ВТБ Дебетовая карта
ГОСТ Р 70646.1-2023 Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 1. Общие аспекты.

ГОСТ Р 70646.1-2023 Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 1. Общие аспекты.

        ГОСТ Р 70646.1-2023

 

 НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

 

 ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА НА ЛЮДЕЙ И ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ

 

 Часть 1

 

 Общие аспекты

 

 Effects of current on human beings and livestock. Part 1. General aspects

ОКС 13.260

Дата введения 2023-08-01

 

 Предисловие

     

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "НПФ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА: НАУКА И ПРАКТИКА" (ООО "НПФ ЭЛНАП") и Обществом с ограниченной ответственностью "Ресурсосберегающие Специальные Технологии и Системы" (ООО "РСТС")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 336 "Заземлители и заземляющие устройства различного назначения"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 июня 2023 г. N 403-ст

4 Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений международного стандарта МЭК 60479-1:2018* "Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 1. Общие аспекты" (IEC 60479-1:2018 "Effects of current on human beings and livestock - Part 1: General aspects", NEQ)

 

           

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

 

 Введение

Настоящий стандарт является первой частью серии стандартов под общим наименованием "Воздействие электрического тока на людей и домашних животных". В данной части стандарта рассмотрены основные вопросы влияния на тело человека и домашних животных протекающего по нему электрического тока.

При заданном пути протекания тока по телу человека опасность для него зависит, главным образом, от силы тока и длительности его протекания. Однако, времятоковые характеристики во многих случаях не могут быть применены для разработки мероприятий по защите от поражения электрическим током напрямую. Необходимым параметром для этой цели является зависимость допустимого уровня напряжения прикосновения (т.е. произведение тока через тело, называемого током прикосновения, и полного электрического сопротивления тела) от времени. Необходимо знать зависимость между током и напряжением, которая нелинейна, так как полное сопротивление тела человека зависит от приложенного напряжения прикосновения. Различные части человеческого тела (кожа, кровь, мышцы, другие ткани и суставы) составляют суммарное полное электрическое сопротивление, состоящее из активной и емкостной составляющих.

Значение полного сопротивления тела человека зависит от ряда факторов, в частности, от пути протекания тока, значения напряжения прикосновения, длительности протекания тока, частоты тока, степени увлажнения кожи, площади контакта с электрической цепью, силы прижатия к электроду и температуры.

Значения полного сопротивления, приведенные в настоящем стандарте, получены в результате экспериментальных измерений, главным образом, на трупах, а также на небольшом количестве живых людей.

Сведения о воздействии переменного тока базируются, главным образом, на исследованиях воздействия переменного тока частотой 50/60 Гц, наиболее распространенного в электроустановках. Приведенные в стандарте значения считают действительными для диапазона частот от 15 до 100 Гц, при этом пороговые значения на границах этого диапазона выше, чем на частоте 50-60 Гц. Основной причиной летального исхода при несчастных случаях в электроустановках считают фибрилляцию желудочков.

Несчастные случаи на постоянном токе случаются гораздо реже, чем этого можно было бы ожидать, исходя из количества установок с постоянным током, и несчастные случаи с летальным исходом происходят в них только при очень неблагоприятных условиях, например в шахтах. Частично это вызвано тем, что на постоянном токе усилие отпускания ниже и тем, что для времени воздействия более периода сердечного цикла порог фибрилляции желудочков существенно выше, чем на переменном токе.

В настоящем стандарте приведены пороговые значения токов, которые можно применять в отношении лиц, находящихся в нормальном физиологическом состоянии, включая детей независимо от их возраста и веса.

Следует принимать во внимание такие вопросы, как вероятность повреждения изоляции, вероятность прямого прикосновения к токоведущим частям или косвенного прикосновения к проводящим частям, соотношение между напряжением прикосновения и напряжением при повреждении изоляции, имеющийся опыт, техническая осуществимость и экономическая целесообразность. Эти параметры необходимо учитывать при разработке требований по безопасности, например при определении рабочих характеристик защитных устройств для электроустановок.

В настоящем стандарте приведены результаты исследований, которые использованы в качестве основы для разработки требований к защите от поражения электрическим током.

В настоящем стандарте определены пороги фибрилляции желудочков, которые являются основной причиной летального исхода от поражения электрическим током. Результаты последних исследований физиологии сердца и порогов фибрилляции сделали возможным выполнение уточненной оценки влияния основных физических параметров и, в особенности, длительности протекания тока.

Приведенные в стандарте сведения, главным образом, основаны на экспериментах с животными и на информации, полученной при клинических наблюдениях. Лишь единичные эксперименты с токами малой длительности были проведены на живых людях.

