Поражения электрическим током при прикосновении. Условия поражения электрическим током. Стоит ли вызывать скорую помощь

7.Защита от воздействия электрического тока.

7.1. Действие электрического тока на организм человека.

При эксплуатации и ремонте электрических сетей и электрооборудования человек может оказаться в непосредственном соприкосновений с находящимися под напряжением частями электропроводок. В результате прохождения тока через организм человека может произойти нарушение его жизнедеятельности функции. Общие нарушения вызывают сбои функции центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения.

Электрический ток проходя через тело человека может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действие.

Биологическое действие проявляется в возбуждении и раздражении живых тканей организма;

Тепловое – в способности вызывать ожоги отдельных участков тела;

Механическое – приводит к разрыву тканей, вывиху суставов, и повреждению костей;

Химическое – к электролизу крови (разложению).

Опасность электрического тока состоит в том, что он не имеет внешних признаков и не ощущается органами чувств человека. Только в момент прикосновения к токоведущим частям и возникновения поражающего действия организм начинает ощущать болевые проявления от протекания тока.

Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов, в том числе силы тока, электрического сопротивления тела человека и длительности протекания тока через него, рода и частоты тока, пути его прохождения, индивидуальных свойств организма и условий окружающей среды.

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный .

Ощутимый – это электрический ток, который при прохождений через организм вызывает ощутимое раздражение. В качестве этого критерия электробезопасности принят ток I =0,6 мА, который не вызывает нарушений деятельности организма. Допустимая длительность протекания такого тока через тело человека не более 10 минут.

Неотпускающий – ток, который при прохождении через тело человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, ноги или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим проводником. В качестве этого критерия электробезопасности принят ток I =6 мА . Длительность воздействия такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.

Фибрилляционный – ток, вызывающий при прохождений через организм фибрилляцию сердца – хаотические, разновременные и разрозненные сокращения мышечных волокон сердца и паралич дыхания.

При частоте тока 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока – примерно 100 мА. При постоянном токе средним значением порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА, а верхним пределом 5 А.

На степень поражения сильно влияет электрическое сопротивление тела человека, которое изменяется в очень больших пределах.

Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи толщиной около 0,2 мм, состоящий из ороговевших клеток. Удельное электрическое сопротивление сухой кожи равно 3∙10 3 -2∙10 4 Ом∙м, а внутренних мышечных тканей – 200-300 Ом∙м. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы) может снизить сопротивление до значений, близких к значению внутреннего сопротивления, что увеличивает опасность поражения человека током.

Такое же влияние оказывает увлажнение кожи, а также загрязнение проводящей пылью или грязью.

Повышение напряжения приложенного к телу человека, в десятки раз уменьшает сопротивление кожи, а следовательно и полное сопротивление тела, которое приближается к своему наименьшему значению 300-500 Ом.

В качестве расчётных значений электрическое сопротивление тела человека принимают 1000 Ом при напряжении U = 50В и 6000 Ом при U = 36В.

В связи с большими различиями значений сопротивлений тканей человека и невозможностью заранее предвидеть место контакта тела человека с токоведущими частями оборудования, определить поражающую силу тока невозможно. Для оценки безопасных условий исходят из допустимых напряжений.

Безопасным напряжением считают напряжение 36 В(для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и электроинструмента в помещениях с повышенной опасностью) и 12 В в особо опасных помещениях (при работах внутри котлов, металлических резервуарах и др.).

В производственных процессах используют два рода тока: постоянный и переменный. При напряжениях до 500 В опасность поражения переменным током выше чем постоянным. Переменный ток частотой 50 Гц представляет наибольшую опасность, а с повышением частоты эта опасность уменьшается.

Опасность поражения электрическим током зависит от условий выполнения работ в производственных помещениях. По степени опасности поражения людей электрическим током производственные помещения, согласно ПУЭ, подразделяют на помещения особо опасные, с повышенной опасностью и без повышенной опасности.

Особо опасные помещения имеют повышенную влажность (по производственным условиям относительная влажность в них приближается к 100%) или химически активную среду, которая постоянно или длительно разрушающе действует на изоляцию и токоведущие части. Возможно и одновременное Действие этих двух факторов, определяющих признаки повышенной опасности производственных помещений. Особо опасными помещениями являются пропиточные, гальванические, газогенераторные участки и отделения, душевые, прачечные, помещения для зарядки аккумуляторов и др. В них разрешается работать электроинструментом напряжением не выше 42В при обязательном применении средств индивидуальной защиты (диэлектрических перчаток, ковриков и др.). Переносные электрические светильники должны иметь напряжение не более 12В.

Помещения с повышенной опасностью – это такие помещения, в которых относительная влажность длительно превышает 75%; имеются токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные и др.) или токопроводящая пыль; температура воздуха длительно превышает +35°С; установлены большие заземлённые металлические конструкции и возможно одновременное прикосновение человека к имеющим соединение с землёй металлоконструкций зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой. К таким помещениям относят кузнечные, механические, столярные производственные участки и отделения, неотапливаемые складские помещения и др. Напряжение электроинструмента и переносных электрических светильников, применяемых в помещениях с повышенной опасностью, не должно превышать 42В.

Помещениями без повышенной опасности являются все помещения, в которых отсутствуют факторы, определяющие особую и повышенную опасность помещений. Это служебные и бытовые помещения, отапливаемые склады и др.

Электроустановки вне помещений по степени опасности приравнивают к электроустановкам, эксплуатируемых в особо опасных помещениях.

Все электроустановки (трансформаторы, электрооборудование, электроприборы и т.п.) согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) по условиям электробезопасности разделяют на:

· электроустановки напряжением выше 1000В.

· электроустановки напряжением до 1000В.

· электроустановки с малым напряжением, не превышающим 42В.

7.2.Опасность прикосновения к токоведущим частям в сетях с изолированной и глухозаземленной нейтралью.

Степень поражения при прикосновении к токоведущим частям электрической сети зависит от схемы прикосновения человека, напряжения сети, режима нейтрали сети, качества изоляции токоведущих частей от земли и других факторов.

Наибольшую опасность представляет двухфазное (двухполюсное) прикосновение, при котором человек одновременно присоединяется к двум фазам электроустановки и оказывается под действием рабочего напряжения. Ток I ч, проходящий через тело человека, будет зависеть в этом случае только от напряжения сети и электрического сопротивления тела человека (рис. 7.1).

