GOST berøringsspænding Maksimalt tilladte værdier af berøringsstrømme og spændinger

Lad os betegne modstanden mod spredning af jordingsanordningen for det beskyttede elektriske udstyr med symbolet og modstanden mod spredning af jordingsanordningen på forsyningstransformatoren med symbolet RB.
Når der opstår en isolationsfejl, strømmer fejlstrømmen 1p fra den strømførende del gennem modstand RA til jorden og returnerer gennem modstand RB til forsyningssystemet. Spændingen på det beskadigede udstyr i forhold til den betingede jord (potentiale ved fejlpunktet) er lig med spændingsfaldet i beskyttelseslederen og modstanden Ra. I de fleste tilfælde kan spændingsfaldet i beskyttelseslederen negligeres.
Så potentialet ved lukkepunktet

Kortslutningspotentialet måles med et voltmeter med høj intern modstand, normalt 40 kOhm.
Værdien af 40 kOhm er et kompromis. Pointen er, at hvis voltmeterets indre modstand er for høj, vil voltmeteret give falske aflæsninger, selvom der ikke er nogen isolationsskade. Dette skyldes, at netværksspændingen vil blive fordelt mellem voltmeteret og det elektriske udstyrs isolationsmodstand. For at undgå falske aflæsninger bør voltmeterets indre modstand være væsentligt lavere end isolationsmodstanden for det tilsluttede elektriske udstyr.
Men hvis voltmeterets indre modstand er for lille, vil voltmeteret ikke være i stand til korrekt at indikere spænding i forhold til referencejorden. Voltmeteret måler spændingen ved fejlpunktet minus spændingsfaldet over hjælpemåleelektroden, der fungerer som betinget jord. Hvis spredningsmodstanden for denne elektrode er stor nok i forhold til voltmeterets indre modstand, vil målefejlen være uacceptabel høj. For at undgå falske aflæsninger skal voltmeterets indre modstand være væsentligt højere end hjælpejordelektrodens spredningsmodstand.
Fordelingen af skadepotentiale nær jordingselektroder afhænger væsentligt af deres geometriske konfiguration og relative position. Denne fordeling kan måles ved hjælp af en hjælpeelektrode. Hvis hjælpeelektroden er tilstrækkelig langt fra fejlpunktet, kan fejlspændingen i forhold til referencejorden (fejlpotentialet) bestemmes.
Kroppen af en person, der rører ved tilgængelige udsatte ledende dele af beskadiget elektrisk udstyr (DEE) og står på et ledende gulv, omgås med vilje af et system af beskyttelsesledere, der er forbundet med udstyret. Den samlede modstand, som bestemmer spændingen på den menneskelige krop efter berøring (berøringsspænding), er lig med summen af modstandene i den menneskelige krop, hans sko og gulvet. Modstanden mod strømmen fra en persons fødder til jorden afhænger af gulvmaterialet. Gulvmodstanden er praktisk talt uendelig for et gulv lavet af et isolerende materiale som gummi eller PVC, og praktisk talt nul for metalgulve. For et omtrentligt estimat af gulvmodstandsværdien kan følgende formel anbefales:

hvor K er en konstant koefficient taget lig med 1,6.
p - specifik elektrisk modstand af gulvmaterialet, Ohm m.
Hvis en person befinder sig uden for fejlstrømsspredningszonen, vil strømmen af strømmen gennem personens krop blive bestemt af det fulde skadepotentiale UF, hvor pre-touch-spændingen U er maksimal.
Afhængigt af personens placering er potentialet eller spændingen før berøring lig med summen af spændingen på den menneskelige krop UT og gulvspændingen Un0JI:
eller
hvor UT er berøringsspændingen på den menneskelige (eller kæledyrs) krop forårsaget af strømmen, der flyder gennem kroppens modstand.
Skadepotentialet måles mellem tilgængelige udsatte ledende dele af elektrisk udstyr (ECP) eller fremmede ledende dele (FCP) af en elektrisk installation og den konventionelle jord. Pre-touch-spændingen, som er en del af skadepotentialet (spænding),
målt mellem installationens HRF og/eller HRF, som kan berøres samtidigt.
Berøringsspænding er spændingen på menneske- eller dyrekroppen, når berøringsstrømmen løber.
Maksimalt tilladte potentialeværdier under lukning og tilsvarende værdier af berøringsspænding med vekselstrøm med en frekvens på 50/60 Hz.
Udtrykket "berøringsspænding" må ikke forveksles med den målte værdi, som også nogle gange kaldes "berøringsspænding", inklusive målte værdier ved hjælp af et voltmeter med høj intern modstand (op til 1 MΩ).
Disse målinger er foretaget for at bestemme den elektriske sikkerhed af det pågældende system, uanset modstanden i menneskekroppen (eller dyrekroppen).

Maksimal tilladt potentialværdi under lukning

For at fastlægge den maksimalt tilladte fejlpotentialeværdi skal flere afgørende faktorer tages i betragtning. Disse faktorer inkluderer de sandsynlige strømningsveje, de sandsynlige modstandsværdier for disse stier, såsom sko osv., gulvets modstand, sandsynligheden for, at der opstår en kortslutning, sandsynligheden for, at en person rører ved potentielle dele. Risikoen for elektrisk stød afhænger af flere faktorer, herunder følgende:

I hånd-til-fod strømbanen er berøringsspændingen normalt betydeligt lavere end kredsløbspotentialet, da

a) spændingen før berøring ved personens placering er som regel væsentligt lavere end kortslutningspotentialet på grund af den "potentielle telt"-effekt under personens fødder;
b) påvirker modstanden af sko;
c) påvirker gulvets modstand.

I hånd-til-hånd strømbanen er berøringsspændingen mindre end kritisk pga

a) hjertestrømskoefficienten viser, at med "arm-arm"-strømbanen er sandsynligheden for, at ventrikulær fibrillering forekommer lig med halvdelen af den tilsvarende sandsynlighed med "arm-ben"-strømbanen;
b) kropsmodstanden er højere.
Hvert strømsystem skal betragtes uafhængigt med hensyn til sandsynligheden for, at der opstår en fejl, tilgængeligheden af dets dele til at røre ved, og evnen til at reducere skadepotentialet afhængigt af ledningens spænding i forhold til jord.
Alle disse faktorer skal tages i betragtning i forhold til den maksimalt acceptable risiko for elektrisk stød. Erfaring med drift af forskellige typer netværk har gjort det muligt at give en sammenlignende vurdering af deres sikkerhed afhængigt af disse faktorers indflydelse og på baggrund af denne vurdering at udvikle praktiske anbefalinger for at sikre, at risikoen for skader reduceres til et rimeligt minimum. .
Når risikoen for skader vurderes, skal følgende forhold tages i betragtning:

Når man overvejer den menneskelige krops samlede modstand, bør modstanden af hans hud kun tages i betragtning under den betingelse, at kontaktområdet er lille, og den påførte spænding er mindre end 100 V. Ved en spænding på 200 V, modstanden af den menneskelige krop er praktisk talt uafhængig af kontaktområdet og hudens tilstand og er næsten fuldstændig bestemt af den indre modstand i den menneskelige krop.
Faren for skade afhænger ikke kun af strømmens værdi, men også af dens vej. Sandsynlige strømveje skal evalueres under hensyntagen til de forventede modstande af disse veje. I dette tilfælde skal mulige elektrofysiologiske reaktioner tages i betragtning afhængigt af værdierne af strømmen, der flyder langs disse veje.

