Электрофизические реакции при протекании электрического тока через тело человека

В основе современных критериев электробезопасности положены электрофизические реакции, допустимость которых определяется длительностью протекания электрического тока (переменного тока, частотой 50 Гц) через тело человека [12,17]. К числу этих реакций относятся: порог ощущаемого тока – 0,5 мА, порог «отпускающего тока» - 10 мА, порог вентрикулярной фибрилляции [12,17]. В зависимости от тяжести поражения электрическим током у человека могут возникнуть (рисунок 1.10):

- дискомфортные ощущения;

- сокращения мышц;

- ожоги;

- остановка сердца.

Рисунок 1.10 - Последствия от протекания электрического тока для организма человека.

Зоны пороговых значений переменного тока 50 Гц, протекающего через тело человека по пути «левая рука-ноги» в зависимости от длительности его действия (МЭК 479-1) показаны на рисунке 1.11. Обозначения зон даны в таблице 1.2.

В соответствии с кривой рисунка 1.11 в том же стандарте [18] представлена таблица (см. таблицу 1.3) с максимально допустимой продолжительностью воздействия напряжения прикосновения на тело человека.

Порог вентрикулярной фибриляции значительно снижается, если длительность протекания тока превышает один период сердечных сокращений. Это объясняется наличием уязвимой фазы сердца в момент, когда волокна желудочков сердца находятся в расслабленном состоянии.

 

Рисунок 1.11 Зоны пороговых значений переменного тока 50 Гц, протекающего через тело человека по пути «левая рука-ноги» в зависимости от длительности его действия (МЭК 479-1).

 

 

Таблица 1.2

Обозначение зон пороговых значений переменного тока

Зона	Граница зон	Физиологические реакции
	до 0,5 мА	обычно никакой реакции
	от 0,5 мА до кривой b	неприятные ощущения
	от кривой b до кривой c1	Обычно никаких органических повреждений. Возможны мышечные сокращения, удушья при длительности протекания тока более 2с.
	от правее кривой с1     с1-с2 с2-с3 >c3	дополнительно к реакциям зоны 3, возрастает опасность патофизиологических реакций (остановка сердца, дыхания, тяжелые ожоги). Вероятность вентрикулярной фибриляции (остановки сердца): ~ 5 % ~ 50 % > 50 %

 

 

Таблица 1.3

Максимально допустимая продолжительность воздействия напряжения прикосновения на тело человека

Помещения без повышенной опасности (UL≤50В)
Ожидаемое напряжение прикосновения, В	<50
Максимальное время отключения питания, с	~			0,6	0,45	0,34	0,27	0,17	0,12	0,08	0,04
=							0,4	0,3	0,2	0,1
Помещения с повышенной опасностью и особо опасные (UL≤25В)
Ожидаемое напряжение прикосновения, В	<25								-	-
Максимальное время отключения питания, с	~		0,48	0,3	0,25	0,18	0,1	0,05	0,02	-	-
=				0,8	0,5	0,25	0,06	0,02	-	-

 

Нормативными документами [18] установлено максимально допустимое напряжение прикосновения при контакте продолжительностью не менее 5 с. Его называют условно безопасным напряжением, U_L. В целях упрощения расчетов на основании кривой рисунка 1.11 и в таблице 1.3 в [18] представлены максимально допустимые времена отключения питания в зависимости от номинального фазного напряжения сети, нашедшие свое отражение в соответствующих пунктах [10,18].