double arrow

Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током.

Опасность прикосновения к элементам электрической цепи зависит от многих факторов, к основным из которых относятся:

· величина тока через человека – сила тока (главный поражающий фактор);

· длительность воздействия тока;

· род электрического тока (переменный, постоянный, неизменяющийся во времени ни по силе, ни по направлению);

· индивидуальные особенности человека и «фактор внимания»;

· параметры окружающей среды.

Активное сопротивление наружного слоя кожи r н,Ом, зависит от удельного объемного сопротивления ρн, толщины эпидермиса d, иплощади электрода S:

, (1)

Емкостное сопротивление обусловлено тем, что в месте прикосновения электрода к телу человека образуется как бы конденсатор, обкладками которого являются электрод и хорошо проводящие ток ткани тела человека, лежащие под наружным слоем кожи, а диэлектриком – наружный слой кожи (эпидермис). При токе 50 Гц значения ε находятся в пределах от 100 до 200. Емкость конденсатора, Ф:

, (2)

где: ε 0 = 8,851012Ф/м электрическая постоянная.

Эквивалентная схема сопротивления тела человека для рассмотренных условий показана на рис. 1.

Рис. 1. Эквивалентная схема замещения сопротивления тела человека

 

На основании этой схемы выражение для определения полного сопротивления тела человека в комплексной форме Z, Ом, имеет вид:

Z ≈ 2Zн + rв (3)

Принимая значения емкости С в мкФ, частоты тока f в кГц и активного сопротивления кожи r н в кОм можно записать выражение для полного сопротивления наружного слоя кожи в виде:

(4)

Расчетное электрическое сопротивление тела человека переменному току частотой 50 Гц при анализе опасности поражения человека током принимается равным 1000 Ом.

Рассмотрим возможности экспериментального определения основных параметров сопротивления тела человека Z, rн, rв, Zн, C.

Известно, что с увеличением частоты тока сопротивление конденсатора уменьшается обратно пропорционально частоте:

(5)

Соответственно

(6)

Многие известные методики рекомендуют для измерения внутреннего сопротивления rв использовать токи высокой частоты. Считается, что при f ≈ 20∙103 Гц полное сопротивление наружного слоя кожи Zн становится близким к нулю, тогда:

rв = Zн, при f ≥ 20 ∙ 103 Гц (7)

 

Полная величина наружного сопротивления кожи Zн на частоте f может быть определена по формуле (3) с учетом результата измерения общего сопротивления тела:

(8)

По известным значениям rн иZн(f) используя формулу (4) можно оценить величину емкости С:

(9)

В целях определения rн: необходимо прогнозировать изменения величины полного сопротивления тела Z(f→0)

(10)

Указанный прогноз может быть выполнен различными методами.

 

 

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: