Elektros srovės poveikis žmogui. Elektrosauga

Žmogaus kūnu gali tekėti elektros srovė, vadinasi, jis yra laidininkas. Remiantis Omo dėsniu, laidininku tekančios elektros srovės stipris priklauso nuo srovės šaltinio įtampos ir grandinės varžos. Žmogaus elektrinė varža priklauso nuo apavo, grindų (pagrindo) medžiagos, oro drėgnio. Ji priklauso ir nuo odos būklės. Sausa, sudiržusi oda turi didelę varžą, o plona ir drėgna – mažą. Varžos didumui įtakos turi ir odos pažeidimai. Kai oda sausa ir nepažeista, žmogaus varža nuo vienos rankos pirštų iki kitos rankos pirštų lygi 100 000 Ω. Jei rankos drėgnos, varža sumažėja iki 1 500 Ω.

Apskaičiuokime, kokio stiprio elektros srovė teka žmogaus kūnu, kai elektrinė įtampa tarp kontaktinių taškų (rankos, liečiančios laidą, ir kojos) yra 120 V (3.4.1 pav.). Tarkime, kad žmogaus rankos, liečiančios vandens čiaupą, yra drėgnos. Tuomet jo kūno varža lygi 1 500 Ω.

Taikome Omo dėsnį ir apskaičiuojame žmogaus kūnu tekančios elektros srovės stiprį:

I=\frac{U}{R};

I=\frac{120\ \mathrm{V}}{1\ 500\ \mathrm{\Omega}}=0,08\ \mathrm{A}=80\ \mathrm{mA.}

Kyla klausimas: ar tokio stiprio elektros srovė yra pavojinga žmogui?

Elektros srovės poveikis žmogui priklauso ne tik nuo jos stiprio, bet ir nuo poveikio trukmės, srovės tekėjimo kelio kūnu. 3.2 lentelėje nurodytas nuolatinės ir kintamosios (naudojamos buityje) elektros srovės poveikis, kai elektros srovė teka nuo vienos rankos iki kitos arba nuo rankos iki kojos (3.4.1 pav.). Iš lentelėje pateiktų duomenų matyti, kad žmogus geba jausti apie 1 mA kintamąją elektros srovę (pradeda drebėti raumenys). 5 mA elektros srovė sukelia skausmingą raumenų virpėjimą, 15–17 mA – traukulius. Jei elektros srovė tekėtų tiesiai į širdies raumenį, mirtį sukeltų net ir 0,1 mA.

Nuolatinė elektros srovė žmogui ne tokia pavojinga kaip kintamoji. Iki 3 mA ji visai nejuntama, o 90–100 mA stiprio nuolatinė elektros srovė paralyžiuoja širdį, kvėpavimą.

Elektros srovės poveikiui ypač jautri žmogaus veido, kaklo ir delnų oda, o jautriausi akupunktūriniai taškai kaklo, ausų srityje. Jei elektros srovė prateka šiais taškais, mirtį gali sukelti net 10–15 V įtampa. Apskritai žmogaus gyvybei pavojinga didesnė nei 50 V kintamoji įtampa ir didesnė nei 75 V nuolatinė įtampa.

Naudojant buitinius ir laboratorinius elektrinius prietaisus reikia vadovautis saugos instrukcijomis. Elektrosauga (apsauga nuo elektros) – tai visuma taisyklių, kaip saugotis nuo pavojingo ir žalingo elektros srovės poveikio.

Įžeminimas sumažina elektrinių reiškinių keliamą pavojų žmogaus gyvybei. Žodis „įžeminimas“ apibūdina šio reiškinio esmę – elektros krūvis pereina į žemę arba iš jos. Žemės paviršius turi neigiamąjį krūvį, kurį jam suteikia elektronai. Žemė gali perduoti elektronus teigiamai įelektrintam objektui (buitiniam elektriniam prietaisui, elektros įrenginiui) (3.4.2 pav., a) arba paimti elektronų perteklių iš neigiamai įelektrinto objekto (3.4.2 pav., b). Įžeminant įelektrintas objektas išelektrinamas – atkuriamas teigiamųjų ir neigiamųjų krūvių balansas. Įžeminimas – elektrinio įrenginio, prietaiso korpuso sujungimas su žeme arba su specialiu kontūru, sujungtu su žeme.

Įžeminimas elektrinėse schemose žymimas simboliu.

Įžeminimas – elektros instaliacijos dalis. Elektros grandinėje elektros srovė teka faziniu (arba gyvuoju, angl. live, L) ir nuliniu (arba neutraliuoju, angl. neutral, N) elektros instaliacijos laidais. Pavyzdžiui, elektros srovė iš srovės šaltinio teigiamojo poliaus į lemputę teka faziniu (gyvuoju) laidu, o iš lemputės į neigiamąjį šaltinio polių – nuliniu (3.4.3 pav., a). Šiuolaikiniai elektros instaliacijos kabeliai turi spalvinę laidų žymėjimo sistemą: nulinis laidas žymimas mėlyna spalva, fazinis laidas ruda, įžeminimo laidas – geltona ir žalia spalvomis (3.4.3 pav., b).

Aptarkime įžeminimo reiškinį buityje. Tarkime, elektrinio įrenginio, pavyzdžiui, šaldytuvo, laidų izoliacija nepažeista, jo korpusas neįsielektrinęs. Todėl elektros srovė grandine teka taip: fazinis (gyvasis) laidas – nulinis laidas (3.4.4 pav., a).