2. Система електробезпеки

2.2. КРИТЕРІЇ ЕЛЕКТРОБЕЗПЕКИ

З самого початку промислового застосування електрики вчені всього світу займалися вивченням впливу електричного струму на людину і наслідків цього впливу. Широку популярність здобули роботи наступних авторів: HH Egyptien, LP Ferris, DG King, HB Williams, WB Kouwenhoven, CF Dalziel, S. Koeppen, G. Irresberger, H. Hofherr, JT Harley, G. Biegelmeier, E. Reindl, Smola, BJ Simpson, J. Jacobsen, М. Охасі, Т. Кавасе, В.Є. Манойлова, С.К. Кисельова, А.І. Сидорова, Ю.В. Сітчіхіна, Б.А. Князєвського, В.І. Щуцького і багатьох ін.

У 1950-х роках було однозначно встановлено, що при впливі електричного струму на людину, найбільш уразливим органом є його серце. Фібриляція (безладні скорочення м'язів) серця може виникати навіть при малих значеннях струму. Відпали версії про асфіксії, паралічі м'язів, ураження мозку як причини летального результату при електропоразки.

Також було встановлено, що результат впливу електричного струму на організм людини залежить не тільки від значення струму, але і від тривалості його протікання, шляхи струму через тіло людини, а також, в меншій мірі від частоти струму, форми кривої, коефіцієнта пульсацій і інших чинників .

Електричний опір тіла людини залежить від вологості шкіри, розміру поверхні контакту, шляхи протікання струму по тілу, індивідуальних особливостей організму і інших чинників. Відомо, що опір внутрішніх органів людини не перевищує 500-600 Ом. Опір шкіри у вологому стані вкрай мало - 10-20 Ом. При визначенні умов електробезпеки в електроустановці за розрахункове прийнято опір тіла людини 800-1000 Ом.

Унаслідок невизначеності реального значення опору тіла людини для розрахункової оцінки небезпеки електропоразки в електроустановці прийнято використовувати в якості критерію небезпеки струм через тіло людини, а не напруга, прикладена до нього.

Як ілюстрацію до вищевикладеного далі наведено деякі результати наукових досліджень впливу електричного струму на людину.

Рис 2.1. Залежність граничного відпускається струму від індивідуальних якостей випробуваного.

Відомий американський вчений Charles F. Dalziel в 1950-60-і рр. провів на великій групі добровольців фундаментальні дослідження з визначення електричних параметрів тіла людини і фізіологічного впливу електричного струму на людину. Результати його досліджень вважаються класичними і не втратили свого значення до теперішнього часу. На рис. 2.1 наведені отримані експериментально і оброблені методами математичної статистики, залежно "відпускає" (Let-go) струму від індивідуальних якостей людини (А - експериментальні дані для групи з 28 випробовуваних жінок, Б - для групи з 134 чоловіків). На рис. 2.2 графічно представлена ​​область гранично допустимих значень струму і тривалості його протікання через людини, з ймовірністю 99,5% що не викликають фібриляцію серця (А - область неприпустимих значень).

Рис 2.2. Графічна інтерпретація граничних времятокових параметрів, які не викликають фібриляцію серця.

За Дальцілу межа областей допустимих і неприпустимих значень струму через людини і тривалості його протікання визначається виразом:

I = 165 / O T,

де I - гранично допустимий струм через людини, мА; T - тривалість протікання струму через тіло людини, с.

Певні ГОСТ 12.1.038-82 гранично допустимі значення струму через тіло людини досить точно відповідають цьому виразу.

Таблиця 2.1

t, з	0,01-0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	св. 1,0
I, мА	650	400	190	160	140	125	105	90	75	65	50	6

Таблиця 2.2

t, з	0,01-0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	св. 1,0
I, мА	220	200	100	70	55	50	40	35	30	27	25	2

У ГОСТ 12.1.038-82 (зі змінами від 01.07.88) "Електробезпека. Гранично допустимі рівні напруг дотику і струмів" визначено гранично допустимі значення змінного струму частотою 50 Гц через тіло людини в виробничих (табл. 2.1) і побутових (табл. 2.2) електроустановках залежно від часу впливу.