Elettricità

Secondo i concetti moderni, l'elettricità è un insieme di fenomeni causati dall'esistenza, dal movimento e dall'interazione di corpi o particelle caricati elettricamente (elettroni, ioni, molecole, loro complessi, ecc.) E la corrente elettrica è un movimento ordinato e diretto di elettroni , ioni. Di conseguenza, la corrente elettrica non può essere vista, ma puoi vedere, sentire i risultati della conversione dell'elettricità in altri tipi di energia: luce, calore, energia meccanica, ecc., che possono non solo portare benefici, ma anche causare danni irreparabili come conseguenza della violazione delle regole per l'utilizzo di questo tipo di energia e in caso di situazioni di emergenza di natura naturale e (o) artificiale (antropica).

I parametri fisici della corrente elettrica sono determinati dalla forza della corrente, dalla sua frequenza e dal tipo: CA o CC.

Fattori che determinano l'esito della scossa elettrica

1. L'entità della corrente e della tensione. La corrente elettrica come fattore dannoso determina il grado di impatto fisiologico su una persona. La tensione dovrebbe essere considerata solo come un fattore che determina il flusso di una particolare corrente in condizioni specifiche: maggiore è la tensione di contatto, maggiore è la corrente di impatto.

In base al grado di impatto fisiologico si possono distinguere le seguenti correnti dannose:

• 0,8-1,2 mA - soglia di corrente percepibile (ovvero il valore di corrente più piccolo che una persona inizia a sentire);
• 10-16 mA - corrente di soglia che non lascia (concatenamento), quando, a causa della contrazione convulsiva delle mani, una persona non può liberarsi autonomamente dalle parti che trasportano corrente; può causare asfissia elettrica - contrazione convulsiva dei muscoli respiratori nella fase di espirazione;
• 100 mA - provoca la fibrillazione ventricolare del cuore. In questo caso si tenga presente che la probabilità di essere investiti da tale corrente è del 50% con una durata del suo impatto di almeno 0,5 s.

Corrente alternata da 100 mA a 5 A a 50 Hz e DC da 300 mA a 5 A agiscono direttamente sul muscolo cardiaco, che è molto pericoloso per la vita, perché dopo uno o due secondi dal momento in cui il circuito di questa corrente è chiuso, la fibrillazione può verificarsi attraverso una persona - contrazioni sparse, aritmiche e non coordinate di singoli gruppi di fibre muscolari dei ventricoli del cuore con una frequenza superiore a 300 contrazioni al minuto. In questa condizione, il cuore cessa di svolgere le sue funzioni di pompaggio e l'afflusso di sangue a tutto il corpo si interrompe.

Una corrente superiore a 5 A, di norma, non provoca fibrillazione cardiaca. Con un ulteriore aumento della forza attuale, acquisisce proprietà defibrillanti, ma provoca una violazione delle funzioni del sistema nervoso centrale e arresto respiratorio di origine centrale.

• 2. Durata dell'esposizione attuale.È stato stabilito che lo shock elettrico è possibile solo in uno stato di completo riposo del cuore umano, quando non c'è compressione (sistole) o rilassamento (diastole) dei ventricoli del cuore e degli atri. Pertanto, con un breve tempo di esposizione alla corrente, potrebbe non coincidere con la fase di completo rilassamento, tuttavia, tutto ciò che aumenta il ritmo del cuore aumenta la probabilità di arresto cardiaco durante una scossa elettrica di qualsiasi durata. Tali motivi includono: affaticamento, agitazione, fame, sete, paura, assunzione di alcol, droghe, determinate droghe, fumo, malattia, ecc.
• 3. resistenza del corpo. Il valore non è costante, dipende da condizioni specifiche, varia da diverse centinaia di ohm a diversi megaohm. Quando esposto a una tensione di frequenza di alimentazione di 50 Hz, la resistenza del corpo umano è una quantità attiva, costituita da componenti interni ed esterni. La resistenza interna di tutte le persone è approssimativamente la stessa ed è di 600-800 ohm. Diverse parti del corpo umano e dei tessuti hanno una diversa resistenza alla corrente: ossa -
• 200.000 ohm; cartilagine - 50.000 ohm; muscoli - 1500 ohm; fegato - 900 Ohm; mucose - 100 ohm.

La pelle ha una grande resistenza - 10.000-20.000 Ohm, pelle particolarmente spessa e secca sui palmi e sulle piante dei piedi - 2 MΩ.

Da ciò possiamo concludere che l'esito della lesione, ceteris paribus, dipende dal luogo di applicazione della corrente.

La resistenza del corpo non è un valore costante: in condizioni di elevata umidità diminuisce di 12 volte, in acqua - 25 volte, riduce drasticamente la sua accettazione di alcol.

4. Forza attuale. La forza della corrente è determinata dal rapporto tra la tensione e la resistenza del corpo attraverso il quale passa (/ = U/R).

La pelle secca ha una resistenza di 0,1-2 MΩ, mentre la pelle bagnata ha una resistenza di 1 kΩ. Pertanto, una corrente della stessa tensione, ad esempio 127 V, può in alcune condizioni (pelle secca) non causare gravi danni (lieve formicolio) e in altre (pelle bagnata, pavimento umido) - portare alla morte per fibrillazione ventricolare. La forza attuale nel primo caso sarà di 1,27 mA e nel secondo di 127 mA.

Con un aumento della tensione superiore a 500 V, il valore della resistenza della pelle non ha più importanza, poiché nel punto di contatto si verifica una "rottura" della pelle, compaiono i "segni" attuali.

La corrente alternata con una frequenza di 50 Hz, comune nell'industria e nella vita di tutti i giorni, è più pericolosa della corrente continua della stessa tensione. Questa disposizione si applica a correnti fino a 500 V. A una data tensione, il pericolo di entrambi i tipi di corrente è equalizzato e, a tensioni superiori a 500 V, la corrente continua è più pericolosa della corrente alternata.

Il percorso ("loop") della corrente attraverso il corpo umano. Quando si indaga sugli incidenti associati all'impatto della corrente elettrica, prima di tutto si scopre da che parte scorreva la corrente. La corrente all'ingresso del corpo si dirama, la quantità principale di elettricità si precipita in linea retta dall'anodo al catodo. Una persona può toccare parti che trasportano corrente (o parti metalliche non sottoposte a corrente che possono essere energizzate) con una varietà di parti del corpo. Da qui, si osserva una varietà di possibili percorsi di corrente. I percorsi più probabili sono i seguenti:

• "mano - mano" (40% dei casi di sconfitta);
• "braccio destro - gambe" (20%);
• "braccio sinistro - gambe" (17%);
• "entrambe le braccia - gambe" (12%);
• "gamba - gamba" (6%);
• "testa - gambe" (5%).

Tutti i loop, ad eccezione del loop "gamba - gamba", sono chiamati loop "grandi" o "completi", poiché la corrente cattura la regione del cuore. In questi casi, l'8-12% della corrente totale scorre attraverso il cuore. Il ciclo "gamba-gamba" è chiamato "piccolo", solo lo 0,4% della corrente totale scorre attraverso il cuore. Questo loop si verifica quando una persona si trova nella zona di diffusione corrente, cadendo sotto la tensione di gradino.

Il passo è la tensione tra due punti della terra, dovuta alla diffusione della corrente nella terra, toccandoli contemporaneamente con i piedi di una persona. In questo caso, più ampio è il passo, più corrente scorre attraverso le gambe. Tale percorso attuale non rappresenta un pericolo diretto per la vita, tuttavia, sotto la sua influenza, una persona potrebbe cadere e il percorso del flusso attuale diventerà pericoloso per la vita. Per proteggersi dalla tensione di gradino, vengono utilizzati ulteriori mezzi di protezione: stivali dielettrici, tappetini dielettrici. Nel caso in cui l'uso di questi mezzi non sia possibile, è necessario lasciare la zona di diffusione in modo che la distanza tra i piedi in piedi sul terreno sia minima - a piccoli passi. È anche sicuro muoversi su una tavola asciutta e altri oggetti asciutti e non conduttivi.

