Факторы, определяющие действие тока на организм человека

К факторам, определяющим действие тока на организм человека, относятся:

1) индивидуальные особенности и состояние организма человека;

2) род и частота тока;

3) величина тока;

4) время действия тока;

5) путь прохождения тока;

6) типы электрических сетей.

1. Действие электрического тока на организм человека определяется электрическим сопротивлением тела человека. Электрическое сопротивление тела человека принимается условно состоящим из трех последовательно включенных сопротивлений (рисунок 12.1) – двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи Z_н эпидермиса и одного внутреннего сопротивления R_в.

Сопротивление наружного слоя кожи состоит из активного сопротивления R_н и емкостного С_н.

В действительной форме сопротивление тела человека записывается в следующем виде:

(12.1)

Сопротивление наружного (R_Н) рогового слоя кожи человека составляет 1 – 100 кОм. Сопротивление внутренних тканей (R_В) организма человека составляет 0,3 – 0,5 кОм. Сопротивление сухой и грубой кожи выше, чем влажной, что характерно для пожилых людей. Сопротивление кожи снижается с повышением влажности. В расчетах принимается сопротивление тела человека

R_Ч = 1000 Ом.

Рисунок 12.1 – Схема электрического сопротивления тела человека

2. Переменный и постоянный ток по-разному действуют на организм человека.

Переменный ток с напряжением до 450 В опаснее, чем постоянный ток.

Постоянный ток с напряжением свыше 550 В опаснее переменного.

При напряжении 450 – 550 В опасность переменного и постоянного тока примерно одинаковая. Наибольшую опасность представляет переменный ток с частотой 50-60 Гц.

3. Величина тока, проходящего через организм человека проявляется в следующем виде (таблица 12.1).

Таблица 12.1 – Характер реакции организма на величину электрического тока по Дальзену

Величина тока, мА	Характер реакции организма человека
Переменный	Постоянный
0,1 – 1,5	6 – 7	Легкое дрожание пальцев (ощутимый)
8 – 10	50 – 70	Судороги рук (неотпускающий)
90 – 100	200 – 300	Сокращение мышц сердца (фибриляционный)

Величина тока определяет степень электрического удара на организм человека. Существуют четыре степени электрического удара:

1 степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания;

2 степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания;

3 степень – потеря сознания и нарушение деятельности сердца или органов дыхания;

4 степень – клиническая смерть, т.е. отсутствие кровообращения и дыхания.

Клиническая смерть – переходная стадия от жизни к смерти. Продолжительность клинической смерти:

- большинство случаев – 4 – 5 мин;

- здоровые люди – 7 – 8 мин;

- отдельные люди – 30 мин.

После клиническое смерти наступает распад клеток головного мозга и биологическая смерть.

В случае поражения человека электрическим током при остановке дыхания лицо (тело) человека становится синим; при остановке сердца лицо (тело) становится белым. При остановке дыхания вероятность спасения высокая.

4. Время действия.

С увеличением времени действия электрического тока сопротивление организма человека уменьшается. Формулы для определения допустимого тока (мА) от времени действия:

в РФ

(12.2)

в Международном электротехническом комитете (МЭК)

(12.3)

где t – время действия, с.

Для промышленных и бытовых электроустановок с напряжением до 1000 В и частотой тока 50 Гц по длительности воздействия допустимый электрический ток имеет следующие значения:

Время действия	Допустимый ток, мА
Длительное действие
В течение 1 с
В течение 0,1 с

Время действия электрического тока на организм человека положено в основу расчета системы защиты и выбора автомата защиты.

5. Путь прохождения тока в организме человека.

Опасность поражения человека электрическим током определяется направлением его движения в организме. Существует десять схем прохождения тока в организме человека. Рассмотри пять основных схем движения электрического тока в организме человека (рисунок 12.2).

6. Степень опасности поражения человека электрическим током при прикосновении к неизолированным токоведущим частям электроустановок зависит от электрической сети и вида прикосновения. Наиболее часто встречаются типы электрических сетей с напряжением до 1000 В, которые подразделяются на:

трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью;

трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью;

однофазная сеть с заземленным проводом;

однофазная сеть с изолированным проводом.

Эквивалентная схема замещения сопротивления изоляции провода фазы может быть представлена следующим образом (рисунок 12.3).

полная рука – нога (40 %) левая – полная нога – рука (20 %)

правая – полная нога – рука нижняя нога – нога верхняя рука – рука

(17 %) (6 %) (6 %)

Рисунок 12.2 – Схема движения электрического тока в организме человека

Рисунок 12.3 – Схема замещения сопротивления изоляции

Рассмотрим схемы прикосновения человека к электрической сети (рисунки 12.4 – 12.7).

Проведем анализ различных сетей.

Из теоретических основ электротехники на основании эквивалентных схем (схемы замещения) сила тока, проходящего через тело человека, для соответствующих сетей записывается в следующем виде.