Вот так выглядит ток, протекающий через живой организм. Сначала кожа не дает току расти, потом происходит пробой, и ток течет, как через обычный электролит. В этот момент и происходит поражение внутренних органов. Объект, который я выбрал для опыта, конечно, не я сам, не мыши и лягушки. Я выбрал огурец. Электрически огурец очень похож на человека. Оболочка с высоким сопротивлением и электролит внутри. Я положил огурец на металлический лист, сверху положил провод и подал напряжение 220 вольт. Записал осциллограмму тока. На овоще на месте входа тока остался след. На следующий день огурец разложился. Он погиб от внутренних повреждений. Люди и другие животные поражаются так же. По медицинским нормам, если человек получил удар током, он должен обязательно снять электрокардиограмму. Любой ощутимый удар током может оказаться для человека смертельным. Профессиональные электрики много раз в жизни получают удары напряжением ниже 1000 в. Тряхнуло, щипнуло, и пошел работать дальше. Пустяки какие. А от такого пустяка человек может погибнуть. Просто условия не совпали. Случай. Наверное, любому взрослому человеку знакомо ощущение удара током. И мало кто задумывался над тем, что это могло быть его последнее ощущение. УДАР ТОКОМ – ЭТО НЕ НЕПРИЯТНОСТЬ, ЭТО СМЕРТЕЛЬНАЯ ОПАСНОСТЬ. ЭТО НЕ ДОПУСТИМО. Нельзя надеяться на авось. Надо принимать меры.
У тех, кто работает в электроустановках и с электроприборами, есть свои правила. Вроде бы, если эти правила соблюдать, то невозможно попасть под напряжение. Сознательно редко кто идет на риск и нарушает. Но бывает, что все соблюдено, а человек все равно попадает. Ошибается работающий, ошибаются другие люди. После каждого нового случая в правила добавляют еще что-нибудь. Но человек – не машина. Он все равно будет ошибаться. Может быть, реже, но обязательно будет ошибаться. Это его такое свойство. Кроме правил официальных есть правила неписанные. Сухая одежда, холщовые рукавицы, сухая обувь , ничем не занятые руки при подъеме на опору и по лестнице. И главное: отсутствие напряжения всегда проверяй сам, не верь на слово никому. Чаще всего попадают под напряжение ниже 1000 вольт. (Бытовые сети, освещение, насосы, станки, лифты, электроинструмент). Под наведенное напряжение обычно попадают профессионалы. (Наведенное - это напряжение на отключенных токоведущих частях). Под напряжение выше 1000 вольт случайные люди попадают намного реже. Обычно на линиях 6 – 10 киловольт пострадавший получает ожоги и внутренние повреждения. На линиях 35 киловольт и выше – обычно ожоги. Ток течет по поверхности человека, не попадая внутрь. Для автоматики таких линий человек выглядит так же, как любой неодушевленный предмет. Короткое замыкание – и все. А вот для линий 10 киловольт и ниже, автоматика может отличить живое от, допустим, куска проволоки. В семидесятых годах 20 века разрабатывалось устройство защитного отключения для линий 6 – 10 киловольт. Эти линии нормально выполняются с изолированной нейтралью. Вот на этом принципе и работало устройство. Человек находится на земле и собой заземляет линию. Исполнялось устройство не на отключение, а на одновременное быстрое замыкание всех проводов на землю. Все это выполнялось на мощных полупроводниковых ключах. Развития это не получило. Посчитали, видимо, что вся эта затея слишком ненадежная и дорогая. А вот в сетях до 1000 вольт УЗО (Устройство Защитного Отключения) получило распространение. Оно защищает человека, который собой заземлил фазный провод. Устройство чувствительное, надежное и дешевое. Но вот, если сунуть два пальца в розетку, то УЗО не защитит. Оно воспринимает человека как обычный электроприбор. А такие ситуации бывают. Двое моих знакомых погибли, попав в разрыв фазного провода, находясь на изолированной подставке. Да я и сам так попадал. УЗО в таком случае не работает. Много подобных случаев происходит в промышленных электроустановках по всему миру. Но ток через живое протекает по-другому, чем через приборы с металлическими обмотками. Вот на этом принципе и надо строить защитное устройство. Пусть не только человек следит за собой и за другими. Пусть сидит в сети робот, и как увидит, что на токоведущих частях находится что-то живое, так и отключает скорее. Машина не человек, она ошибается только когда неисправна. Безопасность не надо сваливать только на человека, надо поручать это машине. Впрочем, и исключительно машине тоже не стоит доверять.
Величина тока через электроприборы может быть разная, ток через живое может быть тоже больше или меньше. А вот форма тока для живого и металлического всегда отличается. Еще лет 10 назад быстродействия и мощности микроконтроллеров не хватало для того, чтобы достаточно быстро обработать данные по току и произвести отключение. Сейчас уже есть целые семейства таких микроконтроллеров с ценой до одного доллара. Есть готовые платы с периферией. Цена таких плат в России до 1000 рублей. Я пять лет назад экспериментировал с формами токов для целей релейной защиты и получил хорошие результаты, когда перевел форму тока из декартовых координат в полярные. Например, синусоида (волна) в полярных координатах – окружность, а это для машины гораздо понятнее. Есть и другие варианты. В России стандартная частота переменного тока = 50 герц. Для распознавания формы тока и быстрого отключения при такой частоте теоретически требуется 0,05 секунды. Этого времени хватит, чтобы защитить человека. Над задачей распознавания зрительных образов работает много ученых. Странно, что в направлении распознавания форм токов так мало работ. Ведь это так важно. Ток бьет не только электриков. Под напряжение попадают и начальники, и ученые, и ничего не подозревающие прохожие. Надо этим заниматься.