Какое значение напряжения при переменном токе считается безопасным для человека

Степени опасности тока для человека

Электричество дало человеку много того, без чего нынешний мир не казался бы нормальным. Однако ток также может навредить, причем с летальным исходом. Подробнее о том, какой ток опаснее и какое напряжение может выдержать человек — читайте в статье.

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.

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.
    • 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;
    • поврежденный эпидермис;
    • 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.

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.

Видео по теме

Основные моменты использования безопасного напряжения в быту

Опасность травматизма для человека от поражения электрическим током, как на производстве, так и в быту очень высока. Она является прямым следствием несоблюдения мер безопасности, а также отказа или неисправностей электрического оборудования и бытовых приборов. Поэтому, использование для наших бытовых нужд безопасного напряжения переоценить трудно. В сегодняшней статье мы рассмотрим практику и основные возможности использования безопасного для человека напряжения в нашем доме, даче или квартире.

Что же такое электрическое, безопасное для человека напряжение?

Сейчас безопасным для человека считается напряжение электрической сети 42 Вольта (до недавнего времени – было 36 В), использующееся для переносных осветительных и бытовых приборов на воздухе и в доме и 12 Вольт, при условии использования переносных светильников и приборов внутри котлов, металлических резервуаров и пр.

Допустимым же для человека током принято считать силу тока, при которой он самостоятельно может освободиться от его воздействия. Максимально допустимая величина тока, проходящего через тело человека, зависит от времени его воздействия. Для тока переменного, с его частотой 50 Гц допустимое напряжение прикосновения по ГОСТ12.1.038-82 составляет всего 2 В, а сила тока – всего 0,3 мА. Для постоянного тока – допустимое напряжение прикосновения всего-то 8В, при силе тока в 1,0 мА (данные приведены для времени воздействия менее 10 мин в сутки).

Безопасные для человека уровни напряжения электрической сети в доме получают из нашей бытовой осветительной сети напряжением 220 В, используя при этом понижающие трансформаторы, или напрямую – используя для этого аккумуляторные батареи номинальным напряжением 12 и 24 Вольта.

Малые напряжения и нюансы их использования в повседневной жизни.

Источниками питания низковольтных электрических сетей служат понижающие трансформаторы, работающие от обычных бытовых электрических сетей напряжением 220 В, а также 12 или 24 вольтовые аккумуляторные батареи. Вторичные обмотки понижающих трансформаторов, обязательно должны быть занулены, и подключаться к заземляющему контуру помещения, установки или электрооборудования.

Низковольтные электрические сети напряжением до 42 В целесообразно, а иногда и необходимо использовать в следующих случаях:

• При подвесе осветительных приборов с лампами накаливания на высоте менее 2,5 м, которые находятся в помещениях с повышенной опасностью или особо опасных помещениях.

• В электроустановках, с целью уменьшения опасности поражения человека электрическим током.

• Для питания электроинструментов, использующихся для работы в помещениях с повышенной опасностью.

• Для питания электроинструментов, использующихся для работы в особо опасных помещениях с обязательным использованием при этом, диэлектрических ковриков, галош и перчаток.

• В качестве питающей электросети ландшафтного освещения загородного дома или дачи, с применением низковольтной 12 В системы освещения, поскольку именно такая система сейчас наиболее полно отвечает всем современным требованиям внешнего освещения.

• Для питания системы сверхнизкого безопасного напряжения в ванной комнате посредством установки понижающего разделительного трансформатора с его заземлением на низковольтной стороне.

• Для электропитания сырых подвальных помещений, в которых категорически запрещается использование бытовых электросетей с напряжением в 220 В – установка понижающего трансформатора, единственный выход даже для электропитания переносных светильников и другого низковольтного электрооборудования.

Ящик с понижающим трансформатором ЯТП-0.25 . Ящик снабжается розеткой, из которой могут запитываться переносные осветительные приборы, различный электроинструмент, цепи для точечного или ремонтного освещения с номинальной мощностью, не превышающей 250 Вт (или 0.25 кВт).

