Какое напряжение опасно для жизни человека: 404 Ошибка | Администрация сельского поселения Воскресенка

Насколько опасно сетевое напряжение 220 В в наших домах?

В российских домах используется электричество с напряжением 220 вольт. При соблюдении мер предосторожности и техники безопасности это значение не опасно для человека. А если что-то пойдет не так?

Павел Горбачев

Pixabay

Это напряжение точно становится опасным при ситуации, когда тело человека начинает передавать ток дальше. Опасно стоять босиком на металлической трубе и браться рукой за токонесущий провод. Также опасно стоять в воде даже в обуви и проводить электромонтажные работы. В СМИ описано множество несчастных случаев, когда человек решил во время купания в ванной воспользоваться электрическим феном или проверить сообщения в смартфоне, подключенном в этот момент к сети.

Стандартные розетки на 220 В в домах рассчитаны на силу тока 16 ампер. При этом смертельным считается 100 миллиампер (мА) постоянного тока при воздействии свыше 0,5 секунды. Это может

привести к остановке сердца.

Решающее значение может иметь даже влажность кожи в момент удара током и физическое состояние. Считается, что расчетное сопротивление тела человека находится на уровне 1000 Ом. Оно может снижаться из-за разных факторов, и тогда будет сильнее поражающая сила тока.

Самая опасная ситуация возникает в случае, когда электрический ток проходит через сердце. Так может случиться, если взяться за фазный провод левой рукой. Очень опасно касаться оголенного провода двумя пальцами, так как в этот момент при прохождении тока может произойти мышечный спазм, и пальцы крепкой зажмут этот провод. При этом время воздействия электротока на организм многократно возрастает, и это может привести к тяжелой травме и даже к смерти.

Удар током может привести к таким последствиям:

• остановка сердца;
• паралич дыхания;
• болевой шок;
• паралич центральной нервной системы.

Постоянный ток напряжением до 40 В не способен убить. При напряжении 220 вольт риск смертельного поражения возрастает до 20 процентов. Но это не значит, что каждый пятый удар током приводит к смерти.

В вопросе опасности электротравмы всегда важны несколько параметров: площадь касания токонесущих материалов человеческим организмом, время воздействия тока и риск включения человека в процесс передачи тока.

Все это может быть смертельно опасно, если при электромонтажных работах случайно коснуться одной ладонью фазного провода, а другой — заземленной газовой трубы или батареи отопления. Причем при касании фазового и нулевого проводов только пальцами можно почувствовать лишь неприятное покалывание.

Правила электробезопасности при проведении работ:

• отключайте рубильник;
• работайте в резиновых печатках;
• используйте качественные изоляционные материалы;
• не работайте во влажном помещении;
• работайте в резиновой обуви или на сухом резиновом коврике;
• работайте только правой рукой, даже если вы левша;
• не работайте после употребления алкоголя — он понижает сопротивление тела человека и риск получения тяжелой электротравмы возрастает.

ток или напряжение, и почему это происходит?

Опасность электричества не миф, хуже того, несмотря на всеобщую осведомленность об этом факте, практически каждый человек может сказать, что ему доводилось при каких-то обстоятельствах ощутить на собственной шкуре электрический удар. Исход подобного воздействия не обязательно плачевен, однако, опасность летального исхода – это неотъемлемый спутник халатного обращения с электричеством.

Именно поэтому на электроустановках устанавливают предупреждающие плакаты, например, «Высокое напряжение! Опасно для жизни!» или «Не влезай! Убьет!». В связи с чем у многих возникает путаница, что убивает ток или напряжение, чего же им стоит опасаться.

В чем отличие между током и напряжением?

Если рассмотреть физический процесс, то электрическая энергия имеет множество различных характеристик, среди которых наиболее часто рассматриваются напряжение и ток. Сразу заметим, что это не одно и то же, но обе они взаимосвязаны.

В каждом веществе присутствует несчетное количество мельчайших атомов, в которых происходит электромагнитное взаимодействие между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами, вращающимися вокруг ядра. В нормальном состоянии элементарные частицы находятся в балансе – заряд ядра полностью скомпенсирован зарядами электронов. Но, воздействие электромагнитного поля на атомы приводит наиболее удаленные электроны в движение, и атомы выходят из равновесия – получают определенный заряд.

Рис. 1. Строение атома

Под напряжением следует понимать разницу между двумя зарядами – в одной точке энергии больше, а в другой меньше. Можно провести аналогию с сообщающимися сосудами, если воды в одной трубке больше, а во второй меньше, то при их соединении вода из первой будет перетекать во вторую. Так же и с напряжением – потенциально в каждой точке имеется определенный заряд энергии, созданный электромагнитным полем, но до тех пор, пока эти точки не соединятся электрической цепью, заряженные частицы не начнут направленного движения.

Рис. 2. Что такое напряжение

Но, с появлением связующей цепи, напряжение между двумя точками приведет к направленному движению заряженных частиц. Это явление получило название электрического тока.

В зависимости от особенностей источника электрической энергии напряжение и ток могут носить:

• постоянный характер – не зависимо от наличия или отсутствия нагрузки, величина напряжения не меняется, относится к источникам неограниченной мощности;
• изменяться в зависимости от величины нагрузки – относятся к источника с ограниченной мощностью, где величина питающего напряжения снижается при замыкании цепи;
• временный – при подключении нагрузки к источнику питания заряд полностью рассеивается через короткий промежуток времени, это конденсаторы, в некоторых ситуациях наведенное напряжение.

Поэтому ток не может протекать без наличия напряжения на участке цепи, но именно ток определяет интенсивность воздействия электрической энергии на человека.

Воздействие тока и напряжения на организм

Чтобы определить степень воздействия на человека, следует отметить, что тело представляет собой проводник электрической энергии, через который может свободно протекать электрический ток. Однако, согласно закону Ома, сила тока на любом участке электрической цепи  прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна сопротивлению:

I = U/R;

где

• I – сила тока;  
• U – величина приложенного напряжения;
• R – сопротивление тела человека.

Рис. 3: от чего зависит сила тока

Как можно судить из вышеприведенного выражения, чем больше омическое сопротивление, тем меньше ток, протекающий через человека. Напряжение электрической сети – величина постоянная и мало зависящая от того, что к ней подключено.

А вот на сопротивление человека влияют многие факторы:

• состояние кожных покровов в местах прикосновения к токоведущим частям;
• увлажненность кожи;
• общее физиологическое состояние организма;
• состав крови.

Помимо этого прохождение тока будет зависеть и от состава напольного покрытия, если цепь замкнется через ноги. В среднем, сопротивление человека принимается равным 1000 Ом, сухая кожа может иметь сопротивление в 100 000 Ом, но рассчитывать на такой показатель не стоит. Если рассмотреть ситуацию, когда 220 вольт приложено к человеку с сопротивлением 1000 Ом, то удар током достигнет 0,22А  или 220 мА, а это опасная величина.

Чтобы представлять себе всю картину, нужно знать следующее:

• при 1 – 10 мА удар электрическим током не ощущается, человек свободно отпустит токоведущий элемент без угрозы для собственной жизни;
• от 15 – 50 мА воздействие электричества вызывает сокращения мышц и болезненные ощущения, самостоятельное освобождение человека может оказаться затруднительным;
• от 50 – 100 мА воздействие электрического тока затрагивает сердце, поэтому становится опасным для жизни;
• от 100 – 200 мА поражение электрической энергией может нанести летальный урон организму.

Вышеприведенные данные справедливы для переменного тока частотой 50 Гц, это обуславливается наличием амплитудных составляющих и пикового значения, как в положительную, так и в отрицательную сторону.  При постоянном токе опасное для жизни значение считается от 300 мА и выше.

Более детально о воздействии электрического тока на организм человека было изложено в нашей статье: https://www.asutpp.ru/dejstvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka.html

Подводя итоги

Как видите, токовая составляющая, воздействующая на человека, и определяет, какие ситуации считаются опасными, а какие нет. Но, в то же время, без разности потенциалов электрический ток вообще протекать через человека не будет. Прямой тому пример – выполнение работ под напряжением, когда человек свободно касается проводов, а смертельно опасное электричество его не бьет. Проблема решается изолирующей вставкой между землей и ногами человека, которая разрывает электрическую цепь.

Рис. 4. Работа под напряжением с изолированной вышки

Помимо этого существует целый разряд электроустановок, которые относятся к безопасным за счет питания низким напряжением. Так, потенциально безопасными можно назвать уровни не более 42 В переменного и 100 В постоянного, а все остальные относятся к опасному или высокому напряжению.   Но не испытывайте судьбу, лучше перестраховаться и воспользоваться средствами индивидуальной защиты, а в любой непонятной ситуации воздержаться от взаимодействия с электроустановкой, оборванными проводами или корпусом поломанного бытового прибора, включенного в сеть.

