GOST 12.1.038-82*

Gruppe T58

ZWISCHENSTAATLICHER STANDARD

Arbeitssicherheitsnormensystem

ELEKTRISCHE SICHERHEIT

Maximal zulässige Werte von Berührungsspannungen und -strömen

Arbeitssicherheitsnormensystem. Elektrische Sicherheit.
Maximal zulässige Werte der Pickp-Spannungen und -Ströme

OKSTU 0012

Datum der Einführung: 01.07.1983

INFORMATIONEN

In Kraft getreten durch Dekret des Staatlichen Normenkomitees der UdSSR vom 30. Juli 1982 N 2987

Die Gültigkeitsdauer wurde gemäß Protokoll Nr. 2-92 des Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification (IUS 2-93) aufgehoben.

* NEUAUFLAGE (Juni 2001) mit Änderung Nr. 1, genehmigt im Dezember 1987 (IUS 4-88)


Diese Norm legt die maximal zulässigen Werte der durch den menschlichen Körper fließenden Berührungsspannungen und -ströme fest und dient der Entwicklung von Methoden und Mitteln zum Schutz von Personen bei der Interaktion mit elektrischen Anlagen in Industrie und Haushalt mit Gleich- und Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 und 400 Hz.

Die in der Norm verwendeten Begriffe und ihre Erläuterungen finden Sie im Anhang.

1. MAXIMAL ZULÄSSIGE WERTE DER BERÜHRUNGSSPANNUNGEN UND -STÖRME

1. MAXIMAL ZULÄSSIGE SPANNUNGSWERTE
Berührung und Ströme

1.1. Für Strompfade von einer Hand zur anderen und von der Hand zu den Füßen werden Grenzwerte für Berührungsspannungen und -ströme festgelegt.

(Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

1.2. Berührungsspannungen und -ströme, die während des normalen (nicht notfallmäßigen) Betriebs einer elektrischen Anlage durch den menschlichen Körper fließen, sollten die in Tabelle 1 angegebenen Werte nicht überschreiten.

Tabelle 1

Anmerkungen:

1. Berührungsspannungen und -ströme werden für eine Einwirkungsdauer von maximal 10 Minuten pro Tag angelegt und entsprechend der Reaktion der Empfindung eingestellt.

2. Berührungsspannungen und -ströme für Personen, die unter Bedingungen hoher Temperatur (über 25 °C) und Luftfeuchtigkeit (relative Luftfeuchtigkeit über 75 %) arbeiten, müssen um das Dreifache reduziert werden.

1.3. Die maximal zulässigen Werte von Berührungsspannungen und -strömen im Notbetrieb industrieller Elektroanlagen mit Spannungen bis 1000 V bei fest geerdetem oder isoliertem Neutralleiter und über 1000 V bei isoliertem Neutralleiter sollten die in angegebene Werte nicht überschreiten Tabelle 2.

Tabelle 2

Notiz. Die in Tabelle 2 angegebenen maximal zulässigen Werte für Berührungsspannungen und -ströme, die bei einer Expositionsdauer von mehr als 1 s durch den menschlichen Körper fließen, entsprechen auslösenden (Wechsel-) und schmerzfreien (Gleich-)Strömen.

1.4. Die maximal zulässigen Werte der Berührungsspannungen im Notbetrieb industrieller Elektroanlagen mit einer Stromfrequenz von 50 Hz, einer Spannung über 1000 V und fester Erdung des Neutralleiters sollten die in Tabelle 3 angegebenen Werte nicht überschreiten.

1.5. Die maximal zulässigen Werte von Berührungsspannungen und -strömen im Notbetrieb elektrischer Hausinstallationen mit Spannungen bis 1000 V und einer Frequenz von 50 Hz sollten die in Tabelle 4 angegebenen Werte nicht überschreiten.

Tisch 3

Tabelle 4

Notiz. Die Werte der Berührungsspannungen und -ströme sind für Personen mit einem Körpergewicht von 15 kg ermittelt.

1,3-1,5. (Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

1.6. Der Schutz des Menschen vor den Auswirkungen von Berührungsspannungen und -strömen wird durch die Gestaltung elektrischer Anlagen, technische Methoden und Schutzmittel sowie organisatorische und technische Maßnahmen gemäß GOST 12.1.019-79 gewährleistet.

2. STEUERUNG DER BERÜHRUNGSSPANNUNGEN UND -STÖRME

2.1. Um die maximal zulässigen Werte von Berührungsspannungen und -strömen zu kontrollieren, werden Spannungen und Ströme an Stellen gemessen, an denen sich ein Stromkreis durch den menschlichen Körper schließen kann. Die Genauigkeitsklasse von Messgeräten beträgt nicht weniger als 2,5.

2.2. Bei der Messung von Berührungsströmen und -spannungen sollte der Widerstand des menschlichen Körpers in einem Stromkreis mit einer Frequenz von 50 Hz durch einen Widerstandswiderstand modelliert werden:

für Tabelle 1 - 6,7 kOhm;

für Tabelle 2 zur Belichtungszeit

bis 0,5 s - 0,85 kOhm;

mehr als 0,5 s - Widerstand abhängig von der Spannung gemäß Zeichnung;

für Tabelle 3 - 1 kOhm;

für Tabelle 4 zur Belichtungszeit

bis 1 s - 1 kOhm;

mehr als 1 s - 6 kOhm.

Eine Abweichung von den angegebenen Werten ist innerhalb von ±10 % zulässig.

