяких випадках і змінному струмі) викликає різку реакцію відсторонення, а іноді і утрату свідомості, що приводить до падіння і механічного травмування організму (особливо при роботі на висоті).
Специфічна небезпека поразки електричним струмом полягає в тому, що металеві частини електроустановок, потрапивши під напругу в результаті ушкодження (пробою) ізоляції, не мають зовнішніх ознак, що попереджали б про небезпеку. Реакція людини на електричний струм виникає лише при протіканні останнього через тіло людини.
Проходячи через тіло людини, електричний струм призводить до теплової (опіки), хімічної (електроліз крові), механічної (розрив тканин) і біологічної (подразнення тканин) дії. Відповідні реакції організму: відчуття страху, тремтіння, судорожне скорочення м’язів, фібриляція серця.
Характер впливу на організм електричного струму й ступінь поразки потерпілого залежать від багатьох чинників, зокрема, від сили (величини) і тривалості протікаючого через тіло потерпілого струму; від роду струму (постійний чи змінний) і шляхів його протікання («рука – рука» чи «рука – ноги»); від фізіологічних властивостей організму і стану навколишнього середовища.
Припустимі для людини струми оцінюються по трьох критеріях електробезпеки: відчутні струми, невідпускаючі струми і фібриляційні струми. Значення цих струмів визначені експериментально на людях.
Значення струмів (частота 50 Гц), що викликають відповідну реакцію у виді відчуттів із заданою ймовірністю, приведені в таблиці 3.
Таблиця 3 – Значення відчутних і невідпускаючих струмів
|
Імовірність відчуття Р,% |
99,9 |
50 |
10 |
5 |
1 |
0,1 |
|
Відчутний струм І, мА |
1,587 |
1,110 |
0,913 |
0,856 |
0,756 |
0,633 |
|
Невідпускаючий струм І, мА |
24,59 |
14,92 |
10,93 |
9,79 |
7,74 |
5,25 |
Струмами, що не викликають фібриляцію серця вважаються струми, що не перевищують 50 мА (час впливу t = 1 ÷ 3 с). При короткочасному впливі (час впливу t = 0,1 ÷ 0,5 с) нефібриляційним є струм до 100 мА.
При напругах до 500 В постійний і змінний струм по різному впливають на організм людини. Це пояснюється особливостями роботи серця (періодом кардіоцикла 0,75 ÷ 0,85 с). У кожнім кардіоциклі спостерігається період систоли, коли кров виштовхується в артерії, і діастоли, коли серце наповняється кров’ю. У кардіоциклі (рис. 3) маються фази QRS (пік), Т і Р. Для того, щоб виникла фібриляція серця, необхідний збіг за часом впливу струму з фазою Т (тривалістю 0,15 ÷ 0,2 с наприкінці систоли).
S
Рисунок 3 – Схема електрокардіограми
У випадку не збігу часу проходження струму через людину з фазою Т, струми, що значно перевищують граничні значення, не викликають фібриляцію серця. Тому при однакових напругах ступінь поразки постійним струмом менше, ніж змінним. Вважають, що напруга 120 В постійного струму при однакових умовах еквівалентно по небезпеці напрузі 40 В змінного струму промислової частоти. При напрузі 500 В і вище розходжень у впливі постійного й змінного струму практично не спостерігається.
Дослідження показали, що найбільш несприятливими для людини є струми промислової частоти (50 Гц). При збільшенні частоти більш 50 Гц значення невідпускаючого струму зростає. Зі зменшенням частоти від 50 Гц до 0 значення невідпускаючого струму також зростає і при частоті, рівній нулю (постійний струм – болючий ефект), вони стають більше приблизно в 3 рази. Залежність невідпускаючого струму від частоти показана на рис. 4.
