Žmogaus kūno atsparumas - nuo ko jis priklauso ir kaip jis gali pasikeisti

Kai žmogus gauna elektros įtampą, per jo kūną pradeda tekėti elektros srovė, o šios srovės dydis priklauso ne tik nuo taikomosios įtampos dydžio, bet ir nuo žmogaus kūno pasipriešinimo. Tuo tarpu žmogaus kūno pasipriešinimas jokiu būdu nėra pastovus, jo vertė priklauso nuo daugelio veiksnių: nuo asmens būklės kontakto metu (psichinės ir fizinės), nuo uždaros grandinės parametrų, nuo išorinių aplinkos sąlygų, kuriomis asmuo yra smūgio metu.

Žmogaus kūną sudaro įvairūs audiniai, ir kiekvienas audinių tipas turi savo atsparumą. Pavyzdžiui, sausgyslių, odos, riebalinio audinio, kremzlės ir kaulų varža yra nuo 3 iki 20 kOhm / m. Kraujas, raumenys, limfa, smegenys ir nugaros smegenys - tik nuo 0,5 iki 1 omo / m. Iš visų šių audinių oda yra atspari, todėl būtent oda daugiausia lemia žmogaus kūno atsparumą elektros srovei.

Žmogaus oda turi sudėtingą struktūrą. Išorinis jo sluoksnis - epidermis - apima keletą struktūrinių dalių: išorinis stratum corneum, kuriame nėra nei nervų, nei kraujagyslių, todėl turi didžiausią pasipriešinimą, ir kiti sluoksniai, kurių atsparumas yra daug mažesnis nei stratum corneum. Kitas yra derma - vidinis sluoksnis, kurio pasipriešinimas taip pat yra daug mažesnis, o tai reiškia, kad ragenos sluoksnio pasipriešinimas yra lemiamas visos odos atsparumui.

Odos atsparumui turi įtakos jos būklė. Jei oda yra sausa ir švari, nepažeista, jos atsparumas yra nuo 10 iki 100 kOhm. Jei ant odos yra įpjovimų, įbrėžimų, mikrotraumų, jos gali labai sumažinti žmogaus kūno atsparumą tik vidinių audinių atsparumui. Akivaizdu, kad dėl minėtų pažeidimų odoje elektros šokas tampa pavojingesnis. Užteršta ir drėgna oda taip pat pasižymi mažesniu atsparumu.

Bendras streso patirto žmogaus kūno atsparumas gali būti apibūdinamas kaip susidedantis iš trijų pasipriešinimų, sujungtų nuosekliai: du epidermio sluoksniai ir vienas - dermos ir vidinių audinių atsparumas. Taigi vidiniai audiniai tarnauja kartu su taikomais elektrodais tarsi kondensatorių plokštėso epidermis yra dielektrikas.

Dėl to, jei elektrodai yra dedami į kūną iš išorės, gaunama grandinė iš aktyvaus vidinių audinių pasipriešinimo ir beveik talpinio epidermio pasipriešinimo. Tai yra, mes galime pasakyti, kad mes kalbame apie dielektrinę konstantą nuo 100 iki 200 ir apie varžą nuo 10 iki 100 kΩ / m grandinėje, kurią sudaro kondensatorius ir rezistorius.

Vidiniai audiniai turi aktyviąją varžą Rv su mažu talpiniu komponentu, kuris beveik nepriklauso nuo elektrodų ploto ar dažnio ir svyruoja nuo 500 iki 700 omų.

Bet tai priklauso nuo kūno dalių ilgio ir skerspjūvio bei nuo vidaus organų atsparumo. Tai yra, lygiaverte forma, bendrą žmogaus kūno atsparumą Zm galima apibūdinti taip:

Esant mažam žmogaus kūno pasipriešinimui, talpinis komponentas praranda vertę:

Taigi žmogaus kūno elektrinė varža priklauso nuo šių penkių veiksnių:

• Iš bendros psichologinės ir fiziologinės būsenos (individualios savybės);

• Nuo grindų - nuo odos storio (vyrams pasipriešinimas didesnis nei moterims);

• Nuo amžiaus - nuo odos nelygumų (suaugusiesiems atsparumas didesnis nei vaikams);

• Nuo išorinių sąlygų (temperatūra, slėgis, drėgmė, tankis);

• Nuo bendros odos būklės (žaizdų, nešvarumų, drėgmės ir kt.);

• Iš išorinių dirgiklių (staigus smūgis, injekcija, šviesa ar garsas), kurie per kelias minutes gali sumažinti pasipriešinimą 20 - 50%.

Nesunku pastebėti, kad žmogaus kūno elektrinė varža nėra pastovi ir netiesinė, tačiau skaičiavimams manoma, kad ji yra 1 kOhm. Nepaisant to, žmogaus kūno atsparumas taip pat priklauso nuo naudojamos įtampos, nes elektros smūgio metu gali paaiškėti, kad į grandinę taip pat įeina grindų paviršius, dirvožemis, batai, drabužiai ir pan. Srovė lems ne tik paties kūno atsparumą. asmuo, bet ir jo įtraukimo į grandinę schema.

Dviejų fazių prisilietimas

Dviejų fazių prisilietimu žmogus stovi ant izoliuotos bazės, tuo pačiu paliesdamas dvi trifazio tinklo fazes arba du vienfazio kintamos ar nuolatinės srovės tinklo laidus. Tokiu atveju srovė tekės per rankas ir per gyvybiškai svarbius organus, o tai yra labai pavojinga, o dar pavojingesnė, jei grandinė vyksta išilgai rankos - galvos kelio. Dėl šio prisilietimo žmogus gali gauti tiek tiesinę tarpfazių įtampą, tiek veikdamas visą elektros įrenginio veikimo įtampą.

Jei asmuo palietė atviras kūno dalis, tada pasipriešinimą lemia kūno pasipriešinimas, odos atsparumas, jei per drabužius buvo kontaktas su poliais, tada drabužių pasipriešinimas pridedamas prie grandinės nuosekliai.

Galite palyginti šias dvi galimybes. Sausų drabužių atsparumas yra nuo 10 iki 15 kOhm, o šlapių drabužių - nuo 0,5 iki 1,5 kOhm. Akivaizdu, kad drabužių atsparumas vienaip ar kitaip riboja srovę per žmogaus kūną, nors ji sumažėja 10–30 kartų, jei drabužiai yra šlapi.

Esant sausiems drabužiams, šokas jaučiamas stipriai drebant nuo pirštų iki riešo, tai yra 20 mA, esant 220 voltų įtampai. Jei drabužiai yra šlapi, esant 140 mA, rankas galima atitraukti tik nuo tam tikrų pastangų. Čia neatsižvelgiama į batų ir grindų atsparumą, nes jie neįeina į grandinę.

Vienfazis arba vieno poliaus prisilietimas

Žmogus stovi ant žemės ir tik su viena jo kūno dalimi paliečia elektros įrenginį esant įtampai, o elektros instaliacijos potencialas skiriasi nuo žemės ar kito atraminio paviršiaus potencialo. Tokiu atveju žmogus patenka į įtampą žemės atžvilgiu, o srovė per kūną bus žemės kaltės srovė.

Dabartinis kelias per kilpos galvą - kojas ar ranką - per gyvybiškai svarbius organus. Atsparumas bus įtrauktas į grandinę: kūnai, drabužiai, batai, atramos. Atsparūs batai ir atramos yra sujungti vienas su kitu lygiagrečiai.

Batų atsparumas bus skirtingas, atsižvelgiant į pado medžiagą, nesvarbu, ar jis drėgnas, ar sausas. Svarbų vaidmenį atlieka grindų medžiaga (atraminis paviršius):

• Šlapios odos pado atsparumas yra 500 omų, sauso - 100 kOhm;

• Šlapias guminis padas - 1,5 kOhm; sausas guminis padas - 500 kOhm;

• Metalinės grindys - nuo 0 (sausos) iki 10 omų (šlapios);

• Sausa žemė - 20 kOhm, drėgna - 800 omų;

• Sausas betonas - 2 megohmai, šlapias betonas - 900 omų;

• Sausas linoleumas - 1,5 MOhm, drėgnas linoleumas - 50 kOhm;

• Sausas akmuo - 8,5 kOhm, šlapias akmuo - 5 kOhm;

• Sniegas ar ledas - nuo 300 omų iki 2 megohmų;

• Sausas smėlis - 8 kOhm, drėgnas smėlis - 1,6 kOhm;

• Sausas juodas dirvožemis - 160 omų, drėgnas juodas dirvožemis - 50 omų.

Kaip matote, atramų ir batų atsparumas vaidina svarbų vaidmenį ir dažnai daug kartų viršija žmogaus kūno pasipriešinimą, ypač sausoje būsenoje, o tai kartais gali išgelbėti gyvybes.

Kai paliesite montavimo korpusą, kuris dėl tam tikrų priežasčių pasirodė maitinamas, jei nėra įžeminimo, visa srovė eis per kūną. Jei yra įžeminimas, tada pagrindinė srovės dalis eis per žemę, o per kūną - tik maža dalis, tai reiškia mažesnę riziką gyvybei.

Žingsnio įtampa

Jei žmogus stovi ant žemės šalia žemės elektrodų sistemos, o srovė teka per žemę, tada ši srovė gali iš dalies tekėti per kojas per žmogaus kūną - per kilpos koją - koją, tai yra žmogus pateks į pakopinę įtampą. Sudaroma nuosekli grandinė, susidedanti iš atramos, batų ir kūno atsparumo.Čia lemiamą vaidmenį vaidina batų ir atramų pasipriešinimas, o sausa forma jie sugeba patirti daugiau streso, nei priims nuogas kūnas.