Путь электрического тока через тело человека — Мегаобучалка
Варианты путей прохождения электрического тока через тело человека:
1 — «рука—рука»; 2 — «рука—ноги»; 3 — «рука—нога»; 4 — «руки—ноги»; 5 — «нога—нога»; 6 — «голова—ноги»; 7 — «голова—рука»; 8 — «голова—нога»
Путь электрического тока через тело человека во многом определяет степень поражения организма. Наиболее часто в практике встречаются такие варианты:
•человек дотрагивается двумя руками до токоведущих проводов или частей оборудования, находящихся под напряжением. В этом случае движение тока идет от одной руки к другой через легкие и сердце. Путь этот принято называть «рука—рука»;
•при прикасании одной рукой к источнику тока, стоя двумя ногами на земле; путь протекания тока «рука—ноги»;
•при стекании тока на землю от неисправного электрооборудования. Земля в радиусе до 20 м получает потенциал напряжения, уменьшающийся с удалением от заземлителя. Человек, стоящий обеими ногами в этой зоне, оказывается под разностью потенциалов, так как каждая из его ног получает разный потенциал напряжения, зависящий от удаленности от заземлителя. В результате возникает электрическая цепь «нога—нога», напряжение которой называют
•прикосновение головой к токоведущим частям может создать электрическую цепь, где путь тока будет: «голова—руки» или «голова—ноги».
Наиболее опасными являются те варианты, в которых в зону поражения попадают жизненно важные органы и системы организма — головной мозг, сердце, легкие Это цепи: «голова—руки», «голова—ноги», «руки—ноги», «рука—рука».
Факторы состояния человека, существенно увеличивающие вероятность смертельного поражения человека электрическим током:
всё, что увеличивает темп работы сердца – усталость, возбуждение, принятие алкоголя, наркотиков, некоторых лекарств, курение, болезни;
все, что уменьшает сопротивление кожи – потливость, порезы, принятие алкоголя.
Общее электрическое сопротивление между двумя электродами, наложенными на тело одного и того же человека, следует разделить на две части: сопротивление кожи и кровеносных сосудов и сопротивление нервов. Сопротивление тела человека являйся активной величиной, состоящей из
Примеров тому немало, вот один из них. Рабочий опускает в электролитическую ванну средний и указательный пальцы руки и получает смертельный удар. Оказалось, что причиной гибели явился имевший место порез кожи на одном из пальцев. Эпидермис не оказал своего защитного действия, и поражение произошло при явно безопасной петле тока.
Если принять сопротивление кожи за 1, то сопротивление внутренних тканей, костей, лимфы, крови составит 0,15 – 0,20, а сопротивление нервных волокон – всего лишь 0,025 («нервы» – отличные проводники электрического тока!).
Сопротивление тела не является постоянной величиной: в условиях повышенной влажности оно снижается в 12 раз, в воде – в 25 раз, резко снижает его принятие алкоголя.
Зато во время сна оно возрастает в 15-17 раз. В качестве минимального сопротивления тела человека принимают величину 1000 Ом, но вообще эта величина может колебаться от нескольких сотен Ом до нескольких МОм. Таким сопротивлением обладает сухая, неповрежденная, чистая кожа.
Фаза кардиоцикла.
Опасность совпадения момента прохождения тока через сердце с фазой Т кардиоцикла
Каждый цикл сердечной деятельности состоит из двух периодов: одного, называемого диастолой, когда желудочки сердца, находясь в расслабленном состоянии, заполняются кровью, и другого, именуемого систолой, когда сердце, сокращаясь, выталкивает кровь в артериальные сосуды.
Наиболее уязвимым сердце оказывается в фазе Т, продолжительность которой около 0,2 с. Поэтому если во время фазы Т через сердце проходит ток, то, как правило, возникает фибрилляция сердца; если же время прохождения тока не совпадает с фазой Т, то вероятность возникновения фибрилляции резко уменьшается.
Т – период, когда заканчивается сокращение желудочков и они переходят в расслабленное состояние.
При длительности прохождения тока, равной или превышающей время кардиоцикла (0,75 – 1 с), ток “встречается” со всеми фазами работы сердца, в том числе с наиболее уязвимой фазой Т; это весьма опасно для организма. Если же время воздействия тока меньше продолжительности кардиоцикла на 0,2 с или более, то вероятность совпадения момента прохождения тока с фазой Т, а следовательно и, опасность поражения резко уменьшается.
