По степени воздействия на организм человека различают: неощутимый ток, ощутимый ток, отпускающий, неотпускающий и смертельный.

Неощутимый ток определяется нормальным законом распределения пороговых значений ощутимого тока с параметрами: математическое ожидание М = 1,1 мА, среднее квадратичное отклонение s = 0,15 мА. Таким образом, с вероятностью 0,999 ток силой 1,58 мА ощущается человеческим организмом. В качестве первого критерия безопасности принят ток I = 0,6 мА, который не вызывает нарушения деятельности организма (табл. 4.1).

Т а б л и ц а 4.1

Распределение вероятности ощущения в зависимости

От значений тока

Ощутимый ток – значение тока, который вызывает при прохождении через организм ощутимые раздражения. Средние значения ощутимого переменного тока с частотой 50 Гц оцениваются диапазоном 0,8-1,8 мА, а для постоянного тока эти значения в 3,5-4 раза выше.

Отпускающий ток – значение тока, при котором человек сохраняет способность самостоятельно освободиться от контакта с электропроводными частями. Его значение определяется распределением пороговых значений неотпускающих токов при М = 14,92 мА и s = 3,12 мА. Распределение вероятности неотпускания показано в табл. 4.2.

Таким образом, в качестве следующего критерия электробезопасности принято значение отпускающего тока I=6 мА, при протекании которого через тело человека вероятность отпускания Р = 99,5 %. Длительность воздействия

Т а б л и ц а 4.2.

Распределение вероятности неотпускания в зависимости

От силы тока

такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.

Неотпускающий ток – значение тока, который вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц. При этом человек теряет способность самостоятельно освободиться от контакта с токоведущими частями и при длительном воздействии подвергается смертельной опасности. Среднее значение неотпускающего тока примерно в 2 раза больше отпускающего и оценивается диапазоном 8-16 мА.

Смертельный ток – наименьшее значение этого тока большинством специалистов оценивается в 24-28 мА. Именно это значение тока является фибрилляционным, при котором мышцы сердца вместо ритмичных сокращений, происходящих в определенной последовательности, переходят в хаотичные сокращения с частотой до 700 мин ^-1. В результате таких беспорядочных сокращений сердце перестает перекачивать кровь, что приводит к гибели всего организма. Ток силой 100 мА и более интенсивно воздействует на дыхательный центр, что приводит к мгновенной остановке дыхания.

Время воздействия электрического тока. В настоящее время общепринятым пределом опасности электрического тока считается значение 100 мА при продолжительности воздействия 3 с. Однако можно выдержать и значительно большее значение тока, если время его воздействия будет мало.

Чарльз Дальциль на основании опытов с людьми представил это условие в виде формулы:

I² · t ≤ 0,027 (4.1.)

При этом предполагается, что в случае равенства вероятность поражения составляет менее 0,5 %. В формуле (4.2.) I – действующее значение синусоидального тока в амперах, а t – время воздействия этого тока в секундах.

В табл. 4.3. приведены предельно допустимые уровни (ПДУ) напряжений прикосновения U_при токов I. Из табл.4.3. следует, что с увеличением ПДУ напряжений и токов должно быть ограничено время их воздействия.

Электрическое сопротивление тела человека. Сопротивление тела человека является непостоянной величиной, зависящей от многих факторов: приложенного напряжения, состояния кожного покрова, места и площади контакта, формы токоведущей части и т.д. Экспериментальными исследованиями установлено, что сопротивление тела человека уменьшается при увеличении воз действующего напряжения. Эта функциональная зависимость описывается законом убывающей квадратичной параболы, причем при возрастании напряжения на 1В происходит уменьшение сопротивления примерно на 0,1 кОм, что весьма значительно. При напряжениях 40-45 В (с учетом индивидуальной чувствительности) наступает пробой кожных покровов, определяющих основное сопротивление в цепи тока через человека, после чего сопротивление тела человека практически равно сопротивлению внутренних тканей (менее 1 кОм).

Путь прохождения электрического тока. При движении тока через жизненно важные органы – сердце, легкие, головной мозг – опасность их поражения резко возрастает. Если же ток проходит иными путями, то его воздействие на жизненно важные органы может быть рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, благодаря чему вероятность тяжелого исхода резко уменьшается.

Т а б л и ц а 4.3.