I et TN-system er isolationsfejlspændingen ofte en fjerdedel eller mindre af den nominelle fase-til-neutralspænding. Omvendt kredsløbsspænding er lig med halvdelen af den nominelle fasespænding. I dette tilfælde spændingen af frekvensomformeren og frekvensomformeren ved kortslutningspunktet. i forhold til den betingede jord, omtrent lig med halvdelen af spændingsfaldet mellem kortslutningspunktet. og transformatorens neutrale.
Ved en fasespænding på 230 V er kortslutningspunktpotentialet vil ikke overstige 65 V.

Berøringsspænding

Berøringsspændingen er altid under potentialet ved kortslutningspunktet. Berøringsspændingen er kun en del af potentialet ved kortslutningspunktet, hvilket skyldes påvirkningen af det potentielle telt, samt indflydelsen af modstand mod spredning fra en persons fødder ned i jorden. For eksempel med potentiale ved kortslutningspunktet. 65 V (TN-system med fasespænding 230 V) vil berøringsspændingen ikke overstige 30 V.
Tabel 1 indeholder værdierne for strøm gennem den menneskelige krop, når en person udsættes for en spænding på 50 V ved 50 - 60 Hz, ved den menneskelige krops laveste modstandsværdier.
Tabel 1. Strøm gennem menneskekroppen ved 50 V, 50/60 Hz på det laveste
menneskekroppens modstandsværdier

I det øjeblik, spændingen tændes, opstår der en pulsstrømstød, hvis spidsværdi når 92 mA. Den effektive værdi af steady-state-strømmen var 20 mA. *
Langvarig eksponering for denne spænding er utålelig på grund af akutte muskelsmerter i begge arme. En langvarig strøm på 80 mA langs stien arm - ben, arm - ryg, forårsager fare for ventrikelflimmer. Målte værdier af strøm gennem den menneskelige krop indikerer, at en værdi på 50 V ikke kan anbefales som en standard berøringsspænding til vurdering af sikkerhedsforholdene i distributionsnetværk.
Ventrikulær fibrillering er kroppens farligste fysiologiske reaktion på elektrisk strøm, der strømmer gennem kroppen. Det kan være forårsaget af relativt kortvarig eksponering for strøm. Ventrikelflimmer, der forekommer hos mennesker og husdyr, kan ikke stoppe af sig selv, selv efter at strømmen er slukket, og ender uundgåeligt i offerets død. Derfor er mange standarder baseret på tærsklen for ventrikelflimmer, selvom der er andre fysiologiske reaktioner af farlig karakter.
Tærskelværdier for ventrikulær fibrilleringsstrømme blev opnået fra forsøg på dyr (hunde, får, grise). Det antages, at det menneskelige hjerte kan være mindre følsomt over for elektrisk strøm end hundehjertet, og derfor har tærskelkurverne for ventrikelflimmer givet i publikation IEC-479 en betydelig margin.
Det er dog nødvendigt at tage hensyn til andre elektrofysiologiske reaktioner, når der strømmer strøm gennem menneskekroppen. Ventrikulær fibrillering er ikke den eneste mekanisme til dødelig skade, når den udsættes for elektrisk strøm.
Kramper og lammelse af muskelvæv, der fører til åndedrætsstop, opstår som følge af strømmen af strømme, hvis værdier er under tærsklen for ventrikulær fibrillering.
I USA er den maksimalt tilladte berøringsspænding begrænset til 42,4 V peak for vekselstrøm (rms sinusbølgestrøm) og 60 V jævnstrøm i tørre rum. I fugtige rum reduceres værdierne for de maksimalt tilladte spændinger med det halve. Disse standarder er afspejlet i US National Electrical Code.
De maksimalt tilladte spændingsværdier, der bruges i USA, blev fastsat som et resultat af en oversigt over driftspraksis for mange år siden, og de vil sandsynligvis være ret store. De lavere netspændingsværdier, der er vedtaget i USA, gør det muligt nemt at bruge disse lavere berøringsspændingsgrænser uden behov for yderligere beskyttelsesforanstaltninger.
Sikkerhedskriterier for elektrisk stød Proceedings of the First International Symposium of Electrical Shock Criteria. Toronto. Pergamon Press, 1985.-
Hvis vi udelukker tilfælde af elektrisk stød i svømmebassiner, er der meget få dokumenterede tilfælde af fatalt elektrisk stød ved påførte spændinger under 50 V. Der er dog stadig ikke grundlag for at påstå, at alle tilfælde af elektrisk stød er sket ved påtrykte spændinger større end 50 V. Dette skyldes, at diagrammerne i ulykkesrapporterne for ofte ikke i tilstrækkelig grad afspejler de detaljer, der er involveret i bestemmelsen af den faktiske påførte spænding.
Det er blevet fastslået eksperimentelt, at tærskelværdierne for fibrilleringsstrømme og værdierne af kropsmodstand er beskrevet med normal-logaritmiske love med tilstrækkelig nøjagtighed til praktiske formål. Publikation IEC-479 fandt, at i 95 % af tilfældene overstiger tærskler for fibrilleringsstrøm ved 50/60 Hz 50 mA.
Omfattende eksperimentelle undersøgelser af afhængigheden af tærskelværdierne for den strøm, der forårsager ventrikulær fibrillering, af varigheden af dens eksponering blev udført i 1936 af L. Ferris, B. King, B. Spence og G. Williams. Forsøgene blev udført på dyr, hvis hjertemasse og samlede masse var tæt på hjertemassen og den samlede masse af et menneske. Varigheden af den aktuelle eksponering i eksperimentet var 0,03, 0,1, 0,12, 0,5, 3 s. Disse eksperimenter blev videreført i 1959 af V. Kouwenhoven. Hunde blev brugt som forsøgsdyr. Eksponeringstiden i forsøget var 0,008, 0,016, 0,08, 0,16, 0,32, 1, 2, 5 sek.
En statistisk analyse af resultaterne af eksperimentelle undersøgelser af L. Ferris, V. Kouwenhoveia og andre forfattere blev udført af Ch. Dalziel i et værk udgivet i 1960. Ifølge Ch. Dalziel, tærskelværdien for fibrilleringsstrøm / med en given sandsynlighed afhængig af varigheden af den aktuelle eksponering t i området fra 0,006 til 7 s er givet af
(2.1)
hvor C er en koefficient afhængig af dyrets vægt og den givne sandsynlighed for fibrillering.
Ch. Dalziel har i samme arbejde fastslået, at over hele intervallet af ændringer i forsøgsdyrs masse fra 1 til 100 kg, bestemmes tærskelværdien for fibrilleringsstrømmen af udtrykket

