ГОСТ напрежение на допир Максимално допустими стойности на токове и напрежения на допир

Нека обозначим устойчивостта на разпространение на заземяващото устройство на защитеното електрическо оборудване със символа и устойчивостта на разпространение на заземяващото устройство на захранващия трансформатор със символа RB.
Когато възникне повреда в изолацията, токът на повреда 1p протича от частта под напрежение през съпротивлението RA към земята и се връща през съпротивлението RB към захранващата система. Напрежението на повреденото оборудване по отношение на условната земя (потенциал в точката на повреда) е равно на спада на напрежението в защитния проводник и съпротивлението Ra. В повечето случаи спадът на напрежението в защитния проводник може да бъде пренебрегнат.
След това потенциалът в точката на затваряне

Потенциалът на късо съединение се измерва с волтметър с високо вътрешно съпротивление, обикновено 40 kOhm.
Стойността от 40 kOhm е компромис. Въпросът е, че ако вътрешното съпротивление на волтметъра е твърде високо, волтметърът ще даде фалшиви показания, дори ако няма повреда на изолацията. Това е така, защото мрежовото напрежение ще се разпредели между волтметъра и изолационното съпротивление на електрическото оборудване. За да избегнете грешни показания, вътрешното съпротивление на волтметъра трябва да бъде значително по-ниско от изолационното съпротивление на свързаното електрическо оборудване.
Въпреки това, ако вътрешното съпротивление на волтметъра е твърде малко, волтметърът няма да може да покаже правилно напрежението по отношение на еталонната земя. Волтметърът измерва напрежението в точката на повреда минус спада на напрежението през спомагателния измервателен електрод, който действа като условна земя. Ако съпротивлението на разпространение на този електрод е достатъчно голямо в сравнение с вътрешното съпротивление на волтметъра, грешката на измерване ще бъде неприемливо висока. За да се избегнат грешни показания, вътрешното съпротивление на волтметъра трябва да бъде значително по-високо от съпротивлението на разпространение на спомагателния заземен електрод.
Разпределението на потенциала за увреждане в близост до заземяващите електроди зависи значително от тяхната геометрична конфигурация и относителна позиция. Това разпределение може да бъде измерено с помощта на допълнителен електрод. Ако спомагателният електрод е достатъчно далеч от точката на повреда, може да се определи напрежението на повреда спрямо еталонната земя (потенциал на повреда).
Тялото на човек, който докосва достъпни открити проводими части на повредено електрическо оборудване (DEE) и стои на проводящ под, умишлено се заобикаля от система от защитни проводници, свързани с оборудването. Общото съпротивление, което определя напрежението върху човешкото тяло след докосване (напрежение на допир), е равно на сумата от съпротивленията на човешкото тяло, обувките и пода. Съпротивлението на протичане на ток от краката на човека към земята зависи от материала на пода. Съпротивлението на пода е практически безкрайно за под, направен от изолационен материал като гума или PVC, и практически нулево за метални подове. За приблизителна оценка на стойността на съпротивлението на пода може да се препоръча следната формула:

където K е постоянен коефициент, приет равен на 1,6.
p - специфично електрическо съпротивление на материала на пода, Ohm m.
Ако човек е извън зоната на разпространение на тока на повреда, тогава протичането на ток през тялото на човека ще се определя от пълния потенциал на увреждане UF, като напрежението преди допир U е максимално.
В зависимост от местоположението на човека потенциалът или напрежението преди докосване е равно на сумата от напрежението на човешкото тяло UT и напрежението на пода Un0JI:
или
където UT е напрежението на допир върху тялото на човек (или домашен любимец), причинено от тока, протичащ през съпротивлението на тялото.
Потенциалът за повреда се измерва между достъпни открити проводими части на електрическо оборудване (ECP) или външни проводящи части (FCP) на електрическа инсталация и конвенционалното заземяване. Напрежението преди докосване, което е част от потенциала за повреда (напрежение),
измерено между HRF и/или HRF на инсталацията, които могат да бъдат докоснати едновременно.
Напрежението на допир е напрежението върху тялото на човек или животно, когато протича ток на допир.
Максимално допустимите стойности на потенциала по време на затваряне и съответните стойности на напрежението на допир с променлив ток с честота 50/60 Hz.
Терминът "напрежение на допир" не трябва да се бърка с измерената стойност, която също понякога се нарича "напрежение на допир", включително измерени стойности с помощта на волтметър с високо вътрешно съпротивление (до 1 MΩ).
Тези измервания се правят, за да се определи електрическата безопасност на въпросната система, независимо от съпротивлението на човешкото (или животинското) тяло.

Максимално допустима потенциална стойност по време на затваряне

За да се установи максимално допустимата стойност на потенциала за повреда, трябва да се вземат предвид няколко определящи фактора. Тези фактори включват вероятните пътища на текущия поток, вероятните стойности на съпротивлението на тези пътища, като например обувки и т.н., съпротивлението на пода, вероятността от възникване на късо съединение, вероятността човек да докосне потенциални части. Рискът от токов удар зависи от няколко фактора, включително следното:

  1. По пътя на тока ръка-крак напрежението на допир обикновено е значително по-ниско от потенциала на веригата, тъй като

а) напрежението преди докосване на мястото на лицето като правило е значително по-ниско от потенциала на късо съединение поради ефекта на "потенциалната палатка" под краката на лицето;
б) влияе върху устойчивостта на обувките;
в) влияе върху устойчивостта на пода.

  1. По пътя на тока от ръка до ръка напрежението на докосване е по-малко от критично поради

а) коефициентът на сърдечния ток показва, че при токовия път „ръка-ръка“ вероятността от възникване на камерно мъждене е равна на половината от съответната вероятност при токовия път „ръка-крак“;
б) устойчивостта на тялото е по-висока.
Всяка енергийна система трябва да се разглежда независимо по отношение на вероятността от възникване на повреда, достъпността на нейните части за докосване и способността за намаляване на потенциала за повреда в зависимост от напрежението на линията по отношение на земята.
Всички тези фактори трябва да се вземат предвид във връзка с максимално допустимия риск от токов удар. Опитът в експлоатацията на различни видове мрежи позволи да се даде сравнителна оценка на тяхната сигурност в зависимост от влиянието на тези фактори и въз основа на тази оценка да се разработят практически препоръки, за да се гарантира, че рискът от щети е намален до разумен минимум .
При разглеждане на риска от нараняване трябва да се вземат предвид следните обстоятелства:

    1. Когато се разглежда общото съпротивление на човешкото тяло, съпротивлението на кожата му трябва да се вземе предвид само при условие, че контактната площ е малка и приложеното напрежение е по-малко от 100 V. Въпреки това, при напрежение от 200 V, съпротивлението на човешкото тяло практически не зависи от зоната на контакт и състоянието на кожата и почти изцяло се определя от вътрешното съпротивление на човешкото тяло.
    2. Опасността от нараняване зависи не само от стойността на тока, но и от неговия път. Вероятните пътища на тока трябва да бъдат оценени, като се вземат предвид очакваните съпротивления на тези пътища. В този случай трябва да се вземат предвид възможните електрофизиологични реакции в зависимост от стойностите на тока, протичащ по тези пътища.