В настоящем стандарте также учтен опыт отечественных исследований в области воздействия электрического тока на человека при разрабке* нормативных документов по охране труда [1], [2].

 

Целью разработки настоящего стандарта является обеспечение защиты людей и домашних животных от поражения электрическим током. Требования стандарта необходимо учитывать при определении предельно допустимых значений напряжения и тока прикосновения и шага, а также при выборе мер защиты людей и домашних животных от поражения электрическим током.

 

      1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает общие аспекты в области воздействия на человека и домашних животных протекающих по ним постоянного или переменного синусоидального токов в диапазоне частот от 15 до 100 Гц.

Настоящий стандарт может быть применен для определения пороговых значений напряжений прикосновения и шага на переменном и постоянном токах в зависимости от пути протекания тока через тело, площади контакта электрода с кожей, влажности места контакта.

Настоящий стандарт содержит характеристики электрического сопротивления тела человека и домашних животных и факторы, влияющие на его значение.

Требования стандарта необходимо учитывать при определении предельно допустимых значений напряжения и тока прикосновения и шага, а также при выборе мер защиты людей и животных от поражения электрическим током.

Настоящий стандарт предназначен для применения при разработке стандартов по безопасности в соответствии с положениями ГОСТ IEC Guide 104 (см. также [3]).

 

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ IEC Guide 104 Подготовка публикаций по безопасности и использование основополагающих и групповых публикаций по безопасности

ГОСТ Р 70646.2-2023 Воздействие электрического тока на людей и домашних животных. Часть 2. Специальные аспекты

ГОСТ Р МЭК 60601-1 Изделия медицинские электрические. Часть 1. Общие требования безопасности с учетом основных функциональных характеристик

ГОСТ Р МЭК 60990 Методы измерения тока прикосновения и тока защитного проводника

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

 

      3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 Общие термины

3.1.1 продольный ток (longitudinal current): Ток, протекающий вдоль туловища человека, например от руки к ноге.

3.1.2 поперечный ток (transverse current): Ток, протекающий поперек туловища человека, например от руки к руке.

3.1.3
внутреннее полное сопротивление тела человека
(internal impedance of the human body,
): Полное электрическое сопротивление между двумя электродами, находящимися в контакте с телом человека, за вычетом сопротивления кожи.
 

Примечание - При определении внутреннего сопротивления тела домашнего животного сопротивление копыт, при их наличии, также не учитывают.

3.1.4
полное сопротивление кожи
(impedance of the skin,
): Полное электрическое сопротивление между электродом на коже и проводящими тканями, расположенными под кожей.
 
3.1.5
общее полное сопротивление тела человека
(total impedance of the human body,
): Сумма внутреннего полного сопротивления тела человека и полного сопротивления кожи в комплексном виде.
 
Примечание - При определении внутреннего сопротивления тела домашнего животного сопротивление
представляет собой векторную сумму внутреннего полного сопротивления и полных сопротивлений шкуры, кожи и копыт, при их наличии.
 
3.1.6
полное сопротивление шкуры и кожи
(impedance of the hide and skin,
): Полное электрическое сопротивление между электродом на шкуре и/или коже и проводящими тканями, расположенными под кожей.
 
3.1.7
полное сопротивление копыта
(impedance of the hoof,
): Полное электрическое сопротивление между электродом под копытом и проводящими тканями, расположенными над ним.
 
3.1.8
начальное активное сопротивление тела человека
(initial resistance of the human body,
): Активное электрическое сопротивление, определяющее амплитудное значение тока в момент начала воздействия напряжения прикосновения.
 

Примечание - Для тела домашнего животного активным сопротивлением шкуры, при ее наличии, пренебрегают, а активное сопротивление копыт, при их наличии, учитывают.

3.1.9 сухие условия (dry condition): Состояние влажности поверхности контактного участка кожи человека, находящегося в покое в помещении при нормальных условиях.

3.1.10
влажные условия
(water-wet condition): Состояние поверхности контактного участка кожи человека, подвергнутого действию воды из источника коммунального водоснабжения (среднее удельное электрическое сопротивление
3500 Ом·см, pH = 7-9) в течение 1 мин.
 
3.1.11
условия увлажнения соленой водой
(saltwater-wet condition): Состояние поверхности контактного участка кожи человека, подвергнутого действию 3% водного раствора хлорида натрия (среднее удельное электрическое сопротивление
30 Ом·см, pH = 7-9) в течение 1 мин.
 

Примечание - Данные условия служат для моделирования кожи вспотевшего человека или человека, после погружения в морскую воду. Необходимы дополнительные исследования.

3.1.12
коэффициент отклонения
(deviation factor,
): Общее полное сопротивление тела человека
для заданного значения процентильного ранга населения, деленное на общее полное сопротивление тела человека
. Для процентильного ранга населения, равного 50%, при заданном напряжении прикосновения
 
.                                              (1)
 

3.2 Воздействие синусоидальных переменных токов частотой от 15 до 100 Гц

3.2.1 порог чувствительности (threshold of perception): Минимальное значение тока прикосновения, вызывающее у человека, через тело которого он протекает, любое ощущение.

3.2.2 порог реакции (threshold of reaction): Минимальное значение тока прикосновения, вызывающее непроизвольные мышечные сокращения.

3.2.3 порог отпускания (threshold of let-go): Максимальное значение тока прикосновения, при протекании которого человек, держащийся за электроды, способен их отпустить.

3.2.4 порог сковывания мышц (threshold of immobilization): Минимальное значение тока прикосновения, протекающего через тело человека или домашнего животного (или его часть), при котором возникает мышечная реакция, не позволяющая человеку или животному совершать произвольные движения в течение всего времени протекания тока.

3.2.5 порог фибрилляции желудочков (threshold of ventricular fibrillation): Минимальное значение тока прикосновения, протекающего через тело человека или домашнего животного (или его часть), при котором возникает фибрилляция желудочков сердца.

Примечание - Фибрилляция желудочков - это ненормальный сердечный ритм, при котором происходит непоследовательное, хаотическое возбуждение и сокращение отдельных желудочковых волокон.

3.2.6 коэффициент сердечного тока F (heart-current factor, F): Отношение напряженности электрического поля (плотности тока) в сердце при заданном пути протекания тока по телу к напряженности электрического поля (плотности тока) в сердце для тока прикосновения того же значения, протекающего от кисти левой руки к ступням ног.

Примечание - В сердце плотность тока прямо пропорциональна напряженности электрического поля.

3.2.7 период уязвимости (vulnerable period): Сравнительно небольшая часть сердечного цикла, в течение которой сердечные мышечные волокна находятся в состоянии неоднородной возбудимости, и при воздействии на них электрического тока достаточной силы происходит фибрилляция желудочков.

Примечание - Период уязвимости соответствует первой части зубца T на электрокардиограмме, что составляет приблизительно 10% длительности сердечного цикла.

3.3 Воздействие постоянного тока

3.3.1
общее активное сопротивление тела человека
(total body resistance,
): Сумма внутреннего активного сопротивления тела человека и активного сопротивления кожи.
 

3.3.2 коэффициент эквивалентности постоянного и переменного тока k (direct current/alternating current (DC/AC) equivalence factor, k): Отношение значения постоянного тока к действующему значению переменного тока, при которых вероятность возникновения фибрилляции желудочков одинакова.

Примечание - Например, для времени воздействия больше, чем длительность одного сердечного цикла и 50% вероятности возникновения фибрилляции желудочков коэффициент эквивалентности k для 10 с примерно равен:

.                                             (2)
 

3.3.3 восходящий ток (upward current): Постоянный ток прикосновения, протекающий по телу человека в случаях, когда ступни ног находятся под положительным потенциалом.

3.3.4 нисходящий ток (downward current): Постоянный ток прикосновения, протекающий по телу человека в случаях, когда ступни ног находятся под отрицательным потенциалом.

 

      4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ВГУ - верхняя граница уязвимости;

НГУ - нижняя граница уязвимости;

РВА - реакция на включение анодного тока;

РВК - реакция на включение катодного тока;

РОА - реакция на отключение анодного тока;

РОК - реакция на отключение катодного тока;

ФЖ - фибрилляция желудочков;

ЭКГ - электрокардиограмма;

AC - переменный ток;

DC - постоянный ток.

 

      5 Общие требования

     

 

      5.1 Полное электрическое сопротивление тела человека и домашних животных

5.1.1 Общие положения

Значение полного сопротивления тела зависит от ряда факторов, в частности, от пути протекания тока, значения напряжения прикосновения, длительности протекания тока, частоты тока, степени увлажнения кожи, площади контакта с электрической цепью, силы прижатия в месте контакта и температуры.

Принципиальная электрическая схема полного сопротивления тела человека приведена на рисунке А.1.

Примечание - Электрическая схема замещения тела человека приведена в приложении Б.

 

      5.2 Внутреннее полное сопротивление тела человека
 

Внутреннее полное сопротивление тела человека имеет практически только резистивную составляющую. Его значение зависит, в первую очередь, от пути протекания тока по телу и, в меньшей степени, от площади контакта с электрической цепью.