2.1, 2.2. (Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

2.3. Bei der Messung von Berührungsspannungen und -strömen sollte der Widerstand gegen die Stromausbreitung von den Beinen einer Person mithilfe einer quadratischen Metallplatte mit den Maßen 25 x 25 cm modelliert werden, die auf der Erdoberfläche (Boden) an Stellen platziert wird, an denen sich die Person befinden kann . Die Belastung der Metallplatte muss durch eine Masse von mindestens 50 kg erfolgen.

2.4. Bei der Messung von Berührungsspannungen und -strömen in elektrischen Anlagen müssen Betriebsarten und Bedingungen ermittelt werden, die die höchsten Werte der auf den menschlichen Körper wirkenden Berührungsspannungen und -ströme erzeugen.

ANHANG (Referenz). BEGRIFFE UND IHRE ERKLÄRUNGEN

ANWENDUNG
Information

(Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

Der Text des Dokuments wird überprüft gemäß:
offizielle Veröffentlichung
System der Arbeitssicherheitsstandards: Sa. GOST. -
M.: IPK Standards Publishing House, 2001

Bezeichnen wir den Ausbreitungswiderstand der Erdungsvorrichtung des geschützten elektrischen Betriebsmittels mit dem Symbol und den Ausbreitungswiderstand der Erdungsvorrichtung des Versorgungstransformators mit dem Symbol RB.
Beim Auftreten eines Isolationsfehlers fließt der Fehlerstrom 1p vom spannungsführenden Teil über den Widerstand RA zur Erde und über den Widerstand RB zurück zum Versorgungsnetz. Die Spannung am beschädigten Betriebsmittel gegenüber der bedingten Erde (Potenzial an der Fehlerstelle) ist gleich dem Spannungsabfall im Schutzleiter und dem Widerstand Ra. Der Spannungsabfall im Schutzleiter kann in den meisten Fällen vernachlässigt werden.
Dann das Potenzial am Schließpunkt

Das Kurzschlusspotential wird mit einem Voltmeter gemessen, das einen hohen Innenwiderstand hat, üblicherweise 40 kOhm.
Der Wert von 40 kOhm ist ein Kompromiss. Der Punkt ist, dass wenn der Innenwiderstand des Voltmeters zu hoch ist, das Voltmeter falsche Messwerte liefert, auch wenn kein Isolationsschaden vorliegt. Dies liegt daran, dass die Netzspannung zwischen dem Voltmeter und dem Isolationswiderstand der elektrischen Ausrüstung verteilt wird. Um falsche Messwerte zu vermeiden, sollte der Innenwiderstand des Voltmeters deutlich geringer sein als der Isolationswiderstand der angeschlossenen elektrischen Geräte.
Wenn jedoch der Innenwiderstand des Voltmeters zu klein ist, kann das Voltmeter die Spannung gegenüber der Referenzmasse nicht korrekt anzeigen. Das Voltmeter misst die Spannung am Fehlerpunkt abzüglich des Spannungsabfalls an der Hilfsmesselektrode, die als bedingte Erdung dient. Wenn der Ausbreitungswiderstand dieser Elektrode im Vergleich zum Innenwiderstand des Voltmeters groß genug ist, wird der Messfehler unzulässig hoch. Um falsche Messwerte zu vermeiden, muss der Innenwiderstand des Voltmeters deutlich höher sein als der Ausbreitungswiderstand der Hilfserdungselektrode.
Die Verteilung des Schadenspotenzials in der Nähe von Erdungselektroden hängt maßgeblich von deren geometrischer Konfiguration und relativer Position ab. Diese Verteilung kann mit einer Hilfselektrode gemessen werden. Wenn die Hilfselektrode ausreichend weit von der Fehlerstelle entfernt ist, kann die Fehlerspannung gegenüber der Bezugsmasse (Fehlerpotential) ermittelt werden.
Der Körper einer Person, die zugängliche freiliegende leitfähige Teile beschädigter elektrischer Geräte (DEE) berührt und auf einem leitfähigen Boden steht, wird absichtlich von einem mit dem Gerät verbundenen Schutzleitersystem umgangen. Der Gesamtwiderstand, der die Spannung bestimmt, die nach der Berührung auf den menschlichen Körper einwirkt (Berührungsspannung), ist gleich der Summe der Widerstände des menschlichen Körpers, seiner Schuhe und des Bodens. Der Widerstand gegen den Stromfluss von den Füßen einer Person zum Boden hängt vom Bodenmaterial ab. Der Bodenwiderstand ist für einen Boden aus isolierendem Material wie Gummi oder PVC praktisch unendlich und für Metallböden praktisch Null. Für eine ungefähre Schätzung des Bodenwiderstandswertes kann folgende Formel empfohlen werden:

wobei K ein konstanter Koeffizient von 1,6 ist.
p - spezifischer elektrischer Widerstand des Bodenmaterials, Ohm m.
Befindet sich eine Person außerhalb der Fehlerstromausbreitungszone, wird der Stromfluss durch den Körper der Person durch das volle Schadenspotenzial UF bestimmt, wobei die Vorberührungsspannung U maximal ist.
Je nach Standort der Person ist das Potential bzw. die Spannung vor der Berührung gleich der Summe der Spannung am menschlichen Körper UT und der Bodenspannung Un0JI:
oder
Dabei ist UT die Berührungsspannung am Körper eines Menschen (oder Haustiers), die durch den durch den Körperwiderstand fließenden Strom verursacht wird.
Das Schadenspotenzial wird zwischen zugänglichen freiliegenden leitfähigen Teilen elektrischer Geräte (ECP) oder fremden leitfähigen Teilen (FCP) einer elektrischen Anlage und der konventionellen Erde gemessen. Die Vorberührungsspannung, die Teil des Schadenspotentials (Spannung) ist,
gemessen zwischen dem HRF und/oder dem HRF der Anlage, die gleichzeitig berührt werden können.
Unter Berührungsspannung versteht man die Spannung am menschlichen oder tierischen Körper, wenn Berührungsstrom fließt.
Maximal zulässige Potentialwerte beim Schließen und entsprechende Werte der Berührungsspannung bei Wechselstrom mit einer Frequenz von 50/60 Hz.
Der Begriff „Berührungsspannung“ ist nicht zu verwechseln mit dem Messwert, der manchmal auch „Berührungsspannung“ genannt wird, einschließlich der Messwerte mit einem Voltmeter mit hohem Innenwiderstand (bis zu 1 MΩ).
Diese Messungen werden durchgeführt, um die elektrische Sicherheit des betreffenden Systems unabhängig vom Widerstand des menschlichen (oder tierischen) Körpers zu bestimmen.

Maximal zulässiger Potenzialwert beim Schließen

Um den maximal zulässigen Fehlerpotenzialwert zu ermitteln, müssen mehrere entscheidende Faktoren berücksichtigt werden. Zu diesen Faktoren gehören die wahrscheinlichen Pfade des Stromflusses, die wahrscheinlichen Widerstandswerte dieser Pfade wie Schuhe usw., der Widerstand des Bodens, die Wahrscheinlichkeit, dass ein Kurzschluss auftritt, die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person potenzielle Teile berührt. Das Risiko eines Stromschlags hängt von mehreren Faktoren ab, darunter den folgenden:

1. Im Hand-zu-Fuß-Strompfad ist die Berührungsspannung meist deutlich niedriger als das Schaltungspotential, da

a) die Spannung vor der Berührung am Standort der Person ist in der Regel deutlich geringer als das Kurzschlusspotential aufgrund des „Potenzialzelt“-Effekts unter den Füßen der Person;
b) beeinflusst den Widerstand von Schuhen;
c) beeinflusst den Widerstand des Bodens.

1. Im Hand-zu-Hand-Strompfad ist die Berührungsspannung aufgrund von weniger als kritisch

a) Der Herzstromkoeffizient zeigt, dass beim Strompfad „Arm-Arm“ die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Kammerflimmern gleich der Hälfte der entsprechenden Wahrscheinlichkeit beim Strompfad „Arm-Bein“ ist;
b) Der Körperwiderstand ist höher.
Jedes Energiesystem muss unabhängig im Hinblick auf die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Fehlers, die Zugänglichkeit seiner Teile zum Berühren und die Fähigkeit zur Reduzierung des Schadenspotenzials in Abhängigkeit von der Spannung der Leitung im Verhältnis zur Erde betrachtet werden.
Alle diese Faktoren müssen im Hinblick auf das maximal akzeptable Risiko eines Stromschlags berücksichtigt werden. Die Erfahrung im Betrieb unterschiedlicher Netzwerktypen ermöglicht es, deren Sicherheit in Abhängigkeit vom Einfluss dieser Faktoren vergleichend zu beurteilen und darauf aufbauend praktische Empfehlungen zu entwickeln, um das Schadensrisiko auf ein vertretbares Minimum zu reduzieren .
Bei der Abwägung des Verletzungsrisikos müssen folgende Umstände berücksichtigt werden:

1. Bei der Betrachtung des Gesamtwiderstands des menschlichen Körpers sollte der Widerstand seiner Haut nur unter der Voraussetzung berücksichtigt werden, dass die Kontaktfläche klein ist und die angelegte Spannung weniger als 100 V beträgt. Bei einer Spannung von 200 V beträgt die Der Widerstand des menschlichen Körpers hängt praktisch nicht von der Kontaktfläche und dem Zustand der Haut ab und wird fast vollständig vom inneren Widerstand des menschlichen Körpers bestimmt.
2. Die Verletzungsgefahr hängt nicht nur von der Stärke des Stroms ab, sondern auch von seinem Verlauf. Wahrscheinliche Strompfade müssen unter Berücksichtigung der erwarteten Widerstände dieser Pfade bewertet werden. In diesem Fall müssen mögliche elektrophysiologische Reaktionen in Abhängigkeit von den Werten des entlang dieser Pfade fließenden Stroms berücksichtigt werden.

In einem TN-System beträgt die Isolationsfehlerspannung oft ein Viertel oder weniger der Nennspannung zwischen Phase und Neutralleiter. Die Rückstromspannung beträgt die Hälfte der Phasennennspannung. In diesem Fall liegt die Spannung des Frequenzumrichters bzw. des Frequenzumrichters am Kurzschlusspunkt. in Bezug auf die bedingte Erde etwa gleich der Hälfte des Spannungsabfalls zwischen dem Kurzschlusspunkt. und der Neutralleiter des Transformators.
Bei einer Phasenspannung von 230 V liegt das Potenzial des Kurzschlusspunktes 65 V nicht überschreiten.