В TN система напрежението на повреда в изолацията често е една четвърт или по-малко от номиналното напрежение фаза-неутрална. Напрежението на обратната верига е равно на половината от номиналното фазово напрежение. В този случай напрежението на честотния преобразувател и честотния преобразувател в точката на късо съединение. по отношение на условната земя, приблизително равно на половината от спада на напрежението между точката на късо съединение. и неутралата на трансформатора.
При фазово напрежение 230 V потенциалът на точката на късо съединение е няма да надвишава 65 V.

Докосване напрежение

Напрежението на допир винаги е под потенциала в точката на късо съединение. Напрежението на допир е само част от потенциала в точката на късо съединение, което се дължи на влиянието на потенциалната палатка, както и на влиянието на съпротивлението срещу разпространение от краката на човек в земята. Например с потенциал в точката на късо съединение. 65 V (система TN с фазово напрежение 230 V) напрежението на допир няма да надвишава 30 V.
Таблица 1 съдържа стойностите на тока през човешкото тяло, когато човек е изложен на напрежение от 50 V при 50 - 60 Hz, при най-ниските стойности на съпротивление на човешкото тяло.
Таблица 1. Ток през човешкото тяло при 50 V, най-ниски 50/60 Hz
стойности на съпротивлението на човешкото тяло

В момента на включване на напрежението възниква импулсен ток, чиято пикова стойност достига 92 mA. Ефективната стойност на тока в стационарно състояние е 20 mA. *
Продължителното излагане на това напрежение е непоносимо поради остра мускулна болка в двете ръце. Дългосрочен ток от 80 mA по пътя ръка - крака, ръка - гръб, причинява опасност от камерно мъждене. Измерените стойности на тока през човешкото тяло показват, че стойност от 50 V не може да се препоръча като стандартно напрежение на допир за оценка на условията за безопасност на разпределителните мрежи.
Вентрикуларната фибрилация е най-опасната физиологична реакция на тялото към електрическия ток, протичащ през тялото. Може да бъде причинено от относително краткотрайно излагане на ток. Вентрикуларното мъждене, което се случва при хора и домашни животни, не може да спре самостоятелно дори след изключване на тока и неизбежно завършва със смъртта на жертвата. Ето защо много стандарти се основават на прага на вентрикуларна фибрилация, въпреки че има и други физиологични реакции с опасен характер.
Праговите стойности на вентрикуларните фибрилационни токове са получени от експерименти върху животни (кучета, овце, прасета). Предполага се, че човешкото сърце може да е по-малко чувствително към електрически ток от сърцето на кучето и следователно праговите криви за камерно мъждене, дадени в публикация IEC-479, имат значителна граница.
Необходимо е обаче да се вземат предвид други електрофизиологични реакции, когато токът протича през човешкото тяло. Вентрикуларната фибрилация не е единственият механизъм за фатално увреждане при излагане на електрически ток.
Конвулсии и парализа на мускулната тъкан, водещи до спиране на дишането, възникват в резултат на потока от токове, чиито стойности са под прага на вентрикуларна фибрилация.
В САЩ максималното допустимо напрежение на докосване е ограничено до 42,4 V пик за променлив ток (средноквадратичен ток на синусоида) и 60 V dc в сухи помещения. Във влажни помещения стойностите на максимално допустимите напрежения се намаляват наполовина. Тези стандарти са отразени в Националния електрически кодекс на САЩ.
Максимално допустимите стойности на напрежението, използвани в САЩ, са установени в резултат на обобщение на работните практики преди много години и вероятно ще бъдат доста големи. По-ниските номинални стойности на мрежовото напрежение, приети в САЩ, позволяват лесното използване на тези по-ниски граници на напрежението на допир без необходимост от допълнителни защитни мерки.
Критерии за безопасност при електрически удар Сборник на Първия международен симпозиум за критерии за електрически удар. Торонто. Pergamon Press, 1985.-
Ако изключим случаите на токов удар в плувни басейни, има много малко документирани случаи на фатален токов удар при приложени напрежения, по-малки от 50 V. Въпреки това, все още няма основание да се твърди, че всички случаи на токов удар са настъпили при приложени напрежения, по-високи от 50 V. Това е така, защото диаграмите, представени в докладите за аварии, твърде често не отразяват адекватно подробностите, включени в определянето на действителното приложено напрежение.
Експериментално е установено, че праговите стойности на фибрилационните токове и стойностите на съпротивлението на тялото се описват с нормални логаритмични закони с достатъчна за практически цели точност. Публикация IEC-479 установи, че в 95% от случаите праговете на фибрилационния ток при 50/60 Hz надвишават 50 mA.
Обширни експериментални изследвания на зависимостта на праговите стойности на тока, причиняващ вентрикуларна фибрилация, от продължителността на експозицията му са извършени през 1936 г. от L. Ferris, B. King, B. Spence и G. Williams. Експериментите са проведени върху животни, чиято сърдечна маса и обща маса са близки до сърдечната маса и общата маса на човек. Продължителността на токова експозиция в експеримента е 0,03, 0,1, 0,12, 0,5, 3 s. Тези експерименти са продължени през 1959 г. от V. Kouwenhoven. Като опитни животни са използвани кучета. Времето на експозиция в експеримента е 0.008, 0.016, 0.08, 0.16, 0.32, 1, 2, 5 s.
Статистически анализ на резултатите от експериментални изследвания на L. Ferris, V. Kouwenhoveia и други автори е извършен от Ch. Dalziel в работа, публикувана през 1960 г. Според Ch. Dalziel, праговата стойност на фибрилационния ток / с даден вероятност в зависимост от продължителността на текущото излагане t в диапазона от 0,006 до 7 s се дава от
(2.1)
където С е коефициент, зависещ от теглото на животното и дадената вероятност за фибрилация.
В същата работа Ch. Dalziel установява, че в целия диапазон от промени в масите на експериментални животни от 1 до 100 kg, праговата стойност на фибрилационния ток се определя от израза

където A, B са константи в зависимост от дадената вероятност за фибрилация;
G е масата на животното.
Въз основа на установените зависимости, Ch. Dalziel предложи формула за изчисляване на праговата стойност на фибрилационния ток на индустриален
честоти за възрастен с тегло 70 kg (вероятност за фибрилация 0,5%) във формата, mA:
където t е времето на експозиция (0,03 s< t < Зс).
В работата на проф. А. П. Киселева, публикувана през 1963 г., изследва зависимостта на изчислената стойност на минималния фибрилационен ток на промишлена честота /p от масата на животното. Експериментите са проведени върху кучета с време на експозиция от 3 s. Установено е, че токът, mA: /p = 30 + 3,7 G, където G е масата на животното, kg.
Въз основа на получените данни проф. А. П. Киселев заключава, че праговата стойност на нефибрилационния ток за човек с тегло 70 kg е 92 mA. Когато времето на експозиция се увеличи от 3 до 30 s, праговата стойност на фибрилационния ток не намалява.
Изследванията на Ch. Dalziel, започнали през 1941 г. и продължени през 1960 г., позволиха да се установи, че при ток с промишлена честота, протичащ по протежение на пътя от ръка до ръка и равен на 9 mA, е възможно независимо отделяне от части под напрежение за 99,5% от мъже. За жените стойността на освобождаващия ток се намалява до 6 mA. Стойността на тока на освобождаване не зависи от продължителността на протичането му. Ако продължителността на излагане на освобождаващия ток не надвишава 30 s, тогава няма опасност за човешкото здраве.
Експерименталните изследвания, проведени от Ch. Dalziel през 1950 и 1954 г., показват, че праговата ефективна стойност на усещания ток варира в диапазона от 0,6 - 2 mA. Средната стойност на този ток, определена от експерименти върху 167 мъже на възраст от 18 до 50 години, е 1,086 mA (за път на тока от длан до длан). Праговата стойност на усещания ток също не зависи от продължителността на неговото влияние.
За да проучи ефективността на използването на устройства за остатъчен ток, които реагират на ток на утечка, за да се предпазят от токов удар при директно докосване на части под напрежение, проф. Г. Бигелмайер (Австрия) проведе директен пълномащабен експеримент върху себе си, за да определи ефекта върху човек на променлив ток с честота 50 Hz, близка до прага на фибрилация. В този експеримент напрежението на докосване по време на контакт ръка в ръка беше повишено до 200 V, токът достигна 189 mA с продължителност до 20 ms.
Подробно представяне на резултатите от експериментални изследвания на ефектите на електрическия ток с индустриална честота върху човешкото тяло се съдържа в. Анализирайки резултатите от тези изследвания, проф. V. E. Manoilov заявява, че безопасен във всички случаи, включително съвпадението на всякакви неблагоприятни фактори, трябва да се счита за ток, който би бил 8 - 10 пъти по-малък от първоначалния забележим ток, т.е. не надвишава 0,1 mA. Въпреки това, предвид ниската вероятност за комбинация от всички неблагоприятни събития, е възможно индивидуалните защитни мерки да вземат ток, равен на осезаемия, т.е. 1 mA. И в някои случаи,
например при електрически съоръжения, поддържани от обучен персонал (лица с електротехнически професии), ток от 10 mA може да се вземе като основа за изчисление.
Въз основа на анализа на известни електрофизиологични изследвания могат да се направят следните заключения.

  1. Праговите стойности на токовете, съответстващи на физиологичните реакции на усещане, неотпускане и вентрикулна фибрилация, са вероятностни по природа.
  2. Праговите стойности на усетените и освободените токове не зависят от времето на тяхното излагане. Праговите стойности на тези токове са изключително стабилни.
  3. Праговите стойности за усетени и освободени токове за жени са приблизително 0,67 от съответните стойности, получени от експеримента с мъже.
  4. Праговите стойности на фибрилационните токове имат доста сложен характер в зависимост от времето на експозиция. От разглеждането на тази зависимост следва, че:
    1. в диапазона от 0,1 - 1 s, праговата стойност на фибрилационния ток значително зависи от продължителността на експозицията му, формула (1), предложена от Ch. Dalziel, само приблизително описва тази зависимост;
    2. когато времето на експозиция е повече от 1 s, праговата стойност на фибрилационния ток остава равна на I (t = 1 s);
    3. с време на експозиция по-малко от 0,1 s, праговата стойност на фибрилационния ток остава равна на I (t = 0,1 s).
  5. При определяне на числените стойности на коефициента C, включени в (1), Ch. Dalziel изхожда от предположението, че законът (1) се прилага за диапазона на текущото време на експозиция до 3 s. Тъй като праговите стойности на токовете на фибрилация се основават на стойностите на токовете, получени при t = 3 s, за да се премине към 1 s, Ch. Dalziel въвежда корекционен коефициент>/3. Както вече беше отбелязано, I (J = 3 s) = I (/ = 1 s) и следователно истинската стойност на коефициента C = 95 -g-107.
  6. Така резултатите от експерименталните изследвания, извършени от J1. Ferris, V. Kouwenhoven, N.L. Gurvich, A.P. Kiselev, като се вземат предвид тези коментари, може да се формулира по следния начин.


(2.2)
Зависимостта на праговата стойност на фибрилационния ток с промишлена честота (50 - 60 Hz) от времето на експозиция за човек с тегло 70 kg с вероятност от 0,5% се описва с изразите, mA:
Предлага се следната система от критерии за електрическа безопасност, въз основа на която може да се оцени нивото на електрическа безопасност по време на експлоатация на електрически инсталации.
По време на работа през тялото на човек, който работи в електрическа инсталация, непрекъснато преминава електрически ток. Стойността на тока, преминаващ през тялото за дълго време, не трябва да надвишава праговата стойност на незабележимия ток.
При принудителни режими на работа на електрическите инсталации са възможни краткотрайни (до 30 s) увеличения на потенциалите на проводниците HRF, HRF, PE и PEN, придружени от забележимо увеличаване на токовете през тялото на работещия. Стойността на този ток при принудителен режим не трябва да надвишава праговата стойност на освобождаващия ток за жени.
И накрая, по време на късо съединение в електрическа инсталация е възможно рязко увеличаване на потенциалите на проводниците HRF, HRF, PE и PEN, придружено от рязко увеличаване на тока през тялото на работещия. Стойността на този ток трябва да бъде под прага на нефибрилационния ток.
Въз основа на физиологичните реакции на човешкото тяло към преминаването на ток с различни стойности и продължителност през него и характерните режими на работа на електрическата инсталация могат да се препоръчат следните критерии за оценка на нивото на електрическа безопасност по време на работа на електрически инсталации:

    1. когато продължителността на излагане на ток е повече от 30 s - прагът на нечувствителен ток;
    2. с продължителност на излагане на ток от 1 до 30 s - прагът на освобождаващия ток;
    3. с продължителност на излагане на ток от 1 s или по-малко - прагът на нефибрилационен ток.

Препоръчително е да се определят праговите стойности на незабележими и неотпускащи токове, когато вероятността за възникване на усещане и неотпускащи реакции е равна на 0,5%. Като трети критерий за електрическа безопасност се препоръчва да се вземе стойност на тока, при която вероятността от сърдечна фибрилация не надвишава 0,14% (правило на трите сигми).
Праговата стойност на незабележим ток (първият критерий) е основата за установяване на стойностите на допустимите дългосрочни и неслучайни течащи токове. Въз основа на резултатите от изследванията на незабележими токове, за първия критерий, когато токът протича по пътя ръка-ръка или ръка-крак, може да се вземе текуща стойност от 1 mA.
Праговата стойност на освобождаващия ток е основата за установяване на стойностите на допустимия ток, който произволно преминава по време на относително дълга продължителност на експозиция, измерена в десетки секунди. За втория критерий, когато токът протича по пътя ръка-ръка или ръка-крак, стойност на тока от 6 mA може да се приеме за приемлива.
Праговата стойност на нефибрилационния ток е основата за установяване на стойностите на максимално допустимия ток по време на краткотрайни произволни въздействия в аварийни режими.
Изследвания за определяне на праговите стойности на нефибрилационни токове с времена на експозиция от 0,2 до 3 s са проведени в СССР върху животински модели - кучета (1966 - 1967) от А. X. Карасаева и С. П. Власов под ръководството на Н. Л. Гурвич и А. П. Киселева.
През 1971 - 1975г тези проучвания бяха продължени с времена на експозиция в диапазона от 0,01 - 1 s под ръководството на проф. Н. Л. Гурвич, Б. М. Ягудаев, С. П. Власов, В. Я. Табак, М. С. Богушевич, Ю. Г. Сибаров и Н. Н. Сколотнев.
Математическата обработка на експерименталните резултати показа, че праговите стойности на нефибрилационни токове в диапазона от 0,01 - 3 s се подчиняват на логнормален закон на разпределение. В диапазона от 0,01 - 0,08 s, увреждащият ток в най-уязвимата фаза на сърцето (фаза 7) не зависи от продължителността на експозицията. Последното обстоятелство получи електрофизиологично оправдание.
В табл Таблица 2.5 показва максимално допустимия ток с честота 50 Hz в зависимост от продължителността на експозицията му с вероятност 0,9986, която не причинява сърдечна фибрилация.
В същата таблица са представени математическото очакване и стандартното отклонение на десетичния логаритъм на максимално допустимия ток. Експерименталните данни са преизчислени за човек с телесно тегло 50 kg.
Дадено в табл. 2 стойности на максимално допустимия ток са включени в GOST 12.1.038 - 82. Стойностите на максимално допустимите токове се получават, като се вземат предвид най-неблагоприятните комбинации от условия: човек, който докосва заземените части на електрическа инсталация съвпада с момента, в който върху тях се появява опасен потенциал в резултат на авария, например късо съединение, и съвпада с най-уязвимата фаза на сърцето - Т фазата.
Таблица 2 Зависимост на допустимите токове от времето на експозиция


Индикатори

Продължителност на текущата експозиция,

Максимално допустим ток, mA

Математическо очакване на десетичния логаритъм на максимално допустимия ток

Стандартно отклонение на десетичния логаритъм на максимално допустимия ток

  1. ако електрическият импулс не може да предизвика фибрилация на сърдечните влакна по време на един сърдечен цикъл, тогава този импулс няма да предизвика фибрилация с увеличаване на продължителността му;
  2. при определена минимална стойност на пулса, вълнуващ фибрилация, трябва да има 100% вероятност за срещата му с уязвимата фаза на сърдечния цикъл. За да направите това, продължителността на този импулс трябва да бъде поне един сърдечен цикъл;
  3. има определена минимална стойност на пулса, който възбужда фибрилацията, при условие че попада точно в уязвимата фаза на сърдечния цикъл;
  4. продължителността на уязвимата фаза не надвишава 0,1 s;
  5. когато импулс навлезе в уязвима фаза, той предизвиква образуването на въртяща се вълна на възбуждане в тъканите на сърцето, което води до фибрилация,
  6. Напред

МЕЖДУДЪРЖАВЕН СТАНДАРТ

Система за стандарти за безопасност на труда

ЕЛЕКТРИЧЕСКА БЕЗОПАСНОСТ

Максимално допустими стойности на напрежения и токове на допир

Дата на въвеждане 1983-07-01

УТВЪРДЕНО И ВЛЕЗЛО В СИЛА с постановление на Държавния комитет по стандартите на СССР от 30 юни 1982 г. № 2987.

Срокът на валидност е отменен съгласно Протокол № 2-92 на Междудържавния съвет по стандартизация, метрология и сертификация (IUS 2-93)

ПРЕИЗДАВАНЕ (юни 2001 г.) с промяна № 1, одобрена през декември 1987 г. (IUS 4-88)

Този стандарт установява максимално допустимите стойности на напрежения на допир и токове, протичащи през човешкото тяло, предназначени за проектиране на методи и средства за защита на хората, когато взаимодействат с промишлени и битови електрически инсталации на постоянен и променлив ток с честота 50 и 400 Hz.

Използваните в стандарта термини и техните обяснения са дадени в приложението.

  1. МАКСИМАЛНО ДОПУСТИМИ СТОЙНОСТИ НА НАПРЕЖЕНИЕТО

ДОПИРАНЕ И ТОКОВЕ

1.1. Установени са граници за напрежения и токове на докосване за пътищата на тока от едната ръка към другата и от ръката към краката.

(Променена редакция, Изменение № 1).

1.2. Напреженията на допир и токовете, протичащи през човешкото тяло по време на нормална (неаварийна) работа на електрическа инсталация, не трябва да надвишават стойностите, посочени в таблица 1.

маса 1

Бележки :

1 Напреженията и токовете на допир са дадени за продължителност на експозиция не повече от 10 минути на ден и се задават въз основа на реакцията на усещането.

2 Напреженията и токовете на допир за лица, работещи при условия на високи температури (над 25 ° C) и влажност (относителна влажност над 75%), трябва да бъдат намалени три пъти.

1.3. Максимално допустимите стойности на напрежения и токове на докосване по време на аварийна работа на промишлени електрически инсталации с напрежение до 1000 V с плътно заземена или изолирана неутрала и над 1000 V с изолирана неутрала не трябва да надвишават стойностите, посочени в Таблица 2.

таблица 2

Тип ток Нормализирано Максимално допустими стойности, не повече, за продължителността на излагане на ток T, С
величина 0,01-0,08 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 St.1.0
Променлива 50 Hz U 550 340 160 135 120 105 95 85 75 70 60 20
аз, mA 650 400 190 160 140 125 105 90 75 65 50 6
Променлива 400 Hz U 650 500 500 330 250 200 170 140 130 110 100 36
аз, mA 8
Константа U 650 500 400 350 300 250 240 230 220 210 200 40
аз, mA 15
Ректифицирана пълна вълна 650 500 400 300 270 230 220 210 200 190 180
, mA
Коригирана полувълна 650 500 400 300 250 200 190 180 170 160 150
, mA

Забележка . Максимално допустимите стойности на напреженията и токовете на докосване, протичащи през човешкото тяло за продължителност на експозиция повече от 1 s, дадени в таблица 2, съответстват на освобождаващи (променливи) и неболезнени (постоянни) токове.