hvor A, B er konstanter afhængig af den givne sandsynlighed for fibrillering;
G er dyrets masse.
Baseret på de etablerede afhængigheder foreslog Ch. Dalziel en formel til beregning af tærskelværdien af fibrilleringsstrømmen i en industriel
frekvenser for en voksen, der vejer 70 kg (sandsynlighed for fibrillering 0,5%) i form, mA:
hvor t er eksponeringstiden (0,03 s< t < Зс).
I arbejdet af prof. A.P. Kiseleva, udgivet i 1963, undersøgte afhængigheden af den beregnede værdi af den minimale fibrilleringsstrøm af industriel frekvens /p af dyrets masse. Forsøg blev udført på hunde med en eksponeringstid på 3 s. Det er fastslået, at strømmen, mA: /p = 30 + 3,7 G, hvor G er dyrets masse, kg.
Baseret på de indhentede data har prof. A.P. Kiselev konkluderede, at tærskelværdien for ikke-flimmerstrøm for en person, der vejer 70 kg, er 92 mA. Når eksponeringstiden stiger fra 3 til 30 s, falder tærskelværdien for flimmerstrømmen ikke.
Ch. Dalziels forskning, der blev påbegyndt i 1941 og fortsatte i 1960, gjorde det muligt at fastslå, at med en industriel frekvensstrøm, der flyder langs arm-til-arm-vejen og lig med 9 mA, er uafhængig adskillelse fra strømførende dele mulig for 99,5 % af Mænd. For kvinder reduceres værdien af udløsningsstrømmen til 6 mA. Værdien af frigivelsesstrømmen afhænger ikke af varigheden af dens flow. Hvis varigheden af eksponeringen for frigivelsesstrømmen ikke overstiger 30 s, er der ingen fare for menneskers sundhed.
Eksperimentelle undersøgelser udført af Ch. Dalziel i 1950 og 1954 viste, at den effektive tærskelværdi for filtstrømmen varierer inden for området 0,6 - 2 mA. Den gennemsnitlige værdi af denne strøm, bestemt ud fra eksperimenter på 167 mænd i alderen 18 til 50 år, var 1,086 mA (for en håndflade-til-håndflade strømvej). Tærskelværdien af filtstrømmen afhænger heller ikke af varigheden af dens indflydelse.
For at studere effektiviteten af at bruge fejlstrømsenheder, der reagerer på lækstrøm for at beskytte mod elektrisk stød, når de berører strømførende dele direkte, har Prof. G. Bigelmeier (Østrig) udførte et direkte fuldskalaeksperiment på sig selv for at bestemme effekten på en person af vekselstrøm med en frekvens på 50 Hz, tæt på tærsklen for fibrillering. I dette eksperiment blev berøringsspændingen under hånd-til-hånd-kontakt hævet til 200 V, strømmen nåede 189 mA med en varighed på op til 20 ms.
En detaljeret præsentation af resultaterne af eksperimentelle undersøgelser af virkningerne af industriel frekvens elektrisk strøm på den menneskelige krop er indeholdt i. Ved at analysere resultaterne af disse undersøgelser har prof. V. E. Manoilov anfører, at sikker i alle tilfælde, inklusive sammenfaldet af eventuelle ugunstige faktorer, bør en strøm overvejes, der ville være 8 - 10 gange mindre end den oprindelige mærkbare strøm, dvs. ikke ville overstige 0,1 mA. Men givet den lave sandsynlighed for en kombination af alle ugunstige hændelser, er det muligt for individuelle beskyttelsesforanstaltninger at tage en strøm svarende til den mærkbare, dvs. 1 mA. Og i nogle tilfælde,
for eksempel ved elektriske anlæg, der vedligeholdes af uddannet personale (personer fra elektroingeniørfag), kan en strøm på 10 mA lægges til grund for beregningen.
Baseret på analysen af kendte elektrofysiologiske undersøgelser kan følgende konklusioner drages.

Tærskelværdier for strømme svarende til de fysiologiske reaktioner af sansning, ikke-frigivelse og ventrikelflimmer er sandsynlige i naturen.
Tærskelværdierne for filte og frigivne strømme afhænger ikke af tidspunktet for deres eksponering. Tærskelværdierne for disse strømme er ekstremt stabile.
Tærskelværdierne for registrerede og frigivne strømme for kvinder er cirka 0,67 af de tilsvarende værdier opnået fra forsøget på mænd.
Tærskelværdier for fibrilleringsstrømme har en ret kompleks karakter afhængigt af eksponeringstidspunktet. Af hensyn til denne afhængighed følger det, at:

i intervallet 0,1 - 1 s afhænger tærskelværdien af fibrilleringsstrømmen signifikant af varigheden af dens eksponering, formel (1), foreslået af Ch. Dalziel, beskriver kun tilnærmelsesvis denne afhængighed;
når eksponeringstiden er mere end 1 s, forbliver tærskelværdien for fibrilleringsstrømmen lig med I (t = 1 s);
med en eksponeringstid på mindre end 0,1 s, forbliver tærskelværdien af fibrilleringsstrømmen lig med I (t = 0,1 s).

Ved bestemmelse af de numeriske værdier af koefficienten C inkluderet i (1), gik Ch. Dalziel ud fra den antagelse, at lov (1) gælder for området for den aktuelle eksponeringstid op til 3 s. Da tærskelværdierne for fibrilleringsstrømme var baseret på værdierne af strømme opnået ved t = 3 s, for at flytte til 1 s. indførte Ch. Dalziel en korrektionsfaktor >/3. Som allerede nævnt er I (J = 3 s) = I (/ = 1 s) og derfor den sande værdi af koefficienten C = 95 -g-107.
Således er resultaterne af de eksperimentelle undersøgelser udført af J1. Ferris, V. Kouwenhoven, N.L. Gurvich, A.P. Kiselev, under hensyntagen til disse kommentarer, kan formuleres som følger.

(2.2)
Afhængigheden af tærskelværdien for fibrilleringsstrøm af industriel frekvens (50 - 60 Hz) af eksponeringstiden for en person, der vejer 70 kg med en sandsynlighed på 0,5%, er beskrevet af udtrykkene, mA:
Der foreslås følgende system af elsikkerhedskriterier, ud fra hvilket niveauet af elsikkerhed under drift af elinstallationer kan vurderes.
Under arbejdet passerer en elektrisk strøm kontinuerligt gennem kroppen på en person, der arbejder i en elektrisk installation. Værdien af strømmen, der passerer gennem kroppen i lang tid, bør ikke overstige tærskelværdien for den ikke-mærkelige strøm.
Under tvungne driftsformer for elektriske installationer er kortvarige (op til 30 s) stigninger i potentialerne for HRF-, HRF-, PE- og PEN-ledere mulige, ledsaget af en mærkbar stigning i strømme gennem arbejderens krop. Værdien af denne strøm i tvungen tilstand bør ikke overstige tærskelværdien for udløsningsstrømmen for kvinder.
Endelig, under en kortslutning i en elektrisk installation, er en kraftig stigning i potentialerne for HRF-, HRF-, PE- og PEN-lederne mulig, ledsaget af en kraftig stigning i strømmen gennem arbejderens krop. Værdien af denne strøm skal være under ikke-flimmerstrømstærsklen.
Baseret på den menneskelige krops fysiologiske reaktioner på passage af strøm af forskellige værdier og varigheder gennem den og de karakteristiske driftstilstande for en elektrisk installation, kan følgende kriterier anbefales til vurdering af niveauet af elektrisk sikkerhed under driften af elektriske installationer:

når varigheden af strømeksponering er mere end 30 s - tærsklen for ufølsom strøm;
med en varighed af strømeksponering fra 1 til 30 s - tærsklen for frigivelsesstrømmen;
med en varighed af strømeksponering på 1 s eller mindre - tærsklen for ikke-flimmerstrøm.