Berührungsspannung

Die Berührungsspannung liegt immer unter dem Potenzial am Kurzschlusspunkt. Die Berührungsspannung ist nur ein Teil des Potenzials am Kurzschlusspunkt, was auf den Einfluss des Potenzialzeltes sowie auf den Einfluss des Ausbreitungswiderstands von den Füßen einer Person in den Boden zurückzuführen ist. Beispielsweise mit Potenzial am Kurzschlusspunkt. 65 V (TN-System mit Phasenspannung 230 V) Die Berührungsspannung wird 30 V nicht überschreiten.
Tabelle 1 enthält die Werte des Stroms durch den menschlichen Körper, wenn eine Person einer Spannung von 50 V bei 50 – 60 Hz ausgesetzt ist, bei den niedrigsten Widerstandswerten des menschlichen Körpers.
Tabelle 1. Strom durch den menschlichen Körper bei 50 V, mindestens 50/60 Hz
Widerstandswerte des menschlichen Körpers

Beim Einschalten der Spannung entsteht ein Impulsstromstoß, dessen Spitzenwert 92 mA erreicht. Der Effektivwert des Ruhestroms betrug 20 mA. *
Eine längere Einwirkung dieser Spannung ist aufgrund akuter Muskelschmerzen in beiden Armen unerträglich. Bei einem Dauerstrom von 80 mA entlang der Strecke Arm – Beine, Arm – Rücken besteht die Gefahr von Kammerflimmern. Gemessene Werte des Stroms durch den menschlichen Körper weisen darauf hin, dass ein Wert von 50 V nicht als Standard-Berührungsspannung zur Beurteilung der Sicherheitsbedingungen von Verteilungsnetzen empfohlen werden kann.
Kammerflimmern ist die gefährlichste physiologische Reaktion des Körpers auf elektrischen Strom, der durch den Körper fließt. Es kann durch eine relativ kurzfristige Einwirkung von Strom verursacht werden. Kammerflimmern, das bei Menschen und Haustieren auftritt, kann auch nach Abschalten des Stroms nicht von selbst aufhören und endet unweigerlich mit dem Tod des Opfers. Aus diesem Grund basieren viele Standards auf der Schwelle des Kammerflimmerns, obwohl es andere physiologische Reaktionen gefährlicher Natur gibt.
Schwellenwerte der Kammerflimmerströme wurden aus Tierversuchen (Hunde, Schafe, Schweine) ermittelt. Es wird davon ausgegangen, dass das menschliche Herz möglicherweise weniger empfindlich auf elektrischen Strom reagiert als das Herz eines Hundes, weshalb die in der Veröffentlichung IEC-479 angegebenen Schwellenwertkurven für Kammerflimmern einen erheblichen Spielraum aufweisen.
Es müssen jedoch noch andere elektrophysiologische Reaktionen berücksichtigt werden, wenn Strom durch den menschlichen Körper fließt. Kammerflimmern ist nicht der einzige Mechanismus, der bei Einwirkung von elektrischem Strom zu tödlichen Verletzungen führt.
Durch den Fluss von Strömen, deren Werte unterhalb der Schwelle des Kammerflimmerns liegen, kommt es zu Krämpfen und Lähmungen des Muskelgewebes, die zum Atemstillstand führen.
In den USA ist die maximal zulässige Berührungsspannung auf 42,4 V Spitze bei Wechselstrom (RMS-Sinusstrom) und 60 V Gleichstrom in trockenen Räumen begrenzt. In Feuchträumen reduzieren sich die Werte der maximal zulässigen Spannungen um die Hälfte. Diese Standards finden sich im US National Electrical Code wieder.
Die in den USA verwendeten maximal zulässigen Spannungswerte wurden vor vielen Jahren als Ergebnis einer Zusammenfassung der Betriebspraktiken festgelegt und dürften recht hoch sein. Die in den USA eingeführten niedrigeren Netzspannungen ermöglichen die problemlose Nutzung dieser niedrigeren Berührungsspannungsgrenzwerte, ohne dass zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich sind.
Sicherheitskriterien für Elektroschocks Vorträge des ersten internationalen Symposiums über Kriterien für Elektroschocks. Toronto. Pergamon Press, 1985.-
Wenn wir Fälle von Stromschlägen in Schwimmbädern ausschließen, gibt es nur sehr wenige dokumentierte Fälle von tödlichen Stromschlägen bei angelegten Spannungen unter 50 V. Es gibt jedoch immer noch keine Grundlage für die Behauptung, dass alle Fälle von Stromschlägen bei angelegten Spannungen über 50 V auftraten 50 V. Dies liegt daran, dass die in Unfallberichten dargestellten Diagramme allzu oft die Details zur Bestimmung der tatsächlich anliegenden Spannung nicht ausreichend wiedergeben.
Es wurde experimentell festgestellt, dass die Schwellenwerte von Flimmerströmen und die Werte des Körperwiderstands mit normallogarithmischen Gesetzen mit ausreichender Genauigkeit für praktische Zwecke beschrieben werden. In der Veröffentlichung IEC-479 wurde festgestellt, dass in 95 % der Fälle die Flimmerstromschwellenwerte bei 50/60 Hz 50 mA überschreiten.
Umfangreiche experimentelle Studien zur Abhängigkeit der Schwellenwerte des Stroms, der Kammerflimmern verursacht, von der Dauer seiner Exposition wurden 1936 von L. Ferris, B. King, B. Spence und G. Williams durchgeführt. Die Experimente wurden an Tieren durchgeführt, deren Herzmasse und Gesamtmasse nahe an der Herzmasse und Gesamtmasse eines Menschen lagen. Die Dauer der Stromexposition im Experiment betrug 0,03, 0,1, 0,12, 0,5, 3 s. Diese Experimente wurden 1959 von V. Kouwenhoven fortgesetzt. Als Versuchstiere dienten Hunde. Die Belichtungszeit im Experiment betrug 0,008, 0,016, 0,08, 0,16, 0,32, 1, 2, 5 s.
Eine statistische Analyse der Ergebnisse experimenteller Studien von L. Ferris, V. Kouwenhovea und anderen Autoren wurde von Ch. Dalziel in einer 1960 veröffentlichten Arbeit durchgeführt. Laut Ch. Dalziel ist der Schwellenwert des Flimmerstroms / mit a gegebene Wahrscheinlichkeit abhängig von der Dauer der Einwirkung des Stroms t im Bereich von 0,006 bis 7 s ist gegeben durch
(2.1)
wobei C ein Koeffizient ist, der vom Gewicht des Tieres und der gegebenen Flimmerwahrscheinlichkeit abhängt.
In derselben Arbeit stellte Ch. Dalziel fest, dass der Schwellenwert des Flimmerstroms über den gesamten Bereich der Massenveränderungen von Versuchstieren von der Expression bestimmt wird

wobei A, B Konstanten sind, die von der gegebenen Flimmerwahrscheinlichkeit abhängen;
G ist die Masse des Tieres.
Basierend auf den festgestellten Abhängigkeiten schlug Ch. Dalziel eine Formel zur Berechnung des Schwellenwerts des Flimmerstroms eines Industriezweigs vor
Frequenzen für einen Erwachsenen mit einem Gewicht von 70 kg (Flimmerwahrscheinlichkeit 0,5 %) in der Form mA:
wobei t die Belichtungszeit ist (0,03 s).< t < Зс).
Im Werk von Prof. A.P. Kiseleva, veröffentlicht 1963, untersuchte die Abhängigkeit des berechneten Wertes des minimalen Flimmerstroms der Industriefrequenz /p von der Masse des Tieres. Die Experimente wurden an Hunden mit einer Expositionszeit von 3 s durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass der Strom mA: /p = 30 + 3,7 G ist, wobei G die Masse des Tieres in kg ist.
Basierend auf den gewonnenen Daten sagte Prof. A.P. Kiselev kam zu dem Schluss, dass der Schwellenwert des Stroms ohne Flimmern für eine 70 kg schwere Person 92 mA beträgt. Bei einer Erhöhung der Einwirkungszeit von 3 auf 30 s sinkt der Schwellenwert des Flimmerstroms nicht.
Ch. Dalziels Forschungen, die 1941 begonnen und 1960 fortgesetzt wurden, ermöglichten die Feststellung, dass bei einem industriellen Frequenzstrom, der entlang des Arm-zu-Arm-Pfads fließt und 9 mA entspricht, eine unabhängige Trennung von stromführenden Teilen für 99,5 % möglich ist Männer. Bei Frauen reduziert sich der Wert des Auslösestroms auf 6 mA. Der Wert des Auslösestroms hängt nicht von der Dauer seines Flusses ab. Wenn die Einwirkungsdauer des Auslösestroms 30 s nicht überschreitet, besteht keine Gefahr für die menschliche Gesundheit.
Von Ch. Dalziel in den Jahren 1950 und 1954 durchgeführte experimentelle Studien zeigten, dass der effektive Schwellenwert des Filzstroms im Bereich von 0,6 bis 2 mA variiert. Der durchschnittliche Wert dieses Stroms, ermittelt aus Experimenten an 167 Männern im Alter von 18 bis 50 Jahren, betrug 1,086 mA (für einen Strompfad von Handfläche zu Handfläche). Der Schwellenwert des gefühlten Stroms hängt auch nicht von der Dauer seines Einflusses ab.
Um die Wirksamkeit des Einsatzes von Fehlerstromschutzschaltern, die auf Ableitströme reagieren, zum Schutz vor Stromschlägen bei direkter Berührung spannungsführender Teile zu untersuchen, hat Prof. G. Bigelmeier (Österreich) führte ein direktes, groß angelegtes Experiment an sich selbst durch, um die Wirkung von Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz nahe der Flimmerschwelle auf eine Person zu bestimmen. In diesem Experiment wurde die Berührungsspannung beim Handkontakt auf 200 V erhöht, der Strom erreichte 189 mA bei einer Dauer von bis zu 20 ms.
Eine detaillierte Darstellung der Ergebnisse experimenteller Studien zu den Auswirkungen von elektrischem Strom mit industrieller Frequenz auf den menschlichen Körper ist in enthalten. Bei der Analyse der Ergebnisse dieser Studien analysierte Prof. V. E. Manoilov gibt an, dass in allen Fällen, einschließlich des Zusammentreffens ungünstiger Faktoren, ein Strom in Betracht gezogen werden sollte, der 8 bis 10 Mal geringer ist als der anfänglich spürbare Strom, d. h. 0,1 mA nicht überschreiten würde. Aufgrund der geringen Wahrscheinlichkeit einer Kombination aller ungünstigen Ereignisse ist es jedoch möglich, dass einzelne Schutzmaßnahmen einen Strom aufnehmen, der dem spürbaren Strom entspricht, d. h. 1 mA. Und in manchen Fällen
Beispielsweise kann bei elektrischen Anlagen, die von geschultem Personal (Personen elektrotechnischer Berufe) gewartet werden, ein Strom von 10 mA als Berechnungsgrundlage genommen werden.
Basierend auf der Analyse bekannter elektrophysiologischer Studien können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden.