1.4. Максимално допустимите стойности на напреженията на докосване по време на аварийна работа на промишлени електрически инсталации с честота на тока 50 Hz, напрежение над 1000 V, с твърдо заземяване на неутрала не трябва да надвишават стойностите, посочени в таблица 3.

Таблица 3

1.5. Максимално допустимите стойности на напрежения и токове на докосване по време на аварийна работа на битови електрически инсталации с напрежение до 1000 V и честота 50 Hz не трябва да надвишават стойностите, посочени в таблица 4.

Таблица 4

Продължителност Стандартизирана стойност Продължителност Стандартизирана стойност
въздействие T, С U аз, mA въздействие T, С U аз, mA
От 0,01 до 0,08 220 220 0,6 40 40
0,1 200 200 0,7 35 35
0,2 100 100 0,8 30 30
0,3 70 70 0,9 27 27
0,4 55 55 1,0 25 25
0,5 50 50 Св. 1.0 12 2

Забележка. Стойностите на допирните напрежения и токове са установени за хора с телесно тегло 15 kg.

1.3.-1.5. (Променена редакция, Изменение № 1).

1.6. Защитата на човека от въздействието на напрежения и токове на докосване се осигурява чрез проектиране на електрически инсталации, технически методи и средства за защита, организационни и технически мерки в съответствие с GOST 12.1.019-79.

  1. КОНТРОЛ НА НАПРЕЖЕНИЯТА И ТОКОВЕТЕ НА ДОКОС

2.1. За да се контролират максимално допустимите стойности на напреженията и токовете на допир, напреженията и токовете се измерват на места, където електрическата верига може да се затвори през човешкото тяло. Класът на точност на измервателните уреди е не по-нисък от 2,5.

2.2. При измерване на токове и напрежения на докосване, съпротивлението на човешкото тяло в електрическа верига с честота 50 Hz трябва да се моделира чрез съпротивителен резистор:

за таблица 1 – 6,7 kOhm;

за таблица 2 при време на експозиция

до 0,5 s -0,85 kOhm;

повече от 0,5 s – съпротивление в зависимост от напрежението съгласно чертежа;

за таблица 3 – 1 kOhm;

за таблица 4 при време на експозиция

до 1 s -1 kOhm;

повече от 1 s – 6 kOhm.

Допуска се отклонение от посочените стойности в рамките на ±10%.

(Променена редакция, Изменение № 1).

2.3. При измерване на напрежения и токове на докосване съпротивлението на разпространение на ток от краката на човек трябва да се моделира с помощта на квадратна метална пластина с размери 25 х 25 cm, която се намира на повърхността на земята (пода) на места, където човек може да бъде локализиран. Натоварването върху металната плоча трябва да бъде създадено от маса най-малко 50 kg.

2.4. При измерване на напрежения и токове на допир в електрически инсталации трябва да се установят режими и условия, които създават най-високи стойности на напрежения и токове на докосване, засягащи човешкото тяло.

ПРИЛОЖЕНИЕ

(информативен)

ТЕРМИНИ И ТЯХНИТЕ ОБЯСНЕНИЯ

Срок Обяснение
Докосване напрежение Съгласно GOST 12.1.009-76
Електрическа инсталация авариен режим Експлоатация на неизправна електрическа инсталация, при която могат да възникнат опасни ситуации, водещи до електрически наранявания на хора, взаимодействащи с електрическата инсталация
Битови електроинсталации Електрически инсталации, използвани в жилищни, общински и обществени сгради от всякакъв тип, например в кина, кина, клубове, училища, детски градини, магазини, болници и др., с които могат да взаимодействат както възрастни, така и деца
Ток на освобождаване Електрически ток, който не предизвиква неустоими конвулсивни контракции на мускулите на ръката, в която е захванат проводникът, когато преминава през човешкото тяло

(Променена редакция, Изменение № 1).

течения

В съответствие с GOST 12.1.038-82 напрежението на допир и токовете, протичащи през човешкото тяло по време на нормална (неаварийна) работа на електрическа инсталация, не трябва да надвишават стойностите, посочени в табл. 6.1.

Таблица 6.1

Максимално допустими нива на напрежения на допир (U) и токове (I) при нормална работа на електрическото оборудване

Напреженията и токовете на докосване са дадени за продължителност на експозиция не повече от 10 минути.

Напрежението и токовете на допир за лица, работещи при високи температури (над 25 ° C) и влажност (повече от 75%), трябва да бъдат намалени три пъти.

Максимално допустимите нива на напрежения и токове на допир по време на аварийна работа на промишлени електрически инсталации с напрежение до 1000 V не трябва да надвишават стойностите, посочени в табл. 6.2.

Таблица 6.2

Максимално допустими нива на напрежения и токове на допир при аварийна работа на електрически инсталации

6.4. Осигуряване на електрическа безопасност

За предотвратяване на електрически наранявания са предвидени два вида защитни мерки:

    от тоководещи части на електрически инсталации, които са под напрежение при нормална (а не аварийна) работа на електрическо оборудване;

    не тоководещи части на оборудване, които могат да бъдат под напрежение по време на аварийна работа на електрическо оборудване.

Първият тип дейности включват:

Изолацията на части под напрежение (работна, допълнителна, двойна, подсилена) е основният метод на защита. При U slave 10 3 V изолационно съпротивление R от 0,5 MOhm; ако U slave 10 3 V, R от 10 MOhm;

Приложение на ниски напрежения. Съгласно GOST 12.2.007-75, променливо напрежение под 42V и директно напрежение под 110V са безопасни. В особено опасни зони U без 12V за f =50 Hz;

Покриване на части под напрежение в комбинация с блокировка;

Разположение на тоководещи части (проводници) на височина, недостъпна за контакт;

Използване на специален инструмент;

Организационни събития (окачване на плакати, инструктаж, допускане и др.).

Мерките от втори тип включват защитно заземяване на оборудването, заземяване и защитно изключване в съответствие с GOST 12.1.030-81:

Защитното заземяване е умишлено електрическо свързване със земята на метални неносещи ток части на инсталации, които могат да бъдат под напрежение. Неговата цел: да трансформира „късо към кадър“ в „късо към земя“, за да намали U pr или U w до безопасни стойности (потенциално изравняване). Заземяването може да бъде дистанционно или концентрирано (заземителният електрод е разположен извън площадката, на която е разположено оборудването) и контур (единични заземяващи електроди са разположени по контура на площадката, на която е разположено електрическото оборудване). С контурно заземяване се постига максимална безопасност за работниците;

Заземяването е умишлено електрическо свързване към нулевия защитен проводник на метални не тоководещи части на инсталацията. Принципът на действие на заземителната защита е да трансформира случайно прекъсване на фазата на корпуса в еднофазно късо съединение (късо съединение между фазовия и нулевия проводник), за да създаде голям ток, способен да задейства защитата (предпазители, прекъсвачи ). Целта на неутралното заземяване е да намали напрежението спрямо земята на неутралния проводник до безопасна стойност в случай на случайно късо съединение фаза-земя;

Защитното изключване е бързодействащо (0,2 s) автоматично изключване на електрическа инсталация при фазов пробив на корпуса, намаляване на изолационното съпротивление на фазите спрямо земята, при поява на по-високо напрежение в мрежата и има опасност от токов удар.

