Электротравмы случаются в быту и на производстве достаточно часто, ведь людей окружает большое количество приборов. Чтобы избежать поражения током, необходимо как можно подробнее знать, что такое электротравма, отчего она происходит и какие существуют правила безопасности при работе с различными приборами.
Понятие электротравмы
Электротравмой называют повреждение органов и систем организма под действием электротока. Впервые смерть человека от электрического тока была зафиксирована во французском Лионе, где погиб плотник, получивший удар от генератора переменного тока. По статистике, в современной России ежегодно от подобных травм погибает более 30 тысяч человек. Никто не застрахован от этой опасности , ведь электричество окружает людей повсюду. Чаще всего от поражения током страдают молодые мужчины.
Человеческое тело является лучшим проводником электрической энергии. Человек получает удар электрическим током, когда взаимодействует с токоведущими частями неисправного оборудования или в результате несоблюдения техники безопасности. Болезненным ощущается удар тока силой более 1 мА.
Пострадать можно и не прикасаясь к токоведущим элементам, например, при утечке тока или пробое воздушного промежутка, когда образуется электродуга.
Тяжесть полученных травм зависит от характера тока, мощности разряда, времени воздействия, места прикосновения, индивидуальных особенностей пострадавшего (здоровья, возраста, влажности тела).
Поражение электротоком относят к наиболее опасным травмам, ведь при них часто возможен летальный исход. Электротравму получают во многих ситуациях:
Виды поражения электрическим током
Классификация поражения током основывается на характере и степени воздействия его на человеческий организм. В зависимости от этого различают:
Основные симптомы
Если человека ударило током на глазах у близких или коллег, то сомнений в диагнозе быть не может. Пострадавшего необходимо немедленно отправить в медицинское учреждение. Если же несчастье произошло, когда раненый находился в одиночестве, то определить, было ли поражение электрическим током, можно по следующим признакам:
Особенно внимательно следует отнестись к пострадавшим детям. Признаки удара электрическим током - это тяжелое дыхание, судороги, сильная бледность, вялость или гиперактивность.
Помощь пострадавшему
Свидетели произошедшего в первую очередь должны перенести пострадавшего на безопасное расстояние от источника энергии. Если человек схватился за оголенный провод, а его руки свело судорогой, то необходимо разорвать электрическую цепь. В первую очередь нужно позаботиться о безопасности тех, кто пришел на помощь. Необходимо обязательно надеть резиновые перчатки и сапоги, а также выключить рубильник. Провод можно отвести в сторону при помощи деревянной палки. Если одежда пострадавшего мокрая, нельзя дотрагиваться до нее голыми руками.
Оттащив человека в безопасное место, нужно понять, в каком состоянии он находится: прощупывается ли пульс, работает ли сердце.
Если пострадавший в сознании, у него спрашивают имя, возраст и другие данные, чтобы понять, что он не потерял память. Больного, получившего электротравму, нужно как можно скорее доставить в больницу. Длительность восстановления после аварии зависит от силы поражения и от того, насколько правильно и быстро проводились реанимационные мероприятия.
Последствия травмы
При сильном поражении током не исключен летальный исход. Выжившие после подобной травмы обычно находятся в состоянии комы. У пострадавшего диагностируют нестабильную работу сердца и дыхательной системы, судороги, механические повреждения, гиповолемический шок, почечную недостаточность.
Последствия поражения электрическим током могут сказаться на работе практически любого органа в человеческом организме. Электротравма провоцирует сбои в работе сердца и сосудов, обостряет хронические заболевания (например, язву желудка и двенадцатиперстной кишки), вызывает отек легких, потерю зрения и слуха. При сокращении сердечной мышцы не исключен инфаркт.
Предупредить нарушения в работе электроприборов никто не может. Но чтобы не получить серьезные травмы, следует соблюдать правила техники безопасности. В этом случае риск существенно снижается.
Действие электрического тока на организм человека. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов то есть напряжению на концах участка и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи. Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний характер. При термическом действии происходит перегрев и функциональное расстройство органов на пути прохождения тока.
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
66. Действие электрического тока на организм человека. Скрытая опасность поражения. Внешнее (местное ) поражение, электрический удар (внутреннее поражение ) . Факторы, от которых зависит степень поражения.
Электрический ток представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов, то есть напряжению на концах участка и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.
Прикоснувшись к проводнику, находящемуся под напряжением, человек включает себя в электрическую цепь, если он плохо изолирован от земли или одновременно касается объекта с другим значением потенциала. В этом случае через тело человека проходит электрический ток.
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний характер. Проходя через организм человека, электроток производит термическое, электролитическое, механическое, биологическое и световое воздействие.
При термическом действии происходит перегрев и функциональное расстройство органов на пути прохождения тока.
Электролитическое действие тока выражается в электролизе жидкости в тканях организма, в том числе крови, и нарушении ее физико-химического состава.
Механическое действие приводит к разрыву тканей, расслоению, ударному действию испарения жидкости из тканей организма. Механическое действие связано с сильным сокращением мышц вплоть до их разрыва.
Биологическое действие тока выражается в раздражении и перевозбуждении нервной системы.
Световое действие приводит к поражению глаз.
Характер и глубина воздействия электрического тока на организм человека зависит от силы и рода тока, времени его действия, пути прохождения через тело человека, физического и психологического состояния последнего. Так, сопротивление человека в нормальных условиях при сухой неповрежденной коже составляет сотни килоом, но при неблагоприятных условиях может упасть до 1 килоома.
Ощутимым является ток около 1 мА. При большем токе человек начинает ощущать неприятные болезненные сокращения мышц, а при токе 12-15 мА уже не в состоянии управлять своей мышечной системой и не может самостоятельно оторваться от источника тока. Такой ток называется неотпускающим. Действие тока свыше 25 мА на мышечные ткани ведет к параличу дыхательных мышц и остановке дыхания. При дальнейшем увеличении тока может наступить фибрилляция сердца.
Переменный ток более опасен, чем постоянный. Имеет значение то, какими участками тела человек касается токоведущей части. Наиболее опасны те пути, при которых поражается головной или спинной мозг (голова-руки, голова-ноги ) , сердце и легкие (руки-ноги ) . Любые электроработы нужно вести вдали от заземленных элементов оборудования (в том числе водопроводных труб, труб и радиаторов отопления ) , чтобы исключить случайное прикосновение к ним.
Местная электротравма ярко выраженная местное нарушение целостности тканей тела, в том числе костной ткани, вызванное действием электрического тока или электрической дуги. Чаще всего это поверхностные повреждения, т. е. поражения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей.
Опасность местных травм и сложность их лечения зависят от места, характера и степени поражения тканей, а также от реакции организма на возбуждение. Как правило, местные травмы излечиваются и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. В редких случаях (обычно при тяжёлых ожогах ) человек погибает. При этом непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током.
Характерные местные электротравмы электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
Как указывалось, примерно 75% случаев поражения людей током сопровождается возникновением местных электротравм (электрические ожоги;электрические знаки;металлизация кожи;механические повреждения кожи ; электроофтальмия;смешанные травмы, т. е. ожоги с другими местными травмами ) .
Электрический удар это возбуждение живых тканей электрическим током, проходящим через организм, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
В зависимости от паталогических процессов, возникающих при поражении электрическим током, принято, условно, следующим образом классифицировать общие электротравмы:
- электрические удары I степени наличие судорожного сокращения мышц без потери сознания ;
- электрические удары II степени судорожные сокращения мышц, сопровождающееся потерей сознания ;
- электрические удары III степени потеря сознания и нарушение функций сердечной деятельности или дыхания (возможно и то и другое );
- электрические удары IV степени клиническая смерть.
Факторы, влияющие на тяжесть поражения электрическим током
К данным факторам относятся: сила, длительность воздействия тока, его род (постоянный, переменный ) , пути прохождения, а также факторы окружающей среды и др.
Сила тока и длительность воздействия. Увеличение силы тока приводит к качественным изменениям воздействия его на организм человека. С увеличением силы тока четко проявляются три качественно отличные ответные - реакции организма: ощущение, судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного и болевой эффект для постоянного тока ) и фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию организма человека, получили названия ощутимых, неотпускающих и фибрилляционных, а их минимальные значения принято называть пороговыми.
Экспериментальные исследования показали, что человек ощущает воздействие переменного тока промышленной частоты силой 0,6 ,5 мА и постоянного тока силой 5 мА. Эти токи не представляют серьезной опасности для организма человека, а так как при их воздействии возможно самостоятельное освобождение человека, то допустимо их длительное протекание через тело человека.
В тех случаях, когда поражающее действие переменного тока становится настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от контакта, возникает возможность длительного протекания тока через тело человека. Такие токи получили название неотпускающих, длительное воздействие их может привести к затруднению и нарушению дыхания. Численные значения силы неотпускающего тока не одинаковы для различных людей и находятся в пределах от 6 до 20 мА. Воздействие постоянного тока не приводит к неотпускающему эффекту, а вызывает сильные болевые ощущения, которые у различных людей наступают при силе тока 15 мА.
При протекании тока в несколько десятых долей ампера возникает опасность нарушения работы сердца. Может возникнуть фибрилляция сердца, т. е. беспорядочные, некоординированные сокращения волокон сердечной мышцы. При этом сердце не в состоянии осуществлять кровообращение. Фибрилляция длится, как правило, несколько минут, после чего следует полная остановка сердца. Процесс фибрилляции сердца необратим, и ток, вызвавший его, является смертельным. Как показывают экспериментальные исследования, проводимые на животных, пороговые фибрилляционные токи зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути.
Другие похожие работы, которые могут вас заинтересовать.вшм> |
|||
| 3387. | Действие электрического тока на организм человека | 19.46 KB | |
| Основными причинами электротравматизма на производстве являются: случайное прикосновение к неизолированных токоведущих частей электрооборудования, использование неисправных ручных электроинструментов, применение нестандартных или неисправных переносных светильников | |||
| 623. | Физиологическое воздействие электрического тока на организм человека и его последствия. Сопротивление организма человека прохождению электрического тока | 10.95 KB | |
| Сопротивление организма человека прохождению электрического тока. Проходя через тело ток действует двояко: вопервых встречая сопротивление тканей он превращается в тепло которое тем больше чем больше сопротивление. Наиболее велико сопротивление кожи вследствие чего возникают её ожоги от незначительных местных изменений до тяжёлых ожогов вплоть до обугливания отдельных участков тела; вовторых ток приводит мышцы в частности дыхательные и сердечные в состояние длительного сокращения что может вызвать остановку... | |||
| 581. | Условия поражения человека электрическим током | 9.02 KB | |
| Условия поражения человека электрическим током Возникновение электротравмы в результате воздействия электрического тока и электрической дуги может быть связано: с однофазным однополюсным прикосновением не изолированного от земли основания человека к неизолированным токоведущим частям электроустановок находящихся под напряжением; одновременным прикосновением человека к двум токоведущим неизолированным частям фазам полюсам электроустановок находящихся под напряжением; приближением на опасное расстояние человека не... | |||
| 400. | ОЦЕНКА ОПАСНОСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА В ТРЁХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ | 135.78 KB | |
| Трёхфазные сети и их основные характеристики Трёхфазные электрические сети представляют собой совокупность трёх источников напряжения переменного тока с частотой 50 Гц для промышленного или бытового применения соединённых по схеме электрической звезды рис. Система напряжений трёхфазной электрической сети Общую точку соединяющую выводы генераторов напряжения трёхфазной электрической сети общую точку электрической звезды называют нейтралью N электрической сети а их другие выводы к которым подключаются проводники линий... | |||
| 6573. | Лекарственное поражение печени | 31.07 KB | |
| Лекарственные поражения печени − разнородная группа клинико-морфологических вариантов повреждения печени причиной которых явилось применение лекарственных средств. Метаболизм лекарств в печени. К настоящему времени изучены и иные механизмы повреждения печени при приеме лекарственных препаратов например механизм иммунной гепатотоксичности. | |||
| 496. | Условия и факторы производственной среды, вредно влияющие на организм человека. Нормативные документы, регламентирующие их параметры | 8.39 KB | |
| Условия и факторы производственной среды вредно влияющие на организм человека. Производственная среда это часть окружающей человека среды включающая природноклиматические факторы и факторы связанные с профессиональной деятельностью шум вибрация токсичные пары газы пыль ионизирующие излучения и др. Опасными называются факторы способные при определенных условиях вызывать острое нарушение здоровья травму и гибель организма; вредными факторы отрицательно влияющие на работоспособность или вызывающие профессиональные... | |||
| 15086. | Причины поражение Константинополя. Взгляд современников | 48.23 KB | |
| К сожалению на исследования Заборова большое оказала марксистско-ленинская идеология что в свою очередь отразилось недостаточной объективностью которая просто необходима при изучении этой проблемы. Оба конкурента были так увлечены соперничеством что уделяли мало вниманию внешнеполитическим интригам. Твердая воля настойчивость в достижении поставленных целей умение хорошо распознав уязвимые места своих противников использовать их слабости подчинять их намерения своим замыслам предвидеть и направлять события уже этих талантов было... | |||
| 5612. | Проектирование снайперской винтовки на базе СВД обеспечивающую поражение цели в бронежилете 5-ого уровня защиты на расстоянии 300м | 223.55 KB | |
| При расчете пользовались программой BGDSS в которую в которую вводили конструктивные данные газового двигателя МПР и FПР при откате и накате на участках циклограммы и коэффициенты удара взаимодействующих частей. При расчете пользовались программой BGDSS в которую в которую вводили конструктивные данные газового двигателя МПР и FПР при откате и накате на участках циклограммы и коэффициенты удара взаимодействующих частей... | |||
| 10147. | Лекарственные поражения лёгких | 32.15 KB | |
| Интерес к проблеме лекарственных поражений в целом, и легких в частности, обусловлен возможностью выявления четкого этиологического фактора с перспективой его устранения и предотвращения прогрессирования болезни. Однако диагностировать заболевание легких, индуцированное лекарствами, не всегда просто из-за отсутствия специфических клинических и морфологических проявлений. | |||
| 10406. | АЛКОГОЛЬНЫЕ И ЛЕКАРСТВЕННО-ТОКСИЧЕСКИЕ ПОРАЖЕНИЯ ПЕЧЕНИ | 51.37 KB | |
| Методические рекомендации посвящены одной из актуальных проблем гепатологии - алкогольным и токсическим повреждениям печени и призваны помочь врачу общей практики в диагностике и лечении данной патологии в амбулаторно-поликлинических условиях | |||
ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ЭЛЕКТРОТРАВМАТИЗМА
Опасность поражения электрическим током отличается от многих прочих опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее на расстоянии и принять меры по избежанию ее. Статистика электротравматизма в России показывает, что смертельные поражения электрическим током составляют 2,7% от общего числа смертельных случаев, что непропорционально много относительно травматизма вообще. Это означает, что электротравматизм носит по преимуществу смертельный характер.
Согласно ПУЭ все электроустановки по условиям электробезопасности принято разделять на 2 группы:
♦ электроустановки напряжением до 1000В (1 кВ);
♦ электроустановки напряжением выше 1000В (1 кВ).
Следует отметить, что число несчастных случаев в электроустановках напряжением до 1000В в три раза больше, чем в электроустановках напряжением выше 1000В.
Это объясняется тем, что установки напряжением до 1000В применяются более широко, а также тем, что в контакт с электрооборудованием вступает большее число людей, как правило, не имеющих электротехнической специальности. Электрооборудование выше 1000В распространено меньше, и к его обслуживанию допускается только высококвалифицированный электротехнический персонал.
Наиболее распространенными причинами электротравматизма являются:
♦ появление напряжения там, где его в нормальных условиях быть не должно (на корпусах оборудования, на металлических конструкциях сооружений и т.д.); чаще всего это происходит вследствие повреждения изоляции;
♦ возможность прикосновения к неизолированным токоведущим частям при отсутствии соответствующих ограждений;
♦ воздействие электрической дуги, возникающей между токоведущей частью и человеком в сетях напряжением выше 1000В, если человек окажется в непосредственной близости от токоведущих частей;
♦ прочие причины; к ним относятся: несогласованные и ошибочные действия персонала, подача напряжения на установку, где работают люди, оставление установки под напряжением без надзора, допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д.
ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
Электрический ток, проходя через живые ткани, оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействия. Это приводит к различным нарушениям в организме, вызывая как местные повреждения тканей и органов, так и общее повреждение организма.
Небольшие токи до 5 мА вызывают лишь неприятные ощущения .