Det anbefales at bestemme tærskelværdierne for umærkelige og ikke-frigivende strømme, når sandsynligheden for forekomsten af fornemmelse og ikke-frigivende reaktioner er lig med 0,5%. Som det tredje elektriske sikkerhedskriterium anbefales det at tage en strømværdi, ved hvilken sandsynligheden for hjerteflimmer ikke overstiger 0,14 % (tre sigma-reglen).
Tærskelværdien for en umærkelig strøm (det første kriterium) er grundlaget for at fastlægge værdierne for tilladte langsigtede og ikke-tilfældige strømmende strømme. Baseret på resultaterne af undersøgelser af umærkelige strømme, for det første kriterium, når strømmen løber langs arm-arm- eller arm-ben-banen, kan der tages en strømværdi på 1 mA.
Tærskelværdien for udløsningsstrømmen er grundlaget for at fastlægge værdierne for den tilladte strøm, der passerer tilfældigt under en relativt lang eksponeringstid, målt i ti sekunder. For det andet kriterium, når strømmen løber langs arm-arm- eller arm-ben-banen, kan en strømværdi på 6 mA anses for acceptabel.
Tærskelværdien for ikke-flimmerstrøm er grundlaget for at fastlægge værdierne for den maksimalt tilladte strøm under kortvarige tilfældige påvirkninger i nødtilstande.
Undersøgelser for at bestemme tærskelværdierne for ikke-flimmerstrømme med eksponeringstider fra 0,2 til 3 s blev udført i USSR på dyremodeller - hunde (1966 - 1967) af A. X. Karasaeva og S. P. Vlasov under ledelse af N. L. Gurvich og A.P. Kiseleva.
I 1971 - 1975 disse undersøgelser blev fortsat med eksponeringstider i intervallet 0,01 - 1 s under vejledning af prof. N. L. Gurvich, B. M. Yagudaev, S. P. Vlasov, V. Ya. Tabak, M. S. Bogushevich, Yu. G. Sibarov og N. N. Skolotnev.
Matematisk behandling af de eksperimentelle resultater viste, at tærskelværdierne for ikke-flimmerstrømme i området 0,01 - 3 s overholder en logaritmisk normalfordelingslov. I området 0,01 - 0,08 s afhænger den skadelige strøm i hjertets mest sårbare fase (fase 7) ikke af eksponeringens varighed. Sidstnævnte omstændighed fik elektrofysiologisk begrundelse.
I tabel 2.5 viser den maksimalt tilladte strøm med en frekvens på 50 Hz afhængig af varigheden af dens eksponering med en sandsynlighed på 0,9986, der ikke forårsager hjerteflimmer.
Den samme tabel viser den matematiske forventning og standardafvigelse af decimallogaritmen for den maksimalt tilladte strøm. Eksperimentelle data genberegnes for en person med en kropsvægt på 50 kg.
Opgivet i tabel. 2 værdier af den maksimalt tilladte strøm er inkluderet i GOST 12.1.038 - 82. Værdierne af de maksimalt tilladte strømme opnås under hensyntagen til de mest ugunstige kombinationer af forhold: en person, der rører de jordede dele af en elektrisk installation falder sammen med det øjeblik, et farligt potentiale opstår på dem som følge af en ulykke, for eksempel en kortslutning, og falder sammen med den mest sårbare fase af hjertet - T-fasen.
Tabel 2 Afhængighed af tilladte strømme af eksponeringstid

Indikatorer		Varigheden af den aktuelle eksponering,
Indikatorer
Maksimal tilladt strøm, mA
Matematisk forventning til decimallogaritmen af den maksimalt tilladte strøm
Standardafvigelse af decimallogaritmen for den maksimalt tilladte strøm

hvis den elektriske impuls ikke kunne forårsage fibrillering af hjertefibrene under en hjertecyklus, så vil denne impuls ikke forårsage fibrillering med nogen forøgelse af dens varighed;
ved en vis minimumsværdi af pulsen skal der være 100 % sandsynlighed for, at den mødes med den sårbare fase af hjertecyklussen. For at gøre dette skal varigheden af denne impuls være mindst én hjertecyklus;
der er en vis minimumsværdi af pulsen, der exciterer fibrillering, forudsat at den falder nøjagtigt ind i den sårbare fase af hjertecyklussen;
varigheden af den sårbare fase ikke overstiger 0,1 s;
når en impuls går ind i en sårbar fase, forårsager den dannelsen af en roterende excitationsbølge i hjertets væv, hvilket fører til fibrillering,

INTERSTATE STANDARD

Arbejdssikkerhedsstandarder

ELEKTRISK SIKKERHED

Maksimalt tilladte værdier for berøringsspændinger og strømme

Dato for introduktion 1983-07-01

GODKENDT OG TRÆDT IKRAFT ved resolution fra USSR State Committee on Standards dateret 30. juni 1982 nr. 2987.

Gyldighedsperioden blev ophævet i henhold til protokol nr. 2-92 fra Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (IUS 2-93)

GENUDSTEDELSE (juni 2001) med ændring nr. 1 godkendt i december 1987 (IUS 4-88)

Denne standard fastlægger de maksimalt tilladte værdier af berøringsspændinger og strømme, der strømmer gennem den menneskelige krop, beregnet til design af metoder og midler til at beskytte mennesker, når de interagerer med industrielle og husholdningselektriske installationer med jævn- og vekselstrøm med en frekvens på 50 og 400 Hz.

De anvendte udtryk i standarden og deres forklaringer er angivet i appendiks.

MAKSIMUM TILLADTE SPÆNDINGSVÆRDIER

TOUCH OG STRØM

1.1. Der er fastsat grænser for berøringsspændinger og strømme for strømveje fra den ene hånd til den anden og fra hånd til fødder.

(Ændret udgave, ændringsforslag nr. 1).

1.2. Berøringsspændinger og strømme, der strømmer gennem den menneskelige krop under normal (ikke-nød)drift af en elektrisk installation, bør ikke overstige de værdier, der er angivet i tabel 1.

tabel 1

Noter :

1 Berøringsspændinger og strømme gives i en eksponeringsvarighed på højst 10 minutter om dagen og indstilles baseret på fornemmelsens reaktion.

2 Berøringsspændinger og -strømme for personer, der arbejder under forhold med høje temperaturer (over 25 ° C) og luftfugtighed (relativ luftfugtighed mere end 75%) skal reduceres med tre gange.

1.3. De maksimalt tilladte værdier af berøringsspændinger og strømme under nøddrift af industrielle elektriske installationer med spændinger op til 1000 V med en solidt jordet eller isoleret nul og over 1000 V med en isoleret nul bør ikke overstige de værdier, der er specificeret i Tabel 2.

tabel 2

Type strøm	Normaliseret	Maksimalt tilladte værdier, ikke mere, for varigheden af eksponering for strøm t, Med
	størrelse	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
Variabel 50 Hz	U, B	550	340	160	135	120	105	95	85	75	70	60	20
	jeg, mA	650	400	190	160	140	125	105	90	75	65	50	6
Variabel 400 Hz	U, B	650	500	500	330	250	200	170	140	130	110	100	36
	jeg, mA												8
Konstant	U, B	650	500	400	350	300	250	240	230	220	210	200	40
	jeg, mA												15
Rettet fuld bølge	, B	650	500	400	300	270	230	220	210	200	190	180	–
	, mA
Rettet halvbølge	, B	650	500	400	300	250	200	190	180	170	160	150	–
	, mA

Bemærk . De maksimalt tilladte værdier af berøringsspændinger og strømme, der strømmer gennem den menneskelige krop i en eksponeringsvarighed på mere end 1 s, angivet i tabel 2, svarer til frigivelse af (veksel) og ikke-smertefulde (jævnstrøm).

1.4. De maksimalt tilladte værdier af berøringsspændinger under nøddrift af industrielle elektriske installationer med en strømfrekvens på 50 Hz, spænding over 1000 V, med solid jording af neutralen bør ikke overstige værdierne specificeret i tabel 3.

Tabel 3

1.5. De maksimalt tilladte værdier for berøringsspændinger og strømme under nøddrift af elektriske husholdningsinstallationer med spændinger op til 1000 V og en frekvens på 50 Hz bør ikke overstige værdierne angivet i tabel 4.

Tabel 4

Varighed	Standardiseret værdi		Varighed	Standardiseret værdi
indvirkning t, Med	U, B	jeg, mA	indvirkning t, Med	U, B	jeg, mA
Fra 0,01 til 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	St. 1.0	12	2

Bemærk. Værdierne for berøringsspændinger og strømme er fastsat for personer med en kropsvægt på 15 kg.

1.3.-1.5. (Ændret udgave, ændringsforslag nr. 1).

1.6. Menneskelig beskyttelse mod virkningerne af berøringsspændinger og strømme er sikret ved design af elektriske installationer, tekniske metoder og beskyttelsesmidler, organisatoriske og tekniske foranstaltninger i overensstemmelse med GOST 12.1.019-79.

STYRING AF BErøringsspændinger og -strømme

2.1. For at kontrollere de maksimalt tilladte værdier af berøringsspændinger og strømme, måles spændinger og strømme på steder, hvor et elektrisk kredsløb kan lukke gennem menneskekroppen. Nøjagtighedsklassen for måleinstrumenter er ikke lavere end 2,5.

2.2. Ved måling af berøringsstrømme og spændinger skal den menneskelige krops modstand i et elektrisk kredsløb ved en frekvens på 50 Hz modelleres af en modstandsmodstand:

for tabel 1 – 6,7 kOhm;

til tabel 2 ved eksponeringstidspunktet

op til 0,5 s -0,85 kOhm;

mere end 0,5 s – modstand afhængig af spænding i henhold til tegningen;

til tabel 3 – 1 kOhm;

for tabel 4 ved eksponeringstidspunktet

op til 1 s -1 kOhm;

mere end 1 s – 6 kOhm.

Afvigelse fra de angivne værdier er tilladt inden for ±10%.

(Ændret udgave, ændringsforslag nr. 1).

2.3. Ved måling af berøringsspændinger og strømme bør modstanden mod spredning af strøm fra en persons ben modelleres ved hjælp af en firkantet metalplade på 25 x 25 cm, som er placeret på jordens (gulvets) overflade på steder, hvor personen evt. være placeret. Belastningen på metalpladen skal skabes af en masse på mindst 50 kg.

2.4. Ved måling af berøringsspændinger og strømme i elektriske installationer skal der etableres tilstande og forhold, der skaber de højeste værdier af berøringsspændinger og strømme, der påvirker den menneskelige krop.

ANSØGNING

(informativ)

VILKÅR OG DERES FORKLARINGER

Semester	Forklaring
Berøringsspænding	Ifølge GOST 12.1.009-76
Elektrisk installation nødtilstand	Betjening af en defekt elektrisk installation, hvor der kan opstå farlige situationer, der kan medføre elektrisk skade på personer, der interagerer med den elektriske installation
Husholdnings elektriske installationer	Elektriske installationer, der anvendes i boliger, kommunale og offentlige bygninger af alle typer, for eksempel i biografer, biografer, klubber, skoler, børnehaver, butikker, hospitaler osv., som både voksne og børn kan interagere med
Slip strøm	Elektrisk strøm, der ikke forårsager uimodståelige krampesammentrækninger af musklerne i hånden, hvori lederen er fastspændt, når den passerer gennem menneskekroppen

(Ændret udgave, ændringsforslag nr. 1).

strømme

I overensstemmelse med GOST 12.1.038-82 bør berøringsspænding og strømme, der strømmer gennem den menneskelige krop under normal (ikke-nød)drift af en elektrisk installation, ikke overstige de værdier, der er angivet i tabellen. 6.1.

Tabel 6.1

Maksimalt tilladte niveauer af berøringsspændinger (U) og strømme (I) under normal drift af elektrisk udstyr

Berøringsspændinger og -strømme gives i en eksponeringsvarighed på højst 10 minutter.

Berøringsspænding og -strømme for personer, der udfører arbejde under forhold med høje temperaturer (over 25 o C) og fugtighed (mere end 75%), bør reduceres med tre gange.

De maksimalt tilladte niveauer af berøringsspændinger og strømme under nøddrift af industrielle elektriske installationer med spændinger op til 1000 V bør ikke overstige de værdier, der er angivet i tabellen. 6.2.

Tabel 6.2

Maksimalt tilladte niveauer af berøringsspændinger og strømme under nøddrift af elektriske installationer

6.4. Sikring af elektrisk sikkerhed

For at forhindre elektriske skader er der to typer beskyttelsesforanstaltninger:

fra strømførende dele af elektriske installationer, der er spændingsførende under normal (ikke nød)drift af elektrisk udstyr;

ikke-strømførende dele af udstyr, der kan blive strømførende under nøddrift af elektrisk udstyr.