Задачи и ред за тяхното изпълнение

Задача No1. Оценете работоспособността на двуфазен и трифазен електродвигател.

Работен ред

    Проверете работата на волтаметъра. За да направите това, включете устройството и го оставете да загрее (35 минути). Свържете клемите един към друг - на дисплея трябва да се появи ниско съпротивление (няколко ома). При отворени клеми устройството трябва да показва максимално съпротивление (20 kOhm).

    Начертайте на хартия горния панел на двуфазен (трифазен) електродвигател и маркирайте изходите на намотките с цифри. Има четири такива изхода в 2-фазен двигател и шест в 3-фазен двигател. И двата мотора имат проводник в средата, който е свързан към корпуса на мотора.

    Алтернативно премествайки клемите на волтаметъра към клемите на панела на електрическия мотор, запишете показанията на устройството. Анализирайки получените резултати от измерването, намерете началото и края на първата намотка и втората (третата), като използвате минималните стойности на съпротивлението. Ако съпротивлението между началото и края на намотката е голямо, това означава, че намотката на двигателя е счупена; ако съпротивлението е ниско, намотката е в добро състояние.

    Определете дали намотките са късо към корпуса на двигателя. За да направите това, свържете единия извод на волтаметъра към корпуса на двигателя (централния извод на панела на двигателя), а другия към началото или края на намотката. Ако при такава връзка устройството показва високо съпротивление, това означава, че намотката не е късо към корпуса на двигателя. В противен случай намотката е късо към корпуса.

    Направете заключение за изправността на двигателя: двигателят е изправен, ако всички намотки не са счупени (ниско съпротивление между началото и края на намотката) и няма късо съединение на намотките към тялото (високо съпротивление в система намотка-тяло).

Задача No2. Оценете работоспособността на изолацията на 4 проводника и изолационното съпротивление на 2 фази спрямо земята в двупроводна верига.

Работен ред

    Инсталацията се състои от табло, на което има осем гнезда. Всяка двойка симулира съпротивлението на изолацията на проводника. Алтернативно поставяйки клемите на волтаметъра в гнездата, запишете показанията на устройството - изолационното съпротивление на проводниците.

    Измерете съпротивлението на изолацията на фазовите проводници спрямо земята в двупроводна мрежа. За да направите това, инсталирайте един извод на волтаметъра в заземяващия контакт, а втория първо в гнездото на горния проводник, а след това в долния. Запишете показанията - фазово съпротивление спрямо земята.

    Оценете изправността на изолацията на 4 проводника и изолацията на фазите спрямо земята (2 измервания), като сравните получените съпротивления със стандартните съгласно PUE: R от 0,5 MOhm при U1000 V и R от 10 MOhm при U1000 V.

Задача No3. Оценете степента на опасност от еднофазно свързване на човек към електрическа мрежа с изолиран неутрал на източника на захранване. Установете изправността на електрическата мрежа, към която е свързан лицето.

Работен ред

    Свържете стойката към мрежата и включете превключвателите на предния панел на инсталацията. Запишете показанията на милиамперметъра (mA), т.е. големината на тока, преминаващ през човек, и показанията на волтметър, показващи фазовото напрежение в мрежата. Оценете степента на опасност от такова течение за хората.

    Изчислете количеството ток, преминаващ през човек, когато еднофазен е свързан към работеща мрежа с изолиран неутрал на източника на захранване [виж. ur-e (6.3)] и към подобна мрежа, работеща в авариен режим [вж. ur-e (6.5)]. При изчисленията вземете човешкото съпротивление равно на 1000 ома, съпротивлението на изолацията на фазата според PUE: R от 0,5 MOhm при U1000 V и R от 10 MOhm при U1000 V.

    Сравнете получените стойности на тока с измерената стойност на стойката и направете заключение за работоспособността на фазовата изолация спрямо земята.

Задача No4. Определете на стойката съпротивлението на заземителната система, състояща се от свързваща лента и единични заземителни електроди, и вида на почвата, в която е разположена тази система. Изчислете колко единични заземителни проводника, поставени в намерената почва (или друга, по указание на учителя), осигуряват съпротивлението на заземителната система като цяло, измерено на пейката.

Работен ред

    Измерете съпротивлението на заземителната система като цяло с волтаметър (вижте диаграмата на стенда).

    Измерете съпротивлението на почвата, в която се намира тази система. Специфичното съпротивление на почвата ( gr, Ohmm) се изчислява по формулата:

 gr = 2. Ra, (6.10)

където R – показанията на инструмента;

a е разстоянието между прътите (приемайки 20 m при изчислението).

    Използвайки таблица 6.3, определете естеството на почвата.

Таблица 6.3

Съпротивление на почвата при влажност 10 – 20%

Таблица 6.4

Данни за изчисляване на съпротивлението на някои единични заземителни електроди, ома.

5. Като се има предвид броя на единичните заземителни проводници, намерете съпротивлението на свързващата лента, като използвате формула (6.11) и коефициентите на екраниране на свързващата лента и единичните заземителни проводници, като използвате формули (6.12 и 6.13):

R p = ( gr /2l етаж)ln(2l етаж 2 /bh), (6.11)

където l етаж е дължината на лентата, свързваща единични заземителни проводници (l етаж = 1,05. d. (n-1);

d - разстояние между единични заземители (d = l 2m);

b - ширина на лентата (b = 0,05m);

h е дълбочината на лентата (h = 0,8 m);

n е броят на единичните заземителни проводници.

 етаж = 0,25 + 0,75e  0,25 n; (6.12)

 = 0,35 + 0,65e -0,1n. (6.13)

r z = 1/(n /R z + етаж /R p), (6.14)

и сравнете получената стойност с измерената на стенда.

7. Ако изчисленото съпротивление е по-голямо от измереното, тогава броят на единичните заземителни проводници трябва да се увеличи и изчислението да се повтори.

8. Това изчисление трябва да се извърши, докато изчисленото съпротивление се изравни с това, измерено на стенда. Това ще бъде необходимия брой единични заземителни проводници в общата заземителна система, които ще осигурят изправността на системата, поставена в откритата почва.

МАКСИМАЛНО ДОПУСТИМИ СТОЙНОСТИ НА НАПРЕЖЕНИЕТО

ДОПИРАНЕ И ТОКОВЕ

1.1. Установени са граници за напрежения и токове на докосване за пътищата на тока от едната ръка към другата и от ръката към краката.

(Променена редакция, Изменение № 1).

