Электробезопасность. 
Теоретические и нормативно-правовые основы обеспечения безопасности жизнедеятельности

Правила устройства электроустановок (ПУЭ). — М.: Энергоатомиздат, 2003.

Виды воздействия электрического тока на организм человека:

• — термическое — ожоги, нагрев кровеносных сосудов, нервов, крови и т. д.
• — электролитическое — разложение крови и других органических жидкостей организма и нарушение их физико-химического состава;
• — биологическое — раздражение и возбуждение живых тканей организма, сопровождаемое судорожным сокращением мышц, в том числе легких и сердца.

Эти воздействия приводят к двум видам поражения:

электротравмам — поражение тканей организма;

электроударам, которые бывают 4 степеней:

• 1 степень — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
• 2 степень — судорожное сокращение мышц с потерей сознания;
• 3 степень — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
• 4 степень — клиническая смерть (отсутствие кровообращение и дыхания).

Факторы, определяющие степень поражения человека электрическим током.

1. Сила тока, проходящего через человека — это основной фактор.

Ощутимый ток — электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Ощутимые раздражения вызывает переменный ток силой 0,5 — 1,5 мА и постоянный — силой 5−7 мА. Указанные значения являются пороговыми ощутимыми токами.

Неотпускающий ток — электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц. Пороговый неотпускающий ток составляет 10−15 мА переменного тока и 50−60 мА постоянного тока.

Фибрилляционный ток — электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА переменного тока и 300 мА постоянного.

2. Напряжение. Напряжение, приложенное к телу человека, влияет на исход поражения поскольку оно определяет значение силы тока, проходящего через человека.

Фазное напряжение — напряжение между началом и концом одной обмотки или между фазным и нулевым проводами Линейное напряжение — напряжение между фазными проводами сети.

Напряжение шага возникает между двумя точками, расположенными не на одной эквипотенциальной поверхности и находящимися на расстоянии шага.

Напряжение шага — это напряжение между двумя точками земли в поле растекания тока, обусловленное растеканием тока замыкания на землю при одновременном касании их ногами человека.

Напряжение прикосновения — это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, или между точкой электроустановки, которой касается человек (Jз) и точкой грунта, на которой он стоит (JА).

• 3. Электрическое сопротивление тела человека. Тело человека является проводником электрического тока, правда, неоднородным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа. В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты применяют активное сопротивление тела человека равное 1000 Ом.
• 4. Род и частота электрического тока. Для напряжений 250 -300 В постоянный ток примерно в 4−5 раз безопаснее переменного. При более высоких напряжениях постоянный ток опаснее переменного. Путь прохождения тока через тело человека. Возможных путей тока в теле человека, которые называются также петлями тока, достаточно много. Наиболее часто встречающиеся петли тока: рука — рука, рука — ноги, нога — нога. Наиболее опасные петли: голова — рука, голова — ноги.
• 5. Продолжительность воздействия электрического тока. Продолжительное действие тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным поражениям.
• 6. Индивидуальные особенности человека. Физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары. Повышенной восприимчивость к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными болезнями и др. При эксплуатации электроустановок предусматривается отбор персонала для их обслуживания по состоянию здоровья. С этой целью проводится медицинское освидетельствование лиц при поступлении на работу и периодически 1 раз в два года в соответствии со списком болезней расстройств, препятствующих допуску к обслуживанию действующих электроустановок.
• 7. Параметры окружающей среды. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разрушающие действующие на изоляцию электроустановок, высокая температура ОС понижают электрическое сопротивление тела человека, что увеличивает опасность поражения его электрическим током. Воздействие тока на человека усугубляют также токопроводящие полы и близко расположенные к электрооборудованию металлические конструкции, имеющие связь с землей (в случае одновременного касания к этим предметам и корпусу электрооборудования, случайно оказавшемуся под напряжением, через человека пройдет ток большой силы).

В зависимости от перечисленных условий все помещения по степени опасности поражения электрическим током делят на три класса:

без повышенной опасности — отсутствие условий, создающих повышенную опасность поражения электротоком (влажность не более 60%, нормальная температура, отсутствие пыли и наличие изолирующих полов);

с повышенной опасностью, характеризуются наличием одного из условий:

• а) относительная влажность более 75% или токопроводящей пыли;
• б) токопроводящие полы;
• в) высокая температура (выше 350С);
• г) возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

особо опасные, характеризуются наличием одного из условий:

• а) особой сырости (влажность близка к 100%, потолок, стены, пол и предметы в помещении покрыты влагой);
• б) химически активной или органической среды (разрушающей изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
• в) одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Территории размещения наружных электроустановок по степени опасности поражения людей электротоком приравниваются к особоопасным помещениям.

Анализ условий поражения электрическим током Включение человека в электрическую цепь может быть однофазным (между фазой, проводом сети и землей) и двухфазным (между двумя фазами).

Двухфазное прикосновения встречается редко, но является наиболее опасным, т.к. человек попадает под линейное напряжение, а сопротивление определяется только сопротивлением тела человека.

Iч = Uл / Rч = 380 / 1000=0,38 А = 380 мА — смертельный ток Однофазное включение является менее опасным. Величина силы тока, проходящего через человека, зависит от сопротивления изоляции проводов сети относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивления обуви, режима работы нейтрали источника тока и т. д. Нейтраль — это точка соединения обмоток трансформатора или генератора:

• — непосредственно присоединенная к заземляющему устройству (глухозаземленная нейтраль);
• — не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через аппараты с большим сопротивлением (изолированная нейтраль).

Мероприятия по защите человека от действия электрического тока:

Изоляция токоведущих частей электрооборудования.

Применение малых напряжений: для переменного тока промышленной частоты 50 — 60 Гц безопасным считается напряжение до 42 В, а для постоянного тока до 100 В. Мера эффективная, но область ее применения невелика, т.к. трудно создать протяженные сети и мощные электроприемники малого напряжения. Источником напряжения являются трансформаторы. Малые напряжения используют для питания электроинструментов, светильников стационарного освещения, переносных ламп в помещениях с повышенной опасностью или особоопасных и т. д.

Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей установок, которые могут оказаться под напряжением при замыкании на корпус или другим причинам.

Принцип действия защитного заземления — снижение напряжения между корпусом, оказавшимся под напряжением, и землей до безопасного значения. Защитное заземление применяют в трехфазных сетях с изолированной нейтралью.

Сопротивление заземления составляет от 2 до 4 Ом.

4. Защитное зануление — преднамеренное электрическое соединение нетоковедущих частей установки к многократнозаземленному нулевому проводу. Используется только в четырехпроходных сетях с глухозаземленной нейтралью с рабочим напряжением менее 1000 В. Принцип действия — превращение случайного пробоя фазы на корпус в однофазное короткое замыкание (замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой могут быть — плавкие предохранители, Защитное отключение — быстродействующее автоматическое обесточивание электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током.

Безопасность обеспечивается быстрым (0,1−0,2 с) отключением аварийного участка при однофазном замыкании на землю или на элементы электрооборудования, нормально изолированные от земли, а также при прикосновении человека к частям, находящимся под напряжением. Может служить в качестве основной меры защиты, или вместе с защитными занулением и заземлением.

5. Электрозащитные средства — переносимые и перевозимые изделия, служащие для защиты людей, обслуживающих электроустановки, от поражения электротоком, воздействия электрической дуги и электромагнитного поля.