ГОСТ IEC 60990-2023. Межгосударственный стандарт. Методы измерения тока прикосновения и тока защитного проводника

Приложение D

(справочное)

 

ВЫБОР ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТОКА

 

D.1 Общие положения

При разработке процедур, приведенных в настоящем стандарте, были сделаны определенные допущения относительно предельных значений тока, которые будут использовать технические комитеты по стандартизации продукции при разработке стандартов. Принятые допущения необходимы для выбора соответствующих данных, установленных в IEC TS 60479-1 в целях конкретизации измерительных схем, приведенных на рисунках 3, 4 и 5.

Принятые допущения основаны на более ранних публикациях МЭК. Предельные значения тока, указанные в настоящем приложении, используют только в качестве примера. Они приведены в целях оказания содействия техническим комитетам по стандартизации при выборе предельных значений.

D.2 Примеры предельных значений тока

D.2.1 Фибрилляция желудочков сердца

Предельное значение тока не установлено. Принято исходить из того, что предельные значения, которые выбирают для ТОКА ПРИКОСНОВЕНИЯ, должны быть значительно ниже предела, при котором наступает фибрилляция желудочков сердца.

D.2.2 Невозможность отпускания иммобилизации (летго-иммобилизации)

Метод измерения приведен в настоящем стандарте.

В соответствии с IEC TS 60479-1 действующее значение тока 10 мА является приблизительным предельным уровнем тока отпускания иммобилизации (летго-иммобилизации), который будет пригодным для всех взрослых людей. Влияние частоты на предельное значение показано на рисунке F.3.

D.2.3 Реакция испуга

Метод измерения приведен в настоящем стандарте.

В соответствии с IEC TS 60479-1 действующее значение тока 0,5 мА является приблизительным предельным значением тока для реакции испуга на низких частотах. Используют различные границы для предельных значений токов реакции испуга и отпускания иммобилизации.

D.2.4 Ощущение (восприятие)

ТОК ПРИКОСНОВЕНИЯ может восприниматься на уровне нескольких микроампер. В случае, когда ТОК ПРИКОСНОВЕНИЯ не является настолько высоким, чтобы вызывать непроизвольную реакцию испуга, которая может привести к опасным последствиям, его не считают опасным и обычно не измеряют указанными методами.

D.2.5 Специальные применения

Метод измерения, приведенный в настоящем стандарте, может применяться, если стандартом на конкретный вид оборудования не предусмотрено применение иного метода.

В стандартах на продукцию, таких как IEC 60065, IEC 60335-1, IEC 60950-1 и IEC 62368-1 для ОБОРУДОВАНИЯ класса II установлено предельное действующее значение ТОКА ПРИКОСНОВЕНИЯ 0,25 мА (половинное значение предельного значения тока реакции испуга). Влияние частоты на предельное значение показано на рисунке F.2.

Для некоторых медицинских применений установлены предельные действующие значения менее 0,25 мА. Для таких применений метод измерения, приведенный в настоящем стандарте, может не обеспечивать соответствующую модель импеданса тела человека (см. E.1, приложение E).

D.3 Выбор пределов

Следует учитывать необходимость указания различных пределов для нормальных условий эксплуатации (1) и состояний неисправности (2).

В стандартах серии IEC TS 60479 приводится информация о воздействии электрического тока при прохождении через тело человека.

Пределы, как правило, выражают в виде максимальных значений постоянного и переменного токов при частотах до 100 Гц. Методы измерения, установленные в настоящем стандарте, одинаковы для токов отпускания иммобилизации (летго-иммобилизации), реакции испуга и некоторых специальных применений. Измерительные схемы учитывают влияние тока более высокой частоты на тело человека и имитируют снижение импеданса тела человека по мере увеличения частоты. Отпускание иммобилизации, реакцию испуга и ощущения определяют пиковыми значениями тока, взвешенными по частоте. Для ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОЖОГА существенное значение имеют действующие значения величин. Для целей настоящего стандарта влияние частоты на возникновение ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОЖОГОВ будет незначительным, поскольку преобладающими последствиями на воздействие тока при низкой частоте являются реакция испуга и отпускание иммобилизации (летго-иммобилизация).

Для большинства видов ОБОРУДОВАНИЯ не требуется устанавливать предельные значения токов, при которых наступает фибрилляция желудочков сердца (см. D.2.1), поскольку более низкие предельные значения ТОКОВ ПРИКОСНОВЕНИЯ для реакции испуга и отпускания иммобилизации почти всегда предотвращают фибрилляцию желудочков сердца. Исключением (рассматривают в IEC TS 60479-1) является случай, когда кратковременный импульс тока может пройти через тело человека (слишком короткий импульс, чтобы вызывать невозможность отпускания) и реакция испуга от импульса тока не считается опасной.

