3. Электрическое сопротивление тела человека.
Тело человека является проводником электрического тока. Различные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости, жировая ткань — большое, а мышечная ткань, кровь и особенно спинной и головной мозг — малое. Кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, что является главным фактором, определяющим сопротивление всего тела человека.
Кожа состоит из двух основных слоёв: наружного, называемого эпидермисом, и внутреннего, являющегося собственно кожей и носящего название дермы. Наружный слой кожи — эпидермис, в своё очередь имеет несколько слоёв, из которых самый верхний называется роговым и состоит из многих рядов ороговевших клеток.
В сухом и незагрязнённом виде роговой слой можно рассматривать как диэлектрик. Другие слои эпидермиса (ростковый слой) в несколько раз тоньше рогового слоя и обладает значительно меньшим сопротивлением.
Внутренний слой кожи — дерма является живой тканью. Электрическое сопротивление дермы невелико.
Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповреждённой коже (измеренное при напряжении до 15-20 В) колеблется в пределах примерно от 3000 до 100 000 Ом, а иногда и более.
4.Факторы, влияющие на степень поражения человека электрическим током
Исход поражения человека электрическим током и тяжесть электротравмы зависят от многих факторов (рис.2).
Рис.2. Факторы, влияющие на исход поражения током
Основной фактор, обусловливающий ту или иную степень поражения человека, - сила тока. Для характеристики его воздействия на человека установлены три критерия:
· пороговый ощутимый ток - наименьшее значение тока, вызывающего ощутимые раздражения;
· пороговый неотпускающий ток - значение тока, вызывающее судорожные сокращения мышц, не позволяющие пораженному освободиться от источника поражения;
· пороговый фибрилляционный ток - значение тока, вызывающее фибрилляцию сердца.
Фибрилляцией называются хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, полностью нарушающие ее работу.
При поражении человека электрическим током основным поражающим фактором является ток, проходящий через его тело. При этом степень отрицательного воздействия тока на организм человека увеличивается с ростом тока. Вместе с тем исход поражения определяется и длительностью воздействия тока, и его частотой, а также некоторыми другими факторами. Сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока, проходящего через человека.
Бyдeм считать, что ток через человека проходит по наиболее типичным путям, а именно от руки к руке или от руки к ногам.
Ощутимый ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения (покалывание, нагрев), называется ощутимым током. Ток, являющийся наименьшим ощутимым, называется пороговым ощутимым током. Значения пороговых ощутимых токов зависят от рода тока и пути его прохождения.
Значения ощутимого тока в среднем составляют 0,5 – 1,5 мА при переменном токе с часто-
той 50 Гц и 5 – 7 мА при постоянном токе для случаев прохождения тока по пути “рука – рука” или “рука – ноги”.
Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражения человека, и в этом смысле он не является опасным.
Неотпускающий ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током , а наименьшее его значение – пороговым неотпускающим током.
При постоянном токе неотпускающих токов, строго говоря, нет, т. е. человек при любых значениях тока может самостоятельно разжать руку, в которой зажат проводник, и таким образом оторваться от токоведущей части. Однако в момент отрыва возникают болезненные сокращения мышц, аналогичные тем, которые наблюдаются примерно при таком же переменном токе.
Средние значения неотпускающих токов составляют: для мужчин – 16 мА при 50 Гц и 80 мА при постоянном токе, для женщин (соответственно) – 11 и 50 мА, для детей – 8 и 40 мА.
Фибрилляционный ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца, называется фибрилляционным током , а наименьшее его значение – пороговым фибрилляционным током.
При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 100 мА до 5 А, а пороговым фибрилляционным током – 100 мА. При постоянном токе пороговым фибрилляционным током считается ток 300 мА, а верхним пределом фибрилляционного тока 5 А.
Ток больше 5 А как при постоянном напряжении, так и при 50 Гц фибрилляцию сердца, как правило, не вызывает. При таких токах происходит немедленная остановка сердца и паралич дыхания.
На исход поражения сильно влияет сопротивление тела человека. Наибольшим сопротивлением (3...20 кОм) обладает верхний слой кожи (0,2 мм), состоящий из мертвых ороговевших клеток, тогда как сопротивление спинномозговой жидкости 0,5...0,6 Ом. Общее сопротивление тела за счет сопротивления верхнего слоя кожи достаточно велико, но как только этот слой повреждается - его значение резко снижается.
При расчетах, связанных с электробезопасностью, сопротивление тела человека принимают равным 1 кОм.