Чем определяется опасность поражения электрическим током
Удар током и электротравма: причины возникновения, симптомы и признаки, меры первой помощи и комплексное лечение
Удар током и электротравма: причины возникновения, симптомы и признаки, меры первой помощи и комплексное лечение
Удар током относится к наиболее опасным бытовым и производственным несчастным случаям и всегда сопряжен с большой смертностью. Действие электрического тока на организм человека приводит к сильному нагреву тканей и развитию ожога, а так же к нарушению работы внутренних органов. Первая помощь при ударе током заключается в прекращении действия электрического тока на организм пострадавшего, проведение закрытого массажа сердца и искусственного дыхания, если от удара током у пострадавшего остановилось сердце, обработка и наложение повязки на обожженные места.
Электротравма обычно возникает в результате воздействия на ткани организма человека бытового электрического тока большой силы или разряда атмосферного электричества (молнии). Источниками поражения электрическим током являются: неисправное электрооборудование на предприятиях и бытовые электроприборы, оборвавшиеся провода высоковольтных линий, несоблюдение правил техники безопасности при работе с электрооборудованием. Степень воздействия электрического тока на организм человека определяется напряжением и силой тока, способом прохождения тока по телу, общим состоянием здоровья пострадавшего и тем насколько своевременно была оказана первая помощь.
Особенности удара током и электротравмы
Электрический ток при прохождении через тело человека вызывает нагрев тканей, и может привести к электрическим ожогам кожи и повреждениям подлежащих тканей и органов.
Электрические ожоги возникают в местах входа и выхода электрического тока и носят название «меток тока».
Электрические ожоги могут показаться незначительными на вид, но на самом деле они зачастую глубокие со значительными повреждениями мышц, костей и внутренних органов.
Электрический ток может нарушить работу сердца, вплоть до его остановки.
У пострадавшего от удара тока может произойти остановка дыхания.
Признаки и симптомы удара током электротравмы
Нахождение оголенного источника электрического тока вблизи пострадавшего;
Бессознательное состояние у пострадавшего;
Очевидные ожоги на поверхности кожи;
Нарушение дыхания с возможной остановкой дыхания;
Пульс слабый, аритмичный или отсутствует;
Входное и выходное отверстие электрического заряда обычно расположено на кистях рук или ступнях.
Вследствие особенностей электротравмы даже при кратковременном воздействии электрического тока у пострадавшего может наступить остановка дыхания и сердца. Поэтому достаточно эффективная первая помощь при ударах электрическим током на месте происшествия часто является решающим фактором в спасении пострадавшего.
При возникновении ниже перечисленных симптомов у пострадавшего от удара током срочно вызовите скорую помощь:
Причины и источники поражения электрическим током
На рабочем месте работа с электричеством может быть безопасной, если работники должным образом выявляют и контролируют опасности. Но отсутствие обучения по охране труда, отсутствие опыта и неспособность распознать потенциальные опасности могут привести к поражению электрическим током или смерти.
Зачем устранять электрические опасности?
Строители и работники производств больше всего подвержены опасности поражения электрическим током. Около половины всех несчастных случаев со смертельным исходом на рабочем месте вызваны неправильным обращением с электрооборудованием.
Большинство из этих инцидентов и несчастных случаев были вызваны прямым контактом работника с воздушными линиями электропередачи и контактом с машинами, инструментами и переносными металлическими предметами.
Еще одной причиной являлась их неисправность, которую можно было бы выявить при своевременном контроле их электрофизических параметров. Итак, как мы можем защитить себя от этих опасностей?
Опасность поражения электрическим током: основные источники риска
Поражение электрическим током является одной из наиболее распространенных опасностей на строительных площадках, идущей наравне с опасностью работы на высоте. Выявление электрических опасностей может помочь повысить осведомленность о рисках, их серьезности и о том, как это может нанести вред работникам.
Вот некоторые наиболее распространенные электрических опасностей на рабочем месте и советы о том, что вы можете сделать, чтобы уменьшить эти риски.
Воздушные линии электропередач
ЛЭП имеют высокое напряжение, которое может вызвать серьезные ожоги и поражение электрическим током работников. Не забудьте соблюдать минимальное расстояние в три метра от воздушных линий электропередачи и близлежащего оборудования.
Избегайте хранения предметов рядом с линиями электропередач. Кроме того, на предприятии должны быть установлены защитные барьеры и знаки, чтобы предупредить находящихся поблизости неработающих работников об опасностях, присутствующих в этом месте.
Поврежденные инструменты и оборудование
Воздействие поврежденных электрических инструментов и оборудования может быть очень опасным. Не пытайтесь что-либо исправить, если вы не знаете как это сделать. Тщательно проверьте на наличие трещин, порезов или повреждений изоляции на кабелях, проводах и шнурах. В случае каких-либо дефектов отремонтируйте или замените их.
Старая и перегруженная проводка
Использование проводов, которые не подходят для данного тока может привести к перегреву и возгоранию оборудования. Используйте провод, который может выдержать электрическую нагрузку при работе. Используйте удлинитель, разработанный для работы под высоким напряжением. Кроме того, не перегружайте розетку и не используйте соответствующие автоматические выключатели. Регулярно проводите оценку риска возникновения пожара, чтобы определить зоны, где есть риск возгорания плохой проводки.
Отсутствие защитных кожухов и экранов
Примеры незащищенных электрических частей оборудования включают временное освещение, открытые распределительные устройства и отдельные изоляционные части на электрических проводах. Эти опасности могут вызвать потенциальные травмы и ожоги. Закрепите эти детали с помощью соответствующих защитных механизмов и всегда проверяйте, нет ли открытых деталей, подлежащих немедленному экранированию.
Неправильное заземление
Наиболее распространенным нарушением техники безопасности является неправильное заземление оборудования. Правильное заземление может устранить нежелательное напряжение и снизить риск поражения электрическим током. Никогда не снимайте металлический заземляющий контакт, так как он отвечает за возврат нежелательного напряжения на землю.
Поврежденная изоляция
Дефектная или слабая изоляция — это опасность. При обнаружении поврежденной изоляции и немедленно сообщите об этом. Проводите соответственные измерения. Перед заменой поврежденной изоляции отключите все источники питания и никогда не пытайтесь накрыть их изолентой.
Условия высокой влажности
Никогда не работайте с электрооборудованием во влажных местах. Используйте устройства защитного отключения, прошедшие проверку. Вода значительно увеличивает риск поражения электрическим током, особенно если оборудование имеет поврежденную изоляцию. Попросите квалифицированного электрика осмотреть электрооборудование, которое намокло, прежде чем включать его.
Кто находится в группе риска?
Инженеры, электрики и специалисты, использующие электрооборудование находятся на вершине списка профессионалов, которые больше всего подвержены поражению электрическим током.
Общие задачи, при выполнении которых эти работники подвергаются риску, включают электромонтаж и ремонт, испытания приспособлений и оборудования, а также проверки и техническое обслуживание.
Тем не менее, люди, которые косвенно работают с электричеством, такие как операторы оборудования и офисные работники, также подвергаются опасности поражения электрическим током.
Знание и применение лучших методов электробезопасности может помочь снизить риск поражения электрическим током и смерти. Безопаснее работать в пределах вашей компетенции, чем рисковать работая без соответствующей квалификации. Если вы не уверены в том, что можете выполнять работу, не стесняйтесь обращаться за помощью к уполномоченному лицу.
Опасность поражения электрическим током
Опасность поражения электрическим током
Опасность поражения электрическим током – один из главных рисков на производстве. Ведь ни для кого не секрет, что большинство технологических процессов на многих предприятиях различных видов хозяйствования связано с распределением и использованием электрического тока.
Согласно пункту 1.3.1. Правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей (НПАОТ 40.1-1.21-98), руководитель предприятия должен осуществить комплекс мероприятий, направленных на безопасную эксплуатацию электроустановок. Однако практика показывает, что риск получения работниками электротравм существует всегда.
Возникновение электротравмы чаще всего обусловлено следующими обстоятельствами:
– случайным прикосновением к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Это происходит в результате ошибочных действий при выполнении работ вблизи или непосредственно на частях, находящихся под напряжением; неисправности защитных средств, посредством которых пострадавший прикасается к токоведущим частям; отсутствия четкой и правильной маркировки электрооборудования; самовольного снятия ограждений, переносных защитных заземлений, блокировок и шунтирование их;
– появлением напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования (корпусах, кожухах), которые не должны находиться под напряжением. Напряжение на этих частях образуется в результате повреждения изоляции токоведущих частей электрооборудования, падения провода, находящегося под напряжением, на конструктивные части электрооборудования, замыкания фаз сети на землю;
– появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых проводится работа, в результате ошибочного включения установки под напряжение или вследствие обратной трансформации;
– возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек. Напряжение шага может возникнуть в результате замыкания фазы на землю, выноса потенциала различными протяженными электропроводящими предметами.
Возникновение электротравмы может быть также связано с действием атмосферного электричества при грозовых разрядах, с действием электрической дуги, с освобождением человека, находящегося под напряжением, от действия электрического тока.
Для обнаружения на расстоянии электрического тока у человека нет специальных органов чувств. Невозможно без приборов почувствовать, находится ли данная часть установки под напряжением до тех пор, пока электрическая энергия не превратится в энергию другого вида (например, в световую – искрение) или пока человек сам не попадет под напряжение.
Электрический ток не имеет запаха, цвета и бесшумен. Неспособность организма человека обнаруживать его до начала действия приводит к тому, что работающие часто не осознают реально имеющейся опасности и не принимают своевременно необходимых защитных мер. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что пострадавший не может оказать себе помощь. При неумелом оказании помощи может пострадать и тот, кто пытается помочь.
Действие электрического тока на человека носит сложный и разнообразный характер. Проходя через его организм, электрический ток производит термическое, электролитическое, биологическое и механическое (динамическое) действия.
Непосредственной причиной смерти является не электрический ток (или дуга), а местное повреждение организма, вызванное током (дугой). Характерные виды местных электротравм – электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.
Электрические ожоги наиболее распространенные электротравмы: они возникают у большинства пострадавших (60-65%), причем около третьей части их сопровождаются другими электротравмами.
Электрические удары условно можно разделить на четыре степени:
1 – судорожное сокращение мышц без потери сознания;
2 – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;
3 – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
Опасность воздействия электрического тока на человека зависит от сопротивления тела человека и величины приложенного к нему напряжения, силы тока, проходящего через тело, длительности его воздействия, пути прохождения, рода и частоты тока, индивидуальных свойств пострадавшего и факторов окружающей среды.
Тело человека является проводником электрического тока. Разные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости, жировая ткань – большое, а мышечная ткань, кровь и особенно спинной и головной мозг – малое. Наибольшим сопротивлением по сравнению с другими тканями обладает кожа, и главным образом ее верхний слой, называемый эпидермисом.
Сопротивление тела человека – величина переменная, зависящая от множества факторов, в том числе и от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды (влажность, температура и т.п.). Состояние кожи влияет на электрическое сопротивление тела человека.
Так, повреждения рогового слоя, в том числе порезы, царапины и другие микротравмы, могут снизить сопротивление до величины, близкой к величине внутреннего сопротивления, при этом возрастает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает и увлажнение кожи водой или потом, а также загрязнение ее токопроводящей пылью и грязью.
В связи с различным электрическим сопротивлением кожи на разных участках тела на сопротивление в целом влияют место приложения контактов и их площадь.
Сопротивление тела человека падает при увеличении значения тока и длительности его прохождения за счет усиления местного нагрева кожи, приводящего к расширению сосудов, а следовательно, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.
Повышение напряжения, приложенного к телу человека, уменьшает в десятки раз сопротивление кожи, а следовательно, и полное сопротивление тела, которое приближается к своему наименьшему значению 300-500 Ом. Это объясняется пробоем рогового слоя кожи, ростом тока, проходящего через кожу, и другими факторами.
Сопротивление тела человека зависит от пола и возраста людей: у женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей – меньше, чем у взрослых, у молодых людей – меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи. Кратковременное (на несколько минут) снижение сопротивления тела человека (на 20-50%) вызывают внешние неожиданно возникающие физические раздражения: болевые (удары, уколы), световые и звуковые.
Сила электрического тока, проходящего через тело человека, и есть основной фактор, обуславливающий исход поражения. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока величиной 0,6-1,5мА. Этот ток называется пороговым ощутимым. При токе 10-15 мА человек не может оторвать рук от электропроводов, самостоятельно разорвать цепь поражающего его тока. Такой ток принято называть неотпускающим.
Ток 50 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. При 100 мА наступает фибрилляция сердца. Оно останавливается, кровообращение прекращается.
Ток больше 5 А, как правило, фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит немедленная остановка сердца и паралич дыхания. Если действие тока кратковременное (до 1-2 сек) и не вызывает повреждения сердца (в результате нагрева, ожога и т.п.), то после отключения тока сердце самостоятельно возобновляет нормальную деятельность, а для восстановления дыхания требуется немедленная помощь в виде искусственного дыхания.
Наиболее уязвимыми местами человеческого тела, находящимися в зоне акумтации, являются тыльная часть кисти, рука на участке выше кисти, шея, висок, спина, передняя часть ноги, плечо.
Электрическая цепь, возникающая через чувствительные к току зоны даже при небольших токах, может в ряде случаев привести к смертельному исходу.
Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань возрастает значение этого тока (за счет уменьшения сопротивления тела), накапливаются последствия воздействия тока на организм и повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с особенно уязвимой для тока фазой Т сердечного цикла (кардиоцикл).
В этот период заканчивается сокращение желудочков, которые переходят в расслабленное состояние, и возникновение фибрилляции при прохождении тока наиболее вероятно.
Если на пути тока оказываются жизненно важные органы – сердце, легкие, головной мозг, опасность их поражения весьма велика. Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, благодаря чему вероятность тяжелого исхода резко уменьшается.
Поскольку путь тока зависит от того, какими участками тела пострадавший прикасается к токоведущим частям, его влияние на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление кожи на разных участках тела различно.
Наиболее характерные цепи тока через человека – это рука – ноги, рука – рука и рука – туловище (соответственно 56,7; 12,2 и 9,8% травм).
Наименее опасен путь тока по цепи нога – нога. Однако и в этом случае человек может упасть, и в результате возникнет новая цепь тока рука – ноги.
Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного тока частотой 50 Гц. Однако это характерно для относительно небольших напряжений – до 250 –300 В. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.
Уже в интервале напряжений 400-600 В опасность постоянного тока практически равна опасности переменного тока с частотой 50 Гц, а при напряжении более 600 В постоянный ток даже опаснее переменного. Особенно резкие болевые ощущения при попадании под постоянное напряжение возникают в момент замыкания и размыкания электрической цепи.
Индивидуальные особенности человека оказывают значительное влияние на исход поражения при электротравмах. Характер воздействия тока зависит от массы человека и его физического состояния.
Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие рядом заболеваний, в первую очередь болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, нервными и др. Более уязвимы к воздействию электрического тока люди, имеющие повышенную потливость. Повышенная температура окружающей среды и высокая влажность не единственная причина высокой потливости. Интенсивное потоотделение часто наблюдается при вегетативных расстройствах нервной системы, а также как результат испуга, волнения.
К сожалению, существует ошибочное мнение о безвредности небольших доз алкоголя. Но малые дозы алкоголя серьезно действуют на организм человека. При превышении содержания алкоголя в крови 0,2 промилле (промилле – количество миллиграммов алкоголя в 100 мл крови) нарушаются способность к сосредоточению внимания, координация и связность мышления. При концентрации 0,5 промилле (1 бутылка пива) появляется снижение реакции зрачка и ограничение поля зрения, нарушается способность слежения за движущимися предметами и оценки параметров движения – направления, скорости и расстояния. Концентрация, превышающая 0,5 промилле, приводит к дальнейшему замедлению нервных реакций, еще большему снижению способности к принятию правильных решений. При концентрации алкоголя в крови 0,5-1 промилле время реакции на слуховые и зрительные сигналы увеличивается на 40%.
Говоря об алкоголе, прежде всего имеют в виду водку. Однако в 100-150 г вина или в 0,75 пива содержится столько же алкоголя, сколько и в 50 г водки. Но ведь чаще всего вино пьют стаканами, а пиво кружками. Вот почему все напитки, содержащие алкоголь, в равной степени вредны и их употребление следует исключить.
При несмертельной электротравме независимо от того, по какой петле проходил ток, электрокардиограмма несет на себе печать коронарной недостаточности, а морфологические исследования показывают наличие признака инфаркта миокарда. Эти данные подтверждены многочисленными клиническими наблюдениями многих авторов.
Таким образом, обоснован существенный практический вывод. Человек, перенесший электротравму, даже если он чувствует себя хорошо, не может быть оставлен без наблюдения, отпущен домой (как это нередко делается), а должен быть госпитализирован минимум на трое суток, поскольку его следует считать потенциальным тяжелобольным.
Через продолжительное время после электротравмы наблюдались случаи развития диабета, заболеваний щитовидной железы, половых органов, отмечены различные болезни аллергической природы (крапивница, экзема и др.), а также стойкие органические изменения сердечно-сосудистой системы и вегетативно-эндокринные расстройства.
Описаны случаи поздних осложнений в виде нервно-психических расстройств (шизофрения, психоневрозы, импотенция), развития катаракт спустя 3-6 месяцев после электротравм. У лиц, побывавших в электрической цепи, возникают в процессе лечения неожиданные кровотечения, не наблюдаемые при обычных травматических повреждениях.
Среди электромонтеров чаще, чем у лиц других профессий, отмечается раннее развитие артериосклероза, эндоартрита, вегетативных и других расстройств. Наблюдения показали, что последствия электротравмы в ряде случаев проявляются через много лет спустя с момента происшествия. Таким образом, действие электрического тока не всегда проходит бесследно и нередко ведет к понижению трудоспособности, а иногда и к хроническим заболеваниям.
Анализ статистических материалов показал, что если принять за 100% возможность возникновения тяжелых последствий, то частота этих последствий распределится в следующей закономерности: в первые десять дней – 30 %; через два месяца – 15 %; через год – 35 %; спустя более двух лет – 20 %.
Исходя из вышесказанного, можно сделать неоспоримый вывод, что руководитель любого предприятия, организации, учреждения, должен обеспечить на своем предприятии максимально эффективные мероприятия по недопущению получения работниками электротравм. Эти мероприятия должны включать в себя создание квалифицированной энергетической службы, проведение необходимых испытаний и измерений, обеспечение работников комплектом инструкций по охране труда, средствами защиты от поражения электрическим током, организацию и проведение медицинских осмотров.
Анализ опасности поражения человека электрическим током
Условия поражения человека электрическим током возникают при включении его в электрическую цепь электроустановки или при попадании в зону действия электрической дуги.
Опасность поражения человека электрическим током характеризуют следующие факторы:
Следует иметь в виду, что опасность поражения человека электрическим током не является однозначной. Анализ опасности поражения электрическим током в электроустановках сводится к определению значения токов в цепи тела человека / Л, которое зависит от напряжения прикосновения или шага.
Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) определено понятие «электроустановка». Электроустановкой принято называть совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с сооружениями и помещениями), предназначенных для производства, преобразования, трансформации, распределения электрической энергии и преобразования ее в другие виды энергии.
Все электроустановки по условиям электробезопасности подразделяются:
В современной нормативно-технической документации все электроустановки напряжением до 1кВ рассматриваются как системы различных типов. Под системой следует понимать совокупность источника электроэнергии, питающей линии и потребителя электроэнергии.
Термином «питающие электрические сети» обозначается составная часть системы, включающая в себя источник электроэнергии и питающие линии.
Питающие сети различаются по типам систем токоведущих проводников и систем заземления.
Существуют следующие типы систем токоведущих проводников переменного тока:
Система TN — система, в которой нейтраль источника электроэнергии глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки присоединены к глухозаземленной нейтрали (занулены) при помощи нулевых защитных проводников.
Нейтраль — общая точка обмоток генераторов или трансформаторов, питающих сеть; напряжения на выходных зажимах источника электроэнергии, измеренные относительно нейтрали, равны.
Глухозаземленная нейтраль источника электроэнергии — нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока напряжением до 1 кВ, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.
Изолированная нейтраль — нейтраль генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока напряжением до 1 кВ, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.
Проводящие части — части, которые могут проводить электрический ток.
Токоведущие части — проводники или проводящие части, предназначенные для работы под напряжением в нормальном режиме, включая нулевой рабочий проводник.
Открытые проводящие части — доступные прикосновению проводящие части электроустановки, не находящиеся под напряжением, но которые могут оказаться под напряжением при повреждении основной изоляции.
Нулевой проводник — это проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью, предназначенный либо для питания потребителей электроэнергии, либо для присоединения к открытым проводящим частям.
Нулевой рабочий проводник (N-проводник) — нулевой проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для питания электроприемников.
Нулевой защитный проводник (РЕ-проводник) — нулевой проводник в электроустановках напряжением до 1 кВ, предназначенный для присоединения к открытым проводящим частям в целях обеспечения электробезопасности.
Система TN—C — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники совмещены в одном проводнике на
всем ее протяжении (рис. 7.1); при этом совмещенный нулевой и рабочий провод обозначается PEN.
Система TN—S — система TN, в которой нулевой защитный и нулевой рабочий проводники разделены на всем ее протяжении (рис. 7.2).
Система TN—C—S — система TN, в которой функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике в какой-то ее части, начиная от источника электроэнергии (рис. 7.3).
Система IT — система, в которой нейтраль источника электроэнергии изолирована от земли или заземлена через приборы или устройства, имеющее большое сопротивление, а открытые проводящие части электроустановки заземлены (рис. 7.4). В этом случае защитный заземляющий проводник обозначается так же, как и нулевой защитный проводник, т.е. РЕ-проводник.
Система ТТ — система, в которой нейтраль источника электроэнергии глухо заземлена, а открытые проводящие части электроустановки заземлены при помощи заземляющего устройства, электрически независимого от глухозаземленной нейтрали источника.
Поскольку далее приведен анализ электробезопасности различных типов электрических сетей, предназначенных для питания потребителей электроэнергии, то для удобства изложения материала в дальнейшем будем пользоваться терминами типа «сеть TN—С», «сеть 1Т» и другими, которые означают совокупность источника электроэнергии с определенным режимом заземления нейтрали и питающей линии с определенной системой токоведущих проводников. Например, сеть TN—С означает совокупность источника электроэнергии с глухозаземленной нейтралью и трех фазной четырехпроводной питающей линии.
Существуют различные «схемы включения» человека в электрическую цепь тока (наиболее характерные «схемы включения» показаны на рис. 7.5. на примере трехфазной сети с изолированной нейтралью):
Напряжение прикосновения Uh, В, — это разность потенциалов между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или падение напряжения на сопротивлении тела челове ка Rh:
где lh— ток, протекающий через тело человека путями: рука-ноги или рука—рука, мА; Rh — активное сопротивление тела человека, Ом (для расчетов обычно принимают Rh = 1 кОм).
Если человек стоит на земле и касается заземленного корпуса электроустановки, на который замкнулся фазный провод (в дальнейшем будем употреблять стандартизированный термин «призамыкании на корпус»), как это показано на рис. 7.6, то напряжение прикосновения может быть записано в виде
где ф3 — потенциал заземленного корпуса, т.е. потенциал рук человека, В; фо,. — потенциал основания в том месте, где стоит человек, т.е. потенциал ног, В.
Потенциал заземленного корпуса определяют по формуле
где l3, — ток замыкания на землю; R3, — сопротивление заземления.
Проведя простые преобразования, выражение (7.1) можно записать в виде
где а — коэффициент напряжения прикосновения.
Напряжением шага называется разность потенциалов между двумя точками электрической цепи, которых одновременно касается ногами человек, или падение напряжения на сопротивлении тела человека:
где Uш— напряжение шага, В; lh— ток, протекающий через тело человека по пути нога—нога, мА.
Если человек стоит на земле вблизи заземленного корпуса электроустановки, на который замкнулся фазный провод, как это показано на рис. 7.7, то уравнение для определения напряжения шага можно записать в виде
где фх — потенциал точки на поверхности земли на расстоянии от заземлителя, В; фх+а — потенциал точки на поверхности земли на расстоянии (х + а) от заземлителя, В (а — длина шага, обычно принимается равной 1 м).
По аналогии с напряжением прикосновения выражение для напряжения шага можно записать в виде
Коэффициент напряжения шага ф U h >U.
С учетом того, что всегда R3m > R0, напряжение прикосновения Uh в большинстве случаев незначительно превышает значение фазного напряжения, что менее опасно для человека, чем в аналогичной ситуации в сети типа IT.
При аварийном режиме работы сети типа TN—C, когда человек касается провода, замкнувшегося на землю (на рис. 7.15 человек касается фазного провода L 3), ток, протекающий через тело человека, будет определяться так же, как и в сети типа IT, — падением напряжения на сопротивлении растеканию тока в месте замыкания на землю R3M:
где lзм — ток замыкания на землю; а — коэффициент напряжения прикосновения.