La natura e le conseguenze dell'esposizione umana alla corrente elettrica dipendono dai seguenti fattori:

Il valore della corrente che attraversa il corpo umano,

resistenza elettrica umana,

Il livello di stress applicato a una persona,

Durata dell'esposizione alla corrente elettrica,

Percorsi correnti attraverso il corpo umano

Tipo e frequenza della corrente elettrica,

condizioni ambientali e altri fattori.

Resistenza elettrica del corpo umano.

Il corpo umano è un conduttore di corrente elettrica, tuttavia, disomogeneo nella resistenza elettrica. La maggiore resistenza alla corrente elettrica è fornita dalla pelle, quindi la resistenza del corpo umano è determinata principalmente dalla resistenza della pelle.

La pelle è costituita da due strati principali: lo strato esterno, l'epidermide, e lo strato interno, il derma. Lo strato esterno - l'epidermide, a sua volta, ha diversi strati, di cui lo strato superiore più spesso è chiamato strato corneo. Lo strato corneo allo stato secco e incontaminato può essere considerato un dielettrico: la sua resistività di volume raggiunge 10 5 - 10 6 Ohm m, che è migliaia di volte superiore alla resistenza di altri strati cutanei, la resistenza del derma è insignificante: è molte volte inferiore alla resistenza dello strato corneo.

La resistenza del corpo umano con pelle asciutta, pulita e intatta (misurata a una tensione di 15-20 V) varia da 3 a 100 kOhm o più, e la resistenza degli strati interni del corpo è di soli 300-500 Ohm.

Come valore calcolato per la corrente alternata di frequenza industriale, viene utilizzata la resistenza del corpo umano, pari a 1000 ohm.

In condizioni reali, la resistenza del corpo umano non è un valore costante. Dipende da una serie di fattori, tra cui la condizione della pelle, la condizione ambiente, parametri del circuito elettrico, ecc.

I danni allo strato corneo (tagli, graffi, abrasioni, ecc.) Riducono la resistenza del corpo a 500-700 ohm, il che aumenta il rischio di scosse elettriche per una persona. Idratare la pelle con acqua o sudore ha lo stesso effetto.

La contaminazione della pelle con sostanze nocive che conducono bene la corrente elettrica (polvere, incrostazioni, ecc.) comporta una diminuzione della sua resistenza.

La resistenza del corpo è influenzata anche dall'area dei contatti, oltre che dal luogo di contatto, poiché nella stessa persona la resistenza della pelle non è la stessa in diverse parti del corpo. La pelle del viso, del collo, delle mani nella zona sopra i palmi ha la minore resistenza, e soprattutto sul lato rivolto verso il busto, le ascelle, il dorso della mano, ecc. La pelle dei palmi e delle piante dei piedi ha una resistenza che è molte volte maggiore della resistenza della pelle di altre parti del corpo.

Con un aumento della corrente e del tempo del suo passaggio, la resistenza del corpo umano diminuisce, poiché aumenta il riscaldamento locale della pelle, che porta all'espansione dei suoi vasi, ad un aumento della fornitura di quest'area con sangue e un aumento della sudorazione.

Con un aumento della tensione applicata al corpo umano, la resistenza della pelle diminuisce di dieci volte, avvicinandosi alla resistenza dei tessuti interni (300-500 ohm). Ciò è dovuto a un guasto elettrico dello strato corneo della pelle, un aumento della corrente che passa attraverso la pelle.

Con un aumento della frequenza attuale, la resistenza del corpo diminuirà ea 10-20 kHz lo strato esterno della pelle perde praticamente la sua resistenza alla corrente elettrica.

L'entità della corrente. Il fattore principale che determina l'esito di una scossa elettrica è la forza della corrente che passa attraverso il corpo umano. La natura dell'impatto della corrente su una persona, a seconda della forza e del tipo di corrente, è riportata nella Tabella 7.1

Tabella 7.1.

La natura dell'impatto della corrente su una persona (percorso corrente braccio - gamba, tensione 220 V)

	CA, 50Hz	corrente continua
	L'inizio della sensazione, leggero tremore delle dita	Nessuna sensazione
	L'inizio del dolore	Nessuna sensazione
	L'inizio dei crampi alle mani	Prurito, sensazione di calore
	Crampi alle mani, è difficile, ma puoi staccarti dagli elettrodi	Aumento della sensazione di calore
	Gravi crampi e dolore, corrente persistente, difficoltà di respirazione
	Paralisi respiratoria	Crampi alle mani, difficoltà respiratorie
		Paralisi respiratoria con flusso di corrente prolungato
	Stesso, meno tempo	Fibrillazione cardiaca sotto l'azione della corrente per 2-3 s, paralisi respiratoria

La corrente percettibile è una corrente elettrica che provoca irritazioni percettibili quando attraversa il corpo. Le irritazioni percettibili sono causate da una corrente alternata di 0,6-1,5 A e una corrente costante di 5-7 A. I valori indicati sono correnti percepibili di soglia; la regione delle correnti percettibili inizia con loro.

Corrente continua- una corrente elettrica che, attraversando una persona, provoca irresistibili contrazioni convulsive dei muscoli della mano in cui è serrato il conduttore. La corrente di non rilascio di soglia è 10-15 mA corrente alternata e 50-60 mA CC. Con una tale corrente, una persona non può più aprire autonomamente la mano, in cui la parte che trasporta corrente è bloccata e risulta essere, per così dire, incatenata ad essa.

corrente di fibrillazione- una corrente elettrica che provoca la fibrillazione del cuore quando attraversa il corpo. La soglia di corrente di fibrillazione è di 100 mA CA e 300 mA CC con una durata dell'esposizione di 1-2 s. lungo il percorso mano-piede o mano-mano. La corrente di fibrillazione può raggiungere i 5A. Una corrente superiore a 5A non provoca fibrillazione cardiaca. Con tali correnti si verifica un arresto cardiaco istantaneo.

Durata dell'esposizione alla corrente elettrica . La durata del passaggio di corrente attraverso il corpo umano ha un impatto significativo sull'esito della lesione. Il pericolo di scosse elettriche dovute alla fibrillazione cardiaca dipende da quale fase del ciclo cardiaco coincide con il tempo di passaggio della corrente attraverso la regione del cuore. Se la durata del passaggio della corrente è uguale o superiore al tempo del cardiociclo (0,75-1 s), la corrente "incontra" tutte le fasi del cuore (comprese le più vulnerabili), il che è molto pericoloso per il corpo. Se il tempo di esposizione alla corrente è inferiore alla durata del cardiociclo di 0,5 s o più, allora la probabilità della coincidenza del momento di passaggio della corrente con la fase più vulnerabile del cuore e, di conseguenza, il rischio di il danno è nettamente ridotto. Questa circostanza è utilizzata nei dispositivi ad alta velocità spegnimento protettivo, dove il tempo di risposta è inferiore a 0,2 s.

Il percorso della corrente attraverso il corpo umano. Svolge un ruolo significativo nell'esito della lesione, poiché la corrente può attraversare organi vitali: cuore, polmoni, cervello, ecc. L'influenza del percorso della corrente sull'esito della lesione è determinata anche dalla resistenza del pelle in varie parti del corpo.

Ci sono molti possibili percorsi di corrente nel corpo umano, che sono anche chiamati loop di corrente. I loop di corrente più comuni sono: braccio-braccio, braccio-gamba, gamba-gamba. I più pericolosi sono i cappi testa-braccio e testa-gamba.

Tipo e frequenza della corrente elettrica . La corrente continua è circa 4-5 volte più sicura della corrente alternata. Questa disposizione è valida solo per tensioni fino a 250-300V. A tensioni più elevate, la corrente continua è più pericolosa della corrente alternata (con una frequenza di 50 Hz).

