double arrow
Чинники, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом

 

Характер фізіологічних реакцій, які визначають ступінь важкості електротравми, залежить від різних факторів. Чинники, що впливають на важкість ураження електричним струмом прийнято класифікувати на:

- електричні;

- неелектричні;

- виробничого середовища

Електричні чинники:

- величина струму;

- опір тіла людини.

- напруга електричної мережі;

- вид і частота струму.

Сила струму є головним фактором, що зумовлює ступінь ураження людини. В залежності від цього, встановлюють порогові значення струму – це ті мінімальні значення, які викликають певні дії, що представлено в табл. 6.1.

Таблиця 6.1.

Характер дії на людину та порогові значення сили струму

 

Види струму Характер дії струму при проходженні через організм людини Порогові значення сили струму(мА)
Змінний струм (f=50Гц) Постійний струм
Пороговий відчутний Викликає відчутні подразнення 0,5 - 1,5 5,0 – 7,0
Пороговий невідпускаючий (менші величини струму називаються відпускаючими) Викликає непереборні судомні скорочення м’язів руки, в якій затиснуто провідник 10 - 15 50 - 80
Проговий фібріляційний Викликає фібриляцію серця* 80 - 100

*Фібриляція(або миготіння) серця - хаотичні різночасові скорочення

волокон серцевого м'язу (фібрил), при яких серце не в змозі гнати кров по судинах.

Мінімальне значення електричного струму, яке не робить негативного впливу на організм людини, визначено гранично-допустимим струмом. Він при неаварійному режимі роботи електроустановки не повинен бути більше 0,3 мА для змінного струму промислової частоти і 1 мА для постійного.




Небезпека ураження тим більша, чим більший струм протікає крізь людину, але ця залежність не рівнозначна, так як небезпека ураження залежить не тільки від значення струму, але й від інших факторів.

Сила фібриляційного змінного струму становить 100 мА і не більше 5 А при частоті 50 Гц та 300 мА і не більше 5 А - для постійного. Струм понад 5 А, як правило, фібриляцію серця не викликає. При таких струмах відбувається зупинка серця (минаючи стан фібриляції), а також параліч дихання. Якщо дія струму була нетривалою, до 1-2 с і не спричинила ураження після його відключення, як правило, поновлюється нормальна серцева діяльність.

Електричний опір тіла людини – змінна величина, яка має нелінійну залежність від багатьох факторів, у тому числі від стану шкіри, параметрів електричного кола, фізіологічних факторів та стану навколишнього середовища.



Головним опором у колі струму, що проходить крізь тіло людини є верхній роговий шар шкіри (епідерміс), товщина якого складає 0,05-0,2 мм. При сухій непошкодженій та чистій шкірі опір тіла людини коливається в межах від 3000 до 100000 Ом, а іноді i більше. При пошкодженому роговому шарі шкіри опір внутрішніх тканин не перевищує 500-700 i навіть 300 Ом.

Однак слід враховувати, що опір шкіри може різко зменшуватись за наступних умов:

- ушкодженні її рогового шару;

- з'явленні вологи на її поверхні;

- потовиділенні;

- забрудненні;

- наявності хвороб шкіри.

При проведені різних розрахунків по забезпеченню електробезпеки умовно приймають нормативний опір тілалюдини рівним R = 1000 Ом.

Електричний опір людини (Rлюд) еквівалентний сумарному опору декількох елементів, що включені послідовно: тіло людини r т.л., одягу rод.

(при торканні ділянки тіла, що захищено одягом), взуття rвз. та опорної поверхні ніг rн.:

Rлюд = rт.л.+rод.+rвз.+rн., Мом

Із рівняння можна зробити висновок: велике значення мають ізоляційні властивості підлоги та взуття для забезпечення безпеки людини від ураження струмом.

Індивідуальні властивості опору тіла людини. Встановлено, що здорові та фізично витривалі люди легше переносять електричні удари, ніж хворі та слабкі. Опір тіла людини зменшується при алкогольному сп'янінні, а також у людей що страждають хворобами шкіри, серцево–судинними, легенів, нервовими хворобами та ін. Небезпека електротравми також значно підвищується при перевтомі, наслідком якої є розсіяність уваги, порушення координації рухів і зниження швидкості реакції. Як доводить статистика, число уражень в кінці зміни та понадурочний час зростає.

Таким чином, опір тіла людини є змінною величиною, яка залежить від фізіологічних факторів, стану здоров’я, психічного стану. Тому правила техніки безпеки передбачають відбір за станом здоров’я персоналу для обслуговування діючого електроустаткування. Для цього проводиться медичний огляд персоналу.

Крім того, правила техніки безпеки дозволяють залучати до обслуговування електроустаткування тільки дорослих, які мають певні знання в області електробезпеки, що відповідні об’єму та умовам робіт, які виконуються.

Величина напруги – один з головних факторів, від якого залежить наслідок ураження електричним струмом, оскільки визначає, згідно із

законом Ома, значення струму, який протікає через людину :

U = I · Rлюд

де I – струм, який проходить крізь людину, мА; Rлюд – опір людини.

За безпекою ураження електричним струмом всі електроустановки поділяються на 2 категорії:

- напругою до 1000 В (найбільш розповсюджені на виробництві і в побуті);

- напругою понад 1000 В(потребують від обслуговуючого персоналу наявності відповідної вимогам чинних нормативів групи з електробезпеки).

Від величини напруги залежить можливість пробою шкіри та наступне за тим різке зниження загального опору тіла (при великих значеннях напруги опір тіла людини наближається до своєї найменшої межі 300 Ом). Про це свідчать криві, представлені на рис. 6.1.

