Поражение человека электрическим током опасно для здоровья и жизни любого живого существа. Для защиты от поражений электрическим током в схемы электропроводки включают специальные устройства защиты. Это дифференциальные автоматы защиты, устройства защитного отключения, электрические расцепители и т.п. Каждый из них разработан для защиты человека от определенных прикосновений к токоведущим частям электропроводки.

В электротехнике касание человеком проводов и конструкций, находящихся под напряжением разделяют на прямое и косвенное прикосновение.

Под прямым прикосновением принимается контакт человеком с частью электропроводки, которая в рабочем режиме находится под напряжением. Иначе говоря, качание человека открытых проводов, контактов, клем по которым в нормальном (не аварийном) режимах протекает электрический ток это и есть прямое прикосновение.

Различаются несколько видов прямого прикосновения

• Касание двумя руками двух различных фаз;
• Одновременное касание фазы и нуля;
• Касание только одного провода в 2-х проводной сети.

При касании двух фаз тело человека оказывается включенным в полное линейное напряжение сети. Это самое опасное из всех прикосновений. При нем ток протекает по жизненно важным органам. Например, при касании двумя руками, то ток протекает через сердце и легкие.

Ток через тело человека при двойном прикосновении к фазным проводникам практически не зависит от режима нейтрали сети. При любой нейтрали ток через тело человека определяется по простому закону Ома. Ток через тело прямо пропорционален линейному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению человека.

Если принять во внимание сопротивление человека 1000 Ом, а напряжение сети 380 Вольт, то ток через тело человека равен 380 mA(миллиампер), что является смертельным порогом тока поражения.

Примечание: Допустимый интервал времени прохождения тока через тело человека равен 0,01 – 2сек. При этом величины токов, проходящие через тело человека, подразделяются на пять пунктов по типу последствий воздействия.

Таблица значений тока поражения и его последствий по воздействию на человека.

При прямом прикосновении к фазному и нулевому проводу и касании одного провода значение тока через тело человека снижаются, за счет увеличения сопротивления, но все равно остаются смертельно опасными для человека.

Для защиты человека от прямого прикосновения нормативными документами определены меры защиты от прямого прикосновения.

Примечание: По международному электрическому кодексу (МЭК) защита от прямого прикосновения называется базовой защитой.

class="eliadunit">

Базовую защиту от прямого соприкосновения разделяют на физическую защиту от прикосновения (изоляция проводов, огорождения, выделение отдельных помещений для электроустановок) и дополнительную защиту.

Физическая защита это предупредительные меры защиты человека от поражения электрическим током. В большинстве случаях, отдельно без дополнительной защиты, ее нельзя рассматривать как надежную.

Дополнительная защита от прямого прикосновения служит для защиты человека при отсутствии или повреждении первой защиты. Для дополнительной защиты от прямого соприкосновения используется устройство защитного отключения (УЗО) с высокой чувствительностью (I≤30 mA) и минимальным временем срабатывания.

Повторюсь. Прямое прикосновение это непосредственный контакт с частями проводки, по которому протекает ток в нормальном, рабочем режиме. Прямое прикосновение это, скорее всего случайность, вызванная с невнимательностью, оплошностью. Вряд ли кто либо самостоятельно схватится за провод находящейся под напряжением.

Другое дело если прикосновение к токоведущим частям происходит не преднамеренно, а при аварийных режимах. При аварийном режиме человек не предполагает, что токопроводная конструкция оказалась под напряжением. Такое прикосновение называется косвенным, а защита от косвенного прикосновение называется защита от короткого замыкания.

Косвенное прикосновение по своей сути более опасно, по сравнению с прямым прикосновением. Если прямое прикосновение это скорее случайность вызванная оплошностью, то косвенное прикосновение происходит при аварийной ситуации и человек заранее не знает, что та или иная конструкция находится под напряжением.

Для защиты от косвенного прикосновения, она же защита от короткого замыкания, применяются более разнообразные способы. Можно выделить несколько основных из них.

Основная защита:

• Автоматическое отключение подачи электропитания;

Специальная защита:

• Применение схем уравнивания потенциалов;
• Разделение электрических цепей помещения с помощью разделительных трансформаторов;
• Применение системы безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН);
• Использование заземленной системы безопасного сверхнизкого напряжения (ЗСНН).

Нужно помнить: Максимальное значение напряжения прикосновения Uc, которое человек может выдержать бесконечно долго составляет 50 Вольт переменного тока.

Каждый способ защиты от короткого замыкания различается по своей организации для различных электросетей. Для систем электропитания с глухозаземленной нейтралью (системаTN), с изолированной нейтралью (система IT),с независимым от нейтрали заземлением корпусов электроустановок (система TT) защита от короткого замыкания делается по своим схемам и принципам.

В конце статьи хочу отметить. Нужно помнить что, несмотря на отсутствие запаха, и внешних проявлений электрический ток это жизненно опасен для человека при любом взаимодействии. Только комплексная защита электросети может служить гарантом от любого прикосновения человека к токоведущим частям и поражения человека электрическим током. На этом все!

Электротравма – повреждение органов и систем организма под действием электротока.

• Первое упоминание о смерти от электрического тока зарегистрировано в 1879 году во Франции, г. Лион, погиб плотник от генератора переменного тока.
• В развитых странах частота случаев удара электротоком в среднем около 2-3 случаев на сто тысяч населения.
• Наиболее часто от поражения тока страдают молодые люди трудоспособного возраста.
• Смертность мужчин от электротравм в 4 раза выше, чем у женщин.

Воздействие электротока на организм человека

Электрический ток на человека оказывает тепловое, электрохимическое и биологическое воздействие.