Если время прохождения тока совпадает с фазой Т, то и в этом случае вероятность возникновения фибрилляции сердца зависит от длительности воздействия тока.
Путь протекания тока через человека
Большое значение в исходе поражения имеет путь протекания электрического тока через тело человека.
Характерные пути тока в теле человека представлены на рис.1.2. Наиболее часто пути права рука-нога. Наиболее опасными являются петли голова-руки и голова-ноги, когда ток может проходить через головной и (или) спинной мозг. Наименее опасный путь: нога-нога, который возникает обычно при воздействии на человека напряжения шага. В этом случае через сердце проходит, очевидно, небольшой ток. Однако, во всех случаях опасность непрямого (рефлекторного) воздействия электрического тока на сердце и другие жизненно важные органы сохраняется. Кроме того, даже при небольшом токе, проходящем через сердце возможен также смертельный исход. Напряжение шага даже небольшого значения (50-80 В) вызывает непроизвольные судорожные сокращения мышц ног и, как следствие, падение человека на землю. В этот момент будет прекращено воздействие на человека напряжения шага и образуется более тяжёлая ситуация: вместо пути тока нога-нога в теле человека образуется более опасный путь – обычно от рук к ногам. Так как в этом случае человек касается одновременно точек земли удалённых друг от друга на расстояние, превышающее длину шага, напряжение, воздействующее на человека, оказывается больше напряжения шага.
 |
 |
Рис. 1.2 Характерные пути тока в теле человека (петли тока):
Дата добавления: 2016-06-15; просмотров: 7360;
Похожие статьи:
Пути прохождения электрического тока через тело человека
Пути прохождения электрического тока через тело человека.
Причем самые распространенные из них (6 петель) приведены в таблице. Характеристика наиболее распространенных путей тока в теле человека
Наиболее опасными являются петли “голова – руки”; “голова – ноги”, когда ток может проходить через головной и спинной мозг. К счастью, эти петли возникают относительно редко.
Следующим по опасности является путь “правая рука – ноги”, который по частоте возникновения занимает второе место.
Наименее опасным является путь “нога – нога”, который именуется нижней петлей и возникает при воздействии на человек так называемого напряжения шага.
14.2 Факторы влияющие на исход поражения
14.2 Факторы, влияющие на исход поражения.
На поражение человека электрическим током влияют: величина тока, проходящего через его тело, род тока, частота, путь тока, длительность его воздействия, окружающая среда (влажность и температура воздуха, наличие токопроводящей пыли), сопротивление тела человека.
При поражении электрическим током основными факторами являются путь прохождения тока через тело человека и время его действия. В связи с этим по характеру действия токи оцениваются так, как приведено в табл. 3.1.
Чем меньше продолжительность действия тока на организм человека, тем меньше опасность.
Ток 100мА и более (при 50 Гц), проходя через тело человека по пути рука-рука или рука-ноги, раздражающе действует на мышцу сердца, расположенную глубоко в груди. Это весьма опасно для жизни человека, поскольку спустя 1-2с с момента замыкания цепи этого тока через человека может наступить фибрилляция сердца. При этом прекращается кровообращение, и, следовательно, в организме возникает недостаток кислорода, что, в свою очередь, быстро приводит к прекращению дыхания, т.е. приводит к смерти.
Токи, которые вызывают фибрилляцию сердца, называются фибрилляционными, а наименьший из них – пороговым фибрилляционным током.
Влияние величины тока на исход поражения.