Схема электрическая принципиальная ЯТП-0.25 .

Кратко подводя итог изложенного в статье материала, отметим следующее:

• При использовании низковольтных электрических сетей с напряжением менее 42 В, конструкции их штепсельных разъемов должны исключать вероятность их включения в бытовую электрическую сеть с напряжением 220 В.

• Запитывание низковольтных переносных светильников непосредственно от понижающих автотрансформаторов запрещается.

• Проверка наличия возможного обрыва заземляющей жилы электроинструментов, а также переносных светильников должна осуществляться не менее одного раза в месяц.

• Серьезное травмирование людей электрическим током, а также возможность возникновения пожаров из-за короткого замыкания – в низковольтных электрических сетях практически исключены.

Опасность поражения электрическим током

Как известно, человеческое тело является проводником электрического тока. Поэтому, при непосредственном соприкосновении человека с оголенными токоведущими частями электрической установки или линией электропередач возникает опасность поражения электрическим током.

В большинстве случаев прикосновение происходит тогда, когда человек стоит на земле или на проводящем основании (пол, площадка). При этом возникает электрическая цепь, одним из участков которой будет теле человека.

Степень травмы от воздействия электрического тока определяется величиной тока, протекающего через тело человека.

Установлено, что ток в 0,1 А является в большинстве случаев для человека смертельным, а токи в 0,03 – 0,09 А, хотя и не вызывают смертельного исхода, но все же причиняют серьезный вред организму человека.

Величина тока, проходящего через тело человека, зависит от напряжения электроустановки, а также от сопротивления всех элементов цепи, по которой протекает ток, в том числе от сопротивления тела человека.

Электрическое сопротивление человека

Электрическое сопротивление различное у разных людей. Даже у одного и того же человека оно может быть разным в зависимости от ряда факторов. Так, большое влияние на величину электрического сопротивления имеют такие факторы, как состояние кожного покрова, степень утомления, состояние нервной системы и т. п.

Сухая, грубая, мозолистая кожа, отсутствие усталости и нормальное состояние нервной системы резко повышают электрическое сопротивление человеческого организма и, наоборот, увлажненная кожа, переутомление, возбужденное состояние нервной системы, а также другие факторы значительно понижают его.

Большое влияние на сопротивление тела человека прохождению электрического тока оказывают влажность и температура помещения, состояние одежды, обуви и т. д.

От чего зависит тяжесть поражения человека электрическим током

Тяжесть поражения тела человека электрическим током зависит от силы и частоты тока, от пути и продолжительности его действия, а также от сопротивления тела человека в момент соприкосновения с токоведущими частями.

Наиболее опасен путь тока через сердце, мозг, легкие, а наиболее уязвимыми частями тела в момент прикосновения к токоведущей части являются щека, шея, голень, плечо и тыльная сторона ладони.

Не менее важным фактором является площадь соприкосновения тела человека с токоведущими частями электроустановки.

Чем больше площадь соприкосновения тела человека с проводником и продолжительнее действие электрического тока на человеческое тело, тем меньше его сопротивление и, следовательно, больше опасность поражения электрическим током.

Поэтому опасность поражения электрическим током резко возрастает при таких видах работ, как сварка внутри колодцев, цистерн, резервуаров, внутри сосудов, находящихся под давлением (кфтлы, баллоны, трубопроводы), где большая вероятность соприкосновения работающего с металлическими конструкциями.

Опасными для поражения электрическим током являются помещения с токопроводящими полами (земля, бетон, металл и др.), в которых относительная влажность превышает 75%.

Особо опасными являются помещения, в которых относительная влажность воздуха достигает 100% (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой), а также помещения с химически активной средой, разрушающе действующей на изоляцию и токоведущие части электрооборудования и т. д.

Для нормальных условий работы в сухих помещениях считается безопасным напряжение, не превышающее 36 В, а при особо неблагоприятных условиях смертельные поражения током возможны даже при напряжении 12 В. С увеличением частоты тока опасность поражения понижается.

Наибольшую опасность представляют токи, частота которых составляет 40 — 60 Гц. При частотах выше 100 Гц опасность поражения резко падает.

Величина тока в человеке определяется также приложенным напряжением в момент прикосновения к токоведущим частям.

Если человек замыкает своим телом два фазных провода действующей установки, взявшись, например, за них руками, он ставит свое тело под полное линейное напряжение сети.

Когда человек касается одного провода трехфазной сети, находящегося под напряжением, то он ставит себя под напряжение, действующее между этим проводом и землей.

В этом случае в электрическую цепь, по которой проходит ток через тело человека, включено обычно еще сопротивление изоляции (относительно земли) обуви, пола, проводов других фаз, которых человек не касается.

Что такое шаговое напряжение

Напряжение, возникшее в цепи тока замыкания на землю между двумя ее точками в момент прикосновения к ним человека, называется напряжением прикосновения.

Поражение током может произойти и под действием шагового напряжения, которое возникает под действием растекающегося в земле тока при замыкании токоведущих частей на корпус оборудования или непосредственно на землю.

Шаговое напряжение равно разности потенциалов между двумя точками поверхности земли на расстоянии одного шага (примерно 0,8 м). Оно возрастает по мере приближения к точке соединения токоведущих частей с землей и может быть равно напряжению прикосновения.

Поэтому при обнаружении соединения с землей какой-либо токоведущей части установки запрещено приближаться к месту повреждения на расстояние менее 4 — 5 м в закрытых распределительных устройствах и на 8 — 10 м в открытых.

Воздействие переменного электромагнитного поля на человека

Длительное воздействие переменного электромагнитного поля на организм человека также вызывает некоторые нарушения его нормальной деятельности — человек быстро утомляется, снижается точность движений во время работы, появляется головная боль и боль в области сердца, иногда повышается кровяное давление.

Электрическое поле промышленной частоты помимо биологического воздействия на организм человека вызывает электризацию его как проводника. Поэтому человек, изолированный от земли и находящийся в электрическом поле, оказывается под значительным потенциалом (величиной несколько киловольт).

В случае прикосновения человека к заземленным частям электрооборудования возникает электрический разряд. Разрядный ток вызывает болезненные ощущения.

Выбор средств защиты от вредного действия электромагнитных полей зависит от частоты колебаний электромагнитного поля. В установках промышленной частоты напряжением 330 кВ и выше как защитное средство применяют экранирующий костюм, изготовляемый из специальной металлизированной ткани.

В комплект защитного костюма входят комбинезон или куртка с брюками, головной убор (каска, шапка) и кожаные ботинки с электропроводящими подошвами, обеспечивающими хороший электрический контакт с поверхностью, на которой стоит человек.

Все части костюма соединены между собой специальными гибкими проводниками. Для защиты применяют также специальные заземленные экраны в виде щитов из металлической сетки. Их защитное действие основано на эффекте ослабления электрического поля вблизи заземленного металлического предмета. Экраны могут быть постоянные и переносные в виде козырьков, навесов, перегородок или палаток.

Опасность статического электричества

Опасность для человека представляет также статическое электричество. Статическое электричество образуется в результате сложных процессов, связанных с перераспределением электронов или ионов при соприкосновении двух разнородных материалов. Искровые разряды статического электричества могут явиться причиной воспламенения горючих веществ и взрывов, привести к порче или разрушению материалов, отрицательно воздействовать на организм человека.

Накопление разрядов статического электричества на стационарных и передвижных установках происходит:

при наливе электризующихся жидкостей (этиловый эфир, сероуглерод, бензол, бензин, толуол, этиловый и метиловый спирты) в незаземленные резервуары, цистерны и другие емкости ;

во время протекания жидкостей по трубам, изолированным от земли, или по резиновым шлангам,

при выходе из сопел сжиженных или сжатых газов, особенно тогда, когда в них содержится тонко распыленная жидкость, суспензия или пыль ;

во время перевозки жидкостей в незаземленных цистернах и бочках;

при фильтрации жидкостей через пористые перегородки или сетки;

при движении пылевоздушной смеси в незаземленных трубах и аппаратах (пневмотранспорт, размол, просеивание, аэросушка);

в процессах перемешивания веществ в смесителях;

при механической обработке пластмасс (диэлектриков) на станках и вручную;

во время трения трансмиссионных ремней (прорезиненных и кожаных диэлектриков) о шкивы.

Накопление зарядов статического электричества на людях происходит:

при пользовании обувью с непроводящими электрический ток подошвами;

одеждой и бельем из шерсти, шелка и искусственных волокон;

при передвижении по покрытию пола, непроводящему электрический ток, при выполнении ручных операций с веществами — диэлектриками.

Длительное воздействие зарядов статического электричества (например, при ручных операциях) оказывает вредное влияние на здоровье работающих.

Для отвода статического электричества, накапливающегося на установках, устройствах и оборудовании, применяют заземляющие устройства.

Смесители, газо- и воздухопроводы, воздушные и газовые компрессоры, пневмосушилки, воздухопроводы вытяжных систем вентиляции и пневмотранспорта, особенно при удалении синтетических материалов, сливоналивные устройства, резервуары, емкости, аппараты и другие устройства, в которых возникают опасные потенциалы электричества, необходимо заземлять не менее чем в двух местах.

Все передвижные емкости, временно находящиеся под наливом или сливом сжиженных горючих газов и пожароопасных жидкостей, на время заполнения необходимо присоединить к заземлителю.

Во избежание воспламенения и взрыва пылевоздушных смесей необходимо:

препятствовать образованию смесей в пределах взрываемости;

остерегаться образования тонкой пыли;

повышать относительную влажность воздуха;

заземлять технологическое и транспортное оборудование, особенно выпускные сопла, фильтры из текстильных и других токонепроводящих материалов прошивать медными многожильными проводами с последующим заземлением их;

не допускать накопления пыли в помещении, падения или сброса ее с большой высоты, а также ее завихрения.

Для отвода статического электричества используют токопроводящую обувь — ботинки с кожаной подошвой, подошвой из токопроводящей резины или пробитой токопроводящйми и неискрящими при трении и ударах заклепками (латунными), заземляют ручки дверей, лестниц, рукоятки приборов и т. д.

Защита от статического электричества:

Опасность молнии

Поражение током может произойти и от молнии. Ток молнии может достигать 100 — 200 кА. Производя тепловое, электромагнитное и механическое воздействие на предметы, по которым он проходит, ток может вызвать разрушения зданий и сооружений, пожары и взрывы, представлять большую опасность для людей.

Разрушающее и поражающее действие молнии может быть вызвано прямым (непосредственным) ударом в объект, занесенным высоким потенциалом (по проводам воздушных линий или трубопроводам, в которые ударила молния во время грозового разряда), наведенными напряжениями под действием электростатической и электромагнитной индукции (вторичное воздействие молнии), а также шаговыми напряжениями и напряжениями прикосновения в зоне растекания тока молнии (при разряде в землю, дерево, здание, грозозащитное устройство и т. п.).

Для приема электрического разряда молнии (тока молнии) служат устройства — молниеотводы, состоящие из несущей части (например, опоры), молниеприемника (металлический стержень, трос или сетка), токоотвода и заземлителя.

Каждый молниеотвод в зависимости от его конструкции и высоты имеет определенную зону защиты, внутри которой объекты не подвержены прямым ударам молнии.

Для защиты от электромагнитной индукции между трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами в местах их взаимного сближения на 10 см и меньше через каждые 20 м приваривают стальные перемычки с тем, чтобы не было незамкнутых контуров (в местах разрывов возможно искрение и, следовательно, не исключена опасность взрыва и пожара).

