Меню

Паралич дыхания вызывает ток величиной

Поражение электрическим током

Поражение электрическим током

В результате действия электрического тока на организм возникают различные нарушения его жизнедеятельности вплоть до полной остановки сердца и угнетения работы легких. От сочетания характеристик электрического тока зависят его повреждающие возможности в конкретных условиях.

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током:
1. Сила тока.
2. Род тока (постоянный или переменный). Постоянный ток напряжением до 300-500 В менее опасен, чем переменный, но при большем напряжении постоянного тока опасность получить от него смертельную травму значительно возрастает (при более высоких значениях постоянный ток более опасен вследствие его электролитического действия). Возможности травмирования у переменного и постоянного тока напряжением в 500 В примерно равные.

Ток, проходящий
через человека Характер воздействия
Переменный ток Постоянный ток
50-60 Гц;
0,5-1,5 мА Начало ощущения, лёгкое дрожание пальцев рук; Не ощущается

2,0-3,0 мА Сильное дрожание пальцев рук; Не ощущается

5,0-7,0 мА Судороги в руках; Зуд, ощущение нагрева

8,0-10,0 мА Руки трудно, но ещё можно оторвать от электродов.
Сильные боли в пальцах, кистях рук и предплечьях; Усиление нагрева

20-25 мА Паралич рук, оторвать их от электродов невозможно.
Очень сильные боли. Дыхание затруднено; Ещё большее усиление нагрева. . Незначительное сокращение мышц рук

50-80 мА Паралич дыхания. Начало фибрилляции сердца; Сильное ощущение нагрева. Сокращение
мышц рук. Судороги, затруднение дыхания.

90-100 мА Паралич дыхания. При длительности 3 с и более —
паралич сердца; Паралич дыхания

3. Частота электрического тока. Опасность действия тока снижается с увеличением его частоты. При частоте переменного тока от 40 до 60 Гц опасность смертельного повреждения наибольшая. При значительном увеличении частоты тока, например до 10 000 Гц и выше, даже при большом напряжении (1500 В) и силе тока 2-3 ампера повреждения не возникают.
4. Продолжительность действия тока. При длительном действии электрического тока из – за потовыделения снижается сопротивление кожи человека.
5. Путь электрического тока. Наиболее опасно, когда ток проходит через жизненно важные органы.
6. Сопротивление тела человека и его отдельных частей различно. Например при снятом роговом слое кожи, сопротивление внутренних органов не превышает 800 Ом. Нормальная сухая кожа имеет сопротивление 10 – 100 кОм, влажная – 1000 Ом. Принято считать что сопротивление тела человека равно 1000 Ом.
7. Состояние кожных покровов лиц, употреблявших этиловый алкоголь, способствует поражению электрическим током.
8. Индивидуальные свойства человеческого организма. Здоровые и физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока, чем больные и ослабленные. Менее устойчивы к воздействию электрического тока дети, пожилые люди.
9. Имеет значение и площадь контакта человека с токоведущими частями.
10. Риск поражения электрическим током и тяжесть последствий увеличиваются, к примеру, во влажной среде, во время дождя или снегопада. Опасные напряжения.
При содержании влаги 60 – 70%, или в помещении с железными или бетонными полами, если существует вероятность одновременного касания корпуса и пола – это помещение с повышенной опасностью.
При содержании влаги 100%, наличии вредной среды – это особо опасные помещения.
Наружные электроустановки – это установки, находящиеся на улице под открытым небом.
В помещениях с повышенной опасностью и в помещениях без повышенной опасности – опасным считается напряжение выше 42 В.
В особо опасных помещениях и наружных электроустановках – опасным считается напряжение выше 12 В.

Основные источники поражения электрическим током:

1. Оголенные провода под напряжением.
2. Незаземленные корпуса устройств, оказавшиеся под напряжением (нарушение изоляции и замыкание проводника под напряжением на корпус или иные причины).
3. При высоком напряжении электрического тока повреждение человека может происходить без непосредственного контакта с проводником на расстоянии от него, особенно в сырую погоду, когда воздух обладает повышенной электропроводностью. Травма возможна на расстоянии до 30 см и даже более при нахождении человека у линии высоковольтной передачи.
4. При попадании на землю токонесущего провода линии высоковольтной передачи, человек идущей по земле в районе до десяти шагов от провода может получить повреждение от так называемого шагового напряжения. Ток проходит из одной ноги в другую, от возникающей судороги ног человек может упасть и тогда путь электрического тока может пройти через область сердца или голову, что приведет к смерти.
5. Повреждения от атмосферного электричества. Молния представляет собой электрический разряд, напряжение тока в котором достигает миллионов вольт, сила тока — сотен тысяч ампер. Поражающими факторами при действии молнии будут: громадный электрический ток; световое и звуковое воздействие; ударная волна; а также механическая и тепловая энергия, получающиеся от преобразования электрической энергии. Действие молнии сходно с действием электрического тока очень высокого напряжения и большой мощности. Продолжительность действия ограничивается долями секунды. Поражение атмосферным электричеством не всегда заканчивается смертью, травма может закончиться расстройством здоровья той или иной степени.
6. Воздействие электрическим током может вызвать движение тела и последующую травму (например резкое отдергивание руки с отверткой и ранение ей, разгиб тела и удар головой и т.п.).

Электрический ток воздействует на организм человека в целом по шоковому типу, приводя к расстройству дыхания и кровообращения. При прохождении тока через ткани тела он оказывает сильное болевое воздействие на рецепторы, нервы, вызывает болезненные судороги мышц и спазм сосудов. В совокупности данные болевые воздействия вызывают болевой шок. Как правило, при значительной интенсивности электрического тока смерть наступает почти мгновенно от остановки дыхания и сердечной деятельности. Но возможны варианты и более длительного умирания человека.
При поражении человека электрическим током, сопровождающимся остановкой сердечной и дыхательной деятельности, человек может быть возвращен к жизни с помощью активных реанимационных мероприятий в виде закрытого массажа сердца и искусственного дыхания. Конечно же, реанимировать возможно только тех пострадавших, у которых воздействие тока не вызвало грубых разрушений органов и тканей тела. Прежде чем приступать к таким действиям, крайне важно убедиться, что контакта тела жертвы с токоносителем уже нет.

Изложенное выше объясняет, почему крайне важно:
Уметь оказать первую помощь
Соблюдать технику безопасности
Правильно выполнять проектирование, монтаж и ремонт электрической части любых устройств

Источники:
http://lawru.info/dok/2007/06/21/n288768.htm — Инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве
http://energ2010.ru/elb3.htm
http://www.labex.ru/page/sudmed_77.html
http://pochit.ru/fizika/33431/index.html
http://pombur.com/jelektrotehnika/61-opasnye-velichiny-jelektricheskogo-toka-i-naprjazhenija.html
http://phscs.ru/physics9g/action-electricity
ПУЭ — Правила устройства электроустановок
ПТЭЭП — ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
ИП и ИСЗ Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроинструментах
ПОТ — Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок
Правила противопожарного режима

Самищенко С.С. Судебная медицина: Учебник для юридических вузов. (Глава 16. ПОВРЕЖДЕНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА)
Меры электробезопасности в химической промышленности В. П. Кораблев, 175 с. ил. 20 см, М. Химия, 1983
Школьные учебники физики и ОБЖ — Действие электрического тока на человека
Чантурия А.В., Висмонт Ф.И. Ч- 18 Повреждающее действие электрического тока. (Патофизиологические аспекты): метод. реком. — Мн.: МГМИ, 2000. — 31 с.
Патологическая физиология. Под ред. А.Д. Адо и В.В. Новицкого. Изд-во Томского ун-та, Томск, 1994, 468 с.
Ажибаев К.А. Физиологические и патофизиологические механизмы поражения организма электрическим током. Изд. «Илим», Фрунзе, 1978, 267 с.
Каплан А.Д. Поражение электрическим током и молнией, Медгиз, М. 1951, 101с.
Манойлов В.Е. Электричество и человек, Л., Энергоатомиздат, 1982, 150 с.
Непочатых Г.П. Поражение электротоком. М., Медицина, 1971, 15 с.
Орлов А.Н., Саркисов М.А., Бубенко М.В. Электротравма. Л., Медицина, 1977, 151 с.
Хоменко В.И. К вопросу об отдаленных последствиях электротравмы. Судебномедицинские записки. Изд. «Штыница», Кишинев, 1977, с. 38.

Источник

Электрические травмы

При прохождении электрического тока через ткани тела образуется тепловая энергия, которая может вызвать сильные ожоги и разрушение тканей. Электрический импульс способен привести к «короткому замыканию» в собственной электрической системе организма и, как следствие, к остановке сердца.

Каждый человек должен знать о свойствах электрического тока и относиться к нему «с уважением». Исправность, правильная установка электрических приборов и соблюдение правил обращения с ними – вот условия, необходимые для того, чтобы предотвратить электрические травмы дома и на работе. Любой электрический прибор, с которым возможно соприкосновение, должен быть правильно заземлен и подключен в сеть, имеющую предохранители. Предохранители, прерывающие электрическую цепь, когда происходит утечка тока силой 5 mA, – превосходные и легкодоступные средства безопасности.

Предотвратить поражение молнией можно с помощью разумных мер предосторожности. Так, во время грозы не рекомендуется находиться на открытых пространствах; желательно найти укрытие – но только не под одиноко стоящим деревом и не под крышей, имеющей металлические детали, так как они способны «притягивать» молнию. Во время грозы не следует оставаться в бассейне, пруде, озере и т. п. Внутри автомобиля находиться безопасно.

Ток высокого напряжения может привести к некрозу (омертвению) тканей между точками входа и выхода и тем самым – к обширному поражению мышц. В результате отека теряется большое количество жидкости и солей (электролитов), что иногда приводит к опасному снижению артериального давления. Такие же явления характерны для других тяжелых ожогов. Поврежденные мышечные волокна выделяют миоглобин, который пагубно воздействует на почки, приводя в итоге к почечной недостаточности. При поражении электрическим током возможно также разрушение красных кровяных клеток с выделением из них в кровь гемоглобина, который тоже повреждает почки.

Контакт с источником электрического тока может осуществляться через проводник, в частности воду: например, если фен для волос упал в ванну или человек ступил в лужу, в которой лежит оголенный электрический провод. В подобных ситуациях сопротивление кожи – естественно влажной – понижено до такой степени, что ожог не образуется, но может произойти остановка сердца. Если тут же не начать реанимационные мероприятия, человек умирает. Основная причина быстрой смерти пораженных электрическим током – фибрилляция желудочков сердца.

