Розділ «3.4. Електробезпека»

Таким чином, чим більший струм проходить через тіло людини, тим більшою є небезпека ураження. Однак необхідно зазначити, що це твердження не є безумовним, оскільки небезпека ураження залежить також і від інших чинників, наприклад, від індивідуальних особливостей людини.

Значення прикладеної напруги Uп

Впливає на наслідки ураження, оскільки згідно зі законом Ома визначає силу струму / , що проходить через тіло людини:

Крім того, зі збільшенням прикладеної напруги зменшується опір тіла людини Отже, чим вище значення напруги, тим більша небезпека ураження електричним струмом. Умовно безпечною для життя людини прийнято вважати напругу, що не перевищує 42 В змінного струму (в Україні така стандартна напруга становить 36 та 12 В), при якій не повинен статися пробій шкіри людини, що призводить до різкого зменшення загального опору її тіла.

Електричний опір тіла людини

Залежить переважно від стану шкіри та центральної нервової системи. Загальний електричний опір тіла людини можна представити як суму двох опорів шкіри та опору внутрішніх тканин тіла (рис. 3.9, б). Найбільший опір проходженню струму чинить шкіра, особливо її зовнішній ороговілий шар (епідерміс), товщина якого становить близько 0,2 мм. Опір внутрішніх тканин тіла незначний і становить 300-500 Ом. У цьому можна переконатися, якщо до язика прикласти контакти батарейки; при цьому відчувається легке поштування. Якщо ці ж контакти прикласти до шкіри тіла, то відчутних подразнень не виникає, оскільки опір сухої шкіри (епідермісу) значно більший.

Рис. 3.9. Умовні схеми опору тіла людини: а - загальна схема: 1 - електроди; 2 - зовнішній шар шкіри; З - внутрішній шар шкіри; 4 - внутрішні тканини тіла; б - електрична схема: Rш - активний опір шкіри; С - ємнісний опір шкіри; Сш - опір внутрішніх тканин тіла

Загальний опір тіла людини змінюється в широких межах - від 1 до 100 кОм, а іноді й більше. Для розрахунків опір тіла людини умовно приймають рівним Я = 1 кОм. При зволоженні, забрудненні та пошкодженні шкіри (потовиділення, порізи, подряпини тощо), збільшенні прикладеної напруги (рис. 3.10), площі контакту, частоти струму (рис. 3.11) та часу його дії опір тіла людини зменшується до певного мінімального значення (0,5-0,7 кОм).

Рис. 3.10. Залежність опору тіла людини Rл від прикладеної напруги Uп: 1- змінний струм 50 Гц; 2 - постійний струм

Рис. 3.11. Залежність опору тіла людини Rл на шляху струму "рука - рука" від частоти струму f та площі контакту S

Опір тіла людини зменшується також при захворюваннях шкіри, центральної нервової та серцево-судинної систем, проявах алергічної реакції тощо. Тому нормативно-правові акти з охорони праці передбачають обов'язкові попередній та періодичні медичні огляди працівників (кандидатів у працівники) для встановлення їх придатності щодо обслуговування діючих електроустановок за станом здоров'я.

Вид та частота струму

Вид та частота струму, що проходить через тіло людини, також впливають на наслідки ураження. Постійний струм приблизно в 4-5 разів безпечніший за змінний, що підтверджують дані табл. 3.5. Це пов'язано з тим, що постійний струм у порівнянні зі змінним промислової частоти такого ж значення викликає слабші скорочення м'язів та менш неприємні відчуття. Його дія, в основному, теплова. Однак слід зауважити, що вищезазначене стосовно порівняльної небезпеки постійного та змінного струму є справедливим лише для напруги до 500 В. При більш високих напругах постійний струм стає небезпечнішим, ніж змінний.

Частота змінного струму також відіграє важливе значення стосовно питань електробезпеки. Так, найбільш небезпечним вважається змінний струм частотою 20-100 Гц (рис. 3.12). При частоті меншій 20 або більшій за 100 Гц небезпека ураження струмом помітно зменшується. Струм частотою понад 500 кГц не може смертельно уразити людину, однак дуже часто спричинює опіки.

Рис. 3.12. Залежність небезпеки ураження струмом від його частоти

Тривалість дії струму на організм людини

Істотно впливає на наслідки ураження: чим більший час проходження струму, тим швидше виснажуються захисні сили організму; при цьому опір тіла людини різко знижується і важкість наслідків зростає. Наприклад, для змінного струму частотою 50 Гц гранично допустимий струм при тривалості дії 0,1 с становить 500 мА, а при дії протягом 1с - вже 50 мА.

Шлях проходження струму через тіло людини

Є важливим чинником. Небезпека ураження надто велика тоді, коли на шляху струму знаходяться життєво важливі органи - серце, легені, головний мозок. Існує багато можливих шляхів проходження струму через тіло людини (петель струму), найбільш поширені серед них наведені на рис. 3.13, а їх характеристики - в табл. 3.6.

Рис. 3,13. Найбільш поширені шляхи проходження струму через тіло людини: 1 - "рука - рука"; 2 - "права рука - ноги"; 3 - "ліва рука - ноги"; 4 - "нога - нога"; 5 - "голова - ноги"; 6 - "голова - руки"