 

Рис. 6.1Характер залежності опору тіла людини і сили струму, який протікає через нього від прикладеної напруги.

 

Гранично- допустима напруга для людини при нормальному

(неаварійному) режимі роботи електроустановки не повинна перевищувати

2–3 В для змінного і 8 В для постійного.

Малу напругу (не більше 42 В) застосовують для живлення електроприймачів невеликої потужності: ручного електрифікованого інструменту, переносних ламп, ламп місцевого освітлення, сигналізації. Джерелами такої напруги можуть слугувати батареї гальванічних елементів, акумулятори, трансформатори і т.п. При таких напругах через тіло людини проходить струм силою не більше як 1-15 мА, тому вважається відносно безпечним.

Вид i частота струму, що проходить крізь тіло людини, мають великий вплив на наслідок ураження. За результатами багатьох досліджень постійний струм напругою до 500 В в 45 разів менш небезпечніший для людини, ніж змінний струм промислової частоти тієї ж напруги. Це пояснюється тим, що змінний струм має на живі тканини людського організму більш дратуючу дію, ніж постійний. В проміжку часу між замиканням і розмиканням цієї мережі дія постійного струму зводиться переважно до теплової. Перемінний струм викликає більш тривалі інтенсивні подразнення за рахунок пульсації напруги. В дійсності ця закономірність зберігається до величини напруги 400–600 В, а при більшій напрузі постійний струм більш небезпечний для людини.

Найбільш небезпечний є змінний струм промислової частоти

20 – 100 Гц. При збільшенні або зменшенні за цими межами його частоти значення невiдпускаючого струму зростають, i він стає безпечнішим, і при частоті, яка дорівнює нулю (постійний струм), вони збільшуються приблизно в 3 рази. При частотах понад 500 Гц майже відсутній електричний удар, а ураження – опік.

Неелектричні чинники:

- шлях струму через людину;

- індивідуальні особливості і стан організму;

- час, раптовість і непередбачуваність дії струму.

Час дії струму. Із збільшенням часу дії струму зменшується опір тіла

людини за рахунок зволоження шкіри від поту, електролітичних процесів у

тканинах, поширюється пробій шкіри, послаблюються захисні сили організму, підвищується вірогідність співпадання максимального імпульсу

струму через серце з фазою Т кардіоциклу (фазою розслаблення серцевих

м’язів), що, в цілому, призводить до більш тяжких уражень.

Раптовість і непередбачуваність дії струму. Установлено, що значення порогових струмів на 30...50 % вищі для людини, яка усвідомлює загрозу і наслідки. В цьому випадку спостерігається повна аналогія з відомою істиною: „Попереджений - отже захищений”.

Шлях струму через тіло людинисуттєво впливає на тяжкість ураження.Особливо небезпечно, коли струм проходить через життєво важливі органи ібезпосередньо на них впливає.

Якщо струм не проходить через життєво важливі органи, то він можевпливати на них тільки рефлекторно, через центральну нервову систему, авірогідність ураження цих органів менша.

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%). Особливо небезпечними є петлі «голова–руки» і «голова–ноги», але трапляються вони досить рідко.

Санітарно-гігієнічні показники виробничого середовища безпосередньо впливають на небезпеку ураження людини електричним струмом, а саме:

- температура повітря в приміщенні;

- вологість повітря;

- запиленість повітря;

- наявність в повітрі хімічно-активних домішок тощо.

Відповідно до НПАОП 40.1-1.32-01 «Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок», приміщення за небезпекою електротравм поділяються на три категорії:

- без підвищеної небезпеки;

- з підвищеною небезпекою;

- особливо небезпечні;

Категорія приміщення визначається наявністю в приміщенні чинників підвищеної або особливої небезпеки електротравм (табл.6.2).

 

Таблиця 6.2.

Класифікація приміщень за ступенем враження електричним струмом

Категорія Параметри
І – Приміщення без підвищеної небезпеки   До цього класу відносяться деякі лабораторії, адміністративні, більшість санітарно-побутових і допоміжних приміщень та ін.
ІІ – Приміщення з підвищеною небезпекою   Характеризуються наявністю в них однієї з таких умов: а/ наявність вологості вище 75%; б/ струмопровідного пилу; в/ струмопровідних підлог (металевої, залізобетонної, цегляної і т.п.); г/ високої температури (понад 350С); д/ можливості одночасного дотикання людиною до з’єднаних з землею металоконструкцій будівель, технологічного обладнання, механізмів, з одного боку, та до металічних корпусів електроустаткування – з другого.
ІІІ – Приміщення особливо небезпечні   Характеризуються наявністю однієї з таких умов: а/ відносна вологість повітря близька до 100%; б/ хімічно активне середовище; в/ одночасна наявність двох чи більше умов підвищеної небезпеки.

 

До приміщень з підвищеною небезпекою відносяться більшість виробничих приміщень всіх галузей харчової промисловості(наприклад: складські приміщення безтарного зберігання борошна та допоміжної сировини на хлібокомбінатах, відділення просіювання, вентиляційні камери, сушильні відділення тощо).

Прикладом особливо небезпечних приміщень є бродильні приміщення пивзаводів, мийні відділення на консервних заводах, котельні тощо).

Оскільки наявність небезпечних умов впливає на наслідки випадкового доторкання до струмопровідних частин електроустаткування, то для ручних світильників, місцевого освітлення, та ручних інструментів в приміщення з підвищеною небезпекою допускається мала напруга 36 В, а в особливо небезпечних– 12 В.

З урахуванням класу приміщення проводиться вибір типу та виконання електрообладнання і параметрів його роботи, а також передбачаються відповідні заходи, які забезпечують безаварійну та безпечну експлуатацію електроустановок.