1. Schwellenwerte von Strömen, die den physiologischen Reaktionen Empfindung, Nichtfreisetzung und Kammerflimmern entsprechen, sind probabilistischer Natur.
2. Die Schwellenwerte der gefühlten und freigesetzten Ströme hängen nicht vom Zeitpunkt ihrer Einwirkung ab. Die Schwellenwerte dieser Ströme sind äußerst stabil.
3. Die Schwellenwerte für wahrgenommene und abgegebene Ströme liegen bei Frauen bei etwa 0,67 der entsprechenden Werte aus dem Experiment an Männern.
4. Schwellenwerte von Fibrillationsströmen sind je nach Expositionszeitpunkt recht komplex. Aus der Betrachtung dieser Abhängigkeit ergibt sich:
1. im Bereich von 0,1 - 1 s hängt der Schwellenwert des Fibrillationsstroms maßgeblich von der Dauer seiner Einwirkung ab, die von Ch. Dalziel vorgeschlagene Formel (1) beschreibt diese Abhängigkeit nur annähernd;
2. wenn die Einwirkungszeit mehr als 1 s beträgt, bleibt der Schwellenwert des Fibrillationsstroms gleich I (t = 1 s);
3. bei einer Einwirkungszeit von weniger als 0,1 s bleibt der Schwellwert des Flimmerstroms gleich I (t = 0,1 s).
5. Bei der Bestimmung der in (1) enthaltenen Zahlenwerte des Koeffizienten C ging Ch. Dalziel davon aus, dass Gesetz (1) für den Bereich der aktuellen Belichtungszeit bis zu 3 s gilt. Da die Schwellenwerte der Flimmerströme auf den Werten der Ströme basierten, die bei t = 3 s erhalten wurden, führte Ch Dalziel für den Übergang zu 1 s einen Korrekturfaktor >/3 ein. Wie bereits erwähnt, ist I (J = 3 s) = I (/ = 1 s) und daher der wahre Wert des Koeffizienten C = 95 -g-107.
6. Somit sind die Ergebnisse der experimentellen Studien von J1. Ferris, V. Kouwenhoven, N. L. Gurvich, A. P. Kiselev können unter Berücksichtigung dieser Kommentare wie folgt formuliert werden.

(2.2)
Die Abhängigkeit des Schwellenwerts des Flimmerstroms der Industriefrequenz (50 - 60 Hz) von der Expositionszeit für eine 70 kg schwere Person mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,5 % wird durch die Ausdrücke mA beschrieben:
Es wird das folgende System elektrischer Sicherheitskriterien vorgeschlagen, anhand dessen das Niveau der elektrischen Sicherheit beim Betrieb elektrischer Anlagen beurteilt werden kann.
Während der Arbeit fließt ständig ein elektrischer Strom durch den Körper einer Person, die in einer Elektroinstallation arbeitet. Der Wert des über längere Zeit durch den Körper fließenden Stroms sollte den Schwellenwert des nicht wahrnehmbaren Stroms nicht überschreiten.
Im Zwangsbetrieb elektrischer Anlagen sind kurzzeitige (bis zu 30 s) Anstiege der Potentiale der Leiter HRF, HRF, PE und PEN möglich, begleitet von einem spürbaren Anstieg der Ströme durch den Körper des Arbeitnehmers. Der Wert dieses Stroms im Zwangsmodus sollte den Schwellenwert des Auslösestroms für Frauen nicht überschreiten.
Schließlich ist bei einem Kurzschluss in einer Elektroinstallation ein starker Anstieg der Potenziale der Leiter HRF, HRF, PE und PEN möglich, begleitet von einem starken Anstieg des Stroms durch den Körper des Arbeitnehmers. Der Wert dieses Stroms muss unter dem Nichtflimmern-Stromschwellenwert liegen.
Basierend auf den physiologischen Reaktionen des menschlichen Körpers auf den Stromdurchgang unterschiedlicher Stärke und Dauer sowie den charakteristischen Betriebsarten einer Elektroanlage können zur Beurteilung der elektrischen Sicherheit beim Betrieb folgende Kriterien empfohlen werden Elektroinstallationen:

1. wenn die Dauer der Stromeinwirkung mehr als 30 s beträgt – die Schwelle des unempfindlichen Stroms;
2. mit einer Dauer der Stromeinwirkung von 1 bis 30 s - die Schwelle des Auslösestroms;
3. bei einer Dauer der Stromexposition von 1 s oder weniger – der Schwellenwert für den Nichtflimmern von Strom.

