Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током

Негативное влияние факторов окружающей среды определяет последствия действия электрического тока на человека, что обусловило отражение данных факторов в нормативных документах. Производственные помещения по степени опасности поражения людей электрическим током согласно «Правилам устройств электроустановок» и ГОСТ 12.1.013-78 подразделяются на три категории:

- без повышенной опасности;

- с повышенной опасностью;

- особо опасные.

Помещения без повышенной опасности – это сухие не запыленные помещения с нормальной температурой воздуха и изолирующим (не токопроводящим) полом. К ним относятся кабинеты, залы, лаборатории, производственные участки, в которых отсутствуют признаки химически активной среды. Электрические проводки в таких помещениях выполняют проводами без усиленной изоляции с установкой коммутирующей аппаратуры общепромышленного исполнения.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются следующими признаками:

- повышенная температура (температура воздуха длительно превышает 35ºС или кратковременно – 40ºС независимо от времени года и различных тепловых излучений);

- повышенная (выше 75%) относительная влажность воздуха;

- наличие токопроводящей пыли;

- токопроводящий пол (металлический, земляной, железобетонный и т.п.)

- возможность одновременного прикосновения человека к заземлённым метал- локонструкциям сооружений, машин и механизмов, с одной стороны, и металлическим корпусам - с другой.

К этой категорий помещений относятся складские не отапливаемые помещения, механические цеха, сборочные участки и др.

Помещения особо опасные – в которых:

- особая сырость (относительная влажность около 100%, когда потолок, стены, и предметы покрыты влагой);

- химически активна среда (в помещении постоянно или в течении длительного времени выделяются пары и образуются отложения, которые разрушающе действуют на изоляцию и токопроводящие части оборудования);

- одновременное наличие двух или более признаков, характеризующих признаки помещений с повышенной опасностью.

Электроустановки, эксплуатируемые на открытом воздухе или под навесом, приравниваются к особо опасным. Для особо опасных помещений правила предусматривают раздельную прокладку проводов и кабелей с усиленной изоляцией, специальное исполнение коммутационной аппаратуры, электродвигателей и светильников.

Категорию помещения и условия работы по степени опасности поражения электрическим током определяют лица, ответственные за электрохозяйство, исходя из местных условий и в соответствии с приведенной классификацией

 

 

4. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

 

Опасное воздействие электрического тока на организм человека зависит главным образом от величины и длительности действия тока, протекающего через тело человека; пути протекания тока в теле человека; рода и частоты тока; состояния организма и физиологических особенностей человека; сопротивления тела человека; свойства электрической сети, т.е. режим работы ее нейтрали; факторов настороженности и повышенного внимания человека; факторов окружающей среды.

Величина тока. В зависимости от последствий воздействия тока на организм человека различают:

- ощутимый ток – наименьшее значение тока, который ощущается человеком (согласно опытам для разных людей этот ток колеблется в пределах: 0,5-2 мА – при переменном токе частотой 50 Гц и 5-7 мА – при постоянном токе);

- отпускающий ток -наибольшее значение тока, при котором человек сохраняет способность самостоятельно освободиться от контакта с частями, находящимися под напряжением (это ток до 6-10 мА частотой 50 Гц и 30-40 мА постоянного тока);

- неотпускающий ток – наименьшее значение тока, при котором человек теряет возможность самостоятельно освободиться от действия электрического тока, величина которого при частоте 50 Гц составляет от 11-15 мА и 50-80 мА постоянного тока, и который вызывает сокращение мышц руки, удерживающей проводник с током;

- фибрилляционный ток – ток, при котором наступает фибрилляция сердца и остановка дыхания.

Фибрилляция сердца – это хаотичное самопроизвольное (аритмичное) сокращение волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце теряет возможность нагнетать кровь в артерии и сосуды. Фибрилляция наступает при токах более 50 мА частотой 50 Гц и длительности действия 2-3 минуты.

При фибрилляции сердца дыхание может продолжаться еще 2-3 минуты, а т.к. вместе с кровообращением прекращается и снабжение организма кислородом, то у человека наступает быстрое резкое ухудшение общего состояния и дыхание прекращается. Фибрилляция продолжается короткое время и завершается полной остановкой сердца. Наступает клиническая смерть.

При токах 20-25 мА частотой 50 Гц человек начинает ощущать затруднение дыхания вследствие судорожного сокращения мышц грудной клетки, попавших в поле действия протекающего тока. В случае длительного протекания тока у человека наступает асфикция – состояние, вызываемое недостатком кислорода и накоплением в организме углекислоты, что влечет потерю сознания, чувствительности, прекращение дыхания, остановку сердца или его фибрилляцию, т.е. наступает клиническая смерть.

Верхним пределом фибрилляционного тока считается сила тока, равная 5 А. При таких и более высоких значениях тока имеет место резкое сокращение сердечной мышцы и остановка сердца, минуя стадию фибрилляции.