Величина тока, мА | Характер воздействия тока | |
Переменный 5060 Гц | Постоянный | |
До 0,5 0,6 – 1,5 2 – 3 5 – 10 12 – 15 20 – 25 50 – 80 90 – 100 3000 и > | Не ощущается. Ощущается. Пощипывание, покалывание, легкое дрожание пальцев рук. Сильное дрожание пальцев рук. Судороги в руках. Руки трудно оторвать от электродов. Сильные боли в пальцах и кистях рук. Состояние терпимо 5 – 10 с. Руки парализуются немедленно, оторвать их от электродов невозможно. Очень сильные боли, затрудняется дыхание. Состояние терпимо не более 5 с. Паралич дыхания, начало трепетания желудочков сердца (фибрилляция). Паралич дыхания. При длительности 3 с и более паралич сердца. Паралич дыхания и сердца при воздействии тока более 0,1 с. разрушение тканей тела тепловым действием тока. | Не ощущается. Не ощущается Не ощущается. Зуд, ощущение нагрева. Усиление нагрева. Еще большее усиление нагрева. Незначительное сокращение мышц рук. Сильное ощущение нагрева. Сокращение мышц рук. Судороги, затруднение дыхания. Паралич дыхания. Паралич дыхания, сердца. |
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.
Важное значение для исхода поражения имеет путь 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 часты такие:
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 проходит 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 правя рука – ноги. Это объясняется тем, что большая часть тока входит в сердце по продольной его оси, лежащей по пути правая рука – ноги.
Одним из факторов, влияющих на исход поражения, является сопротивление тела человека.
Электрическое сопротивление тела человека – это сопротивление току, проходящему по участку тела между двумя электродами, приложенными к поверхности тела человека. Оно состоит из двух тонких наружных слоёв кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления рук и корпуса rвр и rвк (рис 3.1) Электрическая схема тела человека показана на рис 3.1б.
Рис. 3.1. Электрические сопротивления тела человека:
а) реальные сопротивления элементов тела человека: 1 – электроды, 2 – наружное сопротивление рук (верхних слоев кожи), rвр – внутреннее сопротивление рук, rвк – внутреннее сопротивление корпуса.
б) электрическая схема тела человека: rнр – наружное сопротивление рук, Ср – емкостное сопротивление рук, rв – внутреннее сопротивление, состоящее из внутреннего сопротивления рук и корпуса, Uh – напряжение, приложенное к телу человека.
Кожа состоит из двух основных слоёв: наружного – эпидермиса и внутреннего – дермы.
Эпидермис, в свою очередь, также имеет несколько слоёв. Верхний, самый толстый слой называется роговым (омертвевшие ороговевшие клетки), а слой, находящийся под ним, — ростковым (живые клетки). В сухом незагрязненном состоянии роговой слой можно рассматривать как диэлектрик, его удельное сопротивление в 1000 раз превышает сопротивление других слоёв кожи и внутренних тканей организма.
Электрическое сопротивление дермы незначительно, оно во много раз меньше сопротивления рогового слоя.
Наружное сопротивление тела человека состоит из сопротивлений двух наружных слоев кожи, прилегающих к электродам (рис 3.1). Иначе говоря, наружное сопротивление состоит из активного сопротивления rнр и емкостного сопротивления Ср (3.1б).
В месте контакта электрода с телом человека (рис 3.1а) образуется своего рода конденсатор, одной обкладкой которого служит электрод, другой – внутренние токопроводящие ткани, а диэлектриком – наружный слой кожи.
Внутреннее сопротивление тела человека — сопротивление внутренних слоев кожи и внутренних тканей тела – считается активным, оно зависит от длины и поперечного сечения участка тела и не зависит от частоты тока.
Полное сопротивление состоит из трех последовательно включенных сопротивлений: двух одинаковых сопротивлений наружного слоя кожи rнр и так называемого внутреннего сопротивления тела rв (см. рис 3.1б), которое включает в себя внутреннее сопротивление руки rвр, внутреннее сопротивление корпуса rвк и емкостное сопротивление руки Ср.
Величина сопротивления rнр человека зависит от состояния рогового слоя кожи, наличия на ее поверхности влаги и загрязнения, а также от места приложения электродов, частоты тока и длительности протекания тока.
Повреждения рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы), а также увлажнение, потовыделение и загрязнение кожи снижают сопротивление тела человека, что увеличивает опасность его поражения электрическим током.
Загрязнение кожи различными веществами, в особенности хорошо проводящими электрический ток (металлическая или угольная пыль, окалина и т.п.), снижает ее сопротивление.
Разные участки тела имеют различную толщину рогового слоя кожи и неравномерное распределение потовых желез, поэтому обладают неодинаковым сопротивлением.
С увеличением силы тока и времени его прохождения сопротивление тела падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, а это приводит к расширению сосудов и, следовательно, к усилению снабжения этого участка кровью и к увеличению потовыделения.
