Hvilken effekt har likestrøm på en person. Hva er den elektriske motstanden til menneskekroppen? Faren avhenger av frekvensen

Faktorer som påvirker alvorlighetsgraden av elektrisk støt. Typer elektrisk støt. motstanden til menneskekroppen.

Elektriske installasjoner utgjør en stor potensiell fare for mennesker, siden det under drift ikke er utelukket tilfeller av kontakt med spenningsførende deler.

En funksjon ved elektrisk støt er:

fravær ytre tegn truende fare som en person kunne oppdage på forhånd: se, høre, lukte osv. ben"). Strømmen som går gjennom dette fører til alvorlig skade på sentralnervesystemet og så viktig viktige organer som hjertet og lungene.

alvorlighetsgraden av utfallet av elektriske skader. Midlertidig uførhet på grunn av elektriske skader er som regel lang. Så, i tilfelle skade i nettverk med en spenning på 220/380 V, er det gjennomsnittlig 30 dager. Generelt utgjør elektriske skader 12-16 % av alle dødelige yrkesskader.

industrielle frekvensstrømmer på 10-25 mA kan forårsake intense muskelkramper, noe som resulterer i en ikke-slippende effekt, dvs. "lenke" en person til strømførende deler, der offeret selv ikke kan frigjøre seg fra støtet elektrisk strøm. Langsiktig flyt av en slik strøm kan føre til alvorlige konsekvenser.

virkningen av strøm på en person forårsaker en skarp abstinensreaksjon, og i noen tilfeller bevissthetstap. Ved arbeid i høyden kan dette føre til at en person faller. Som et resultat er det fare for mekanisk skade, årsaken til dette er effekten av strøm.

den spesifikke faren for elektrisk støt ligger i det faktum at de strømførende delene av elektriske installasjoner som er spenningssatt som følge av isolasjonsskader ikke gir noen signaler som vil advare en person om faren. En persons reaksjon på en elektrisk strøm oppstår bare når sistnevnte strømmer gjennom menneskekroppen.

Effekter av strøm på menneskekroppen

Når den går gjennom menneskekroppen, har den elektriske strømmen en termisk, kjemisk, mekanisk og biologisk effekt på den.

Den termiske effekten av strømmen manifesteres i brannskader av individuelle deler av kroppen, oppvarming av vev og biologiske medier, noe som forårsaker funksjonelle forstyrrelser i dem. Den kjemiske effekten kommer til uttrykk i nedbrytning av organisk væske, blod og manifesteres i en endring i deres fysisk-kjemiske sammensetning; mekaniske fører til brudd på muskelvev; biologisk er strømmens evne til å irritere og begeistre det levende vevet i kroppen.

Enhver av de oppførte strømmene kan forårsake skade. En skade forårsaket av eksponering for elektrisk strøm eller en elektrisk lysbue kalles en elektrisk skade (GOST 12.1.009-76).

Typer elektrisk støt

I praksis er elektriske skader betinget delt inn i lokale og generelle. Lokale elektriske skader forårsaker lokal skade på kroppen - en elektrisk forbrenning, et elektrisk tegn, metallisering av huden med partikler av metall smeltet under påvirkning av en elektrisk lysbue, mekanisk skade forårsaket av ufrivillige muskelsammentrekninger under påvirkning av strøm og elektroftalmi (betennelse i øynenes ytre skall under påvirkning av en elektrisk lysbue).

Generelle elektriske skader, ofte kalt elektrisk støt, forårsaker forstyrrelse av den normale aktiviteten til de mest vitale organene og systemene i kroppen eller fører til skade på hele kroppen.

Faktorer som påvirker alvorlighetsgraden av elektrisk støt

Disse faktorene inkluderer: styrke, varighet av gjeldende eksponering, dens type (konstant, variabel), passasjeveier, samt faktorer miljø og så videre.

Strømstyrken og eksponeringens varighet. En økning i strøm fører til kvalitative endringer dens innvirkning på menneskekroppen. Med en økning i strømstyrke manifesteres tre kvalitativt forskjellige responser tydelig - reaksjoner av kroppen: følelse, krampaktig muskelkontraksjon (ikke-frigivelse for vekselstrøm og smerteeffekt for likestrøm) og hjerteflimmer. Elektriske strømmer som forårsaker den tilsvarende responsen til menneskekroppen kalles merkbar, ikke-frigivelse og fibrillering, og deres minimumsverdier kalles vanligvis terskel.

Eksperimentelle studier har vist at en person føler påvirkningen vekselstrøm industriell frekvens med en effekt på 0,6-1,5 mA og likestrøm med en effekt på 5-7 mA. Disse strømmene utgjør ikke en alvorlig fare for menneskekroppen, og siden den uavhengige løslatelsen av en person under deres påvirkning er mulig, er deres langsiktige strømning gjennom menneskekroppen tillatt.

I tilfeller hvor den skadelige effekten av vekselstrøm blir så sterk at en person ikke klarer å frigjøre seg fra kontakt, blir det mulig for en lang strøm å flyte gjennom menneskekroppen. Slike strømmer kalles ikke-frigjørende strømmer; langvarig eksponering for dem kan føre til vanskeligheter og svekket puste. De numeriske verdiene for styrken til den ikke-frigjørende strømmen er ikke de samme for forskjellige personer og varierer fra 6 til 20 mA. Eksponering for likestrøm fører ikke til en vedvarende effekt, men gir sterke smerter, som hos ulike personer oppstår ved en strømstyrke på 15-80 mA.

Med flyten av en strøm på noen få tiendedeler av en ampere, er det fare for forstyrrelse av hjertet. Hjerteflimmer, dvs. uberegnelige, ukoordinerte sammentrekninger av fibrene i hjertemuskelen, kan forekomme. I dette tilfellet er ikke hjertet i stand til å utføre blodsirkulasjonen. Fibrillering varer vanligvis i flere minutter, deretter full stopp hjerter. Prosessen med hjerteflimmer er irreversibel, og strømmen som forårsaket det er dødelig. som show eksperimentelle studier utført på dyr, avhenger terskelflimmerstrømmene av organismens masse, varigheten av strømstrømmen og dens vei.

Gjeldende bane.

Nederlaget vil være mer alvorlig hvis hjertet, brystet, hjernen og ryggmargen er i strømmens vei. I praksisen med å betjene elektriske installasjoner, går strømmen som strømmer gjennom kroppen til en person som har blitt energisert, som regel langs banen "hånd-hånd" eller "hånd-fot". Den kan imidlertid også fortsette langs andre veier, for eksempel "hode-bein", "bakarmer", "bein-ben" osv. Skadegraden i disse tilfellene avhenger av hvilke menneskelige organer som vil bli påvirket av strøm, samt fra styrken til strømmen som går direkte gjennom hjertet. Så når strømmen flyter langs "ben-ben"-banen, passerer 0,4% av den totale strømmen gjennom hjertet, og 3,3% - langs "hånd-arm"-banen. Styrken til den ikke-slippende strømmen langs "arm-hånd" banen er omtrent 2 ganger mindre enn langs "høyre arm-ben" banen.

Type strøm

Strømfrekvensstrømmen er den mest ugunstige. Med en økning i frekvens (mer enn 50 Hz), øker verdiene for fornuftig og ikke-frigjørende strøm. Med en reduksjon i frekvensen fra 50 Hz til 0, øker verdiene til den ikke-frigitte strømmen også med en frekvens lik null ( D.C.), blir omtrent 3 ganger større.