Con un aumento della frequenza della corrente alternata, l'impedenza del corpo diminuisce, il che porta ad un aumento della corrente che passa attraverso la persona, quindi aumenta il pericolo di lesioni.

Condizioni dell'ambiente esterno. L'umidità, la polvere conduttiva, i vapori e i gas caustici che distruggono l'isolamento degli impianti elettrici, nonché l'elevata temperatura ambiente, abbassano la resistenza elettrica del corpo umano, il che aumenta ulteriormente il rischio di scosse elettriche.

A seconda della presenza delle condizioni elencate che aumentano il rischio di scossa elettrica per una persona, tutti i locali sono suddivisi in base al rischio di scossa elettrica per una persona nelle seguenti classi: (Tabella 7.2.)

Tabella 7.2.

Classificazione dei locali in base al pericolo di scosse elettriche

Criteri di sicurezza della corrente elettrica. Durante la progettazione, il calcolo e il controllo operativo dei sistemi di protezione, sono guidati dai valori ammissibili della corrente per un dato percorso del suo flusso e dalla durata dell'esposizione secondo GOST 12.1.038-82.

Con esposizione prolungata corrente ammissibile preso a 1 mA. Con durata dell'esposizione fino a 30 s - 6 mA. Quando esposti a 1 s o meno, i valori correnti sono riportati nella Tabella 7.3. Tuttavia, non possono essere considerati come forninti completa sicurezza, e sono accettate come pratiche ammissibili con una probabilità di sconfitta piuttosto bassa.

Tabella 7.3.

Valori di corrente praticamente ammissibili

Queste correnti sono considerate accettabili per i percorsi più probabili del loro flusso nel corpo umano: mano-mano, mano-piede e piede-piede.

Il pericolo di scosse elettriche per una persona è determinato da fattori di natura elettrica (tensione, forza, tipo e frequenza della corrente, resistenza elettrica di una persona) e non elettrica (caratteristiche individuali di una persona, durata della corrente e sua percorso attraverso una persona), così come lo stato dell'ambiente.
fattori elettrici. L'intensità della corrente è il fattore principale che determina il grado di danno a una persona e, in base a ciò, vengono stabilite le categorie di impatto: soglia di corrente percepibile, soglia di corrente di non rilascio e soglia di corrente di fibrillazione.
La corrente elettrica della forza più piccola, che provoca irritazione a una persona, è chiamata corrente percepibile di soglia. Una persona inizia a sentire l'effetto della corrente alternata con una frequenza di 50 Hz, con una forza media di circa 1,1 mA e corrente continua di circa 6 mA. Si percepisce come un leggero prurito e leggero formicolio con corrente alternata o riscaldamento della pelle con corrente costante.
Soglia di corrente percettibile, che colpisce una persona, può essere causa indiretta di infortunio, provocando azioni errate involontarie che aggravano la situazione esistente (lavori in quota, in prossimità di parti conduttrici di corrente, parti in movimento, ecc.).
Un aumento della corrente percepibile sopra soglia provoca crampi muscolari e dolore in una persona. Quindi, con una corrente alternata di 10-15 mA, e una costante di 50-80 mA, una persona non è in grado di superare i crampi muscolari, aprire la mano che tocca la parte che porta corrente, scartare il filo e ritrovarsi, poiché erano, incatenati alla parte portante corrente. Tale corrente è chiamata corrente di soglia che non lascia passare.
La corrente che la supera intensifica le contrazioni muscolari convulsive e le sensazioni dolorose, diffondendole su un'ampia area del corpo. Ciò rende difficile la respirazione del torace, causando la costrizione dei vasi sanguigni, che porta ad un aumento della pressione sanguigna e ad un aumento del carico sul cuore. Una corrente alternata di 80-100 mA e una corrente continua di 300 mA influenzano direttamente il muscolo cardiaco e dopo 1-3 secondi dall'inizio della sua esposizione si verifica la fibrillazione cardiaca. Di conseguenza, la circolazione sanguigna si interrompe e si verifica la morte. Questa corrente è chiamata corrente di fibrillazione e il suo valore più piccolo è chiamato corrente di fibrillazione di soglia. Una corrente alternata di 100 mA o più provoca istantaneamente la morte per paralisi cardiaca. Maggiore è il valore della corrente che attraversa una persona, maggiore è il pericolo di lesioni, ma questa dipendenza è ambigua, poiché il pericolo di lesioni dipende anche da una serie di altri fattori, compresi quelli non elettrici.
Tipo e frequenza della corrente. A tensioni fino a 250-300 V, le correnti continue e alternate della stessa forza hanno effetti diversi su una persona. Questa differenza scompare a tensioni più elevate.
La più sfavorevole è la corrente alternata con una frequenza industriale di 20-100 Hz. Con un aumento o una diminuzione oltre questi limiti, i valori della corrente di non passaggio aumentano e, a una frequenza uguale a zero (corrente continua), diventano circa 3 volte più grandi.
Resistenza del circuito umano alla corrente elettrica. La resistenza elettrica di un circuito umano (Rch) è equivalente alla resistenza totale di diversi elementi collegati in serie: il corpo umano r incl., l'indumento r od (quando viene toccato da un'area del corpo protetta da indumenti), le scarpe r circa e il superficie di appoggio

R h \u003d r incl. +r od +r rev +r op

Dall'uguaglianza, possiamo concludere: la capacità isolante di pavimenti e scarpe è di grande importanza per garantire la sicurezza delle persone dalle scosse elettriche.
Capacità di resistenza individuale del corpo umano. La resistenza elettrica del corpo umano è parte integrante quando è inclusa circuito elettrico. La pelle ha la maggiore resistenza elettrica, e in particolare il suo strato corneo superiore, che è privo di vasi sanguigni. La resistenza della pelle dipende dalle sue condizioni, dalla densità e dall'area dei contatti, dall'entità della tensione applicata, dalla forza e dal tempo della corrente. La pelle pulita, asciutta e intatta offre la massima resistenza. Un aumento dell'area e della densità dei contatti con le parti attive ne riduce la resistenza. All'aumentare della tensione applicata, la resistenza della pelle diminuisce a causa della rottura dello strato superiore. Aumentando la forza della corrente o il tempo del suo flusso si riduce anche la resistenza elettrica della pelle dovuta al riscaldamento del suo strato superiore.
Anche la resistenza degli organi interni di una persona è variabile, a seconda di fattori fisiologici, salute, stato mentale. A questo proposito, le persone che hanno superato uno speciale controllo medico che non hanno malattie della pelle, malattie del sistema nervoso cardiovascolare, centrale e periferico e altre malattie. Quando si eseguono vari calcoli ma si garantisce la sicurezza elettrica, si presume convenzionalmente che la resistenza del corpo umano sia di 1000 ohm.
La durata della corrente. Un aumento della durata dell'esposizione attuale a una persona aggrava la gravità della lesione a causa di una diminuzione della resistenza del corpo dovuta all'idratazione della pelle con il sudore e un corrispondente aumento della corrente che la attraversa, esaurendo le difese del corpo che resistono agli effetti di corrente elettrica. Esiste una certa relazione tra i valori consentiti di tensione di contatto e intensità di corrente per una persona, la cui osservanza garantisce la sicurezza elettrica. La tensione di contatto è la tensione tra due punti in un circuito di corrente che vengono toccati contemporaneamente da una persona.
I livelli massimi consentiti di tensione di contatto e intensità di corrente superiori a quelli di rilascio sono impostati per i percorsi di corrente da una mano all'altra e da una mano all'altra, GOST 12.1.038-82 “SSBT. Sicurezza elettrica. Livelli massimi ammissibili di tensioni di contatto", che per il normale funzionamento (non di emergenza) di impianti elettrici con una durata di esposizione non superiore a 10 minuti al giorno non devono superare i seguenti valori: con corrente alternata (50 Hz) e continua ( rispettivamente, tensione 2 e 8 V, intensità di corrente rispettivamente 0,3 MA).
Quando si lavora in aziende alimentari in condizioni di alte temperature (> 250C) e umidità relativa dell'aria (> 75%), i valori indicati di tensione e corrente di contatto devono essere ridotti di 3 volte. In modalità di emergenza, ovvero durante il funzionamento di un impianto elettrico difettoso che minaccia lesioni elettriche, i loro valori sono indicati nella Tabella. 4.
Dai dati in Tav. 4 ne consegue che con una corrente alternata con una potenza di C mA e una costante di 15 mA, una persona può liberarsi autonomamente dalle parti che trasportano corrente per un periodo superiore a 1 s. Queste correnti sono considerate continuativamente ammissibili se non ci sono circostanze che aggravano il pericolo.
Tabella 4