• Тепловое воздействие : электрическая энергия, встречая сопротивление с тканями организма, переходит в тепловую энергию и вызывает электрические ожоги. Главным образом ожоги возникают в месте входа и выхода тока, то есть в местах наибольшего сопротивления. В результате чего образуются так называемые метки или знаки тока. Тепловая энергия, преобразованная из электрической, на своем пути разрушает и изменяет ткани.
• Электрохимическое воздействие: «склеивание», сгущение клеток крови (тромбоцитов и лейкоцитов), перемещение ионов, изменение зарядов белков, образование пара и газа, придание тканям ячеистый вид и др.
• Биологическое действие: нарушение работы нервной системы, нарушение проводимости сердца, сокращение скелетной мускулатуры сердца и др.

От чего зависит тяжесть и характер электротравмы?

Факторы поражения электрическим током:

1. Вид, сила и напряжение тока

• Переменный ток более опасен, чем постоянный. При этом низкочастотные токи (около 50-60 Гц), опаснее, высокочастотных. Частота тока используемого в быту 60 Гц. При увеличении частоты ток, он идет по поверхности кожи, вызывая ожоги, но не приводит к летальному исходу.
• Наиболее значима сила и напряжение электротока.

Реакция организма на прохождение переменного тока
Сила тока	Что чувствует пострадавший?
0,9-1,2 мА	Ток еле ощутим
1,2-1,6 мА	Чувство «мурашек» или шекотания
1,6-2,8 мА	Чувство тяжести в запястье
2,8-4,5 мА	Тугоподвижность в предплечье
4,5-5,0 мА	Судорожное сокращение предплечья
5,0-7,0 мА	Судорожное сокращение мышц плеча
15,0-20 мА	Невозможно оторвать руку от провода
20-40 мА	Очень болезненные мышечные судороги
50-100 мА	Остановка сердца
Более 200 мА	Очень глубокие ожоги

• Ток высокого напряжения (более 1000 вольт) вызывает более тяжелые повреждения. Поражение током высокого напряжение может происходить, даже находясь в шаге от источника тока («вольтова дуга»). Как правило, смертельные исходы возникают именно в результате высоковольтных поражений. Поражения током низкого напряжения в основном бытовые и к счастью процент летальных исходов от поражения током низкого напряжения ниже, чем при высоковольтовых поражениях.

1. Путь прохождения тока по организму

• Путь, который проделывает ток через тело, называется петлей тока. Наиболее опасна полная петля (2 руки – 2 ноги), при этом варианте ток проходит через сердце, вызывая сбои в его работе вплоть до полной его остановки. Так же считаются опасными следующие петли: рука-голова, рука-рука.

1. Длительность действия тока

• Чем продолжительнее контакт с источником тока, тем выражение поражения и выше вероятность смертельного исхода. При действии тока высокого напряжения, из-за резкого сокращения мышц, пострадавший может быть сразу отброшен от источника тока. При более низком напряжении тока, мышечный спазм может вызвать продолжительный захват проводника руками. С увеличением времени воздействия тока падает сопротивление кожи, поэтому следует, как можно раньше прекратить контакт пострадавшего с источником тока.

1. Факторы внешней среды

Риск поражения током возрастает во влажных и сырых помещениях (ванные, бани, землянки и т.п.).

1. Исход элетротравмы так же во многом зависит от возраста и состояния организма в момент поражения

• Усиливают тяжесть поражения: детский и старческий возраст, утомление, истощение, хронические заболевания, алкогольное опьянение .

Степени поражения электрическим током

Опасность поражения электрическим током или последствия удара током

Система	Последствия
Нервная система	Возможны: потеря сознания различной продолжительности и степени, утрата памяти о произошедших событиях (ретроградная амнезия), судороги . В легких случаях возможны: слабость, мелькание в глазах, разбитость, головокружения, головная боль . Иногда возникают поражения нервов, которые приводят к нарушению двигательной активности в конечностях, нарушению чувствительности и питания тканей. Возможно нарушение терморегуляции, исчезновение физиологических и появлению патологических рефлексов. Прохождение электротока через мозг ведет к потере сознания и появлению судорог. В некоторых случаях прохождение тока через мозг может приводить к остановке дыхания, что часто становится причиной гибели при ударе током. При действии тока высокого напряжения на организм может развитья глубокое расстройство работы центральной нервной системы с торможением центров отвечающих за дыхание и сердечнососудистую деятельность, приводя к «мнимой смерти», так называемой «электрической летаргии». Это проявляется незаметной дыхательной и сердечной деятельностью. Если реанимационные действия в таких случаях начаты во время, в большинстве случаев они успешны.
Сердечнососудистая система	Нарушения со стороны сердечной деятельности в большинстве случаев носит функциональный характер. Нарушения проявляются в виде различных сбоев сердечного ритма (синусовая аритмия , увеличение числа сердечных сокращений - тахикардия, уменьшение числа сердечных сокращений - брадикардия , сердечные блокады, внеочередные сердечные сокращения – экстрасистолия;). Прохождение тока через сердце может вызвать нарушение его способности сокращаться как единое целое, вызывая явление фибрилляции, при котором сердечные мышечные волокна сокращаются разрозненно и сердце теряет способность перекачивать кровь, что приравнивается к остановке сердца. В некоторых случаях электрический ток может повреждать стенку сосудов, приводя к кровотечениям.
Дыхательная система	Прохождение электрического тока через дыхательный центр, находящийся в центральной нервной системе может вызвать торможение или полную остановку дыхательной деятельности. При поражении током высокого напряжения возможны ушибы и разрывы легких.
Органы чувств	Шум в ушах, снижение слуха, расстройство осязания. Возможны разрывы барабанных перепонок , травмы среднего уха с последующей глухотой (в случае воздействия тока высокого напряжения). При воздействии яркого света могут возникать повреждения зрительного аппарата в виде кератита, хориоидита, катаракты .
Поперечнополосатая и гладкая мускулатура	Прохождение тока через мышечные волокна приводит к их спазму, что может проявляться судорогами. Значительное сокращение скелетных мышц электрическим током может приводить к переломам позвоночника и длинных трубчатых костей. Спазм мышечного слоя сосудов может приводить к повышению артериального давления или развитию инфаркта миокарда из-за спазма коронарных сосудов сердца.
Причины летального исхода: Основные причины смертельного исхода при электротраме: остановка сердца и остановка дыхания в результате поражения дыхательного центра.
Отдаленные осложнения: Действие электротока может вызвать отдаленные осложнения. К таким осложнениям относятся: поражение центральной и периферической нервной системы (воспаление нервов – невриты , трофические язвы , энцефалопатии), сердечнососудистой системы (нарушения сердечного ритма и проводимости нервных импульсов, патологические изменения сердечной мышцы), появление катаракты, нарушение слуха, и др. Электрические ожоги могут заживать с развитием деформаций и контрактур опорно-двигательного аппарата. Повторные воздействия электротока могут привести к раннему артериосклерозу , облитерирующему эндартерииту и стойким вегетативным изменениям.

