Электричество

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Действие электрического тока на организм человека

2. Факторы, определяющие исход поражения электрическим током

3. Предельно допустимые величины напряжений и токов

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены принципы и средства электриче-ской защиты. В частности зануление. Также были включены в работу такие вопросы как:

 действия электрического тока на организм человека;

 факторы, определяющие исход поражения эл. током;

 допустимые уровни напряжений прикосновений и токов;

 схема, назначение, принцип действия и область применения зануле-ния;

 решение задачи на тему «Зануление».

1. ДЕЙСТВИЕ ЭЛ. ТОКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непо-средственном соприкосновении с находящимися под напряжением провод-ками электрического тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельных функций.

Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что, во первых, ток не имеет внешних признаков и как правило человек без спе-циальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во вторых, воздействия тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; в третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к не отпускающему эф-фекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воз-действия тока; в четвертых, воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к травмированию в результате падения.

Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологиче-ское действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое – в способности вызывать ожоги тела, механическое – приводить к разрыву тканей, а химическое – к электролизу крови.

Воздействие электрического тока на организм человека может явить-ся причиной электротравмы. Электротравма – это травма, вызванная воз-действием электрического тока или электрической дуги. Условно электро-травмы делят на местные и общие. При местных электротравмах возникает местное повреждение организма, выражающиеся в появлении электриче-ских ожогов, электрических знаков, в металлизации кожи, механических повреждениях и электроофтальмии (воспаление наружных оболочек глаз). Общие электротравмы, или электрические удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся в нарушении или полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органов и систем – легких (дыха-ния), сердца (кровообращения).

Характер воздействия электрического тока на человека и тяжесть поражения пострадавшего зависит от многих факторов.

Оценивать опасность воздействия электрического тока на человека можно по ответным реакциям организма. С увеличением тока четко прояв-ляются три качественно отличные ответные реакции. Это прежде всего ощущение, более судорожное сокращение мышц (неотпускание для пере-менного тока и болевой эффект постоянного) и, наконец, фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную ре-акцию, подразделяют на ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.

2. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ИСХОД ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕ-СКИМ ТОКОМ

К факторам, влияющим на исход поражения электрическим током, относят:

1. Величина тока.

2. Величина напряжения.

3. Время действия.

4. Род и частота тока.

5. Путь замыкания.

6. Сопротивление человека.

7. Окружающая среда.

8. Фактор внимания.

2.1. Величина тока

По величине тока, токи подразделяются на:

- неощущаемые (0,6 – 1,6мА);

- ощущаемые (3мА);

- отпускающие (6мА);

- неотпускающие (10-15мА);

- удушающие (25-50мА);

- фибрилляционные (100-200мА);

- тепловые воздействия (5А и выше).

2.2. Величина напряжения и 2.3. Время действия

По ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ «Предельно допустимые величины на-пряжений и токов. Электробезопасность». Факторы величины напряжения и время воздействия электрического тока, приведены в табл. 1.

Таблица 1

Время действия, сек. Длител До 30 1 0,5 0,2 0,1

Величина тока, мА. 1 6 50 100 250 500

Величина напряже-ния, В. 6 36 50 100 250 500

При кратковременном воздействии (0,1-0,5с) ток порядка 100мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшени-ем длительности воздействия значение допустимых для человека токов су-щественно увеличивается. При изменении времени воздействия от 1 до 0,1с допустимый ток возрастает в 16 раз.

Кроме того, сокращение длительности воздействия электрического тока уменьшает опасность поражения человека исходя из некоторых осо-бенностей работы сердца. Продолжительность одного периода кардиоцикла (рис. 2.1.) составляет 0075-0,85с.

В каждом кардиоцикле наблюдается период систолы, когда желу-дочки сердца сокращаются (пик QRS) и выталкивают кровь в артериальные сосуды.

Фаза Т соответствует окончанию сокращения желудочков и они переходят в расслабленное состояние. В период диастола желудочки наполняются кровью. Фаза Р соответствует сокращению предсердий. Установлено, что сердце наиболее чувствительно к воздействию электрического тока во время фазы Т кардиоцикла. Для того чтобы возникла фибрилляция сердца, необходимо совпадение по времени воздействия тока с фазой Т, продолжительность которой 0,15-0,2с. С сокращением длительности воздействия электрического тока вероятность такового совпадения становится меньше, а следовательно, уменьшается опасность фибрилляции сердца. В случае несовпадения времени прохождения тока через человека с фазой Т токи, значительно превышающие пороговые значения, не вызовут фибрилляции сердца.

2.4. Род и частота тока

Постоянный и переменный токи оказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до 500 В. При таких напря-жениях степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. Считают, что напряжение 120 В постоянного тока при одина-ковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты. При напряжении 500В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдают-ся.

Исследования показали, что самыми неблагоприятными для челове-ка являются токи промышленной частоты (50Гц). При увеличении частоты (более 50Гц) значения неотпускающего тока возрастает. С уменьшением частоты (от 50Гц до 0) значения неотпускающего тока тоже возрастает и при частоте, равной нулю (постоянный ток – болевой эффект), они стано-вятся больше примерно в три раза.

Значения фибрилляционного тока при частотах 50-100Гц равны, с повышением частоты до 200Гц этот ток возрастает примерно в 2 раза, а при частоте 400Гц – почти в 3,5 раза.

2.5. Путь замыкания тока

При прикосновении человека к токоведущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантов путей замыкания тока че-рез человека. Основные из них:

- голова – ноги;

- рука – рука;

- правая рука – ноги;

- левая рука – ноги;

- нога – нога.

Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы че-ловека подвергаются воздействию тока, и от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так при протекании тока по пути «рука – ру-ка» через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути «левая рука - ноги» 3,7%, «правая рука – ноги» 6,7%, «нога – нога» - 0,4%. Величена неотпус-кающего тока по пути «рука – рука» приблизительно в два раза меньше, чем по пути «рука – ноги».

2.6. Сопротивление человека

Величина тока походящего через какой-либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения (напряжения прикосновения) и элек-трического сопротивления оказываемого току данным участком тела.

Между воздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения ток растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека. На участке между двумя электродами электрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивлений двух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления остальной