	Valore standardizzato	Livelli massimi consentiti, non di più, con esposizione prolungata alla corrente
Variabile (50Hz)
Costante

Il percorso attuale attraverso una persona influisce in modo significativo sull'esito della lesione, il cui pericolo è particolarmente grande se passa attraverso organi vitali: cuore, polmoni e cervello.
Nel corpo umano, la corrente non passa attraverso la distanza più breve tra gli elettrodi, ma si sposta principalmente lungo i flussi di fluidi tissutali, vasi sanguigni e linfatici e le membrane dei tronchi nervosi, che hanno la più alta conduttività elettrica.
I percorsi di corrente nel corpo umano sono chiamati anelli di corrente. Per le lesioni elettriche con esito grave o fatale, i seguenti anelli di corrente sono i più caratteristici: braccio-braccio (40% dei casi), braccio-gamba destro (20%), braccio-gamba sinistro (17%), gamba-gamba ( 8%).
Molti fattori ambientali nell'ambiente di produzione influiscono in modo significativo sulla sicurezza elettrica. In ambienti umidi con temperature elevate, le condizioni per garantire la sicurezza elettrica sono sfavorevoli, poiché in questo caso la termoregolazione del corpo umano viene effettuata principalmente con l'ausilio della sudorazione, e questo porta ad una diminuzione della resistenza del corpo umano. Le strutture conduttive metalliche messe a terra aumentano il rischio di scosse elettriche a causa del fatto che una persona è quasi costantemente collegata a uno dei poli (terra) di un impianto elettrico. La polvere conduttiva aumenta la possibilità di contatto umano accidentale con parti in tensione e terra.
A seconda dell'influenza dell'ambiente, le "Regole per l'installazione elettrica" ​​(PUE) classificano i locali industriali in base al grado di pericolo di scossa elettrica per una persona.
Locali a maggiore pericolosità, caratterizzati dalla presenza in essi di uno dei seguenti segnali:

• umidità (l'umidità relativa dell'aria supera a lungo il 75%);
• polvere conduttiva che può depositarsi sui cavi, penetrare in macchine, dispositivi, ecc.;
• pavimentazioni conduttive (metallo, terra, cemento armato, laterizio, ecc.);
• elevata temperatura dell'aria (costantemente o periodicamente superiore a 35 ° C, ad esempio locali con essiccatori, locali caldaie, ecc.);
• la possibilità che una persona tocchi contemporaneamente le strutture metalliche di edifici collegati al suolo, dispositivi tecnologici, meccanismi, ecc., da un lato, e gli involucri metallici di apparecchiature elettriche, dall'altro. Un esempio di locali con maggiore pericolosità può essere nella produzione di birra e analcolici - reparto di fermentazione, reparti per la preparazione di bevande secche, negozi per prodotti finiti; reparti di essiccazione ed elevatore di produzione di amido e sciroppo; reparti di preparazione impasti di panifici.

Locali particolarmente pericolosi, caratterizzati dalla presenza di una delle seguenti caratteristiche:

• umidità speciale (l'umidità relativa dell'aria è vicina al 100%, il soffitto, le pareti, il pavimento e gli oggetti nella stanza sono coperti di umidità);
• ambiente chimicamente attivo o organico (vapori aggressivi, gas, liquidi che formano depositi o muffe che distruggono l'isolamento e le parti conduttrici di apparecchiature elettriche);
• due o più segni di locali ad alto rischio contemporaneamente. I locali di questa classe, ad esempio, comprendono reparti di lavaggio bottiglie, negozi di imbottigliamento di miscele, produzione di sciroppi presso industrie di birra e analcolici; sciroppi, cottura, reparti di separazione della produzione di amido e sciroppi.

I locali senza maggior pericolo sono quelli in cui non sono presenti segni dei locali di cui sopra.
I territori di ubicazione degli impianti elettrici esterni sono equiparati a locali particolarmente pericolosi.

Informazioni utili:

La natura e le conseguenze dell'esposizione ad una corrente elettrica dipendono dai seguenti fattori: resistenza elettrica del corpo umano; valori di tensione e corrente; durata dell'esposizione alla corrente elettrica; percorsi correnti attraverso il corpo umano; tipo e frequenza della corrente elettrica; condizioni ambientali.

Resistenza elettrica del corpo umano. Il corpo umano è un conduttore di corrente elettrica, tuttavia, disomogeneo nella resistenza elettrica. La maggiore resistenza alla corrente elettrica è fornita dalla pelle, quindi la resistenza del corpo umano è determinata principalmente dalla resistenza della pelle.

La pelle è composta da due strati principali: l'esterno - l'epidermide e l'interno - il derma. strato esterno - L'epidermide, a sua volta, ha diversi strati, di cui lo strato superiore più spesso è chiamato strato corneo. Lo strato corneo allo stato secco ed incontaminato può essere considerato come un dielettrico: la sua resistenza specifica di volume raggiunge i 10 5 -10 6 Ohm-m, cioè migliaia di volte superiore alla resistenza di altri strati della pelle e dei tessuti interni del corpo. Resistenza strato interno di pelle- derma - leggermente: è molte volte inferiore alla resistenza dello strato corneo.

La resistenza del corpo umano con pelle asciutta, pulita e intatta (misurata a una tensione di 15 - 20 V) varia da 3 a 100 kOhm o più e la resistenza degli strati interni del corpo è di soli 300 - 500 Ohm.

La resistenza interna del corpo è considerata attiva. Il suo valore dipende dall'area della parte del corpo attraverso la quale passa la corrente.

La resistenza esterna del corpo è costituita, per così dire, da due resistenze collegate in parallelo: attiva e capacitiva. In pratica, la capacità, che è insignificante, viene solitamente trascurata e la resistenza del corpo umano è considerata puramente attiva e invariata.

Come valore calcolato per la corrente alternata di frequenza industriale, la resistenza attiva del corpo umano è pari a 1000 ohm.

In condizioni reali, la resistenza del corpo umano non è un valore costante. Dipende da una serie di fattori, tra cui la condizione della pelle, lo stato dell'ambiente, i parametri del circuito elettrico, ecc.

I danni allo strato corneo (tagli, graffi, abrasioni, ecc.) Riducono la resistenza del corpo a 500-700 ohm, il che aumenta il rischio di scosse elettriche per una persona.

Idratare la pelle con acqua o sudore ha lo stesso effetto. Pertanto, lavorare con impianti elettrici con le mani bagnate o in condizioni che causano umidità della pelle, nonché a temperature elevate che causano un aumento della sudorazione, aggrava il rischio di scosse elettriche per una persona.

L'inquinamento della pelle con sostanze nocive che conducono bene la corrente elettrica (polvere, incrostazioni, ecc.) Porta a una diminuzione della sua resistenza.