С ростом напряжения сопротивления кожи уменьшается в десятки раз, а 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.
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.
Сопротивление тела человека (Rч) в практических расчетах принимается равным 1000 Ом. В реальных условиях сопротивление тела человека – величина не постоянная и зависит от ряда факторов.
При величине приложенного напряжения 36 В сопротивление Rч принимается равным 6 кОм.
Электрический ток путь через тело человека
На исход поражения электрическим током влияет также и путь прохождения его через тело человека. Наиболее опасно прохождение тока через жизненно важные органы — сердце и легкие. На основании наблюдений выяснено, что опаснее всего случаи, когда ток проходит через правые руку и ногу, хотя сердце расположено в левой стороне тела. Объясняется это тем, что ток движется не по кратчайшему расстоянию, а по более проводимым кровеносным сосудам и нервным путям. Большую опасность представляет прохождение тока через обе руки, поэтому электромонтерам рекомен- [c.221]На исход поражения электрическим током влияет путь его прохождения через тело человека. Пути тока рука — рука, руки — ноги, руки — туловище являются наиболее опасными, так как в этих случаях возможно поражение сердца или легких наименее опасным является путь тока нога — нога. [c.165]
Существенно влияет на исход поражения путь прохождения тока через тело человека. Наиболее опасными являются пути токаз руки — ноги, рука —рука, руки — туловище, так как в втих случаях более вероятно поражение сердца и органов дыхания менее опасен путь тока нога —нога. Опасность поражения переменным током существенно зависит от его частоты, так как с увеличением частоты изменяется величина сопротивления тела человека. Наиболее опасен ток промышленной частоты 50 Гц. Характер включения человека в замкнутую. электрическую цепь также определяет исход поражения электрическим током, о чем сказано в следующем параграфе. [c.41]
Ток, проходя через тело человека, может вызвать различные электрические травмы электрические ожоги, электрический удар, может происходить электролитическое разложение крови. Переменный и постоянный ток по-разному воздействуют на организм человека. На тяжесть поражения электрическим током оказывают влияние сила и частота тока, продолжительность его воздействия и путь прохождения, а также индивидуальные особенности организма человека. [c.260]
Большое значение имеет продолжительность нахождения пострадавшего под действием тока очень важно быстро освободить пострадавшего от воздействия электрического тока. На исход поражения электрическим током влияет также и путь прохождения его через тело человека. Наиболее опасно прохождение тока через жизненно важные органы — сердце и легкие. Основными мерами защиты человека от поражения электрическим током является [c.419]
Можно ли считать, что протекание тока силой менее 6 мА через организм человека вполне безопасно Ни в коем случае Пороговые значения неотпускающего тока определяются экспериментально — при этом испытуемый держит электрод в руке. На практике электрическая цепь далеко не всегда возникает по схеме ладонь-ладонь или ладонь — ноги. Вполне вероятны, и в действительности происходят, поражения, при которых ток проходит через тыльную часть руки, предплечье или голень. В то же время на теле человека, в том числе на тыльной части руки, имеются чувствительные к току места. Образование электрических цепей через эти уязвимые места приводит к тяжелым поражениям и смертельным исходам даже при очень малых токах. Важно, что смерть наступает и в тех случаях, когда путь тока не лежит через жизненно важные органы — сердце, легкие, мозг. Зарегистрированы поражения со смертельным исходом при напряжении 220 В и ниже, когда с токоведущими частями соприкасалась только одна рука и путь тока проходил от тыльной стороны руки к ладони или даже с одной стороны пальца на другую [21]. [c.56]
На исход поражения электрическим током оказывают влияние сила и частота тока, протекающего через тело человека, продолжительность его воздействия и путь прохождения, а также индивидуальные свойства организма человека. [c.34]
Электрический ток, проходя через тело человека, может вызвать тяжелые травмы, а иногда и смерть. Степень поражения электрическим током определяется его силой, характером пути прохождения тока через тело человека, длительностью его прохождения, его частотой и индивидуальными свойствами человека. Наиболее опасен ток промышленной частоты. Токи высокой частоты не вызывают электрического шока, но при длительном прохождении могут привести к чрезмерному нагреванию илн ожогу отдельных частей тела. При силе тока промышленной частоты 0,05 А, проходящего через человека, возможен смертельный исход, а при силе тока 0,1 Л и более неизбежен смертельный исход. Наиболее опасные поражения возникают при прохождении тока через сердце и мозг. [c.461]