Es wird empfohlen, die Schwellenwerte für nicht wahrnehmbare und nicht auslösende Ströme zu bestimmen, wenn die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Empfindungs- und nicht auslösenden Reaktionen 0,5 % beträgt. Als drittes elektrisches Sicherheitskriterium wird empfohlen, einen Stromwert anzunehmen, bei dem die Wahrscheinlichkeit für Herzflimmern 0,14 % nicht überschreitet (Drei-Sigma-Regel).
Der Schwellenwert eines nicht wahrnehmbaren Stroms (erstes Kriterium) ist die Grundlage für die Festlegung der Werte zulässiger langfristiger und nicht zufällig fließender Ströme. Basierend auf den Ergebnissen von Studien zu nicht wahrnehmbaren Strömen kann für das erste Kriterium, wenn Strom entlang des Arm-Arm- oder Arm-Bein-Wegs fließt, ein Stromwert von 1 mA angenommen werden.
Der Schwellenwert des Auslösestroms ist die Grundlage für die Festlegung der Werte des zulässigen Stroms, der während einer relativ langen Expositionsdauer, gemessen in mehreren zehn Sekunden, zufällig fließt. Für das zweite Kriterium, wenn Strom entlang der Arm-Arm- oder Arm-Bein-Strecke fließt, kann ein Stromwert von 6 mA als akzeptabel angenommen werden.
Der Schwellenwert des Nichtfibrillationsstroms ist die Grundlage für die Festlegung der Werte des maximal zulässigen Stroms bei kurzzeitigen zufälligen Stößen im Notfallmodus.
Studien zur Bestimmung der Schwellenwerte von Nichtfibrillationsströmen mit Expositionszeiten von 0,2 bis 3 s wurden in der UdSSR an Tiermodellen durchgeführt – Hunden (1966 – 1967) von A. X. Karasaeva und S. P. Vlasov unter der Leitung von N. L. Gurvich und A. P. Kiseleva.
1971 - 1975 diese studien wurden mit belichtungszeiten im bereich von 0,01 – 1 s unter der leitung von prof. fortgeführt. N. L. Gurvich, B. M. Yagudaev, S. P. Vlasov, V. Ya. Tabak, M. S. Bogushevich, Yu. N. Skolotnev.
Die mathematische Verarbeitung der experimentellen Ergebnisse zeigte, dass die Schwellenwerte der Nicht-Fibrillationsströme im Bereich von 0,01 – 3 s einem logarithmischen Normalverteilungsgesetz gehorchen. Im Bereich von 0,01 – 0,08 s ist der schädigende Strom in der gefährdetsten Phase des Herzens (Phase 7) unabhängig von der Expositionsdauer. Letzterer Umstand erhielt eine elektrophysiologische Begründung.
In der Tabelle Tabelle 2.5 zeigt den maximal zulässigen Strom mit einer Frequenz von 50 Hz in Abhängigkeit von der Dauer seiner Einwirkung mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,9986, der kein Herzflimmern verursacht.
Die gleiche Tabelle zeigt den mathematischen Erwartungswert und die Standardabweichung des Dezimallogarithmus des maximal zulässigen Stroms. Die experimentellen Daten wurden für eine Person mit einem Körpergewicht von 50 kg neu berechnet.
In der Tabelle angegeben. 2 Werte des maximal zulässigen Stroms sind in GOST 12.1.038 - 82 enthalten. Die Werte der maximal zulässigen Ströme werden unter Berücksichtigung der ungünstigsten Kombinationen von Bedingungen ermittelt: eine Person berührt die geerdeten Teile einer elektrischen Anlage fällt mit dem Moment zusammen, in dem in ihnen infolge eines Unfalls ein gefährliches Potenzial auftritt, beispielsweise ein Kurzschluss, und fällt mit der anfälligsten Phase des Herzens zusammen – der T-Phase.
Tabelle 2 Abhängigkeit der zulässigen Ströme von der Einwirkungszeit

1. Wenn der elektrische Impuls während eines Herzzyklus kein Flimmern der Herzfasern verursachen könnte, dann wird dieser Impuls bei einer Verlängerung seiner Dauer kein Flimmern verursachen;
2. Bei einem bestimmten Mindestwert des Pulses, der Flimmern auslöst, sollte eine 100-prozentige Wahrscheinlichkeit bestehen, dass er in die gefährdete Phase des Herzzyklus gerät. Dazu muss die Dauer dieses Impulses mindestens einen Herzzyklus betragen;
3. es gibt einen bestimmten Mindestwert des Pulses, der Flimmern auslöst, vorausgesetzt, er fällt genau in die gefährdete Phase des Herzzyklus;
4. die Dauer der gefährdeten Phase überschreitet nicht 0,1 s;
5. Wenn ein Impuls in eine gefährdete Phase eintritt, verursacht er die Bildung einer rotierenden Erregungswelle im Gewebe des Herzens, was zu Flimmern führt.
Nach vorne

Arbeitssicherheitsnormensystem. Elektrische Sicherheit.
Maximal zulässige Werte der Anzugsspannungen und -ströme

OKSTU 0012

Datum der Einführung: 01.07.1983

1. MAXIMAL ZULÄSSIGE WERTE DER BERÜHRUNGSSPANNUNGEN UND -STÖRME

(Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

1.2. Berührungsspannungen und -ströme, die während des normalen (nicht notfallmäßigen) Betriebs einer elektrischen Anlage durch den menschlichen Körper fließen, sollten die in Tabelle 1 angegebenen Werte nicht überschreiten.

Tabelle 1

Anmerkungen:
1 Berührungsspannungen und -ströme werden für eine Einwirkungsdauer von maximal 10 Minuten pro Tag angegeben und entsprechend der Reaktion der Empfindung eingestellt.
2 Berührungsspannungen und -ströme für Personen, die unter Bedingungen hoher Temperatur (über 25 °C) und Luftfeuchtigkeit (relative Luftfeuchtigkeit über 75 %) arbeiten, müssen um das Dreifache reduziert werden.

Tabelle 2

Notiz. Die in Tabelle 2 angegebenen maximal zulässigen Werte für Berührungsspannungen und -ströme, die bei einer Expositionsdauer von mehr als 1 s durch den menschlichen Körper fließen, entsprechen auslösenden (Wechsel-) und schmerzfreien (Gleich-)Strömen.

Tisch 3

1.5. Die maximal zulässigen Werte von Berührungsspannungen und -strömen im Notbetrieb elektrischer Hausinstallationen mit Spannungen bis 1000 V und einer Frequenz von 50 Hz sollten die in Tabelle 4 angegebenen Werte nicht überschreiten.

Tabelle 4

Notiz. Die Werte der Berührungsspannungen und -ströme sind für Personen mit einem Körpergewicht von 15 kg ermittelt.

2. STEUERUNG DER BERÜHRUNGSSPANNUNGEN UND -STÖRME

für Tabelle 1 - 6,7 kOhm;
für Tabelle 2 zur Belichtungszeit
bis 0,5 s -0,85 kOhm;
mehr als 0,5 s - Widerstand abhängig von der Spannung gemäß Zeichnung;
für Tabelle 3 - 1 kOhm;
für Tabelle 4 zur Belichtungszeit
bis 1 s -1 kOhm;
mehr als 1 s - 6 kOhm.

(Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

2.3. Bei der Messung von Berührungsspannungen und -strömen sollte der Widerstand gegen die Stromausbreitung von den Beinen einer Person mithilfe einer quadratischen Metallplatte mit den Maßen 25 x 25 cm modelliert werden, die auf der Erdoberfläche (Boden) an Stellen platziert wird, an denen sich die Person aufhalten kann liegen. Die Belastung der Metallplatte muss durch eine Masse von mindestens 50 kg erfolgen.
2.4. Bei der Messung von Berührungsspannungen und -strömen in elektrischen Anlagen müssen Betriebsarten und Bedingungen ermittelt werden, die die höchsten Werte der auf den menschlichen Körper wirkenden Berührungsspannungen und -ströme erzeugen.

ANHANG (Referenz)

BEGRIFFE UND IHRE ERKLÄRUNGEN

(Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

MAXIMAL ZULÄSSIGE SPANNUNGSWERTE

Berührung und Ströme

1.1. Für Strompfade von einer Hand zur anderen und von der Hand zu den Füßen werden Grenzwerte für Berührungsspannungen und -ströme festgelegt.

(Geänderte Ausgabe, Änderung Nr. 1).

1.2. Berührungsspannungen und -ströme, die während des normalen (nicht notfallmäßigen) Betriebs einer elektrischen Anlage durch den menschlichen Körper fließen, sollten die in Tabelle 1 angegebenen Werte nicht überschreiten.

Tabelle 1

Anmerkungen :

1 Berührungsspannungen und -ströme werden für eine Einwirkungsdauer von maximal 10 Minuten pro Tag angegeben und entsprechend der Reaktion der Empfindung eingestellt.

2 Berührungsspannungen und -ströme für Personen, die unter Bedingungen hoher Temperatur (über 25 °C) und Luftfeuchtigkeit (relative Luftfeuchtigkeit über 75 %) arbeiten, müssen um das Dreifache reduziert werden.

1.3. Die maximal zulässigen Werte von Berührungsspannungen und -strömen im Notbetrieb industrieller Elektroanlagen mit Spannungen bis 1000 V bei fest geerdetem oder isoliertem Neutralleiter und über 1000 V bei isoliertem Neutralleiter sollten die in angegebene Werte nicht überschreiten Tabelle 2.

Tabelle 2

Notiz . Die in Tabelle 2 angegebenen maximal zulässigen Werte für Berührungsspannungen und -ströme, die bei einer Expositionsdauer von mehr als 1 s durch den menschlichen Körper fließen, entsprechen auslösenden (Wechsel-) und schmerzfreien (Gleich-)Strömen.

1.4. Die maximal zulässigen Werte der Berührungsspannungen im Notbetrieb industrieller Elektroanlagen mit einer Stromfrequenz von 50 Hz, einer Spannung über 1000 V und fester Erdung des Neutralleiters sollten die in Tabelle 3 angegebenen Werte nicht überschreiten.

Tisch 3

1.5. Die maximal zulässigen Werte von Berührungsspannungen und -strömen im Notbetrieb elektrischer Hausinstallationen mit Spannungen bis 1000 V und einer Frequenz von 50 Hz sollten die in Tabelle 4 angegebenen Werte nicht überschreiten.

Tabelle 4

Notiz. Die Werte der Berührungsspannungen und -ströme sind für Personen mit einem Körpergewicht von 15 kg ermittelt.

1.6. Der Schutz des Menschen vor den Auswirkungen von Berührungsspannungen und -strömen wird durch die Gestaltung elektrischer Anlagen, technische Methoden und Schutzmittel sowie organisatorische und technische Maßnahmen gemäß GOST 12.1.019-79 gewährleistet.

2. STEUERUNG DER BERÜHRUNGSSPANNUNGEN UND -STÖRME

2.1. Um die maximal zulässigen Werte von Berührungsspannungen und -strömen zu kontrollieren, werden Spannungen und Ströme an Stellen gemessen, an denen sich ein Stromkreis durch den menschlichen Körper schließen kann. Die Genauigkeitsklasse von Messgeräten beträgt nicht weniger als 2,5.

2.2. Bei der Messung von Berührungsströmen und -spannungen sollte der Widerstand des menschlichen Körpers in einem Stromkreis mit einer Frequenz von 50 Hz durch einen Widerstandswiderstand modelliert werden:

Für Tabelle 1 - 6,7 kOhm;

Für Tabelle 2 bei Belichtungszeit

Bis 0,5 s -0,85 kOhm;

Mehr als 0,5 s - Widerstand abhängig von der Spannung gemäß Zeichnung;

Für Tabelle 3 - 1 kOhm;

Für Tabelle 4 bei Belichtungszeit

Bis zu 1 s -1 kOhm;

Mehr als 1 s - 6 kOhm.

Eine Abweichung von den angegebenen Werten ist innerhalb zulässig± 10 %.