1.2. Напреженията на допир и токовете, протичащи през човешкото тяло по време на нормална (неаварийна) работа на електрическа инсталация, не трябва да надвишават стойностите, посочени в таблица 1.

маса 1

Тип ток

U, ИН

аз, mA

Няма повече

Променлива, 50 Hz

Променлива, 400 Hz

Константа

Бележки :

1 Напреженията и токовете на допир са дадени за продължителност на експозиция не повече от 10 минути на ден и се задават въз основа на реакцията на усещането.

2 Напреженията и токовете на допир за лица, работещи при условия на високи температури (над 25 ° C) и влажност (относителна влажност над 75%), трябва да бъдат намалени три пъти.

1.3. Максимално допустимите стойности на напрежения и токове на докосване по време на аварийна работа на промишлени електрически инсталации с напрежение до 1000 V с плътно заземена или изолирана неутрала и над 1000 V с изолирана неутрала не трябва да надвишават стойностите, посочени в Таблица 2.

таблица 2

Тип ток

Нормализирано

Максимално допустими стойности, не повече, за продължителността на излагане на токT, С

величина

0,01-0,08

St.1.0

Променлива 50 Hz

U, Б

аз, mA

Променлива 400 Hz

U, Б

аз, mA

Константа

U, Б

аз, mA

Ректифицирана пълна вълна

, Б

, mA

Коригирана полувълна

, Б

, mA

Забележка . Максимално допустимите стойности на напреженията и токовете на докосване, протичащи през човешкото тяло за продължителност на експозиция повече от 1 s, дадени в таблица 2, съответстват на освобождаващи (променливи) и неболезнени (постоянни) токове.


1.4. Максимално допустимите стойности на напреженията на докосване по време на аварийна работа на промишлени електрически инсталации с честота на тока 50 Hz, напрежение над 1000 V, с твърдо заземяване на неутрала не трябва да надвишават стойностите, посочени в таблица 3.

Таблица 3

Продължителност на експозициятаT, С

Максимално допустима стойност на напрежението на допирU, В

До 0,1

St. 1.0 до 5.0

1.5. Максимално допустимите стойности на напрежения и токове на докосване по време на аварийна работа на битови електрически инсталации с напрежение до 1000 V и честота 50 Hz не трябва да надвишават стойностите, посочени в таблица 4.

Таблица 4

Продължителност

Стандартизирана стойност

Продължителност

Стандартизирана стойност

Въздействия T , С

U, Б

аз, mA

Въздействия T , С

U, Б

аз, mA

От 0,01 до 0,08

Св. 1.0

Забележка. Стойностите на допирните напрежения и токове са установени за хора с телесно тегло 15 kg.

1.6. Защитата на човека от въздействието на напрежения и токове на докосване се осигурява чрез проектиране на електрически инсталации, технически методи и средства за защита, организационни и технически мерки в съответствие с GOST 12.1.019-79.

2. КОНТРОЛ НА НАПРЕЖЕНИЯТА И ТОКОВЕТЕ НА ДОПРИВ

2.1. За да се контролират максимално допустимите стойности на напреженията и токовете на допир, напреженията и токовете се измерват на места, където електрическата верига може да се затвори през човешкото тяло. Класът на точност на измервателните уреди е не по-нисък от 2,5.

2.2. При измерване на токове и напрежения на докосване, съпротивлението на човешкото тяло в електрическа верига с честота 50 Hz трябва да се моделира чрез съпротивителен резистор:

За таблица 1 - 6,7 kOhm;

За таблица 2 при време на експозиция

До 0,5 s -0,85 kOhm;

Повече от 0,5 s - съпротивление в зависимост от напрежението съгласно чертежа;

За таблица 3 - 1 kOhm;

За таблица 4 при време на експозиция

До 1 s -1 kOhm;

Повече от 1 s - 6 kOhm.

Допуска се отклонение от посочените стойности в рамките± 10%.

За правилно проектиране на методи и средства за защита на хората от токов удар е необходимо да се знаят допустимите нива на напрежение на допир и стойностите на токовете, протичащи през човешкото тяло.

Напрежението на докосване е напрежението между две точки в токова верига, които са докоснати едновременно от човек. Максимално допустимите стойности на напреженията на докосване U PD и токовете I PD, протичащи през човешкото тяло по пътя „ръка-ръка“ или „ръка-крака“ при нормален (неавариен) режим на електрическа инсталация, съгласно GOST 12.1. 038-82* са дадени в табл. 1.

В авариен режим на промишлени и битови уреди и електрически инсталации с напрежение до 1000 V с всеки неутрален режим, максимално допустимите стойности на U PD и I PD не трябва да надвишават стойностите, дадени в табл. 2. Авариен режим означава, че електрическата инсталация е неизправна и могат да възникнат опасни ситуации, водещи до електрически наранявания.

Когато продължителността на експозиция е повече от 1 s, стойностите на U PD и I PD съответстват на стойностите на освобождаване за променлив ток и условно безболезнени стойности за постоянен ток.

маса 1

Максимално допустими стойности на напрежения и токове на допир

при нормална работа на електрическата инсталация

Забележка. Напреженията и токовете на допир за лица, работещи при високи температури (над 25 °C) и влажност (относителна влажност над 75%), трябва да бъдат намалени 3 пъти.

таблица 2

Максимално допустими стойности на напрежението на допир

и токове при аварийна работа на ел. инсталация

Продължителност на електрическия ток, s

производство

електрически инсталации

уреди,

електрически инсталации

4. Електрическо съпротивление на човешкото тяло

Стойността на тока през човешкото тяло значително влияе върху тежестта на електрическите наранявания. От своя страна самият ток, според закона на Ом, се определя от съпротивлението на човешкото тяло и напрежението, приложено към него, т.е. напрежение на допир.

Проводимостта на живите тъкани се определя не само от физичните свойства, но и от най-сложните биохимични и биофизични процеси, присъщи само на живата материя. Следователно съпротивлението на човешкото тяло е сложна променлива, която има нелинейна зависимост от много фактори, включително състоянието на кожата, околната среда, централната нервна система и физиологични фактори. На практика съпротивлението на човешкото тяло се разбира като модул на комплексното му съпротивление.

Електрическото съпротивление на различни тъкани и течности на човешкото тяло не е еднакво: кожата, костите, мастната тъкан, сухожилията имат относително високо съпротивление, а мускулната тъкан, кръвта, лимфата, нервните влакна, гръбначният мозък и мозъкът имат ниско съпротивление.

Съпротивлението на човешкото тяло, т.е. Съпротивлението между два електрода, поставени на повърхността на тялото, се определя основно от съпротивлението на кожата. Кожата се състои от два основни слоя: външен (епидермис) и вътрешен (дерма).