Статистика электротравматизма

Статистика показывает, что около 9,5% всех случаев электротравматизма приходится на системы электроосвещения, а из них более половины представляют случаи поражения током во время смены ламп при прикосновении к цоколю или к неправильно заправленному патрону. Чтобы избежать опасности поражения током во время замены электрической лампы, необходимо перед заменой снять напряжение.

Другие материалы со статистикой электротравматизма:

Смертельный ток для человека

По мнению опытных электриков, электроток опасен тем, что он невидим. Электричество, воздействующее на человеческий организм, вызывает тяжелые последствия, вплоть до смертельного исхода. Установили, что ток 50-100 мА опасен для жизни, а более 100 мА – смертелен. Речь идет о токах, проходящих через человека. В этой статье разберемся, почему переменный ток опаснее постоянного.

Исход поражения электротоком

Ситуации бывают различными, поэтому исход от удара током наблюдается разнообразный. При получении сильного электрического удара вызываются проблемы с кровообращением и дыханием. Тяжелые случаи характеризуются сердечной фибрилляцией: мышцы сердца хаотично подергиваются. Фактически сердце перестает нормально функционировать, поэтому в такой ситуации требуется скорейшее медицинское вмешательство.

Зачастую поражение электротоком имеет силу до 1000 В. Ожоги возникают, если сила превышает 1 А. Наиболее частая причина – несоблюдение человеком правил техники безопасности. Элемент, по которому проходит электричество, находится вблизи человеческого тела, в результате чего возникает искровой разряд, приводящий к ожогам различной степени. При случайном получении искрового разряда ток, контактирующий с телом, нагревает ткань до 60 градусов Цельсия. Начинает сворачиваться белок, а впоследствии на пораженном участке появляется ожог. Электрические ожоги опасны, так как вылечить их довольно проблематично.

Опасные величины тока

Поражение электричеством бывает разным, на что влияет три фактора:

  • Какова частота: постоянный или переменный;
  • Сила;
  • В каком направлении движется, проходя через тело.

Электроток делят также, в зависимости от того, как он влияет на человеческое здоровье:

  • Ощутимый – только раздражает кожу. Безопасная величина – не более 0.6 милиампер;
  • Неотпускающий – переменный с периодическими импульсами, из-за которых человек «прилипает» к источнику электричества. Случается, если сила тока превышает 0.025 ампер;
  • Фибрилляционный – из-за него вызывается фибрилляция внутренних органов, в первую очередь, сердца. Если сила электричества превышает 0.1 ампер, орган может остановиться.

Необходимо знать! Человеческий организм сопротивляется электричеству. Сила удара зависит от многих факторов: состояние здоровья потерпевшего во время удара, психическое состояние и даже качество обуви. Отталкиваясь от величин электрического сопротивления, выводят показания напряжения тока, опасные для человека.

Отталкиваясь от техники безопасности, опасные следующие показатели напряжения:

  • 65 вольт – жилые помещения и общественные здания, которые отапливаются и имеют внутреннюю влажность до 60%;
  • 36 вольт – помещения с повышенным уровнем влажности (до 75%). Это подвальные помещения, кухни и так далее;
  • 12 вольт – очень влажные пространства (100%): бассейн, баня, прачечная, котельная и так далее.

Обратите внимание! Частота электротока также играет роль. Опасным для человека считается значение от 50 до 60 герц.

Опасность переменного и постоянного тока

Известно, что электроток бывает постоянный и переменный, но не каждый житель понимает между ними разницу и знает, какой оказывает более серьезное воздействие на организм. На вопрос, какой ток опаснее, специалисты отвечают – переменный.

Объясняется это тем, что постоянный электроток должен быть в три раза мощнее переменного, чтобы быть смертельно опасным для человеческого здоровья. Переменный – более быстрый и сильный, что больше сказывается на нервных окончаниях и мышечной ткани (в первую очередь, сердечной). Электрическое сопротивление людей покрывает мощность постоянного тока (силой не выше 50 милиампер). В случае с переменным электротоком граница опускается до 10 милиампер. Если электрическое напряжение достигает 500 вольт, то оба вида тока оказывают одинаковый вред. Если показатель повышается, более опасный в такой ситуации постоянный электроток.

Биологическое действие электричества напрямую зависит от того, с какой интенсивностью организм ему подвергается, а это важный фактор, из-за которого возникает фибрилляция желудочков сердца. Смертельный электрический ток для человека – длительное прикосновение к электропроводникам с силой 0.25-80 мА. При этом вызываются судороги дыхательных мышц и как следствие – острая асфиксия.

Электричество распространяется по организму лишь в том случае, если есть точка входа и выхода тока. То есть одновременно нужно прикоснуться к двум электродам. Речь идет о двуполюсном включении или соприкосновении с одним электродом. Если часть тела человека заземлена, то такое включение называют однополюсным. Бывает и частичное включение, при котором изолированный от земли человек прикасается к разноименным полюсам. В таком случае он пройдет через включенный отрезок руки, а это, как правило, не опасный ток. Если имеет место высокое напряжение, то электротоком может поразить, даже если нет прямого контакта с проводником: то есть на расстоянии, посредством дугового контакта, который возникает, если к нему приблизиться. Ионизация воздуха является причиной того, что человек контактирует с установками или проводами, по которым проходит электроэнергия. Ток электричества опасный для человека особенно в сырую погоду, так как электропроводимость воздуха повышена. В случае со сверхвысоким напряжением величина электрической дуги достигает длины в 35 см.

Электрический ток опасен для человеческого организма, поэтому нужно соблюдать элементарные требования техники безопасности. Сам он бывает постоянным и переменным, каждый по-своему воздействует на человека. Безопасная работа с электроустановками – соблюдение всех правил и использование средств защиты.

Видео

Какое по величине напряжение является относительно безопасным?

Какое безопасное напряжение для человека? Наверняка “продвинутые специалисты” после такого вопроса, презрительно усмехнутся.

Действительно, безопасного напряжения, как некой универсальной, фиксированной величины, не существует. В каждом отдельном критическом случае, в зависимости от: сопротивления, силы тока, его частоты и формы, напряжение может быть разным.

Наверное, нужно начать с самого начала. Перечислить три условия, без которых электрического тока быть не может.

Условия существования электрического тока

  1. Наличие частиц носителей заряда. Того, что собственно принято называть электрическим током. Обратите внимание, что сознательно использовано безликое понятие “частица”. Как будет понятно чуть позже для этого имеются веские причины.
  2. Разница потенциалов. Если более развёрнуто, то электрическое поле, характеризующееся разностью потенциалов между двумя точками, напряжением.
  3. Замкнутая цепь. Есть соблазн заменить на “проводник”, но токопроводящее вещество необязательно должно быть проводником, а без отсутствия начала и конца, стока – истока, перемещения заряда не бывает.

Понятия постоянного и переменного тока: в чем отличие?

Переменный – дешевле в производстве и передается на большие расстояния. Его особенность в том, что его частицы могут изменять направление движения и величину. Именно этот вид электричества идет по нашим проводам.

Частицы постоянного тока не меняют траекторию своего движения. Этот вид электричества используют в бытовых приборах, компьютерах. Переменный превращается в постоянный путем его изменения в трансформаторах. Или же для этого можно использовать химическую реакцию, как это происходит в щелочных батарейках.

Электрическое напряжение

А что мы о нём собственно знаем?

Электрическое напряжение – физическая величина, которая равна работе электрического поля по перемещению единичного заряда из одной точки в другую.

Учебник физики 8 класс.

На мой взгляд, понятнее представлять напряжение, как разность потенциалов. Сток – исток. Плюс – минус.

Носителю заряда потребуется тем больше количества энергии, чем больше препятствий встретится у него на пути.

Яркий пример этому, в полном смысле этого слова, линейный грозовой электрический разряд. Для преодоления сопротивления воздуха, считающегося диэлектриком, требуется разность потенциалов начиная от десятков миллионов Вольт.