Verdier av fibrilleringsstrøm ved frekvenser på 50-100 Hz er like. Med en økning i frekvensen til 200 Hz øker styrken på fibrilleringsstrømmen med ca. 2 ganger, og opp til 400 Hz, med nesten 3,5 ganger. Å øke frekvensen på forsyningsspenningen til elektriske installasjoner brukes som et av de elektriske sikkerhetstiltakene.

Miljø.

Fuktighet og lufttemperatur, tilstedeværelsen av jordede metallkonstruksjoner og gulv, ledende støv har en ekstra innvirkning på elektriske sikkerhetsforhold.

Graden av elektrisk støt avhenger i stor grad av tettheten og kontaktområdet til en person med strømførende deler. I fuktige rom med høye temperaturer eller i utendørs elektriske installasjoner oppstår det ugunstige forhold hvor kontaktområdet til en person med strømførende deler øker. Tilstedeværelsen av jordede metallkonstruksjoner og gulv skaper en økt risiko for skade på grunn av det faktum at en person nesten konstant er koblet til en pol (jord) av en elektrisk installasjon. I dette tilfellet fører enhver berøring av en person til de strømførende delene umiddelbart til en bipolar inkludering i den elektriske kretsen. Ledende støv skaper også forhold for elektrisk kontakt med både strømførende deler og bakken.

Elektrisk motstand i menneskekroppen

Styrken til strømmen Ih som går gjennom en hvilken som helst del av menneskekroppen, avhenger av den påførte spenningen Upr (berøringsspenning) og den elektriske motstanden zt gitt til strømmen av denne delen av kroppen,

Ich \u003d Upr / zt

I området mellom de to elektrodene består den elektriske motstanden til menneskekroppen hovedsakelig av motstandene til de to tynne ytre lagene av huden som berører elektrodene, og indre motstand resten av kroppen.

Dårlig ledende ytre hudlag ved siden av elektroden, og indre stoff, plassert under dette laget, som det var, danner platene til en kondensator med en kapasitans C og en motstand rn. I det ytre laget av huden flyter strømmen langs to parallelle baner: gjennom den aktive ytre motstanden rn og kapasitansen C, (figur 1) hvis elektriske motstand

hvor ω = 2nf - vinkelfrekvens, Hz; f - strømfrekvens, Hz.

Da er den totale motstanden til det ytre laget av huden for vekselstrøm zн = rн xc /√ rн2 + xc 2

Motstanden rn og kapasitansen C avhenger av arealet til elektrodene (kontaktområdet). Med en økning i kontaktområdet minker rn; og kapasitansen C øker. Derfor fører en økning i kontaktområdet til en reduksjon i den totale motstanden til det ytre laget av huden.

Elektrisk strøm er en ordnet bevegelse av elektriske ladninger. Strømstyrken i kretsseksjonen er direkte proporsjonal med potensialforskjellen, det vil si spenningen ved endene av seksjonen, og omvendt proporsjonal med motstanden til kretsseksjonen.

Ved å berøre en strømførende leder inkluderer en person seg selv i en elektrisk krets hvis han er dårlig isolert fra bakken eller samtidig berører en gjenstand med en annen potensiell verdi. I dette tilfellet går en elektrisk strøm gjennom menneskekroppen.

Effekten av elektrisk strøm på levende vev er mangefasettert. Når den går gjennom menneskekroppen, produserer den elektriske strømmen termiske, elektrolytiske, mekaniske, biologiske og lyseffekter.

Under termisk handling oppstår overoppheting og funksjonell forstyrrelse av organer i banen til strømstrømmen.

Den elektrolytiske effekten av strømmen kommer til uttrykk i elektrolyse av væske i kroppens vev, inkludert blod, og brudd på dens fysiske og kjemiske sammensetning.

mekanisk handling fører til brudd på vev, delaminering, sjokkeffekt av fordampning av væske fra kroppens vev. Den mekaniske handlingen er assosiert med en sterk sammentrekning av musklene frem til brudd.

Den biologiske effekten av strømmen kommer til uttrykk i irritasjon og overeksitasjon av nervesystemet.

Lyseksponering forårsaker skade på øynene.

Arten og dybden av virkningen av elektrisk strøm på menneskekroppen avhenger av styrken og typen av strøm, tidspunktet for dens virkning, veien for passasje gjennom menneskekroppen, fysisk og psykologisk tilstand den siste. Altså menneskelig motstand normale forhold med tørr intakt hud er hundrevis av kiloohm, men med ugunstige forhold kan falle til 1 kiloohm.

En merkbar strøm er omtrent 1 mA. Ved en høyere strøm begynner en person å føle ubehagelige smertefulle muskelsammentrekninger, og ved en strøm på 12-15 mA er han ikke lenger i stand til å kontrollere muskelsystemet sitt og kan ikke uavhengig bryte seg bort fra strømkilden. En slik strøm kalles ikke-utleie. Virkningen av en strøm på mer enn 25 mA på muskelvev fører til lammelse av åndedrettsmuskulaturen og respirasjonsstans. Med en ytterligere økning i strømmen kan hjerteflimmer oppstå.

Vekselstrøm er farligere enn likestrøm. Det har betydning hvilke deler av kroppen en person berører den strømførende delen. De farligste er de måtene hjernen eller ryggmargen (hode-armer, hode-bein), hjerte og lunger (armer-bein) påvirkes på. Alt elektrisk arbeid bør utføres vekk fra jordet utstyr (inkludert vannrør, rør og radiatorer) for å forhindre utilsiktet kontakt med dem.

2. Elektrisk skade- skade forårsaket av eksponering for elektrisk strøm. Fører ofte til døden.

elektriske brannskader forekommer i 40 % av tilfellene og er av to typer:

• nåværende (kontakt) - strømmen går direkte gjennom menneskekroppen;
• bue - assosiert med den termiske effekten av en elektrisk lysbue.

Brannskader kan være overfladiske eller dype, ledsaget av lesjoner, ikke bare i huden, men også i det subkutane vevet, fett, muskler, nerver og bein. I de sistnevnte tilfellene, som erfaring viser, er helbredelsen av forbrenningen sakte.

På grunn av hudens betydelige motstand observeres overveiende overfladiske forbrenninger. Ved høye strømfrekvenser kan det imidlertid oppstå brannskader. indre karakter, selv uten merkbar skade på overflaten av huden.

Det er fire grader av elektriske forbrenninger:

I grad - rødhet i huden;

II grad - dannelsen av bobler;

III grad - forkulling av huden;

IV grad - forkulling av subkutan vev, muskler, blodårer, nerver, bein.

elektriske skilt forekommer i 7 % av tilfellene, er spesifikke lesjoner forårsaket hovedsakelig av de mekaniske og kjemiske effektene av strømmen og er skarpt definerte flekker av grå eller blekgule, runde eller ovale i form, 1–5 mm i størrelse, med fordypninger i midten . I noen tilfeller representerer elektriske skilt formen eller avtrykket til den delen av installasjonen som har blitt berørt. Elektriske tegn vises kanskje ikke umiddelbart etter at strømmen har gått, men etter en tid.

Skinnbelegg forekommer i 3 % av tilfellene, er bestemt type elektrisk skade og er penetrasjon inn i de øvre lagene av huden av de minste partikler av metall, smeltet under påvirkning av en elektrisk lysbue. Metallisering av huden er også mulig med direkte tett kontakt av huden med den strømførende delen uten dannelse av en elektrisk lysbue på grunn av den elektrolytiske virkningen av strømmen, når sistnevnte, som bryter ned væsken fra organisk vev, skaper grunnleggende og sure ioner i den. Den spesifikke fargen på huden under metallisering avhenger av metallet. I de fleste tilfeller passerer metalliseringen av huden uten å etterlate merker.