При электрическом ударе, когда ток проходит через тело человека, в большинстве случаев вначале нарушается дыхание, а сердце продолжает еще работать с нарушением ритма, после чего может последовать остановка деятельности сердца. Степень опасности поражения электрическим ударом определяется силой тока, прошедшего через организм человека, напряжением, продолжительностью нахождения человека под током, путями прохождения тока и другими обстоятельствами. [c.273]
Характер и исход поражения человека электрическим током зависят от ряда факторов величины тока и напряжения, сопротивления тела человека, вида тока и частоты переменного тока, характера подключения человека в электрическую цепь, пути тока через организм, [c.39]
На исход поражения электрическим током влияет также и путь прохождения его через тело человека. Наиболее опасно прохождение тока через жизненно важные органы — сердце и легкие. [c.274]
Степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока, электрической дуги и электромагнитных полей зависит от рода и значения напряжения и силы тока частоты электрического тока пути тока через тело человека продолжительности воздействия электрического тока или электромагнитного поля на организм человека условий внешней среды. [c.19]
Факторов, влияющих на исход поражения электрическим током, несколько. Согласно ГОСТ, такими факторами являются род и величина напряжения и тока частота электрического тока путь тока через тело человека продолжительность воздействия электрического тока на организм человека условия внешней среды. [c.201]
Исход поражения при электрической травме зависит от тока, длительности его прохождения через организм человека, пути и рода тока, влажности, температуры окружающей среды, а также некоторых субъективных данных состояния организма, фактора внезапности и т, д. Прохождение тока через тело человека может вызвать прекращение дыхания и расстройство сердечной деятельности. При токах в несколько десятков миллиампер часто возникает фибрилляция, т. е. беспорядочное сокращение волокон сердечных мышц, равнозначное остановке сердца. Фибрилляция — одна из основных причин смертельных исходо
Тема 7. Правила освобождения пострадавших от электрического тока и оказания им первой доврачебной помощи
Вопрос 1
Какое специфическое действие на организм человека оказывает электрический ток?
п.12 Учебного пособия
Электрический ток оказывает на организм как специфическое, так и неспецифическое воздействие.
Специфическое действие выражается в следующем: электрический ток, проходя через живой организм, производит термическое (тепловое) действие, которое выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, крови, нервных волокон и т.п.; электролитическое (биохимическое) действие — выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов; биологическое (механическое) действие — выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, сопровождается непроизвольным судорожным сокращением мышц (в том числе сердца, легких).
Неспецифическое действие проявляется в виде ожогов и механических повреждений, которые возникают в результате загорания одежды, падения пострадавшего и т.д.
Вопрос 2
Какой электрический ток опаснее для человека: постоянный или переменный?
п.12 Учебного пособия
Постоянный ток. Постоянный ток напряжением до 250-300 В в 4-5 раз безопаснее переменного. При более высоких его значениях он более опасен, чем переменный (50 Гц), так как его воздействие приводит к обширным и глубоким ожогам.
Переменный ток. С увеличением частоты переменного тока опасность поражения человека растет (от 1 до 100 Гц). Дальнейшее повышение частоты ведет к снижению опасности поражения. Так, например, ток напряжением 1 500 В и частотой свыше 1000 Гц практически безопасен и широко применяется в медицинской практике как ток ультравысокой частоты (УВЧ).
Вопрос 3
Какие существуют основные «петли тока» — пути для прохождения электрического тока через тело человека?
п.12 Учебного пособия
Путь, прохождения тока в теле человека, называется «петля тока», и в значительной степени определяет исход поражения.
Различают пять основных «петель тока»:
1. Рука — рука 3. Рука — нога 5. Нога-нога
2. Рука — голова 4. Голова — нога
Наиболее распространенными являются петли: рука — рука (40% случаев), рука — нога (20% случаев).
Вопрос 4
Что необходимо сделать в первую очередь при поражении человека электрическим током?
МИОПП
Вопрос 5
Каким образом следует передвигаться в зоне «шагового» напряжения?
МИОПП
Передвигаться в зоне «шагового» напряжения следует в диэлектрических ботах или галошах либо «гусиным шагом» — пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой ноги.
Вопрос 6
Нуждается ли в медицинской помощи человек, находившийся под воздействием электрического тока и чувствующий себя после этого нормально?
п.12 Учебного пособия
Обезопасив пострадавшего от воздействия электрического тока необходимо срочно приступить к оказанию первой помощи.
Если пострадавший в сознании, но до этого был в обмороке или находился в бессознательном состоянии, но с сохранившимися устойчивым дыханием и пульсом следует:
— уложить его на подстилку, например из одежды;
— расстегнуть одежду, стесняющую дыхание;
— создать приток свежего воздуха;
— согреть тело, если холодно;
— обеспечить прохладу если жарко;
— создать полный покой, непрерывно наблюдая за пульсом и дыханием;
— удалить лишних людей;
— вызвать скорую помощь, т.к. несмотря даже на удовлетворительное состояние пострадавшего, через несколько часов может возникнуть нарушение ритма сердца, поэтому он должен быть госпитализирован для наблюдения за ним в течение нескольких часов.
Воздействия электрического тока на человека
Воздействия электрического тока на человека по характеру и по его видам чрезвычайно разнообразны. Они зависят от множества факторов.
По характеру воздействия различают: термические, биологические, электролитические, химические и механические повреждения.
Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, почернением и обугливанием кожи и мягких тканей; нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути прохождения тока, кровеносных сосудов и нервных волокон. Фактор нагрева вызывает функциональные расстройства в органах и системах человеческого тела.
Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма на ионы, нарушающие их свойства.
Химическое действие тока проявляется в возникновении химических реакций в крови, лимфе, нервных волокнах с образованием новых веществ, не свойственных организму.
Биологическое действие приводит к раздражению и возбуждению живых тканей организма, возникновению судорог, остановке дыхания, изменению режима сердечной деятельности.
Механическое действие тока выражается в сильном сокращении мышц, вплоть до их разрыва, разрывам кожи, кровеносных сосудов, переломе костей, вывихе суставов, расслоении тканей.
По видам поражения различают: электротравмы и электрические
удары.
Электротравмы — это местные поражения (ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, электроофтальмия).
Токовые ожоги подразделяются на контактные и дуговые. Контактные возникают в месте контакта кожи с токоведущей частью электроустановки напряжением не выше 2 кВ, дуговые — в местах, где возникла электрическая дуга, обладающая высокой температурой и большой энергией. Дуга может вызвать обширные ожоги тела, обугливание и даже полное сгорание больших участков тела.
Электрические знаки — это уплотненные участки серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока. Как правило, в месте электрического знака кожа теряет чувствительность.
Металлизация кожи — внедрение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги или заряженных частиц электролита из электролизных ванн.
Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетового излучения от электрической дуги. Возможно повреждение роговой оболочки, что особенно опасно.
Электрические удары — это общие поражения, связанные с возбуждением тканей проходящим через них током (сбои в функционировании центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения, потеря сознания, расстройства речи, судороги, нарушение дыхания вплоть до его остановки, мгновенная смерть).
По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.
Ощутимым называют электрический ток, который при прохождении через организм вызывает ощутимое раздражение. Ощущение от протекания переменного электрического тока, как правило, начинается от 0,6 мА.
Неотпускающим называют ток, который при прохождении через человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц рук, ног или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим проводником. Переменный ток промышленной частоты, протекая по нервным тканям, воздействует на биотоки мозга, вызывая эффект «приковывания» к неизолированному проводнику тока в месте контакта с ним. Человек не может самостоятельно оторваться от токоведущей части.
Фибрилляционный называют ток, который при прохождении через организм вызывает фибрилляцию сердца (разновременные некоординированные сокращения отдельных мышечных волокон сердца). Фибрилляция может привести к остановке сердца и параличу дыхания.
Степень поражения электрическим током зависит от электрической проводимости или от обратного ему параметра — общего электрического сопротивления организма. Они, в свою очередь, определяются:
— индивидуальными особенностями тела человека;
— параметрами электрической цепи (напряжением, силой и родом тока, частотой его колебаний), под действие которой попал работник;
— путем прохождения тока через тело человека;
— условиями включения в электросеть;
— продолжительностью воздействия;
— условиями внешней среды (температурой, влажностью, наличием токопроводящей пыли и др.).