Опасно ли напряжение само по себе

Начнём с того, что все мы находимся в поле колоссальной электрической напряжённости Земли примерно 300 кВ. При этом напряжённость на поверхности в среднем 130 В/м.

Ну и как вы после этого себя чувствуете? Да так же, как и прежде т. е. самое по себе электрическое напряжение не может быть опасным или безопасным. Оно лишь одно из условий возникновения и существования электрического тока.

Сила тока и напряжение: что опаснее — простыми словами о важных вещах!

Сегодня мы поговорим о самых важных в электрике и электронике понятиях — силе тока и напряжении. Это ключевые вещи, поэтому если вы до сих пор не разобрались, чем они отличаются — давайте устраним эту проблему и разложим вольты с амперами по полочкам раз и навсегда вместе!

Главное, что вам нужно понять — электричество есть везде, весь мир держится на электричестве и даже то, что вы стоите на полу, а не проваливаетесь через него, это также заслуга электричества. Поэтому говорить о том, что в розетке есть электричество, а в кирпиче нет некорректно. Причина, по которой розетка может ударить вас током, если засунуть внутрь гвоздь в том, что есть источник электрического тока, который через провода подключен к розетке.

Представьте ведро с водой — можно засунуть в ведро трубу, но вода так и останется внутри. Для того, чтобы заставить её течь, нужен насос. Источник тока — батарейка, аккумулятор, подстанция — это и есть насос, который берёт неподвижный электрический ток и начинает его толкать по проводам, создавая потенциал.

Потенциал или напряжение это то же, что, например, высота, с который вы льёте воду из ведра: чем выше поднять ведро, тем сильнее вода будет бить по земле или вашей ладони. Напряжение может быть без тока, так же, как вода в ведре необязательно падает вниз, даже если ведро поднять очень высоко: мешают стенки ёмкости или изоляция. Переверните ведро и вода потечёт. Количество воды, которое протекает через устье ведра или трубу — это и есть сила тока.

Чем выше напряжение, тем сильнее оно давит на электричество. Если давление очень высокое, даже изолятор может не выдержать и прорваться, как прорывается воздух при разряде молнии — это называется пробой изоляции. И, конечно, чем выше напряжение — тем большее количество тока течёт через проводники, то есть сила тока прямо зависит от напряжения.

Электрический ток

Вот что нам говорили в школе:

Направленное (упорядоченное) движение частиц носителей электрического заряда

Физика. Учебник для 8 класса.

Дальше, собственно о носителях:

Такими частицами могут являться: в металлах – электроны, в электролитах – ионы (катионы и анионы), в газах – ионы и электроны, в вакууме при определённых условиях – электроны, в полупроводниках – электроны и дырки…

Физика. Учебник для 8 класса.

Вероятно, такого объяснения для 18 века было достаточно. Во всяком случае, оно отвечало представлением о природе вещей времён Бенджамина Франклина (“Опыты и наблюдения по электричеству”, 1751 г.).


Бенджамин Франклин поражал современников необыкновенной активностью. Удивляет он своей предприимчивостью и нас далёких потомков хотя стремительный ритм жизни для нас почти стал нормой. Кем он только не работал и какой только деятельности не занимался. Печатник, издатель, сочинитель баллад, журналист, депутат, посол. Руководил почтовой службой, изучал языки, литературу, физику, философию. Открыл первую публичную библиотеку. Даже успел вступить в масонскую ложу. Участвовал в разработке конституции и герба США и много, много ещё чего. Прибавьте к этому, постоянное курсирование между Европой и Америкой, что в те времена занимало довольно длительное время. Про таких на Руси говорят: “Наш пострел, везде поспел”.

Что же изменилось?

Пройдя путь практического применения от лейденской банки (1745 г.), до суперпроцессора Cerebras WSE (2019 г.), успевающего смоделировать процесс ядерной реакции быстрее, чем он заканчивается в действительности, учёные пришли к неутешительному выводу.