Примечание - Измерения показывают, что имеется небольшая емкостная составляющая (см. пунктирную линию на рисунке А.1).

На рисунке А.2 приведены значения внутреннего полного сопротивления тела человека для различных частей тела, выраженные в процентах от сопротивления для пути протекания тока от кисти руки к ступне ноги.

Для путей протекания тока между кистями рук или от кисти руки до ступней ног основные составляющие полного сопротивления дают конечности (руки и ноги). Пренебрегая сопротивлением туловища, получают упрощенную принципиальную схему, которая показана на рисунке А.3.

Примечание - Для упрощения принципиальной схемы предполагают, что полные сопротивления рук и ног равны.

 

      5.3 Полное сопротивление кожи
 

Внутреннее полное сопротивление кожи можно представить как сеть резисторов и конденсаторов. Она состоит из полупроводящего слоя и маленьких проводящих элементов (пор). Полное сопротивление кожи уменьшается с ростом силы тока. Иногда можно наблюдать отметки от тока (см. 5.7).

Значение полного сопротивления зависит от напряжения, частоты, длительности протекания тока, площади контакта с электрической цепью, силы прижатия в месте контакта, влажности кожи, температуры и типа кожи.

При небольших значениях напряжения прикосновения значения полного сопротивления кожи изменяется в широких пределах даже у одного человека в зависимости от площади контакта с электрической цепью, условий в месте контакта (сухо, влажно, имеется пот), температуры, частоты дыхания и т.п. При более высоких значениях напряжения прикосновения значение полного сопротивления кожи существенно уменьшается и становится пренебрежимо малым при ее электрическом пробое.

С увеличением частоты тока полное сопротивление кожи уменьшается.

 

      5.4 Общее полное сопротивление тела человека
 

Общее полное сопротивление тела человека включает в себя активную и емкостную составляющие.

При небольших значениях напряжения прикосновения существенно меняется полное сопротивление кожи
и, вследствие этого, значение общего полного сопротивления тела
меняется в широких пределах. При более высоких значения напряжения прикосновения общее полное сопротивление все менее зависит от сопротивления кожи и его значение стремится к значению внутреннего полного сопротивления
(см. рисунки А.4-А.9).
 

Учитывая зависимость полного сопротивления кожи от частоты, значение общего полного сопротивления тела человека на постоянном токе наибольшее и снижается с увеличением частоты.

 

      5.5 Факторы, определяющие начальное активное сопротивление тела человека
 
В начальный момент приложения напряжения прикосновения емкостные составляющие сопротивления тела человека не заряжены. По этой причине полные сопротивления кожи
и
пренебрежимо малы и начальное активное сопротивление
примерно равно внутреннему полному сопротивлению тела человека
(см. рисунок А.1). Начальное активное сопротивление
зависит, в основном, от пути протекания тока и, в меньшей степени, от площади контакта с электрической цепью.
 
Начальное активное сопротивление
определяет амплитуду тока коротких импульсов (например, удар током от электроограждения).
 
      5.6 Значения общего полного сопротивления тела человека
 

5.6.1 Значения общего полного сопротивления тела человека при большой, средней и маленькой площадях контакта с электрической цепью

На рисунках А.7-А.9 показана зависимость общего полного сопротивления тела
на переменном токе при изменении напряжения прикосновения
в диапазоне от 25 до 200 В для процентильного ранга населения, равного 50%, при большой, средней и маленькой площадях контакта с электрической цепью (значения площади составляют примерно 10000, 1000, 100 мм
соответственно) в сухих, влажных условиях, условиях увлажнения соленой водой.
 

5.6.2 Синусоидальные переменные токи частотой 50/60 Гц при большой площади контакта с электрической цепью

В таблицах 1-3 приведены значения общего полного сопротивления тела человека для пути протекания тока от кисти одной руки до кисти другой руки при большой (приблизительно 10000 мм
) площади контакта с электрической цепью в сухих условиях (см. таблицу 1), во влажных условиях (см. таблицу 2) и в условиях увлажнения соленой водой (см. таблицу 3).
 

На рисунке А.4 приведены значения общего полного сопротивления тела для значений напряжения прикосновения от 25 до 700 В при большой площади контакта с электрической цепью в сухих, влажных условиях и условиях увлажнения соленой водой для процентильного ранга населения, равного 50%.

В таблицах 1-3 приведены результаты последних исследований в отношении общего полного сопротивления
тела взрослых. В настоящее время считают, что общее полное сопротивление
тела детей несколько превосходит эти значения, но находится примерно на том же уровне.
 
Таблица 1 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при большой площади контакта с электрической цепью в сухих условиях
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

1750

 

3250

6100

50

1375

 

2500

4600

75

1125

 

2000

3600

100

990

 

1725

3125

125

900

 

1550

2675

150

850

 

1400

2350

175

825

 

1325

2175

200

800

 

1275

2050

225

775

 

1225

1900

400

700

 

950

1275

500

625

 

850

1150

700

575

 

775

1050

1000

575

775

1050

Предельное значение, равное внутреннему полному сопротивлению

575

775

1050

Примечания

 

1 Некоторые измерения показывают, что общее полное сопротивление для пути протекания тока от кисти руки до стопы ноги несколько ниже, чем для пути между кистями рук (от 10% до 30%).

 

2 Для живых людей значения
соответствуют длительности протекания тока приблизительно 0,1 с. Для
длительностей протекания тока значения
могут снижаться (от 10% до 20%), и после полного пробоя кожи значение
приближается к значению внутреннего полного сопротивления тела
.
 

3 Для стандартного значения напряжения 230 В (трехфазная система ~230/400 В с нейтралью) можно принять, что значения общего полного сопротивления тела аналогичны сопротивлению при напряжении прикосновения 225 В.

 

4 Значения
округлены с точностью до 25 Ом.
 

 

Таблица 2 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при большой площади контакта с электрической цепью во влажных условиях
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

1175

2175

4100

50

 

1100

2000

3675

75

 

1025

1825

3275

100

 

975

1675

2950

125

 

900

1550

2675

150

 

850

1400

2350

175

 

825

1325

2175

200

 

800

1275

2050

225

 

775

1225

1900

400

 

700

950

1275

500

 

625

850

1150

700

 

575

775

1050

1000

575

775

1050

Предельное значение, равное внутреннему полному сопротивлению

575

775

1050

Примечания

 

1 Некоторые измерения показывают, что общее полное сопротивление для пути протекания тока от кисти руки до стопы ноги несколько ниже, чем для пути между кистями рук (от 10% до 30%).

 

2 Для живых людей значения
соответствуют длительности протекания тока приблизительно 0,1 с. Для
длительностей протекания тока значения
могут снижаться (от 10% до 20%), и после полного пробоя кожи значение
приближается к значению внутреннего полного сопротивления тела
.
 

3 Для стандартного значения напряжения 230 В (трехфазная система ~230/400 В с нейтралью) можно принять, что значения общего полного сопротивления тела аналогичны сопротивлению при напряжении прикосновения 225 В.

 

4 Значения
округлены с точностью до 25 Ом.
 

 

Таблица 3 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при большой площади контакта с электрической цепью в условиях увлажнения соленой водой
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

960

1300

1755

50

 

940

1275

1720

75

 

920

1250

1685

100

 

880

1225

1655

125

 

850

1200

1620

150

 

830

1180

1590

175

 

810

1155

1560

200

 

790

1135

1530

225

 

770

1115

1505

400

 

700

950

1275

500

 

625

850

1150

700

 

575

775

1050

1000

575

775

1050

Предельное значение, равное внутреннему полному сопротивлению

575

775

1050

Примечания

 

1 Некоторые измерения показывают, что общее полное сопротивление для пути протекания тока от кисти руки до стопы ноги несколько ниже, чем для пути между кистями рук (от 10% до 30%).

 

2 Вследствие низкого сопротивления кожи в данном случае можно принять, что значение
мало зависит от длительности протекания тока; значение
близко к значению внутреннего полного сопротивления тела
.
 

3 Для стандартного значения напряжения 230 В (трехфазная система ~230/400 В с нейтралью) можно принять, что значения общего полного сопротивления тела аналогичны сопротивлению при напряжении прикосновения 225 В.

 

4 Значения
округлены с точностью до 25 Ом.
 

 

Значения в таблицах 1-3 получены в результате измерений, выполненных на трупах и на живых людях (взрослые, мужчины и женщины), как указано в приложении В.

При напряжениях выше 125 В для влажных условий и выше 400 В для условий увлажнения соленой водой значения общего полного сопротивления тела такие же, как и для сухих условий (см. рисунок А.4).

5.6.3 Синусоидальные переменные токи частотой 50/60 Гц при средней и маленькой площадях контакта с электрической цепью

Значения внутреннего полного сопротивления
и начального активного сопротивления тела
(см. 5.5) очень слабо зависят от площади поверхности, контактирующей с электрической цепью.
 

Однако, если площадь контакта очень мала, порядка единиц квадратных миллиметров, эти значения возрастают.

После пробоя кожи (при напряжении прикосновения более 100 В и
длительностях протекания тока) значение общего полного сопротивления тела
становится близким к значению внутреннего полного сопротивления тела
и, поэтому, мало зависит от площади и влажности места контакта с электрической цепью.
 
