Niveaux maximaux admissibles de tension de contact et de courant de contact. Valeurs maximales admissibles des courants et tensions de contact. Résistance électrique du corps humain

GOST 12.1.038-82*

Groupe T58

NORME INTER-ÉTATS

Système de normes de sécurité au travail

SÉCURITÉ ÉLECTRIQUE

Valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact

Système de normes de sécurité au travail. Sécurité électrique.
Valeurs maximales admissibles des tensions et courants de pickp

OKSTU 0012

Date d'introduction 1983-07-01

DONNÉES D'INFORMATION

ENTRÉ EN VIGUEUR par le décret du Comité d'État de l'URSS sur les normes du 30 juillet 1982 N 2987

La période de validité a été levée conformément au protocole n° 2-92 du Conseil interétatique pour la normalisation, la métrologie et la certification (IUS 2-93).

* RÉÉDITION (juin 2001) avec amendement n° 1, approuvé en décembre 1987 (IUS 4-88)

Cette norme établit les valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact circulant à travers le corps humain, destinées à la conception de méthodes et moyens de protection des personnes lorsqu'elles interagissent avec des installations électriques industrielles et domestiques à courant continu et alternatif avec une fréquence de 50 et 400 Hz.

Les termes utilisés dans la norme et leurs explications sont donnés en annexe.

1. VALEURS MAXIMUM AUTORISÉES DES TENSIONS ET COURANTS DE TOUCHE

1. VALEURS DE TENSION MAXIMUM AUTORISÉES
TACTILE ET COURANTS

1.1. Des limites pour les tensions et courants de contact sont établies pour les trajets de courant d'une main à l'autre et de la main aux pieds.

(Édition modifiée, amendement n° 1).

1.2. Les tensions et courants de contact circulant à travers le corps humain pendant le fonctionnement normal (non urgent) d'une installation électrique ne doivent pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 1.

Tableau 1


Type de courant
	pas plus
Variable, 50 Hz
Variable, 400 Hz
Constante

Remarques:

1. Les tensions et courants tactiles sont donnés pour une durée d'exposition ne dépassant pas 10 minutes par jour et sont définis en fonction de la réaction de la sensation.

2. Les tensions et courants de contact pour les personnes travaillant dans des conditions de températures élevées (supérieures à 25 °C) et d'humidité (humidité relative supérieure à 75 %) doivent être réduits de trois fois.

1.3. Les valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact lors du fonctionnement d'urgence des installations électriques industrielles avec des tensions allant jusqu'à 1 000 V avec un neutre solidement mis à la terre ou isolé et supérieures à 1 000 V avec un neutre isolé ne doivent pas dépasser les valeurs spécifiées dans Tableau 2.

Tableau 2

Type de courant

Valeur standardisée

Valeurs maximales admissibles, pas plus,
avec durée d'exposition actuelle, s

0,01-
0,08

Variable

Constante

B
, mA

Pleine onde rectifiée

Demi-onde rectifiée

DANS
, mA

Note. Les valeurs maximales admissibles des tensions de contact et des courants circulant à travers le corps humain pendant une durée d'exposition supérieure à 1 s, données dans le tableau 2, correspondent à des courants libérants (alternatifs) et non douloureux (continus).

1.4. Les valeurs maximales admissibles des tensions de contact lors du fonctionnement d'urgence des installations électriques industrielles avec une fréquence de courant de 50 Hz, une tension supérieure à 1000 V, avec une mise à la terre solide du neutre ne doivent pas dépasser les valeurs spécifiées dans le tableau 3.

1.5. Les valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact lors du fonctionnement d'urgence des installations électriques domestiques avec des tensions allant jusqu'à 1000 V et une fréquence de 50 Hz ne doivent pas dépasser les valeurs spécifiées dans le tableau 4.

Tableau 3


	Valeur limite tension de contact, V





St. 1,0 à 5,0

Tableau 4


Durée d'exposition, s	Valeur standardisée

De 0,01 à 0,08

Note. Les valeurs des tensions et courants de contact sont établies pour les personnes pesant 15 kg.

1.3-1.5. (Édition modifiée, amendement n° 1).

1.6. La protection humaine contre les effets des tensions et courants de contact est assurée par la conception des installations électriques, des méthodes techniques et des moyens de protection, des mesures organisationnelles et techniques conformément à GOST 12.1.019-79.

2. CONTRÔLE DES TENSIONS ET DES COURANTS DE TACTILE

2.1. Pour contrôler les valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact, les tensions et courants sont mesurés dans les endroits où un circuit électrique peut se fermer à travers le corps humain. La classe de précision des instruments de mesure n'est pas inférieure à 2,5.

2.2. Lors de la mesure des courants et des tensions de contact, la résistance du corps humain dans un circuit électrique à une fréquence de 50 Hz doit être modélisée par une résistance :

pour le tableau 1 - 6,7 kOhm ;

pour le tableau 2 au temps d'exposition

jusqu'à 0,5 s - 0,85 kOhm ;

plus de 0,5 s - résistance en fonction de la tension selon le dessin ;

pour le tableau 3 - 1 kOhm ;

pour le tableau 4 au temps d'exposition

jusqu'à 1 s - 1 kOhm ;

plus de 1 s - 6 kOhm.

Un écart par rapport aux valeurs spécifiées est autorisé dans une plage de ± 10 %.

2.1, 2.2. (Édition modifiée, amendement n° 1).

2.3. Lors de la mesure des tensions et des courants de contact, la résistance à la propagation du courant provenant des jambes d'une personne doit être modélisée à l'aide d'une plaque métallique carrée mesurant 25 x 25 cm, située à la surface de la terre (sol) aux endroits où la personne peut se trouver. . La charge sur la plaque métallique doit être créée par une masse d'au moins 50 kg.

2.4. Lors de la mesure des tensions et des courants de contact dans les installations électriques, des modes et des conditions doivent être établis qui créent les valeurs les plus élevées de tensions et de courants de contact affectant le corps humain.