Епидермисът може условно да се представи като състоящ се от рогов слой и зародишен слой. Роговият слой се състои от мъртви кератинизирани клетки, няма кръвоносни съдове и нерви и следователно е слой от нежива тъкан. Дебелината на този слой варира от 0,05 - 0,2 mm. В сухо и незамърсено състояние роговият слой може да се разглежда като порест диелектрик, проникнат от много канали на мастните и потните жлези и имащ високо съпротивление. Зародишният слой е в съседство с роговия слой и се състои главно от живи клетки. Електрическото съпротивление на този слой, поради наличието на умиращи и кератинизиращи клетки в него, може да бъде няколко пъти по-високо от съпротивлението на вътрешния слой на кожата (дермата) и вътрешните тъкани на тялото, въпреки че в сравнение със съпротивлението на роговият слой е малък.

Дермата се състои от влакна на съединителната тъкан, които образуват плътна, здрава, еластична мрежа. Този слой съдържа кръвоносни и лимфни съдове, нервни окончания, корени на косата, както и потни и мастни жлези, чиито отделителни канали се простират до повърхността на кожата, прониквайки в епидермиса. Електрическото съпротивление на дермата, която е жива тъкан, е ниско.

Общото съпротивление на човешкото тяло е сумата от съпротивленията на тъканите, разположени по пътя на тока. Основният физиологичен фактор, който определя стойността на общото съпротивление на човешкото тяло, е състоянието на кожата в текущата верига. При суха, чиста и непокътната кожа съпротивлението на човешкото тяло, измерено при напрежение 15 - 20 V, варира от единици до десетки kOhms. Ако роговият слой се изстърже в областта на кожата, където са поставени електродите, съпротивлението на тялото ще падне до 1 - 5 kOhm, а когато се отстрани целият епидермис - до 500 - 700 Ohm. Ако кожата под електродите се отстрани напълно, ще се измери съпротивлението на вътрешните тъкани, което е 300 - 500 ома.

За приблизителен анализ на процесите на протичане на ток по пътя "ръка-ръка" през два еднакви електрода може да се използва опростена версия на еквивалентната електрическа схема на протичане на електрически ток през човешкото тяло (фиг. 1 ).

Ориз. 1. Еквивалентна схема на съпротивление на човешкото тяло

На фиг. 1 са посочени: 1 – електроди; 2 – епидермис; 3 – вътрешни тъкани и органи на човешкото тяло, включително дермата; İ h – ток, протичащ през човешкото тяло; Ů h – напрежение, приложено към електродите; R Н – активно съпротивление на епидермиса; C H е капацитетът на конвенционален кондензатор, чиито плочи са електродът и добре проводимите тъкани на човешкото тяло, разположени под епидермиса, а диелектрикът е самият епидермис; R VN – активно съпротивление на вътрешните тъкани, включително дермата.

От диаграмата на фиг. 1 следва, че комплексното съпротивление на човешкото тяло се определя от отношението

където Z Н = (jС Н) -1 = -jХ Н – комплексно съпротивление на капацитет С Н;

Х Н – модул Z Н; f , f – честота на променлив ток.

По-нататък под съпротивлението на човешкото тяло разбираме модула на комплексното му съпротивление:

. (1)

При високи честоти (над 50 kHz) Х Н =1/(C Н)<< R ВН, и сопротивления R Н оказываются практически закороченными ма­лыми сопротивлениями емкостей C Н. Поэтому на высоких частотах со­противление тела человека z h в приближенно равно сопротивлению его внутренних тканей: R ВН z h в. (2)

При постоянен ток в стационарно състояние, капацитетите са безкрайно големи (при 
0 X N

). Следователно устойчивостта на човешкото тяло към постоянен ток

R h = 2R H + R VN. (3)

От изрази (2) и (3) можем да определим

R Н = (R h -z h в)/2. (4)

Въз основа на изрази (1) – (4) можете да получите формула за изчисляване на стойността на капацитета Cn:

, (5)

където z hf е модулът на комплексното съпротивление на тялото при честота f;

C H има размер μF; z hf , R h и R HV – kOhm; f - kHz.

Изрази (2) – (5) ни позволяват да определим параметрите на еквивалентната схема (фиг. 1) въз основа на резултатите от експерименталните измервания.

Електрическото съпротивление на човешкото тяло зависи от редица фактори. Увреждането на роговия слой на кожата може да намали устойчивостта на човешкото тяло до стойността на вътрешното му съпротивление. Овлажняването на кожата може да намали нейната устойчивост с 30 – 50%. Влагата, попаднала върху кожата, разтваря минералите и мастните киселини, разположени на нейната повърхност, отстранява се от тялото заедно с потта и мастните секрети, става по-електропроводима, подобрява контакта между кожата и електродите и прониква в отделителните канали на потта и мастни жлези. Когато кожата се овлажнява продължително време, нейният външен слой се разхлабва, насища се с влага и нейната устойчивост може да намалее още повече.

Когато човек е изложен за кратко на термично лъчение или повишена температура на околната среда, съпротивителните сили на човешкото тяло намаляват поради рефлекторното разширяване на кръвоносните съдове. При по-продължително излагане се получава изпотяване, в резултат на което устойчивостта на кожата намалява.

С увеличаване на площта на електродите съпротивлението на външния слой на кожата R H намалява, капацитетът C H се увеличава и съпротивлението на човешкото тяло намалява. При честоти над 20 kHz посоченото влияние на площта на електрода практически се губи.

Съпротивлението на човешкото тяло зависи и от мястото на приложение на електродите, което се обяснява с различната дебелина на роговия слой на кожата, неравномерното разпределение на потните жлези по повърхността на тялото и неравномерната степен на пълнене с кръв на кожните съдове.

Преминаването на ток през човешкото тяло е придружено от локално нагряване на кожата и дразнещ ефект, което предизвиква рефлекторно разширяване на кожните съдове и съответно повишено кръвоснабдяване и повишено изпотяване, което от своя страна води до намаляване на устойчивост на кожата на дадено място. При ниско напрежение (20 -30 V) за 1 - 2 минути съпротивлението на кожата под електродите може да намалее с 10 - 40% (средно с 25%).

Увеличаването на напрежението, приложено към човешкото тяло, води до намаляване на съпротивлението му. При напрежение от десетки волта това се случва поради рефлексни реакции на тялото в отговор на дразнещия ефект на тока (повишено кръвоснабдяване на кожата, изпотяване). Когато напрежението се увеличи до 100 V и повече, възникват локални и след това непрекъснати електрически повреди на роговия слой под електродите. Поради тази причина при напрежение от около 200 V и по-високо съпротивлението на човешкото тяло е почти равно на съпротивлението на вътрешните тъкани R VN.

Когато се прави приблизителна оценка на риска от токов удар, съпротивлението на човешкото тяло се приема за 1 kOhm (R h = 1 kOhm). Точната стойност на проектните съпротивления при разработване, изчисляване и изпитване на защитни мерки в електрически инсталации се избира в съответствие с GOST 12.038-82*.