В приложении В описаны эксперименты по определению зависимостей общего полного сопротивления тела
от площади контакта для переменного тока частотой 50 Гц в сухих, влажных условиях и условиях увлажнения соленой водой, проведенные на живых людях, для напряжений прикосновения от 25 до 200 В.
 
Примечание - Экспериментальные зависимости значений
от площади контакта для напряжений прикосновения более 200 В отсутствуют для любых условий в месте контакта как для живых людей, так и для трупов.
 
На рисунке А.5 приведена зависимость общего полного сопротивления тела
для пути протекания тока между кистями рук от площади контакта (от 1 мм
до примерно 8000 мм
) в сухих условиях для напряжений прикосновения от 25 до 200 В на переменном токе частотой 50 Гц, полученная при измерениях на одном человеке. При напряжениях прикосновения менее 100 В и малых площадях контакта порядка единиц квадратных миллиметров отклонения в результатах измерений могут составлять до плюс 50% среднего значения, в зависимости от температуры, давления, положения ладони и т.п.
 
На рисунке А.6 приведена зависимость общего полного сопротивления тела
, измеренного между кончиками указательных пальцев левой и правой рук (площадь контакта составляет приблизительно 1250 мм
), от напряжения прикосновения в диапазоне от 25 до 200 В на частоте 50/60 Гц.
 

По рисунку А.6 можно определить, что полное сопротивление указательного пальца (компонент общего полного сопротивления) при напряжении прикосновения 200 В составляет приблизительно 1000 Ом.

Измерения общего полного сопротивления тела
, результаты которых представлены на рисунках А.5 и А.6, выполнены на одном живом человеке.
 
На основе имеющихся в настоящее время результатах исследований ниже приведены данные об общем полном сопротивлении тела
для больших, средних и маленьких площадей контакта с электрической цепью (приблизительно 10000, 1000 и 100 мм
соответственно) для сухих, влажных условий и условий увлажнения соленой водой для процентильных рангов населения равных 5%, 50% и 95%.
 

Для большой площади контакта с электрической цепью значения представлены в таблицах 1-3, при этом рассмотрены значения напряжений прикосновения от 25 до 1000 В на переменном токе частотой 50/60 Гц для сухих, влажных условий и условий увлажнения соленой водой.

Для средней площади контакта с электрической цепью значения представлены в таблицах 4-6, при этом рассмотрены значения напряжений прикосновения от 25 до 200 В на переменном токе частотой 50/60 Гц для сухих, влажных условий и условий увлажнения соленой водой.

Для маленькой площади контакта с электрической цепью значения представлены в таблицах 7-9, при этом рассмотрены значения напряжений прикосновения от 25 до 200 В на переменном токе частотой 50/60 Гц для сухих, влажных условий и условий увлажнения соленой водой.

Таблица 4 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при средней площади контакта с электрической цепью в сухих условиях в диапазоне напряжений прикосновения от 25 до 200 В (значения округлены с точностью до 25 Ом)
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

11125

20600

38725

50

 

7150

13000

23925

75

 

4625

8200

14750

100

 

3000

5200

9150

125

 

2350

4000

6875

150

 

1800

3000

5050

175

 

1550

2500

4125

200

1375

2200

3525

 

Таблица 5 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при средней площади контакта с электрической цепью во влажных условиях в диапазоне напряжений прикосновения от 25 до 200 В (значения округлены с точностью до 25 Ом)
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

5050

9350

17575

50

 

4100

7450

13700

75

 

3400

6000

10800

100

 

2800

4850

8525

125

 

2350

4000

6875

150

 

1800

3000

5050

175

 

1550

2500

4125

200

1375

2200

3525

 

Таблица 6 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при средней площади контакта с электрической цепью в условиях увлажнения соленой водой в диапазоне напряжений прикосновения от 25 до 200 В (значения округлены с точностью до 5 Ом)
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

1795

2425

3275

50

 

1765

2390

3225

75

 

1740

2350

3175

100

 

1715

2315

3125

125

 

1685

2280

3075

150

 

1660

2245

3030

175

 

1525

2210

2985

200

1350

2175

2935

 

Таблица 7 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при маленькой площади контакта с электрической цепью в сухих условиях в диапазоне напряжений прикосновения от 25 до 200 В (значения округлены с точностью до 25 Ом)
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

91250

169000

317725

50

 

74800

136000

250250

75

 

42550

74000

133200

100

 

23000

40000

70400

125

 

12875

22000

37850

150

 

7200

12000

20225

175

 

4000

6500

10725

200

3500

5400

8650

 

Таблица 8 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при маленькой площади контакта с электрической цепью во влажных условиях в диапазоне напряжений прикосновения от 25 до 200 В (значения округлены с точностью до 25 Ом)
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

39700

73500

138175

50

 

29800

54200

99725

75

 

22600

40000

72000

100

 

17250

30000

52800

125

 

12875

22000

37850

150

 

7200

12000

20225

175

 

4000

6500

10725

200

3500

5400

8650

 

Таблица 9 - Общее полное сопротивление тела человека
для пути протекания переменного тока частотой 50/60 Гц между кистями рук при маленькой площади контакта с электрической цепью в условиях увлажнения соленой водой в диапазоне напряжений прикосновения от 25 до 200 В (значения округлены с точностью до 5 Ом)
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом, не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

5400

7300

9855

50

 

5105

6900

9315

75

 

4845

6550

8840

100

 

4590

6200

8370

125

 

4330

5850

7900

150

 

4000

5550

7490

175

 

3700

5250

7085

200

3400

5000

6750

 

5.6.4 Синусоидальные переменные токи частотой до 20 кГц и выше

Значения общего полного сопротивления тела, измеренное на частоте 50/60 Гц, на более высоких частотах снижаются вследствие влияния емкостных составляющих сопротивления кожи и приближения, для частот выше 5 кГц, к внутреннему полному сопротивлению
.
 

Измерения общего полного сопротивления тела на частотах от 25 Гц до 20 кГц для напряжений прикосновения от 10 до 25 В рассмотрены в приложении Г.

На рисунке А.10 показана зависимость общего полного сопротивления тела
от частоты в диапазоне частот от 25 Гц до 20 кГц для пути протекания тока между кистями рук и большой площади контакта с электрической цепью при значении напряжения прикосновения 10 В.
 
На рисунке А.11 показана зависимость общего полного сопротивления тела
от частоты в диапазоне частот от 25 Гц до 2 кГц для пути протекания тока между кистями рук и большой площади контакта с электрической цепью при значении напряжения прикосновения 25 В. На основе этих данных выведены кривые зависимости общего полного сопротивления тела
населения для процентильного ранга, равного 50% при значениях напряжения прикосновения от 10 до 1000 В, при изменении частоты от 50 до 150 кГц для путей протекания тока между кистями рук или от кисти руки до стопы ноги, при большой площади контакта с электрической цепью в сухих условиях (см. рисунок А.12).
 

Примечание - Во влажных условиях или условиях увлажнения соленой водой измерения не проводились.

5.6.5 Постоянный ток

На постоянном токе для значений напряжения прикосновения до 200 В общее полное сопротивление тела
равно общему активному сопротивлению тела
и его значение выше, чем на переменном токе, так как емкостная составляющая сопротивления кожи на постоянном токе не учитывается.
 

В приложении Д указан метод проведения измерений общего полного сопротивления тела на постоянном токе при большой площади контакта с электрической цепью в сухих условиях.

Примечание - Во влажных условиях или условиях увлажнения соленой водой измерения не проводились.

В таблице 10 (см. рисунок А.13, сплошная линия) представлены значения общего активного сопротивления тела
на постоянном токе, определенные способом, описанным в приложении Д.
 
Для больших площадей контакта с электрической цепью во влажных условиях и условиях увлажнения соленой водой общее активное сопротивление тела
может быть с достаточной точностью определено по таблицам 2 и 3, пренебрегая при этом небольшими различиями между значениями
на постоянном и переменном токах, которые могут иметь место при напряжениях менее 100 В. Во всех других случаях таблицы с данными на переменном токе могут быть использованы для консервативных оценок значений
на постоянном токе.
 
Таблица 10 - Общее активное сопротивление тела человека
для пути протекания постоянного тока между кистями рук при большой площади контакта с электрической цепью в сухих условиях
 

Напряжение прикосновения, В

Значения общего полного сопротивления тела
, Ом не превышаемые для
 

 

5% населения

50% населения

95% населения

25

 

2100

3875

7275

50

 

1600

2900

5325

75

 

1275

2275

4100

100

 

1100

1900

3350

125

 

975

1675

2875

150

 

875

1475

2475

175

 

825

1350

2225

200

 

800

1275

2050

225

 

775

1225

1900

400

 

700

950

1275

500

 

625

850

1150

700

 

575

775

1050

1000

575

775

1050

Предельное значение

575

775

1050

Примечания

 

1 Некоторые измерения показывают, что общее активное сопротивление
для пути протекания тока от кисти руки до стопы ноги несколько ниже, чем для пути между кистями рук (от 10% до 30%).
 
2 Для живых людей значения
соответствуют длительности протекания тока приблизительно 0,1 с. Для
длительностей протекания тока значения
могут снижаться (от 10% до 20%) и после полного пробоя кожи значение
приближается к значению начального активного сопротивления тела
.
 
3 Значения
округлены с точностью до 25 Ом.
 

 

 

      5.7 Значение начального активного сопротивления тела человека
 
Значение начального активного сопротивления тела человека
для пути протекания тока между кистями рук или от кисти руки до стопы ноги и большой площади контакта с электрической цепью может быть принято равным 500 Ом для процентильного ранга, равного 5% для переменного и для постоянного токов. Для 50% и 95% населения значения могут быть приняты равными 750 и 1000 Ом соответственно (аналогично таблице 1). Значения слабо зависят от площади контакта с электрической цепью и влажности кожи.
 
Примечание - Значения начального активного сопротивления
несколько ниже, чем предельные значения для общего полного сопротивления тела
на переменном токе частотой 50/60 Гц и общего активного сопротивления тела
на постоянном токе, потому что в момент контакта емкости кожи и внутренняя емкость тела не заряжены.
 

      5.8 Характеристики полного сопротивления тела домашних животных

Характеристики полного сопротивления тела домашних животных приведены в приложении Е.

 

      6 Воздействие синусоидальных переменных токов в диапазоне частот от 15 до 100 Гц

     

 

      6.1 Общие положения

В данном разделе рассмотрено воздействие синусоидального переменного тока частотой от 15 до 100 Гц при его протекании по телу человека.

Примечание - Значения порогов ФЖ для рассматриваемых токов приведены в приложении Ж.

Воздействие синусоидальных переменных токов при их протекании по телу домашних животных рассмотрено в приложении Е.

Примечание - Если не указано иное, далее приведены действующие значения токов.

На рисунке А.15 показаны примеры осциллограмм напряжений и токов прикосновения и их воздействия.

 

      6.2 Порог чувствительности

Порог чувствительности зависит от нескольких параметров, таких как площадь контакта тела с электродом (площадь контакта), условия осуществления контакта (сухой, влажный, давление, температура), а также физиологических характеристик человека.

 

      6.3 Порог реакции

Порог реакции зависит от нескольких параметров, таких как площадь контакта тела с электродом (площадь контакта), условия осуществления контакта (сухой, влажный, давление, температура), а также физиологических характеристик человека.

В настоящем стандарте в качестве порога реакции при прикосновении к проводящей поверхности принято значение 0,5 мА, не зависящее от времени воздействия.

 

      6.4 Сковывание мышц

В настоящем стандарте сковывание означает такую реакцию на протекание электрического тока, при которой тело (или часть тела) человека не может совершать произвольные движения.

Подобная мышечная реакция может быть результатом протекания тока по поражаемым мышцам или относящимся к ним нервам, или относящейся к ним части мозга.

Значения тока, вызывающего сковывание мышц, зависят от размера мышц, типа нерва или части мозга, подверженных воздействию тока.

 

      6.5 Порог отпускания

Порог отпускания зависит от нескольких параметров, таких как площадь контакта тела с электродом, формы и размера электродов, а также физиологических характеристик человека.

В настоящем стандарте для взрослых мужчин принято значение порога отпускания 10 мА.

Также в данном стандарте принято, что значение порога отпускания 5 мА отражает свойства всего населения полностью (дополнительная информация приведена на рисунке А.22).

 

      6.6 Порог фибрилляции желудочков

Порог ФЖ зависит от физиологических характеристик (строение тела, состояние сердца и т.п.), а также от электрических параметров (длительность и путь протекания тока, характеристики тока и т.п.). Описание сердечной деятельности показано на рисунках А.16 и А.17 и в приложении И.

Для синусоидального переменного тока частотой 50/60 Гц происходит заметное снижение порога ФЖ при времени протекании тока более длительности одного сердечного цикла. Причина этого явления состоит в том, что неоднородность возбужденного состояния сердца увеличивается вследствие вызванных током экстрасистол.

Если время воздействия менее 0,1 с, то ФЖ может возникать при токах более 500 мА, а при токах порядка несколько ампер ее возникновение вероятно, только если ток снизится в течение периода уязвимости. При ударах током подобной силы и длительностью более одного периода сердечного цикла может произойти обратимая остановка сердца.

На рисунке А.18 приведены результаты сравнения порогов ФЖ, полученные в результате экспериментов на животных и расчетов на основе статистики несчастных случаев с электричеством для людей в тех случаях, когда длительность протекания тока превышает длительность одного сердечного цикла.

Полная версия документа доступна с 20.00 до 24.00 по московскому времени.

Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.