ANNEXE (référence). TERMES ET LEURS EXPLICATIONS

APPLICATION
Information


	Explication
Tension de contact	Selon GOST 12.1.009-76
Mode d'urgence de l'installation électrique	Fonctionnement d'une installation électrique défectueuse, dans laquelle des situations dangereuses peuvent survenir entraînant des blessures électriques aux personnes interagissant avec l'installation électrique
Installations électriques domestiques	Installations électriques utilisées dans les bâtiments résidentiels, municipaux et publics de tous types, par exemple dans les cinémas, cinémas, clubs, écoles, jardins d'enfants, magasins, hôpitaux, etc., avec lesquelles les adultes et les enfants peuvent interagir
Libérer le courant	Courant électrique qui ne provoque pas de contractions convulsives irrésistibles des muscles de la main dans lesquels le conducteur est serré lors de son passage dans le corps humain

(Édition modifiée, amendement n° 1).

Le texte du document est vérifié selon :
publication officielle
Système de normes de sécurité au travail : Sat. GOST. -
M. : Maison d'édition des normes IPK, 2001

Notons la résistance à la propagation du dispositif de mise à la terre de l'équipement électrique protégé par le symbole et la résistance à la propagation du dispositif de mise à la terre du transformateur d'alimentation par le symbole RB.
Lorsqu'un défaut d'isolement se produit, le courant de défaut 1p circule de la partie sous tension à travers la résistance RA jusqu'à la terre et revient à travers la résistance RB vers le système d'alimentation. La tension sur l'équipement endommagé par rapport à la terre conditionnelle (potentiel au point de défaut) est égale à la chute de tension dans le conducteur de protection et à la résistance Ra. Dans la plupart des cas, la chute de tension dans le conducteur de protection peut être négligée.
Puis le potentiel au point de fermeture

Le potentiel de court-circuit est mesuré avec un voltmètre ayant une résistance interne élevée, généralement 40 kOhm.
La valeur de 40 kOhm est un compromis. Le fait est que si la résistance interne du voltmètre est trop élevée, le voltmètre donnera de fausses lectures même s'il n'y a aucun dommage à l'isolation. En effet, la tension du réseau sera répartie entre le voltmètre et la résistance d'isolement de l'équipement électrique. Pour éviter de fausses lectures, la résistance interne du voltmètre doit être nettement inférieure à la résistance d'isolement de l'équipement électrique connecté.
Cependant, si la résistance interne du voltmètre est trop faible, le voltmètre ne pourra pas indiquer correctement la tension par rapport à la masse de référence. Le voltmètre mesure la tension au point de défaut moins la chute de tension aux bornes de l'électrode de mesure auxiliaire, qui fait office de masse conditionnelle. Si la résistance d'étalement de cette électrode est suffisamment grande par rapport à la résistance interne du voltmètre, l'erreur de mesure sera inacceptablement élevée. Pour éviter de fausses lectures, la résistance interne du voltmètre doit être nettement supérieure à la résistance de propagation de l'électrode de terre auxiliaire.
La répartition du potentiel de dommage à proximité des électrodes de mise à la terre dépend de manière significative de leur configuration géométrique et de leur position relative. Cette distribution peut être mesurée à l'aide d'une électrode auxiliaire. Si l'électrode auxiliaire est suffisamment éloignée du point de défaut, la tension de défaut par rapport à la masse de référence (potentiel de défaut) peut être déterminée.
Le corps d'une personne touchant des parties conductrices exposées et accessibles d'un équipement électrique endommagé (DEE) et se tenant sur un sol conducteur est intentionnellement contourné par un système de conducteurs de protection associé à l'équipement. La résistance totale, qui détermine la tension sur le corps humain après contact (tension de contact), est égale à la somme des résistances du corps humain, de ses chaussures et du sol. La résistance au courant passant des pieds d'une personne au sol dépend du matériau du sol. La résistance d’un sol est quasiment infinie pour un sol constitué d’un matériau isolant tel que le caoutchouc ou le PVC, et quasiment nulle pour un sol métallique. Pour une estimation approximative de la valeur de résistance du sol, la formule suivante peut être recommandée :

où K est un coefficient constant pris égal à 1,6.
p - résistance électrique spécifique du matériau du sol, Ohm m.
Si une personne se trouve en dehors de la zone de propagation du courant de défaut, le flux de courant à travers le corps de la personne sera déterminé par le potentiel de dommage total UF, la tension avant contact U étant maximale.
Selon la localisation de la personne, le potentiel ou tension avant contact est égal à la somme de la tension sur le corps humain UT et de la tension au sol Un0JI :
ou
où UT est la tension de contact sur le corps humain (ou animal de compagnie) provoquée par le courant circulant à travers la résistance du corps.
Le potentiel de dommage est mesuré entre les parties conductrices exposées accessibles d'un équipement électrique (ECP) ou les parties conductrices étrangères (FCP) d'une installation électrique et la terre conventionnelle. La tension avant contact, qui fait partie du potentiel de dommage (tension),
mesuré entre le HRF et/ou les installations HRF pouvant être touchées simultanément.
La tension tactile est la tension sur le corps humain ou animal lorsque le courant tactile circule.
Valeurs maximales admissibles de potentiel pendant la fermeture et valeurs correspondantes de tension de contact avec courant alternatif avec une fréquence de 50/60 Hz.
Le terme « tension de contact » ne doit pas être confondu avec la valeur mesurée, qui est aussi parfois appelée « tension de contact », y compris les valeurs mesurées à l'aide d'un voltmètre à haute résistance interne (jusqu'à 1 MΩ).
Ces mesures sont effectuées pour déterminer la sécurité électrique du système considéré, quelle que soit la résistance du corps humain (ou animal).

Valeur potentielle maximale admissible pendant la fermeture

Pour déterminer la valeur maximale admissible du potentiel de défaut, plusieurs facteurs déterminants doivent être pris en compte. Ces facteurs incluent les chemins probables du flux de courant, les valeurs de résistance probables de ces chemins tels que les chaussures, etc., la résistance du sol, la probabilité qu'un court-circuit se produise, la probabilité qu'une personne touche des pièces potentielles. Le risque de choc électrique dépend de plusieurs facteurs, dont les suivants :

Dans le trajet du courant main-pied, la tension de contact est généralement nettement inférieure au potentiel du circuit, car

a) la tension avant le contact à l'endroit où se trouve la personne est, en règle générale, nettement inférieure au potentiel de court-circuit en raison de l'effet « tente potentielle » sous les pieds de la personne ;
b) influence la résistance des chaussures ;
c) influence la résistance du sol.

Dans le trajet du courant main à main, la tension de contact est moins que critique en raison de

a) le coefficient du courant cardiaque montre qu'avec le trajet de courant « bras-bras », la probabilité d'apparition d'une fibrillation ventriculaire est égale à la moitié de la probabilité correspondante avec le trajet de courant « bras-jambe » ;
b) la résistance du corps est plus élevée.
Chaque système électrique doit être considéré indépendamment en ce qui concerne la probabilité qu'un défaut se produise, l'accessibilité de ses pièces au toucher et la capacité de réduire le potentiel de dommages en fonction de la tension de la ligne par rapport à la terre.
Tous ces facteurs doivent être pris en compte par rapport au risque maximum acceptable de choc électrique. L'expérience de l'exploitation de différents types de réseaux a permis de donner une évaluation comparative de leur sécurité en fonction de l'influence de ces facteurs et, sur la base de cette évaluation, d'élaborer des recommandations pratiques pour garantir que le risque de dommages soit réduit à un minimum raisonnable. .
Lors de l'évaluation du risque de blessure, les circonstances suivantes doivent être prises en compte :

Lors de l'examen de la résistance totale du corps humain, la résistance de sa peau ne doit être prise en compte que sous la condition que la zone de contact soit petite et que la tension appliquée soit inférieure à 100 V. Cependant, à une tension de 200 V, la La résistance du corps humain est pratiquement indépendante de la zone de contact et de l'état de la peau et est presque entièrement déterminée par la résistance interne du corps humain.
Le risque de blessure dépend non seulement de la valeur du courant, mais aussi de son trajet. Les chemins de courant probables doivent être évalués en tenant compte des résistances attendues de ces chemins. Dans ce cas, d'éventuelles réactions électrophysiologiques doivent être prises en compte en fonction des valeurs du courant circulant le long de ces trajets.

Dans un système TN, la tension de défaut d'isolement représente souvent un quart ou moins de la tension nominale phase-neutre. La tension du circuit inverse est égale à la moitié de la tension de phase nominale. Dans ce cas, la tension du convertisseur de fréquence et du convertisseur de fréquence au point de court-circuit. par rapport à la masse conditionnelle, environ égale à la moitié de la chute de tension entre le point de court-circuit. et le neutre du transformateur.
Pour une tension de phase de 230 V, le potentiel du point de court-circuit est ne dépassera pas 65 V.

Tension de contact

La tension de contact est toujours inférieure au potentiel au point de court-circuit. La tension de contact ne représente qu’une partie du potentiel au point de court-circuit, qui est due à l’influence de la tente potentielle ainsi qu’à l’influence de la résistance à la propagation des pieds d’une personne vers le sol. Par exemple, avec un potentiel au point de court-circuit. 65 V (système TN avec tension de phase 230 V), la tension de contact ne dépassera pas 30 V.
Le tableau 1 contient les valeurs du courant traversant le corps humain lorsqu'une personne est exposée à une tension de 50 V à 50 - 60 Hz, aux valeurs de résistance les plus basses du corps humain.
Tableau 1. Courant traversant le corps humain à 50 V, 50/60 Hz au plus bas
valeurs de résistance du corps humain

Au moment de la mise sous tension, une surtension de courant impulsionnel se produit, dont la valeur maximale atteint 92 mA. La valeur efficace du courant permanent était de 20 mA. *
Une exposition prolongée à cette tension est intolérable en raison de douleurs musculaires aiguës dans les deux bras. Un courant prolongé de 80 mA le long du trajet bras-jambes, bras-dos, entraîne un risque de fibrillation ventriculaire. Les valeurs mesurées du courant traversant le corps humain indiquent qu'une valeur de 50 V ne peut être recommandée comme tension de contact standard pour évaluer les conditions de sécurité des réseaux de distribution.
La fibrillation ventriculaire est la réponse physiologique la plus dangereuse du corps au courant électrique circulant dans le corps. Cela peut être dû à une exposition au courant à relativement court terme. La fibrillation ventriculaire qui survient chez l'homme et les animaux domestiques ne peut pas s'arrêter d'elle-même, même après la coupure du courant, et aboutit inévitablement à la mort de la victime. C'est pourquoi de nombreuses normes sont basées sur le seuil de fibrillation ventriculaire, bien qu'il existe d'autres réactions physiologiques dangereuses.
Les valeurs seuils des courants de fibrillation ventriculaire ont été obtenues à partir d'expériences sur des animaux (chiens, moutons, porcs). On suppose que le cœur humain peut être moins sensible au courant électrique que le cœur du chien et, par conséquent, les courbes de seuil de fibrillation ventriculaire données dans la publication CEI-479 présentent une marge significative.
Cependant, il est nécessaire de prendre en compte d’autres réactions électrophysiologiques lorsque le courant traverse le corps humain. La fibrillation ventriculaire n'est pas le seul mécanisme pouvant entraîner des blessures mortelles en cas d'exposition au courant électrique.
Les convulsions et la paralysie des tissus musculaires, conduisant à un arrêt respiratoire, surviennent à la suite de la circulation de courants dont les valeurs sont inférieures au seuil de fibrillation ventriculaire.
Aux États-Unis, la tension de contact maximale autorisée est limitée à 42,4 V crête pour le courant alternatif (courant sinusoïdal efficace) et à 60 V CC dans les pièces sèches. Dans les pièces humides, les valeurs des contraintes maximales admissibles sont réduites de moitié. Ces normes sont reflétées dans le Code national de l'électricité des États-Unis.
Les valeurs de tension maximales autorisées utilisées aux États-Unis ont été établies il y a de nombreuses années à la suite d'un résumé des pratiques d'exploitation et sont probablement assez élevées. Les valeurs nominales de tension secteur inférieures adoptées aux États-Unis permettent d'utiliser facilement ces limites inférieures de tension de contact sans nécessiter de mesures de protection supplémentaires.
Critères de sécurité contre les chocs électriques Actes du premier symposium international sur les critères de sécurité contre les chocs électriques. Toronto. Presse Pergamon, 1985.-
Si l'on exclut les cas de choc électrique dans les piscines, il existe très peu de cas documentés de choc électrique mortel à des tensions appliquées inférieures à 50 V. Cependant, il n'y a toujours aucune base permettant d'affirmer que tous les cas de choc électrique se sont produits à des tensions appliquées supérieures à 50 V. 50 V. En effet, les diagrammes présentés dans les rapports d'accidents ne reflètent trop souvent pas de manière adéquate les détails impliqués dans la détermination de la tension réelle appliquée.
Il a été établi expérimentalement que les valeurs seuils des courants de fibrillation et les valeurs de résistance corporelle sont décrites avec des lois logarithmiques normales avec une précision suffisante à des fins pratiques. La publication CEI-479 a révélé que dans 95 % des cas, les seuils de courant de fibrillation à 50/60 Hz dépassent 50 mA.
Des études expérimentales approfondies sur la dépendance des valeurs seuils du courant provoquant la fibrillation ventriculaire sur la durée de son exposition ont été réalisées en 1936 par L. Ferris, B. King, B. Spence et G. Williams. Les expériences ont été réalisées sur des animaux dont la masse cardiaque et la masse totale étaient proches de la masse cardiaque et de la masse totale d'un humain. La durée d'exposition actuelle dans l'expérience était de 0,03, 0,1, 0,12, 0,5, 3 s. Ces expériences furent poursuivies en 1959 par V. Kouwenhoven. Les chiens ont été utilisés comme animaux expérimentaux. Le temps d'exposition dans l'expérience était de 0,008, 0,016, 0,08, 0,16, 0,32, 1, 2, 5 s.
Une analyse statistique des résultats des études expérimentales de L. Ferris, V. Kouwenhoveia et d'autres auteurs a été réalisée par Ch. Dalziel dans un ouvrage publié en 1960. Selon Ch. Dalziel, la valeur seuil du courant de fibrillation / avec une valeur donnée la probabilité en fonction de la durée d'exposition actuelle t comprise entre 0,006 et 7 s est donnée par
(2.1)
où C est un coefficient dépendant du poids de l'animal et de la probabilité de fibrillation donnée.
Dans le même ouvrage, Ch. Dalziel a établi que sur toute la plage d'évolution des masses des animaux de laboratoire de 1 à 100 kg, la valeur seuil du courant de fibrillation est déterminée par l'expression

où A, B sont des constantes en fonction de la probabilité donnée de fibrillation ;
G est la masse de l'animal.
Sur la base des dépendances établies, Ch. Dalziel a proposé une formule pour calculer la valeur seuil du courant de fibrillation d'un appareil industriel
fréquences pour un adulte pesant 70 kg (probabilité de fibrillation 0,5%) sous la forme, mA :
où t est le temps d'exposition (0,03 s< t < Зс).
Dans les travaux du Pr. A.P. Kiseleva, publié en 1963, a étudié la dépendance de la valeur calculée du courant de fibrillation minimum de fréquence industrielle /p sur la masse de l'animal. Les expériences ont été réalisées sur des chiens avec un temps d'exposition de 3 s. Il a été établi que le courant, mA : /p = 30 + 3,7 G, où G est la masse de l'animal, kg.
Sur la base des données obtenues, le Pr. A.P. Kiselev a conclu que la valeur seuil du courant de non-fibrillation pour une personne pesant 70 kg est de 92 mA. Lorsque le temps d'exposition augmente de 3 à 30 s, la valeur seuil du courant de fibrillation ne diminue pas.
Les recherches de Ch. Dalziel, commencées en 1941 et poursuivies en 1960, ont permis d'établir qu'avec un courant de fréquence industrielle circulant le long du trajet bras à bras et égal à 9 mA, une séparation indépendante des parties sous tension est possible pour 99,5 % des Hommes. Pour les femmes, la valeur du courant de déclenchement est réduite à 6 mA. La valeur du courant de déclenchement ne dépend pas de la durée de son passage. Si la durée d'exposition au courant de déclenchement ne dépasse pas 30 s, il n'y a aucun danger pour la santé humaine.
Des études expérimentales réalisées par Ch. Dalziel en 1950 et 1954 ont montré que la valeur seuil efficace du courant ressenti varie dans la plage de 0,6 à 2 mA. La valeur moyenne de ce courant, déterminée à partir d'expériences sur 167 hommes âgés de 18 à 50 ans, était de 1,086 mA (pour un trajet de courant paume à paume). La valeur seuil du courant ressenti ne dépend pas non plus de la durée de son influence.
Afin d'étudier l'efficacité de l'utilisation de dispositifs à courant résiduel qui répondent au courant de fuite pour se protéger contre les chocs électriques lorsqu'ils touchent directement des pièces sous tension, le Prof. G. Bigelmeier (Autriche) a mené sur lui-même une expérience directe en grandeur nature pour déterminer l'effet sur une personne d'un courant alternatif d'une fréquence de 50 Hz, proche du seuil de fibrillation. Dans cette expérience, la tension de contact lors du contact main à main a été portée à 200 V, le courant a atteint 189 mA avec une durée allant jusqu'à 20 ms.
Une présentation détaillée des résultats d'études expérimentales sur les effets du courant électrique à fréquence industrielle sur le corps humain est contenue dans. Analysant les résultats de ces études, le prof. V. E. Manoilov déclare que, dans tous les cas, y compris en cas de coïncidence de facteurs défavorables, il convient de considérer, en toute sécurité, un courant qui serait 8 à 10 fois inférieur au courant perceptible initial, c'est-à-dire qui ne dépasserait pas 0,1 mA. Cependant, étant donné la faible probabilité d'une combinaison de tous les événements défavorables, il est possible pour des mesures de protection individuelles de prélever un courant égal à celui perceptible, soit 1 mA. Et dans certains cas,
par exemple, dans les installations électriques entretenues par du personnel formé (personnes exerçant les métiers de l'électrotechnique), un courant de 10 mA peut être pris comme base de calcul.
Sur la base de l'analyse d'études électrophysiologiques connues, les conclusions suivantes peuvent être tirées.