Den første type aktiviteter omfatter:

Isolering af strømførende dele (fungerende, ekstra, dobbelt, forstærket) er den vigtigste beskyttelsesmetode. Ved U slave 10 3 V isolationsmodstand R på 0,5 MOhm; hvis U slave 10 3 V, R fra 10 MOhm;

Anvendelse af lave spændinger. Ifølge GOST 12.2.007-75 er en vekselspænding på mindre end 42V og en jævnspænding på mindre end 110V sikre. I særligt farlige områder U uden 12V for f =50 Hz;

Afdækning af strømførende dele i kombination med blokering;

Placering af strømførende dele (ledninger) i en højde utilgængelig for kontakt;

Brug af et specielt værktøj;

Organisatoriske arrangementer (ophængning af plakater, instruktioner, entré mv.).

Foranstaltninger af den anden type omfatter beskyttelsesjording af udstyr, jording og beskyttende nedlukning i overensstemmelse med GOST 12.1.030-81:

Beskyttende jording er en bevidst elektrisk forbindelse til jorden af metalliske ikke-strømførende dele af installationer, der kan være spændingsførende. Dens formål: at omdanne en "kort-til-ramme" til en "kort-til-jord" for at reducere U pr eller U w til sikre værdier (potentialudligning). Jording kan være fjerntliggende eller koncentreret (jordelektroden er placeret uden for det sted, hvor udstyret er placeret) og kontur (enkelte jordelektroder er placeret langs konturen af det sted, hvor det elektriske udstyr er placeret). Med sløjfejording opnås maksimal sikkerhed for arbejdere;

Jording er en bevidst elektrisk forbindelse til den neutrale beskyttelsesleder af metal ikke-strømførende dele af installationen. Driftsprincippet for jordingsbeskyttelse er at omdanne et utilsigtet fasebrud på huset til en enfaset kortslutning (kortslutning mellem fase- og nulledningerne) for at skabe en stor strøm, der er i stand til at udløse beskyttelsen (sikringer, afbrydere). ). Formålet med neutral jording er at reducere spændingen i forhold til jorden af den neutrale ledning til en sikker værdi i tilfælde af en utilsigtet fase-til-jord kortslutning;

Beskyttende nedlukning er en hurtigvirkende (0,2 s) automatisk nedlukning af en elektrisk installation i tilfælde af fasenedbrud på huset, hvilket reducerer fasernes isolationsmodstand i forhold til jorden, når der opstår en højere spænding i netværket og der er fare for elektrisk stød.

Opgaver og rækkefølge for deres gennemførelse

Opgave nr. 1. Vurder brugbarheden af en to-faset og trefaset elektrisk motor.

Arbejdsordre

Kontroller driften af voltammeteret. For at gøre dette skal du tilslutte enheden og lade den varme op (35 minutter). Forbind terminalerne med hinanden - en lav modstand (flere ohm) skulle vises på displayet. Med terminalerne åbne, bør enheden vise maksimal modstand (20 kOhm).

Tegn på papir toppanelet af en tofaset (trefaset) elektrisk motor og marker viklingsudgangene med tal. Der er fire sådanne udgange i en 2-faset motor og seks i en 3-faset motor. Begge motorer har en ledning i midten, der er forbundet til motorhuset.

Skift at flytte terminalerne på voltammeteret til terminalerne på elmotorpanelet, optag aflæsningerne af enheden. Ved at analysere de opnåede måleresultater, find begyndelsen og slutningen af den første vikling og den anden (tredje) ved hjælp af minimumsmodstandsværdierne. Hvis modstanden mellem begyndelsen og slutningen af viklingen er stor, indikerer det, at motorviklingen er brudt, hvis modstanden er lav, er viklingen i god stand.

Bestem, om viklingerne er kortsluttet til motorhuset. For at gøre dette skal du tilslutte en terminal på voltammeteret til motorhuset (den centrale terminal på motorpanelet) og den anden til begyndelsen eller slutningen af viklingen. Hvis enheden med en sådan forbindelse viser en høj modstand, indikerer dette, at viklingen ikke er kortsluttet til motorhuset. Ellers er viklingen kortsluttet til huset.

Lav en konklusion om motorens brugbarhed: motoren er brugbar, hvis alle viklingerne ikke er brudt (lav modstand mellem begyndelsen og slutningen af viklingen), og der ikke er nogen kortslutning af viklingerne til kroppen (høj modstand i optrækkende kropssystem).

Opgave nr. 2. Vurder brugbarheden af isoleringen på 4 ledere og isolationsmodstanden af 2 faser i forhold til jord i et to-leder kredsløb.

Arbejdsordre

Installationen består af et panel, hvorpå der er otte fatninger. Hvert par simulerer lederens isolationsmodstand. Skiftvis indsætte voltammeterets terminaler i stikdåserne, nedskriv enhedens aflæsninger - ledernes isolationsmodstand.

Mål isolationsmodstanden af faseledninger i forhold til jord i et 2-leder netværk. For at gøre dette skal du installere en terminal på voltammeteret i jordstikket, og den anden, først i stikket på den øvre ledning og derefter den nederste. Registrer aflæsningerne - fasemodstand i forhold til jord.

Vurder brugbarheden af isoleringen på 4 ledere og isoleringen af faserne i forhold til jorden (2 målinger) ved at sammenligne de opnåede modstande med standardmodstandene ifølge PUE: R på 0,5 MOhm ved U1000 V og R på 10 MOhm ved U1000 V.

Opgave nr. 3. Vurder graden af fare ved en enfaset forbindelse af en person til et elektrisk netværk med en isoleret neutral af strømkilden. Etabler brugbarheden af det elektriske netværk, som personen er tilsluttet.

Arbejdsordre

Tilslut stativet til netværket, og tænd for vippekontakterne på installationens frontpanel. Registrer milliammeter (mA) aflæsningerne, dvs. størrelsen af strømmen, der passerer gennem en person, og aflæsningerne af et voltmeter, der angiver fasespændingen i netværket. Vurder graden af fare ved en sådan strøm for mennesker.

Beregn mængden af strøm, der passerer gennem en person, når enfaset er forbundet til et fungerende netværk med en isoleret neutral af strømkilden [se. ur-e (6.3)] og til et lignende netværk, der opererer i nødtilstand [se. ur-e (6,5)]. Tag i beregninger den menneskelige modstand lig med 1000 Ohm, faseisolationsmodstanden ifølge PUE: R på 0,5 MOhm ved U1000 V og R på 10 MOhm ved U1000 V.

Sammenlign de opnåede strømværdier med den målte værdi på stativet og drag en konklusion om brugbarheden af faseisoleringen i forhold til jorden.

Opgave nr. 4. Bestem på stativet modstanden af jordingssystemet, der består af en forbindelsesstrimmel og enkelte jordelektroder, og den type jord, hvori dette system er placeret. Beregn, hvor mange enkelte jordledere placeret i den fundne jord (eller en anden, som instrueret af læreren), der giver modstanden af jordingssystemet som helhed målt på bænken.

Arbejdsordre

Mål modstanden af jordingssystemet som helhed med et voltammeter (se diagrammet på bænken).

Mål modstanden af jorden, hvor dette system er placeret. Specifik jordmodstand ( gr, Ohmm) beregnes med formlen:

 gr = 2. Ra,(6,10)

hvor R – instrumentaflæsninger;

a er afstanden mellem stængerne (forudsat 20 m i beregningen).

Ved hjælp af tabel 6.3 bestemmes jordens beskaffenhed.

Tabel 6.3

Jordresistivitet ved luftfugtighed 10 – 20 %

Tabel 6.4

Data til beregning af modstanden af nogle enkelte jordelektroder, ohm.

5. Givet antallet af enkeltjordingsledere, find modstanden af forbindelsesstrimlen ved hjælp af formel (6.11) og skærmningskoefficienterne for forbindelsesstrimlen og enkeltjordingsledere ved hjælp af formlerne (6.12 og 6.13):

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

hvor l gulv er længden af strimlen, der forbinder enkelte jordelektroder (l gulv = 1,05. d. (n-1);

d - afstand mellem enkelte jordledere (d = l 2m);

b - strimmelbredde (b = 0,05m);

h er dybden af strimlen (h = 0,8 m);

n er antallet af enkelte jordledere.

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

 = 0,35 + 0,65e -0,1n. (6.13)

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

og sammenlign den opnåede værdi med den målt på stativet.

7. Hvis den beregnede modstand er større end den målte, skal antallet af enkelte jordledere øges, og beregningen gentages.

8. Denne beregning skal udføres, indtil den beregnede modstand er lig med den, der er målt på bænken. Dette vil være det nødvendige antal enkelte jordledere i det overordnede jordingssystem, som sikrer systemets brugbarhed placeret i den fundne jord.

MAKSIMUM TILLADTE SPÆNDINGSVÆRDIER

TOUCH OG STRØM

1.1. Der er fastsat grænser for berøringsspændinger og strømme for strømveje fra den ene hånd til den anden og fra hånd til fødder.

(Ændret udgave, ændringsforslag nr. 1).

tabel 1

Type strøm	U, IN	jeg, mA
	Ikke mere
Variabel, 50 Hz
Variabel, 400 Hz
Konstant

Noter :

1 Berøringsspændinger og strømme gives i en eksponeringsvarighed på højst 10 minutter om dagen og indstilles baseret på fornemmelsens reaktion.

2 Berøringsspændinger og -strømme for personer, der arbejder under forhold med høje temperaturer (over 25 ° C) og luftfugtighed (relativ luftfugtighed mere end 75%) skal reduceres med tre gange.

tabel 2

Type strøm

Normaliseret

Maksimalt tilladte værdier, ikke mere, for varigheden af eksponering for strømt, Med

Størrelse

0,01-0,08

St.1.0

Variabel 50 Hz

U, B

jeg, mA

Variabel 400 Hz

U, B

jeg, mA

Konstant

U, B

jeg, mA

Rettet fuld bølge

, B

, mA

Rettet halvbølge

, B

, mA

Tabel 3

Varighed af eksponeringt, Med	Maksimal tilladt berøringsspændingsværdiU, V
Op til 0,1




St. 1,0 til 5,0

Tabel 4

Varighed	Standardiseret værdi		Varighed	Standardiseret værdi
Påvirkninger t , Med	U, B	jeg, mA	Påvirkninger t , Med	U, B	jeg, mA
Fra 0,01 til 0,08




			St. 1.0

Bemærk. Værdierne for berøringsspændinger og strømme er fastsat for personer med en kropsvægt på 15 kg.

2. STYRELSE AF BEØRINGSSPÆNDINGER OG -STRØM

2.2. Ved måling af berøringsstrømme og spændinger skal den menneskelige krops modstand i et elektrisk kredsløb ved en frekvens på 50 Hz modelleres af en modstandsmodstand:

For tabel 1 - 6,7 kOhm;

For tabel 2 ved eksponeringstidspunkt

Op til 0,5 s -0,85 kOhm;

Mere end 0,5 s - modstand afhængig af spænding i henhold til tegningen;

For tabel 3 - 1 kOhm;

For tabel 4 ved eksponeringstidspunkt

Op til 1 s -1 kOhm;

Mere end 1 s - 6 kOhm.

Afvigelse fra de angivne værdier er tilladt indenfor± 10 %.

For korrekt at designe metoder og midler til at beskytte mennesker mod elektrisk stød er det nødvendigt at kende de tilladte niveauer af berøringsspændinger og værdierne af strømme, der strømmer gennem menneskekroppen.

Berøringsspænding er spændingen mellem to punkter i et strømkredsløb, der samtidig berøres af en person. De maksimalt tilladte værdier af berøringsspændinger U PD og strømme I PD, der strømmer gennem den menneskelige krop langs "arm-arm" eller "arm-ben"-vejen under normal (ikke-nød) elektrisk installationstilstand, i henhold til GOST 12.1. 038-82* er angivet i tabel. 1.

I nødtilstand for industri- og husholdningsapparater og elektriske installationer med spænding op til 1000 V med enhver neutral tilstand, bør de maksimalt tilladte værdier for U PD og I PD ikke overstige værdierne i tabellen. 2. Nødtilstand betyder, at den elektriske installation er defekt, og der kan opstå farlige situationer, som kan føre til elektriske skader.

Når eksponeringens varighed er mere end 1 s, svarer værdierne for U PD og I PD til frigivelsesværdier for vekselstrøm og betinget ikke-smertefulde værdier for jævnstrøm.

tabel 1

Maksimalt tilladte værdier for berøringsspændinger og strømme

ved normal drift af den elektriske installation

Bemærk. Berøringsspændinger og -strømme for personer, der arbejder under forhold med høje temperaturer (over 25 °C) og luftfugtighed (relativ luftfugtighed mere end 75%) skal reduceres med 3 gange.

tabel 2

Maksimalt tilladte værdier for berøringsspænding

og strømme i nøddrift af en elektrisk installation

Varighed af elektrisk strøm, s	Produktion elektriske installationer	Hårde hvidevarer, elektriske installationer
Varighed af elektrisk strøm, s

4. Elektrisk modstand af den menneskelige krop

Værdien af strøm gennem den menneskelige krop har stor indflydelse på sværhedsgraden af elektriske skader. Til gengæld er selve strømmen ifølge Ohms lov bestemt af modstanden af den menneskelige krop og den spænding, der påføres den, dvs. spænding af berøring.

Levende vævs ledningsevne bestemmes ikke kun af fysiske egenskaber, men også af de mest komplekse biokemiske og biofysiske processer, der kun er forbundet med levende stof. Derfor er modstanden af den menneskelige krop en kompleks variabel, der har en ikke-lineær afhængighed af mange faktorer, herunder hudens tilstand, miljøet, centralnervesystemet og fysiologiske faktorer. I praksis forstås den menneskelige krops modstand som modulet af dens komplekse modstand.

Den elektriske modstand af forskellige væv og væsker i menneskekroppen er ikke den samme: Hud, knogler, fedtvæv, sener har en relativt høj modstand, og muskelvæv, blod, lymfe, nervefibre, rygmarv og hjerne har lav modstand.

Menneskekroppens modstand, dvs. Modstanden mellem to elektroder placeret på overfladen af kroppen bestemmes hovedsageligt af hudens modstand. Huden består af to hovedlag: det ydre (epidermis) og det indre (dermis).

Epidermis kan konventionelt repræsenteres som bestående af et stratum corneum og et germinalt lag. Stratum corneum er sammensat af døde keratiniserede celler, mangler blodkar og nerver og er derfor et lag af ikke-levende væv. Tykkelsen af dette lag varierer fra 0,05 - 0,2 mm. I en tør og uforurenet tilstand kan stratum corneum betragtes som et porøst dielektrikum, der gennemtrænges af mange kanaler i talg- og svedkirtlerne og har en høj resistivitet. Det germinale lag støder op til stratum corneum og består hovedsageligt af levende celler. Den elektriske modstand af dette lag, på grund af tilstedeværelsen af døende og keratiniserende celler i det, kan være flere gange højere end modstanden af det indre lag af huden (dermis) og indre væv i kroppen, selvom det sammenlignes med modstanden af stratum corneum er det lille.

Dermis består af bindevævsfibre, der danner et tykt, stærkt, elastisk net. Dette lag indeholder blod- og lymfekar, nerveender, hårrødder samt sved- og talgkirtler, hvis udskillelseskanaler strækker sig til overfladen af huden og trænger ind i epidermis. Den elektriske modstand i dermis, som er levende væv, er lav.

Den menneskelige krops samlede modstand er summen af modstandene i vævene, der er placeret i strømmens vej. Den vigtigste fysiologiske faktor, der bestemmer værdien af den samlede modstand af den menneskelige krop, er hudens tilstand i det nuværende kredsløb. Med tør, ren og intakt hud varierer modstanden i den menneskelige krop, målt ved en spænding på 15 - 20 V, fra enheder til titusinder af kOhm. Hvis stratum corneum skrabes af i det område af huden, hvor elektroderne er påført, falder kropsmodstanden til 1 - 5 kOhm, og når hele epidermis fjernes - til 500 - 700 Ohm. Hvis huden under elektroderne er helt fjernet, vil modstanden af det indre væv blive målt, hvilket er 300 - 500 Ohm.

Til en omtrentlig analyse af processerne for strømflow langs "hånd-til-hånd"-vejen gennem to identiske elektroder kan en forenklet version af det ækvivalente kredsløbsdiagram af strømmen af elektrisk strøm gennem den menneskelige krop bruges (fig. 1) ).

Ris. 1. Menneskekroppens modstand tilsvarende kredsløb

I fig. 1 er angivet: 1 – elektroder; 2 - epidermis; 3 – indre væv og organer i den menneskelige krop, herunder dermis; İ h – strøm, der flyder gennem den menneskelige krop; Ů h – spænding påført elektroderne; R Н – aktiv modstand af epidermis; CH er kapaciteten af en konventionel kondensator, hvis plader er elektroden og det velledende væv i den menneskelige krop placeret under epidermis, og dielektrikumet er selve epidermis; R VN – aktiv modstand af indre væv, herunder dermis.

Fra diagrammet i fig. 1 følger det, at den komplekse modstand af den menneskelige krop er bestemt af relationen

hvor Z Н = (jС Н) -1 = -jХ Н – kompleks modstand af kapacitans С Н;

Х Н – modul Z Н; f , f – frekvensen af vekselstrøm.

I det følgende mener vi med den menneskelige krops modstand modulet af dens komplekse modstand:

. (1)

Ved høje frekvenser (mere end 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)

Med jævnstrøm i konstant tilstand er kapacitanserne uendeligt store (ved 
0 X N

). Derfor er den menneskelige krops modstand mod jævnstrøm

Rh = 2RH + RVN. (3)

Ud fra udtryk (2) og (3) kan vi bestemme

R Н = (Rh -z h v)/2. (4)

Baseret på udtryk (1) – (4), kan du få en formel til beregning af værdien af kapacitans Cn:

, (5)

hvor z hf er modulet af kompleks modstand af legemet ved frekvensen f;

CH har dimensionen μF; z hf, Rh og R HV – kOhm; f - kHz.

Udtryk (2) – (5) giver os mulighed for at bestemme parametrene for det ækvivalente kredsløb (fig. 1) baseret på resultaterne af eksperimentelle målinger.

Menneskekroppens elektriske modstand afhænger af en række faktorer. Skader på hudens stratum corneum kan reducere den menneskelige krops modstand mod værdien af dens indre modstand. Fugtning af huden kan reducere dens modstand med 30 – 50 %. Fugt, der kommer på huden, opløser mineraler og fedtsyrer på dens overflade, fjernes fra kroppen sammen med sved og fedtsekret, bliver mere elektrisk ledende, forbedrer kontakten mellem huden og elektroderne og trænger ind i udskillelseskanalerne i sveden og fedtkirtler. Når huden fugtes i længere tid, løsner dens ydre lag sig, bliver mættet med fugt, og dens modstand kan falde endnu mere.

Når en person kortvarigt udsættes for termisk stråling eller forhøjet omgivelsestemperatur, falder modstanden i den menneskelige krop på grund af refleksudvidelsen af blodkar. Ved længere eksponering opstår sveden, hvorved hudens modstand falder.

Med en stigning i arealet af elektroderne falder modstanden af det ydre lag af huden RH, kapacitansen CH stiger, og modstanden af den menneskelige krop falder. Ved frekvenser over 20 kHz går den angivne indflydelse af elektrodeområdet praktisk talt tabt.

Den menneskelige krops modstand afhænger også af placeringen af elektrodernes påføring, hvilket forklares af den forskellige tykkelse af hudens stratum corneum, den ujævne fordeling af svedkirtler på kroppens overflade og den ulige grad af blodfyldning af hudkarrene.

Passagen af strøm gennem den menneskelige krop ledsages af lokal opvarmning af huden og en irriterende virkning, som forårsager en refleksudvidelse af hudkarrene og følgelig øget blodforsyning og øget svedtendens, hvilket igen fører til et fald i hudmodstand et givet sted. Ved lave spændinger (20 -30 V) på 1 - 2 minutter kan modstanden af huden under elektroderne falde med 10 - 40% (i gennemsnit med 25%).

En stigning i spændingen påført den menneskelige krop forårsager et fald i dens modstand. Ved spændinger på titusinder af volt opstår dette på grund af kroppens refleksreaktioner som reaktion på strømmens irriterende virkning (øget tilførsel af blodkar til huden, svedtendens). Når spændingen stiger til 100 V og derover, opstår der lokale og derefter kontinuerlige elektriske nedbrud af stratum corneum under elektroderne. Af denne grund, ved spændinger på omkring 200 V og højere, er modstanden af den menneskelige krop næsten lig med modstanden af det indre væv RVN.

Når man foretager en omtrentlig vurdering af risikoen for elektrisk stød, antages modstanden i den menneskelige krop at være 1 kOhm (R h = 1 kOhm). Den nøjagtige værdi af designmodstande ved udvikling, beregning og test af beskyttelsesforanstaltninger i elektriske installationer er valgt i overensstemmelse med GOST 12.038-82*.