Видео пояснение

Какие уровни напряжения смертельны?

Электробезопасность

Это очень распространенный вопрос, но ответ на него не так ясен, как многие надеются. Количество напряжения, которое потребуется, чтобы убить человека, будет сильно различаться в зависимости от множества различных факторов. Например, для убийства человека требуется очень мало электричества, если его приложить непосредственно к сердцу. Кроме того, потребуется меньшее количество вольт, чтобы убить кого-то, если в тело входит постоянный ток, чем если бы это был всего лишь один быстрый удар. Конечно, это также будет зависеть от состояния здоровья человека, которого бьют током. Кто-то, кто молод и здоров, как правило, сможет пережить инцидент, связанный с большим напряжением, чем тот, у кого уже есть проблемы с сердцем или кто-то еще нездоров.

Еще одна вещь, которая может повлиять на выживаемость при ударе при различном напряжении, связана с тем, является ли он источником постоянного или переменного тока. Эксперименты показали, например, что электричество переменного тока так же опасно, как и постоянное, а это означает, что при прочих равных условиях для убийства человека постоянным током потребуется в два раза больше вольт, чем переменным.

Хорошее эмпирическое правило заключается в том, что при ударе током в 2700 вольт или выше человек часто умирает или получает серьезные травмы. При напряжении более 11 000 вольт жертва обычно умирает.

При всем этом, однако, были ситуации, когда люди трагически умирали от удара током удивительно низкого напряжения, и другие, когда они выживали при удивительно высоком напряжении. Были примеры, когда кто-то умирал от удара током при напряжении всего 42 вольта, что обычно не вызывает никаких проблем. С другой стороны, самое высокое напряжение электрического тока, которое когда-либо переживалось (согласно Книге рекордов Гиннеса), составляло 230 000 вольт. В результате он был парализован и получил ожоги более 40% тела.

Понимая, что не существует универсального ответа на этот вопрос, важно сосредоточиться на электробезопасности независимо от используемого напряжения. Соблюдение всех мер предосторожности при работе с электричеством поможет избежать любых ударов током или поражения электрическим током, независимо от того, может ли это быть смертельным или нет. Хороший план электробезопасности должен включать маркировку проводов, электрических панелей и других объектов. Это также должно включать использование средств индивидуальной защиты для обеспечения безопасности людей.

 

Похожие вопросы

• Каково напряжение нейтрального провода?
• Как происходит поражение электрическим током и как его предотвратить?
• Каковы различия в напряжении между США и Европой?
• Что такое электробезопасность в лаборатории?
• Какие расходные материалы я должен иметь под рукой для предотвращения или реагирования на опасность поражения электрическим током?
• Какие общие опасности возникают при работе с электричеством?
• Какие средства индивидуальной защиты обычно используются для электробезопасности?
• Для чего нужна изоляция в электрооборудовании?
• Каковы основы электробезопасности?

Дополнительные ресурсы

Просмотреть все Вопросы и ответы по электробезопасности

 

 

Другие БЕСПЛАТНЫЕ ресурсы:

• 10 шагов к электробезопасности
• Знаки электробезопасности
• Что такое электрическая дуга?
• NFPA 70E: Стандарт электробезопасности
• Национальный электротехнический кодекс (NEC)

Полезные ресурсы

AC или DC – что опаснее и почему?

Прежде всего, имейте в виду, что как переменное, так и постоянное напряжение и ток опасны и опасны. Оба наши друзья и злейшие враги, и они не будут скучать по тебе, если ты дашь им шанс.

Рис. 1. Разница между переменным и постоянным током

Переменный ток более опасен для серийных убийц , поскольку переменный ток с меньшей частотой (50 Гц в ЕС и 60 Гц в США) на более опасен, чем постоянный ток с таким же уровнем напряжения . Другими словами, 230 В переменного тока (или 120 В переменного тока) более опасны, чем 230 В постоянного тока или 120 В постоянного тока соответственно. Но имейте в виду, что

DC имеет возможность поджарить вас , т.е. если мы говорим, что AC опаснее, это не значит, что DC будет играть только с вами. Держитесь подальше и не доверяйте обоим.

Похожие посты:

• Что убивает — ток или напряжение и почему? Ампер против вольт
• Какой из них более опасен? 120В или 230В и почему?
  
• Какой из них более опасен? 50Гц или 60Гц в 120В/230В?

Напряжение и ток переменного тока низкой частоты, т. е. 50 Гц или 60 Гц, более опасны, чем переменный ток более высокой частоты (скажем, 500 0 или 600 Гц). То же самое, т.е. переменного тока и напряжения в три-пять раз более опасны, чем постоянный ток с таким же уровнем напряжения.

При постоянном напряжении и токе вызывает однократное судорожное сокращение (резкий и неконтролируемый процесс, при котором мышцы становятся короче и напряженнее), который отталкивает жертву от источника постоянного тока или напряжения , которого она коснулась.

В случае переменного напряжения и тока вызывает тетанию (состояние, характеризующееся периодическими мышечными спазмами) или продолжительное сокращение мышц , которое приводит к замораживанию пострадавшего (или части(ей) тела) прикосновение источник переменного напряжения или тока .

• Связанный пост: Почему в электронных схемах используется постоянный ток вместо переменного?

В связи с переменным характером поведения переменного тока, он вызывает нейроны водителя ритма сердца в предсердий фибрилляцию

 что более опасно, чем постоянный ток, где остановка сердца (из-за фибрилляции желудочков) возникает в случае электрошока . В этом случае у «замороженного сердца» больше шансов вернуться в нормальное русло по сравнению с фибрилляцией сердца, вызванной АС. В этих случаях дефибрилляционное оборудование (которое питает блоки постоянного тока, чтобы остановить фибрилляцию и вернуть сердце в нормальное состояние) используется в качестве службы неотложной медицинской помощи.

Как правило, окончательное решение зависит от множества факторов, таких как сопротивление человеческого тела, влажная или сухая кожа или место, толщина кожи, вес, пол, возраст, уровень тока и напряжения, частота и т. д.

Связанная запись:

• Почему мы не можем хранить переменный ток в батареях вместо постоянного?
• Является ли Lightning переменным или постоянным током?

Если рассматривать минимальный уровень переменного и постоянного напряжения, то 50 В переменного тока в сухом состоянии и 25 В во влажных и мокрых местах и ​​до 120 В постоянного тока считаются безопасными при прямом или косвенном контакте с электроустановками. Приведенное выше заявление и следующая таблица показывают, что переменный ток и напряжение более опасны, чем постоянный ток.

Например, в случае переменного тока безопасный предел составляет 50 В (или 25 В при влажности), а в случае постоянного тока безопасный предел составляет 120 В постоянного тока. То же самое и с током, т. Е. Для того же воздействия на организм человека необходимы более низкие токи по сравнению с постоянным током, который является низким. В следующей таблице показана история переменного и постоянного тока и их влияние на организм человека.

Всегда помните: убивает ток, а не напряжение. Но Напряжение необходимо, чтобы управлять Током. т.е. Амперы ответственны за поражение электрическим током, а не вольты.

Переменный ток в мА (50 Гц)	Постоянный ток в мА	Эффекты
0,5 – 1,5	0,4	Восприятие
1,3	4 – 15	Сюрприз
3 – 22	15 – 88	Поехали (Рефлекторное действие)
22 – 40	80 – 160	Мышечное торможение
40 – 100	160 – 300	Дыхательный блок
Более 100	Более 300	Обычно со смертельным исходом

Опасность поражения электрическим током и воздействие на организм человека

Почему переменный ток более опасен, чем постоянный?

Ниже приведены некоторые причины, показывающие, что переменный ток более опасен, чем постоянный.

Среднеквадратичное и пиковое значение

Внутреннее электроснабжение в наших домах составляет 230 В переменного тока (в ЕС) и 120 В переменного тока в США. Это эффективное или среднеквадратичное напряжение. Это означает, что доступное переменное напряжение имеет такой же нагревательный эффект, как 230 В постоянного тока или 120 В переменного тока соответственно.

Уравнение этого переменного тока:

ω = 2π f  … ( f = 50 0r 60 Гц Частота)

Ввод значений и решение для напряжения:

230 x √2 Sin x 2 (3,1415) x 50 Гц x t

230 x √2 Sin x 314 x t Вольт.

Теперь пиковое значение напряжения или тока переменного тока (это не относится к постоянному току из-за чередующихся синусоидальных волн переменного тока).

В _{среднеквадратичную среду} = V _PK /√2 или В _ОБС = 0,707 X V _PK

Аналогично,

9002 70253

,

9002 70253

, 9 0003 9002 7070253

,

9002 70253

,

70253

, 9 0002 70253

, 9 0002 70253 . or    I _RMS = 0.707 x I _PK

Using the above formula, we find the value of AC Peak Voltage and Current as follow

V _PK  = √2 x V _RMS      and I _ПК = √2 x I _RMS

Для расчета максимального или пикового значения напряжения переменного тока для нашего дома (где домашнее питание составляет 230 В или 120 В переменного тока)

В _PK = 1,414 x 2310 В = 0250 В переменного тока (или 170 В пикового переменного тока в случае домашнего источника переменного тока 120 В).

Приведенный выше расчет показывает, что напряжение нашей домашней сети, которое составляет 230 В переменного тока или 120 В переменного тока, является среднеквадратичным напряжением, а пиковое напряжение этих среднеквадратичных напряжений составляет 325 В или 170 В, или 650 размаха напряжения, или 320 размаха напряжения.
Соответственно, тогда как постоянный ток имеет только среднеквадратичное значение, которое является контактным, т. е. 230 В постоянного тока или 120 В постоянного тока.

Другими словами, для переменного и постоянного тока, имеющих одинаковый уровень напряжения, переменное напряжение получается около 325 В или 170 В, т.е. больше, чем кажется, и да, чем больше напряжение, тем выше вероятность поражения электрическим током. Короче говоря, требуется больше постоянного напряжения или тока, чтобы вызвать тот же опасный эффект, что и переменное напряжение и ток .

Связанный пост:

• Разница между переменным и постоянным током (текущее напряжение)
• Разница между системой передачи переменного и постоянного тока

Емкость

Тело пострадавшего действует как изолирующая среда между проводом под напряжением и землей, что приводит к возникновению емкости. Но мы знаем, что конденсатор блокирует постоянный ток, в то время как переменный ток может проходить через него. Посмотрим математически,

• Частота постоянного тока = 0 Гц
• Частота переменного тока = 50 или 60 Гц.

Сопротивление постоянного тока:

X _C = 1/2π f C в Ом

Если мы приравняем « f = частота» к нулю, то емкостное реактивное сопротивление (X _C ) будет бесконечным. Вот почему конденсатор блокирует прохождение постоянного тока через него.

Теперь сопротивление по переменному току (также известное как импеданс)

Импеданс Z = √ (R ² + X _C ² )

сопротивление) уменьшится. Таким образом, переменный ток может легко проходить через конденсатор. Это означает, что переменный ток более опасен, чем постоянный, в тех случаях, когда тело человека действует как конденсатор.

Короче говоря, импеданс и сопротивление при постоянном токе ниже, чем при переменном токе, поскольку они уменьшаются при увеличении частоты . Таким образом, AC более опасен, чем DC .

Связанный пост: 

• Что происходит, когда линия переменного тока касается линии постоянного тока?
• Разница между батареей и конденсатором

Частота

Некоторые считают, что постоянный ток более опасен, чем переменный ток с тем же уровнем напряжения, потому что переменный ток меняет свое направление несколько раз (т. е. переменный ток достигает нулевого значения 50 или 60 раз) в секунду из-за частоты и это шанс для пострадавшего избежать удара током, тогда как в DC нет частоты.

Теперь, если мы рассмотрим частоту как 60 или 50 Гц, давайте посмотрим, как быстро переменный ток меняет свое направление.

T = 1/ f

T = 1/60 Гц = 0,20 секунды.

Он показывает, что переменный ток касается нулевой точки каждые 0,20 секунды, при этом человеческий мозг не намного быстрее (за исключением непреднамеренных функций) реагирует на удар током и отходит от источника напряжения.

• Связанный пост: Разница между сопротивлением постоянному и переменному току

Частота 50 или 60 Гц играет важную роль в воздействии электрического тока на организм человека. Например, низкое напряжение около 25 В переменного тока с частотой 60 Гц вредно (мокрое и влажное тело).

Примечание : Опасны как переменные, так и постоянные напряжения и токи. Не прикасайтесь к токоведущим проводам. В случае поражения электрическим током попытайтесь отключить электропитание и оттолкнуть тело пострадавшего от источника (помните, что перед этим вы должны быть должным образом изолированы). Вызовите профессионального электрика только в случае ремонта или устранения неполадок. В случае чрезвычайной ситуации позвоните в местную администрацию как можно скорее.

Полезно знать:

Среднее сопротивление человеческого тела в сухом состоянии составляет почти ≈ 100 000 Ом, тогда как сопротивление человеческого тела во влажном состоянии составляет 1000 Ом.