Les valeurs seuils des courants correspondant aux réactions physiologiques de sensation, de non-libération et de fibrillation ventriculaire sont de nature probabiliste.
Les valeurs seuils des courants ressentis et libérés ne dépendent pas du temps de leur exposition. Les valeurs seuils de ces courants sont extrêmement stables.
Les valeurs seuils pour les courants détectés et libérés pour les femmes sont d'environ 0,67 des valeurs correspondantes obtenues à partir de l'expérience sur les hommes.
Les valeurs seuils des courants de fibrillation ont un caractère assez complexe en fonction du temps d'exposition. De la considération de cette dépendance, il résulte que :

dans la plage de 0,1 à 1 s, la valeur seuil du courant de fibrillation dépend significativement de la durée de son exposition, la formule (1), proposée par Ch. Dalziel, ne décrit qu'approximativement cette dépendance ;
lorsque le temps d'exposition est supérieur à 1 s, la valeur seuil du courant de fibrillation reste égale à I (t = 1 s) ;
avec un temps d'exposition inférieur à 0,1 s, la valeur seuil du courant de fibrillation reste égale à I (t = 0,1 s).

Lors de la détermination des valeurs numériques du coefficient C inclus dans (1), Ch. Dalziel est parti de l'hypothèse que la loi (1) s'applique à la plage de temps d'exposition actuelle jusqu'à 3 s. Puisque les valeurs seuils des courants de fibrillation étaient basées sur les valeurs des courants obtenues à t = 3 s, pour passer à 1 s Ch. Dalziel a introduit un facteur de correction >/3. Comme déjà noté, I (J = 3 s) = I (/ = 1 s) et, donc, la vraie valeur du coefficient C = 95 -g-107.
Ainsi, les résultats des études expérimentales réalisées par J1. Ferris, V. Kouwenhoven, N.L. Gurvich, A.P. Kiselev, compte tenu de ces commentaires, peuvent être formulés comme suit.

(2.2)
La dépendance de la valeur seuil du courant de fibrillation de fréquence industrielle (50 - 60 Hz) sur le temps d'exposition pour une personne pesant 70 kg avec une probabilité de 0,5 % est décrite par les expressions mA :
Le système suivant de critères de sécurité électrique est proposé, sur la base duquel le niveau de sécurité électrique lors du fonctionnement des installations électriques peut être évalué.
Pendant le travail, un courant électrique traverse en permanence le corps d'une personne travaillant dans une installation électrique. La valeur du courant traversant le corps pendant une longue période ne doit pas dépasser la valeur seuil du courant non perceptible.
Lors des modes de fonctionnement forcés des installations électriques, des augmentations de courte durée (jusqu'à 30 s) des potentiels des conducteurs HRF, HRF, PE et PEN sont possibles, accompagnées d'une augmentation notable des courants traversant le corps du travailleur. La valeur de ce courant en mode forcé ne doit pas dépasser la valeur seuil du courant de déclenchement pour les femmes.
Enfin, lors d’un court-circuit dans une installation électrique, une forte augmentation des potentiels des conducteurs HRF, HRF, PE et PEN est possible, accompagnée d’une forte augmentation du courant traversant le corps du travailleur. La valeur de ce courant doit être inférieure au seuil de courant de non-fibrillation.
Sur la base des réactions physiologiques du corps humain au passage d'un courant de différentes valeurs et durées et des modes de fonctionnement caractéristiques d'une installation électrique, les critères suivants peuvent être recommandés pour évaluer le niveau de sécurité électrique lors du fonctionnement de installations électriques:

lorsque la durée d'exposition au courant est supérieure à 30 s - le seuil de courant insensible ;
avec une durée d'exposition au courant de 1 à 30 s - le seuil du courant de déclenchement ;
avec une durée d'exposition au courant de 1 s ou moins - le seuil de courant de non-fibrillation.

Il est recommandé de déterminer les valeurs seuils des courants imperceptibles et non libérables lorsque la probabilité d'apparition de sensations et de réactions non libérantes est égale à 0,5 %. Comme troisième critère de sécurité électrique, il est recommandé de prendre une valeur de courant à laquelle la probabilité de fibrillation cardiaque ne dépasse pas 0,14 % (règle des trois sigma).
La valeur seuil d'un courant imperceptible (le premier critère) constitue la base pour établir les valeurs des courants circulant à long terme et non aléatoires admissibles. Sur la base des résultats d'études de courants imperceptibles, pour le premier critère, lorsque le courant circule le long du trajet bras-bras ou bras-jambe, une valeur de courant de 1 mA peut être prise.
La valeur seuil du courant de déclenchement sert de base à l'établissement des valeurs du courant admissible qui passe de manière aléatoire pendant une durée d'exposition relativement longue, mesurée en dizaines de secondes. Pour le deuxième critère, lorsque le courant circule le long du trajet bras-bras ou bras-jambe, une valeur de courant de 6 mA peut être considérée comme acceptable.
La valeur seuil du courant de non-fibrillation constitue la base pour établir les valeurs du courant maximal admissible lors d'impacts aléatoires à court terme en modes d'urgence.
Des études visant à déterminer les valeurs seuils des courants de non-fibrillation avec des temps d'exposition de 0,2 à 3 s ont été réalisées en URSS sur des modèles animaux - chiens (1966 - 1967) par A. X. Karasaeva et S. P. Vlasov sous la direction de N. L. Gurvich et A.P. Kiseleva.
En 1971 - 1975 ces études ont été poursuivies avec des temps d'exposition compris entre 0,01 et 1 s sous la direction du prof. N. L. Gurvich, B. M. Yagudaev, S. P. Vlasov, V. Ya. Tabak, M. S. Bogushevich, Yu. G. Sibarov et N. N. Skolotnev.
Le traitement mathématique des résultats expérimentaux a montré que les valeurs seuils des courants de non-fibrillation comprises entre 0,01 et 3 s obéissent à une loi de distribution lognormale. Dans la plage de 0,01 à 0,08 s, le courant dommageable dans la phase la plus vulnérable du cœur (phase 7) ne dépend pas de la durée d'exposition. Cette dernière circonstance a reçu une justification électrophysiologique.
Dans le tableau Le tableau 2.5 montre le courant maximal admissible avec une fréquence de 50 Hz en fonction de la durée de son exposition avec une probabilité de 0,9986 qui ne provoque pas de fibrillation cardiaque.
Le même tableau présente l'espérance mathématique et l'écart type du logarithme décimal du courant maximal admissible. Les données expérimentales sont recalculées pour une personne pesant 50 kg.
Donné dans le tableau. 2 valeurs du courant maximal admissible sont incluses dans GOST 12.1.038 - 82. Les valeurs des courants maximaux admissibles sont obtenues en tenant compte des combinaisons de conditions les plus défavorables : une personne touchant les parties mises à la terre d'une installation électrique coïncide avec le moment où un potentiel dangereux apparaît sur eux à la suite d'un accident, par exemple un court-circuit, et coïncide avec la phase la plus vulnérable du cœur - la phase T.
Tableau 2 Dépendance des courants admissibles sur le temps d'exposition