В сети постоянного тока или однофазной сети ток через тело человека, А:

I = U раб / R ч

где U раб – рабочее напряжение сети, В,

R ч – сопротивление тела человека, Ом.

В трёхфазной сети при касании двух линейных проводов:

I ч = U л / R ч = √3U ф / R ч

где U Л – линейное напряжение сети, В,

U Ф – фазное напряжение сети, В.

Такое включение человека встречается достаточно редко, чаще имеет место однофазное прикосновение. В этом случае на протекающий через человека ток оказывает влияние режим нейтрали источника тока (изолированная или глухозаземлённая), сопротивление изоляции и ёмкость фаз относительно земли.

В трёхфазной сети с изолированной нейтралью напряжением до 1000В (рис. 7.2а) при условии её малой протяжённости емкостным сопротивлением можно пренебречь, и тогда ток проходящий через человека:

I ч = 3U ф /(3R ч + r и)

Из приведённой формулы следует, что в неразветвлённых сетях небольшой протяжённости опасность поражения человека тем больше, чем ниже уровень изоляции (сопротивление изоляции проводов – r и). относительно земли.

В сетях с глухозаземлённой нейтралью (рис. 7.2б) ток, который пройдёт через человека при его прикосновении к фазе, будет:

I ч = U Ф / (R ч + R о)

В этом случае при прикосновении к одной из фаз трёхфазной четырёхпроводной сети с глухозаземлённой нейтралью человек оказывается практически под фазным напряжением.

7.3.Опаснсть напряжения прикосновения и шага.

При пробое или нарушении изоляции электроустановок (рис.7.3) их корпуса и соединённые с ними заземлители оказываются под напряжением. При прикосновении к любому корпусу электроустановки 1, 2, 3 возникает опасность поражения человека электрическим током. Ток, протекающий через корпус электроустановки и заземлитель, растекается по значительному объёму земли. В этом случае земля становится участком электрической цепи. Пространство вокруг заземлителя, где проходит растекание тока на землю, называют полем растекания.

Для выявления закономерности распределения потенциалов на поверхности земли в зоне растекания тока примем допущение что ток замыкания I з стекает в землю через полусферический заземлитель радиусом r , находящийся в однородном грунте с удельным сопротивлением ρ , Ом∙м. (Распределение потенциала на поверхности земли при растекании тока в грунте показан на рис. 7.4.).

Потенциал т.А, находящийся на расстоянии х А от заземлителя можно определить из выражения:

(7.1)

Из выражения (7.1) видно, что потенциал на поверхности земли вокруг полушарового заземлителя изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от максимального значения до нуля по мере удаления от заземлителя.

При попадании человека в зону растекания тока, он может оказаться под разностью потенциалов, которая существует между двумя точками земли, на которых стоит человек. Эту разность потенциалов между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек, называют напряжением шага .

Напряжение шага U ш можно определить как разность потенциалов между точками А и В на поверхности земли (рис.7.3).

Напряжение шага зависит от ширины шага α, и расстояния х А от места замыкания на землю. По мере удаления от места замыкания опасность шаговых напряжений уменьшается: U ш1 › U ш2 (рис. 7.3). На расстоянии около 20м от места замыкания шаговое напряжение практически не представляет опасности. При шаге равном 0,8м вблизи места растекания тока шаговое напряжение может достигать 100 – 150В. Такое напряжение при протекании тока по пути «нога – нога» может вызвать судороги мышц ног, и человек может упасть на землю.

Для уменьшения шагового напряжения в зоне растекания тока человек должен соединить ноги вместе, и не спеша выходить из опасной зоны так, чтобы при передвижении ступня одной ноги не выходила за пределы другой.

Напряжением прикосновения называют напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или напряжение, приложенное к телу человека.

Корпуса электроустановок 1, 2, 3, которых может коснуться человек (рис.7.3), соединённых заземляющей шиной с заземлителем, при пробое изоляции окажутся под тем же потенциалом, что и сам заземлитель- j з

Потенциал другой точки – это потенциал основания (земли) в том месте где стоит человек – j осн

В этом случае напряжение прикосновения будет:

Где – коэффициент напряжения прикосновения, учитывающей форму потенциальной кривой при полусферическом заземлителе. При заземлителях другой формы коэффициент α 1 определяют из других выражений.

Таким образом, напряжение прикосновения для человека (рис.7.3.), касающегося заземлённого корпуса электроустановки и стоящего на земле, определяется отрезком ОС и зависит от формы потенциальной кривой и расстояния х между человеком и заземлителем: чем дальше от заземлителя находится человек, тем больше U пр и наоборот.

При наибольшем расстоянии х = ∞, а практически при х ≥ 20м напряжение прикосновения имеет наибольшее значение:

U ПР =U З ;

Это наиболее опасный случай прикосновения.

При наименьшем значении х , т.е. когда человек стоит непосредственно на заземлителе U ПР =0 , и .

Это безопасный случай, при котором человек не подвергается воздействию напряжения, хотя он и находится под потенциалом заземлителя.

При других значениях х в пределах 0…20м U пр плавно возрастает от 0 до з, а от 0 до 1 (пунктирная кривая на рис. 7.3.).

7.4. Организационные мероприятия и технические средства,

обеспечивающие безопасность работ в электроустановках.

Обслуживание электроустановок, производство монтажных, ремонтных и наладочных работ требуют выполнения организационных и технических мероприятий, применения технических средств по предупреждению поражения человека электрическим током.

Работы в действующих установках по мерам безопасности разбивают на 4 категории:

При полном снятии напряжения;

При частичном снятии напряжения;

Без снятия напряжения вблизи и на токоведущих частях, находящихся под напряжением;

Без снятия напряжения вдали от токоведущих частей, находящихся под напряжением

Правилами техники безопасности определены требования к персоналу, обслуживающему электроустановки.

7.5.Защита от поражения электрическим током при прикосновении к

нетоковедущим частям электроустановок.

Для устранения опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и к другим нетоковедущим металлическим частям, оказавшимся под напряжением в результате нарушения изоляции, применяют защитное заземление, зануление и защитное отключение .