При токах, больших 10-15 мА, человек не способен самостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока становится длительным (неотпускающий ток ). При длительном воздействии таких токов человек может получить различного рода электротравмы.
Самая тяжелая электротравма – электрический удар – это поражение внутренних органов человека.
При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15-20 секунд может наступить паралич дыхания и смерть.
Токи величиной 50-80 мА приводят к фибрилляции сердца, которая заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца, в результате чего прекращается кровообращение и сердце останавливается .
Как при параличе дыхания, так и при параличе сердца функции органов самостоятельно не восстанавливаются, в этом случае необходимо оказание первой помощи (искусственное дыхание и массаж сердца).
Кратковременное действие больших токов не вызывает ни паралича дыхания, ни фибрилляции сердца. Сердечная мышца при этом резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать.
Действие тока величиной 100 мА в течение 2-3 секунд приводит к смерти (смертельный ток ).
Ожоги происходят вследствие теплового воздействия тока, проходящего через тело человека, или от прикосновения к сильно нагретым частям электрооборудования, а также от действия электрической дуги.
Наиболее сильные ожоги происходят от действия электрической дуги.
Электрические знаки – это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы, серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями (Д = 5-10 мм). Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются не сразу после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук).
Электрометаллизация кожи – это пропитывание кожи мельчайшими частицами металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока, например, при горении дуги. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения.
Исход поражения зависит от площади пораженного тела, как и при ожоге. В большинстве случаев металлизированная кожа сходит и следов не остается.
Кроме рассмотренных, возможны следующие травмы: поражение глаз от действия дуги; ушибы и переломы при падении от действия тока и т.д.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИСХОД ПОРАЖЕНИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
Воздействие тока на организм человека по характеру и последствиям поражения зависит от следующих факторов:
♦ величины тока;
♦ длительности воздействия тока;
♦ частоты и рода тока;
♦ приложенного напряжения;
♦ сопротивления тела человека;
♦ пути прохождения тока через тело человека;
♦ состояния здоровья человека;
♦ фактора внимания.
Исход поражения электрическим током в целом определяется количеством «поглощенной» организмом энергии протекания электротока.
Величина тока, протекающего через тело человека I Ч, зависит от напряжения прикосновения U ПР и сопротивления тела человека R Ч:
I Ч = U ПР / R Ч.
Напомним, что напряжение прикосновения – это разница потенциалов между двумя точками общего контура сети (включая возможные пути протекания электрического тока), в который в качестве одного из «проводников» включилось тело человека. Поскольку условная «земля» всегда имеется под ногами человека, то различают «одноточечное/однополюсное» и «двухточечное/двухполюсное» прикосновения (и тем самым включения человека в собственно самую электрическую сеть). Одноточечное прикосновение гораздо более вероятно, чем двухточечное, но менее опасно, чем последнее.
Оказывается, что биологическая ткань реагирует на электрическое раздражение только в момент возрастания или убывания тока.
Постоянный ток, как не изменяющийся во времени по величине и напряжению, ощущается только в моменты включения и отключения от источника. Обычно его действие тепловое (при длительном включении).
При больших напряжениях он может вызывать электролиз ткани и крови.
По мнению многих исследователей, постоянный ток напряжением до 450В менее опасен, чем переменный ток того же напряжения.
Большинство исследователей пришли к выводу, что переменный ток промышленной частоты 50-60 Гц является наиболее опасным для организма.
С увеличением частоты переменного тока амплитуда колебаний ионов уменьшается, и при этом происходит меньшее нарушение биохимических функций клетки. При частоте порядка 500 кГц этих изменений уже не происходит. Здесь опасным для человека являются ожоги от теплового воздействия тока.
Оказывается, что ток в теле человека проходит не обязательно по кратчайшему пути. Наиболее опасным является прохождение тока через дыхательные органы и сердце по продольной оси (от головы к ногам).
Исход поражения при воздействии электрического тока зависит от психического и физического состояния человека .
При заболеваниях сердца, щитовидной железы и т.п. человек подвергается более сильному поражению при меньших значениях тока, т.к. в этом случае уменьшается электрическое сопротивление тела человека и уменьшается общая сопротивляемость организма внешним раздражителям. Отмечено, например, что для женщин пороговые значения токов примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. Это объясняется более тонкой кожей женщин.
При применении спиртных напитков сопротивление тела человека падает, уменьшается сопротивляемость организма человека и внимание.
Исход поражения становится все более серьезным.
При собранном внимании сопротивление организма повышается и вероятность поражения несколько снижается.
Электрический ток может явиться причиной тяжелых несчастных случаев, большая часть которых происходит из-за пренебрежения к опасности, которую представляет собой электрический ток.
Нередко можно наблюдать, как радиолюбитель проверяет пальцами наличие напряжения на зажимах той или иной электрической установки; недопустимую небрежность допускают радиолюбители и при испытании и эксплоатации своей аппаратуры (приемников, передатчиков, телевизоров). К этому надо добавить, что радиолюбительские конструкции часто выполняются без соблюдения элементарных правил техники безопасности. Среди радиолюбителей укоренилось мнение, что опасными напряжениями являются лишь напряжения 500 в и выше, а напряжения - 110, 220 в - якобы не могут причинить человеку вреда. Правильно ли такое деление напряжений на опасные и неопасные? Безусловно, неправильно. Совершенно неправильными и недопустимыми следует считать также разговоры о безопасности удара электрическим током от различных «маломощных» источников, как, например, маломощного силового трансформатора, заряженного конденсатора и др. Подобные высказывания можно иногда слышать не только от начинающих, но и от опытных радиолюбителей.
Как же действует на человека электрический ток? Насколько велика опасность поражения током и от чего она зависит?
Попытаемся ответить на все эти вопросы.
Действие электрического тока на человеческий организм зависит от целого ряда причин: от силы тока и его частоты, от времени прохождения тока через тело человека, от участка поражения, состояния организма в момент удара и пр. Рассмотрим подробнее эти причины.
Сила тока. Установлено, что электрический ток силой 100 ма и более, безусловно, смертелен для человека. Ток такой силы вызывает паралич дыхательного центра, поражает непосредственно сердце, которое перестает работать, или же вызывает сильное изменение состава крови. Токи силой 50-100 ма также опасны для жизни человека, так как почти всегда вызывают потерю сознания у пострадавшего, даже при кратковременном касании к находящимся под напряжением деталям. Токи силой меньше 50 ма могут считаться неопасными, хотя они и вызывают неприятные ощущения при прохождении через тело человека. Однако даже и такие слабые токи могут представлять некоторую угрозу, так как уже при 15-20 ма мышцы теряют способность произвольно сокращаться и человек бывает не в состоянии длительное время выпустить из рук инструмента или провода, по которому проходит ток. Таким образом, наивысший предел тока, который еще может считаться безопасным для человека, колеблется между 15-50 ма.
Необходимо заметить, что приведенные цифры ни в коем случае нельзя считать твердо установленными, так как действие электрического тока на организм человека в значительной степени зависит также и от состояния здоровья, усталости, нервного состояния и пр.
Сопротивление. При каких же обстоятельствах через тело человека может пройти опасный для его жизни ток? Как известно, сила тока в цепи зависит от приложенного напряжения и от сопротивления этой цепи. Сопротивление тела человека зависит от ряда причин и прежде всего от состояния кожи в точках прикосновения к полюсам источника тока, так как сопротивление других тканей человеческого тела очень мало по сравнению с сопротивлением поверхностного слоя кожи. Величина сопротивления тела колеблется в широких пределах: от сотен омов до сотен тысяч омов. Тело с грубой и сухой кожей имеет сопротивление порядка 100 000-200 000 ом ; сопротивление тела, имеющего более тонкую и влажную кожу, равно 30 000-50 000 ом . Резкое уменьшение сопротивления тела происходит в том случае, когда увеличивается площадь его соприкосновения с токонесущими предметами, например, при работе с плоскогубцами или металлической отверткой, при касании к металлическим шасси или корпусам приборов или же когда человек стоит на сырой земле, а также на хорошо проводящем полу (влажный бетон, сырые доски). Во всех этих случаях сопротивление тела может упасть до 10 000 - 20 000 ом , а если при этом оно еще покрыто влагой, то и до еще меньшей величины - 1 000 - 2 000 ом и меньше.
С понижением сопротивления тела опасность поражения электрическим током увеличивается.
Опасное напряжение. Зная величину опасной силы тока и сопротивления тела человека, можно определить, какую величину напряжения нужно считать опасной.
Пусть, например, сопротивление тела человека между двумя точками прикосновения к полюсам источника электрическою тока равно 2 000 ом . В этом случае напряжение в 120 в уже является опасным для жизни человека, так как под действием этого напряжения через тело человека пройдет ток, равный:
$$I=\frac{U}{R}=\frac{120}{2000}=0.06а=60ма$$
Таким образом, опасность поражения человека током определяется не только напряжением, под которое он попал, но и условиями, при которых происходит прикосновение к токонесущим частям, и главным образом сопротивлением цепи, через которую прошел ток. Отсюда следует важный вывод: нельзя считать одни напряжения опасными, а другие - безусловно безопасными .
По существующим правилам напряжения делятся на высокие - более 250 в по отношению к земле и низкие - менее 250 в . Такое деление, однако, вовсе не означает, что напряжения низкие являются также и неопасными. В действительности весьма много несчастных случаев происходит именно с низкими напряжениями, которые шире распространены и опасностью которых часто пренебрегают. Деление напряжений на высокие и низкие, таким образом, ничего не говорит об их большей или меньшей опасности. Само собой разумеется, что при увеличении напряжения установки опасность ее для человека возрастает. Однако при невыполнении правил безопасности несчастные случаи могут произойти при напряжении 220, 120 и даже 50-60 в .
Частота тока. Все сказанное об опасности электрического тока относится как к постоянному, так и к переменному току промышленной частоты (50 гц ). С увеличением частоты тока наблюдается уменьшение степени опасности. Токи высоких частот (более 10 000 гц ) уже не вызывают раздражающего действия и в этом отношении не представляют такой опасности для организма человека. Однако считать эти токи совсем безопасными нельзя, так как при высоких частотах прохождение тока через тело вызывает очень сильные, иногда смертельные, ожоги. На частотах свыше 30 мггц , т. е. на волнах короче 10 м , наблюдается воздействие электромагнитных колебаний на организм человека, которое проявляется при длительной работе с УКВ генераторами большой мощности в виде повышения температуры тела, головных болей и утомляемости.
Путь прохождения тока. Тяжесть поражения током в значительной мере зависит от пути прохождения тока через тело человека. Наиболее опасны случаи, когда ток проходит через область сердца, дыхательных органов или через голову. Вот почему особенно опасно прикосновение к источнику тока двумя руками, а также любое прикосновение при работе на земле или заземленном полу. Чтобы устранить или уменьшить опасность удара током, рекомендуется при работе под напряжением опасаться заземленных предметов и действовать одной рукой, держа другую за спиной. Для изоляции тела от заземленного пола перед электрической аппаратурой всегда следует стелить резиновые коврики.
Время прохождения тока. Чем дольше проходит ток через тело, тем более тяжелы его последствия. При длительном прохождении через тело даже слабый ток может нанести организму человека тяжелые повреждения. Поэтому при несчастных случаях очень важно бывает быстро освободить пострадавшего от тока.
Состояние организма. При ударе током состояние организма также играет немаловажную роль на последствия удара: при напряженном внимании вредное действие тока ослабляется, а при неожиданном ударе действие тока бывает значительно более сильным.
Работа с электрическим током требует особой осторожности: электрический ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в цепь прохождения тока.
Причины поражения электрическим током:- прикосновение к токоведущим частям, оголенным проводам, контактам электроприборов, рубильников, ламповых патронов, предохранителей, находящихся под напряжением;
- прикосновение к частям электрооборудования, металлическим конструкциям сооружений и т.п., в обычном состоянии не находящихся, но в результате повреждения (пробоя) изоляции оказавшихся под напряжением:
- нахождение вблизи места соединения с землей оборванного провода электросети;
- нахождение в непосредственной близости от токоведущих частей, находящихся под напряжением выше 1000 В;
- прикосновение к токоведущей части и мокрой стене или металлической конструкции, соединенной с землей;
- одновременное прикосновение к двум проводам или другим токоведущим частям, которые находятся под напряжением;
- несогласованные и ошибочные действия персонала (подача напряжения на установку, где работают люди; оставление установки под напряжением без надзора; допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д.).
Опасность поражения электрическим током отличается от других производственных опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее на расстоянии. Часто эта опасность обнаруживается слишком поздно, когда человек уже оказался под напряжением.
Поражающее действие электрического тока
На живую ткань носит разносторонний характер. Проходя через тело человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое воздействие.
Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве и повреждении кровеносных сосудов; электролитическое — в разложении органической жидкости, в том числе крови, что вызывает нарушение ее состава, а также ткани в целом; механическое - в расслоении, разрыве тканей организма: биологическое - в раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биологических процессов. Например, взаимодействуя с биотоками организма, внешний ток может нарушить нормальный характер их воздействия на ткани и вызвать непроизвольные сокращения мышц.
Рис. Классификация и виды электрических травм
Существуют три основных вида поражения электрическим током:
- электрические травмы;
- электрические удары;
- электрический шок.
Электрическая травма
Электрическая травма - местное поражение тканей и органов электрическим током: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, поражение глаз воздействием на них электрической дуги (электроофтальмия), механические повреждения.
Электрический ожог — это повреждения поверхности тела или внутренних органов под действием электрической дуги или больших токов, проходящих через тело человека.
Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.
Токовый ожог обусловлен прохождением тока непосредственно через тело человека в результате прикосновений к токоведущей части. Токовый ожог — следствие преобразования электрической энергии в тепловую; как правило, это ожог кожи, так как кожа человека обладает во много раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела.
Токовые ожоги возникают при работе на электроустановках относительно небольшого напряжения (не выше 1-2 кВ) и являются в большинстве случаев ожогами I или II степени; впрочем, иногда возникают и тяжелые ожоги.
При более высоких напряжениях более высоких между токоведущей частью и телом человека или между токоведущими частями образуется электрическая дуга, которая и вызывает возникновение ожога другого вида — дугового.
Дуговой ожог обусловлен действием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 3500ºC) и большой энергией. Такой ожог возникает обычно при электроустановках высокого напряжения и носит тяжелый характер — III или IV степени.
Состояние пострадавшего зависит не столько от степени ожога, сколько от площади поверхности тела, пораженной ожогом.
Электрические знаки — это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы, серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями диаметром 5-10 мм. Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются спустя некоторое время после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук).
Электрометаллизация кожи — это пропитывание кожи мельчайшими частицами металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока, например при горении дуги. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения. Исход поражения, как и при ожоге, зависит от площади пораженного тела. В большинстве случаев металлизированная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и следов не остается.
Электрометаллизация может произойти при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой.
Электроофтальмия — это воспаление наружных оболочек глаз, возникающее под воздействием мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такое облучение возможно при образовании электрической дуги (короткое замыкание), которая интенсивно излучает не только видимый свет, но и ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
Электроофтальмия обнаруживается спустя 2-6 ч после ультрафиолетового облучения. При этом наблюдаются покраснение и воспаление слизистых оболочек век, слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичное ослепление. Пострадавший испытывает сильную головную боль и резкую боль в глазах, усиливающуюся при свете, у него возникает так называемая светобоязнь.
В тяжелых случаях воспаляется роговая оболочка глаза и нарушается ее прозрачность, расширяются сосуды роговой и слизистой оболочек, суживается зрачок. Болезнь продолжается обычно несколько дней.
Предупреждение электроофтальмии при обслуживании электроустановок обеспечивается применением защитных очков с обычными стеклами, которые плохо пропускают ультрафиолетовые лучи и защищают глаза от брызг расплавленного металла.
Механические повреждения возникают вследствие резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей.
Электрический удар
Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма проходящим через них электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
Степень отрицательного воздействия этих явлений на организм может быть различна. Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. При токах, превышающих 10-15 мА, человек не способен самостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока становится длительным (неотпускающий ток). При токе, равном 20-25 мА (50 Гц), человек начинает испытывать затруднение дыхания, которое усиливается с ростом тока. При действии такого тока в течение нескольких минут наступает удушье. При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15-20 с могут наступить паралич дыхания и смерть. Токи величиной 50-80 мА приводят к фибрилляции сердца, т.е. беспорядочному сокращению и расслаблению мышечных волокон сердца, в результате чего прекращается кровообращение и сердце останавливается. Действие тока величиной 100 мА в течение 2-3 с приводит к смерти (смертельный ток).
При невысоких напряжениях (до 100 В) постоянный ток примерно в 3-4 раза менее опасен, чем переменный частотой 50 Гц; при напряжениях 400-500 В опасность их сравнивается, а при более высоких напряжениях постоянный ток даже опаснее переменного.
Наиболее опасен ток промышленной частоты (20-100 Гц). Снижение опасности действия тока на живой организм заметно сказывается при частоте 1000 Гц и выше. Токи высокой частоты, начиная от сотен килогерц, вызывают только ожоги, не поражая внутренних органов. Это объясняется тем, что такие токи не способны вызывать возбуждение нервных и мышечных тканей.
В зависимости от исхода поражения электрические удары могут быть условно разделены на четыре степени:
- I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
- II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;
- III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);
- IV — клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.
Клиническая смерть - это переходный период от жизни к смерти, наступающий в момент прекращения деятельности сердца и легких. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет.
Длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга. В большинстве случаев она составляет 4-5 мин, а при гибели здорового человека от случайной причины, в частности от электрического тока. — 7-8 мин.
Причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.
Работа сердца может прекратиться в результате или прямого воздействия тока на мышцу сердца, или рефлекторного действия, когда сердце не подвержено прямому воздействия тока. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция.
Токи, которые вызывают фибрилляцию сердца, называются фибрилляциоиными , а наименьший из них —
Фибрилляция обычно продолжается недолго и сменяется полной остановкой сердца.
Прекращение дыхания вызывается непосредственным, а иногда рефлекторным действием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания.
Как при параличе дыхания, так и при параличе сердца функции органов самостоятельно не восстанавливаются, необходимо оказание первой помощи (искусственное дыхание и массаж сердца). Кратковременное действие больших токов не вызывает ни паралича дыхания, ни фибрилляции сердца. Сердечная мышца при этом резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать.
Электрический шок
Электрический шок — своеобразная реакция нервной системы организма в ответ на сильное раздражение электрическим током: расстройство кровообращения, дыхания, повышение кровяного давления.
Шок имеет две фазы:
- I — фаза возбуждения;
- II — фаза торможения и истощения нервной системы.
Во второй фазе учащается пульс, ослабевает дыхание, возникают угнетенное состояние и полная безучастность к окружающему при сохранившемся сознании. Шоковое состояние может длиться от нескольких десятков минут до суток, после чего наступает легальный исход.
Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током
Основными факторами, определяющими степень поражения электрическим током, являются: сила тока, протекающего через человека, частота тока, время воздействия и путь протекания тока через тело человека.
Сила тока
Протекание через организм переменного тока промышленной частоты (50 Гц), широко используемого в промышленности и в быту, человек начинает ощущать при силе тока 0,6...1,5 мА (мА — миллиампер равен 0,001 А). Этот ток называют пороговым ощутимым током.
Большие токи вызывают у человека болезненные ощущения, которые с увеличением тока усиливаются. Например, при токе 3...5 мА раздражающее действие тока ощущается всей кистью, при 8... 10 мА — резкая боль охватывает всю руку и сопровождается судорожными сокращениями мыши кисти и предплечья.
При 10... 15 мА судороги мышц руки становятся настолько сильными, что человек не может их преодолеть и освободиться от проводника тока. Такой ток называется пороговым неотпускающим током.
При токе величиной 25...50 мА происходят нарушения в работе легких и сердца, при длительном воздействии такого тока может произойти остановка сердца и прекращение дыхания.
Начиная с величины 100 мА протекание тока через человека вызывает фибрилляцию сердца — судорожные неритмичные сокращения сердца; сердце перестает работать как насос, перекачивающий кровь. Такой ток называется пороговым фибрилляционным током. Ток более 5 А вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.
Величина тока, протекающего через тело человека (I ч), зависит от напряжения прикосновения U пp и сопротивления тела человека
R ч: I ч = U пр / R ч
Сопротивление тела человека — величина нелинейная, зависящая от многих факторов: сопротивления кожи (сухая, влажная, чистая, поврежденная и т.д.): величины тока и приложенного напряжения; длительности протекания тока.
Наибольшим сопротивлением обладает верхний роговой слой кожи:
- при снятом роговом слое R ч = 600-800 Ом;
- при сухой неповрежденной коже R ч = 10-100 кОм;
- при увлажненной коже R ч = 1000 Ом.
Сопротивление тела человека (R 4) в практических расчетах принимается равным 1000 Ом. В реальных условиях сопротивление тела человека — величина непостоянная и зависит от ряда факторов.
С ростом тока, проходящего через человека, его сопротивление уменьшается, так как при этом увеличиваются нагрев кожи и потоотделение. По этой же причине снижается R 4 с увеличением длительности протекания тока. Чем выше приложенное напряжение, тем больше ток, проходящий через тело человека I ч, тем быстрее снижается сопротивление кожи.
С ростом напряжения сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, следовательно, уменьшается и сопротивление тела в целом; оно приближается к сопротивлению внутренних тканей тела, т.е. к своему наименьшему значению (300-500 Ом). Это можно объяснить электрическим пробоем слоя кожи, который происходит при напряжении 50-200 В.
Загрязнение кожи различными веществами, особенно хорошо проводящими электрический ток (металлическая или угольная пыль, ока-чина и т.п.), снижает ее сопротивление.
Сопротивление разных участков тела человека не одинаково. Объясняется это различной толщиной рогового слоя кожи, неравномерным распределением потовых желез на поверхности тела и неодинаковой степенью наполнения сосудов кожи кровью. Поэтому величина сопротивления тела зависит от места приложения электродов. Действие тока на организм усиливается при замыкании контактов в акупунктурных точках (зонах).
На исход электротравм влияют и условия окружающей среды (температура, влажность). Повышенная температура, влажность повышают опасность поражения электрическим током. Чем ниже атмосферное давление, тем выше опасность поражения.
Психическое и физическое состояние человека также оказывает влияние на тяжесть поражения электрическим током. При заболеваниях сердца, щитовидной железы и т.п. человек подвергается более сильному поражению при меньших значениях тока, так как в этом случае уменьшается электрическое сопротивление тела человека и общая сопротивляемость организма внешним раздражениям. Отмечено, например, что у женщин пороговые значения токов примерно в 1.5 раза ниже, чем у мужчин. Это объясняется более слабым физическим развитием женщин. При применении спиртных напитков сопротивление тела человека снижается так же, как и сопротивляемость его организма и внимание.
Частота тока
Наиболее опасен ток промышленной частоты — 50 Гц. Постоянный ток и ток больших частот менее опасен, и пороговые значения для него больше. Так, для постоянного тока:
- пороговый ощутимый ток — 3...7 мА;
- пороговый неотпускающий ток — 50...80 мА;
- фибрилляционный ток — 300 мА.
Путь протекания тока
Важное значение имеет путь прохождения электрического тока через тело человека. Установлено, что ткани разных частей человеческого тела имеют различные удельные сопротивления. При прохождении тока через тело человека наибольшая часть тока проходит по пути наименьшего сопротивления, главным образом вдоль кровеносных и лимфатических сосудов. Различают 15 путей тока в теле человека. Наиболее частые: рука — рука; правая рука — ноги; левая рука — ноги; нога — нога; голова — ноги: голова — руки.
Наиболее опасным является путь тока вдоль тела, например от руки к ноге или через сердце, голову, спинной мозг человека. Однако известны смертельные поражения, когда ток проходил по пути «нога — нога» или «рука — рука».
Вопреки установившемуся мнению наибольшая величина тока через сердце оказывается не по пути «левая рука — ноги», а по пути «правая рука — ноги». Это объясняется тем, что большая часть тока входит в сердце по продольной его оси, лежащей по пути «правая рука — ноги».
Рис. Характерные пути тока в теле человека
Время воздействия электрического тока
Чем продолжительнее протекает ток через человека, тем он опаснее. При протекании электрического тока через человека в месте контакта с проводником верхний слой кожи (эпидермис) быстро разрушается, электрическое сопротивление тела уменьшается, ток возрастает, и отрицательное действие электротока усугубляется. Кроме того, с течением времени растут (накапливаются) отрицательные последствия воздействия тока на организм.
Определяющую роль в поражающем действии тока играет величина силы электрического тока , протекающего через организм человека. Электрический ток возникает тогда, когда создается замкнутая электрическая цепь, в которую оказывается включенным человек. По закону Ома сила электрического тока / равна электрическому напряжению (/, деленному на сопротивление электрической цепи R :
Таким образом, чем больше напряжение, тем больше и опаснее электрический ток. Чем больше электрическое сопротивление цепи, тем меньше ток и опасность поражения человека.
Электрическое сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех участков, составляющих цепь (проводников, пола, обуви и др.). В общее электрическое сопротивление обязательно входит и сопротивление тела человека.
Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже может изменяться в довольно широких пределах — от 3 до 100 кОм (1 кОм = 1000 Ом), а иногда и больше. Основной вклад в электрическое сопротивление человека вносит наружный слой кожи — эпидермис, состоящий из ороговевших клеток. Сопротивление внутренних тканей тела небольшое — всего лишь 300...500 Ом. Поэтому при нежной, влажной и потной коже или повреждении эпидермиса (ссадины, раны) электрическое сопротивление тела может быть очень небольшим. Человек с такой кожей наиболее уязвим для электрическою тока. У девушек более нежная кожа и тонкий слой эпидермиса, нежели у юношей; у мужчин, имеющих мозолистые руки, электрическое сопротивление тела может достигать очень больших величин, и опасность их поражения электротоком снижается. В расчетах на электробезопасность обычно принимают величину сопротивления тела человека, равную 1000 Ом.
Электрическое сопротивление изоляции проводников тока, если она не повреждена, составляет, как правило, 100 и более килоом.
Электрическое сопротивление обуви и основания (пола) зависит от материала, из которого сделано основание и подошва обуви, и их состояния — сухие или мокрые (влажные). Например, сухая подошва из кожи имеет сопротивление примерно 100 кОм, влажная подошва — 0,5 кОм; из резины соответственно 500 и 1,5 кОм. Сухой асфальтовый пол имеет сопротивление около 2000 кОм, мокрый — 0,8 кОм; бетонный соответственно 2000 и 0,1 кОм; деревянный — 30 и 0,3 кОм; земляной — 20 и 0,3 кОм; из керамической плитки — 25 и 0,3 кОм. Как видим, при влажных или мокрых основаниях и обуви значительно возрастает электроопасность.
Поэтому при пользовании электричеством в сырую погоду, особенно на воде, необходимо соблюдать особую осторожность и принимать повышенные меры обеспечения электробезопасности.
Для освещения, бытовых электроприборов, большого количества приборов и оборудования на производстве, как правило, используется напряжение 220 В. Существуют электросети на 380, 660 и более вольт; во многих технических устройствах применяются напряжения в десятки и сотни тысяч вольт. Такие технические устройства представляют исключительно высокую опасность. Но и значительно меньшие напряжения (220, 36 и даже 12 В) могут быть опасными в зависимости от условий и электрического сопротивления цепи R.