Indicateurs		Durée de l'exposition actuelle,
Indicateurs
Courant maximal admissible, mA
Espérance mathématique du logarithme décimal du courant maximum admissible
Écart type du logarithme décimal du courant maximal admissible

si l'impulsion électrique ne pouvait pas provoquer de fibrillation des fibres cardiaques au cours d'un cycle cardiaque, alors cette impulsion ne provoquerait pas de fibrillation avec une augmentation de sa durée ;
à une certaine valeur minimale de la fibrillation excitatrice du pouls, il devrait y avoir une probabilité de 100 % qu'elle rencontre la phase vulnérable du cycle cardiaque. Pour ce faire, la durée de cette impulsion doit être d'au moins un cycle cardiaque ;
il existe une certaine valeur minimale du pouls qui provoque la fibrillation, à condition qu'elle tombe exactement dans la phase vulnérable du cycle cardiaque ;
la durée de la phase vulnérable ne dépasse pas 0,1 s ;
lorsqu'une impulsion entre dans une phase vulnérable, elle provoque la formation d'une onde d'excitation tournante dans les tissus du cœur, conduisant à une fibrillation,

VALEURS DE TENSION MAXIMUM AUTORISÉES

TACTILE ET COURANTS

1.1. Des limites pour les tensions et courants de contact sont établies pour les trajets de courant d'une main à l'autre et de la main aux pieds.

(Édition modifiée, amendement n° 1).

Tableau 1

Type de courant	U, DANS	je, mA
	Pas plus
Variable, 50 Hz
Variable, 400 Hz
Constante

Remarques :

1 Les tensions et courants tactiles sont donnés pour une durée d'exposition ne dépassant pas 10 minutes par jour et sont réglés en fonction de la réaction de la sensation.

2 Les tensions et courants de contact pour les personnes travaillant dans des conditions de températures élevées (supérieures à 25°C) et d'humidité (humidité relative supérieure à 75 %) doivent être réduits de trois fois.

Tableau 2

Type de courant

Normalisé

Valeurs maximales admissibles, pas plus, pour la durée d'exposition au courantt, Avec

Ordre de grandeur

0,01-0,08

St.1.0

Variable 50 Hz

U,B

je, mA

Variable 400 Hz

U,B

je, mA

Constante

U,B

je, mA

Pleine onde rectifiée

, mA

Demi-onde rectifiée

, mA

Note . Les valeurs maximales admissibles des tensions de contact et des courants circulant à travers le corps humain pendant une durée d'exposition supérieure à 1 s, données dans le tableau 2, correspondent à des courants libérants (alternatifs) et non douloureux (continus).

Tableau 3

Durée d'expositiont, Avec	Valeur de tension de contact maximale autoriséeU, V
Jusqu'à 0,1




St. 1,0 à 5,0

Tableau 4

Durée	Valeur standardisée		Durée	Valeur standardisée
Impacts t , Avec	U,B	je, mA	Impacts t , Avec	U,B	je, mA
De 0,01 à 0,08




			St. 1.0

Note. Les valeurs des tensions et courants de contact sont établies pour les personnes pesant 15 kg.

2. CONTRÔLE DES TENSIONS ET DES COURANTS DE TACTILE

2.2. Lors de la mesure des courants et des tensions de contact, la résistance du corps humain dans un circuit électrique à une fréquence de 50 Hz doit être modélisée par une résistance :

Pour le tableau 1 - 6,7 kOhm ;

Pour le tableau 2 au temps d'exposition

Jusqu'à 0,5 s -0,85 kOhm ;

Plus de 0,5 s - résistance en fonction de la tension selon le dessin ;

Pour le tableau 3 - 1 kOhm ;

Pour le tableau 4 au temps d'exposition

Jusqu'à 1 s -1 kOhm ;

Plus de 1 s - 6 kOhm.

L'écart par rapport aux valeurs spécifiées est autorisé dans± 10 %.

Pour concevoir correctement les méthodes et moyens de protection des personnes contre les chocs électriques, il est nécessaire de connaître les niveaux admissibles de tensions de contact et les valeurs des courants circulant dans le corps humain.

La tension de contact est la tension entre deux points d'un circuit de courant qui sont simultanément touchés par une personne. Les valeurs maximales admissibles des tensions de contact U PD et des courants I PD circulant à travers le corps humain le long du trajet « bras-bras » ou « bras-jambes » en mode d'installation électrique normal (non d'urgence), selon GOST 12.1. 038-82* sont donnés dans le tableau. 1.

En mode d'urgence des appareils industriels et électroménagers et des installations électriques avec une tension jusqu'à 1000 V avec n'importe quel mode neutre, les valeurs maximales admissibles de U PD et I PD ne doivent pas dépasser les valeursindiquées dans le tableau. 2. Le mode d'urgence signifie que l'installation électrique est défectueuse et que des situations dangereuses peuvent survenir, entraînant des blessures électriques.

Lorsque la durée d'exposition est supérieure à 1 s, les valeurs de U PD et I PD correspondent à des valeurs de libération pour le courant alternatif et à des valeurs conditionnellement non douloureuses pour le courant continu.

Tableau 1

Valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact

en fonctionnement normal de l'installation électrique

Note. Les tensions et courants de contact pour les personnes travaillant dans des conditions de températures élevées (supérieures à 25 °C) et d'humidité (humidité relative supérieure à 75 %) doivent être réduits de 3 fois.

Tableau 2

Valeurs maximales admissibles de tension de contact

et courants en fonctionnement de secours d'une installation électrique

Durée du courant électrique, s	Production installations électriques	Appareils électroménagers, installations électriques
Durée du courant électrique, s

4. Résistance électrique du corps humain

La valeur du courant traversant le corps humain influence grandement la gravité des blessures électriques. À son tour, le courant lui-même, selon la loi d'Ohm, est déterminé par la résistance du corps humain et la tension qui lui est appliquée, c'est-à-dire tension du toucher.

La conductivité des tissus vivants est déterminée non seulement par les propriétés physiques, mais également par les processus biochimiques et biophysiques les plus complexes inhérents uniquement à la matière vivante. Par conséquent, la résistance du corps humain est une variable complexe qui dépend non linéairement de nombreux facteurs, notamment l’état de la peau, l’environnement, le système nerveux central et des facteurs physiologiques. En pratique, la résistance du corps humain s'entend comme le module de sa résistance complexe.

La résistance électrique des différents tissus et fluides du corps humain n'est pas la même : la peau, les os, le tissu adipeux, les tendons ont une résistance relativement élevée, et les tissus musculaires, le sang, la lymphe, les fibres nerveuses, la moelle épinière et le cerveau ont une faible résistance.

La résistance du corps humain, c'est-à-dire La résistance entre deux électrodes placées à la surface du corps est principalement déterminée par la résistance de la peau. La peau est constituée de deux couches principales : la couche externe (épiderme) et la couche interne (derme).

L'épiderme peut être classiquement représenté comme étant constitué d'une couche cornée et d'une couche germinale. La couche cornée est composée de cellules kératinisées mortes, dépourvue de vaisseaux sanguins et de nerfs et constitue donc une couche de tissu non vivant. L'épaisseur de cette couche varie de 0,05 à 0,2 mm. A l'état sec et non contaminé, la couche cornée peut être considérée comme un diélectrique poreux, pénétré par de nombreux conduits des glandes sébacées et sudoripares et présentant une résistivité élevée. La couche germinale est adjacente à la couche cornée et est constituée principalement de cellules vivantes. La résistance électrique de cette couche, en raison de la présence de cellules mourantes et kératinisantes, peut être plusieurs fois supérieure à la résistance de la couche interne de la peau (derme) et des tissus internes du corps, bien que comparée à la résistance de la couche cornée est petite.

Le derme est constitué de fibres de tissu conjonctif qui forment un maillage épais, solide et élastique. Cette couche contient des vaisseaux sanguins et lymphatiques, des terminaisons nerveuses, des racines des cheveux, ainsi que des glandes sudoripares et sébacées dont les canaux excréteurs s'étendent jusqu'à la surface de la peau et pénètrent dans l'épiderme. La résistance électrique du derme, qui est un tissu vivant, est faible.

La résistance totale du corps humain est la somme des résistances des tissus situés sur le trajet du courant. Le principal facteur physiologique qui détermine la valeur de la résistance totale du corps humain est l'état de la peau dans le circuit actuel. Avec une peau sèche, propre et intacte, la résistance du corps humain, mesurée à une tension de 15 à 20 V, varie de l'unité à la dizaine de kOhms. Si la couche cornée est grattée dans la zone de la peau où les électrodes sont appliquées, la résistance du corps chutera à 1 à 5 kOhm et lorsque tout l'épiderme sera retiré - à 500 à 700 Ohm. Si la peau sous les électrodes est complètement retirée, la résistance des tissus internes sera mesurée, qui est de 300 à 500 Ohms.

Pour une analyse approximative des processus de circulation du courant le long du trajet « main à main » à travers deux électrodes identiques, une version simplifiée du schéma de circuit équivalent du flux de courant électrique à travers le corps humain peut être utilisée (Fig. 1 ).

Riz. 1. Circuit équivalent à la résistance du corps humain

En figue. 1 est indiqué : 1 – électrodes ; 2 – épiderme ; 3 – les tissus et organes internes du corps humain, y compris le derme ; İ h – courant circulant à travers le corps humain ; Ů h – tension appliquée aux électrodes ; R Н – résistance active de l'épiderme ; C H est la capacité d'un condensateur classique dont les plaques sont l'électrode et les tissus bien conducteurs du corps humain situés sous l'épiderme, et le diélectrique est l'épiderme lui-même ; R VN – résistance active des tissus internes, y compris le derme.

D'après le diagramme de la Fig. 1, il s'ensuit que la résistance complexe du corps humain est déterminée par la relation

où Z Н = (jС Н) -1 = -jХ Н – résistance complexe de capacité С Н ;

Х Н – module Z Н ; f , f – fréquence du courant alternatif.

Dans ce qui suit, par résistance du corps humain, nous entendons le module de sa résistance complexe :

. (1)

Aux hautes fréquences (plus de 50 kHz) Х Н =1/(C Н)<< R ВН, и сопротивления R Н оказываются практически закороченными малыми сопротивлениями емкостей C Н. Поэтому на высоких частотах сопротивление тела человека z h в приближенно равно сопротивлению его внутренних тканей: R ВН z h в. (2)

Avec un courant continu en régime permanent, les capacités sont infiniment grandes (à 
0XN

). Par conséquent, la résistance du corps humain au courant continu

R h = 2R H + R VN. (3)

A partir des expressions (2) et (3) on peut déterminer

R Н = (R h -z h в)/2. (4)

Sur la base des expressions (1) – (4), vous pouvez obtenir une formule pour calculer la valeur de la capacité Cn :

, (5)

où z hf est le module de résistance complexe du corps à la fréquence f ;

C H a la dimension µF ; z hf , R h et R HV – kOhm ; f-kHz.

