Odolnost lidského těla - na čem závisí a jak se může změnit

Když se osoba dostane pod elektrické napětí, elektrický proud začne protékat jeho tělem a velikost tohoto proudu závisí nejen na velikosti aplikovaného napětí, ale také na odporu lidského těla. Mezitím není odpor lidského těla v žádném případě konstantní, jeho hodnota závisí na mnoha faktorech: na stavu osoby v okamžiku kontaktu (mentální a fyzický), na parametrech uzavřeného okruhu, na vnějších okolních podmínkách, ve kterých je osoba v okamžiku nárazu.

Lidské tělo se skládá z různých tkání a každý typ tkáně má svůj vlastní odpor. Například šlachy, kůže, tuková tkáň, chrupavka a kosti mají rezistivitu řádově 3 - 20 kOhm / m. Krev, svaly, míza, mozek a mícha - pouze od 0,5 do 1 Ohm / m. Ze všech těchto tkání je kůže nejodolnější, a proto je to právě kůže, která do značné míry určuje odolnost lidského těla vůči elektrickému proudu.

Lidská kůže má složitou strukturu. Jeho vnější vrstva - epidermis - zahrnuje několik strukturálních částí: vnější vrstva stratneum, která neobsahuje nervy ani krevní cévy, má proto nejvyšší odpor, a další vrstvy, jejichž odpor je mnohem menší než vrstva stratum corneum. Další je dermis - vnitřní vrstva, jejíž odolnost je také mnohem menší, což znamená, že odolnost stratum corneum je rozhodující pro celkový odpor pokožky.

Jeho odolnost je ovlivněna rezistencí kůže. Pokud je pokožka suchá a čistá, nemá žádné poškození, její rezistence leží v rozmezí 10 až 100 kOhm. Pokud jsou na kůži rány, škrábance, mikrotraumata, mohou výrazně snížit odolnost lidského těla vůči rezistenci pouze vnitřních tkání. Je zřejmé, že přítomnost výše uvedených lézí na kůži způsobuje úraz elektrickým proudem. Kontaminovaná a vlhká pokožka má také nižší odolnost.

Celkový odpor lidského těla, které se dostalo pod stres, může být reprezentován složením tří odporů spojených do série: dvou vrstev epidermy a jedné - rezistence dermy a vnitřních tkání. Takže vnitřní tkáně slouží společně s aplikovanými elektrodami, jako by kondenzátorové deskya epidermis je dielektrikum.

Výsledkem je, že pokud jsou elektrody aplikovány externě na tělo, získá se obvod z aktivního odporu vnitřních tkání a téměř kapacitního odporu epidermis. To znamená, že můžeme říci, že mluvíme o dielektrické konstantě od 100 do 200 a o specifickém odporu od 10 do 100 kΩ / m v obvodu sestávajícím z kondenzátoru a odpor.

Vnitřní tkáně mají aktivní odpor Rv s malou kapacitní složkou, která je téměř nezávislá na oblasti elektrod nebo na frekvenci a pohybuje se v rozmezí od 500 do 700 Ohmů.

Závisí to však na délce a průřezu částí těla a na odporu vnitřních orgánů. To znamená, že v ekvivalentní formě lze celkový odpor Zm lidského těla reprezentovat takto:

Při malém odporu lidského těla ztrácí kapacitní složka hodnotu:

Elektrický odpor lidského těla tedy závisí na následujících pěti faktorech:

• Z obecného psychologického a fyziologického stavu (individuální charakteristiky);

• Z podlahy - z tloušťky kůže (u mužů je rezistence vyšší než u žen);

• Od věku - od drsnosti kůže (u dospělých je rezistence vyšší než u dětí);

• Z vnějších podmínek (teplota, tlak, vlhkost, hustota);

• Z celkového stavu kůže (rány, špína, vlhkost atd.);

• Z vnějších podnětů (náhlý úder, injekce, světlo nebo zvuk), které mohou během několika minut snížit odpor o 20 - 50%.

Je snadno vidět, že elektrický odpor lidského těla není konstantní a není lineární, ale pro výpočty se předpokládá, že je 1 kOhm. Odpor lidského těla však záleží také na použitém napětí, protože v době elektrického šoku se může ukázat, že obvod také zahrnuje povrch podlahy, zeminu, boty, oblečení atd. Proud potom určí nejen odpor samotného těla. osoba, ale také schéma jeho zařazení do řetězce.

Dvoufázový dotyk

Při dvoufázovém dotyku člověk stojí na izolované základně a současně se dotýká dvou fází třífázové sítě nebo dvou vodičů jednofázové střídavé nebo stejnosměrné sítě. V tomto případě bude proud protékat rukama a životně důležitými orgány, což je velmi nebezpečné a ještě nebezpečnější, pokud se obvod objeví podél cesty paže - hlava. Tímto dotykem se může člověk dostat buď pod lineární mezifázové napětí, nebo pod plné provozní napětí elektrické instalace.

Pokud se osoba dotkla otevřených částí těla, pak je rezistence určena odporem těla, rezistencí kůže, pokud došlo k kontaktu s póly v oděvu, pak se odpor oděvu postupně přidá do obvodu.

Můžete porovnat tyto dvě možnosti. Odolnost suchého oblečení je od 10 do 15 kOhm a pro mokré oblečení od 0,5 do 1,5 kOhm. Je zřejmé, že odpor oblečení tak či onak omezuje proud lidským tělem, ačkoliv klesá 10 až 30krát, je-li oblečení mokré.

U suchého oblečení je šok cítit silným chvěním od prstů k zápěstí, to je 20 mA při 220 voltech. Pokud je oblečení mokré, lze ruce při 140 mA roztrhnout pouze z kontaktních bodů s určitým úsilím. Odolnost obuvi a podlahy se zde nezohledňuje, protože nejsou součástí řetězu.

Jednofázový nebo jednopólový dotyk

Člověk stojí na zemi a pouze jednou částí svého těla se dotýká elektrické instalace pod napětím a potenciál elektrické instalace se liší od potenciálu Země nebo jiné podpůrné plochy. V tomto případě osoba klesne pod napětí vůči zemi a proud v těle bude proudem zemní poruchy.

Aktuální cesta přes hlavu smyčky - nohy nebo paže - nohy, zatímco prostřednictvím životně důležitých orgánů. V řetězci bude zahrnuta odolnost: těla, oblečení, boty, podpěry. Odporové boty a podpěry jsou vzájemně spojeny paralelně.

V závislosti na materiálu podešve, ať už je mokrý nebo suchý, bude odolnost boty odlišná. Důležitou roli hraje podlahový materiál (nosná plocha):

• Podešev z mokré kůže má odpor 500 ohmů, suchý - 100 kOhm;

• Podrážka z mokré gumy - 1,5 kOhm; Podrážka ze suché gumy - 500 kOhm;

• Kovová podlaha - od 0 (suchý) do 10 Ohmů (mokrý);

• Suchá země - 20 kOhm, mokrá - 800 Ohm;

• Suchý beton - 2 megohmy, mokrý beton - 900 ohmů;

• Suché linoleum - 1,5 MOhm, mokré linoleum - 50 kOhm;

• Suchý kámen - 8,5 kOhm, mokrý kámen - 5 kOhm;

• Sníh nebo led - od 300 ohmů do 2 megohmů;

• Suchý písek - 8 kOhm, mokrý písek - 1,6 kOhm;

• Suchá černá půda - 160 Ohmů, mokrá černá půda - 50 Ohmů.

Jak vidíte, odolnost podpěry a obuvi hraje důležitou roli a často mnohokrát převyšuje odpor lidského těla, zejména v suchém stavu, což může někdy zachránit životy.

Když se dotknete instalačního pouzdra, které se z nějakého důvodu ukázalo být pod napětím, pokud není uzemnění, prochází veškerý proud skrz tělo. Pokud je přítomno uzemnění, hlavní část proudu prochází zemí a tělem - pouze malá část, což představuje menší riziko pro život.

Krokové napětí

Pokud osoba stojí na zemi poblíž zemního elektrodového systému a proud protéká zemí, pak tento proud může částečně protékat nohama skrz tělo osoby - skrze smyčku noha - noha, to je osoba spadne pod krokové napětí. Je vytvořen sekvenční řetězec, který se skládá z odporů podpěry, obuvi a těla.Odolnost obuvi a podpěrek zde hraje rozhodující roli a v suché formě jsou schopny vyvinout více stresu, než jaké přijme nahé tělo.