Знак поражения электрическим током или электрометка

Электрометка – участки омертвления тканей в местах входа и выхода электрического тока. Возникают вследствие перехода электрической энергии в тепловую.
Форма	Цвет	Характерные признаки	Фото
Округлая или овальная, но может быть и линейной. Часто по краям поврежденной кожи есть валикообразное возвышение, при этом середина метки кажется немного запавшей. Иногда возможно отслоение верхнего слоя кожи в виде пузырей, но без жидкости внутри, в отличие от термических ожогов.	Обычно светлее окружающей ткани – бледно- желтый или серовато-белый.	Полная безболезненность меток, из-за поражения нервных окончаний. Отложение частиц металла проводника на коже (медь - сине-зеленый цвет, железо- коричнеый и т.д.). При воздействии тока низкого напряжения частицы метала расположены на поверхности кожи, а при токе высокого напряжения распространяются вглубь кожи. Волосы в области меток спиралевидно закручиваются, сохраняя свою структуру.
Электроожоги, не всегда ограничиваются метками на коже. Довольно часто возникают повреждения глубжележащих тканей: мышц, сухожилий, костей. Иногда очаги поражения располагаются под внешне здоровой кожей.

Помощь при ударе током

Последствия поражения электрическим током во многом зависят от оказания своевременной помощи.

Стоит ли вызывать скорую помощь?

Существуют случаи внезапной смерти через несколько часов после удара током. Исходя из этого любой пострадавший от удара током, должен обязательно быть, доставлен в специализированный стационар, где при необходимости может быть оказана неотложная помощь.

Шаги помощи при ударе электрическим током

1. Прекратить воздействие тока на пострадавшего , соблюдая установленные правила. Разомкнуть электрическую цепь при помощи прерывания цепи или выключателя либо выдернуть вилку из розетки. Удалить от пострадавшего источник тока, используя изолирующие предметы (деревянная палка, стул, одежда, веревка, резиновые перчатки, сухое полотенце и др.). Приближаться к пострадавшему следует в резиновой или в кожаной обуви по сухой поверхности или подложив под ноги резиновый коврик или сухие доски.

В случае источника тока выше 1000 вольт для спасения пострадавшего надо принимать специальные меры безопасности. Для этого необходимо работать в резиновой обуви, в резиновых перчатках, пользоваться изолирующими клещами для соответствующего напряжения.
При необходимости оттащить пострадавшего волоком из зоны действия «шагового напряжения» (на расстояние до 10 м), удерживая его за ремень или сухую одежду, при этом, не касаясь открытых частей тела.

1. Определить наличие сознания

• Взять за плечи, встряхнуть (при подозрении на травму позвоночника не делать), громко спросить: Что с вами? Нужна ли помощь?

1. Оценить состояние сердечной и дыхательной деятельности . И в случае необходимости произвести реанимационные мероприятия, согласно алгоритму АВС (закрытый массаж сердца, искусственная вентиляция легких (дыхание рот в рот)).

Алгоритм АВС	Что делать?	Как делать?
А	Освободить дыхательные пути	Необходимо произвести ряд приемов позволяющих отодвинуть корень языка от задней стенки и таким образом устранить препятствие на пути потока воздуха. Ладонь одной руки кладут на лоб, 2-мя пальцами другой руки поднимают подбородок, выдвигая нижнюю челюсть вперед и вверх, при этом запрокидывают голову назад. (при подозрении на повреждение позвоночника голову не запрокидывают назад)
В	Проверить есть ли дыхание	Наклониться к груди пострадавшего и определить есть ли дыхательные движения грудной клетки. Если визуально трудно определить есть ли дыхание или нет. Ко рту, к носу можно поднести зеркало, которое при наличии дыхания запотеет или же поднести тонкую нить, которая при наличии дыхания будет отклоняться.
С	Определить если пульс	Пульс определяется на сонной артерии, пальцами руки согнутыми в фалангах.
На современном этапе медицины рекомендуется начинать реанимационные действия с пункта С – непрямой массаж сердца, затем А-освобождение дыхательных путей и В- искусственной дыхание.
Если дыхание и пульс не определяются необходимо начать реанимационные мероприятия: Непрямой массаж сердца,100 нажатий в минуту на грудную клетку (с амплитудой для взрослых 5-6 см и с полным расправление грудной клетки после каждого нажатия). Для проведения манипуляций пациент должен лежать на ровной твердой поверхности. Точка размещения рук при массаже должна располагаться на грудной клетке между сосками, плечи находится прямо над ладонями, а локти должны быть полностью выпрямлены. Дыхание рот в рот 2 вдоха через каждые 30 нажатий на грудную клетку. При невозможности выполнения дыхания рот в рот, можно производить только непрямой массаж сердца. Реанимационные действия следует продолжать до приезда скорой помощи. Оптимальное время начала реанимационных действий 2-3 минуты после остановки сердца. Практический предел реанимационных действий 30 минут, исключение пострадавшие, находящиеся в условиях холодных температур. Эффективность реанимационных действий оценивается по цвету кожных покровов пострадавшего (порозовение лица, исчезновение синюшности).
Медикаментозное лечение. При безуспешности мероприятий в течении 2-3 минут, вводят 1 мл 0,1% адреналина (внутривенно, внутримышечно или внутрисердечно), раствор кальция хлорида 10% - 10 мл, раствор строфантина 0,05% - 1мл разведенного в 20 мл 40% растворе глюкозы.
При наличии дыхания пострадавшему необходимо придать устойчивое боковое положение и дождаться приезда скорой помощи.