La resistenza del corpo è influenzata dall'area di contatto, oltre che dal luogo di contatto, poiché nella stessa persona la resistenza della pelle non è la stessa in diverse parti del corpo. La pelle del viso, del collo, delle mani nella zona sopra i palmi e soprattutto sul lato rivolto verso il corpo, ascelle, dorso della mano, ecc., presenta la minore resistenza.La pelle dei palmi e delle piante dei piedi ha una resistenza molte volte maggiore della resistenza della pelle di altre parti del corpo.

Con un aumento della corrente e del tempo del suo passaggio, la resistenza del corpo umano diminuisce, poiché aumenta il riscaldamento locale della pelle, che porta all'espansione dei suoi vasi, ad un aumento della fornitura di quest'area con sangue e un aumento della sudorazione.

Con un aumento della tensione applicata al corpo umano, la resistenza della pelle diminuisce di dieci volte, avvicinandosi alla resistenza dei tessuti interni (300-500 ohm). Ciò è dovuto a un guasto elettrico dello strato corneo della pelle, un aumento della corrente che passa attraverso la pelle.

Con un aumento della frequenza attuale, la resistenza del corpo diminuirà ea 10-20 kHz lo strato esterno della pelle perde praticamente resistenza alla corrente elettrica.

L'entità della corrente e della tensione. Il fattore principale che determina l'esito di una scossa elettrica è la forza della corrente che passa attraverso il corpo umano.

La tensione applicata al corpo di una persona influisce anche sull'esito di una lesione perché determina la quantità di corrente che passa attraverso la persona.

Tabella 1. Limiti di soglia per correnti di varie dimensioni

Tipo e frequenza della corrente elettrica. La corrente continua è circa 4-5 volte più sicura della corrente alternata. Ciò deriva da un confronto tra la soglia percepibile e le correnti di non rilascio per correnti continue e alternate. Questa disposizione è valida solo per tensioni fino a 250 - 300 V. A tensioni più elevate, la corrente continua è più pericolosa della corrente alternata (con una frequenza di 50 Hz).

Per la corrente alternata, anche la sua frequenza gioca un ruolo. Con un aumento della frequenza della corrente alternata, l'impedenza del corpo diminuisce, il che porta ad un aumento della corrente che passa attraverso la persona e quindi aumenta il rischio di lesioni.

Il pericolo maggiore è la corrente con una frequenza da 50 a 1000 Hz; con un ulteriore aumento della frequenza, il pericolo di danni diminuisce e scompare completamente alla frequenza di 45 - 50 kHz. Queste correnti mantengono il rischio di ustioni. La diminuzione del rischio di scosse elettriche con l'aumentare della frequenza diventa praticamente evidente a 1 - 2 kHz.

Durata dell'esposizione alla corrente elettrica. La durata del passaggio di corrente attraverso il corpo umano ha un impatto significativo sull'esito della lesione. L'esposizione prolungata alla corrente porta a lesioni gravi e talvolta mortali.

L'influenza della durata del passaggio di corrente attraverso il corpo umano sull'esito della lesione può essere stimata dalla formula empirica:

io h = 50/t,

Dove io h- corrente che attraversa il corpo umano, mA; T- la durata del passaggio di corrente, s.

Questa formula è valida entro 0,1-1,0 s. Viene utilizzato per determinare le correnti massime consentite che attraversano una persona lungo il percorso della mano - piede, necessarie per il calcolo dei dispositivi di protezione.

In caso di esposizione prolungata, la corrente sicura consentita è pari a 1 mA.

Con durata dell'esposizione fino a 30 s -b mA.

Quando esposti a 1 s o meno, i valori delle correnti sono riportati di seguito, tuttavia, non possono essere considerati di completa sicurezza e sono accettati come praticamente accettabili con una probabilità di danno piuttosto bassa:

Queste correnti sono considerate accettabili per i percorsi più probabili del loro flusso nel corpo umano: mano - mano, mano - gambe e gamba - gamba.

I valori di corrente sicuri per un dato percorso del suo flusso e la durata dell'esposizione secondo GOST 12.1.038 - 82 sono guidati dalla progettazione, dal calcolo e dal controllo operativo dei sistemi di protezione

Il percorso della corrente attraverso il corpo umano. Il percorso della corrente attraverso il corpo umano gioca un ruolo significativo nell'esito della lesione, poiché la corrente può attraversare organi vitali: cuore, polmoni, cervello, ecc. Anche l'influenza del percorso della corrente sull'esito della lesione è determinato dalla resistenza della pelle nelle varie parti del corpo.

Possibili percorsi correnti nel corpo umano, che sono anche chiamati loop di corrente, Abbastanza. I loop di corrente più comuni sono: braccio - braccio, braccio - gambe e gamba - gamba (Tabella 15.1).

I loop più pericolosi sono testa-braccia e testa-gambe, ma questi loop si verificano relativamente raramente.

Tabella 15.1. Caratteristiche dei percorsi correnti nel corpo umano

Proprietà individuali di una persona.È stato stabilito che le persone fisicamente sane e forti sopportano più facilmente le scosse elettriche.

Le persone che soffrono di malattie della pelle, del sistema cardiovascolare, degli organi di secrezione interna, dei polmoni, delle malattie nervose, ecc., Si distinguono per una maggiore suscettibilità alla corrente elettrica.

Le norme di sicurezza per il funzionamento degli impianti elettrici prevedono la selezione del personale per la manutenzione degli impianti elettrici esistenti per motivi di salute. A tal fine, viene effettuata una visita medica delle persone al momento dell'ammissione al lavoro e periodicamente una volta ogni due anni in conformità con l'elenco delle malattie e dei disturbi che impediscono l'ammissione alla manutenzione degli impianti elettrici esistenti.

Condizioni dell'ambiente esterno. Lo stato dell'aria circostante, così come l'ambiente circostante, può influenzare in modo significativo il rischio di scosse elettriche.

L'umidità, la polvere conduttiva, i vapori e i gas caustici che distruggono l'isolamento degli impianti elettrici, nonché l'elevata temperatura ambiente, abbassano la resistenza elettrica del corpo umano, il che aumenta ulteriormente il rischio di scosse elettriche.

L'impatto della corrente su una persona è inoltre esacerbato da pavimenti conduttivi e strutture metalliche in prossimità di apparecchiature elettriche collegate a terra, poiché in caso di contatto simultaneo con questi oggetti e il corpo di apparecchiature elettriche accidentalmente sotto tensione, una grande la corrente passerà attraverso la persona.

A seconda della presenza delle condizioni elencate che aumentano il pericolo di esposizione alla corrente per una persona, le "Regole per l'installazione elettrica" ​​suddividono tutti i locali in base al pericolo di scosse elettriche per le persone nelle seguenti classi: senza pericolo aumentato, con pericolo aumentato, particolarmente pericoloso, nonché aree per installazioni elettriche all'aperto.

1. Locali senza maggiore pericolo sono caratterizzati dall'assenza di condizioni che creano un pericolo maggiore o speciale (clausole 2 e 3).

2. Locali con maggiore pericolo sono caratterizzati dalla presenza in essi di una delle seguenti condizioni che creano un pericolo aumentato:

a) umidità (l'umidità relativa dell'aria supera il 75% per lungo tempo) o polvere conduttiva;

b) pavimentazioni conduttive (metallo, terra, cemento armato, laterizio, ecc.);

c) alta temperatura (superiore a +35 °С);

d) la possibilità che una persona tocchi contemporaneamente le strutture metalliche di edifici collegati al suolo, apparati tecnologici, meccanismi, ecc., da un lato, e gli involucri metallici di apparecchiature elettriche, dall'altro.

3. Locali particolarmente pericolosi caratterizzato dalla presenza di una delle seguenti condizioni che creano un particolare pericolo:

a) umidità speciale (l'umidità relativa dell'aria è vicina al 100%: il soffitto, le pareti, il pavimento e gli oggetti nella stanza sono coperti di umidità);

b) ambiente chimicamente attivo o organico (distrugge l'isolamento e le parti che trasportano corrente delle apparecchiature elettriche);

c) contemporaneamente due o più condizioni di pericolo aumentato (comma 2).

4. Territori per il posizionamento di impianti elettrici esterni. In base al pericolo di scosse elettriche per le persone, questi territori sono equiparati a locali particolarmente pericolosi.

Nell'industria chimica, molti impianti di produzione sono particolarmente pericolosi.

Le apparecchiature elettriche devono essere selezionate tenendo conto dello stato dell'ambiente e della classe del locale per il pericolo di scosse elettriche al fine di garantire il necessario grado di sicurezza durante la sua manutenzione.

COSÌ. ad esempio, le apparecchiature elettriche installate in ambienti umidi, in particolare umidi e polverosi, nonché in ambienti con un ambiente chimicamente attivo, devono essere di tipo chiuso e avere un design adeguato: a prova di gocciolamento o a prova di spruzzi, a prova di polvere, ventilato, ecc.

Le apparecchiature elettriche e le reti elettriche situate in stanze con un ambiente chimicamente attivo devono essere selezionate tenendo conto del design o del rivestimento appropriato che le protegga dagli effetti di questo ambiente. Quando si scelgono i luoghi per la posa reti elettriche e i modi per proteggerli dalla corrosione dovrebbero tenere conto delle proprietà dell'ambiente.

Per proteggere le apparecchiature elettriche dall'esposizione ad un ambiente chimicamente attivo, è necessario che soddisfi le condizioni operative; il materiale di cui è fatto l'equipaggiamento elettrico deve essere resistente alla corrosione; le parti metalliche devono essere protette in modo affidabile con vernice o rivestimento galvanizzato.

In condizioni di esposizione ad ambienti chimicamente attivi, devono essere utilizzate apparecchiature elettriche chimicamente resistenti.

Nelle aree esplosive di tutte le classi con ambienti chimicamente attivi, devono essere utilizzati fili e cavi con isolamento in PVC, nonché fili e cavi isolati in gomma con isolamento in gomma e carta in una guaina di piombo o PVC. E' vietato l'utilizzo di fili e cavi con isolamento in polietilene con eventuali guaine e coperture.

Per garantire un funzionamento affidabile delle apparecchiature elettriche in ambienti chimicamente attivi, è necessario escludere la possibilità di penetrazione di reagenti chimicamente attivi nei gusci delle apparecchiature elettriche e utilizzare speciali materiali strutturali e rivestimenti protettivi. La progettazione dei dispositivi di ingresso delle apparecchiature elettriche deve garantire la protezione delle parti che trasportano corrente, dell'isolamento e dei giunti dagli effetti degli ambienti chimicamente attivi a cui è destinata.

La natura e le conseguenze dell'esposizione a una corrente elettrica dipendono dai seguenti fattori:

Resistenza elettrica del corpo umano;

Valori di tensione e corrente;

La durata della corrente elettrica;

Percorsi attuali attraverso il corpo umano;

Tipo e frequenza della corrente elettrica;

Proprietà individuali di una persona;

Le condizioni dell'ambiente esterno.

Resistenza elettrica del corpo umano. L'intensità della corrente Ih che attraversa qualsiasi parte del corpo umano dipende dalla tensione applicata Upr(tensione di contatto) e resistenza elettrica Z t fornita alla corrente da questa parte del corpo:

Nella zona compresa tra i due elettrodi, la resistenza elettrica del corpo umano è costituita principalmente dalle resistenze dei due sottili strati esterni della pelle che toccano gli elettrodi, e dalla resistenza interna del resto del corpo.

Lo strato esterno scarsamente conduttivo della pelle adiacente all'elettrodo e il tessuto interno situato sotto questo strato, per così dire, formano le piastre di un condensatore con una capacità CON con resistenza r n (Fig. 7.1). Dal circuito equivalente si può vedere che nello strato esterno della pelle la corrente scorre lungo due percorsi paralleli; attraverso la resistenza esterna attiva Rn e la capacità, la cui resistenza elettrica

, dove Wpf - frequenza angolare, Hz; f - frequenza corrente, Hz,

Riso. 7.1. Schema elettrico sostituendo la resistenza dello strato esterno della pelle

a - diagramma di contatto dell'elettrodo; b - circuito elettrico equivalente; 1 - elettrodo; 2 - lo strato esterno della pelle; 3 - la regione interna della pelle.

Quindi la resistenza totale dello strato esterno della pelle per la corrente alternata:

(7.2)

La resistenza r n e la capacità C dipendono dall'area degli elettrodi (area di contatto). Con un aumento dell'area di contatto, rn diminuisce e la capacità C aumenta. Pertanto, un aumento dell'area di contatto porta ad una diminuzione della resistenza totale dello strato esterno della pelle. Gli esperimenti hanno dimostrato che la resistenza interna del corpo r in può essere considerata puramente attiva. Pertanto, per il percorso di corrente "mano - mano", la resistenza elettrica totale del corpo può essere rappresentata dal circuito equivalente mostrato in Figura 7.2.

Riso. 7.2. Circuito elettrico per sostituire la resistenza del corpo umano: 1 - elettrodo; 2 - lo strato esterno della pelle; r vr, vk- resistenza interna delle mani e del corpo.

Con un aumento della frequenza della corrente dovuto a una diminuzione di Xc, la resistenza del corpo umano diminuisce e alle alte frequenze (più di 10 kHz) diventa praticamente uguale alla resistenza interna rв. La dipendenza della resistenza del corpo umano dalla frequenza è mostrata in fig. 7.3.

Esiste una relazione non lineare tra la corrente che scorre attraverso il corpo umano e la tensione ad esso applicata: con l'aumentare della tensione, la corrente aumenta più velocemente. Ciò è dovuto principalmente alla non linearità della resistenza elettrica del corpo umano. Quindi, a una tensione sugli elettrodi di 40 ... 45 V, si verificano significative intensità di campo elettrico nello strato esterno della pelle, in corrispondenza del quale si verifica completamente o parzialmente la rottura dello strato esterno, che riduce l'impedenza del corpo umano (Fig. 7.4.) A una tensione di 127 ... 220 V, scende praticamente al valore della resistenza interna del corpo. La resistenza interna del corpo è considerata attiva. Il suo valore dipende dalla lunghezza della dimensione trasversale della sezione del corpo attraversata dalla corrente.

Come valore calcolato per la corrente alternata di frequenza industriale, la resistenza attiva del corpo umano è considerata pari a 1000 0 m.

In condizioni reali, la resistenza del corpo umano non è un valore costante. Dipende da una serie di fattori, tra cui la condizione della pelle, lo stato dell'ambiente, i parametri del circuito elettrico, ecc.

I danni allo strato corneo (tagli, graffi, abrasioni, ecc.) Riducono la resistenza del corpo a 500 ... 700 ohm, il che aumenta il rischio di scosse elettriche per una persona.

Idratare la pelle con acqua o sudore ha lo stesso effetto. Pertanto, lavorare con impianti elettrici con le mani bagnate o in condizioni che causano umidità della pelle, nonché a temperature elevate che causano un aumento della sudorazione, aggrava il rischio di scosse elettriche per una persona.

La contaminazione della pelle con sostanze nocive che conducono bene la corrente elettrica (polvere, incrostazioni, ecc.) comporta una diminuzione della sua resistenza.

La resistenza del corpo è influenzata dall'area di contatto, oltre che dal luogo di contatto, poiché la stessa persona ha una diversa resistenza cutanea in diverse parti del corpo. La pelle del viso, del collo, delle mani nella zona sopra i palmi e soprattutto sul lato rivolto verso il corpo, ascelle, dorso della mano, ecc., presenta la minore resistenza.La pelle dei palmi e delle piante dei piedi ha una resistenza molte volte maggiore della resistenza della pelle di altre parti del corpo.

Con un aumento della corrente e del tempo del suo passaggio, la resistenza del corpo umano diminuisce, poiché aumenta il riscaldamento locale della pelle, che porta all'espansione dei vasi sanguigni, ad un aumento dell'apporto di quest'area con sangue e un aumento della sudorazione.

La resistenza del corpo umano dipende dal sesso e dall'età delle persone: nelle donne questa resistenza è minore che negli uomini, nei bambini è minore che negli adulti, nei giovani è minore che negli anziani. Ciò è dovuto allo spessore e al grado di ingrossamento dello strato superiore della pelle: una diminuzione a breve termine (diversi minuti) della resistenza del corpo umano (del 20 ... 50%) provoca irritazioni fisiche esterne e inaspettate: dolore (colpi, iniezioni), luce e suono.

L'entità della tensione e della corrente. Il fattore principale che determina l'esito di una scossa elettrica è la forza della corrente che passa attraverso il corpo umano (Tabella 7.1)

Anche la tensione applicata al corpo umano influisce sull'esito della lesione, ma solo in quanto determina il valore della corrente che attraversa la persona.

Tabella 7.1

La natura dell'impatto della corrente

Corrente che attraversa il corpo umano, mA	Corrente CA (50 Hz).	DC
0,5 … 1,5	Inizio delle sensazioni: leggero prurito, formicolio della pelle	Non sentito
2 … 4	La sensazione si estende al polso; rilassa leggermente i muscoli.	Non sentito
5 … 7	Il dolore si intensifica in tutta la mano; convulsioni; lieve dolore a tutto il braccio fino all'avambraccio	L'inizio delle sensazioni; debole riscaldamento della pelle sotto gli elettrodi
8 … 10	Violenti dolori e crampi a tutto il braccio, compreso l'avambraccio. È difficile staccare le mani dagli elettrodi.	Miglioramento del sentimento.
10 … 15	Dolore appena sopportabile in tutto il braccio. Le mani non possono essere strappate dagli elettrodi. Con un aumento della durata del flusso della corrente, il dolore si intensifica.	Riscaldamento significativo sotto gli elettrodi e nella zona adiacente della pelle.
20 … 25	Forti dolori. Le mani sono paralizzate all'istante, è impossibile strapparle dagli elettrodi. La respirazione è difficile.	Sensazione di riscaldamento interno, leggera contrazione dei muscoli delle mani.
25 … 50	Dolore molto intenso alle braccia e al petto. La respirazione è estremamente difficile. In caso di esposizione prolungata, possono verificarsi arresto respiratorio o indebolimento dell'attività cardiaca con perdita di coscienza.	Forte calore, dolore e crampi alle mani. Quando le mani sono separate dagli elettrodi, si verifica un forte dolore.
50 … 80	La respirazione è paralizzata dopo pochi secondi, il lavoro del cuore è disturbato. L'esposizione prolungata può causare fibrillazione cardiaca	Superficie molto forte e riscaldamento interno. Forte dolore al braccio e al petto. Le mani non possono essere strappate dagli elettrodi a causa del forte dolore.
80 … 100	Fibrillazione del cuore dopo 2 ... 3 s.; dopo pochi secondi, la respirazione si interrompe.	La stessa azione espressa più fortemente. Con azione prolungata, arresto respiratorio.
	La stessa azione in meno tempo.	Fibrillazione del cuore dopo 2 ... 3 s.; dopo pochi secondi, la respirazione si interrompe.

Dalla tabella sottostante si possono distinguere i seguenti valori di corrente di soglia:

Fuori e la mia corrente- una corrente elettrica che provoca irritazioni percettibili quando attraversa il corpo.Irritazioni percettibili sono causate da una corrente alternata con una potenza di 0,6 ... 1,5 mA e una costante con una potenza di 5 ... 7 mA. I valori indicati sono correnti sensibili di soglia; la regione delle correnti percettibili inizia con loro.

N o t o r e c u r c u r t- una corrente elettrica che, attraversando una persona, provoca irresistibili contrazioni convulsive dei muscoli della mano in cui è serrato il conduttore. La corrente di non rilascio di soglia è 10 ... 15 mA CA e 50 ... 60 mA CC. Con una tale corrente, una persona non può più aprire autonomamente la mano in cui è bloccata la parte che trasporta la corrente e risulta essere, per così dire, incatenata ad essa.

Corrente di fibrillazione- una corrente elettrica che provoca la fibrillazione del cuore quando attraversa il corpo. La soglia di corrente di fibrillazione è di 100 mA AC e 300 mA DC per una durata di 1 ... 2 s lungo il percorso “mano-mano” o “mano-piede”. La corrente di fibrillazione può raggiungere i 5 A. Una corrente superiore a 5 A non provoca fibrillazione cardiaca. Con tali correnti si verifica un arresto cardiaco istantaneo.

I valori di soglia (minimi) delle correnti percettibili, di non emissione e di fibrillazione sono variabili casuali, i cui valori normalizzati sono determinati dalla legge di distribuzione e dai suoi parametri. I valori numerici delle correnti corrispondono a una certa probabilità del verificarsi di una determinata reazione biologica.

Le correnti consentite per l'uomo vengono valutate in base a tre criteri di sicurezza elettrica.

Primo criterio- corrente percettibile. Come primo criterio per una corrente alternata con una frequenza di 50 Hz, è stata presa la corrente I = 0,6 mA, che non causa disturbi nell'attività del corpo. La durata consentita del flusso di tale corrente attraverso una persona non è superiore a 10 minuti.

Secondo criterio- rilascio di corrente. Come secondo criterio di sicurezza elettrica è stata adottata la corrente I = 6 mA, quando scorre attraverso una persona, la probabilità di rilascio è del 99,5%. La durata dell'esposizione a tale corrente è limitata dalla reazione protettiva della persona stessa.

Terzo criterio- corrente di non fibrillazione. Si tratta di una corrente a frequenza industriale che, con una lunga esposizione di 1 ... 3 s, non provoca fibrillazione cardiaca in una persona del peso di 50 kg, con un certo margine viene presa pari a 50 mA.

Pertanto, l'entità della corrente ha un impatto significativo sul grado di danno umano. Con la stessa durata del flusso di corrente attraverso una persona, la natura dell'impatto cambia in modo significativo dalla sensazione (0,6 ... 1,6 mA) al non rilascio (6 ... 24 mA) e alla fibrillazione cardiaca (più di 50 mA).

La durata della corrente elettrica. La durata del passaggio di corrente attraverso il corpo umano ha un impatto significativo sull'esito della lesione. L'esposizione prolungata alla corrente porta a lesioni gravi e talvolta mortali.

Con una breve esposizione (0,1 ... 0,5 s), una corrente di circa 100 mA non provoca fibrillazione cardiaca. Se aumenti la durata dell'esposizione a 1 s, la stessa corrente può portare alla morte. Con una diminuzione della durata dell'esposizione, i valori delle correnti consentite per una persona aumentano in modo significativo. Quindi, quando il tempo di esposizione cambia da 1 a 0,1 s, la corrente consentita aumenterà di circa 16 volte.

Inoltre, la riduzione della durata dell'esposizione alla corrente elettrica riduce il rischio di lesioni a una persona in base ad alcune caratteristiche del cuore.

Schema di un elettrocardiogramma

La durata di un periodo del cardiociclo (Fig. 7.5.) è 0,75 ... 0,85 s. In ogni cardiociclo, c'è un periodo di sistole, quando i ventricoli del cuore si contraggono (picco QRS) e spingono il sangue nei vasi arteriosi. La fase T corrisponde alla fine della contrazione dei ventricoli e questi entrano in uno stato di rilassamento.

Durante la diastole, i ventricoli si riempiono di sangue. La fase P corrisponde alla contrazione atriale. È stato stabilito che il cuore è più sensibile agli effetti della corrente elettrica durante la fase T del cardiociclo. Affinché si verifichi la fibrillazione cardiaca, è necessario coincidere nel tempo con l'attuale esposizione alla fase T, la cui durata è di 0,15 ... 0,2 s. Con una riduzione della durata dell'esposizione alla corrente elettrica, la probabilità di tale coincidenza diminuisce e, pertanto, diminuisce il rischio di fibrillazione cardiaca.

In caso di discrepanza tra il tempo di passaggio della corrente attraverso una persona con fase T, le correnti che superano significativamente i valori di soglia non causeranno fibrillazione cardiaca.

L'influenza della durata del passaggio di corrente attraverso il corpo umano sull'esito della lesione può essere stimata con la formula empirica

Io h = 50/ t (7.3)

dove io h è la corrente che passa attraverso il corpo umano, mA; t è la durata del passaggio di corrente, s.

Questa formula è valida entro 0,1 ... 1,0 s. Viene utilizzato per determinare le correnti massime consentite che attraversano una persona lungo il percorso "braccio - gambe", necessarie per il calcolo dei dispositivi di protezione.

Percorsi correnti attraverso il corpo umano. Il percorso della corrente nel corpo umano dipende da quali parti del corpo la vittima tocca le parti portatrici di corrente, la sua influenza sull'esito della lesione si manifesta anche perché la resistenza della pelle in diverse parti del corpo non lo è lo stesso.

Il più pericoloso è il passaggio della corrente attraverso i muscoli respiratori e il cuore. Quindi è stato notato che nel percorso "mano - mano" il 3,3% della corrente totale passa attraverso il cuore, "mano sinistra - gambe" - 3,7%, "mano destra - gambe" - 6,7%, "gamba - gamba" - 0,4%, "testa - gambe" - 6,8%, "testa - mani" - 7%.

Secondo le statistiche, la disabilità per tre giorni o più è stata osservata con l'attuale percorso "braccio - braccio" nell'83% dei casi, "braccio sinistro - gambe" - 80%, "braccio destro - gambe" - 87%, "gamba - gamba" - nel 15% dei casi.

Pertanto, il percorso attuale influisce sull'esito della lesione; la corrente nel corpo non passa necessariamente lungo il percorso più breve, il che è spiegato dalla grande differenza nella resistività dei vari tessuti (ossa, muscoli, grasso, ecc.).

La corrente più piccola attraverso il cuore passa quando la corrente passa attraverso l'anello della parte inferiore della gamba. Tuttavia, non si dovrebbero trarre conclusioni da ciò sul basso pericolo del circuito inferiore (l'azione della tensione di gradino). Di solito, se la corrente è abbastanza forte, provoca crampi alle gambe e la persona cade, dopodiché la corrente passa già attraverso il torace, ad es. attraverso i muscoli respiratori e il cuore.

Tipo e frequenza della corrente.È stato stabilito che la corrente alternata è più pericolosa della corrente continua. Questo segue anche dalla tabella. 7.1., in quanto gli stessi effetti sono provocati da valori di corrente continua maggiori rispetto alla corrente alternata. Tuttavia, questo è tipico per tensioni relativamente basse (fino a 250 ... 300 V). Una tensione di 120 V DC nelle stesse condizioni è considerata equivalente in pericolo ad una tensione di 40 V AC di frequenza industriale. A tensioni più elevate aumenta il pericolo di corrente continua.

Nell'intervallo di tensione di 400 ... 600 V, il pericolo della corrente continua è quasi uguale al pericolo della corrente alternata con una frequenza di 50 Hz e, a tensioni superiori a 600 V, la corrente continua è più pericolosa della corrente alternata. Se esposti a tensione continua, si verificano sensazioni di dolore particolarmente acute al momento della chiusura e dell'apertura del circuito elettrico.

Gli studi hanno dimostrato che i più sfavorevoli per l'uomo sono le correnti di frequenza industriale (50 Hz). Con un aumento della frequenza (da 50 Hz a 0), i valori della corrente di non rilascio aumentano (Fig. 7.6.) E a una frequenza pari a zero (corrente continua - effetto dolore), diventano circa 3 volte più grande.

Riso. 7.6. La dipendenza della corrente di non rilascio dalla frequenza:

1 - per lo 0,5% dei soggetti; 2 - per il 99,5% dei soggetti

Con un aumento della frequenza (più di 50 Hz), aumentano i valori della corrente non locativa. Un ulteriore aumento della frequenza della corrente è accompagnato da una diminuzione del pericolo di danni, che scompare completamente alla frequenza di 45 ... 50 kHz. Ma queste correnti possono causare ustioni sia quando si verifica un arco elettrico, sia quando attraversano direttamente il corpo umano. La diminuzione del rischio di scosse elettriche con l'aumentare della frequenza è praticamente evidente a una frequenza di 1000 ... 2000 Hz.

Proprietà individuali di una persona.È stato stabilito che le persone fisicamente sane e forti tollerano più facilmente le scosse elettriche.

Le persone che soffrono di malattie della pelle, malattie cardiovascolari, organi di secrezione interna, polmoni, malattie nervose, ecc., Si distinguono per una maggiore suscettibilità alla corrente elettrica.

Le norme di sicurezza per il funzionamento degli impianti elettrici prevedono la selezione del personale per la manutenzione degli impianti elettrici esistenti per motivi di salute. A tal fine, viene effettuata una visita medica delle persone al momento dell'ammissione al lavoro e periodicamente una volta ogni due anni in conformità con l'elenco delle malattie e dei disturbi che impediscono l'ammissione alla manutenzione degli impianti elettrici esistenti.

Condizioni dell'ambiente esterno. Umidità e temperatura dell'aria, presenza di strutture e pavimenti metallici messi a terra, polveri conduttive incidono ulteriormente sulle condizioni di sicurezza elettrica. Il grado di scossa elettrica dipende in gran parte dalla densità e dall'area di contatto di una persona con parti che trasportano corrente. In ambienti umidi con temperature elevate o installazioni elettriche all'aperto, si verificano condizioni sfavorevoli in cui aumenta l'area di contatto di una persona con parti in tensione. La presenza di strutture e pavimenti metallici collegati a terra aumenta il rischio di lesioni dovuto al fatto che una persona è quasi costantemente collegata a un polo (terra) di un impianto elettrico. In questo caso, qualsiasi tocco di una persona alle parti che trasportano corrente porta immediatamente a un'inclusione bipolare nel circuito elettrico. La polvere conduttiva crea anche le condizioni per il contatto elettrico sia con le parti che trasportano corrente che con il terreno.

A seconda della presenza delle condizioni elencate che aumentano il pericolo di esposizione corrente per una persona, tutti i locali sono suddivisi nelle seguenti classi in base al pericolo di scosse elettriche per le persone: senza pericolo aumentato, con pericolo aumentato, particolarmente pericoloso.

Locali senza pericolo aumentato caratterizzato dall'assenza di condizioni che creano un pericolo aumentato o speciale.

Locali con maggiore pericolo sono caratterizzati dalla presenza in essi di una delle seguenti condizioni che creano un pericolo aumentato:

Umidità (l'umidità relativa dell'aria supera il 75% per lungo tempo) o polvere conduttiva;

Pavimenti conduttivi (metallo, terra, cemento armato, laterizio, ecc.);

alta temperatura(sopra +35 0 С);

Possibilità di contatto simultaneo di una persona con le strutture metalliche di edifici collegati a terra, apparati tecnologici, meccanismi, ecc., da un lato, e con gli involucri metallici di apparecchiature elettriche, dall'altro.

Locali particolarmente pericolosi caratterizzato dalla presenza di una delle seguenti condizioni che creano un particolare pericolo:

Umidità speciale (l'umidità relativa dell'aria è vicina al 100%: il soffitto, le pareti, il pavimento e gli oggetti nella stanza sono coperti di umidità);

Ambiente chimicamente attivo o organico (distrugge l'isolamento e parti che trasportano corrente di apparecchiature elettriche);

Contemporaneamente due o più condizioni di pericolo aumentato.