Определять чётко, что такое электричество в настоящее время не следует. И если сделать вывод , то сегодня мы чёткого определения понятия электричеству дать не можем.

Профессор, доктор технических наук, Игорь Петрович Копылов 1928-2014.

Влияние электрического тока на организм человека

Чаще всего связывают с сопротивлением человеческого организма при прохождении через него электричества.

Зависит от многих внешних и внутренних факторов. Даже таких неконтролируемых как: эмоциональное состояние, функциональности органов и систем, наконец, оттого, что и сколько вы съели вчера на обед.

Живой пример этому серб Славиш Пайкич или Биба Струйя. Уникальные возможности которого не подаются внятному объяснению. Толи физиология. Толи гены. А быстрее всего, прав был профессор, пользоваться электричеством мы умеем, а вот чёткого определения дать не можем.

Понятно, что просчитать все факторы и их влияние на сопротивление в каждый отдельный момент времени, затруднительно, да и не всегда обязательно.

Если есть нужда, сделать расчёт, например, при выборе УЗО, принято считать, что сопротивление человеческого организма равно 1кОм. Причём вне зависимости от формы и частоты тока.

Биологическое воздействие

Человеческий организм отличается от железяки ещё и тем, что реагирует на электрический ток рефлекторным сокращением мышц.

На этой особенности человеческого организма основан принцип действия современных электрошокеров и немножечко забытой системы активной безопасности “Кактус”.

Опять же, просчитать кто и как отреагирует на высоковольтный импульс в десятки тысяч вольт, невозможно. Кто-то отделается лёгким шоком, а для кого-то, это будет началом конца.

Собственно, всё написанное выше , было нужно для адекватного понимания некоторых правил, требований и рекомендаций, изложенных в сборнике документов именуемым “Правила устройства электроустановок” (ПУЭ).

Что такое ПУЭ

Хотя этот сборник нормативных документов, регулярно пополняемых от издания к изданию, и имеет в своём названии слово “Правила”, я бы назвал его “Руководством к действию”.

Если вы не знаете что и как сделать правильно при проведении электромеханических работ, ищите ответ в ПУЭ.


ПУЭ замечательно ещё и тем, что не отбрасывает предыдущий опыт, а только накапливает его. И ещё, “Правила” устраняют ведомственные барьеры. Теперь, строители, энергетики делают не как удобнее и выгодно им, а так, как надо.

Безопасное напряжение для человека по ПУЭ

Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защиты при косвенном прикосновении может потребоваться при более низких напряжениях, например, 25 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соответствующих глав ПУЭ.

Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока во всех случаях.

Меры профилактики в быту

Статистика говорит о том, что в обычной жизни от электричества страдает и гибнет даже больше людей, чем на производстве. Основную опасность здесь несут бытовые приборы, но и удар молнией может привести к летальному исходу. В быту также необходимо выполнять правила безопасности. Вот некоторые из них:

  1. Не пользоваться неисправными приборами.
  2. Отключать такие приборы перед их самостоятельным ремонтом (лучше вообще вынуть вилку из розетки).
  3. Следить за исправностью проводки, вилок, розеток.
  4. При прокладке новой проводки и других подобных работах обесточивать помещение и следить, чтобы никто случайно не подал напряжение в сеть.
  5. Использовать в быту розеточные ограничители даже на современных изделиях, если в доме есть маленькие дети.
  6. На территории частных домовладений устанавливать громоотводы.
  7. В грозу не пользоваться сотовой связью, не находиться на открытой местности.
  8. В случае купания или рыбалки при первых же признаках надвигающейся грозы покинуть водный объект и отойти от него подальше.
  9. Не подходить близко к столбам со свисающими до земли либо порванными проводами — ток может «разлиться» по земле. Покидать такое место нужно маленькими шагами.

Если приходится оказывать помощь кому-либо, попавшему под напряжение, делать это необходимо с соблюдением всех доступных мер предосторожности. Иначе вместо одного пострадавшего их может стать двое и более.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий