какое значение силы тока имеет пороговый отпускающий переменный ток с f 50 гц

ООО Свой Мастер & PoliStyle

Статьи:

Действие электрического тока на человека

Как электрический ток действует на человека

Факт действия электрического тока на человека был установлен в последней четверти XVIII века. Опасность этого действия впервые установил изобретатель электрохимического высоковольтного источника напряжения В. В. Петров. Описание первых промышленных электротравм появилось значительно позже: в 1863 г. — от постоянного тока и в 1882 г. — от переменного.

Электрический ток, электротравмы и электротравматизм

Под электротравмой понимают травму, вызванную действием электрического тока или электрической дуги.

Электротравматизм характеризуют такие особенности: защитная реакция организма появляется только после попадания человека под напряжение, т. е. когда электрический ток уже протекает через его организм; электрический ток действует не только в местах контактов с телом человека и на пути прохождения через организм, но и вызывает рефлекторное действие, проявляющееся в нарушении нормальной деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы, дыхания и т. д. Электротравму человек может получить как при непосредственном контакте с токоведущими частями, так и при поражении напряжением прикосновения или шага, через электрическую дугу.

Электротравматизм по сравнению с другими видами производственного травматизма составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым, и особенно летальным, исходом занимает одно из первых мест. Наибольшее число электротравм (60—70 %) происходит при работе на электроустановках напряжением до 1000 В. Это объясняется широким распространением таких электроустановок и сравнительно низким уровнем электротехнической подготовки лиц, эксплуатирующих их. Электроустановок напряжением свыше 1000 Вв эксплуатации значительно меньше, и обслуживает их специально обученный персонал, что и обусловливает меньшее количество электротравм.

Причины поражения человека электрическим током

Причины поражения человека электрическим током следующие: прикосновение к неизолированным токоведущим частям; к металлическим частям оборудования, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции; к неметаллическим предметам, оказавшимся под напряжением; поражение током напряжения шага и через дугу.

Виды поражений человека электрическим током

Электрический ток, протекающий через организм человека, воздействует на него термически, электролитически и биологически. Термическое действие характеризуется нагревом тканей, вплоть до ожогов; электролитическое — разложением органических жидкостей, в том числе и крови; биологическое действие электрического тока проявляется в нарушении биоэлектрических процессов и сопровождается раздражением и возбуждением живых тканей и сокращением мышц.

Различают два вида поражения организма электрическим током: электрические травмы и электрические удары.

Электрические травмы — это местные поражения тканей и органов: электрические ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи.

Электрические ожоги возникают в результате нагрева тканей человека протекающим через него электрическим током силой более 1 А. Ожоги могут быть поверхностные, когда поражаются кожные покровы, и внутренние — при поражении глубоколежащих тканей тела. По условиям возникновения различают контактные, дуговые и смешанные ожоги.

Электрические знаки представляют собой пятна серого или бледно-желтого цвета в виде мозоли на поверхности кожи в месте контакта с токоведущими частями. Электрические знаки, как правило, безболезненны и с течением времени сходят.

Электрометаллизация кожи — это пропитывание поверхности кожи частицами металла при его разбрызгивании или испарении под действием электрического тока. Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность, окраска которой определяется цветом соединений металла, попавшего на кожу. Электрометаллизация кожи не представляет собой опасности и с течением времени исчезает, как и электрические знаки. Большую опасность представляет металлизация глаз.

К электрическим травмам, кроме того, относятся механические повреждения в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока (разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия — воспаление глаз в результате действия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Пороговые значения электрического тока

Электрический ток различной силы оказывает различное действие на человека. Выделены пороговые значения электрического тока: пороговый ощутимый ток — 0,6. 1,5 мА при переменном токе частотой 50 Гц и 5. 7 мА при постоянном токе; пороговый неотпускающий ток (ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник) — 10. 15 мА при 50 Гц и 50. 80 мА при постоянном токе; пороговый фибрилляционный ток (ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца) — 100 мА при 50 Гц и 300 мА при постоянном электрическом токе.

От чего зависит степень действия электрического тока на организм человека

Исход поражения также зависит от длительности протекания тока через человека. С увеличением длительности нахождения человека под напряжением эта опасность увеличивается.

Индивидуальные особенности организма человека значительно влияют на исход поражения при электротравмах. Например, неотпускающий ток для одних людей может быть пороговым ощутимым для других. Характер действия тока одной и той же силы зависит от массы человека и его физического развития. Установлено, что для женщин пороговые значения тока примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин.

Степень действия тока зависит от состояния нервной системы и всего организма. Так, в состоянии возбуждения нервной системы, депрессии, болезни (особенно болезней кожи, сердечно-сосудистой системы, нервной системы и др.) и опьянения люди более чувствительны к протекающему через них току.

Существенно влияет на исход поражения путь тока через тело человека. Опасность поражения особенно велика, если ток, проходя через жизненно важные органы — сердце, легкие, головной мозг, — действует непосредственно на эти органы. Если ток не проходит через эти органы, то его действие на них только рефлекторное и вероятность поражения меньше. Установлены наиболее часто встречающиеся пути тока через человека, так называемые «петли тока». В большинстве случаев цепь тока через человека возникает по пути правая рука — ноги. Однако утрату трудоспособности более чем на три рабочих дня вызывает протекание тока по пути рука — рука — 40 %, путь тока правая рука — ноги — 20 %, левая рука — ноги — 17 %, остальные пути встречаются реже.

Опасность переменного тока зависит от частоты этого тока. Исследованиями установлено, что токи в диапазоне от 10 до 500 Гц практически одинаково опасны. С дальнейшим увеличением частоты значения пороговых токов повышаются. Заметное снижение опасности поражения человека электрическим током наблюдается при частотах более 1000 Гц.

Следовательно, действие электрического тока на организм человека многообразно и зависит от многих факторов.

Источник информации: «Школа для электрика: электротехника и электроника»

Источник

Пороговые значения токов

Воздействие электрического тока на организм

Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая:

а) термическое действие

Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме, т.е. к повреждению организма, вызванного воздействием электрического тока или электрической дуги (ГОСТ 12.1.009-76).

Различают (условно):

А. Местные электротравмы:

· электрический ожог, перегрев внутренних органов;

· металлизация кожи частицами расплавившегося под действием электрической дуги металла;

· механические повреждения, вызванные непроизвольными сокращениями мышц под действием тока (редко).

Интенсивность и характер этого процесса зависит от следующих факторов:

1) характера тока (постоянный, переменный, выпрямленный);

4) пути прохождения и др.;

5) состояния первичной системы;

в) изменения состояния организма (расслабление, алкоголь, утомление, заболевание щитовидной железы).

При воздействии тока выделяются 3 основные реакции:

2) судорожное сокращение мышц;

3) фибрилляция сердца.

Соответственно, токи, вызывающие эти реакции, называются:

Минимальные их значения называются пороговыми.

При воздействии переменного тока частотой f = 50 гц наблюдаются следующие воздействия тока:

Действие тока 20-30 мА – ощущения весьма болезненны, самостоятельное освобождение от контакта невозможно.

Неотпускающее значение (6-20 мА) тока приводит к тому, что человек не в состоянии освободиться и возникает опасность длительного протекания тока, а это ведет к затруднению и нарушению дыхания.

Процесс фибрилляции сердца необратим, т.е. самовосстановление нормального биения невозможно. Сила тока, вызывающая фибрилляцию, является смертельной. Пороговые значения фибрилляционных токов индивидуальных: они зависят от массы тела, состояния организма, а также от длительности протекания тока и его пути.

Для исхода электротравмы большое значение имеет путь тока. Особенно тяжелое поражение, если на пути тока оказываются сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг. Это, в частности, происходит при двухфазном (двухполюсном) прикосновении к токоведущим частям.

Поскольку выделено 3 реакции на действие тока, существует и 3 критерия электробезопасности и соответствующие им уровни допустимых токов (ГОСТ 12.1.038-82):

Параметры окружающей среды тоже в большой мере влияют на электробезопасность. Это, прежде всего, влажность, температура, наличие токопроводящей пыли, материал пола и т.п.). Во влажных помещениях или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, например, увеличивается площадь контакта человека с токоведущими частями. Если в помещении заземлен пол и есть заземленные металлические конструкции, человек все время как бы связан с одним полюсом (землей) ЭУ. В этом случае любое прикосновение человека к токоведущим частям сразу приводит к его двухполюсному включению в электрическую цепь.

Источник

Что такое ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи, их пороговые значения и их действия на человека.

Неотпускающий ток

Какой ток является неотпускающим?

Документ:

межгосударственный стандарт ГОСТ 12.1.009-76 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Термины и определения», утвержденный постановлением Госстандарта Республики Беларусь от 17.12.1992 № 3; введен в действие в качестве государственного стандарта Республики Беларусь.

Неотпускающий ток – это электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.

Увеличение тока сверх порогового ощутимого вызывает у человека судороги мышц и болезненные ощущения, которые с ростом тока усиливаются и распространяются на всё бо¢льшие участки тела.

Так, при 3–5 мА (50 Гц) действие тока ощущается всей кистью руки; при 8–10 мА боль резко усиливается и охватывает всю руку, сопровождаясь непроизвольными сокращениями мышц руки и предплечья.

При 10–15 мА (50 Гц) боль становится едва переносимой, а судороги мышц рук оказываются настолько сильными, что человек не в состоянии их преодолеть. В результате он не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, и оказывается будто прикованным к ней.

Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током, а наименьшее его значение – пороговым неотпускающим током.

При постоянном токе неотпускающих токов, строго говоря, нет, т.е. человек при любых значениях тока может самостоятельно разжать руку, в которой зажат проводник, и таким образом оторваться от токоведущей части. Однако в момент отрыва возникают болезненные сокращения мышц, аналогичные тем, которые наблюдаются примерно при таком же переменном токе.

Значения пороговых неотпускающих токов у людей различны. Они различаются также у мужчин, женщин и детей. Средние значения их составляют:

– для мужчин – 16 мА при 50 Гц и 80 мА при постоянном токе;

– для женщин – соответственно 11 и 50 мА;

– для детей – соответственно 8 и 40 мА.

Ток, превышающий пороговый неотпускающий ток, усиливает судорожные сокращения мышц и болевые ощущения, которые распространяются на более обширную область тела человека.

Ток больше 50 мА вплоть до 100 мА (50 Гц) действует значительно сильнее тока 25–50 мА, т.е. нарушения работы легких и сердца проявляются через меньший промежуток времени. При этом токе, как и при токе 25–50 мА, первыми (по времени) поражаются, как правило, легкие, а затем – сердце.

Элла Горюнова, ведущий инженер по охране труда ОАО «Управляющая

Ощутимый и неотпускающий ток. Их пороговое значение в электроустановках переменного тока

Сила тока является основным фактором, определяющим исход поражения, чем больше величина силы тока, тем опаснее его действие.

Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлено три категории тока.

— пороговый ощутимый ток — наименьшее значение тока, при котором человек начинает ощущать его действие — 1,5мА — при переменном токе; при постоянном токе действие тока не ощущается;

Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражение человека и в этом смысле его можно считать безопасным, но длительное его прохождение через тело человека недопустимо т.к. отрицательно влияет на здоровье. Ощутимый ток может стать косвенной причиной несчастного случая, т.к его неожиданное действие может вызвать у человека растерянность, опасные резкие движения, падения с высоты.

2. Мероприятия безопасности в нормальном режиме работы электроустановок.

2.1 Ограждение токоведущих частей.

При обслуживании электроустановок причиной поражения током может стать случайное прикосновение или недопустимое приближение к токоведущим частям.

Различают токоведущие и нетоковедущие частиэлектрооборудования, находящиеся под напряжением.

Токоведущиминазываются металлические части электрооборудования, находящиеся под напряжением.

Под не токоведущими частямипонимают металлические части, не находящиеся под напряжением, к ним относятся корпуса оборудования, защитные кожухи или ограждения, оболочки кабелей.

Так вот, чтобы исключить такую опасность, токоведущие части покрывают изоляцией, закрывают защитными ограждениями, используют блокировки, располагают электрооборудования на недоступной высоте, используют сигнализацию. Ограждение токоведущих частей может быть предусмотрено конструкцией оборудования и являться, поэтому его обязательной частью.

В тех случаях, когда токоведущие части электрического оборудования не имеют конструктивных укрытий, для них и применяют устройство защитных ограждений в виде кожухов, крышек, ящиков, сеток (т.е. из трудно сгораемого материала).

Ограждающие устройства делятся на:

—сплошные

(в виде кожухов, крышек) применяются в электроустановках до 1000 В;

—сетчатые ограждения

имеют двери, которые закрываются на замок.

2.2. Блокировочные устройства.

Блокировкой называется автоматическое устройство, при помощи которого предотвращают неправильные, опасные для человека действия.

Рабочими элементами блокировки могут быть механические устройства, защелки, фигурные вырезы, блок-контакты, которые воздействуют на разрыв электрической цепи.

Электрическая блокировка позволяет отключать напряжение при открывании дверей ограждений, дверей корпусов и кожухов или при снятии крышек.

Блокировочные устройства необходимо применять в

электротехнических установках и радиотехнической аппаратуре в тех случаях, когда в них используются напряжения более 250 В по отношению к земле.

По принципу действия блокировки делятся на:

2.3. Применение токов безопасных параметров.

Наибольшая степень безопасности достигается при малых напряжениях не более 42 В, их применение сильно снижает опасность поражения током.

Малые напряжения используют в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и вне помещений — для питания таких потребителей тока, как ручные электрифицированные инструменты, переносные лампы, лампы местного освещения, сигнализация.

Источниками малого напряжения (42, 36, 24, 12 В) чаще всего служат понижающие трансформаторы небольших размеров, аккумуляторы, преобразователи частот, батареи гальванических элементов.

2.4. Расположение токоведущих частей на недосягаемой высоте или в

недоступном месте обеспечивает безопасность без ограждений и блокировок.

2.5. Защитное разделение сетей.

Сеть разделяют на ряд небольших участков сети с таким же напряжением,

то такая сеть будет незначительную емкость. Высокое емкостное сопротивление изоляции и небольшой ток потерь (токи поражения). Такая сеть будет безопасной. Электрическое разделение сетей достигается при помощи разделительного трансформатора.

Область применения разделительных сетей — электроустановки напряжением до 1000 В.

Пороговые значения различных видов тока

Примечание: Мгновенная остановка сердца наступает при силе тока, равной 5 А.

Особенности воздействия электрического тока на организм человека приведено в табл. 2.2.2.

Особенности воздействия электрического тока на организм человека

Род и частота электрического тока. Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного, что видно из сопоставления пороговых значений ощутимого и неотпускающего постоянного и переменного токов. Но это справедливо лишь до напряжений 250-300 В. При более высоких значениях напряжения постоянный ток становится более опасным, чем переменный (с частотой 50 Гц).

При воздействии на тело человека переменного тока важное значение имеет его частота. С увеличением частоты тока полное сопротивление тела уменьшается и при 10-20 кГц наружный слой кожи практически утрачивает устойчивость к электрическому току, что также приводит к увеличению тока, проходящего через тело человека, а следовательно, повышается опасность поражения.

Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 До 1000 Гц. При дальнейшем повышении частоты опасность поражения уменьшается и при частотах 45-50 кГц полностью исчезает. Эти токи опасны лишь с точки зрения ожогов. Снижение опасности поражения током с ростом частоты становится практически заметным при 1-2 кГц.

Продолжительность воздействия электрического тока. Длительное воздействие электрического тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным поражениям человека. Безопасным считается длительное воздействие тока силой 1 мА, при продолжительности действия до 30 с безопасен ток 6 мА.

Практически допустимыми с достаточно малой вероятностью поражения приняты следующие значения силы тока (табл. 2.2.3).

Путь прохождения тока через тело человека играет самую существенную роль в исходе поражения, так как он может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг и т.д.

Действие электрического тока на организм человека. Различные токи

Пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи

Обычно человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока промышленной частоты 50 Гц при величине 0,6-1,5 мА и постоянного тока 5-7 мА. Эти токи называются ощутимыми пороговыми токами
. Они не представляют опасности для человека, и человек может самостоятельно отключиться от цепи.

При переменных токах 5-10 мА раздражающее действие электрического тока становится более сильным, появляется боль в мышцах и непроизвольное их сокращение. При токах 10-15 мА боль в мышцах становится такой сильной, что человек уже не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока (не может разжать руку, отбросить от себя провод и т.д.). Переменные токи 10-15 мА и выше и постоянные токи 50-80 мА и выше называются неотпускающими токами

Электрический ток около 100 мА и более при частоте 50 Гц и 300 мА и более при постоянном напряжении за короткое время (1-2 с) поражает мышцу сердца человека и вызывает его фибрилляцию. Эти токи называются фибрилляционными

Токи более 5 А вызывают паралич сердца и дыхания, минуя стадию фибрилляции сердца. При длительном протекании тока (несколько секунд) – тяжелые ожоги, разрушение тканей организма человека.

– электрический ток, вызывающий при прохождении через тело человека ощутимые раздражения.

– электрический ток, вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат провод.

– электрический ток, вызывающий при прохождении через тело человека фибрилляцию сердца.

Наименьшие значения этих токов называются пороговыми

Пороговые значения ощутимого, неотпускающего, фибрилляционного токов, полученные в результате экспериментальных исследований, приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Пороговые значения ощутимого, неотпускающего и фибрилляционного токов

Переменный ток 50 Гц

Путь протекания тока через человека

Большое значение в исходе поражения имеет путь протекания электрического тока через тело человека. Наиболее тяжелые последствия будут, если на пути тока оказывается сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг (путь тока: рука-ноги, рука-рука, шея-ноги, шея-рука).

Приведенные в таблице 1.1 данные соответствуют прохождению тока через человека по пути рука-рука или рука-ноги.

Из таблицы 1.1 так же видно, что воздействие на человека постоянного и переменного тока различно – переменный ток промышленной частоты опаснее постоянного тока того же значения.

Продолжительность воздействия электрического тока

Важное значение для оценки опасности поражения электрическим током имеет продолжительность протекания тока через человека

. С увеличением продолжительности протекания повышается вероятность тяжелого или смертельного исхода. Кратковременное (несколько сотых секунды) воздействие даже значительных токов (100 А и более) может и не иметь тяжелых последствий. Влияние длительности прохождения тока через тело человека на исход поражения можно оценить формулой:

где: Ih — ток, проходящий через тело человека, мА, t — продолжительность прохождения тока, с.

Указанное следует из факта, что с увеличением времени прохождения тока сопротивление тела человека падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению её сосудов и усилению снабжения этого участка кровью и увеличению токовыделения.

На рисунке 1.2. приведен полученный экспериментально график, определяющий степень опасности поражения человека при воздействии электрического тока различных значений в течение различных интервалов времени.

Рис.1.2 График 0,5% вероятности возникновения фибрилляции сердца.

Из графика следует, что для пары значений тока и продолжительности его протекания, находящейся вне заштрихованной области, вероятность возникновения фибрилляции выше 0,5%.

Зависимость представленная на рис. 1.2., может быть выражена формулой:

— ток, вызывающий фибрилляцию с вероятностью 0,5%, мА;
t
— продолжительность протекания электрического тока через тело человека, с.

Индивидуальные свойства человека

Установлено, что физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары. Повышенною восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, лёгких, нервными болезнями.

Условия внешней среды

Состояние окружающей среды существенно влияет на опасность поражения электрическим током. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разрушающе действуют на изоляцию электроустановок, а высокая температура окружающего воздуха снижает электрическое сопротивление человека, что ещё больше увеличивает опасность поражения его током. Воздействие тока на человека усугубляют токопроводящие полы и близко расположенные к электрооборудованию металлические конструкции, имеющие связь с землёй, так как при одновременном касании к этим предметам и корпусу электрооборудования, случайно оказавшемуся под напряжением, через человека пойдёт ток опасной величины.

Воздействие на человека электромагнитных полей

При эксплуатации электроэнергетических установок высокого напряжения (330 кВ и выше) – открытых распределительных устройств (ОРУ), воздушных линий электропередачи (ВЛ), необходимо учитывать отрицательное воздействие на человека электромагнитного поля. Биологически активными являются электрические и магнитные поля, напряженность которых превышает допустимые значения.

Предельно допустимый уровень напряженности (Е) воздействующего электрического поля (ЭП) составляет 25 кВ/м. Нахождение человека в ЭП напряженностью более 25 кВ/м без применения индивидуальных средств защиты не допускается.

При уровне напряженности ЭП свыше 5 до 20 кВ/м допустимое время пребывания людей рассчитывается по формуле:

где: Е — уровень напряженности воздействующего ЭП (кВ/м); Т — допустимое время пребывания (ч)

При уровне напряженности ЭП, не превышающем 5 кВ/м, пребывание людей в ЭП допускается в течение всего рабочего времени ( 8 час).

Допустимая напряженность (Н) или индукция (В) магнитного поля (МП) для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия в зависимости от пребывания в МП определяется в соответствии с таблицей 1.2.

Табл. 1.2. Допустимые уровни магнитного поля

Время пребывания, ч.

Допустимые уровни МП Н(А/м)/В(мкТл) при воздействии

Источник