Факторы, определяющие исход поражения человека электрическим током. Критерии электробезопасности.

Последствия действия тока на человека зависят от величины силы тока, электрического сопротивления тела человека, длительности воздействия тока, его рода и частоты, пути прохождения тока, индивидуальных свойств человека и условий окружающей среды. Основным физическим фактором, определяющим тяжесть электротравмы является сила тока – количество электричества, проходящего через тело человека в единицу времени. Различают три ступени воздействия тока на организм человека и соответствующие им три пороговых значения: ощутимое (0,5 – 1,5 мА), неотпускающее (10 – 15 мА) и фибрилляционное (100 мА и более).

Важной характеристикой, определяющей исход воздействия тока, является электрическое сопротивление тела человека. Выделяют внутреннее (300 – 500 Ом) и наружное сопротивление. Основной составляющей является наружное сопротивление. Оно зависит от состояния кожи и физиологических факторов человека. Кожа человека состоит из двух слоев: наружного (эпидермиса) и внутреннего (дерма). В сухом и не загрязненном состоянии эпидермис рассматривается как диэлектрик с удельным сопротивлением 10⁵ – 10⁶ Ом ×м. При сухой, чистой, неповрежденной коже сопротивление тела человека находится в пределах от 3 до 10 кОм. С учетом травм и микротравм, увлажнения и потовыделения кожи (снижается сопротивление человека в 12 раз) с одной стороны, и влияния физиологических факторов (пол, возраст, раздражители и т.д.) с другой, снижается величина сопротивления тела человека. В качестве расчетного значения сопротивления тела принята величина 1000 Ом.

Степень поражения электрическим током зависит также от рода и частоты тока. Переменный ток с частотой 20 – 100 Гц напряжением до 500 В наиболее опасен для человека, т.к. при этих значениях величина пороговых неотпускающих переменных токов в 4 – 5 раз выше, чем постоянного тока такого же напряжения. С повышением частоты снижается опасность поражения человека электрическим током, а при частоте тока 500 кГц и выше она полностью исчезает, но сохраняется опасность ожогов. Существенное влияние на тяжесть поражения человека электрическим током оказывает путь, по которому он проходит в организме. Различают так называемые большие (полные) петли, которые захватывают область сердца (через сердце протекает 8-12% от общего значения тока) и малые петли, когда через сердце протекает 0,4% от общего значения тока. К большим петлям относятся: правая рука – ноги (по статистике они возникают в 20% случаев), левая рука – ноги (17%), обе руки – ноги (12%), голова – ноги (5%), рука – рука (40%). Малой петлей является петля нога – нога (6%). С увеличением длительности протекания тока сопротивление организма заметно снижается. Чем больше время воздействия тока, тем сильнее поражение и тем меньше вероятность восстановления жизненных функций организма. При длительном протекании тока через тело человека повышается вероятность совпадения момента его прохождения через сердце с так называемой уязвимой фазой кардиоцикла (Т). Эта фаза (длительность ее 0,2 с) характеризует наибольшую чувствительность сердца к электрическому току (желудочки сердца находятся в расслабленном состоянии). При совпадении времени прохождения тока через сердце с этой фазой кардиоцикла возникает фибрилляция сердца.

Индивидуальные качества человека влияют на исход поражения электрическим током. У больных людей (болезнь сердца, органов внутренней секреции, туберкулеза, нервные заболевания) опасность поражения выше, чем у здоровых. Состояние опьянения уменьшает электрическое сопротивление организма, увеличивая опасность поражения. Вышеуказанные качества учитываются при отборе персонала для обслуживания электроустановок.

Состояние окружающей воздушной среды, а также окружающая обстановка могут существенным образом влиять на опасность поражения током. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разрушающе действующие на изоляцию электроустановок, а также высокая температура окружающего воздуха, понижают электрическое сопротивление тела человека, что еще больше увеличивает опасность поражения его током. С точки зрения состояния окружающей среды производственные помещения могут быть сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные с токопроводящей и нетокопроводящей пылью, с химически активной или органической средой. Сухие помещения – помещения, относительная влажность в которых не превышает 60%, а температура в них не выше 35 ⁰С. Если в помещении нет ника­ких химически активных компонентов, то такие помещения называются нор­мальными. Влажные помещения – те, в которых относительная влажность от 60 до 75%. Сырые помещения – это помещения с влажностью выше 75%. В особо сырых – влажность близка к 100%, стены и пол в таких помещениях покрыты влагой. Жаркие помещения – те, температура в которых большую часть рабо­чего времени держится выше 35 ⁰С. Пыльные помещения – пыль в этих помещениях (по технологии про­изводства) содержится в таком количестве, что оседает на проводах, проника­ет внутрь механизмов.

Помещения, в воздухе которых содержатся газы или пары или образуются отложения, разрушающие изоляцию или токоведущие части электрооборудования, называются помещениями с химически активной средой.

В отношении опасности поражения электрическим током помещения разделяют согласно ПУЭ на три категории:

· помещения без повышенной опасности – это сухие, непыльные, с нор­мальной температурой и с изолированными полами;

· помещения с повышенной опасностью – помещения с наличием одного из условий: сырость или токопроводящая пыль; токопроводящий пол; температура в помещении выше 35 ⁰С; возможность одновременного касания с имеющими соединение с землей металлоконструкциями и с металлическими корпусами оборудования;

· особо опасные помещения – они характеризуются наличием особой сы­рости, химически активной среды, одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Все работы с электрооборудованием вне помещений (на открытом воздухе, под навесом, за сетчатым ограждением), а также в металлических замкнутых пространствах с ограниченной возможностью выхода (баки большой емкости, цистерны, канализационные и водопроводные колодцы и т.д.) относятся к особо опасным.