4. На обожженные поверхности следует наложить сухие марлевые или контурные повязки. Противопоказано наложение мазевых повязок.

5. Если пострадавший в сознании можно до приезда скорой помощи по необходимости можно дать обезболивающие (анальгин, ибупрофен и др.) и/или успокоительное средство (настойка валерьяны, персен, микстура Бехтерева и др.).

6.Транспортироваться пострадавший должен только в положении лежа и тепло укрытым.

Лечение в больнице

• Все пострадавшие с явлениями шока госпитализируются в отделение реанимации и интенсивной терапии.
• Пострадавших без признаков электрического или ожогового шока с ограниченными электроожогами госпитализируют в палаты хирургического профиля. По показаниям проводят туалет ожоговых ран, перевязки, медикаментозное лечение (сердечные и антиаритмические препараты, витамины, и др.). При необходимости проводятся сложные хирургические вмешательства по восстановлению целостности и функциональной способности поврежденных тканей и органов.
• Пострадавшие без местных поражений, даже при удовлетворительном состоянии, нуждаются в госпитализации в терапевтическое отделение для дальнейшего наблюдения и обследования. Так как известны случаи запоздалых, как со стороны сердечнососудистой системы осложнений (остановка сердца, нарушения сердечного ритма и др.), так и со стороны других систем (нервная, дыхательная и др.).
• Люди, перенесшие электротравму, часто нуждаются длительной реабилитации. Так как действие электротока может вызвать отдаленные осложнения. К таким осложнениям относятся: поражение центральной и периферической нервной системы (воспаление нервов – невриты, трофические язвы, энцефалопатии), сердечнососудистой системы (нарушения сердечного ритма и проводимости нервных импульсов, патологические изменения сердечной мышцы), появление катаракты, нарушение слуха, а так же нарушение функций других органов и систем.

Защита от поражения электрическим током

Лучшая защита от поражения электрическим током, это «голова на плечах». Необходимо чётко знать все требования и правила безопасности при работе с электрическим током, использовать нужные средства индивидуальной защиты и быть крайне внимательным при выполнении любых работ с электроустановками.

Средства защиты:

• Изолирующие накладки и подставки;
• Диэлектрические ковры, перчатки, галоши, колпаки;
• Переносные заземления;
• Инструменты с изолирующими рукоятками;
• Использование экранов, перегородок, камер для защиты от электротока;
• Использование специальной защитной одежды (тип Эп1-4);
• Снизить время пребывания в опасной зоне;
• Плакаты и знаки безопасности.

Требования безопасности

• Приближаться к токоведущим частям следует только на расстояние равное длине изолирующей части электрозащитных средств.
• Обязательно применять индивидуальный экранирующий комплект одежды при работе в открытых распределительных устройствах напряжением 330 кВ и выше.
• В электроустановках напряжением выше 1000В пользоваться указателем напряжения необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками при работе в электроустройствах свыше 1000В.
• В условиях приближения грозы все работы в распределительных устройствах должны быть прекращены.

Поражение электрическим током происходит в результате прямого или косвенного прикосновения, а также недопустимого приближения человека к металлическим частям, находящимся или оказавшимся под напряжением.

Прямым называется прикосновение к неизолированным токоведущим частям, нормально находящимся под напряжением (оголенные провода, шины, клеммы, контакты и т. п.). Прикосновения к нетоковедущим, но токопроводяшим (металлическим) частям оборудования, инструмента или инженерных сооружений, оказавшихся под напряжением, относятся к косвенным.

Прямые прикосновения случаются, как правило, по вине человека – самого пострадавшего либо должностного лица, не обеспечившего безопасность. Косвенные прикосновения происходят из-за пробоя изоляции по тем или иным причинам, не связанным с действиями пострадавшего,

и могут рассматриваться как отказ техники.

Условия поражения электрическим током при прямом и косвенном прикосновениях определяются видом и параметрами электрической сети, типом прикосновения, применяемыми способом и средствами защиты, классом опасности помещения (условий работ) и степенью изоляции человека от земли (под землёй понимается точка почвы с нулевым потенциалом).

Прямые прикосновения к токоведущим частям могут быть однополюсными и двухполюсными.

При однополюсном прикосновении человек, стоящий на земле, касается рукой или головой неизолированных токоведущих частей (рис. 19, а ; 6, а ). Ток протекает по пути «рука – нога» или «голова – нога».

При двухполюсном прикосновении человек, изолированный от земли, двумя руками или головой и одной рукой касается неизолированных проводов разных фаз или фазного и нулевого провода (рис. 19б ; 6б ).

Изоляцию человека от земли может обеспечить сопротивление пола и обуви. При этом ток проходит по пути «рука – рука» или «голова – рука».

Наиболее опасными являются двухполюсные прикосновения во всех видах сетей, при которых человек попадает под линейное напряжение.

