Опасное напряжение. Какое напряжение считается опасным для жизни человека?

На одном из объектов, где я проводил ремонт, перегорело несколько элементов электросети, поэтому пришлось менять всю проводку. Мой подмастерье, решил проявить инициативу и без присмотра полез в щиток без техники безопасности. Да, его ударило током, пришлось оттягивать, но остался жив-здоров. Когда спросил, почему он так сделал, сказал, думал, что он не заземлён, ведь стоял на полу, да и напряжение было не смертельным. Для таких, как он, кто ничего не знает о безопасном напряжении, дальше об этом и расскажу.

Источник yato-tools.ru

По утверждению опытных электриков, главная опасность электротока в том, что он невидим. При этом, само электричество, что воздействует на человеческий организм, может вызвать тяжелые последствия, вплоть до летального исхода. Если коротко, то установлено, что ток 50-100 мА, проходящий через тело человека, является опасным для жизни, а более 100 мА – смертельным. Кроме того, есть разница чем ударит – дальше рассмотрим, почему переменный ток опаснее постоянного.

Источник prom.st

Принцип воздействия тока

И прежде всего нужно рассмотреть то, как опасные для человека токи воздействуют на него. Если сравнивать его с другими опасными явлениями, то основную разницу составит тот факт, что у него ни цвета, ни запаха. Любой ток фактически невидим для человека и это совершенно не означает, что его соприкосновение с телом безопасно. В основном оказывается воздействие следующего типа:

1. Термическое. Оно выражается в ожогах по всему телу, а также сильному нагреву сосудов и нервных окончаний.
2. Электролитическое. Это воздействие причина разложения крови и прочих жидкостей в организме. Оно происходит посредством электролиза, что также затрагивает физико-химическую составляющую жидкости в организме. Если же говорить проще, то кровь загустевает, заряд белков изменяется и в организме начинает парообразование.
3. Биологическое. Причина всех судорог и сокращений, так как действие электротока закономерно сопровождается раздражением всех органов.

Теперь, когда есть основы, можно перейти к величинам, опасным для жизни человека.

Опасное напряжение

В первую очередь отметим, что думать о наличии опасного и неопасного электрического тока ошибочно — любое воздействие негативно, отличается лишь степень вреда. Причина, по которой один человек пострадает меньше, а другой больше, обусловлена внутренним сопротивлением. Оно же зависит от толщины кожи, уровня влажности помещения, в котором произошло соприкосновение, и тела человека, а также путь тока.

И этому нужно уделить отдельное внимание, потому что самое опасное протекание тока для жизни человека либо через ногу и голову, либо через руку и голову. Это объясняется тем, что ток проходит через сердце, мозг и легкие. И если напряжение постоянного или переменного тока при этом большое, то в худших случаях это вызывает остановку сердца или органов дыхания.

Установлено, что постоянный ток для человека чуть безопаснее переменного, если все происходит в рамках сетей до 500 В. И стоит напряжению начать расти, вместе с ним растет опасность для человека.

Однако это не все, потому что важно также учитывать частоту сети. Если взять для рассмотрения 500 Гц, то несколько безопаснее, чем промышленные 50 Гц. Обусловлено это тем, что с повышением частоты постепенно проявляется Skin Effect, суть которого заключается в прохождении тока по поверхности проводника, благодаря чему внутренние органы не затрагиваются.

Финальное же значение опасности тока для человека представляет собой время. Если продолжительно находится под постоянным током или переменным, то урон будет выше, чем кратковременный удар им. И, хотя здесь также нужно учитывать силу тока, чтобы дать однозначный ответ, но чем меньше времени под воздействием, тем лучше.

Какую роль играет сопротивление тела?

Сопротивляемость организма зависит от состояния его кожи, на нее могут влиять следующие факторы:

1. В каком состоянии, например, кожа человека может быть чистой, грязной, влажной, поврежденной.
2. Какая была площадь контакта тока с кожей.
3. Величина приложенного напряжения.
4. Ток какой частоты прошел по телу.
5. Общее состояние нервной системы человека.

Если кожа поцарапана или поцарапана, опасное напряжение может быть минимальным до смерти, поскольку сопротивление тела снижается. У человека с потной или грязной рукой теряется способность сопротивляться. Например, напряжение 30 вольт на сухих руках не вызывает сильной боли, а если прикоснуться к нему мокрой рукой, человек не сможет разжать пальцы и испытает сильную боль. В таких случаях принято говорить о нарушении сопротивления кожи.

Сопротивление кожи может уменьшаться даже при подаче низкого напряжения, это 20-40 вольт.

Дополнительные воздействия

Помимо прочего, нужно также учитывать другие воздействия, которые создает постоянный и переменный ток, проходя через тело человека. К таковым относят:

1. Электрический удар. Он провоцирует возбуждение всех тканей, что приводит к судорогам и их последствиям. В числе таковых могут быть потеря сознание, нарушение дыхания или работы сердца, а также летальный исход.
2. Электрическая травма. Это повреждения, что наносятся телу напрямую. Существует две разновидности оных:
   Электрический ожог. Он делится на токовый, что представляет собой прохождение тока через все тело, а также дуговой, появление которого происходит между проводником и человеком. Его можно отчетливо определить по той дуге, что появляется при контакте. И он также в несколько раз опаснее токового, так как его температура может в несколько раз выше.
3. Металлизация кожи. Явление, что означает при попадании частиц металла в кожу. Следствием этого становится повышение проводимости и большая травмоопасность.

Помнить стоит также об электрических метках, что представляют собой места, куда ток вошел и откуда он вышел.

Какой ток опаснее: постоянный или переменный

Когда разобраны основы, нужно определить какой ток для жизни опаснее постоянный или переменный. Ответ на этот вопрос прост — переменный ток опаснее постоянного. И вот почему:

• одинаковый эффект обоих типов тока может быть только в том случае, когда мощность постоянного превысит переменный в 4 раза;
• причиной летального исхода становится фибрилляция желудочков, риск получений которой значительно выше, когда на организм воздействует переменный ток;
• существует правило: если частота меньше, то сопротивление выше, однако для переменного, минимальное значение частоты которого почти что всегда достигает 50 Гц, сопротивление низкое.

Избежать же подобного воздействия можно не только с помощью техники безопасности, но и соблюдение пуэ — правил устройства электроустановок.

Обоснованность опасности

Ранее мы затронули вкратце то, почему постоянный и переменный ток опасен для человека. Пришло время разобрать все факторы подробнее. Существует четыре фактора:

1. Сила тока и напряжение. Сила тока измеряется в миллиамперах (мА). Так, для переменного достаточно значение от 10 до 15 мА под «стандартным» напряжением в 120 В, а для постоянного порядка 50-80 с напряжением в U=42 B, чтобы нанести вред человеку. Однако не стоит думать, что постоянный поэтому становится безопаснее, потому что при тех же 500 В оба в наносимом ущербе становятся равны.
2. Продолжительность. Всем очевидно, что чем дольше находится под ударом тока, тем хуже. Однако не каждый знает почему это так. Долгое нахождение под воздействием тока разрушает эпидермис и, как следствие, снижает сопротивление тела, что автоматически «увеличивает» силу тока.
3. Частота. она представляет собой значение колебаний полюсов сети, которое в странах СНГ достигает 50 Гц. Однако к постоянному току эта единица измерения отношения не имеет, так как в его случае электроны движутся в одном направлении. Уже рассмотренный Skin Effect достигается при частоте, что выше 20 кГЦ, и это было доказано Николой Теслой опытным путем.
4. Сопротивление. Понимание того, как это устроено, не требует особых знаний. Стоит запомнить только то, что повышение сопротивления связано с меньшей силой тока, и наоборот. Если на теле есть сухие и огрубевшие участки кожи, то они могут выступить в качестве диэлектрика, что установит значение сопротивления тела от 40000 до 100000 Ом.
   высокая температура тела;
5. поврежденный эпидермис;
6. высокая влажность окружения.

Потоотделение также снижает сопротивление тела, потому что представляет собой влажность и повышенную температуру.

Теперь мы не только знаем какие значения не безопасны для людей, но и почему это так.

Интересные факты об электричестве

• Для того чтобы добыть электричество из магнита от динамика, на него наматывают два медных провода, два их конца спаивают вместе, к оставшимся подсоединяют небольшую лампочку, светодиодную ленту. Для того чтобы сделать источник питания для лампы накаливания на 220 В, используют более мощные и крупные магниты, толстые медные провода большого сечения.
• Самой древней батарейкой считается найденное при раскопках в Египте устройство, представляющее собой медный сосуд с вставленным в него железным стержнем, не касающимся стенок.
• Для того чтобы показать, как вырабатывается и протекает электричество, при дворе короля Людовика XV проводили эксперимент с Лейденской банкой и строем солдат: взявшиеся за руки солдаты при этом образовывали ни что иное, как первую в мире полноценную живую электрическую цепь;
• Из-за большого количества смертей от даров молний в Италии в XVIII веке во многих европейских странах появилась очень странная мода на шляпки и зонтики с громоотводами;
• В скандинавских странах главный, порой и единственный, источник электроэнергии – это гидроэлектростанции. Благодаря этому, в этих государствах очень низкий уровень загрязнения атмосферы.

Знать то, как работает всем привычное электричество, очень важно для каждого человека, не только в целях самообразования и расширения кругозора, но и для обеспечения собственной безопасности в мире, где достаточно опасная электроэнергия встречается почти на каждом шагу

Последствия удара током

И хотя любой опасный ток в большинстве случаев для человека будет опасен, последствия его воздействия имеют ряд различий. Это зависит от той системы организма, на которую пришелся основной урон:

1. Нервная. В этом случае может быть потеря сознания или памяти, в особых случаях навсегда. Если было оказано воздействие на нервы, то может произойти нарушение чувствительности или двигательной активности как таковой. Существует также прецеденты, когда появляются патологические рефлексы и постепенное исчезновение физиологических. В случаях воздействия высокого напряжения, происходит расстройство ЦНС и дальнейшее торможение всех центров, отвечающих за дыхательной и сердечной деятельностью.
2. Сердечно-сосудистая. Здесь основу составляет функциональный вред, который представляет собой синусовую аритмию и тахикардию, а также блокады и экстрасистолия. Возможно также внутреннее кровотечение за счет повреждения стенок сосудов.
3. Органы чувств. В основном это шум в ушах или снижение чувствительности конечностей. Может быть также разрыв барабанных перепонок и глухота. При повреждении глаз есть вероятность возникновения кератита, хориоидита и катаракты.
4. Долгосрочный вред. Удар током не всегда проходит бесследно даже после устранения вреда, наступившего сразу. Так, у человека в дальнейшем может возникнуть невриты или трофические язвы. В рамках сердечно-сосудистой системы происходят нарушения в проводимости импульсов. Ожоги, причиной которых стал электрический удар, заживают, однако в редких случаях развивают деформацию опорно-двигательного аппарата. Последующее воздействие тока способно спровоцировать артериосклероз или вегетативные изменения.

Опасность составляет также и то, что полностью вылечить человека после такого можно не всегда. В особых случаях тяжело даже нивелировать пассивные боли, которые испытывает человек.

Избежать вреда от тока намного проще, чем может показаться. Использовать устройства, что соблюдают ПЭУ, а также не трогать электроприборы мокрыми руками — базовые требования безопасности — позволят значительно снизить вероятность удара.

Причины поражения

В первую очередь, причиной повышенного электротравматизма является невнимательность и неосторожность, а также незнание правил электробезопасности, эксплуатации электроприборов

Важно! Мнение, что можно получить удар электрическим током, едва лишь коснувшись открытой, явной токоведущей части весьма ошибочно. В высоковольтных электроустановках достаточно приблизиться к ним на определенное расстояние (для электроустановок до 1000В не регламентируется, но без прикосновения, свыше 1000В не менее 60 см), чтобы попасть под напряжение

Безопасное расстояние от оборванной линии электропередачи

Во избежание удара электрическим током и получения травм запрещается:

• Подниматься на опоры линий электропередачи;
• Приближаться менее чем на 10 м к оборванным проводам: свисающим или лежащим на земле;
• Производить какие-либо самовольные подключения и переключения, даже в бытовых домашних электрощитах;
• Набрасывать на провода посторонние предметы, касаться проводов шестами и пр.;
• Устраивать свалки, разводить огонь вблизи охранной зоны линий электропередачи (для линий ВЛ-0,4кВ — 2 метра, для ВЛ 6(10) кВ — 10 метров);
• Проникать в трансформаторные подстанции, открытые распределительные устройства, открывать их двери, приближаться к токоведущим частям.

В бытовых условиях нельзя:

• Касаться оголенных проводов, подключенных к электросети;
• Подключать в сеть какой-либо электроприбор влажными руками;
• Доставать упавший в воду электрический прибор, подключенный к сети, голыми руками.

Влага и электроприбор

Проводниками тока являются: металлы, земля, вода, любое живое существо.

Ток не проводят: сухое дерево, резина, пластик, бетон (но не железобетон), гипс, стекло, синтетика.