Защитным заземлением называют преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением, с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство состоит из заземлителя и заземляющих проводников. Заземлителем является металлический проводник (электрод) или группа соединённых между собой проводников (электродов), находящихся в непосредственном соприкосновении с землёй. Заземляющим проводником называют металлический проводник, который соединяет заземляемые части электроустановки с заземлителем.

Принцип действия защитного заземления заключается в снижении до безопасных значений напряжений прикосновения . Это достигается путём уменьшения потенциала заземлённого оборудования, за счёт уменьшения сопротивления заземлителя.

При замыкании токоведущих частей на заземлённый корпус электроустановки он окажется под напряжением U З =I З R З Человек при прикосновении к корпусу попадает под напряжение. Ток протекающий через тело человека будет

Из этого выражения видно, что ток через человека можно уменьшить путём уменьшения сопротивления заземления R з и коэффициента прикосновения или увеличения общего сопротивления человека R оч .

Защитное заземление применяют в трёхфазных сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью. (рис. 7.5-а) и сетях напряжением выше 1000 В с заземлённой нейтралью. (рис. 7.5-б).

Сопротивление заземляющего устройства Rз в таких случаях не должно быть больше нормированной величины. Эта величина зависит от напряжения электроустановки, мощности источника питания и является основным показателем, характеризующим пригодность защитного заземления для данных условий.

Согласно ПУЭ и ГОСТ 12.1.030-81 « ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление » в электроустановках переменного тока напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом. Если мощность источника питания (трансформатора, генератора) не превышает 100 кВ ·А, то сопротивление заземляющего устройства может достигать 10 Ом, но не более.

В электроустановках с напряжением выше 1000 В сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 250/I з (где I з – ток замыкания на землю). При использовании заземляющего устройства одновременно и для электроустановок напряжением до 1000 В его сопротивление R з = 125/I з . Во всех случаях сопротивление R з не должно превышать 10 Ом.

Сопротивление заземления измеряют не реже одного раза в год в периоды наименьшей проводимости:один раз летом при наибольшем просыхании почвы, один раз зимой при наибольшем промерзании почвы. Контроль сопротивления заземления проводят при помощи измерителей защитного заземления типов МС-08, М-416 и др.

7.6 Расчёт защитного заземления .

Расчёт заключается в определении числа заземляющих проводников (труб, стержней), и длины соединяющей полосы, способа размещения в грунте.

Порядок расчёта заземлителей.

1. Зная напряжение, мощность и режим нейтрали электроустановки, определяют нормируемую величину сопротивления –R з.

2. Определяют расчётное удельное сопротивление грунта .

За расчётное удельное сопротивление грунта принимают наибольшее его значение в течении года

где – удельное сопротивление грунта, полученное при измерении, Ом*м

Ψ – коэффициент, учитывающий увеличение удельного сопротивления земли в течении года для разных климатических зон. По таблице 3.11 и 3.12 [ 7 ].

3.Рассчитывают сопротивление R В вертикальных одиночных заземлителей по эмпирическим формулам табл. 3.1 , табл. 11.4.[ 4 ].

4. Определяют число вертикальных заземлителей n с учетом коэффициента использования вертикальных электродов.

Сначала принимают =1. Затем уточняют количество электродов с учетом выбранного по табл. 3.2. значения , который зависит от числа заземлителей, способа их размещения и от отношения расстояния а между заземлителями к их длине l.

5. Находят длину соединяющей вертикальные электроды полосы. При размещении электродов в ряд длина полосы l n =1.05*a(n-1)

При размещении по контуру l n =1.05*a*n

6. По расчетным и выбранным параметрам полосы определяют ее сопротивление R г по эмпирическим формулам табл. 3.1[ 7 ] , табл. 11.4.[ 4 ].

7. Определяют результирующее сопротивление R общ растеканию тока сложного заземлителя с учетом экранирования между полосами и вертикальными электродами, учитываемого коэффициентом использования горизонтального полосового электрода.

Результирующее сопротивление заземлителей не должно превышать нормируемую величину, £

Зануление .

Этот способ защиты от поражения электрическим током заключается в преднамеренном электрическом соединении металлических нетоковедущих частей электроустановок, которые могут оказаться под напряжением, с нулевым защитным проводником.

Нулевым защитным проводником называют проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземлённой нейтральной точкой в трёхфазных сетях, с глухозаземлённым выводом обмотки источника тока в однофазных сетях и с глухозаземлённой средней точкой обмотки источника в сетях постоянного тока.

Принципиальная схема зануления в сети трёхфазного тока показана на рис. 7.6.

Защитный эффект зануления состоит в уменьшении длительности замыкания на корпус и, следовательно, в снижении времени воздействия электрического тока на человека.

Это достигается путём подключения корпусов электроустановок к нулевому проводу. При таком соединении любое замыкание на корпус превращается в однофазное, короткое замыкание. В этом случае в цепи возникает большой ток, способный обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить повреждённую электроустановку от питающей сети.

Рис. 7.6 Схема зануления в трёхфазной сети.

1.Корпус электроустановки. 2. Аппараты защиты от к.з., r0 – сопротивление заземления нейтрали обмотки источника тока. r п – сопротивление повторного заземления нулевого защитного проводника. Iк – ток короткого замыкания. Iн – часть тока к.з., протекающего через нулевой защитный проводник. Iз – часть тока к.з., протекающего через землю.

Такой защитой являются: плавкие предохранители или автоматические выключатели максимального тока, магнитные пускатели со встроенной тепловой защитой и другие.

Нулевой защитный проводник соединяют с землёй с помощью повторного заземлителя r п (рис. 7.6). В этом случае с момента возникновения замыкания на корпус и до автоматического отключения электроустановки от сети, проявляется защитное свойство этого заземлителя, как при защитном заземлении, то есть заземление корпусов через нулевой проводник снижает в аварийный период их напряжение относительно земли.

Таким образом, зануление осуществляет два защитных действия – быстрое автоматическое отключение повреждённой электроустановки от питающей сети и снижение напряжения занулённых металлических нетоковедущих частей, оказавшихся под напряжением, относительно земли.

Электротравма – этотравма, полученная вследствие поражения человека электрическим током или молнией .

Опасными для человека и приводящими к электротравме считаются сила тока превышающая 0,15Ампер, а также переменное и постоянное напряжение больше 36 Вольт. Последствия электротравмы могут быть самыми разными: удар током может вызвать остановку сердца, кровообращения, дыхания, потерю сознания. Почти всегда электротравма сопровождается повреждениями кожных покровов, слизистых оболочек и костей на месте входа и выхода электрического разряда, приводит к нарушению деятельности центральной и периферической нервной системы.

Знак тока – (син. электрометка) изменения эпидермиса или эпителия при поражении электрическим током. Повреждение тканей (кожи или слизистых оболочек) в месте контакта с проводником электрического тока значительной силы и (или) напряжения характеризуется сухим некрозом тканей (вплоть до обугливания) и импрегнацией их металлом проводника. Впервые описаны австрийским ученым St. Jellinek’ом. Форма чаще всего круглая или овальная, но может быть и линейной; цвет – светлее окружающей кожи, иногда серовато-белый или просто белый, по консистенции напоминают мозоли. Иногда по краям имеется валикообразное возвышение, вследствие чего середина углубленна. Знаки тока безболезненны, отсутствует воспалительная реакция. Иногда знаки тока могут повторять форму проводника. Атипичные знаки тока могут иметь вид ран с обожженными краями, ссадин, ожогов.

В окружности знаков тока наблюдается явление эпидермиолиза, чаще на месте вхождения тока, реже – на месте выхода тока.

Знаки тока устойчивы к действию внешних факторов, гниения. Длительное пребывание типичных знаков тока в водной среде почти не изменяло их вид. Макроскопически знаки тока можно обнаруживать при гнилостных изменениях тканей в сроки до 7-10 месяцев.

Микроскопическая знаков тока зависит от локализации их на теле. Происходят изменения рогового слоя. Он приобретает спонгиозный вид или может быть «вспученным» с образованием полостей различной величины (от 10 до 100 мкм) и формы (округлые, овальные, угловатые). Они часто объединены в группы, разделенные между собой тонкими перемычками.

Гребешковые выступы эпидермиса утрачивают свою округлость. Рельеф зернистого слоя выражен отчетливо. Ядра зернистых клеток несколько уплощаются и располагаются параллельно поверхности кожи. Ядра клеток базального и частично шиповатого слоев становятся гиперхромными, располагаются перпендикулярно или под углом к поверхности кожи, образуя фигуры «завихрения», напоминающие метелки, рыбьи хвосты, частокол.

Петля тока-

В зависимости от характера развивающихся нарушений принято разделять поражения электрическим током на местные (электроожоги) и общие (электротравма) симптомы. Эти нарушения очень часто сочетаются.

Местные симптомы

Возникающие при поражении током знаки тока характеризуются следующими признаками.

1. Отмечаются обычно небольшие (диаметром до 2-3 см) участки сухого некроза округлой или линейной формы, а иногда в виде отпечатка проводника. В центре - втяжение, края приподняты. Волосы скручены.

2. Гиперемия вокруг практически отсутствует.

3. Нет болевых ощущений.

4. Может иметь место металлизация пораженных участков из-за разбрызгивания мелких частиц проводника.

Электроожоги почти всегда глубокие. Отторжение продолжается долго как из-за глубины поражения, так и вследствие нарушения кровоснабжения в результате спазма и тромбоза кровеносных сосудов.

Осложнением электроожогов является вторичный некроз тканей из-за тромбоза магистральных сосудов вплоть до развития гангрены.

При поражении молнией образуются знаки молнии - древовидные разветвления и полосы гиперемии на коже (следствие поражения стенок кожных сосудов - паралич и стаз). Они исчезают через несколько дней.

Общие симптомы

Клиническая картина обусловлена тяжестью электротравмы. Превалируют изменения со стороны сердечно-сосудистой, дыхательной и центральной нервной системы.

Частота сердечных сокращений обычно уменьшена (брадикардия), пульс напряжен, тоны сердца глухие, возможна аритмия. В тяжелых случаях развивается фибрилляция сердца с прекращением кровообращения.

Спастическое поражение мышц гортани и дыхательной мускулатуры приводит к нарушению ритмичности и глубины дыхания и к развитию асфиксии.

Нарушения центральной нервной системы проявляются в разбитости, головокружении, нарушении зрения, усталости, а иногда и в возбуждении. Характерно наличие парезов, параличей и невритов. При судорожном сокращении мышц возможны их разрывы, а также компрессионные и отрывные переломы костей. При тяжелых поражениях отмечается потеря сознания. В позднем периоде возможно развитие недостаточности функции печени и почек.

Причиной внезапной смерти при поражении электрическим током являются фибрилляция желудочков и остановка дыхания. Смерть может наступить не сразу, а через несколько часов после травмы.

В некоторых случаях развивается так называемая «мнимая смерть» - состояние, при котором отсутствует сознание, сокращения сердца редкие и определяются с трудом, дыхание поверхностное, редкое, - то есть наблюдается крайнее угнетение основных жизненно важных функций. Несмотря на внешнее сходство, такое состояние не является клинической смертью, а наблюдаемые симптомы могут подвергнуться обратному развитию даже через довольно длительный промежуток времени. Поэтому при электротравме принято оказывать помощь (в том числе и реанимационные мероприятия) вплоть до появления трупных пятен и трупного окоченения.

Осложнения электротравмы

Электрический ожог может повредить нервную систему, сердце, кровеносные сосуды и почки. Повреждение органа может быть вызвано непосредственно током или, если разрушены клетки, прерыванием кровотока. Более того, отеки тканей еще больше нарушают кровоток.

При поражении сердца, мозга, спинного мозга нарушается сердечный ритм, что может повлечь за собой остановку сердца.

При поражении центральной нервной системы возникают спазмы, кома, остановка дыхания.

При повреждении спинного мозга человек испытывает крайнюю слабость, у него даже может развиться паралич.

Массивное нарушение притока крови к мышцам высвобождает большие количества гемоглобина и миоглобина. Они блокируют тончайшие протоки в почках, разрушая их. Это может вызвать отказ почек.

У пострадавшего возможны массированные кровотечения, камни в печени и катаракта.

Электротравма. Дать определение понятиям: прямое и непрямое поражение током, диэлектрики. Правила приближения к пострадавшему находящегося под воздействием электрического тока. Последовательность действий при оказании медицинской помощи.

Под прямым поражением электрическим током понимается полное прикосновение к оголенным проводам находящимся под рабочим напряжением. В свою очередь прямое прикосновение бывает нескольких видов:

Одновременное касание фазы провода и нулевой жилы.

Соприкосновение с двумя различными фазами, двумя руками.

В 2-х проводной электросети касание только одного провода.

Под косвенным поражением электрическим током понимается несознательное прикосновение к электроприбору находящимся под напряжением. Такая ситуация может произойти, если кабели люстры с торчащими с потолка кабелями прикрутили хорошо, а изолировали абы как. Вполне возможен смертельный удар электрическим током, когда кто-то будет протирать люстру от пыли.

Диэлектрик (изолятор) - вещество, практически не проводящее электрический ток. Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 10 8 см −3 . Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле

Прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением, вызывает в большинстве случаев непроизвольное судорожное сокращение мышц и общее возбуждение, которое может привести к потере сознания, нарушению или полному прекращению деятельности органов дыхания и кровообращения. Если пострадавший держит провод руками, его пальцы так сильно сжимаются, что высвободить провод становится невозможно. Поэтому первым действием оказывающего помощь должно быть немедленное отключение участка электросети, которого касается пострадавший, выключателем, рубильником, путем вывертывания пробок на щитке. Если невозможно быстро отключить электроустановку из-за удаленности отключающих аппаратов, то можно перерубить провода (каждый в отдельности) любым режущим инструментов с рукояткой из изолирующего материала. Можно воспользоваться инструментом и с металлической рукояткой, предварительно обернув ее сухой тканью.

В случае если пострадавший находится на высоте, отключение установки может вызвать его падение; нужно принять меры, предупреждающие падение.

При отключении электроустановки может погаснуть свет. В связи с этим нужно позаботиться об освещении из другого источника (фонарь, факел, свечи и т.п.).

Оказывающий помощь не должен прикасаться к пострадавшему без надлежащих мер предосторожности, так как последний в данном случае является проводником электрического тока.

Для отделения пострадавшего от токоведущих частей или провода напряжением до 1000 В следует воспользоваться сухой одеждой, канатом, палкой, доской или каким-либо другим сухим предметом, не проводящим электрический ток. Для этих целей нельзя использовать металлические и мокрые предметы. Можно также взяться за одежду пострадавшего (если она сухая), например за полы пиджака или пальто, стараясь при этом не прикасаться к окружающим металлическим предметам и частям тела, не прикрытым одеждой. Оттаскивая пострадавшего за ноги, не следует касаться его обуви, не изолировав свои руки, так как обувь может быть сырой и проводить электрический ток.

Для того чтобы изолировать себя, оказывающий помощь (особенно если необходимо коснуться тела, пораженного током, не прикрытого одеждой) должен надеть диэлектрические перчатки или обмотать себе руки шарфом, использовать прорезиненную или просто сухую ткань; можно встать на сухую доску или другую не проводящую электрический ток подстилку, сверток одежды и т.п.

При отделении пострадавшего от токоведущих элементов рекомендуется действовать по возможности одной рукой. Для изолирования пострадавшего от земли или токоведущих частей напряжением выше 1000 В необходимо обратиться к специалистам, так как перечисленных мер безопасности в данном случае недостаточно.

Согласно требованиям нормативных документов, безопасность электроустановок обеспечивается следующими основными мерами:

• 1) недоступностью токоведущих частей;
• 2) надлежащей, а в отдельных случаях повышенной (двойной) изоляцией;
• 3) заземлением или занулением корпусов электрооборудования и элементов электроустановок, могущих оказаться под напряжением;
• 4) надежным и быстродействующим автоматическим защитным отключением;
• 5) применением пониженных напряжений (42 В и ниже) для питания переносных токоприемников;
• 6) защитным разделением цепей;
• 7) блокировкой, предупредительной сигнализацией, надписями и плакатами;
• 8) применением защитных средств и приспособлений;
• 9) проведением планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования, аппаратов и сетей, находящихся в эксплуатации;
• 10) проведением ряда организационных мероприятий (специальное обучение, аттестация и переаттестация лиц электротехнического персонала, инструктажи и т.д.).

Для обеспечения электробезопасности на предприятиях мясной и молочной промышленности применяют следующие технические способы и средства защиты: защитное заземление, зануление, применение малых напряжений, контроль изоляции обмоток, средства индивидуальной защиты и предохранительные приспособления, защитные отключающие устройства.

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с зёмлёй или её эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Оно защищает от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим корпусам оборудования, металлическим конструкциям электроустановки, которые вследствие нарушения электрической изоляции оказываются под напряжением.

Сущность защиты заключается в том, что при замыкании ток проходит по обеим параллельным ветвям и распределяется между ними обратно пропорционально их сопротивлениям. Поскольку сопротивление цепи «человек-земля» во много раз больше сопротивления цепи «корпус-земля», сила тока, проходящего через человека, снижается.

В зависимости от места размещения заземлителя относительно заземляемого оборудования различают выносные и контурные заземляющие устройства.

Выносные заземлители располагают на некотором расстоянии от оборудования, при этом заземлённые корпуса электроустановок находятся на земле с нулевым потенциалом, а человек, касаясь корпуса, оказывается под полным напряжением заземлителя.

Контурные заземлители располагают по контуру вокруг оборудования в непосредственной близости, поэтому оборудование находится в зоне растекания тока. В этом случае при замыкании на корпус потенциал грунта на территории электроустановки (например, подстанции) приобретает значения, близкие к потенциалу заземлителя и заземленного электрооборудования, и напряжение прикосновения снижается.

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. При таком электрическом соединении, если оно надежно выполнено, всякое замыкание на корпус превращается в однофазное короткое замыкание (т.е. замыкание между фазами и нулевым проводом). При этом возникает ток такой силы, при которой обеспечивается срабатывание защиты (предохранителя или автомата) и автоматическое отключение поврежденной установки от питающей сети.

Малое напряжение - напряжение не более 42 В, применяемое в целях уменьшения опасности поражения электрическим током. Малые напряжения переменного тока получают с помощью понижающих трансформаторов. Его применяют при работе с переносным электроинструментом, при использовании переносных светильников во время монтажа, демонтажа и ремонта оборудования, а также в схемах дистанционного управления.

Изолирование рабочего места - это комплекс мероприятий по предотвращению возникновения цепи тока человек-земля и увеличению значения переходного сопротивления в этой цепи. Данная мера защиты применяется в случаях повышенной опасности поражения электрическим током и обычно в комбинации с разделительным трансформатором.

Выделяют следующие виды изоляции:

• · рабочая - электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая её нормальную работу и защиту от поражения электрическим током;
• · дополнительная - электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;
• · двойная - электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции. Двойная изоляция заключается в одном электроприёмнике двух независимых одна от другой ступеней изоляции (например, покрытие электрооборудования слоем изоляционного материала - краской, пленкой, лаком, эмалью и т.п.). Применение двойной изоляции наиболее рационально, когда в дополнение к рабочей электрической изоляции токоведущих частей корпус электроприёмника изготавливается из изолирующего материала (пластмассы, стекловолокна).

Защитное отключение - это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током.

Оно должно обеспечить автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, не допустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения. электробезопасность ток помощь ожог

Защитное отключение рекомендуется в качестве основной или дополнительной меры защиты, если безопасность нельзя обеспечить при заземлении или занулении, либо если заземление или зануление трудно выполнимо, либо нецелесообразно по экономическим соображениям. Устройства (аппараты) для защитного отключения в отношении надежности действия должны удовлетворять специальным техническим требованиям.

Средства индивидуальной защиты делятся на изолирующие, вспомогательные и ограждающие.

Изолирующие защитные средства обеспечивают электрическую изоляцию человека от токоведущих частей и земли. Они подразделяются на основные (диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными рукоятками) и дополнительные (диэлектрические галоши, коврики, подставки)

К вспомогательным можно отнести очки, противогазы, маски, предназначенные для защиты от световых, тепловых и механических воздействий.

К ограждающим относятся переносные щиты, клетки, изолирующие подкладки, переносные заземления и плакаты. Они предназначены в основном для временного ограждения токоведущих частей, к которым возможно прикосновение работающих.

Характеристика поражений человека электрическим током. Электрическое сопротивление организма человека. 2

Основные причины поражения электрическим током. 3

Способы и средства, применяемые. 4

для защиты от поражения электрическим током. 4

при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, 4

оказавшимся под напряжением. 4

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках. 4

Технические мероприятия, обеспечивающие безопасное выполнение работ в действующих электроустановках. 4

Характеристика поражений человека электрическим током. Электрическое сопротивление организма человека

Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает био­логическое, электрохимическое, тепловое и механическое действие.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбужде­нии тканей и органов. Вследствие этого наблюдаются судороги скелетных мышц, которые могут привести к остановке дыхания, отрывным перело­мам и вывихам конечностей, спазму голосовых связок.

Электролитическое действие тока проявляется в электролизе (разло­жении) жидкостей, в том числе и крови, а также существенно изменяет функциональное состояние клеток.

Тепловое действие электрического тока приводит к ожогам кожного покрова, а также гибели подлежащих тканей, вплоть до обугливания.

Механическое действие тока проявляется в расслоении тканей и да­же отрывах частей тела.

Электротравмы условно можно разделить на местные, общие (элект­рические удары) и смешанные (местные электротравмы и электрические удары одновременно). Местные электротравмы составляют 20% учиты­ваемых электротравм, электрические удары - 25% и смешанные - 55%.

Местные электротравмы - четко выраженные местные нарушения тканей организма, чаще всего это поверхностные повреждения, т. е. повреж­дения кожного покрова, иногда мягких тканей, а также суставных сумок и костей. Местные электротравмы излечиваются, и работоспособность человека восстанавливается полностью или частично.

Характерные виды местных электротравм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механичес­кие повреждения.

Наиболее распространенные электротравмы - электрические ожоги. Они составляют 60 - 65%, причем около 1/3 их сопровождается другими электротравмами.

Различают ожоги: токовый (контактный) и дуговой.

Контактные электроожоги , т. е. поражения тканей в местах входа, вы­хода и на пути движения электротока возникают в результате контакта человека с токоведущей частью. Эти ожоги возникают при эксплуатации электроустановок относительно небольшого напряжения (не выше 1-2 кВ), они сравнительно легкие.

Дуговой ожог обусловлен воздействием электрической дуги, созда­ющей высокую температуру Дуговой ожог возникает при работе в электро­установках различных напряжений, часто является следствием случай­ных коротких замыканий в установках выше 1000 В и до 10 кВ или оши­бочных операций персонала. Поражение возникает от пламени электри­ческой дуги или загоревшейся от нее одежды.

Могут быть также комбинированные поражения (контактный элект­роожог и термический ожог от пламени электрической дуги или загорев­шейся одежды, электроожог в сочетании с различными механическими повреждениями, электроожог одновременно с термическим ожогом и ме­ханической травмой).

По глубине поражения все ожоги делятся на четыре степени: пер­вая - покраснение и отек кожи; вторая - водяные пузыри; третья - омертвление поверхностных и глубоких слоев кожи; четвертая - обуг­ливание кожи, поражение мышц, сухожилий и костей.

Электрические знаки представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, под­вергшегося действию тока. Знаки имеют круглую или овальную форму с углублением в центре. Они бывают в виде царапин, небольших ран или ушибов, бородавок, кровоизлияний в коже и мозолей. Иногда их форма соответствует форме токоведущей части, к которой прикоснулся пострадавший, а также напоминает форму молнии. В большинстве слу­чаев электрические знаки безболезненны и их лечение заканчивается благополучно. Знаки возникают примерно у 20% пострадавших от тока.

Метаталлизация кожи - проникновение в ее верхние слои частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это воз­можно при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубиль­ников под нагрузкой и т. п.

Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность, окраска
которой определяется цветом соединений металла, попавшего на кожу:
зеленая - при контакте с медью, серая - с алюминием , сине-

зеленая - с латунью, желто-серая - со свинцом.

Металлизация кожи наблюдается примерно у 10% пострадавших.

Этектроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаз в результа­те воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такое облуче­ние возможно при наличии электрической дуги (например, при коротком замыкании), которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Электро­офтальмия возникает сравнительно редко (у 1-2% пострадавших), чаще всего при проведении электросварочных работ.

Механические повреждения возникают в результате резких, непроиз­вольных, судорожных сокращений мышц под действием тока, проходяще­го через тело человека. При этом возможны разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и переломы костей. Механические повреждения - серьезные травмы; лечение их длитель­ное. Они происходят сравнительно редко.

Электрический удар - это возбуждение тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся сокращением мышц.

Различают четыре степени электрического удара :

I - судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II - судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранив­шимся дыханием и работой сердца;

III - потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыха­
ния (либо того и другого вместе)

IV - клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания и кровообращения,
Опасность воздействия электрического тока на человека зависит от

сопротивления организма человека и приложенного к нему напряжения, силы тока, длительности его воздействия, пути прохождения, рода и часто­ты тока, индивидуальных свойств пострадавшего и других факторов.

Электропроводность различных тканей организма неодинакова. Наи­большую электропроводность имеют спинномозговая жидкость, сыворот­ка крови и лимфа, затем - цельная кровь и мышечная ткань. Плохо проводят электрический ток внутренние органы, имеющие плотную бел­ковую основу, вещество мозга и жировая ткань. Наибольшим сопротивле­нием обладает кожа и, главным образом, ее верхний слой (эпидермис).

Электрическое сопротивление организма человека при сухой, чистой и неповрежденной коже при напряжении 15 - 20 В находится в пределах от 3000 до 100000 Ом, а иногда и более. При удалении верхнего слоя кожи сопротивление снижается до 500 - 700 Ом. При полном удалении кожи сопротивление внутренних тканей тела составляет всего 300 - 500 Ом. При расчетах принимают сопротивление организма человека, равное 1000 Ом.

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, ЧШ У ПОЖИЛЫХ: ЭТО объясняется толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи.

На электрическое сопротивление влияют также род тока и частота его. При частотах 10 - 20 кГц верхний слой кожи практически утрачивает сопротивление электрическому току.

Основные причины поражения электрическим током

1. Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением в результате: ошибочных действий при проведении работ;

неисправности защитных средств, которыми потерпевший касался токоведущих частей и др.

2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях
электрооборудования в результате:

повреждения изоляции токоведущих частей; замыкания фазы сети на землю;

падения провода, находящегося под напряжением, на конструктивные части электрооборудования и др.

3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях в ре­
зультате:

ошибочного включения отключенной установки;

замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями;

разряда молнии в электроустановку и др.

4. Возникновение напряжения шага на участке земли , где находится
человек, в результате:

замыкания фазы на землю;

выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом (трубопроводом, железнодорожными рельсами);

неисправностей в устройстве защитного заземления и др.

Напряжение шага - напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которых одновре­менно стоит человек.

Наибольшая величина напряжения шага около места замыкания, а наименьшая - на расстоянии более 20 м.

На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения шага состав­ляет 68% полного напряжения, на расстоянии 10 м - 92%, на расстоянии 20 м - практически равно нулю.

Опасность напряжения шага увеличивается, если человек, подвергший­ся его воздействию, падает: напряжение шага возрастает, так как ток проходит уже не через ноги, а через все тело человека.

Способы и средства, применяемые

для защиты от поражения электрическим током

при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям,

оказавшимся под напряжением

Для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением, при­меняют следующие способы и средства:

защитное заземление, зануление, выравнивание потенциалов, систему защитных проводников, защитное отключение, изоляцию нетоковедущих частей, электрическое разделение сети, малое напряжение, контроль изо­ляции, компенсацию токов замыкания на землю, средства индивидуаль­ной защиты.

Технические способы и средства применяют раздельно или в сочета­нии так, чтобы обеспечивать оптимальную защиту.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ в электроустановках

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы в электроустановках, являются:

оформление работы нарядом-допуском, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

допуск к работе;

надзор во время работы;

оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место, окончания работы.

Технические мероприятия, обеспечивающие безопасное выполнение работ в действующих электроустановках

В соответствии с требованиями Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей для подготовки рабочего места при работах со снятием напряжения должны быть выполнены в указанном порядке следующие технические мероприятия;

произведены необходимые отключения и приняты меры, препятству­ющие подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;

на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммута­ционной аппаратурой вывешены запрещающие плакаты;

проверено отсутствие напряжения на токоведущих частях, на которых должно быть наложено заземление для защиты людей от поражения элек­трическим током;

наложено заземление (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

Поражение электрическим током происходит в результате прямого или косвенного прикосновения, а также недопустимого приближения человека к металлическим частям, находящимся или оказавшимся под напряжением.

Прямым называется прикосновение к неизолированным токоведущим частям, нормально находящимся под напряжением (оголенные провода, шины, клеммы, контакты и т. п.). Прикосновения к нетоковедущим, но токопроводяшим (металлическим) частям оборудования, инструмента или инженерных сооружений, оказавшихся под напряжением, относятся к косвенным.

Прямые прикосновения случаются, как правило, по вине человека – самого пострадавшего либо должностного лица, не обеспечившего безопасность. Косвенные прикосновения происходят из-за пробоя изоляции по тем или иным причинам, не связанным с действиями пострадавшего,

и могут рассматриваться как отказ техники.

Условия поражения электрическим током при прямом и косвенном прикосновениях определяются видом и параметрами электрической сети, типом прикосновения, применяемыми способом и средствами защиты, классом опасности помещения (условий работ) и степенью изоляции человека от земли (под землёй понимается точка почвы с нулевым потенциалом).

Прямые прикосновения к токоведущим частям могут быть однополюсными и двухполюсными.

При однополюсном прикосновении человек, стоящий на земле, касается рукой или головой неизолированных токоведущих частей (рис. 19, а ; 6, а ). Ток протекает по пути «рука – нога» или «голова – нога».

При двухполюсном прикосновении человек, изолированный от земли, двумя руками или головой и одной рукой касается неизолированных проводов разных фаз или фазного и нулевого провода (рис. 19б ; 6б ).

Изоляцию человека от земли может обеспечить сопротивление пола и обуви. При этом ток проходит по пути «рука – рука» или «голова – рука».

Наиболее опасными являются двухполюсные прикосновения во всех видах сетей, при которых человек попадает под линейное напряжение.

Однополюсные прикосновения во всех сетях с глухозаземленной нейтралью также опасны. В сетях с изолированной нейтралью вследствие очень большого сопротивления между фазами и землёй величина тока, проходящего через человека, при однополюсном прикосновении будет малой, равной величине тока утечки, и поражения не произойдёт. В этом отношении сети IT более безопасны, чем сети ТТ и TN.

Косвенные прикосновения являются однополюсными. По опасности поражения они соответствуют прямым однополюсным прикосновениям.

Величина тока, протекающего через человека при косвенном прикосновении, зависит от напряжения прикосновения. Для человека, стоящего на земле и касающегося заземлённого оборудования, тело которого оказалось под напряжением, таким напряжением прикосновения будет являться разность потенциалов руки и ноги.

Рис. 19.
а) однополюсное прикосновение; б) двухполюсное прикосновение;
r А, r B , r C , C A , С В, С С – соответственно омические и емкостные сопротивления изоляции фаз С, В, А относительно земли; I ч – ток, протекающий через человека

Потенциал руки Ф р равен фазному потенциалу, так как в результате пробоя изоляции фазы появилось напряжение на корпусе. Потенциал ноги Ф н определяется потенциалом точки грунта в поле растекания тока в земле, на которой находится человек (рис. 21).

Тогда напряжение прикосновения U np , В , определится по выражению

U пp = Ф р – Ф н = I з r(1/r –1/c)/2p, (8)

где I з – ток, стекающий через заземлитель, А ; r – удельное сопротивление грунта, Ом·м; r – радиус заземлителя, м; c – расстояние от человека, стоящего на грунте, до заземлителя, м.

Рис. 20. Трехфазные электрические сети с изолированной нейтралью:
а) однополюсное прикосновение; б) двухполюсное прикосновение; C, В, A, N – фазы;
I ч – ток, протекающий через человека; R 0 – сопротивление заземлителя
в центральной точке трансформатора на подстанции

Напряжение прикосновения по мере удаления от заземлителя увеличивается и на расстоянии более 20 метров становится равным фазному напряжению сети. Поражение человека электрическим током может произойти также вследствие его попадания под шаговое напряжение. В этом случае ток протекает в теле человека по пути «нога – нога». Напряжением шага называется разность потенциалов между двумя точками земли, на которые одновременно опирается человек при перемещении в поле растекания тока в земле.

При пробое изоляции на корпус установки, присоединённой к заземлителю, обрыве и падении находящегося под напряжением фазного провода на землю потенциалы земной поверхности или токопроводящего пола приобретают повышенные значения. Наибольший потенциал, равный потенциалу заземлителя или фазы, имеет точка земли, расположенная непосредственно над заземлителем или в месте касания упавшего провода с землёй. По мере удаления от этой точки в любую сторону потенциалы точек земной поверхности снижаются по закону, близкому к гиперболическому (рис. 22).

Рис. 21. Напряжение прикосновения к заземлённым нетоковедущим частям,
оказавшимся под напряжением: I – потенциал растекания тока в грунте,
II – напряжение прикосновения, R 3 – сопротивление заземлителя,
U пр1, U пр2, U пр3 – напряжения прикосновения, U 3 – напряжение заземлителя

Рис. 22. Напряжение шага: U ш1, U ш2 – напряжение шага,
U 3 – напряжение заземлителя, c – расстояние от заземлителя
до ближайшей точки касания человеком поверхности земли, а – ширина шага

На расстоянии 20 метров от заземлителя зона растекания тока заканчивается – потенциалы земли имеют нулевое значение.

Человек, двигаясь от периметра зоны растекания к центру, одновременно касается двух точек земли с разными потенциалами. Напряжение шага U ш, В, определяется по формуле (9):

U ш = Ф з а /r (c 2 + а c), (9)

где Ф з – потенциал заземлителя (провода); а – ширина шага, м (для взрослого человека – 0,8 м); r – радиус заземлителя (провода), м; c – расстояние от заземлителя до ближней точки касания человеком поверхности земли, м.

Напряжение шага зависит от трёх факторов: потенциала заземлителя; расстояния от человека до заземлителя (при удалении от заземлителя напряжение уменьшается, обращаясь в нуль за пределами зоны растекания) и ширины шага (чем она больше, тем больше напряжение). Опасность воздействия напряжения шага на человека заключается в том, что при протекании тока возникают судороги мышц ног, которые могут привести к падению человека на землю. При этом изменяется путь тока в теле (возникает большая петля) и увеличивается напряжение шага из-за увеличения расстояния между точками контакта человека с землёй. Эти факторы могут вызвать тяжёлое поражение организма электрическим током.

Все помещения, в которых используются электроприборы и производятся работы, в отношении опасности поражения людей электрическим током подразделяются на следующие категории: без повышенной опасности; с повышенной опасностью; особо опасные.

Для помещений с повышенной опасностью характерно наличие одного из следующих признаков:

– сырости, когда относительная влажность воздуха длительное время превышает 75 %;

– длительно высокой (более 30 °С) температуры;

– токопроводящей пыли, когда по условиям производства выделяется технологическая пыль, снижающая сопротивление изоляции проводов, электрических машин и других электроприёмников; токопроводящего пола (земляного, металлического, железобетонного и др.);

– возможности одновременного прикосновения работника к металлическим корпусам оборудования и заземлённым металлоконструкциям.

Особо опасные помещения характеризуются особой сыростью, когда влажность воздуха близка к 100 %, а потолок, стены, пол и поверхности оборудования покрыты влагой; химически активной средой, которая разрушает изоляцию проводов и электрооборудования; наличием двух и более факторов повышенной опасности.

Работы вне помещений (на открытом воздухе, под навесом, за сетчатым ограждением) приравнивают по опасности поражением электрическим током к работам в особо опасных помещениях. К категории особо опасных относят и работы с электрооборудованием (электроинструментом) в металлических замкнутых пространствах с ограниченной возможностью выхода (баки большой ёмкости, канализационные и водопроводные колодцы; смотровые канавы на предприятиях автотранспорта и т. д.).

Степень изоляции человека от земли определяется переходным сопротивлением от тела к земле, включающим сопротивление обуви и пола. Сопротивление обычной рабочей обуви, которая в большинстве случаев загрязнена токопроводящими веществами, имеет металлические крепители подошвы или внедренные в неё частицы металлической стружки, мало и почти не снижает ток замыкания на землю. Электрическое сопротивление пола зависит от материала покрытия и его состояния. Например, сухое деревянное покрытие имеет сопротивление до 15 МОм (15 –106 Ом), а увлажнённое – в 1000 раз меньше; бетонный пол в неотапливаемых помещениях с повышенной влажностью – до 300 Ом; железобетонный пол с выступающей армирующей сеткой или бетонный, загрязнённый охлаждающей жидкостью и металлической стружкой, – всего 8 – 90 Ом.