Підсумуємо вищевикладене. Тяжкість ураження електричним струмом визначається факторами та чинниками електричного і неелектричного характеру, а також факторами виробничого (навколишнього) середовища.
Ураження людини електричним струмом має дві основні причини:
- Пряме доторкання.
- Непряме доторкання.
Ураження організму людини струмом силою I викликано прикладеною напругоюU(напругою дотику чи напругою кроку), а тяжкість ураження залежить від параметрів, які визначають роботу струму: прикладена напруга, сила струму, що проходить через тіло людини, проміжок часу проходження струму через тіло людини. Тяжкість ураження залежить також від загального опору тіла людиниZh, який має складний активно-ємнісний характер. Формалізуємо вище сказане. Розглянемо змінний струм, миттєве значення якого має вигляд
i = Im· sin ωt, (10)
де Im– амплітудне значеннясили змінного струму, I = Im/ – діюче значення сили змінного струму.
Ступінь ураження людини змінним електричним струмом визначається величиною поглиненої організмом електричної енергії Е, яка рівна роботі електричного струму ∆A, тобто ∆A = Е .У першому наближенні будемо нехтувати впливом електричної ємності C тіла людини та вважати, що загальний опір тіла людини Zт рівний активному опору (Zт≈ Rт). Тоді, за визначенням, робота електричного струму за проміжок часу ∆t визначається за формулою
∆A = I · U · ∆t, (11)
деU=Um/– діюче значення напруги змінного струму,Um– амплітудне значення напруги. Якщо вважати, що ∆A= const, то ступінь небезпеки ураження людини струмом не зміниться, якщо при збільшенні тривалості часу ∆t протікання струму через тіло людини одночасно зменшуються числові значення величин струму I та напруги U. Ця обставина врахована при розробці ГОСТ 12.1.038-82.
Критерій електробезпеки K, встановлений А.П. Кисельовим, має вигляд :
K = Ih×t£ 50…65, мА× с, (12)
де Ih– струм через тіло людини, мА; t– тривалість протікання струму, с.
Разом з тим, результат ураження людини електричним струмом визначається не тільки взаємопов'язаними параметрами електричного кола (сила струму, напруга, електричний опір тіла людини, частота), але й залежить від великого числа об'єктивних факторів і суб'єктивних чинників. До них відноситься:
• категорія приміщення за небезпекою електротравм;
• проміжок часу протікання струму ∆t;
• шлях струму через тіло людини (“петлі струму ”);
• наявність активної Rт та реактивної X(ємнісної) складових електричного опору тіла людини, який має комплексний характер:
= Rт+jXт, (13)
êç=Zт = , (14)
де j– комплексне число, |X|= X=1 /(ωC), ω = 2 π f– кутова швидкість,f– частота струму;
• складна залежність загального опору тіла людини Zтвід прикладеної напруги U(зі збільшеннямU нелінійно зменшуєтьсяZ);
• індивідуальні особливості людини;
• стан здоров'я людини;
• тощо.
________________________________________________________________________________
