Электробезопасность работников сельских электрических сетей низкого напряжения

ФГБОУ ВО

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Е. Е. ПРИВАЛОВ, А.В. ЕФАНОВ, С.С. ЯСТРЕБОВ,

В.А. ЯРОШ 

ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ РАБОТНИКОВ СЕЛЬСКИХ 
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НИЗКОГО НАПРЯЖЕНИЯ 

Под редакцией 

доцента Е.Е. Привалова 

Учебное пособие 

Ставрополь

2020

УДК 621.31

Рецензенты:

кандидаты технических наук, доцент В. Н. Шемякин;

кандидат технических наук, доцент А. В. Ивашина 

(кафедра Электроснабжения и эксплуатации электрооборудования)

Электробезопасность
работников 
сельских 
электрических 
сетей 
низкого 

напряжения: учебное пособие. / Е.Е. Привалов, А.В. Ефанов, С.С. Ястребов, В.А. Ярош, 
под ред. Е.Е. Привалова. – Ставрополь: Изд-во ПАРАГРАФ, 2020. - 170с.

В учебном пособии изложены защитные меры от воздействия электрического тока 

и поля, напряжения прикосновения и шага при выполнении работ в электроустановках 
сельских распределительных сетей сельскохозяйственных предприятий. 

Пособие предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 

по направлениям «Агроинженерия» и «Электроэнергетика и электротехника».

УДК 621.31

 Е.Е. Привалов, А.В. Ефанов, С.С. 

Ястребов, В.А. Ярош 2020

ВВЕДЕНИЕ 

В 
направлениях 
«Агроинженерия» 
и
«Электроэнергетика и 

электротехника» учебная дисциплина «Электробезопасность» является 
важной частью при подготовке работников сельских электрических сетей и 
формирует у студентов современное мировоззрение, а также обеспечивает 
основу для будущей работы по выбранной квалификации. 

У 
студентов, 
как 
будущих 
работников, 
эксплуатирующих 

электроустановки 
распределительных
электрических 
сетей 

сельскохозяйственных предприятий, необходимо сформировать знания об 
опасности воздействия электрического тока и поля на организм человека, 
электромагнитных явлениях в системах электроснабжения и заземлениях 
электроустановок, величинах, характеризующих эти явления.

Будущий 
бакалавр
должен 
знать методы
познания основ 

электробезопасности и уметь оказывать первую помощь человеку при 
поражении электрическим током, а также правила безопасного выполнения 
работ на электроустановках. Необходимо развивать познавательные
интересы, интеллектуальные и творческие способности в ходе решения 
технических задач и выполнения практических работ в системах 
электроснабжения.

У студентов надо развивать способности к самостоятельному 

приобретению новых знаний по электробезопасности в соответствии с 
жизненными потребностями и интересами, а также воспитывать
убежденность в необходимости разумного использования достижений 
науки и технологий для дальнейшего развития безопасной эксплуатации 
электроустановок.

Студенты должны применять полученные знания и умения для 

решения практических задач с различным электрооборудованием в быту и 
в личной жизни, а также для обеспечения личной безопасности при работе 
по специальности на производстве с электроустановками, а также 
системами электроснабжения входящих в районные электрические сети.

Такой подход к учебе позволит: приобрести базовые знания о методах 

технического обслуживания в период эксплуатации электроустановок 
систем электроснабжения районных электрических сетей; сформировать 
умения и навыки для решения теоретических и прикладных задач 
возникающих при техническом обслуживании и ремонте при эксплуатации 
систем электроснабжения; развить 
необходимую 
нормативную 
и 

техническую базы необходимые для решения прикладных задач 
электробезопасности возникающих при эксплуатации распределительных 
электрических сетей промышленных и сельскохозяйственных объектов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 

На 
современном 
этапе 
развитие 
основных 
направлений 

агроинженерии и электроэнергетики, их быстрое
превращение в 

высокотехнологичное 
производство 
возможно 
при 
безопасном

взаимодействии работников с эксплуатируемыми электроустановками
систем электроснабжения входящих в районные электрические сети.

Современная концепция электробезопасности работников при 

эксплуатации электроустановок напряжением до и выше 1000В базируется 
на следующих основных принципах:


все опасные токоведущие 
части электроустановок
районной 

электрической 
сети
должны 
быть 
недоступны 
для 

непреднамеренного прямого прикосновения человека к ним;


доступные для персонала токоведущие части электроустановки не 
должны быть опасными при прямом прикосновении к ним в любом 
режиме работы системы электроснабжения;


напряжение шага работника на территории электроустановки, в 
пределах зоны растекания тока замыкания землю, не должно быть 
опасным во всех эксплуатационных режимах;


токоведущие части электроустановок напряжением до 1000В не 
должны быть опасными при случайном прикосновении к ним при 
нормальном режиме работы.
Безопасная эксплуатацияэлектроустановок систем электроснабжения 

входящих в районные электрические сети возможна только при наличии 
эффективной системы электробезопасности. 

Под электробезопасностью понимают систему организационных и 

технических мероприятий, а также способов и средств, обеспечивающих 
защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока, 
электрической 
дуги, 
электромагнитного 
поля 
и 
статического 

электричества.

Любой человек на работе и в быту иногда попадает в такие условия, 

которые могут привести к электрической травме. Для предотвращения 
электротравматизма 
используют 
систему 
обеспечения 

электробезопасности, объединяющую электрозащитные организационные 
и технические мероприятия, способы и средства для их реализации.

Под организационными мероприятиями
понимают выполнение 

общих правил, направленных на предотвращение электротравматизма при 
работе на действующих электроустановках и вблизи них.

Технические мероприятия направлены на предотвращение опасных 

ситуаций и включают строго заданную последовательность действий 
работника при эксплуатации электроустановок.

Способы и средства для реализации электрозащитных мероприятий

объединяют 
технические 
приемы 
и 
устройства, 
исключающие 

возможность возникновения поражения работников электрическим током 
и получения травмы, которая может привести к летальному исходу.

Несчастным случаем считается случай с человеком, работающим на 

электроустановках
систем электроснабжения, входящих в районные 

электрические сети, связанный 
с 
действием на 
него опасного 

производственного фактора. 

В результате несчастного случая могут быть:

 поражение электрическим током;
 ушибы и порезы;
 ранения и контузии;
 ожоги и обугливание;
 отравления и удушье газами.

Статистика несчастных случаев с работниками от воздействия 

электрического тока и поля показывает, что электротравматизму
необходимо уделять серьезное внимание. Основная доля электротравм 
персонала на производстве и людей в быту вызвана причинами, которые 
позволяет устранить современные штатные электрозащитные средства. 
Основные 
усилия 
по 
обеспечению 
безопасной 
работы 
на 

электроустановках систем электроснабжения необходимо направлять на 
устранение причин, порождающих электротравматизм.

Опасность поражения людей электрическим током и полем на 

производстве, в сельском хозяйстве и в быту появляется при несоблюдении 
правил и мер безопасности, а также при отказе или неисправности 
электроустановок и бытовых приборов. По сравнению с другими видами 
производственного 
и 
сельскохозяйственного 
травматизма 

электротравматизм составляет небольшой процент, однако по числу травм 
с тяжелым и особенно летальным исходом занимает первое место. 

В сельском хозяйстве и на производстве из-за несоблюдения 

работниками мер и правил электробезопасности происходит до 75% 
поражений 
электрическим 
током
электроустановок
систем 

электроснабжения входящих в районные электрические сети. 

Правила устройства электроустановок (ПУЭ, п.1.1.36) требуют, 

чтобы
для защиты электротехнического и электротехнологического 

персонала от поражения электрическим током, электромагнитным полем и 
от действия электрической дуги все электроустановки были снабжены 
средствами защиты, а также средствами оказания первой помощи в 
соответствии с действующими правилами применения и испытания средств 
защиты, используемых в электроустановках систем электроснабжения
районной электрической сети.

ГЛАВА 1. ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

НА ЧЕЛОВЕКА 

1.1. МЕХАНИЗМ ПОРАЖЕНИЯ РАБОТНИКА 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

При работах
на электроустановках
системы электроснабжения

районной электрической сети персонал может попасть под опасное 
действие электрического тока, дуги и получить повреждения (травмы), 
приводящие к потере трудоспособности, инвалидности или даже гибели.

В соответствии с нормативно-технической документацией, под 

электротравмой 
понимают 
травму, 
вызванную 
воздействием 

электрического 
тока 
или 
электрической 
дуги. 
Соответственно, 

электротравматизм это явление, характеризующееся 
совокупностью 

электротравм.

Таким образом, нарушение нормального состояния и функций 

организма человека в результате воздействия электрического тока принято 
называть электротравмами. Действие электрического тока на живую ткань
носит очень своеобразный и разносторонний характер. При эксплуатации 
электроустановок проходя через организм работника, электрический ток 
может 
производить 
опасное 
термическое, 
электролитическое, 

механическое (динамическое), биологическое и световое воздействие.

Термическое действие тока проявляется в ожогах участков тела, 

нагреве до высокой температуры, вплоть до ожогов, кровеносных сосудов, 
нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что 
вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении 

органической жидкости, в том числе и крови и сопровождается 
значительными нарушениями их физико-химического состава.

Механическое действие тока выражается в расслоении, разрыве и 

других повреждениях различных тканей организма: мышечной ткани, 
стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани, в результате 
электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного 
образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.
Механическое действие тока сопровождается сильным сокращением 
пораженных мышц, вплоть до их разрыва. 

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и 

возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних 
биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем 
организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.

Биологическое действие тока сопровождается судорожным сокращением 
пораженных мышц тела. 

Световое действие может привести к частичному, иногда полному, 

поражению незащищенных слизистых оболочек глаз. 

Характер 
местных 
электротравм 
зависит 
от 
параметров 

электроустановок районной электрической сети. Местные электротравмы 
могут проявляться в виде электрических ожогов (рис. 1.1), ударов, знаков 
(ожоги различной формы в поверхностных слоях кожи), металлизации 
кожи (проникновение в кожу мелких частиц металла) и электроофтальмия 
(воспаление наружных оболочек глаз).

Рисунок 1.1 – Виды электрических ожогов тела работника 

При 
неправильной 
эксплуатации 
электроустановок 
систем 

электроснабжения работниками электрические знаки и металлизация кожи 

встречаются редко, как правило, они сопутствуют опасным для организма 
электрическим ударам и ожогам. 

Электрический 
ожог
является 
широко 
распространенной 

электротравмой. Ожоги возникают у большей части (63%) пострадавших 
от электрического тока, причем треть из них (23%) сопровождается 
электрическими знаками и металлизацией кожи. При эксплуатации 
электроустановок, в зависимости от условий возникновения различают два 
вида ожогов токовый (контактный) и дуговой. Электрический ожог своего 
рода аварийная система защиты организма, где обуглившиеся ткани 
большого сопротивления не позволяют току глубоко проникнуть внутрь 
тела и привести к еще более серьезному поражению работника. 

Токовый
вид 
ожога 
является 
следствием 
преобразования 

электрической энергии в тепловую энергию и возникает при прохождении
тока через тело человека в точке контакта с токоведущей частью. При этом 
напряжение сети не выше 2000В. Если напряжение сети выше 2000В, то 
образуется электрическая дуга и возникает дуговой ожог кожи.

Электрические знаки
(знаки
тока или электрические
метки), 

представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно – желтого 
цвета на поверхности тела человека. Обычно знаки имеют круглую или 
овальную форму и размеры от 1 до 5мм с углублением в центре. 
Встречаются знаки в виде царапин и небольших ран. При воздействии 
грозового разряда знак может напоминать фигуру канала разряда молнии.

Металлизация кожи
–
проникновение в верхние слои кожи 

мельчайших 
частичек 
металла, 
расплавившегося 
под 
действием 

электрической дуги. Такое явление встречается при коротких замыканиях
электрооборудования, запрещенных 
отключениях разъединителей и 

рубильников под нагрузкой. Каждая из частичек металла проводника имеет 
высокую температуру, но малый запас теплоты и часто не способна 
прожечь одежду работника. Поэтому поражаются обычно открытые части 
тела человека – руки и лицо. Пострадавший работник (электрик) ощущает 
на пораженном участке боль от ожогов под действием теплоты занесенного 
в кожу металла и испытывает напряжение кожи от присутствия в ней 
инородного тела.

Механические повреждения
являются в большинстве случаев 

следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под 
действием тока, проходящего через тело человека. В результате у 
работника могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных 
сосудов и нервной ткани, вывихи суставов и даже переломы костей.
Механические повреждения происходят при работе в основном в 
установках напряжением до 1000В при относительно длительном 
нахождении человека под приложенным напряжением. Это, как правило, 

серьезные травмы, требующие длительного лечения работника. К счастью, 
механические повреждения возникают довольно редко - примерно у 1% 
персонала электроустановок, пострадавшего от действия тока.

Электроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаз - роговицы 

и конъюнктивы (слизистой оболочки, покрывающей глазное яблоко), 
возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых 
лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в 
них химические изменения. 

Облучение возможно при наличии дуги, которая является источником 

интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых 
и 
инфракрасных 
лучей. 
Электроофтальмия 
наблюдается
у 
3% 

пострадавших 
от 
тока, 
например, 
электросварщиков
районных 

электрических сетей.

Электрический удар является очень опасным следствием протекания 

тока через тело человека. При этом под действием опасного тока 
происходит возбуждение живых тканей, проявляющееся в непроизвольных 
судорожных сокращениях различных мышц тела, и под угрозой поражения 
оказывается весь организм из-за нарушения нормальной работы различных 
его органов и систем: сердца, легких, центральной нервной системы
работника.

1.2. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СТЕПЕНЬ ОПАСНОСТИ

ВОЗДЕЙСТВИЯ ТОКА НА РАБОТНИКА 

По положениям нормативно-технической документации, исход 

воздействия 
электрического 
тока 
на 
организм 
работника, 

эксплуатирующего электроустановки зависит от ряда факторов, в том 
числе от значения и длительности прохождения тока через его тело, рода и 
частоты тока, а также от индивидуальных свойств человека и условий 
внешней среды. 

Электрическое сопротивление тела человека и приложенное к нему 

напряжение также влияют на исход поражения, но лишь постольку, 
поскольку они определяют значение тока, проходящего через тело.

Электрическое сопротивление тела человека. Тело человека и 

сельскохозяйственного животного являются проводником электрического 
тока. Электрическая проводимость живой ткани в отличие от проводимости 
типичных проводников тока обусловлена не только ее физическими 
свойствами, но и сложными
биохимическими и биофизическими 

процессами, постоянно протекающими в организме. 

Таким образом, сопротивление тела человека являются переменной 

величиной, имеющей нелинейную зависимость от ряда факторов, таких как

состояния кожи, параметров электрической цепи, куда случайно попал 
пострадавший, физиологических факторов и состояния окружающей
среды, например, температуры и влажности.

Электрическое сопротивление тканей тела неодинаково: кожа, кости, 

жировая ткань, сухожилия и хрящи имеют большое сопротивление по 
сравнению с мышечной тканью, кровью, лимфой, спинным и головным 
мозгом. Например, при электрическом токе частотой 50Гц удельное 
объемное сопротивление меняется в широких пределах (табл. 1.1). 

Таблица 1.1 - Удельное объемное сопротивление частей тела человека 

№
Ткани тела человека
Удельное объемное
сопротивление, Ом м

1
Сухой кожи
3 103 - 2 104

2
Кости (без надкостницы)
104 - 2 106

3
Жировой ткани 
30 – 60

4
Мышечной ткани 
1,5 - 3,0

5
Крови 
1,0 - 2,0

Таким образом, по сравнению с другими тканями кожа обладает 

достаточно большим удельным сопротивлением, которое является главным 
фактором, определяющим сопротивление тела человека в целом. 
Сопротивление тела человека, 
т.е. 
сопротивление 
между 
двумя 

электродами, наложенными на поверхность тела, у разных людей различно. 

Неодинаковым оказывается оно и у одного и того же человека в 

разное время и в разных условиях. При сухой, чистой и неповрежденной 
коже сопротивление тела, измеренное при напряжении до 15 - 20В, 
колеблется в пределах (3 - 100) 103 Ом, а иногда и в более широких 
пределах. 

Если на участках кожи, где прикладываются электроды, соскоблить 

роговой слой, сопротивление тела упадет до (1 - 5)103 Ом, а при удалении 
всего наружного слоя кожи (эпидермиса) около 500 – 700Ом. Если же под 
электродами полностью удалить кожу, то будет измерено сопротивление 
подкожных тканей тела, которое у всех людей практически одинаково и 
составляет только 300 - 500Ом.

Сопротивление тела человека можно условно считать состоящим из 

трех последовательно включенных сопротивлений (рис. 1.2, а и б): двух 
одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи, т. е. эпидермиса, 2 Z Э, и 
одного сопротивления внутренних тканей тела R В.

На схеме (рис. 1.2.а) обозначены: 1 - электроды; 2 - роговой слои 

кожи; 3 - ростковый слой кожи; 4 - наружный слой кожи - эпидермис 
(роговой и ростковый слои); 5 - внутренний слой кожи (дерма); 6