Низкое электрическое сопротивление организма способствует более тяжелым последствиям поражения. Электрическое сопротивление тела человека снижается вследствие неблагоприятных физиологических и психологических состояний (утомление, заболевание, алкогольное опьянение, голод, эмоциональное возбуждение).
Общее электрическое сопротивление человеческого организма суммируется из сопротивлений каждого участка тела, расположенного на пути прохождения тока. Каждый участок обладает своим сопротивлением. Наибольшее электросопротивление имеет верхний роговой слой кожи, в котором отсутствуют нервные окончания и кровеносные сосуды. При влажной или поврежденной коже сопротивление составляет около 1000 Ом. При сухой коже без повреждений оно многократно возрастает. При электропробое наружного слоя кожи полное сопротивление тела человека значительно снижается. Сопротивление кожи падает тем быстрее, чем длительнее процесс протекания тока.
Тяжесть поражения человека пропорциональна силе тока, прошедшего через его тело. Ток силой более 0,05 А может смертельно травмировать человека при продолжительности воздействия 0,1 с.
Переменный ток более опасен, чем постоянный, однако при высоком напряжении (более 500 В) опаснее становится постоянный ток. Наиболее опасен частотный диапазон переменного тока от 20 до 100 Гц. Основная масса промышленного оборудования работает на частоте 50 Гц, входящей в этот опасный диапазон. Высокочастотные токи менее опасны. Токи высокой частоты могут вызвать лишь поверхностные ожоги, так как они распространяются только по поверхности тела.
Степень поражения организма во многом определяет путь, по которому электрический ток проходит через тело человека. Наиболее часты в практике варианты 1, 2, 5, 6, 7, показанные на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Варианты путей прохождения электрического тока через тело человека: 1 — «рука—рука».; 2 — «рука—ноги»; 5 — «нога—нога»; 6 — «голова—ноги»; 7 — «голова—рука»
— человек дотрагивается двумя руками до токоведущих проводов или частей оборудования, находящихся под напряжением. В этом случае движение тока идет от одной руки к другой через легкие и сердце. Путь этот принято называть «рука — рука»;
— человек стоит двумя ногами на земле и прикасается одной рукой к источнику тока. Путь протекания тока в этом случае называют «рука — ноги». Ток проходит через легкие и, возможно, через сердце;
— человек стоит обеими ногами на земле в зоне стекания на землю тока от неисправного электрооборудования, выполняющего в данном случае роль заземлителя. Земля в радиусе до 20 м получает потенциал напряжения, уменьшающийся с удалением от заземлителя. Каждая из ног человека получает разный потенциал напряжения, определяемый удаленностью от неисправного электрооборудования. В результате возникает электрическая цепь «нога — нога», напряжение в которой называют шаговым;
— прикосновение головой к токоведущим частям может создать цепь, где путь тока будет «голова — руки» или «голова — ноги».
Наиболее опасными являются те варианты, при реализации которых в зону поражения попадают жизненно важные системы организма, — головной мозг, сердце, легкие. Это цепи: «голова — рука», «голова — ноги», «руки — ноги», «рука — рука».
Пример. Переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В, являющийся стандартным для отечественных электрических сетей, при прохождении по пути «рука — ноги» в зависимости от силы тока может оказывать различное воздействие. Так, если сила тока составляет 0,6—1,5 мА, он уже ощутим. Ему сопутствует слабый зуд, легкое дрожание пальцев. При силе тока 2,0—2,5 мА появляются болевые ощущения и сильное дрожание пальцев. При силе тока 5,0—7,0 мА возникают судороги кистей рук. Ток силой 20,0—25,0 мА — это уже неотпускающий ток. Человек не может самостоятельно оторвать руки от проводника, наблюдаются сильные боли и судороги, затрудненное дыхание. При силе тока 50,0—80,0 мА происходит паралич дыхания (при длительном протекании тока может возникнуть фибрилляция сердца). При 90,0—100,0 мА наступает фибрилляция. Через 2—3 с наступает паралич дыхания (табл. 2.1).