Реакцию отпускания иммобилизации традиционно связывают с ЗАХВАТЫВАЕМЫМИ ЧАСТЯМИ, однако в настоящее время такое представление считают упрощенным. В указанных условиях максимальное предельное значение постоянного тока будет таким же, как и для предельного значения тока отпускания иммобилизации (см. D.2.2), за исключением условий, при которых возникает ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОЖОГ. Однако ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОЖОГ становится преобладающим фактором только на высоких частотах. В пределах допустимых значений токов для реакции испуга и отпускания иммобилизации может возникнуть вторичная угроза безопасности, вызванная неожиданностью или непроизвольной мышечной реакцией, но при этом не предполагается, что протекание тока через тело причинит прямую травму. Такой ток может считаться допустимым в условиях единичной неисправности, и для указанного случая комитет по стандартизации должен предусмотреть исключение.

Для кратковременного тока иногда используется предельное значение, более высокое, чем для предельного значения тока для отпускания иммобилизации, при условии, что оно значительно ниже предельного значения для фибрилляции желудочков сердца и ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОЖОГА. Для таких измерений переменного тока, где ожидается контакт на небольшой площади, в стандартах на оборудование может быть применена схема, приведенная на рисунке F.3.

Для измерений предельного значения тока для реакции испуга при соприкосновении с небольшой площадью следует использовать схему измерений, приведенную на рисунке 4.

В соответствии с вышеуказанным, предельные значения для низкочастотного ТОКА ПРИКОСНОВЕНИЯ, указанные в других публикациях МЭК, основаны на следующих положениях:

- пределы для реакции испуга и других низких пределов:

- необходимости избегать непроизвольной реакции испуга, которая может привести к серьезным последствиям (например, падение с лестницы или падение ОБОРУДОВАНИЯ);

- предельного значения тока реакции испуга, которое обычно составляет 0,5 мА действующего или 0,7 мА пикового значений синусоидального тока;

- предельного значения ниже 0,25 мА действующего (0,35 мА пикового) тока, которое указывают в тех случаях, когда пользователь особенно чувствителен или подвержен риску по экологическим или биологическим причинам;

- пределы для отпускания иммобилизации:

- испуг и некоторую реакцию допускается принимать в качестве указания на первую неисправность, когда следует применить предельное значение тока отпускания иммобилизации;

- оценки, что у мужчин и женщин среднее предельное значение тока отпускания иммобилизации составляет 16 и 10,5 мА действующего значения переменного тока соответственно;

- оценки, что некоторые люди имеют более низкое предельное значение тока отпускания иммобилизации, например, что для 99,5% мужчин и женщин предельное значение тока отпускания иммобилизации составляет 9 и 6 мА действующего значения переменного тока соответственно, а предельные значения для детей будут еще ниже;

- определенные условия единичной неисправности могут быть основанием для применения предельных значений токов, установленных для реакции испуга в нормальных условиях эксплуатации (при отсутствии неисправности) в качестве предельных значений токов для отпускания иммобилизации.

На некоторых типах ОБОРУДОВАНИЯ при первом включении может возникать высокий начальный ТОК ПРИКОСНОВЕНИЯ, который быстро снижается по мере работы ОБОРУДОВАНИЯ. Как правило, при установке пределов для ОБОРУДОВАНИЯ, если это указано техническим комитетом по стандартизации продукции, данное положение не принимают во внимание.

D.4 Эффект электрического ожога под воздействием тока прикосновения

Не существует общепринятого предельного значения ТОКА ПРИКОСНОВЕНИЯ, которое позволило бы предотвращать возникновение ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОЖОГОВ во всех случаях. Большое значение имеют другие параметры, такие как площадь соприкосновения с человеческим телом и продолжительность соприкосновения. Взаимосвязь между этими параметрами требует дальнейшего исследования. Безопасные пороговые значения могут быть выражены в единицах измерения этих двух или других дополнительных параметров.

Метод измерения ТОКА ПРИКОСНОВЕНИЯ для учета возникновения эффектов ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОЖОГА приведен в 7.2.

Предельное значение, установленное в IEC 61010-1 равно действующему значению 500 мА (в случае неисправности).

Считают, что ожоги кожи начинают возникать при плотности действующих значений тока в диапазоне от 300 до 400 мА/см² [Becker, Malhotra and Hedley-Whyte].

Анализ условий, приводящих к ЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ОЖОГУ, показал, что существует частота разделения, при которой предел для возникновения ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОЖОГА превышает предельное значение тока отпускания иммобилизации, и требования к ОБОРУДОВАНИЮ должны отражать необходимость проведения достоверных измерений для обеспечения надлежащей защиты. В IEC 62368-1 представлен один из подходов к определению указанного требования.