Les expressions (2) – (5) nous permettent de déterminer les paramètres du circuit équivalent (Fig. 1) sur la base des résultats de mesures expérimentales.

La résistance électrique du corps humain dépend de plusieurs facteurs. Les dommages à la couche cornée de la peau peuvent réduire la résistance du corps humain à la valeur de sa résistance interne. Hydrater la peau peut réduire sa résistance de 30 à 50 %. L'humidité qui pénètre dans la peau dissout les minéraux et les acides gras situés à sa surface, éliminés du corps avec la sueur et les sécrétions graisseuses, devient plus conductrice d'électricité, améliore le contact entre la peau et les électrodes et pénètre dans les canaux excréteurs de la sueur et glandes graisseuses. Lorsque la peau est hydratée pendant une longue période, sa couche externe se relâche, se sature d'humidité et sa résistance peut diminuer encore plus.

Lorsqu'une personne est brièvement exposée à un rayonnement thermique ou à une température ambiante élevée, la résistance du corps humain diminue en raison de l'expansion réflexe des vaisseaux sanguins. Avec une exposition plus longue, la transpiration se produit, ce qui entraîne une diminution de la résistance de la peau.

Avec une augmentation de la surface des électrodes, la résistance de la couche externe de la peau R H diminue, la capacité C H augmente et la résistance du corps humain diminue. Aux fréquences supérieures à 20 kHz, l'influence indiquée de la zone de l'électrode est pratiquement perdue.

La résistance du corps humain dépend également du lieu d'application des électrodes, ce qui s'explique par l'épaisseur différente de la couche cornée de la peau, la répartition inégale des glandes sudoripares à la surface du corps et le degré inégal de remplissage sanguin des vaisseaux cutanés.

Le passage du courant à travers le corps humain s'accompagne d'un échauffement local de la peau et d'un effet irritant, qui provoque une dilatation réflexe des vaisseaux cutanés et, par conséquent, une augmentation de l'apport sanguin et une transpiration accrue, ce qui, à son tour, entraîne une diminution de résistance cutanée à un endroit donné. À basse tension (20 -30 V) en 1 à 2 minutes, la résistance de la peau sous les électrodes peut diminuer de 10 à 40 % (en moyenne de 25 %).

Une augmentation de la tension appliquée au corps humain entraîne une diminution de sa résistance. À des tensions de plusieurs dizaines de volts, cela se produit en raison de réactions réflexes du corps en réponse à l'effet irritant du courant (augmentation de l'apport de vaisseaux sanguins à la peau, transpiration). Lorsque la tension augmente jusqu'à 100 V et plus, des claquages électriques locaux puis continus de la couche cornée sous les électrodes se produisent. Pour cette raison, à des tensions d'environ 200 V et plus, la résistance du corps humain est presque égale à la résistance des tissus internes R VN.

Lors d'une évaluation approximative du risque de choc électrique, la résistance du corps humain est considérée comme étant de 1 kOhm (R h = 1 kOhm). La valeur exacte des résistances de conception lors du développement, du calcul et du test des mesures de protection dans les installations électriques est sélectionnée conformément à GOST 12.038-82*.

1. Valeurs maximales admissibles des tensions et courants de contact

1.1. Des limites pour les tensions et courants de contact sont établies pour les trajets de courant d'une main à l'autre et de la main aux pieds.

(Édition modifiée, amendement n° 1).

Tableau 1

Remarques:

1. Les tensions et courants tactiles sont donnés pour une durée d'exposition ne dépassant pas 10 minutes par jour et sont définis en fonction de la réaction de la sensation.

2. Les tensions et courants de contact pour les personnes travaillant dans des conditions de températures élevées (supérieures à 25°C) et d'humidité (humidité relative supérieure à 75 %) doivent être réduits de trois fois.

Tableau 2

Type de courant	Normaliser Peut ordre de grandeur	Valeurs maximales admissibles, pas plus, pour la durée d'exposition au courant t, s
Type de courant	Normaliser Peut ordre de grandeur	0,01- 0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	St. 1,0
Variable 50 Hz	U, V Moi, maman	550 650	340 400	160 190	135 160	120 140	105 125	95 105	85 90	75 75	70 65	60 50	20 6
Variable 400 Hz	U, V Moi, maman	650	500	500	330	250	200	170	140	130	110	100	36 8
Constante	U, V Moi, maman	650	500	400	350	300	250	240	230	220	210	200	40 15
Rectifié pleine onde	U_ampli, V I_ampli, mA	650	500	400	300	270	230	220	210	200	190	180	-
Rectifié demi-onde	U_ampli, V I_ampli, mA	650	500	400	300	250	200	190	180	170	160	150	-

Note. Les valeurs maximales admissibles des tensions de contact et des courants circulant à travers le corps humain avec une durée d'exposition supérieure à 1 s, indiquées dans le tableau. 2 correspondent à des courants libérateurs (alternatifs) et non douloureux (continus).

Tableau 3

Tableau 4

Note. Les valeurs des tensions et courants de contact sont établies pour les personnes pesant 15 kg.

1.3-1.5. (Édition modifiée, amendement n° 1).

1.6. La protection d'une personne contre les effets des tensions et courants de contact est assurée par la conception des installations électriques, les méthodes techniques et moyens de protection, les mesures organisationnelles et techniques pour

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1. VALEURS MAXIMUM AUTORISÉES DES TENSIONS ET COURANTS DE TOUCHE

2. CONTRÔLE DES TENSIONS ET DES COURANTS DE TACTILE

ANNEXE (référence). TERMES ET LEURS EXPLICATIONS

Valeur potentielle maximale admissible pendant la fermeture

Tension de contact

4. Résistance électrique du corps humain

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