Какова природа опасности электрического тока и последствия поражения им для человека?

Опасность воздействия электрического тока зависит от двух факторов:

• времени протекания тока через тело человека;
• силы тока.

Эти факторы не связаны один с другим, электротравма будет больше или меньше, в зависимости от величины каждого из них.

Для оценки степени опасности определены кривые изменения двух параметров — величины силы тока и времени воздействия. Графики приведены на рисунке.

Зоны опасности для человека в зависимости от физиологического воздействия электрического тока:

АС1 — обычно никакой реакции;
АС2 — никаких опасных физиологических эффектов;
АС3 — обратимые нарушения ритма сердца, возрастающие с увеличением тока и времени воздействия;
АС4 — физиологические нарушения, такие, как остановка сердца, остановка дыхания, тяжелые ожоги.

Величина опасного тока, протекающего через человеческое тело, оценивается следующим образом: при прямом прикосновении к токоведущим частям при напряжении около 220 В ток определяет сопротивление человеческого тела, условно равное 1000 Ом (при самом неблагоприятном варианте по пути протекания рука/нога). Тогда проходящий ток получается равным 220 мА. Это серьезная электротравма, требующая немедленной госпитализации.

Опасность возникновения пожара. Опасности воздействия электрического тока подвержены не только люди, но и оборудование. Для него существует риск возникновения пожара. Например, ток величиной в 500 мА, протекающий через горючие материалы на протяжении некоторого времени, способен вызвать их возгорание. В каждой электроустановке всегда существуют утечки тока, которые могут значительно изменяться в зависимости от состояния оборудования, времени его эксплуатации, условий окружающей среды и т. д. Токи утечки проходят в металлических частях конструкции (трубах, балках и других элементах) и нагревают их, что может вызвать возгорание. Более трети всех пожаров случаются по причине возгорания электропроводки.

В зависимости от характеристики срабатывания, автоматические выключатели делятся на группы: B, C и D. Для защиты сетей в жилищно-коммунальном секторе, как правило, используются приборы категории С, поскольку они универсальны и рассчитаны на токи короткого замыкания, которые в 5-10 раз выше номинального значения тока. Автоматы этой категории могут так же использоваться в цепях, питающих электродвигатели, насосы и т. д. Реже в быту применяются более чувствительные автоматы категории B. Они срабатывают при токах, в 3-5 раз превышающих номинальное значение, и применяются в электронике.

Приборы обеих категорий выпускаются номиналом в 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 А. Важно отметить, что номинал автомата выбирается исходя из допустимой токовой нагрузки проводников. То есть должно быть достигнуто соответствие характеристик автомата и сечений проводников той потребляемой мощности, которая заложена в проекте электроустановки дома или квартиры.

Существуют одно-, двух- и трехполюсные выключатели. Первые ставят на размыкание фазы (провода под напряжением), и они чаще всего используются в квартирах и домах. Реже применяются двухполюсные, которые отключают не только фазовый, но и нулевой провод. А трех-, четырехполюсные автоматы предназначены для трехфазной подводки с напряжением 380 В, где в одном кабеле сплетены три фазных провода под напряжением, один нулевой провод и один защитный.

Частая ошибка — применение автомата с завышенным током срабатывания. Собственно, это даже не ошибка, а нарушение. Например, в старом доме с ветхой проводкой розетки защищает автомат в 10 А, а владелец квартиры приобретает современный электрочайник с потребляемой мощностью 2,2 кВт и включает его. Что происходит? Автомат срабатывает. Хозяин, не долго думая, заменяет автомат другим, с большим током срабатывания — на 16 А, а то и на 25 А (какой под руку попадется). После этого «выбивать» автомат уже не будет. Но сеть, которая изначально не рассчитана на такие токи, начнет работать с большой перегрузкой. Проводники будут перегреваться. Если повезет, автоматический выключатель сработает, когда, в результате плавления изоляции проводов, произойдет короткое замыкание. Хотя жизнь показывает, что в таких случаях раньше случается возгорание проводки.

Современные модели автоматов крепят на так называемую DIN-рейку, которая представляет собой монтажную шину-планку шириной 35 мм, соответствующую единому международному стандарту. В жилом секторе такие автоматы, безусловно, вытеснят (и уже вытесняют) устройства старых типоразмеров, которые монтируются с помощью винтов.

Как уже было сказано, автоматы, в первую очередь, защищают электрические цепи от перегрузок. Токи срабатывания, на которые рассчитаны выключатели, — от 6 до 100 А. В случае прикосновения человека к проводнику под напряжением 220 В с нарушенной изоляцией таких токов может и не возникнуть. Если сопротивление человеческого тела условно принять равным 1000 Ом (при пути протекания тока рука/нога), тогда проходящий через тело ток получается равным 220 мА. Для человека это серьезная электротравма, автомат же эту величину не воспринимает как ток короткого замыкания и цепь не отключает. Поэтому для защиты человека от случайного поражения электрическим током нужен другой прибор — им является устройство защитного отключения.