Однополюсные прикосновения во всех сетях с глухозаземленной нейтралью также опасны. В сетях с изолированной нейтралью вследствие очень большого сопротивления между фазами и землёй величина тока, проходящего через человека, при однополюсном прикосновении будет малой, равной величине тока утечки, и поражения не произойдёт. В этом отношении сети IT более безопасны, чем сети ТТ и TN.

Косвенные прикосновения являются однополюсными. По опасности поражения они соответствуют прямым однополюсным прикосновениям.

Величина тока, протекающего через человека при косвенном прикосновении, зависит от напряжения прикосновения. Для человека, стоящего на земле и касающегося заземлённого оборудования, тело которого оказалось под напряжением, таким напряжением прикосновения будет являться разность потенциалов руки и ноги.

Рис. 19.
а) однополюсное прикосновение; б) двухполюсное прикосновение;
r А, r B , r C , C A , С В, С С – соответственно омические и емкостные сопротивления изоляции фаз С, В, А относительно земли; I ч – ток, протекающий через человека

Потенциал руки Ф р равен фазному потенциалу, так как в результате пробоя изоляции фазы появилось напряжение на корпусе. Потенциал ноги Ф н определяется потенциалом точки грунта в поле растекания тока в земле, на которой находится человек (рис. 21).

Тогда напряжение прикосновения U np , В , определится по выражению

U пp = Ф р – Ф н = I з r(1/r –1/c)/2p, (8)

где I з – ток, стекающий через заземлитель, А ; r – удельное сопротивление грунта, Ом·м; r – радиус заземлителя, м; c – расстояние от человека, стоящего на грунте, до заземлителя, м.

Рис. 20. Трехфазные электрические сети с изолированной нейтралью:
а) однополюсное прикосновение; б) двухполюсное прикосновение; C, В, A, N – фазы;
I ч – ток, протекающий через человека; R 0 – сопротивление заземлителя
в центральной точке трансформатора на подстанции

Напряжение прикосновения по мере удаления от заземлителя увеличивается и на расстоянии более 20 метров становится равным фазному напряжению сети. Поражение человека электрическим током может произойти также вследствие его попадания под шаговое напряжение. В этом случае ток протекает в теле человека по пути «нога – нога». Напряжением шага называется разность потенциалов между двумя точками земли, на которые одновременно опирается человек при перемещении в поле растекания тока в земле.

При пробое изоляции на корпус установки, присоединённой к заземлителю, обрыве и падении находящегося под напряжением фазного провода на землю потенциалы земной поверхности или токопроводящего пола приобретают повышенные значения. Наибольший потенциал, равный потенциалу заземлителя или фазы, имеет точка земли, расположенная непосредственно над заземлителем или в месте касания упавшего провода с землёй. По мере удаления от этой точки в любую сторону потенциалы точек земной поверхности снижаются по закону, близкому к гиперболическому (рис. 22).

Рис. 21. Напряжение прикосновения к заземлённым нетоковедущим частям,
оказавшимся под напряжением: I – потенциал растекания тока в грунте,
II – напряжение прикосновения, R 3 – сопротивление заземлителя,
U пр1, U пр2, U пр3 – напряжения прикосновения, U 3 – напряжение заземлителя

Рис. 22. Напряжение шага: U ш1, U ш2 – напряжение шага,
U 3 – напряжение заземлителя, c – расстояние от заземлителя
до ближайшей точки касания человеком поверхности земли, а – ширина шага

На расстоянии 20 метров от заземлителя зона растекания тока заканчивается – потенциалы земли имеют нулевое значение.

Человек, двигаясь от периметра зоны растекания к центру, одновременно касается двух точек земли с разными потенциалами. Напряжение шага U ш, В, определяется по формуле (9):

U ш = Ф з а /r (c 2 + а c), (9)

где Ф з – потенциал заземлителя (провода); а – ширина шага, м (для взрослого человека – 0,8 м); r – радиус заземлителя (провода), м; c – расстояние от заземлителя до ближней точки касания человеком поверхности земли, м.

Напряжение шага зависит от трёх факторов: потенциала заземлителя; расстояния от человека до заземлителя (при удалении от заземлителя напряжение уменьшается, обращаясь в нуль за пределами зоны растекания) и ширины шага (чем она больше, тем больше напряжение). Опасность воздействия напряжения шага на человека заключается в том, что при протекании тока возникают судороги мышц ног, которые могут привести к падению человека на землю. При этом изменяется путь тока в теле (возникает большая петля) и увеличивается напряжение шага из-за увеличения расстояния между точками контакта человека с землёй. Эти факторы могут вызвать тяжёлое поражение организма электрическим током.

Все помещения, в которых используются электроприборы и производятся работы, в отношении опасности поражения людей электрическим током подразделяются на следующие категории: без повышенной опасности; с повышенной опасностью; особо опасные.

Для помещений с повышенной опасностью характерно наличие одного из следующих признаков:

– сырости, когда относительная влажность воздуха длительное время превышает 75 %;

– длительно высокой (более 30 °С) температуры;

– токопроводящей пыли, когда по условиям производства выделяется технологическая пыль, снижающая сопротивление изоляции проводов, электрических машин и других электроприёмников; токопроводящего пола (земляного, металлического, железобетонного и др.);

– возможности одновременного прикосновения работника к металлическим корпусам оборудования и заземлённым металлоконструкциям.

Особо опасные помещения характеризуются особой сыростью, когда влажность воздуха близка к 100 %, а потолок, стены, пол и поверхности оборудования покрыты влагой; химически активной средой, которая разрушает изоляцию проводов и электрооборудования; наличием двух и более факторов повышенной опасности.

Работы вне помещений (на открытом воздухе, под навесом, за сетчатым ограждением) приравнивают по опасности поражением электрическим током к работам в особо опасных помещениях. К категории особо опасных относят и работы с электрооборудованием (электроинструментом) в металлических замкнутых пространствах с ограниченной возможностью выхода (баки большой ёмкости, канализационные и водопроводные колодцы; смотровые канавы на предприятиях автотранспорта и т. д.).

Степень изоляции человека от земли определяется переходным сопротивлением от тела к земле, включающим сопротивление обуви и пола. Сопротивление обычной рабочей обуви, которая в большинстве случаев загрязнена токопроводящими веществами, имеет металлические крепители подошвы или внедренные в неё частицы металлической стружки, мало и почти не снижает ток замыкания на землю. Электрическое сопротивление пола зависит от материала покрытия и его состояния. Например, сухое деревянное покрытие имеет сопротивление до 15 МОм (15 –106 Ом), а увлажнённое – в 1000 раз меньше; бетонный пол в неотапливаемых помещениях с повышенной влажностью – до 300 Ом; железобетонный пол с выступающей армирующей сеткой или бетонный, загрязнённый охлаждающей жидкостью и металлической стружкой, – всего 8 – 90 Ом.

Стандарты и нормативные правила выделяют два вида опасных прикосновений: прямое и косвенное. В данной статье речь пойдет о мерах защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении.

Косвенное прикосновение обозначает контакт человека с открытой проводящей частью оборудования, которая в нормальном режиме работы электроустановки не находится под напряжением, но по какой-то причине оказалась под напряжением, например из-за повреждения изоляции. В этом случае случайный контакт человека с этой частью может оказаться крайне опасным, поскольку через тело человека потечет ток.

Для защиты при косвенном прикосновении, чтобы предупредить поражение людей или животных электрическим током в случае повреждения изоляции, применяют специальные меры, отдельно или сразу несколько из них:

защитное заземление;

автоматическое отключение питания;

уравнивание потенциалов;

выравнивание потенциалов;

двойная или усиленная изоляция;

сверхнизкое (малое) напряжение;

защитное электрическое разделение цепей;

изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Защитное заземление

Для обеспечения электробезопасности выполняют защитное заземление оборудования. Это заземление отличается от функционального заземления, и подразумевает соединение проводящей, потенциально опасной части оборудования с заземляющим устройством.

Функция защитного заземления - устранить опасность для человека стоящего на земле, и прикоснувшегося к части оборудования, которое оказалось под напряжением из-за замыкания. Все потенциально опасные проводящие части оборудования соединяются с землей посредством заземляющих проводников, соединенных с заземлителем. Благодаря защитному заземлению, напряжение заземленных частей уменьшается до безопасного относительно земли значения.

Защитное заземление применяется к оборудованию, работающему под напряжением до 1000 вольт:

к однофазному, изолированному от земли и к трехфазному с изолированной нейтралью;

к оборудованию, работающему в сетях с напряжением выше 1000 вольт с заземленной нейтралью и с изолированной нейтралью.

Заземлителем для защитного заземления может служить специально для этой цели искусственно заземленный проводник (искусственный заземлитель), либо какой-нибудь проводящий объект, находящийся в земле, например железобетонный фундамент (естественный заземлитель). Коммуникационные трубопроводы, например канализационные, газовые или трубопровод системы отопления, для этой цели использовать запрещено.

Автоматическое отключение питания

В целях защиты от поражения электрическим током при косвенном прикосновении, реализуют автоматическое отключение питания путем размыкания сразу нескольких фазных проводников, а в некоторых случаях еще и нулевого проводника. Данный способ защиты сочетается с системами защитного заземления и зануления. Применим он и в тех случаях, когда защитное заземление реализовать невозможно.

Этот способ защиты относится к быстродействующим системам, способным за время менее 0,2 секунд отключить оборудование от сети в случае наступления опасной ситуации. Целесообразно применять защитное отключение ручных электроинструментов, мобильных электроустановок, бытовых электроприборов.

Когда фаза замыкается на корпус, либо сопротивление изоляции относительно земли сильно падает, или при соприкосновении токоведущей части с телом человека, электрические параметры цепи изменяются, и это изменение выступает сигналом , состоящего из прибора защитного отключения и выключателя. Прибор защитного отключения регистрирует изменение параметров цепи и подает сигнал на выключатель, который в свою очередь отключает опасный прибор от сети.

УЗО для защиты при косвенном прикосновении могут реагировать на различные параметры: на токи КЗ в системе зануления или на дифференциальный ток, на напряжение корпуса относительно земли или на напряжение нулевой последовательности. По типу входного сигнала данный УЗО различаются. На оборудовании с автоматическими УЗО, после регистрации аварийной ситуации реализуется уравнивание потенциалов, затем происходит отключение питания.

Уравнивание потенциалов

Если в одной и той же электросети имеется несколько электроустановок, часть корпусов которых заземлена через отдельный заземлитель без соединения с PE-проводником, а часть оборудования имеет соединение с PE-проводником, такое положение дел опасно, и так заземлять электроустановки запрещается. Почему? Потому что если произойдет замыкание фазы на корпус, скажем, двигателя, заземленного отдельным заземлителем, то корпуса зануленных электроустановок окажутся под напряжением относительно земли. Напомним, что зануление - это соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулевым проводником сети.

Опасно здесь то, что оборудование с правильно организованной защитой окажется под напряжением. Печальный опыт из животноводческого хозяйства свидетельствует о том, что такое неправильное заземление оборудования имело следствием массовую гибель животных.

Чтобы избежать подобных опасностей, реализуют уравнивание потенциалов. Проводящие части защищаемого оборудования соединяют, чтобы потенциалы их были одинаковыми, и таким образом обеспечивается электробезопасность электросети при косвенном прикосновении.

Согласно ПУЭ, у электроустановок на напряжение до 1000 вольт между собой соединяют питающей линии системы TN с заземляющим проводником заземляющего устройства систем IT и TT и с заземляющим устройством заземлителя повторного заземления на вводе в здание.

Сюда же присоединяют металлические коммуникационные трубы сооружения, проводящие части каркаса здания, проводящие части централизованных систем кондиционирования и вентиляции, заземляющие устройства системы молниезащиты 3 и 2 кат., проводящие оболочки телекоммуникационных кабелей, а также функциональное заземление, если нет ограничений по ПУЭ. Проводники системы уравнивания потенциалов от всех этих частей присоединяют затем к главной заземляющей шине.

Выравнивание потенциалов

Выравнивание потенциалов позволяет значительно снизить шаговое напряжение на поверхности земли или пола при помощи защитных проводников, которые прокладываются в земле, в полу, либо на их поверхности, и присоединяются к заземляющему устройству. В некоторых случаях применяют специальные покрытия земли. Можно рассматривать выравнивание потенциалов как частный случай уравнивания, если считать проводящий пол сторонней проводящей частью в электроустановке наряду с металлоконструкциями, трубопроводами.

Двойная или усиленная изоляция

Для защиты при косвенном прикосновении, в электроустановках напряжением до 1000 вольт, применяют двойную изоляцию. Основная изоляция защищена независимой дополнительной изоляцией. В случае повреждения дополнительной изоляции, основная изоляция оказывается защищена.

Усиленная изоляция по своей защитной функции аналогична двойной изоляции, ее степень защиты соответствует двойной изоляции.

Проводящие части электроустановок в двойной защитной и усиленной изоляции не присоединяют ни к защитному проводнику, ни к системе уравнивания потенциалов.

Здесь уместным будет отметить, что электроинструмент и ручные электрические машины подразделяются на четыре класса: 0,I,II,III. Далее рассмотрим некоторые детали реализуемых в них защит.

Класс 0. Основная изоляция обеспечивает защиту от поражения током. При повреждении изоляции, от косвенного прикосновения человека защищают изолирующие помещения, изолирующие зоны, площадки, изолирующие полы. Примером может служить дрель, металлический корпус которой не имеет заземляющего контакта, при этом вилка двухполюсная. Между кабелем и корпусом, в месте входа кабеля в корпус, обязательно установлена резиновая втулка, обеспечивающая изоляцию.

Класс I. Основная изоляция обеспечивает защиту от поражения током, при этом открытые проводящие части соединены с PE-проводником сети, например стиральные машины с трехполюсной евровилкой защищены именно таким образом.

Класс II. Двойная или усиленная изоляция корпуса. Пример - пластмассовый корпус перфоратора с двухполюсной вилкой и без заземления.

Класс III. Напряжение источника питания не опасно для человека. Это так называемое сверхнизкое (малое) напряжение. Примером может служить бытовой шуруповерт.

Малое (сверхнизкое) напряжение

Малое, или по-другому сверхнизкое напряжение само по себе является защитой при косвенном прикосновении. В сочетании с защитным электрическим разделением цепей, например с применением разделительного трансформатора, безопасность оказывается столь же высокой. Цепи малого напряжения отделяются от цепей высокого напряжения, а в случаях, когда сверхнизкое напряжение выше 60 вольт по постоянному току или выше 25 вольт по переменному току, применяются дополнительные меры: изоляция, оболочка.

Применение сверхнизкого напряжения в электроприборах позволяет отказаться от защитного заземления их проводящих корпусов, кроме ситуаций вынужденного соединения с проводящими частями приборов опасного напряжения. Если малое напряжение используется совместно с автоматическим отключением питания, то один из выводов источника присоединяют к защитному проводнику сети, которая этот источник питает.

Защитное электрическое разделение цепей

В электроустановках напряжением до 1000 вольт реализуется защитное электрическое разделение цепей. При помощи усиленной либо двойной изоляции или основной изоляции и защитного проводящего экрана, одни токоведущие части или цепи отделяются от других. Наибольшее напряжение цепи, которая отделяется, не должно быть выше 500 вольт. Защитное электрическое разделение цепей реализовано например в разделительном трансформаторе. Токоведущие части питаемой цепи прокладываются отдельно от других цепей.

Электрическое разделение цепей значительно повышает безопасность протяженных сетей, благодаря именно разделительным трансформаторам. Участки сетей, изолированные от земли, и имеющие малую протяженность, отличаются незначительной электроемкостью и высоким сопротивлением изоляции, если сравнивать со всей разветвленной сетью. При косвенном прикосновении через тело человека от фазы к земле протечет небольшой ток. Отдельный участок цепи оказывается более безопасным при таком разделении.

Изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки

Значительное электрическое сопротивление стен и полов некоторых помещений, зон, площадок, обеспечивает достаточную защиту при косвенном прикосновении даже в отсутствие заземления проводящих частей электроустановок напряжением до 1000 вольт. Изолирующие помещения применяют для защиты людей при косвенном прикосновении в случаях, когда иные методы защиты неприменимы или нецелесообразны.

Однако есть важное условие: при напряжении электроустановки более 500 вольт, сопротивление изолирующих стен и пола относительно локальной земли не должно быть ниже 100 кОм в любой точке помещения, а при напряжении до 500 вольт - не менее 50 кОм. Изолированные помещения не предполагают наличия защитного проводника, поэтому в них всеми путями исключен занос потенциала извне на проводящие части зоны.

Электротравмы возникают в результате воздействия на организм человека электрического тока большой силы, а также разряда атмосферного электричества (молнии). Поражение током может произойти как при непосредственном контакте с источником тока (прямое поражение), так и при возникновении дугового контакта, когда человек находиться вблизи от электроустановки, имеющей напряжение 1000 вольт и выше, особенно в помещениях с повышенной влажностью воздуха.