Mekanisk skade forekommer i 0,5% av tilfellene og er et resultat av skarpe, ufrivillige muskelsammentrekninger under påvirkning av strøm som går gjennom menneskekroppen. Mekanisk skade oppstår når en person er under spenning opp til 380 V i relativt lang tid og representerer brudd i sener, hud, blodårer og nervevev. Leddluksasjoner og til og med benbrudd kan oppstå.

Elektroftalmi forekommer i 1,5% av tilfellene og er en betennelse i de ytre membranene i øynene - hornhinnen og bindehinnen, som oppstår under påvirkning av en kraftig strømning ultrafiolette stråler, som absorberes av cellene i kroppen og forårsaker deres endringer.

4. De viktigste faktorene som påvirker utfallet av elektrisk støt er:

• mengden strøm som flyter gjennom menneskekroppen;
• varigheten av gjeldende eksponering;
• gjeldende frekvens;
• gjeldende bane;
• individuelle eiendommer Menneskekroppen.

5. De viktigste årsakene til elektrisk støt:

. utilsiktet kontakt med strømførende deler under spenning (bare ledninger, kontakter til elektrisk utstyr, dekk, etc.);

. uventet forekomst av spenning der det under normale forhold ikke bør være;

. utseendet til spenning på frakoblede deler av elektrisk utstyr (på grunn av feil påkobling, spenningsinduksjon fra nærliggende installasjoner, etc.);

. forekomsten av spenning på jordoverflaten som et resultat av en kortslutning av ledningen med jorden, en feil på jordingsenheter, etc.

MULIGE FORHOLD FOR PERSONLIG ELEKTRISK STØT

Menneskelige skader kan oppstå i følgende tilfeller:

1) direkte kontakt med uisolerte strømførende deler under spenning;

2) indirekte kontakt med ikke-strømførende deler som er strømførende;

3) berøring av strømførende deler, hvor spenningen ble fjernet, men falt på dem ved et uhell;

4) berøring av kretser med stor gjenværende ladning;

5) komme inn i handlingssonen til en høyspentbue;

6) komme inn i trinnspenningens handlingssone;

7) nærme seg den elektriske installasjonen i en avstand mindre enn den tillatte;

8) under påvirkning av atmosfærisk elektrisitet under en lynutladning;

9) når du gir førstehjelp til et offer fra en elektrisk strøm (når han blir frigjort fra spenningens virkning).

6. Grunnleggende tekniske midler beskyttelser er:

· Beskyttende jording;

· Automatisk avslåing (nullstilling);

· Reststrømsenheter.

Den elektriske strømmen i kretsen manifesteres alltid av noe av dens handling. Dette kan være både arbeid i en viss belastning, og den medfølgende virkningen av strømmen. Dermed kan man ved virkningen av strømmen bedømme dens tilstedeværelse eller fravær i en gitt krets: hvis belastningen fungerer, er det en strøm. Hvis et typisk strømrelatert fenomen observeres, er det strøm i kretsen osv.

Generelt kan elektrisk strøm forårsake ulike aktiviteter: termisk, kjemisk, magnetisk (elektromagnetisk), lett eller mekanisk, og annen type effekten av strømmen vises ofte samtidig. Om disse fenomenene og handlingene til dagens og vil bli diskutert i denne artikkelen.

Termisk effekt av elektrisk strøm

Når en like- eller vekselstrøm går gjennom en leder, varmes lederen opp. Slike varmeledere i ulike forhold og applikasjoner kan være: metaller, elektrolytter, plasma, metallsmelter, halvledere, halvmetaller.

I det enkleste tilfellet, hvis for eksempel en elektrisk strøm føres gjennom en nikromtråd, vil den varmes opp. Dette fenomenet brukes i oppvarmingsenheter: i vannkoker, kjeler, varmeovner, elektriske komfyrer, etc. Ved elektrisk lysbuesveising når temperaturen på den elektriske lysbuen generelt 7000 ° C, og metallet smelter lett - dette er også den termiske effekten av strømmen.

Mengden varme som frigjøres i kretsseksjonen avhenger av spenningen som påføres denne seksjonen, verdien av strømmen som flyter og tidspunktet for strømningen ().

Ved å transformere Ohms lov for en del av kretsen er det mulig å bruke enten spenning eller strøm for å beregne varmemengden, men da er det nødvendig å kjenne motstanden til kretsen, fordi det er den som begrenser strømmen og forårsaker faktisk oppvarming. Eller, når du kjenner strømmen og spenningen i kretsen, kan du like gjerne finne mengden varme som frigjøres.

Kjemisk virkning av elektrisk strøm

Elektrolytter som inneholder ioner, under påvirkning av en likestrøm - dette er den kjemiske effekten av strømmen. Negative ioner (anioner) blir tiltrukket av den positive elektroden (anode) under elektrolyse, og positive ioner (kationer) blir tiltrukket av den negative elektroden (katoden). Det vil si at stoffene som finnes i elektrolytten, i ferd med elektrolyse, frigjøres på elektrodene til strømkilden.

For eksempel er et par elektroder nedsenket i en løsning av en viss syre, alkali eller salt, og når en elektrisk strøm føres gjennom kretsen, skapes en positiv ladning på den ene elektrode, og en negativ ladning på den andre. Ionene i løsningen begynner å bli avsatt på elektroden med motsatt ladning.

For eksempel, under elektrolysen av kobbersulfat (CuSO4), kobberkationer Cu2+ med positiv ladning flytte til den negativt ladede katoden, hvor de mottar den manglende ladningen, og blir nøytrale kobberatomer som legger seg på elektrodeoverflaten. Hydroksylgruppe-OH vil gi fra seg elektroner ved anoden, og oksygen frigjøres som et resultat. Positivt ladede H+ hydrogenkationer og negativt ladede SO42- anioner vil forbli i løsning.

Den kjemiske virkningen av elektrisk strøm brukes i industrien, for eksempel for å dekomponere vann til dets bestanddeler (hydrogen og oksygen). Elektrolyse lar deg også få inn noen metaller ren form. Ved hjelp av elektrolyse blir et tynt lag av et bestemt metall (nikkel, krom) belagt på overflaten - dette, etc.

I 1832 fant Michael Faraday at massen m av stoffet som frigjøres på elektroden er direkte proporsjonal med den elektriske ladningen q som har gått gjennom elektrolytten. Hvis en likestrøm I føres gjennom elektrolytten i en tid t, er Faradays første lov om elektrolyse gyldig:

Her kalles proporsjonalitetskoeffisienten k den elektrokjemiske ekvivalenten til stoffet. Han er numerisk lik masse stoff som frigjøres under passasjen av en enkelt elektrisk ladning gjennom elektrolytten, og avhenger av kjemisk natur stoffer.

I nærvær av en elektrisk strøm i enhver leder (fast, flytende eller gassformig), observeres et magnetisk felt rundt lederen, det vil si at en strømførende leder får magnetiske egenskaper.

Så hvis en magnet bringes til lederen som strømmen flyter gjennom, for eksempel i form av en magnetisk kompassnål, vil pilen dreie vinkelrett på lederen, og hvis lederen er viklet på en jernkjerne og en likestrøm føres gjennom lederen, vil kjernen bli en elektromagnet.

I 1820 oppdaget Oersted den magnetiske effekten av strøm på en magnetisk nål, og Ampere etablerte de kvantitative lovene for den magnetiske interaksjonen mellom ledere og strøm.

Magnetfeltet genereres alltid av strøm, det vil si ved å bevege seg elektriske ladninger, spesielt - ladede partikler (elektroner, ioner). Motsatt rettede strømmer frastøter hverandre, ensrettede strømmer tiltrekker hverandre.

En slik mekanisk interaksjon oppstår på grunn av samspillet mellom magnetiske felt av strømmer, det vil si at det først og fremst er en magnetisk interaksjon, og først da en mekanisk. Dermed er den magnetiske interaksjonen av strømmer primær.

I 1831 fastslo Faraday at et skiftende magnetfelt fra en krets genererer en strøm i en annen krets: den genererte emk er proporsjonal med endringshastigheten magnetisk fluks. Det er logisk at det er den magnetiske virkningen av strømmer som brukes til i dag i alle transformatorer, og ikke bare i elektromagneter (for eksempel i industrielle).

I sin enkleste form kan lysvirkningen til en elektrisk strøm observeres i en glødelampe, hvis spiral varmes opp av strømmen som går gjennom den til hvit varme og sender ut lys.

For en glødelampe utgjør lysenergien omtrent 5 % av elektrisiteten som tilføres, og de resterende 95 % omdannes til varme.

Fluorescerende lamper konverterer strømenergi til lys mer effektivt - opptil 20 % av elektrisiteten omdannes til synlig lys takket være fosforet, som mottar fra en elektrisk utladning i kvikksølvdamp eller i en inertgass som neon.

Den lysende effekten av elektrisk strøm realiseres mer effektivt i lysemitterende dioder. Når en elektrisk strøm går gjennom p-n-kryss i retning fremover rekombinerer ladningsbærere - elektroner og hull - med utslipp av fotoner (på grunn av overgangen av elektroner fra en energinivå en annen).

De beste lysemitterne er halvledere med direkte gap (det vil si de som tillater direkte optiske bånd-til-bånd-overganger), slik som GaAs, InP, ZnSe eller CdTe. Ved å variere sammensetningen av halvledere er det mulig å lage lysdioder for alle mulige bølgelengder fra ultrafiolett (GaN) til midt-infrarødt (PbS). Effektiviteten til en LED som lyskilde når et gjennomsnitt på 50 %.

Som nevnt ovenfor, dannes hver leder som en elektrisk strøm flyter gjennom seg selv. Magnetiske handlinger omdannes til bevegelse, for eksempel i elektriske motorer, i magnetiske løfteinnretninger, i magnetventiler, i releer, etc.

Den mekaniske virkningen av en strøm på en annen beskriver Ampères lov. Denne loven ble først etablert av André Marie Ampère i 1820 for likestrøm. Av det følger det parallelle ledere med elektriske strømmer som flyter i én retning, tiltrekker de seg, og i motsatte retninger frastøter de.

Ampères lov kalles også loven som bestemmer kraften som et magnetfelt virker på et lite segment av en strømførende leder. Kraften som magnetfeltet virker på et lederelement med strøm i et magnetfelt er direkte proporsjonal med strømmen i lederen og vektorproduktet til lederlengdeelementet og magnetisk induksjon.

Det er basert på dette prinsippet, der rotoren spiller rollen som en ramme med en strøm, orientert i det ytre magnetfeltet til statoren med et dreiemoment M.

I dag har vi en veldig interessant og informativ artikkel om effekten av elektrisk strøm på menneskekroppen.

Jeg tror at hver av dere minst en gang tenkte på faren for elektrisk strøm og dens konsekvenser. Og noen kan (Gud forby, selvfølgelig) oppleve det på seg selv.

Introduksjon

Miljøet vi lever i, så vel som alt som omgir oss, inneholder en potensiell fare for oss. En slik trussel er elektrisk støt. Unntatt naturlige omgivelser(), det er også husholdninger og industrier, som hele tiden utvikler seg og utvikler seg (forbedring av teknologi og bruk av ny utvikling), noe som betyr at de bærer en enda større trussel.

Til tross for at kontrollen av enheter utføres av meget høy kvalitet, er ingen immun mot feil og uforutsette situasjoner.

Dessverre skjer oftest elektrisk støt, både på jobb og hjemme, fordi forholdsregler og elementære forholdsregler ikke følges.

Årsakene til funksjonsfeil og sammenbrudd av apparater (når du bruker en vannkoker, mikrobølgeovn og andre husholdningsapparater, eller med, eller med, og mye mer) som brukes i hverdagen, og elektriske enheter og brukes direkte i produksjonen er ikke utelukket .

Som statistikk viser, er prosentandelen av skader mottatt fra elektrisk støt mye lavere sammenlignet med skader mottatt på andre måter.

Men med elektrisk støt er prosentandelen av alvorlige skader og død mye høyere.

Hva er elektrisk strøm?

Effekten av elektrisk strøm på en person, så vel som dens konsekvenser, kan forstås bedre etter at vi har vurdert mer detaljert hva en strøm er.

Elektrisk strøm er den ordnede bevegelsen av elektroner i en leder eller halvleder.

I en del av kretsen er strømstyrken direkte proporsjonal med spenningen ved endene av seksjonen (potensialforskjell) og omvendt proporsjonal med motstanden til denne delen av kretsen -.

I tilfelle når en person berører en leder som er energisert, inkluderer han seg selv i kretsen. Gjennom kroppen mannen vil passere strøm, hvis den ikke er isolert fra bakken, eller berører lederen samtidig med en annen gjenstand som har motsatt potensial.

Denne formelen gjelder for tofaset, eller det kalles også to-polet kontakt med spenningsførende deler. Det ser slik ut:

Når en person berører to faser av en elektrisk installasjon, vises en krets gjennom menneskekroppen, gjennom hvilken en elektrisk strøm går. Størrelsen på den elektriske strømmen i denne saken avhenger KUN av spenningen til den elektriske installasjonen og den interne motstanden til en person.

For eksempel er fasespenningen til en elektrisk installasjon 220 (V), linjespenningen er henholdsvis 380 (V). Under normale forhold er den gjennomsnittlige menneskelige motstanden omtrent 1000 (Ohm).

I dette tilfellet vil strømmen som vil passere gjennom en person når han samtidig berører to faser (A og B) være lik 380 (mA). Og dette er dødelig!

Litt annerledes vil beregningen av strømmen som går gjennom menneskekroppen skje hvis den berører en fase i et nettverk med en isolert nøytral.

I dette tilfellet vil strømkretsen lukkes gjennom menneskekroppen, deretter til bakken og gjennom fasekapasitansene.

Hva truer virkningen av elektrisk strøm?

Elektrisk strøm produserer følgende påvirkninger på menneskekroppen som passerer gjennom den:

1. Termisk

Med en slik påvirkning oppstår overoppheting, så vel som en funksjonell forstyrrelse av organene som ligger i strømmens vei.

2. Elektrolytisk

Med den elektrolytiske virkningen av strømmen i væsken, som er i kroppens vev, oppstår elektrolyse, inkludert i blodet, på grunn av hvilken dens fysisk-kjemiske sammensetning forstyrres.

3. Mekanisk

Under mekanisk handling oppstår vevsbrudd og stratifisering, slagvirkning fra fordampning av væske fra vevet i menneskekroppen. Dette etterfølges av en sterk sammentrekning av musklene, opp til deres fullstendige brudd.

4. Biologisk

Den biologiske effekten av strømmen fører til irritasjon og overeksitasjon av nervesystemet.

5. Lysende

Denne handlingen forårsaker skade på øynene.

Konsekvenser under påvirkning av elektrisk strøm

Dybden og arten av påvirkningen avhenger av:

• type strøm (vekselstrøm eller direkte) og dens styrke
• tidspunktet for eksponeringen og veien den tar gjennom personen
• psykologiske og fysiologiske tilstanden til personen.

Så, for eksempel, under normale forhold og tilstedeværelsen av tørr, intakt hud, kan motstanden til en person nå flere hundre (kOhm), men hvis forholdene er ugunstige, kan verdien falle til en kiloohm.

Nedenfor vil jeg gi deg et eksempel på en tabell over hvordan en elektrisk strøm av forskjellige størrelser virker på menneskekroppen.

En strøm med en styrke på omtrent 1 (mA) vil allerede være ganske merkbar. Ved høyere målinger vil smertefulle og ubehagelige muskelsammentrekninger hos mennesker oppleves.

Med en strøm på 12-15 (mA) kan en person ikke lenger kontrollere muskelsystemet sitt og er ikke i stand til å uavhengig bryte seg bort fra den skadelige strømkilden.

Hvis strømmen er høyere enn 75 (mA), vil effekten føre til lammelse av åndedrettsmusklene og følgelig til respirasjonsstans.

Hvis strømmen fortsetter å øke, vil hjertet fibrillere og stoppe.

Farligere enn likestrøm er vekselstrøm.

Det er også av ikke liten betydning hvilke deler av kroppen en person berører den strømførende delen. De farligste er de banene der ryggmargen og hjernen (hode-bein og hode-armer), lunger og hjerte (bein-armer) påvirkes.

De viktigste skadelige faktorene

1. Elektrisk støt

Det begeistrer musklene i kroppen, fører til kramper og deretter til respirasjons- og hjertestans.

2. Elektriske brannskader

De er et resultat av frigjøring av varme etter at strømmen har gått gjennom menneskekroppen.

Det er flere typer forbrenninger som oppstår avhengig av parametrene til den elektriske kretsen, samt tilstanden til personen i det øyeblikket:

• rødhet i huden
• blemme brannsår
• vevsforkulling er mulig
• metallisering av huden, ledsaget av penetrering av metallstykker inn i den, i tilfelle smelting av metallet.

Kontaktspenning er spenningen som virker på en person under hans kontakt med en pol, eller med fasen til en strømkilde.

av de fleste farlige områder kropper er områdene av tinningene, ryggen, baksiden av hendene, leggen, baksiden av hodet og også nakken.

Les artikkelen min om gruppen som skjedde med to elektrikere ved innkobling av en elektrisk installasjon med en spenning på 10 (kV).

P.S. Hvis du har spørsmål mens du leser materialet, spør om det i kommentarene.

Elektrisk strøm har en termisk, elektrolytisk, biologisk og mekanisk effekt på en person.

termisk nåværende påvirkning manifestert av brannskader av individuelle deler av kroppen, oppvarming til høy temperatur organer, noe som forårsaker betydelige funksjonelle forstyrrelser i dem.

elektrolytisk innvirkning på nedbrytningen av ulike kroppsvæsker (vann, blod, lymfe) til ioner, noe som resulterer i et brudd på deres fysisk-kjemiske sammensetning og egenskaper.

biologiske virkningen av strømmen manifesterer seg i form av irritasjon og eksitasjon av kroppsvev, konvulsiv sammentrekning av muskler, samt brudd på interne biologiske prosesser.

mekanisk eksponering fører til stratifisering, ruptur av kroppsvev.

Virkningen av elektrisk strøm på en person fører til skader eller død av mennesker.

Elektriske skader deles inn i generelle (elektriske støt) og lokale elektriske skader (fig. 2.26).

Elektriske støt er de farligste.

elektrisk støt- dette er eksitasjonen av levende vev av en elektrisk strøm som går gjennom en person, ledsaget av krampaktige muskelsammentrekninger; avhengig av utfallet av virkningen av strømmen, skilles fire grader av elektriske støt:

I - krampaktig muskelkontraksjon uten tap av bevissthet;

II - krampaktig muskelkontraksjon med tap av bevissthet, men med bevart pust og hjertefunksjon;

III - tap av bevissthet og nedsatt hjerteaktivitet eller pust (eller begge deler);

IV - klinisk død, dvs. manglende åndedrett og blodsirkulasjon.

I tillegg til hjertestans og pustestopp kan dødsårsaken være elektrisk støt - en alvorlig nevrorefleksreaksjon av kroppen på sterk irritasjon med en elektrisk strøm. sjokktilstand varer fra flere titalls minutter til en dag, hvoretter død eller bedring kan oppstå som følge av intensive terapeutiske tiltak.

Ris. 2.26. Klassifisering av elektriske skader

Lokale elektriske skader er lokale brudd på integriteten til kroppsvev. Lokale elektriske støt inkluderer:

- elektrisk brenning — skjer strøm og bue; strømforbrenning er assosiert med strømgjennomgang gjennom menneskekroppen og er en konsekvens av transformasjonen elektrisk energi inn i termisk (oppstår som regel når relativt ikke høye spenninger elektrisk nettverk); ved høye spenninger i det elektriske nettverket mellom strømlederen og menneskekroppen kan det dannes en elektrisk lysbue, en mer alvorlig forbrenning oppstår - en lysbuebrenning, siden den elektriske lysbuen har en veldig høy temperatur - over 3500 ° C;

- elektriske skilt- flekker av grå eller blekgul farge på overflaten av menneskelig hud, dannet ved kontaktpunktet med strømlederen; som regel har skilt en rund eller oval form med dimensjoner på 1-5 mm; denne skaden utgjør ikke en alvorlig fare og er ganske
går raskt over;

- hudplating — penetrering inn i de øvre lagene av huden av de minste metallpartiklene, smeltet under påvirkning av en elektrisk lysbue; avhengig av plasseringen av lesjonen, kan skaden være veldig smertefull, over tid kommer den berørte huden av; skade på øynene kan føre til forverring eller til og med tap av syn;

- elektroftalmi - betennelse i de ytre membranene i øynene under påvirkning av en strøm av ultrafiolette stråler som sendes ut av en elektrisk lysbue; av denne grunn kan du ikke se på sveisebuen; skaden er ledsaget av alvorlig smerte og smerte i øynene, midlertidig tap av syn, med en sterk lesjon, behandling kan være vanskelig og langvarig; på elektrisk lysbue du kan ikke se uten spesielle beskyttelsesbriller eller masker;

- mekanisk skade oppstår som et resultat av skarpe krampesammentrekninger av muskler under påvirkning av en strøm som går gjennom en person, med ufrivillige muskelsammentrekninger, rupturer av hud, blodårer, samt dislokasjoner av ledd, rupturer av leddbånd og til og med beinbrudd kan oppstå ; i tillegg kan en person falle fra høyden og bli skadet når han er redd og sjokkert.

Som du kan se er elektrisk strøm svært farlig og håndtering av den krever stor forsiktighet og kunnskap om elektriske sikkerhetstiltak.

Parametre som bestemmer alvorlighetsgraden av elektrisk støt(Fig. 2.27). Hovedfaktorene som bestemmer graden av elektrisk støt er: styrken til strømmen som strømmer gjennom en person, frekvensen av strømmen, eksponeringstidspunktet og banen til strømstrømmen gjennom menneskekroppen.

Nåværende styrke. Strømmen av vekselstrøm av industriell frekvens (50 Hz), som er mye brukt i industrien og hjemme, gjennom kroppen, begynner en person å føle seg med en strømstyrke på 0,6 ... 1,5 mA (mA - en milliampere er 0,001 EN). Denne strømmen kalles terskel sensibel strøm.

Store strømmer forårsaker smerte hos en person, som øker med økende strøm. For eksempel ved en strøm på 3...5 mA irriterende effekt strøm føles av hele hånden, ved 8 ... 10 mA - en skarp smerte dekker hele armen og er ledsaget av krampaktige sammentrekninger av musklene i hånden og underarmen.

Ved 10 ... 15 mA blir armmuskelspasmer så sterke at en person ikke kan overvinne dem og frigjøre seg fra strømlederen. Denne strømmen kalles terskel ikke-frigivelsesstrøm.

Ved en strøm på 25 ... 50 mA oppstår det forstyrrelser i funksjonen til lungene og hjertet, ved langvarig eksponering for en slik strøm kan det oppstå hjertestans og pustestopp.

Ris. 2.27. Parametre som bestemmer alvorlighetsgraden av elektrisk støt

Starter fra verdien 100 mA strømmen av strøm gjennom en person forårsaker flimmer hjerter- konvulsive ikke-rytmiske sammentrekninger av hjertet; hjertet slutter å fungere som en pumpe som pumper blod. Denne strømmen kalles terskel fibrilleringsstrøm. Strøm mer enn 5A forårsaker umiddelbar hjertestans, og omgår fibrilleringstilstanden.

Gjeldende frekvens. Den farligste industrielle frekvensstrømmen er 50 Hz. Likestrøm og strøm av høye frekvenser er mindre farlige, og terskelverdiene for det er større.

Så for likestrøm:

Terskel merkbar strøm — 5...7 mA;

Terskel ikke-frigjørende strøm — 50...80 mA;

Fibrilleringsstrøm - 300 mA.

gjeldende strømningsbane. Faren for elektrisk støt avhenger av strømmens vei gjennom menneskekroppen, siden banen bestemmer andelen av den totale strømmen som går gjennom hjertet. Den farligste veien er "høyre håndbena" (bare høyre hånd fungerer oftest med en person). Deretter, i henhold til graden av farereduksjon, går de: "venstre hånd-bein", "hånd-hånd", "no-gi-legs". På fig. 2.28 viser de mulige banene for strømstrømmen gjennom en person.

Ris. 2.28. Typiske strømbaner i menneskekroppen: 1 — hånd-hånd; 2 - høyre arm-ben; 3 - venstre arm-bein; 4 — høyre arm-høyre ben; 5 - høyre arm-venstre ben; 6 - venstre arm-venstre ben; 7 - venstre arm-høyre ben; 8 — begge armer, begge ben; 9 — ben-ben; 10 - hode-hender; 11 — hode-ben; 12 — hode-høyre hånd: 13 - hode-venstre hånd; 14 — hode-høyre ben; 15 - hode-venstre ben

Tidspunktet for eksponering for elektrisk strøm. Jo lenger strømmen går gjennom en person, jo farligere er den. Når en elektrisk strøm flyter gjennom en person i kontaktpunktet med lederen, blir det øvre laget av huden (epidermis) raskt ødelagt, kroppens elektriske motstand reduseres, strømmen øker og den negative effekten av den elektriske strømmen. er forverret. I tillegg, over tid, vokser (akkumulerer) de negative effektene av strømmen på kroppen.

Den avgjørende rollen i den skadelige effekten av strømmen spilles av størrelsen på styrken til den elektriske strømmen, strømmer gjennom menneskekroppen. En elektrisk strøm oppstår når det opprettes en lukket elektrisk krets, der en person er inkludert. I følge Ohms lov er styrken til den elektriske strømmen / lik den elektriske spenningen u, dividert med motstanden til den elektriske kretsen R:1=U/R.

Jo større spenningen er, jo større og farligere er den elektriske strømmen. Jo større elektrisk motstand kretsen har, jo lavere er strømmen og faren for menneskelig skade.

Kretsmotstand lik summen av motstandene til alle seksjoner som utgjør kretsen (ledere, gulv, sko, etc.). Den totale elektriske motstanden inkluderer nødvendigvis motstanden til menneskekroppen.

Elektrisk motstand i menneskekroppen med tørr, ren og uskadet hud kan det variere innenfor et ganske bredt område - fra 3 til 100 kOhm (1 kOhm \u003d 1000 Ohm), og noen ganger mer. Hovedbidraget til den elektriske motstanden til en person er laget av det ytre laget av huden - epidermis sammensatt av døde celler. Motstanden til kroppens indre vev er ikke stor - bare 300 ... 500 ohm.

Derfor, med sart, fuktig og svett hud eller skade på epidermis (sår, sår), kan den elektriske motstanden i kroppen være svært liten. En person med slik hud er mest sårbar for elektrisk strøm. Jenter har mer delikat hud og et tynt lag av epidermis enn gutter; hos menn med hard hud kan kroppens elektriske motstand nå svært høye verdier, og faren for elektrisk støt reduseres. I beregninger for elektrisk sikkerhet er motstanden til menneskekroppen vanligvis tatt til å være 1000 ohm.

Elektrisk isolasjonsmotstand strømledere, hvis de ikke er skadet, er som regel 100 eller mer kilo-ohm.

Elektrisk motstand til sko og sokkel (gulv) avhenger av materialet som basen og sålen til skoen er laget av, og deres tilstand - tørr eller våt (våt). For eksempel har en tørr såle laget av lær en motstand på omtrent 100 kOhm, en våt såle - 0,5 kOhm; fra gummi, henholdsvis 500 og 1,5 kOhm. Tørt asfaltgulv har en motstand på omtrent 2000 kOhm, vått - 0,8 kOhm; betong, henholdsvis 2000 og 0,1 kOhm; tre - 30 og 0,3 kOhm; jord - 20 og 0,3 kOhm; fra keramiske fliser - 25 og 0,3 kOhm. Som du kan se, med vått eller vått underlag og sko, øker den elektriske faren betydelig.

Ved bruk av strøm i vått vær, spesielt på vann, må det derfor utvises spesiell forsiktighet og økte elektriske sikkerhetstiltak.

For belysning, elektriske husholdningsapparater, et stort antall apparater og utstyr i produksjon, brukes som regel en spenning på 220 V. Det er elektriske nettverk for 380, 660 og mer volt; i mange tekniske enheter brukes spenninger på titalls og hundretusener av volt. Slike tekniske innretninger utgjør en usedvanlig høy fare. Men selv mye lavere spenninger (220, 36 og til og med 12 V) kan være farlig avhengig av forholdene og den elektriske motstanden til kretsen. R..

Betydelig påvirkning på utfallet av skade ved elektriske skader utøves av individuelle egenskaper person.

Arten av virkningen av strømmen (tabell) avhenger av massen til personen og hans fysiske tilstand. Friske og fysisk sterke mennesker tåler lettere elektriske støt. Økt mottakelighet for elektrisk strøm har blitt notert hos personer som lider av sykdommer i huden, kardiovaskulærsystemet, indre sekresjonsorganer, nervøse, etc.

Tab. Arten av virkningen av strømmen

Strøm som går gjennom menneskekroppen, mA	AC (50 Hz) strøm	D.C
0,5 -1,5	Begynnelse av sensasjoner: lett kløe, prikking i huden	Ikke følt
2-4	Følelsen strekker seg til håndleddet; slapper litt av musklene	Ikke følt
5-7	Smerte intensiverer i hele hånden; kramper; lett smerte i hele armen opp til underarmen	Begynnelsen av sensasjoner: svak oppvarming av huden under elektrodene
8-10	Voldsomme smerter og kramper i hele armen, inkludert underarmen. Hendene er vanskelige å ta av elektrodene	Økt følelse av oppvarming av huden
10 - 15	Neppe utholdelige smerter i hele armen. Hendene kan ikke rives av fra elektro-dov. Med en økning i varigheten av strømmen, vil	Betydelig oppvarming under elektrodene og i det tilstøtende hudområdet
20-25	Sterke smerter. Hendene blir lammet øyeblikkelig, det er umulig å rive dem av elektrodene. Å puste er vanskelig	Følelse av intern oppvarming, lett sammentrekning av musklene i hendene
25 -50	Svært sterke smerter i armer og bryst. Å puste er ekstremt vanskelig. Ved langvarig eksponering kan det oppstå åndedrettsstans eller svekkelse av hjerteaktivitet med tap av bevissthet.	Sterk varme, smerter og kramper i hendene. Alvorlig smerte oppstår når hendene fjernes fra elektrodene
50-80	Pusten er lammet etter noen sekunder, hjertets arbeid er forstyrret. Langvarig eksponering kan forårsake hjerteflimmer	Meget sterk overflate og innvendig oppvarming. Sterke smerter i arm og bryst. Hendene kan ikke rives av elektrodene på grunn av sterke smerter når de rives av
80-100	Hjerteflimmer etter 2-3 s; etter noen sekunder - slutt å puste	Den samme handlingen uttrykt sterkere. På langtidsvirkende pustestans
	Samme handling på kortere tid	Hjerteflimmer etter 2-3 s; etter noen sekunder til stopper pusten
over 5000	Fibrillering av hjertet forekommer ikke; den kan stoppes midlertidig under gjeldende flyt. Når strømmen flyter i flere sekunder, alvorlige brannskader og ødeleggelse av vev

Personer som har overdreven svette er mer sårbare for effekten av elektrisk strøm. Forhøyet omgivelsestemperatur og høy luftfuktighet er ikke den eneste årsaken til høy svette, intens svette observeres ofte ved autonome forstyrrelser i nervesystemet, så vel som som et resultat av frykt, spenning.

I en tilstand av eksitasjon av nervesystemet, depresjon, tretthet, rus og etter det, er folk mer følsomme for den flytende strømmen.

Til syvende og sist tillatte påkjenninger berøringer og strømninger for en person er GOST 12.1.038-82 * (tabell 2.14) etablert for nøddrift av DC elektriske installasjoner med en frekvens på 50 og 400 Hz. For vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz er den tillatte verdien av berøringsspenningen 2 V, og strømstyrken er 0,3 mA, for en strøm med en frekvens på 400 Hz, henholdsvis 2 V og 0,4 mA; for likestrøm - 8 V ​​og 1 mA. De angitte dataene er gitt for varigheten av gjeldende eksponering ikke mer enn 10 minutter per dag.

Tabell 2.14. Maksimalt tillatt spennings- og strømnivå

Type strøm	Normalisert verdi	Maksimalt tillatte nivåer, ikke mer, med varigheten av gjeldende eksponering U a, c
		0,01...0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0.7	0,8	0,9	1,0	St. 1.0
Variabel, 50 Hz	U a, b Jeg a, mA												36 6
Variabel, 400 Hz	U a, b Jeg a, mA												36 8
Konstant	U a, b Jeg a, mA												40 15

Analyse av ordninger for å inkludere en person i en elektrisk krets

Siden motstanden til den elektriske kretsen R Siden størrelsen på den elektriske strømmen som går gjennom en person avhenger betydelig, er alvorlighetsgraden av lesjonen i stor grad bestemt av ordningen for å inkludere en person i kretsen. Kretsene som dannes når en person kontakter en leder av kretser, avhenger av typen strømforsyningssystem som brukes.

De vanligste elektriske nettverkene der den nøytrale ledningen er jordet, det vil si at den er kortsluttet med en leder til bakken. Berøring av den nøytrale ledningen er praktisk talt ikke farlig for mennesker, bare faseledningen er farlig. Det er imidlertid vanskelig å finne ut hvilken av de to ledningene som er null - de ser like ut. Du kan finne det ut ved hjelp av en spesiell enhet - en fasebestemmer.

På konkrete eksempler vurdere mulige ordninger for å inkludere en person i en elektrisk krets ved berøring av lederne.

To-fase inkludering i kretsen. Den sjeldneste, men også den farligste, er at en person berører tofasetråder eller strømledere koblet til dem (fig. 2.29).

I dette tilfellet vil personen være under påvirkning av lineær spenning. En strøm vil flyte gjennom en person langs "hånd-hånd" banen, dvs. e. motstanden til kretsen vil bare inkludere motstanden til kroppen (JEG).

en)

Ris. 2,29. To-fase inkludering i kretsen: en— isolert nøytral; b- jordet nøytral

Hvis vi tar motstanden til kroppen ved 1 kOhm, og det elektriske nettverket med en spenning på 380/220 V, vil styrken til strømmen som går gjennom personen være lik

Jeg h = U l / R h= 380 V / 1000 Ohm = 0,38 A = 380 mA.

Det er dødelig farlig strøm. Alvorlighetsgraden av en elektrisk skade eller til og med en persons liv vil først og fremst avhenge av hvor raskt han blir kvitt kontakt med strømlederen (bryter den elektriske kretsen), fordi eksponeringstiden i dette tilfellet er avgjørende.

Mye oftere er det tilfeller når en person med en hånd kommer i kontakt med en fasetråd eller en del av en enhet, et apparat som ved et uhell eller med vilje er elektrisk koblet til den. Faren for elektrisk støt i dette tilfellet avhenger av typen elektrisk nettverk (jordet eller isolert nøytral).

Enfase tilkobling til en krets i et nettverk med jordet nøytral(Fig. 2.30). I dette tilfellet går strømmen gjennom personen langs banen "hånd-bein" eller "hånd-hånd", og personen vil være under fasespenning.

I det første tilfellet vil motstanden til kretsen bestemmes av motstanden til menneskekroppen (R h, sko (R o 6), begrunnelse (Roc), som en person står på, den nøytrale jordingsmotstanden ( R n), og en strøm vil flyte gjennom en person

I h \u003d U f / (R h + R o b + R 0 C + R n).

Nøytral motstand R H er liten og kan neglisjeres sammenlignet med andre kretsmotstander. For å vurdere størrelsen på strømmen som går gjennom en person, vil vi ta en nettspenning på 380/220 V. Hvis en person har på seg isolerende tørre sko (skinn, gummi), står han på en tørr tre-iol, motstanden på kretsen vil være stor, og strømstyrken i henhold til Ohms lov er liten.

For eksempel er gulvmotstanden 30 kOhm, skinnsko 100 kOhm, menneskelig motstand er 1 kOhm. Strøm som går gjennom en person

Jeg h \u003d 220 V / (30 000 + 100 000 + 1000) Ohm \u003d \u003d 0,00168 A \u003d 1,68 mA.

Denne strømmen er nær den terskel sansbare strømmen. En person vil føle strømmen av strøm, stoppe arbeidet, eliminere funksjonsfeilen.

Hvis en person står på fuktig mark med fuktige sko eller barbeint, vil det gå strøm gjennom kroppen.

jeg H\u003d 220 V / (3000 + 1000) Ohm \u003d 0,055 A \u003d 55 mA.

Denne strømmen kan forårsake skade på lungene og hjertet, og ved langvarig eksponering, død.

Hvis en person står på våt jord i tørre og intakte gummistøvler, går det en strøm gjennom kroppen

Jeg h \u003d 220 V / (500 000 + 1000) Ohm \u003d 0,0004 A \u003d 0,4 mA.

En person føler kanskje ikke engang virkningen av en slik strøm. Men selv en liten sprekk eller punktering i sålen på en støvel kan drastisk redusere motstanden til gummisålen og gjøre arbeidet farlig.

Før du arbeider på elektriske enheter (spesielt lang tid ikke i bruk), må de inspiseres nøye for skader på isolasjonen. Elektriske apparater må tørkes av støv og, hvis de er våte, tørkes. Våte elektriske apparater må ikke brukes! Det er bedre å lagre elektriske verktøy, apparater, utstyr i plastposer for å forhindre at støv eller fuktighet kommer inn i dem. Du må jobbe i sko. Hvis påliteligheten til den elektriske enheten er i tvil, må du spille det trygt - legg tørt tregulv eller en gummimatte under føttene. Du kan bruke gummihansker.

Ris. 2.30. Enfasekontakt i et nettverk med jordet nøytral: en- normal driftsmodus; b - nødoperasjon (skadet andre fase)

Den andre strømningsveien oppstår når en person med den andre hånden kommer i kontakt med elektrisk ledende gjenstander koblet til bakken (en jordet maskinkropp, en bygningskonstruksjon av metall eller armert betong, en våt trevegg, et vannrør, et varmebatteri , etc.). I dette tilfellet flyter strømmen langs banen med minst elektrisk motstand. Disse gjenstandene er praktisk talt kortsluttet til bakken, deres elektriske motstand er veldig liten. Derfor er motstanden til kretsen lik motstanden til kroppen og en strøm vil flyte gjennom personen

Jeg h = U F / R H= 220 V / 1000 Ohm = 0,22 A = 220 mA.

Denne mengden strøm er dødelig.

Når du arbeider med elektriske enheter, ikke berør gjenstander med den andre hånden som kan være elektrisk koblet til jord. Arbeid i fuktige rom, i nærvær av godt ledende gjenstander koblet til bakken i nærheten av en person, utgjør en eksepsjonelt høy fare og krever overholdelse av økte elektriske sikkerhetstiltak.

I nødmodus (fig. 2.30, b) når en av fasene i nettverket (den andre fasen av nettverket, forskjellig fra fasen som personen berørte) viste seg å være kortsluttet til jord, blir spenningen omfordelt, og spenningen til de friske fasene er forskjellig fra fasespenningen av nettverket. Ved å berøre en arbeidsfase kommer en person under en spenning som er større enn fasespenningen, men mindre enn den lineære. Derfor, for enhver strømbane, er denne saken farligere.

Enfase inkludering i en krets i et nettverk med en isolert nøytral(Fig. 2.31). I produksjon, for strømforsyning av elektriske kraftinstallasjoner, brukes tretråds elektriske nettverk med en isolert nøytral. I slike nettverk er det ingen fjerde jordet nøytral ledning, og det er bare trefaseledninger. I dette diagrammet viser rektangler betinget elektriske motstander. d A, d c, d s ledningsisolasjon av hver fase og kapasitet C A, C B, C C hver fase i forhold til jorden. For å forenkle analysen tar vi r A \u003d r B \u003d r c \u003d r, l C A= C £ = C c = C

b)

Ris. 2,31. Enfasekontakt i et nettverk med isolert nøytral: en - normal operasjon; b- nødoperasjon (skadet andre fase)

Hvis en person berører en av ledningene eller en gjenstand som er elektrisk koblet til den, vil strømmen flyte gjennom personen, skoene, basen, og gjennom isolasjonen og kapasitansen til ledningene vil strømme til de to andre ledningene. Dermed dannes en lukket elektrisk krets, der faseisolasjonsmotstanden, i motsetning til de tidligere betraktede tilfellene, er inkludert. Siden den elektriske motstanden til god isolasjon er titalls og hundrevis av kilo-ohm, er den totale elektriske motstanden til kretsen mye større enn motstanden til kretsen dannet i et nettverk med en jordet nøytral ledning. Det vil si at strømmen gjennom en person i et slikt nettverk vil være mindre, og å berøre en av fasene i nettverket med en isolert nøytral er tryggere.

Strømmen gjennom en person i dette tilfellet bestemmes av følgende formel:

hvor R ich \u003d R h + R ca + R os- elektrisk motstand til den menneskelige kretsen, ω = 2π f- sirkulær frekvens av strømmen, rad / s (for industriell frekvensstrøm f= 50 Hz, så ω = 100π).

Hvis kapasiteten til fasene er liten (dette er tilfellet for ikke-utvidede overheadnettverk), kan du ta C ≈ 0. Da vil uttrykket for størrelsen på strømmen gjennom en person ha formen:

For eksempel, hvis gulvmotstanden er 30 kOhm, skinnsko 100 kOhm, menneskelig motstand er 1 kOhm, og faseisolasjonsmotstanden er 300 kOhm, vil strømmen som går gjennom en person (for et 380/220 V-nettverk) være lik. til

jeg h= 3? 220 V / Ohm = = 0,00095 A = 0,95 mA.

En person kan ikke engang føle en slik strøm..

Selv om vi ikke tar hensyn til motstanden til den menneskelige kretsen (personen står på våt grunn i fuktige sko), vil strømmen som går gjennom personen være trygg:

Jeg h = 3? 220 V / 300 000 ohm = 0,0022 A = 2,2 mA.

Dermed er god faseisolering en garanti for sikkerhet. Men med omfattende elektriske nettverk er dette ikke lett å få til. For utvidede og forgrenede nettverk med et stort antall forbrukere, er isolasjonsmotstanden liten, og faren øker.

Spesielt for utvidede elektriske nettverk kabellinjer, kapasitansen til fasene kan ikke neglisjeres (С≠0). Selv med meget god faseisolasjon (r=∞), vil strømmen flyte gjennom personen gjennom kapasitansen til fasene, og verdien vil bli bestemt av formelen:

Jeg h =

Dermed er utvidede elektriske kretser til industribedrifter med høy kapasitans svært farlige, selv med god faseisolasjon.

Hvis isolasjonen til en fase brytes, blir det farligere å berøre et nettverk med en isolert nøytral enn et nettverk med en jordet nøytral ledning. I nøddriftsmodus (fig. 2.31, b) strømmen som går gjennom en person som har berørt den brukbare fasen, vil strømme gjennom jordfeilkretsen til nødfasen, og verdien vil bli bestemt av formelen:

Jeg h = U l / (R ich + R h).

Siden lukkemotstanden R nødfasen på bakken er vanligvis liten, da vil personen være under lineær spenning, og motstanden til den resulterende kretsen vil være lik motstanden til den menneskelige kretsen R, som er veldig farlig.

Av disse grunnene, og også på grunn av brukervennligheten (muligheten for å oppnå spenninger på 220 og 380 V), er firetrådsnettverk med en jordet nøytral ledning for en spenning på 380/220 V mest brukt.

Vi har vurdert langt fra alle mulige ordninger for elektriske nettverk og berøringsalternativer. I produksjon kan det hende du har å gjøre med mer komplekse strømforsyningsordninger som er betydelig under høye spenninger og derfor farligere. Hovedkonklusjonene og anbefalingene for å sikre sikkerhet er imidlertid nesten de samme.