Таблица 2.1. Характер воздействия на человека при протекании через тело (участки тела) электрического тока
Протекание по телу человека постоянного тока напряжением менее 500 В вызывает болевое ощущение в месте соприкосновения с проводником, в суставах конечностей, болевой шок, ожоги. Однако он может привести и к остановке дыхания или сердечной деятельности. При напряжении 500 В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдается.
Между током, протекающим через тело человека, и приложенным к нему напряжением существует нелинейная зависимость. При увеличении напряжения сила тока растет быстрее напряжения.
Степень опасности поражения электрическим током зависит от условий включения человека в электросеть. На производствах используют трехфазные электрические сети переменного тока (с изолированной нейтралью или с заземленной нейтралью) и однофазные электрические сети. Все они опасны, но у каждой степень опасности разная.
Для трехфазных сетей переменного тока с любым режимом нейтрали самым опасным является двухфазное прикосновение (одновременно к двум проводам исправной сети). Человек замыкает через свое тело два фазных провода и попадает под полное линейное напряжение сети. Ток при этом проходит по наиболее опасному пути «рука — рука». Сила тока максимальна, так как в сеть включается только очень невысокое (примерно 1000 Ом) сопротивление тела человека. Двухфазное прикосновение к действующим частям установки уже при напряжении 100 В может оказаться смертельным.
В случае прикосновении к проводу установки, находящейся в аварийном режиме (обрыв второго провода и замыкание фазы на землю), из-за перераспределения напряжений между фазами опасность серьезного поражения человека электрическим током несколько снижается.
Трехфазные электрические сети с заземленной нейтралью несколько менее опасны, чем сети с изолированной нейтралью. Такие сети обладают очень малым сопротивлением между нейтралью и землей, поэтому заземление нейтрали служит целям безопасности.
Наименее опасным всегда является прикосновение к одному из проводов исправной сети.
При падении оборванного провода на грунт или при повреждении изоляции и пробое фазы через корпус оборудования на землю, а также в местах расположения заземлителя происходит растекание тока замыкания в грунте. Оно подчиняется гиперболическому закону (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Схема растекания тока замыкания в грунте: 1 — место падения на землю оборванного провода; 2 — кривая (гипербола) распределения потенциалов на поверхности земли при растекании тока; U3 — напряжение в точке замыкания
Так как грунт является существенным сопротивлением для растекания тока, все точки, расположенные на одной радиальной прямой, но на разных расстояниях от точки замыкания проводника на грунт, будут иметь разный потенциал. Он максимален у заземлителя, уменьшается по мере удаления от него и равен нулю за границей зоны растекания. На расстоянии 1 м от заземлителя падение напряжения в сухом грунте составляет уже 68 %, на расстоянии 10 м — 92 %. Нахождение человека в зоне растекания тока близко к заземлителю может быть опасным.
Выходить из опасной зоны необходимо по радиусу очень мелкими шагами. Согласно «Инструкции по технике безопасности при эксплуатации тяговых подстанций, пунктов электропитания и секционирования электрифицированных железных дорог» № ЦЭ-402, утвержденной МПС России 17.10.96 г., перемещаться в зоне растекания тока замыкания на землю без средств защиты (диэлектрических галош, бот) следует, передвигая ступни ног по земле и не отрывая их одну от другой. С увеличением длины шага увеличивается разница в потенциалах, под которыми находится каждая из ног. Образующееся за счет разности потенциалов в зоне растекания тока напряжение между двумя точками поверхности земли, которые отстоят друг от друга в радиальном направлении на расстоянии шага (0,8 м), называют шаговым напряжением. Путь тока при шаговом напряжении «нога — нога» не касается жизненно важных органов. Однако при значительном напряжении возникают судороги ног, человек падает. Электрическая цепь в этом случае замыкается через все тело упавшего.
В однофазных сетях постоянного тока наиболее опасным также является прикосновение человека одновременно к двум проводам, так как в этом случае ток, протекающий через тело человека, определяется только сопротивлением его тела.
Продолжительность воздействия тока часто служит фактором, от которого зависит исход поражения. Чем продолжительнее воздействует электрический ток на организм, тем тяжелее последствия. Через 30 с сопротивление тела человека протеканию тока падает примерно на 25 %, а через 90 с — на 70 %.
Полезная информация: