Факторы, влияющие на исход поражения человека током. Величина тока опасная для человекаДействие электрического тока на организм человекаНесчастные случаи, связанные с опасным воздействием электрического тока на организм человека, происходят при соприкосновении человека с токоведущими частями или же от действия разрядного тока при приближении к токоведущим частям на достаточное для образования разряда расстояние. Механизм поражения электрическим током весьма сложен и еще недостаточно изучен. Действие электрического тока на организм человека может быть тепловым (ожоги), механическим (разрыв тканей, растрескивание костей), химическим (электролиз), и биологическим (нарушение функций нервной системы и управляемых ею процессов в живом организме). При электротравмах могут быть внутренние (электрический удар) или внешние (ожог, металлизация, электрический знак) поражения организма человека. Наиболее тяжелым видом электротравм являются электрические удары. Наблюдения и исследования данных об электротравматизме показывают, что решающее влияние на исход электрических травм оказывают следующие факторы: а) величина поражающего тока, протекающего через тело' человека; б) напряжение в электроустановках; в) продолжительность воздействия тока на организм человека; г) путь прохождения тока; д) род и частота тока; е) состояние окружающей среды; ж) состояние организма человека в момент получения электротравмы. Величина поражающего тока. До настоящего времени вопрос о том, какая величина тока является опасной и какая смертельно опасной для человека, окончательно не разрешен. Под безопасным током обычно понимают ток такой величины, который дает возможность человеку самостоятельно оторваться от токоведущих частей. Величина тока зависит от сопротивления тела человека и приложенного к нему напряжения. Наибольшей величиной отпускающего переменного тока с частотой 50 периодов в секунду можно принять 15—20 ма и наибольшую величину отпускающего постоянного тока можно принять в среднем 60—70 ма. Примерная зависимость характера воздействия тока на организм человека от его величины, составленная по данным изучения электротравматизма и экспериментов над животными, дана в табл. 24 К Продолжительность воздействия тока. Длительность воздействия тока на организм человека также имеет большое значение. Установлено, что с увеличением времени действия тока электрическое Т а б л и ц а 24
сопротивление тела человека уменьшается. Следовательно, с увеличением длительности воздействия тока, величина тока, проходящего через тело человека, возрастает; поэтому чем дольше человек находится под током, тем более тяжелыми получаются последствия. Путь прохождения тока. Путь прохождения тока в организме, повидимому, также оказывает влияние на исход электротравм. В настоящее время считается установленным, что с увеличением пути прохождения электрического тока через организм тяжесть исхода несчастного случая возрастает. В связи с тем, что прохождение электрического тока через тело человека вызывает различные сложные патологические процессы ii организме человека, вопрос о влиянии пути прохождения тока на исход электротравм не является окончательно решенным. Род и частота тока. Изучение воздействия переменного и постоянного тока на организм человека показывает, что опасность переменного тока для возникновения электротравмы выше опасности постоянного тока при низких напряжениях. Изучение влияния тока различной частоты на организм человека показывает, что опасность поражения током с увеличением частоты уменьшается. Установлено, что наиболее опасными для человека частотами являются частоты 50—60 гц, и что значительное увеличение частоты тока снижает опасность поражения. Опыт эксплуатации высокочастотных генераторов показывает, что с точки зрения поражения организма электрическим ударом токи высокой частоты не представляют опасности поражения организма, по они при прикосновении к токоведущим частям вызывают ожоги. Состояние человека в момент электротравмы. Различный состав тканей человеческого тела является причиной различного сопротивления электрическому току. Удельное сопротивление тела человека, когда кожный покров находится в сухом состоянии, составляет от 40 000 до 100 000 ом, причем свыше 90% этого сопротивления приходится па кожный покров. Однако сопротивление наружного слоя кожного покрова не остается величиной постоянной, а меняется в весьма широких пределах и зависит: а) от влажности и чистоты кожи, б) от величины поверхности и плотности контакта, в) от величины тока и продолжительности прохождения его через тело человека; г) от величины приложенного напряжения. В случае увлажнения наружного кожного покрова и загрязнения выделениями потовых желез или токопроводящей пылью, эмульсией и т. п. его удельное сопротивление может снизиться до 1000 ом. Удельное сопротивление кожного покрова тем меньше, чем больше площадь соприкосновения с контактами. Здесь мы наблюдаем те же условия, что и в любом проводнике электрического сока (изменение плотности тока). Электрический ток, протекающий через тело человека, вызывает нагрев кожного покрова, увеличивает потовыделение. Выделение тепла при прохождении тока через проводник тем больше, чем больше величина тока и чем больше времени он протекаем но проводнику. Нагрев и потовыделение ведут к резкому снижению электрического сопротивления кожного покрова. Так, например, по данным наблюдений, если сопротивление тела человека при токе в 0,1 ма 500 000 ом, то при токе 10 ма оно снижается до 8000 ом. Большое влияние на сопротивление кожного покрова при прочих равных условиях оказывает величина приложенного напряжения. Чем выше приложенное напряжение, тем больше опасность поражения; это можно объяснить тем, что наряду с другими явлениями может наступить явление пробоя диэлектрика. Безопасное напряжение. Опасность действия электрического тока зависит от ряда условий: состояния человека, продолжительности действия, рода и частоты тока, величины приложенного напряжения. Следовательно, определить заранее величину тока, который может пройти через человека при определенных условиях, практически нет возможности. Поэтому, для определения безопасных условий, обычно на практике ориентируются не на величину поражающего тока, а на величину допустимого напряжения, тем более, что напряжение в той или иной, сети практически можно считать постоянным. В СССР в зависимости от окружающих условий регламентируются величины безопасных напряжений 36 и 12 в, за исключением электросварочных установок дуговой сварки, где допускам ся напряжение до 65 в.
Факторы, влияющие на исход поражения человека токомКонспект по безопасности жизнедеятельности Характер и тяжесть поражения электрическим током зависят от ряда факторов, таких как величина и длительность протекания тока через тело человека, путь тока в теле человека, род и частота действующего тока, индивидуальные свойства человека и свойства окружающей среды, фактор внимания. Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока, проходящего через тело человека. Величина тока, протекающего через тело человека, является основным фактором, влияющим на исход поражения. Чем больше величина тока, протекающего через тело человека, тем большее число заряженных частиц будет взаимодействовать с клетками организма и, следовательно, тем выше может быть тяжесть поражения. Опасность действия электрического тока частотой 50 Гц оценивается по ответным реакциям организма человека (табл. 4.1 – для пути тока в теле человека «рука – рука»). Таким образом, можно выделить три уровня тока через тело человека с соответствующими ответными реакциями организма как наиболее важные с точки зрения оценки опасности поражения человека: пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи. Пороговый ощутимый ток – это наименьшая величина тока через тело человека, вызывающего ощутимые раздражения. Для тока с частотой 50 Гц его величина в среднем составляет 1 мА, а для постоянного тока – 6 мА. Неощутимые токи считаются относительно без опасными. Тем не менее, длительное протекание неощутимого тока через тело человека (даже в течение нескольких минут) может отрицательно сказаться на здоровье и поэтому является недопустимым. Таблица 4.1
Примечание: при токах более 5 А фибрилляция не возникает, сердце останавливается. Пороговый неотпускающий ток – это наименьшая величина тока через тело че ловека, сопровождающаяся судорожными сокращениями мышц и потерей контроля над управлением ими, начиная с которой человек не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока (например, оторвать руки от электродов). При частоте 50 Гц величину этого тока можно считать равной 10 мА. Неотпускающих уровней постоянного тока, строго говоря, нет, т.е. человек при любых значениях тока может оторваться от токоведущей части. Однако в момент отрыва возникают болезненные сокращения мышц, аналогичные наблюдаемым при переменном токе такой же величины. Поэтому в качестве порогового неотпускающего тока при постоянном напряжении условно принимают ток, равный 50 мА, при котором большинство взрослых людей всё же в состоянии выдержать боль, возникающую в момент отрыва рук от электродов. Токи через тело человека, превышающие величину порогового неотпускающего тока, следует считать опасными для человека. Пороговый фибрилляционный ток – это наименьшая величина тока через тело человека, вызывающего фибрилляцию сердца. При частоте 50 Гц величина этого тока составляет около 100 мА, а для постоянного тока – примерно 300 мА. Продолжительность воздействия тока оказывает существенное влияние на исход поражения человека. Чем дольше действие тока, тем больше вероятность тяжёлого или даже смертельного исхода. Объясняется это тем, что с увеличением времени воздействия тока на живые ткани всё большее количество заряженных частиц (носителей электрического тока) взаимодействует с клетками организма и, следовательно, всё большее число клеток оказывается поражённым. С течением времени растёт величина самого тока через тело человека за счёт уменьшения сопротивления тела че ловека, возникающего в результате нагрева тела током. Наконец, при длительном действии тока на организм человека более частыми могут стать совпадения интервалов времени протекания тока через сердечную мышцу с интервалами наиболее уязвимой фазы Т кардиоцикла, когда желудочки сердца находятся в расслабленном состоянии, а вероятность возникновения фибрилляции сердца сильно возрастает. Продолжительность фазы Т около 0,2 с. Путь тока в теле человека оказывает существенное влияние на исход пораже ния. Наиболее тяжёлые электротравмы возникают в случаях, когда на пути тока оказываются жизненно важные органы (мозг, сердце, лёгкие) или уязвимые места, богатые нервными окончаниями, чувствительными к электрическому току. Наиболее опасными путями протекания тока являются: «голова – руки», «голова – ноги», «рука – рука», «рука – ноги». Наиболее уязвимыми местами тела человека считаются: тыльная часть руки, спина, шея, висок, плечи, передние части ног. Образование электрической цепи через уязвимые места при неблагоприятном стечении обстоятельств может привести к тяжёлым исходам поражения при токах даже в несколько миллиампер. Род и частота тока также влияют на исход поражения. Наиболее опасными являются переменные токи частотой 20 - 100 Гц. При частотах меньше 20 Гц или больше 100 Гц опасность поражения током снижается. Токи с частотами в несколько сотен кГц и выше фибрилляции сердца практически не вызывают, однако возможность их термического и биологического действия сохраняется. Индивидуальные свойства человека также влияют на исход поражения током. Физически здоровые 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, лёгких, нервными болезнями. Утомление, возникающее к концу рабочего дня, снижая внимательность, не только увеличивает вероятность поражения током, но и может усугубить его тяжесть. Отягощают электротравму алкогольные опьянения и болезненные состояния. Существует список болезней, препятствующих допуску к работе по обслуживанию действующих электроустановок. Условия внешней среды в некоторых случаях увеличивают опасность поражения током. Повышенная влажность вдыхаемого воздуха, пониженное атмосферное давление, перегрев, уменьшенное содержание кислорода в воздухе или уве личенное содержание углекислого газа повышают чувствительность организма к электрическому току. Фактор внимания учитывает состояние центральной нервной системы человека. Установлено, что последствия поражения в результате неожиданного электрического удара могут оказаться более тяжёлыми по сравнению со случаем, если тот же человек получит электрический удар, ожидая его. Наиболее опасные электротравмы происходят с людьми, случайно оказавшимися под напряжением. Наоборот, если человек знает о грозящей ему опасности, работает в состоянии сосредоточенного внимания, то поражение током, если оно произойдёт, не будет для него неожиданным. Последствия такого поражения, как правило, оказываются менее тяжёлыми. Конспект по безопасности жизнедеятельности rgrtu-640.ru Предельно допустимые значения опасных для человека токов — КиберПедияИсследования показывают, что основными факторами, влияющими на степень поражения человека электрическим током промышленной частоты, являются значение тока, проходящего через его тело, продолжительность его действия и путь прохождения тока по телу человека, а также индивидуальные особенности организма. Установлено также, что ток до 2 мА, проходящий через тело человека, не оказывает заметного действия, и его можно считать безопасным. Увеличение значения тока вызывает у человека дрожание пальцев рук, сокращение мускулов, боли и судороги, а при токе, превышающем 10 мА, создается опасность для жизни. Поэтому опасным током для человека, прикоснувшегося к проводу, находящемуся под постоянно действующим индуцированным напряжением (как, например, при вынужденном режиме тяговой сети переменного тока), принято считать ток, превышающий 10 мА. При кратковременном прохождении тока через тело человека опасность поражения снижается пропорционально времени действия тока. Значения ПДЗ опасных напряжений устанавливают с точки зрения опасности для жизни человека и опасности пробоя изоляции кабелей и устройств, включенных в цепи. Допустимые напряжения в случае опасности для человека определяют в зависимости от допустимого тока и общего сопротивления цепи между проводом и землей, образующегося в момент прикосновения человека к проводу. Это сопротивление обусловлено сопротивлением тела человека и переходными сопротивлениями между проводом и телом человека, телом человека и землей. Сопротивление тела человека в основном зависит от состояния его кожного покрова. Допустимые значения опасных напряжений для кабелей и вводного оборудования, включенного в цепи, определяют с учетом электрической прочности их изоляции, старения изоляции под воздействием постороннего напряжения и других факторов. Действующие ПДЗ опасных напряжений при влиянии тяговых сетей (ТС) переменного тока на цепи воздушных и кабельных линий связи устанавливаются «Правилами защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока ( далее Правила)» приведены в табл. 1. Допустимая действующая продольная ЭДС в жилах кабелей, используемых для различных систем передачи ,приведена в приложении 2, указанных Правил, на длине гальванически неразделенного участка в высокочастотных кабелях и линиях местной связи. Продольной ЭДС (Е) называют разность потенциалов между точками в начале и конце участка сближения на проводнике связи, возникающую в результате внешних влияний. Гальванически неразделенным называется участок цепи, пропускающий постоянный ток, т.е. не содержащий трансформаторов и усилителей. Если эти значения могут быть превышены, то применяют специальные меры по защите обслуживающего персонала и технике безопасности, а допустимые значения длительно и кратковременно допустимых эдс частотой 50 Гц в высокочастотных кабелях и линиях местной сети находят по формулам, приведенным в табл. 2. Из таблицы видно, что допустимые напряжения Таблица 1
определяются рабочим (длительно допустимым) напряжением Uраб для используемого кабеля или вводного оборудования, а также испытательным напряжением изоляции жил кабеля Uисп по отношению к земле. Эти данные приводятся в технических условиях на кабель (вводное оборудование). При дистанционном питании промежуточных усилителей (регенераторов) учитывается напряжение дистанционного питания Uдп и схема его включения, которые зависят от типа используемого оборудования. Требования к вводному оборудованию и допустимые наведенные напряжения приводятся в ОСТ 32.146-2000 «Аппаратура железнодорожной автоматики телемеханики и связи» с учетом рекомендаций Международного союза электросвязи МСЭ-Т серии «К». Таблица .2
Примечание: если в схеме дистанционного питания средняя точка цепи ДП не заземлена, то допустимые напряжения определяются по формулам для схемы «провод – земля». 2. Допустимые значения мешающих влияний для телефонных каналов низкой частоты При влиянии ВЛ и тяговых сетей электрифицированных железных дорог на цепях воздушных и кабельных линий возникают напряжения и токи различных частот, так как во влияющих линиях всегда действуют гармонические составляющие напряжения и тока. Эти индуцированные напряжения и токи вызывают в телефонных каналах низкой частоты появление шумов, которые могут нарушить нормальную работу цепей связи. Человек при помощи телефона воспринимает одни и те же напряжения различных частот неодинаково. Поэтому оценить шум, состоящий из гармонических составляющих с различными частотами в вольтах, если он измерен обычным вольтметром, невозможно. Чтобы проанализировать воздействие токов различных частот, принято сравнивать их акустическое воздействие с акустическим воздействием тока такой же амплитуды, но частотой 800 Гц. В технике связи эта частота является расчетной для каналов низкой частоты. Отношение акустического воздействия тока в телефоне с частотой F к акустическому воздействию такого же тока частотой 800 Гц называют коэффициентом акустического воздействия рf. Значения рfiдля частот от 26 до 5000 Гц, найденные экспериментально, приведены на рис. 1. Рис. 1 Следовательно, для определения полного индуцированного напряжения шума Uшнеобходимо найти индуцированное напряжение каждой гармонической составляющей Ufi , умножить на соответствующие коэффициенты акустического воздействия и сложить по квадратичному закону. Тогда Напряжение Uшназывают псофометрическим напряжением. Таким образом, псофометрическое напряжение - это такое напряжение частотой 800 Гц, которое, действуя в телефонной цепи вместо индуцированных напряжений с различными частотами, оказывает одинаковое с ними мешающее действие. Псофометрическое напряжение измеряют прибором - псофометром. Он состоит из вольтметра и специального фильтра, который включается перед вольтметром и пропускает сигналы различных частот пропорционально их восприятию человеческим ухом. Нормы шума в телефонных каналах низкой частоты приводятся в милливольтах псофометрического напряжения (мВ псоф). Действующие ПДЗ шума для ряда цепей связи приведены в табл. 3. Приведенные значения ПДЗ действительны при волновом сопротивлении линии 600 Ом. Если цепь имеет другое волновое сопротивление и эта цепь замкнута на согласованную нагрузку, то норму напряжения шума определяют, умножая установленные значения на коэффициент kш = , где | Zв | — модуль волнового сопротивления цепи, Ом (при частоте 800 Гц). Таблица 3
Для электрифицированных участков эти нормы разделяются между источниками влияний различных ведомств (с учетом суммирования по квадратичному закону): 0,8 от нормы напряжения шума относится к контактным сетям железных дорог, высоковольтным линиям автоблокировки и продольного электроснабжения; 0,6 — к линиям сильного тока других ведомств.
cyberpedia.su | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