Электрический ток вызывает общие и местные нарушения в организме: потерю сознания, судороги, остановку сердца и дыхания, ожоги.

Следует помнить, что из-за воздействия тока у пострадавшего происходит спазм голосовых связок, и поэтому он не может крикнуть и позвать на помощь. Если воздействие тока не прекратить, то через несколько минут, в результате возникшей гипоксии, у пострадавшего может остановиться сердце.

Состояние пострадавшего в момент электротравмы может быть настолько тяжелым, что внешне он может мало, чем отличаться от умершего: широкие, не реагирующие на свет зрачки, бледная кожа, отсутствие дыхания и пульса. Это состояние получило название “мнимая смерть”.

При оказании первой помощи первое, что необходимо сделать это прекратить воздействие электрического тока на организм: выключить рубильник, перерубить провод топором с деревянной ручкой или отбросить провод сухой палкой (предметом, не проводящим ток).

При всем этом, самое главное принять меры самозащиты, чтобы не получить смертельное поражение током. Под ноги себе необходимо положить изолирующий материал, а при наличии резиновых перчаток и калош – обязательно ими воспользоваться. Прикосновение к пострадавшему незащищенными руками при не отключенном электрическом токе недопустимо.

После отключения пострадавшего от тока, необходимо немедленно приступить к его оживлению. Для этого применяется метод искусственного дыхания “изо рта в рот” или “изо рта в нос”, сочетая его с закрытым массажем сердца, до полного восстановления функции дыхания и работы сердца. Сам процесс оживления может занять несколько часов, как правило, не менее двух. Затем пострадавшего следует отвезти в ближайшее лечебное учреждение.

Также по возможности необходимо тщательно осмотреть тело пострадавшего. Все местные повреждения следует обработать и закрыть повязкой, как при ожогах.

Транспортировать пострадавшего необходимо в лежачем положении, при этом внимательно следя за его состоянием, так как при транспортировке у него возможна повторная остановка дыхания и серд

23Поражение током и молнией

Поражение током высокого напряжения или молнией

Специфическая проблема при таком варианте поражения током – как безопасно для собственной жизни подойти к пораженному. Уже в 20-30 шагах от лежащего на земле провода высоковольтной линии крайне велика опасность поражения электрическим током: на поверхности почвы образуется так называемый электрический кратер.

В центре этого кратера (место касания провода с землей) будет самое высокое напряжение, убывающее по мере удаления от источника в виде расходящихся концентрических колец. При приближении к зоне электрического кратера следует опасаться не величины тока как такового, а разности напряжения между уровнями распространения электричества по земле. Чем шире шаг, тем выше разность потенциалов и величина поражающего разряда. При расстоянии в 60 – 90 см (средняя длина шага взрослого человека) разряд может оказаться смертельным.

В этом случае ток сначала пройдет по нижней петле – от ноги к ноге. Этот путь наименее опасен, но именно он вызовет судороги в ногах. Человек обязательно потеряет равновесие и упадет, и тогда его тело подвергнется воздействию колоссального напряжения, а путь электрического тока обязательно пройдет через сердце.

Запомните! Передвигаться в зоне «шагового» напряжения следует в диэлектрических сапогах или галошах, либо «гусиным шагом»: пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой.

Снимать высоковольтные провода с пострадавшего нужно с помощью непроводящих ток предметов. Можно воспользоваться стеклянной или пластиковой бутылкой, сухой деревянной палкой или топорищем.

Только после устранения опасности можно приступить к оказанию неотложной помощи. Она будет мало отличаться от разобранных ранее вариантов. Однако при воздействии тока высокого напряжения чаще всего отмечаются ожоги и обугливание тканей, переломы костей и даже отрывы конечностей. Эти виды повреждений требуют специализированной помощи. Так, при ожогах необходимо обработать ожоговую поверхность и наложить стерильную сухую повязку. При кровотечении - наложить кровоостанавливающие жгуты или давящие повязки. При переломах костей – произвести иммобилизацию конечности любыми подручными средствами.

26Солнечный удар - болезненное состояние, расстройство работы головного мозга вследствие продолжительного воздействия солнечного света на непокрытую поверхность головы. Это особая форма теплового удара.

Солнечный удар характеризуется приобретением телом тепла большего, чем то, которым организм в состоянии управлять и охлаждать должным образом. Нарушается не только потоотделение, но и кровообращение (сосуды расширяются, происходит «застаивание» крови в мозгу), накапливаются в тканях свободные радикалы. Последствия такого удара могут быть очень серьезными, угрожая даже остановкой сердца. Солнечный удар очень опасен по своей степени влияния, в первую очередь, на нервную систему.

Симптомы солнечного удара

Солнечный удар сопровождается головной болью, вялостью, рвотой. В тяжелых случаях - комой. Симптомы перегревания усугубляются при повышении влажности окружающей среды.

Легкая степень:

Общая слабость;

Головная боль;

Тошнота;

Учащения пульса и дыхания;

Расширение зрачков.

Меры: вынести из зоны перегревания, оказать помощь. При тошноте и рвоте позиционировать больного таким образом, чтобы избежать захлёбывание рвотной массой.

При средней степени:

Резкая адинамия;

Сильная головная боль с тошнотой и рвотой;

Оглушенность;

Неуверенность движений;

Шаткая походка;

Временами обморочные состояния;

Учащение пульса и дыхания;

Кровотечение из носа

Повышение температуры тела до 39-40°C.

Тяжелая форма солнечного удара развивается внезапно. Лицо гиперемировано, позже бледно-цианотичное. Наблюдаются случаи изменения сознания от легкой степени до комы, клонические и тонические судороги, непроизвольное выделение мочи и кала, бред, галлюцинации, повышение температуры тела до 41-42°C, случаи внезапной смерти. Летальность 20-30%.