4.8.2. Фактори, що впливають на наслідки ураження людини електричним струмом

Небезпека ураження електричним струмом людини залежить відйого виду, сили, тривалості дії та шляхів проходження по тілу, електри-чного опору тіла, індивідуальних особливостей організму.

Дія постійного електричного струму з напругою до 400 В менш не-безпечна порівняно з переміннім струмом, але в інтервалі 400-600 В не-безпека постійного струму практично дорівнює небезпеці перемінногоструму при частоті 50 Гц, а при напрузі понад 600 В постійний струм єбільш небезпечним. Це пояснюється тим, що постійний струм порівнянозі змінним такого ж значення спричиняє більшу теплову (термічну) дію,а змінний - біологічну. При малих значеннях напруги, а отже і меншихзначеннях струму, більший ефект має біологічна дія, а при великих -теплова.

Частота змінного струму також має значення стосовно питань елек-тробезпеки. Зі зростанням частоти струму опір тіла людини зменшуєть-ся, а відтак, зростає вражаюча дія струму. Найбільш небезпечною час-тотою є діапазон частот від 20 до 100 Гц. Струм частотою понад 500 кГцне може викликати електричного удару, але дуже часто викликає опіки.Струми високої частоти використовуються у медицині для прогрівання(діатермія).

Струм напругою 12-36 В не проходить через суху, здорову і чистушкіру рук, а струм напругою 127 В практично проходить через усі діля-нки шкіри людини. Проте наслідки дії струму залежать від його сили.

Розрізняють такі порогові значення сили змінного електричногостуму:

пороговий відчутний струм - найменше значення струму, якевикликає відчуття подразнення, його сила становить 0,6-1,5 мА;

пороговий невідпускаючий струм - найменше значення струму,яке викликає настільки сильні судомні скорочення м' язів, що людинасамостійно не може розтиснути пальці, які охоплюють електричнийпровідник, його сила становить 6-10 мА.

пороговий фібриляційний струм - має місце тоді, коли його силасягає 80-100 мА. Це призводить до паралічу дихання та фібриляції серця(асинхронні скорочення серцевих камер з частотою 500-600 за хвилину).

Як уже зазначалося вище, дія постійного струму при малих напру-гах у 4-5 разів безпечніша за дію змінного, а тому порогові значення йо-го будуть відповідно вищими.

Небезпечність електроструму залежить також і від тривалості йогодії. Зі збільшенням часу впливу струму на людину зростає його сила якнаслідок зменшення опору, зростання теплоти і вологості шкіри. На-приклад, для постійного струму гранично допустимий рівень при три-валості дії 0,1 сек. становить 500 мА, а при дії протягом 1 сек. - 200 мА.

Електричний опір тіла людини умовно прийнятий за 1 кОм, він за-лежить від стану шкіри, її кровоносних капілярів та потових залоз. Приушкодженні рогового шару шкіри, зволоженні та забрудненні її опірлюдини до дії струму зменшується.

Шлях проходження струму є важливим фактором електронебезпеки.Особливо велика небезпека виникає тоді, коли струм проходить черезжиттєво важливі органи: серце, головний мозок. Шляхи струму в тілі лю-дини називаються петлями струму. Найбільш небезпечними петлями є«рука-рука», «рука-голова», «нога-голова», а найменш небезпечним «но-га-нога».

Індивідуальні властивості організму людини - фізичний та психо-фізіологічний стан - суттєво впливають на чутливість до дії електрич-ного струму. Як свідчить аналіз електронебезпек, здорові й фізично мі-цні люди легше переносять електричні удари, ніж слабкі й хворі, з за-хворюваннями шкіри, серцево-судинної системи, залоз внутрішньої се-креції. Істотно підвищує чутливість до струму нервове збудження, де-пресії, у тому числі викликані вживанням алкоголю, наркотиків.

Класифікація приміщень за рівнем електробезпеки

Електробезпека людей значною мірою залежить від вологості і те-мператури повітря у приміщенні, ступеня електропровідності підлоги істін, наявності в повітрі хімічних речовин й електропровідного пилутощо.

Всі виробничі приміщення за рівнем електробезпеки поділяютьсяна три класи:

приміщення без підвищеної небезпеки. Це сухі приміщення зіструмонепровідною підлогою, з вологістю не вище 75%, без пилу аболише зі струмонепровідним пилом, з температурою повітря до 300С, вяких відсутня можливість одночасного дотику людини до корпуса елек-тричної установки і металевих елементів, з' єднаних з землею;

приміщення з підвищеною небезпекою. Для них характерним є на-явність однієї з таких п'яти ознак: вологість перевищує 75%, наявнийелектропровідний пил, електропровідна підлога, температура повітрявище +30 °С, існує можливість одночасного дотику до металевих пред-метів, з' єднаних з землею, і корпусу електроустановки;

особливо небезпечні приміщення. Вони можуть мати до 100% во-логості або хімічно активне середовище, що руйнує електроізоляцію,або ж одночасно дві чи більше ознак, характерних для приміщення зпідвищеною небезпекою.

У приміщеннях з підвищеною небезпекою допускається напругаручних переносних світильників, місцевого освітлення виробничогоустаткування та електрифікованого ручного інструменту до 36 В, а вособливо небезпечних приміщеннях - до 12 В.

Електронебезпека. Напруга дотику, напруга кроку

Дія електричного струму на людину матиме місце лише в тому ви-падку, коли людина стала елементом замкнутого електричного кола,тобто доторкнулась одночасно до двох точок електричної мережі, міжякими існує різниця потенціалів. У такому випадку небезпека ураженнялюдини залежить від напруги мережі, режиму її нейтралі, якості ізоляціїструмопровідних частин від землі і т.д.

За режимом роботи електричні мережі поділяються на мережі по-стійного і змінного струму (одно- та багатофазні). До багатофазних ме-реж належать трифазні мережі з ізольованою нейтраллю та глухозазем-леною нейтраллю.

Ізольована нейтраль - це нейтраль генератора чи трансформатора,яка ізольована від заземлювального пристрою або приєднана до ньогочерез апарати з великим опором.

Глухозаземлена нейтраль - це нейтраль генератора чи трансформа-тора, яка через заземлювач має надійний контакт з землею.

Згідно з даними статистики більше 50% нещасних випадків (середелектротравм) трапляються у результаті безпосереднього дотику люди-ни до відкритих струмопровідних частин обладнання. Небезпека такогодотику визначається силою струму, який протікає через тіло людини.

Схема вмикання людини до електричної мережі є дуже важливимфактором, що визначає важкість наслідку ураження струмом. Людинавключається в мережу, одночасно дотикаючись до двох фаз, до однієїфази і землі, або нульового провідника до двох фаз і землі, до двох то-чок землі, що мають різні потенціали. Найхарактернішими є перші двісхеми. Першу схему називають двофазним, а другу - однофазним вми-канням до електричної мережі Двофазне вмикання є найнебезпечнішим,оскільки при ньому людина опиняється під повною лінійною напругоюмережі. При цьому дія струму на людину не залежить від ізоляції її відпідлоги.

Менш небезпечним, порівняно з двофазним, при нормальному ре-жимі роботи електромережі буде однофазне вмикання, оскільки напру-га, що діє на людину, менша за лінійну в 1,73 рази. Відповідно меншоюбуде сила струму, що проходить через людину. На силу цього струмувпливає також режим нейтралі електроустановки, опір підлоги, на якійстоїть людина, опір її взуття, ємності фаз відносно землі тощо.

Однофазне вмикання до мережі напругою до 1000 В з ізольованоюнейтраллю при нормальному режимі роботи мережі і надійній ізоляціїфаз може бути безпечним для людини.

При порушенні нормального режиму роботи мережі з ізольованоюнейтраллю, коли має місце замикання однієї з фаз на землю, небезпекаураження зростає, і якщо доторкнутись до однієї фази мережі з ізольо-ваною нейтраллю, яка перебуває в такому режимі, то дія струму будемайже рівнозначною як і двохфазному увімкненні.

У мережах напругою вище 1000 В небезпека однофазного і двофаз-ного вмикання практично однакова і не залежить від режиму нейтралі.Будь-яке з таких доторкань є дуже небезпечним, оскільки сила струму,що проходить через людину, завжди перевищує смертельно небезпечну.

Враховуючи те, що сила струму залежить від опору тіла, тривалостідії, інших факторів, при встановленні межі небезпечних умов орієнту-ються не на силу струму, а на припустиму безпечну напругу дотику.

При використанні електричних установок ураження працюючихможе статися від дії так званої напруги дотику і напруги кроку. Це маємісце при аварійних режимах роботи мереж.

Напруга дотику (ид)- це різниця потенціалів між двома точкамиланцюга струму, до яких одночасно дотикається людина. Вище булопоказано, коли ця різниця може дорівнювати лінійній чи фазній напрузі.Коли ж трапляється порушення ізоляції в електричній установці, корпусякої ізольований від землі (не заземлений), то на цьому корпусіз'являється фазна напруга (Цф), і дотик до такого корпусу за небезпекоюбуде рівнозначним дотику до фазного провідника. Людина, що стоїть наземлі, доторкнувшись до цього корпусу, опиниться під фазною напру-гою. ид = Цф.

В тому ж разі, коли корпус заземлено, то потенціал на ньому (фк)буде дорівнювати добутку струму замикання на землю на величинуопору заземлення і коливатиметься в межах від нуля до Цф. Такий жесамий потенціал буде створений і на поверхні землі біля центру зазем-лювача. З віддаленням від центру заземлювача потенціал на поверхніґрунту (фґ) поступово знижуватиметься, створюючи зону розтіканняструму радіусом до 20 м, за межами якої фґ дорівнює нулю. Напруга до-тику людини, що стоїть на землі і торкається корпуса заземленої уста-новки буде визначатися різницею потенціалів корпусу і поверхні ґрун-ту, на якій стоїть людина (Цд = фк - фґ), і залежати від відстані між кор-пусом (а отже і людиною) та заземлювачем. Його величина буде тим бі-льшою, чим більшою буде відстань між установкою і заземлювачем ідорівнювати нулю, якщо установка розташована безпосередньо над за-землювачем.

Граничнодопустимі значення напруги дотику та сили струму длянормального(безаварійного) та аварійного режимів електроустановокпри проходженні струму через тіло людини по шляху „рука - рука",„рука - нога" регламентуються ГОСТ 12.1.038-82. при змінному струмічастотою 50 Гц вони становлять відповідно не більше 2 В і 0,3 мА.

Напруга кроку - різниця потенціалів двох точок на поверхні ґрунту,що знаходяться в зоні розтікання струму на відстані кроку одна від од-ної, на яких одночасно стоїть людина. Це може статися при обриві одні-єї з фаз повітряних ліній електропередач. При цьому навкруги точки до-тику провідника із землею виникає зона, що перебуває під напругою.При віддалені від місця дотику провідника із землею щільність струму вземлі зменшується, оскільки збільшується об'єм, через який проходитьструм, і на певній відстані вона може практично дорівнювати нулю.Людина, що стоїть на точках з різними потенціалами, підпадає під діюрізниці потенціалів цих двох точок, або під дію напруги кроку. При

цьому струм проходить через тіло людини по шляху «нога-нога».

Напруга кроку залежить від відстані до місця замикання на землю,довжини кроку, характеру розповсюдження потенціалу в зоні розтікан-ня струму та інших чинників.

Незважаючи на те, що при напрузі кроку струм проходить через ті-ло людини шляхом «нога-нога», який є менш небезпечним за інші, на-віть невелика напруга у 60-70 В викликає мимовільні судомні скорочен-ня м' язів ніг, що призводить до падіння людини, при цьому струм можепроходити шляхом «рука-нога», через життєво важливі органи.

Важкі наслідки ураження напругою кроку пояснюються незнаннямелементарних заходів безпеки і правил виходу із зони розтікання стру-му. При виявленні замикання на землю забороняється наближатися домісця стікання струму на відстань менше 4 м - у закритих приміщенняхі менше 8 м - на відкритій місцевості. Для надання допомоги постраж-далому потрібно користуватись електрозахисними засобами (діелектри-чним взуттям, рукавичками). У загрозливій ситуації при виході з небез-печної зони слід віддалятись від місця замикання застосовуючи ходу«п'ятка-носок».