Молния в редких случаях вызывает ожоги в местах входа и выхода, равно как и повреждение мышц и соответственно появление миоглобина в моче. При поражении молнией нередко происходят нарушения сознания (кома или временная дезориентация), но в течение нескольких часов или дней сознание, как правило, возвращается. Наиболее распространенная причина смерти при поражении молнией – остановка сердца и дыхания.

Бывает, что ребенок берет в рот оголенный провод; в этом случае возникают ожоги полости рта и губ. Такие ожоги могут вызвать нарушение роста зубов, челюсти и деформацию лица. Ребенка должен обследовать стоматолог-ортодонт или челюстно-лицевой хирург, а также хирург, специализирующийся на ожоговых травмах. Дополнительную опасность представляет тяжелое кровотечение из артерии, питающей губу, которое может возникать после того, как отпадает струп – обычно через 7-10 дней после травмы.

В целом постоянный ток менее опасен, чем переменный. Влияние переменного тока на организм в значительной степени зависит от его частоты, которую измеряют в герцах (Гц). Токи с низкой частотой – от 50 до 60 Гц – более опасны, чем высокочастотные токи, и в 3-5 раз опаснее, чем постоянный ток того же напряжения и силы. Постоянный ток способен вызывать сильное сокращение мышц, благодаря чему постра­давшего отбрасывает далеко от источника тока. Переменный ток частотой 60 Гц вызывает судорожное тоническое сокращение мышц, и пострадавший, наоборот, не в состоянии выпустить из рук источник тока. Таким образом, воздействие тока продлевается, что усугубляет ожоги. Как правило, чем выше напряжение и сила тока, тем больше повреждение – это касается поражения как переменным, так и постоянным током.

Читайте также:  Вывести формулу переменного тока

Сила электрического тока измеряется в амперах (А). Человек ощущает воздействие на руку постоянного тока силой приблизительно от 5 до 10 миллиампер (mA, 1 mA=0,001 А). Воздействие переменного тока от бытовых источников (с частотой 60 Гц) ощущается начиная примерно с 1-10 mA. Максимальный ток, который вызывает сокращения мышц руки, но при воздействии которого человек все-таки может оторвать руку от его источника, соответственно называется «током отпускания». Для постоянного тока его значение составляет приблизительно 75 mA, а для переменного тока – около 2-5 mA у детей, 5-7 mA у женщин и 7-9 mA у мужчин, в зависимости от мышечной массы руки.

Ток небольшой силы (60-100 mA), низкого напряжения (от 110 до 220 В), частотой 60 Гц при прохождении через грудную клетку может в течение доли секунды вызвать угрожающее жизни нарушение сердечного ритма. В случае постоянного тока такой же эффект достигается при силе тока около 300-500 mA. Если ток проходит непосредственно через сердце, например через кардиостимулятор, то достаточно силы тока менее 1 mA, чтобы вызвать нарушение сердечного ритма.

Сопротивление представляет собой способность прекращать или замедлять прохождение электрического тока. Сопротивление тела создается главным образом за счет сопротивления кожи и зависит в первую очередь от ее состояния. Среднее сопротивление сухой здоровой кожи в 40 раз больше, чем кожи тонкой и влажной. Сопротивление поврежденной кожи или влажных слизистых оболочек (полости рта, прямой кишки или влагалища) при контакте их с источником тока – вдвое меньше, чем сопротивление влажной неповрежденной кожи. Сопротивление толстой, огрубевшей кожи ладоней или подошв может быть в 100 раз выше, чем более тонкой на других участках тела. Когда электрический ток проходит через кожу, то, как правило, выделяется значительная часть его энергии, поскольку он сталкивается с высоким сопротивлением. Если сопротивление кожи велико, возникают ожоги в точках входа и выхода тока и обугливание тканей между этими точками. Поражаются и внутренние органы; степень этого поражения зависит от их электрического сопротивления.

Путь прохождения тока через тело во многом определяет распространенность травмы. Чаще всего точкой входа электрического тока является кисть руки, несколько реже – голо­ва. Выходит ток, как правило, через стопу. Электрический ток, который входит в одну руку и выходит в другую или входит в руку и выходит через ногу, может поражать сердце, поэтому такое направление намного опаснее, чем прохождение­ тока через ноги, стоящие на земле. Ток, проходящий через голову, может вызывать судороги, кровоизлияние в головной мозг, паралич дыхания, психические изменения (кратковременные расстройства памяти, изменения личности, раздражительность и расстройства сна) и нарушение сердечного ритма. Повреждение глаз может стать причиной катаракты.

Имеет значение продолжительность воздействия: чем оно длительнее, тем в большем объеме повреждаются ткани. Если у человека возникают судороги, в результате чего он не в состоянии выпустить источник тока, то обычно возникают тяжелые ожоги. С другой стороны, после удара молнией сильные наружные или внутренние ожоги отмечаются лишь в редких случаях, поскольку воздействие тока настолько кратковременно, что он обычно не вызывает обширного повреждения глубоких тканей. Но при ударе молнии может произойти короткое замыкание через сердце и легкие, которое парализует их деятельность; кроме того, повреждаются нервы и головной мозг.

Диагностика основана на анамнезе заболевания. При отсутствии информации на теле пострадавшего можно найти входное и выходное отверстия электрического заряда.

Источник



Воздействие электрического тока на организм человека

Воздействие электрического тока на организм человека

Первые упоминания об электричестве, относятся к IV веку до нашей эры в трудах греческого философа Аристотеля, а в V веке д. н. э., ученый Фалес Милетский упоминал об этом явление в своих трудах. В дальнейшем, вплоть до 17 века в истории человечества не зафиксированы упоминания об электричестве. В конце 18-го века впервые упоминается о влиянии электрического тока на человеческий организм, но в то время ученые еще мало знали о том какую опасность представляет ток для человека.

  1. Основные понятия
  2. Характер и последствия воздействия на человека
  3. Типы поражения электрическим током
  4. Виды воздействия электрического тока на организм человека
  5. Основные виды поражения в результате воздействия электрического тока
  6. Основные причины поражения электрическим током

Основные понятия

Электрический удар – возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

image 4

Формула 1 – Расчет силы тока.

Как мы знаем, по степени электропроводимости все вещества делятся на 3 вида (Рисунок 1)

image 15

Рисунок 1 – Типы веществ по электропроводности

Человеческое тело довольно хорошо проводит электрический ток, а ток проходя через наш организм при превышении определенно его значения способен вызывать различные неприятные последствия, вплоть до летального исхода. Величина тока проходящего через тело попавшего под напряжение, зависит в первую очередь от величин напряжения и сопротивления организма. Сопротивление организма складывается из внутреннего – внутренние ткани, сосуды, и внешнего – кожа.

Внутреннее сопротивление у всех людей относительно мало, и составляет примерно 1000 Ом. Причем если кровь, мышечная ткань, костный и головной мозг имеют удельное сопротивление всего лишь 0,5–1 Ом/м, то сопротивление жира, костей, сухожилий и хрящей достигает 3-20 кОм/м. Сопротивление же чистой сухой кожи может достигать 100 кОм, как раз оно и определяет общее сопротивление тела человека.

Сопротивление человека зависит от многих факторов:

  • места приложения электродов;
  • площади касания (площадь соприкосновения больше – сопротивление организма меньше);
  • время прохождения тока (при увеличении длительности нахождения человека под напряжением — сопротивление организма уменьшается тк в нем нарушаются процессы терморегуляции, происходит местный нагрев внутренних органов и кожи, она выделяет пот, соответственно проводимость кожи возрастает а сопротивление уменьшается, что еще больше увеличивает нагрев…;
  • величины приложенного напряжения — с повышением напряжения уменьшается сопротивление тела в десятки раз: во-первых, за счет упомянутого выше нарушения процесса терморегуляции; во-вторых, за счет развития процессов пробоя кожи при величине приложенного напряжения выше 50 В. при этом величина сопротивления кожи уменьшается до 300 – 500 Ом.

В среднем, общее сопротивление средне-статического человека составляет 50 кОм, оно у всех людей разное, может меняться со временем, в течение жизни, и даже в течении суток и зависит не только от физического состояния кожи, но и от психоэмоционального состояния человека. Прикоснувшись к неизолированному проводнику электрического тока, человек сам становиться «элементом» электрической цепи, и ток протекая через организм оказывает на него специфическое действие.

Характер и последствия воздействия на человека

Характер и последствия опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от многих факторов:

  1. от величины и рода (переменный или постоянный) протекающего тока;
  2. продолжительности его воздействия (чем больше время действия тока на человека, тем тяжелее последствия);
  3. пути протекания;
  4. от физического и психологического состояния человека;
  5. от состояния внешней среды, например при высокой влажности воздействие электричества на организм будет сильнее.

Величина и тип протекающего тока является главным фактором от которого зависит исход его воздействия на организм человека (или животного).

По степени воздействия на человека от величины ток делится на три пороговых значения:

  • Человек начинает ощущать воздействие проходящего сквозь него переменного тока при значении 0,6 мА, прямого начиная с 5-7 мА. Эти значения называются пороговыми ощутимыми токами.
  • Следующий порог – порог неотпускающего (удерживающего) тока. Его значение для переменного тока составляет ≥10 мА, для постоянного ≥50 мА.
  • Третье пороговое значение – фибрилляционный ток. Это значение переменного тока 100 мА, а постоянного 300 мА, при длительности воздействия такого тока 0,5 сек, может наступить остановка сердца или его фибрилляция.

В таблице 1 приведены различные реакции организма человека на электрический ток в зависимости от его силы и типа.

Сила тока, мА

Характер воздействия

Постоянный ток

Переменный ток 50 Гц

Начало ощущения — слабый зуд, пощипывание кожи под электродами

Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку

Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом

Болевые ощущения усиливаются во всей кисти руки, сопровождаются судорогами. Руки, как правило, можно оторвать от электродов

Усиление ощущения нагрева

Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно оторвать от электродов

Усиление ощущения нагрева

Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов.

Еще большее усиление ощущения нагрева кожи.

Руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено

Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц

Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания

Ощущение очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли во всей руке и в области груди. Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей при нарушении контакта

Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца

Паралич дыхания при длительном протекании тока

Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич сердца

Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд — паралич дыхания

То же действие за меньшее время

Дыхание парализуется немедленно — через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушения тканей

Как видно из таблицы 1, переменный ток более опасен чем постоянный. Тем не менее, даже небольшой, ниже порога ощущения постоянный ток, дает сильные удары способные вызвать судороги мышц. А при значении напряжения выше 500 В уже опаснее постоянный ток так как он обладает большой «липучестью» и от него практически невозможно самостоятельно освободиться.

В то же время, хотя переменный ток считается более опасным для человека, но это касается в основном частоты 50 Гц. С увеличением частоты, даже с учетом что сопротивление организма падает и ток текущий через него увеличивается – опасность поражения снижается электротоком и полностью исчезает при частоте 450 — 500 гГц, т.к. при высокой частоте возникает так называемый «skin» эффект – ток идет по поверхности организма, те по коже, и не может поразить человека. Но с токами такой частоты мы практически не сталкиваемся ни в быту, ни на производстве, в отличие от 50 герцового переменного напряжения, которое является стандартом в электросетях России.

Читайте также:  Если ток в цепи без нагрузки

Типы поражения электрическим током

В зависимости от того, какой наступает исход от электроудара, выделяют 5 типов:

  1. судорожные сокращения мышц, человек находится в сознании;
  2. судорожные сокращения мышц, человек без сознания, дыхание и работа сердца присутствуют;
  3. отсутствие дыхания с нарушением работы сердца;
  4. электрический шок, сильное расстройство дыхания, расстройство функционирования кровеносной и нервной системы, наступление глубокой депрессии которая может длиться от нескольких десятков минут до нескольких суток и в конечном итоге наступает либо полное выздоровление, либо биологическая смерть;
  5. клиническая смерть, отсутствует дыхания, остановка сердца. Ее еще называют мнимой смертью, длится 6-8 минут, является переходным состоянием от жизни к смерти. По прошествии указанного времени, если не проводить реанимационные мероприятия – наступает биологическая смерть.

Также, большое значение имеет и путь, по которому проходит ток через организм т.е. какими частями тела человек касается токопроводящей части. Чаще всего люди «включаются» в электрическую цепь таким образом, что ток проходит по петлям: «рука-ноги», «рука-рука», «нога-нога», «рука-голова», «ноги-голова».

Наибо̀лее опасны петли прохождения, при которых ток проходит через самые важные жизненные органы: сердце, головной мозг, спинной мозг которые к тому же имеют наименьшее электрическое сопротивление в организме и соответственно пропускают через себя бо̀льшее значение силы тока. Отсюда напрашиваются очевидные выводы что наиболее опасные петли «рука-рака» и пути проходящие через голову, а путь «нога-нога» наименее опасный, но тем не менее это не так, так как при этом возникает шаговое напряжение, ноги парализуются – человек оказывается в лежачем состояние и поражение током наносится всему организму.

Есть два варианта подключения организма к электрической цепи:

  1. двухфазное – человек одновременно прикасается частями тела к двум фазам (рис 2),
  2. однофазное – прикосновение к фазе и нулевой точке (рис 3).

image 16

Рисунок 2 — Схема двухфазного включения человека в электрическую сеть

Где, а – сеть с изолированной нейтралью; б – сеть с глухозаземленной нейтралью.

Двухфазное подключение самое опасное, так как в этом варианте ток зависит только от напряжения и сопротивления человека (формула 1) и будет иметь максимальное значение чем при однофазном подключение (см. рис 3).

image 17

image 18

Рисунок 3 — Схема однофазного включения человека в электрическую сеть (в)

  • а – сеть с изолированной нейтралью;
  • б – сеть с глухозаземленной нейтралью.
  • в – сеть с заземленной нейтралью

При варианте a на рисунке 3, к сопротивлению человека — Rч, добавляется сопротивление обуви Rоб, Rп – сопротивление пола, сопротивление изоляции фаз – Rиз. Те формула силы тока примет следующий вид (формула – 2).

image 5

Формула 2 – Сила тока, проходящего через человека при однофазном подключение с изолированной нейтралью.

  • Uф – фазное напряжение, В;
  • Rч – сопротивление человека (принимается равным 1000 Ом.

При расчетах принимается наименьшее сопротивление (при сильном опьянении, с мокрой или поврежденной кожей);

  • Rоб – сопротивление обуви;
  • Rп – сопротивление пола;
  • Rиз – сопротивление изоляции.

С учетом что сопротивления пола-обуви-изоляции имеют на порядки большие значения чем сопротивление человека – то и протекающий при таком варианте ток через человека гораздо слабее и менее опасный чем при 2х фазном подключении.

В аварийном режиме (см. рисунок 3б) когда одна из фаз коротит на корпус или уходит в землю, или происходит касание в месте с поврежденной изоляцией – человек может оказаться под полным линейным напряжением, ток проходящий через организм в таком случае рассчитывается по формуле 3:

image 6

Формула 3 – Сила тока, проходящего через человека при однофазном подключение в аварийном режиме.

Величина тока при однофазном подключении человека к сети с заземленной нейтралью рассчитывается по формуле 4.

image 7

Формула 4 – Сила тока, проходящего через человека при однофазном подключение с заземленной нейтралью.

Виды воздействия электрического тока на организм человека

По типу воздействия на человеческий организм электричества выделяют следующие виды:

  • Биологическое– проявляется раздражением и возбуждением тканей организма, нарушением биологических процессов, в результате чего может произойти остановка сердца и дыхания. Также ток может подавить весьма биотоки протекающие в теле человека, и тем самым вызвать серьезные расстройства в организме вплоть до его гибели.
  • Термическое– ожоги отдельных участков тела: кожи в месте соприкосновения с электродами и внутренних органов и сосудов на пути прохождения электрического тока, а также от воздействия электрической дуги или искры, образующихся при коротком замыкание или приближении человека близко к местам находящимся под высоким напряжением.
  • Электролитическое— разложение биологических жидкостей, в том числе крови, в результате чего нарушается их физико-химический состав.
  • Механическое– приводит к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также взрывоподобного образования пара, образующегося при вскипании биологических жидкостей под действием тока. От сильных судорог могут возникать вывихи, разрыва мышц, сухожилий и даже переломы.

Основные виды поражения в результате воздействия электрического тока

Электрические ожоги — самая распространенная электротравма, возникает в результате локального воздействия тока на ткани. Ожоги бывают двух видов — контактный и дуговой. Контактный ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую и возникает в основном в электроустановках напряжением до 1 000 В. Дуговой ожог обусловлен воздействием электрической дуги, создающей высокую температуру. Дуговой ожог возникает при работе в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий в установках выше 1000 В и до 10 кВ или ошибочных операций персонала. Поражение возникает от перемены электрической дуги или загоревшейся от нее одежды.

Электрические знаки – пятна серого или бледно-желтого цвета, образующиеся на коже. Происходит как бы омертвление верхнего слоя пораженного участка кожи и ее затвердевание наподобие мозоли. Обычно электрические знаки безболезненны и при лечении бесследно исчезают. Знаки после поражения током появляются приблизительно у 11-20 % пострадавших.

Металлизация кожи – проникновение в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении и разбрызгивании в случае образования электрической дуги. Металл может проникнуть в кожу также вследствие электролиза в местах соприкосновения человека с токоведущими частями. Возникает приблизительно у каждого десятого пострадавшего. С течением времени пораженный участок кожи регенерирует и приобретает нормальный вид и эластичность. Однако, при поражении глаз, лечение бывает безрезультатным и в результате травмы наступает слепота.

Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги. Характерные проявления болезни: слезотечение, частичное ослепление и светобоязнь; боль в глазах продолжается обычно несколько дней.

Механические повреждения проявляются под действием тока непроизвольным судорожным сокращением мышц. Это может привести к разрыву кожи, кровеносных сосудов и нервных тканей. Такие травмы возникают при контакте с напряжением ниже 380 В, когда человек не теряет сознания и пытается самостоятельно освободиться от источника тока.

Основные причины поражения электрическим током

Самые частые причины по которым люди оказываются под действием электротока следующие:

  • прикосновение к неизолированным токоведущим при котором возникает напряжение прикосновения;
  • появление напряжения на частях установок и машин, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации (корпуса, пульты и др.), что чаще всего происходит вследствие повреждения изоляции;
  • образование электрической дуги между токоведущей частью и человеком, что возможно в электрических установках напряжением 1 кВ;
  • воздействие напряжения шага (в основном при обрыве провода линии электропередачи когда происходит его замыкание на землю);
  • несогласованные и ошибочные действия персонала, отсутствие надзора за электроустановками под напряжением и ряд других организационных причин.

Предугадать электротравмы трудно, так как электричество невидимо, не имеет запаха. И хотя электротравматизм на производстве случается гораздо реже других видов травм – но находиться на первом месте по тяжести и по количеству смертельных исходов от них. К сожалению немалая часть несчастных случаев происходит из-за несоблюдения правил безопасности при работе с электроустановками, а также недостаточной квалификации работников.

Также часть смертельных исходов происходит потому что не все после электрического удара обращаются к врачу, а как было описано выше, существуют виды травм, при которых если не проводить лечение, смерть может наступить не сразу.

Очень важно в организациях проводить периодические инструктажи и объяснять работникам об опасности электрического тока, рассказывать о безопасных способах работы с электроустановками, обучать оказанию первой помощи пострадавшим.

Источник

Опасность поражения электрическим током

Опасность поражения электрическим током

Опасность поражения электрическим током – один из главных рисков на производстве. Ведь ни для кого не секрет, что большинство технологических процессов на многих предприятиях различных видов хозяйствования связано с распределением и использованием электрического тока.

Согласно пункту 1.3.1. Правил безопасной эксплуатации электроустановок потребителей (НПАОТ 40.1-1.21-98), руководитель предприятия должен осуществить комплекс мероприятий, направленных на безопасную эксплуатацию электроустановок. Однако практика показывает, что риск получения работниками электротравм существует всегда.

Возникновение электротравмы чаще всего обусловлено следующими обстоятельствами:

– случайным прикосновением к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Это происходит в результате ошибочных действий при выполнении работ вблизи или непосредственно на частях, находящихся под напряжением; неисправности защитных средств, посредством которых пострадавший прикасается к токоведущим частям; отсутствия четкой и правильной маркировки электрооборудования; самовольного снятия ограждений, переносных защитных заземлений, блокировок и шунтирование их;

– появлением напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования (корпусах, кожухах), которые не должны находиться под напряжением. Напряжение на этих частях образуется в результате повреждения изоляции токоведущих частей электрооборудования, падения провода, находящегося под напряжением, на конструктивные части электрооборудования, замыкания фаз сети на землю;

– появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых проводится работа, в результате ошибочного включения установки под напряжение или вследствие обратной трансформации;

– возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек. Напряжение шага может возникнуть в результате замыкания фазы на землю, выноса потенциала различными протяженными электропроводящими предметами.

Возникновение электротравмы может быть также связано с действием атмосферного электричества при грозовых разрядах, с действием электрической дуги, с освобождением человека, находящегося под напряжением, от действия электрического тока.

Для обнаружения на расстоянии электрического тока у человека нет специальных органов чувств. Невозможно без приборов почувствовать, находится ли данная часть установки под напряжением до тех пор, пока электрическая энергия не превратится в энергию другого вида (например, в световую – искрение) или пока человек сам не попадет под напряжение.

Электрический ток не имеет запаха, цвета и бесшумен. Неспособность организма человека обнаруживать его до начала действия приводит к тому, что работающие часто не осознают реально имеющейся опасности и не принимают своевременно необходимых защитных мер. Опасность поражения электрическим током усугубляется еще и тем, что пострадавший не может оказать себе помощь. При неумелом оказании помощи может пострадать и тот, кто пытается помочь.

Действие электрического тока на человека носит сложный и разнообразный характер. Проходя через его организм, электрический ток производит термическое, электролитическое, биологическое и механическое (динамическое) действия.

Непосредственной причиной смерти является не электрический ток (или дуга), а местное повреждение организма, вызванное током (дугой). Характерные виды местных электротравм – электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

Читайте также:  Техническая эксплуатация двигателей постоянного тока

Электрические ожоги наиболее распространенные электротравмы: они возникают у большинства пострадавших (60-65%), причем около третьей части их сопровождаются другими электротравмами.

Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся сокращениями мышц. Исход воздействия тока на организм при этом может быть различен – от легкого, едва ощутимого судорожного сокращения мышц пальцев руки до прекращения работы сердца или легких, т.е. до смертельного поражения.

Электрические удары условно можно разделить на четыре степени:

1 – судорожное сокращение мышц без потери сознания;

2 – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

3 – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

4 – клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Опасность воздействия электрического тока на человека зависит от сопротивления тела человека и величины приложенного к нему напряжения, силы тока, проходящего через тело, длительности его воздействия, пути прохождения, рода и частоты тока, индивидуальных свойств пострадавшего и факторов окружающей среды.

Тело человека является проводником электрического тока. Разные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости, жировая ткань – большое, а мышечная ткань, кровь и особенно спинной и головной мозг – малое. Наибольшим сопротивлением по сравнению с другими тканями обладает кожа, и главным образом ее верхний слой, называемый эпидермисом.

Сопротивление тела человека – величина переменная, зависящая от множества факторов, в том числе и от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды (влажность, температура и т.п.). Состояние кожи влияет на электрическое сопротивление тела человека.

Так, повреждения рогового слоя, в том числе порезы, царапины и другие микротравмы, могут снизить сопротивление до величины, близкой к величине внутреннего сопротивления, при этом возрастает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает и увлажнение кожи водой или потом, а также загрязнение ее токопроводящей пылью и грязью.

В связи с различным электрическим сопротивлением кожи на разных участках тела на сопротивление в целом влияют место приложения контактов и их площадь.

Сопротивление тела человека падает при увеличении значения тока и длительности его прохождения за счет усиления местного нагрева кожи, приводящего к расширению сосудов, а следовательно, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.

Повышение напряжения, приложенного к телу человека, уменьшает в десятки раз сопротивление кожи, а следовательно, и полное сопротивление тела, которое приближается к своему наименьшему значению 300-500 Ом. Это объясняется пробоем рогового слоя кожи, ростом тока, проходящего через кожу, и другими факторами.

Сопротивление тела человека зависит от пола и возраста людей: у женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей – меньше, чем у взрослых, у молодых людей – меньше, чем у пожилых. Объясняется это толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи. Кратковременное (на несколько минут) снижение сопротивления тела человека (на 20-50%) вызывают внешние неожиданно возникающие физические раздражения: болевые (удары, уколы), световые и звуковые.

Сила электрического тока, проходящего через тело человека, и есть основной фактор, обуславливающий исход поражения. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока величиной 0,6-1,5мА. Этот ток называется пороговым ощутимым. При токе 10-15 мА человек не может оторвать рук от электропроводов, самостоятельно разорвать цепь поражающего его тока. Такой ток принято называть неотпускающим.

Ток 50 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. При 100 мА наступает фибрилляция сердца. Оно останавливается, кровообращение прекращается.

Ток больше 5 А, как правило, фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит немедленная остановка сердца и паралич дыхания. Если действие тока кратковременное (до 1-2 сек) и не вызывает повреждения сердца (в результате нагрева, ожога и т.п.), то после отключения тока сердце самостоятельно возобновляет нормальную деятельность, а для восстановления дыхания требуется немедленная помощь в виде искусственного дыхания.

По наблюдениям некоторых исследователей есть участки тела, особенно уязвимые к электрическому току. Это так называемые акупунктурные точки площадью 2-3 мм 2 . Их электрическое сопротивление всегда меньше электрического сопротивления зон, лежащих вне акупунктурных зон.

Наиболее уязвимыми местами человеческого тела, находящимися в зоне акумтации, являются тыльная часть кисти, рука на участке выше кисти, шея, висок, спина, передняя часть ноги, плечо.

Электрическая цепь, возникающая через чувствительные к току зоны даже при небольших токах, может в ряде случаев привести к смертельному исходу.

Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань возрастает значение этого тока (за счет уменьшения сопротивления тела), накапливаются последствия воздействия тока на организм и повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с особенно уязвимой для тока фазой Т сердечного цикла (кардиоцикл).

В этот период заканчивается сокращение желудочков, которые переходят в расслабленное состояние, и возникновение фибрилляции при прохождении тока наиболее вероятно.

Если на пути тока оказываются жизненно важные органы – сердце, легкие, головной мозг, опасность их поражения весьма велика. Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, благодаря чему вероятность тяжелого исхода резко уменьшается.

Поскольку путь тока зависит от того, какими участками тела пострадавший прикасается к токоведущим частям, его влияние на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление кожи на разных участках тела различно.

Наиболее характерные цепи тока через человека – это рука – ноги, рука – рука и рука – туловище (соответственно 56,7; 12,2 и 9,8% травм).

Наименее опасен путь тока по цепи нога – нога. Однако и в этом случае человек может упасть, и в результате возникнет новая цепь тока рука – ноги.

Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного тока частотой 50 Гц. Однако это характерно для относительно небольших напряжений – до 250 –300 В. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.

Уже в интервале напряжений 400-600 В опасность постоянного тока практически равна опасности переменного тока с частотой 50 Гц, а при напряжении более 600 В постоянный ток даже опаснее переменного. Особенно резкие болевые ощущения при попадании под постоянное напряжение возникают в момент замыкания и размыкания электрической цепи.

Индивидуальные особенности человека оказывают значительное влияние на исход поражения при электротравмах. Характер воздействия тока зависит от массы человека и его физического состояния.

Установлено, что здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие рядом заболеваний, в первую очередь болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, нервными и др. Более уязвимы к воздействию электрического тока люди, имеющие повышенную потливость. Повышенная температура окружающей среды и высокая влажность не единственная причина высокой потливости. Интенсивное потоотделение часто наблюдается при вегетативных расстройствах нервной системы, а также как результат испуга, волнения.

В состоянии возбуждения нервной системы, депрессии, утомления, состояния опьянения и после него люди более чувствительны к протекающему току. Существенную роль играет и «фактор внимания». Это особое состояние настороженности и собранности человека, сознающего опасность выполняемой им работы. Если человек усилием воли направляет свое внимание на ожидаемое событие (в нашем случае на электротравму), то опасность ее в этом случае резко снижается, в то время как неожиданный удар приводит к более тяжелым последствиям.

К сожалению, существует ошибочное мнение о безвредности небольших доз алкоголя. Но малые дозы алкоголя серьезно действуют на организм человека. При превышении содержания алкоголя в крови 0,2 промилле (промилле – количество миллиграммов алкоголя в 100 мл крови) нарушаются способность к сосредоточению внимания, координация и связность мышления. При концентрации 0,5 промилле (1 бутылка пива) появляется снижение реакции зрачка и ограничение поля зрения, нарушается способность слежения за движущимися предметами и оценки параметров движения – направления, скорости и расстояния. Концентрация, превышающая 0,5 промилле, приводит к дальнейшему замедлению нервных реакций, еще большему снижению способности к принятию правильных решений. При концентрации алкоголя в крови 0,5-1 промилле время реакции на слуховые и зрительные сигналы увеличивается на 40%.

Говоря об алкоголе, прежде всего имеют в виду водку. Однако в 100-150 г вина или в 0,75 пива содержится столько же алкоголя, сколько и в 50 г водки. Но ведь чаще всего вино пьют стаканами, а пиво кружками. Вот почему все напитки, содержащие алкоголь, в равной степени вредны и их употребление следует исключить.

При несмертельной электротравме независимо от того, по какой петле проходил ток, электрокардиограмма несет на себе печать коронарной недостаточности, а морфологические исследования показывают наличие признака инфаркта миокарда. Эти данные подтверждены многочисленными клиническими наблюдениями многих авторов.

Таким образом, обоснован существенный практический вывод. Человек, перенесший электротравму, даже если он чувствует себя хорошо, не может быть оставлен без наблюдения, отпущен домой (как это нередко делается), а должен быть госпитализирован минимум на трое суток, поскольку его следует считать потенциальным тяжелобольным.

Через продолжительное время после электротравмы наблюдались случаи развития диабета, заболеваний щитовидной железы, половых органов, отмечены различные болезни аллергической природы (крапивница, экзема и др.), а также стойкие органические изменения сердечно-сосудистой системы и вегетативно-эндокринные расстройства.

Описаны случаи поздних осложнений в виде нервно-психических расстройств (шизофрения, психоневрозы, импотенция), развития катаракт спустя 3-6 месяцев после электротравм. У лиц, побывавших в электрической цепи, возникают в процессе лечения неожиданные кровотечения, не наблюдаемые при обычных травматических повреждениях.

Среди электромонтеров чаще, чем у лиц других профессий, отмечается раннее развитие артериосклероза, эндоартрита, вегетативных и других расстройств. Наблюдения показали, что последствия электротравмы в ряде случаев проявляются через много лет спустя с момента происшествия. Таким образом, действие электрического тока не всегда проходит бесследно и нередко ведет к понижению трудоспособности, а иногда и к хроническим заболеваниям.

Анализ статистических материалов показал, что если принять за 100% возможность возникновения тяжелых последствий, то частота этих последствий распределится в следующей закономерности: в первые десять дней – 30 %; через два месяца – 15 %; через год – 35 %; спустя более двух лет – 20 %.

Исходя из вышесказанного, можно сделать неоспоримый вывод, что руководитель любого предприятия, организации, учреждения, должен обеспечить на своем предприятии максимально эффективные мероприятия по недопущению получения работниками электротравм. Эти мероприятия должны включать в себя создание квалифицированной энергетической службы, проведение необходимых испытаний и измерений, обеспечение работников комплектом инструкций по охране труда, средствами защиты от поражения электрическим током, организацию и проведение медицинских осмотров.

Источник