Продолжительность действия электрического тока на организм человека имеет существенное значение, т.к. под действием тока резко снижается сопротивление тела человека.

Зависимость величины кратковременного безопасного переменного тока от продолжительности его воздействия может быть определена в первом приближении выражением, полученным Дальзиелем [1] на основании проведенных им многочисленных опытов:

 

, А, (1)

 

где t – длительность действия тока, с.

По данным Дальзиеля, эта формула действительна для токов свыше 40-50 мА и длительности воздействия в пределах от 0,03 до 3 с.

Необходимо отметить, что опыты Дальзиеля относятся к значениям тока, безопасным в отношении фибрилляции, т.е. прямого действия тока на сердечную мышцу. Однако смертельный исход в результате прекращения дыхания или рефлекторного шока может наступить и при меньших значения тока.

Специальная Комиссия, созданная Центральным правлением инженерно-технического общества энергетиков, на основании обобщения отечественных и зарубежных исследований предложила установить наибольшие допустимые для человека токи при различных длительностях их воздействия, которые приведены в табл. 1 и вошли в ГОСТ 12.1.038-82 (с изменениями от 1.07.88).

Таблица 1

Наибольшие допустимые для человека токи

Время протека-ния тока, с	Допустимая сила тока, А	Сопротивление тела человека, Ом	Напряжение прикосновения, В
0,2 0,5 0,7 1,0 свыше 30

В таблице приведены соответствующие этим токам значения расчетного сопротивления тела человека и напряжения прикосновения.

Путь протекания тока. Экспериментальные и опытные исследования показывают, что если на пути протекания тока через тело человека оказываются жизненно важные органы, такие как: сердце, легкие, головной мозг, то тяжесть поражения электрическим током существенно возрастает. Если же ток проходит другими путями, то его влияние на жизненно важные органы может быть только рефлекторным, а не непосредственным.

Возможных путей протекания тока через тело человека множество. Статистика показывает, что чаще всего случаи с тяжелыми и смертельными последствиями возникают при протекании тока по путям: «рука-рука» (40% случаев), «правая рука-нога» (20% случаев),«левая рука-нога» (17% случаев), «нога-нога» (6% случаев) [2].

Род тока. Действующие в настоящее время электротехнические нормы и правила не разграничивают в отношении опасности постоянный и переменный токи, хотя приведенные выше значения неотпускающего тока явно показывают меньшую опасность постоянного тока по сравнению с переменным.

Частота тока. На основании опытных данных установлено, что электрический ток промышленной частоты 50 Гц является наиболее опасным для человека. Увеличение частоты тока до 2000-2500 Гц мало влияет на снижение опасного воздействия на организм человека. Дальнейший рост частоты тока сопровождается снижением опасности поражения человека (т.к. не влечет прекращения работы сердца и других жизненно важных органов). Однако эти токи сохраняют опасность ожогов при прохождении их непосредственно через тело человека. Значение фибрилляционного тока при частотах 50-100 Гц практически одинаковы; при увеличении частоты до 200 Гц он возрастает почти в 2 раза, при частотах 400-500 Гц – более чем в 3 раза. А применяемые в медицине для глубокого прогрева токи частотой в сотни тысяч герц (диатермия) являются безопасными несмотря на то, что величина тока достигает 1 А и более.

Состояние организма и физиологические особенности человека. Действия электрического тока на человеческий организм в известной мере зависит от химического состава крови, количества проводящих щёзлочей и кислот, от психического состояния человека и ряда других факторов. В состоянии бодрствования или при напряженном внимании человека вредное действие тока ослабляется. В состоянии опьянения человека или при неожиданном его поражении действие тока становится более опасным. Особо восприимчивы к действию электрического тока люди, которые имеют заболевания кожи, сердечнососудистой системы, органов дыхания и внутренней секреции.

Сопротивление тела человека зависит от множества факторов: места контакта, размеров поверхности соприкосновения, состояния кожи (толщина рогового слоя), ее влажности, загрязненности, величины приложенного напряжения и протекающего тока, под действием которого сопротивление тела человека, обладающего нелинейностью, сильно меняется.

При напряжении до 20-30 В сопротивление тела человека остается почти неизменным. С увеличением приложенного напряжения в пределах от 30 до 250 В сопротивление тела резко уменьшается. Объясняется это тем, что помимо нагрева и электролитических изменений при напряжении около 250 В наступает резко выраженный электрический пробой кожи, в связи с чем создается контакт с хорошо проводящими тканями тела человека; при этом сопротивление может снизиться от нескольких десятков и сотен тысяч до 1000 Ом и ниже. При напряжении порядка 250 В и выше величина сопротивления тела человека уже мало зависит от состояния кожи и степени ее влажности. В практических расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.