Электротравмы имеют сравнительно небольшой удельный вес среди общего числа несчастных случаев, однако среди этого вида травм относительно велико значение тяжелых поражений со смертельным исходом. Процент летальных исходов при электротравме колеблется от 5 до 16.
Наиболее часто несчастные случаи, вызванные поражением электрическим током, происходят среди электриков и электромонтеров. Поражения электрическим током, как известно, наблюдаются и среди лиц, которые по характеру своей работы не имеют дела с электричеством. Электротравмы чаще всего связаны с неправильным устройством электротехнических установок, отсутствием заземления, применением голых проводов и т. д.
Опасность поражения электрическим током
Исходы поражений электрическим током зависят от многих условий: характера электрического тока, состояния организма в момент электротравмы, а также обстановки, при которой произошло поражение.
Переменный ток значительно более опасен, чем постоянный электрический ток такого же напряжения. Кроме того, переменный ток шире применяется, поэтому он и дает в несколько раз больше несчастных случаев и смертельных исходов. Наиболее опасным считается технический переменный ток с частотой 50 Гц (50 периодов в секунду), силой 0,1 и напряжением выше 250 V . При значительном увеличении числа периодов, например до 1000000 периодов в секунду, опасность переменного тока значительно падает. Это явление объясняется тем, что при столь высокой частоте реакция нервной ткани не успевает развиться и человек ощущает только тепло в месте прохождения тока. Опасность тяжелых ожогов при этом сохраняется.
До сих пор точно не установлено, начиная с какого напряжения электрический ток может вызвать электротравму. Известно, что электрический ток даже напряжением 46 в может вызвать смертельное поражение. Все же считается, что ток напряжением до 40 V только в редких случаях вызывает смертельную электротравму. Наиболее опасен переменный ток напряжением свыше 250 в, хотя имеются наблюдения, что даже воздействие тока высокого напряжения (20 000-30 000 V) в некоторых случаях заканчивается благополучно. В общем, нужно считать, что, имея дело с током напряжением свыше 50 V , необходимо строго соблюдать правила предосторожности.
Причины поражения электрическим током
Повреждения от электрического тока происходят как вследствие непосредственного прохождения тока через организм, так и от других видов энергии (тепло, свет, звук), в которые превращается электричество при разряде в непосредственной близости от тела человека.
Исход электротравмы в значительной мере зависит от силы тока, пути, по которому ток проходит через тело, и от длительности воздействия. Сила тока, как известно, определяется отношением напряжения тока к сопротивлению (закон Ома). При различных напряжениях тока в зависимости от величины сопротивления сила тока может быть одна и та же. Таким образом, значение напряжения тока в развитии электротравмы относительно. Сопротивление различных частей тела неодинаково. Значительным сопротивлением обладает кожа (десятки тысяч Ом, а на ладонях и подошве-до 2 млн. Ом). Сопротивление кожи зависит в значительной степени йот ее влажности. Большое сопротивление оказывают электрическому току кости (сотни тысяч Ом).
Меньшим сопротивлением обладает печень, селезенка (сотни Ом). Сопротивление организма зависит от многих причин. Определенное значение имеет возраст, пол, состояние организма в момент электротравмы, кровенаполнение органов. Дети, женщины и лица с различными патологическими изменениями в организме обладают относительно меньшим сопротивлением.
Переутомление, голодание снижают сопротивление организма электрическому току.
Характер одежды и обувь также могут изменять сопротивление организма. Резина, кожа, шерсть, шелк являются хорошими изоляторами. Мокрая одежда, гвозди в подошве резко снижают сопротивление.
Потная кожа (в летние месяцы, при воздействии высокой температуры) уменьшает сопротивление электрическому току, что в известной степени объясняет большую частоту электротравм в летнее время года.
При воздействии токов высокого напряжения из-за обширного сокращения мышц человек отбрасывается от источника тока и воздействие его прекращается. Кроме того, при действии токов высокого напряжения вследствие сгорания ткани погибает большое количество рецепторов кожи, поэтому ток становится менее опасным. На значение состояния периферических рецепторов в развитии электротравмы указывают данные Ф. М. Дановича, который показал, что анестезия новокаином подэлектродных пространств уменьшает опасность электротравмы. Токи большой силы менее опасны для сердца в отношении возможности развития фибрилляций.
При поражении током низкого напряжения (до 250 V) электротравма чаще всего происходит при зажатии проводника пальцами. Большой продолжительностью действия тока в значительной мере объясняется относительно высокая частота смертельных исходов при действии токов низкого напряжения по сравнению с действием токов высокого напряжения. При продолжительном воздействии электрического тока повышается электропроводимость кожных покровов, что может привести к развитию более выраженных изменений. Для исхода электротравмы определенное значение имеет, очевидно, и путь прохождения тока. Хотя ток через организм идет по многочисленным разветвлениям, основная масса электричества проходит кратчайшим путем, т. е. от анода к катоду.
Многие исследователи считают, что левостороннее поражение (направление тока от левого плеча к левой голени) представляет наибольшую опасность, так как в этих условиях наибольшему воздействию подвергается сердце, весьма чувствительное к действию электрического тока. Однако нужно отметить, что описаны случаи электротравм с прохождением тока непосредственно через сердце, закончившиеся выздоровлением.
Тяжелые изменения в организме могут развиться и в тех случаях, когда сердце и мозг не лежат на кратчайшем пути между местами входа и выхода тока. В практике электротравматизма зарегистрированы случаи смертельных поражений, когда оба контакта приходились на одну руку и даже на один палец.
Важнейшее значение для исхода электротравмы имеет психическое состояние и общая реактивность организма в момент воздействия электрического тока. Поэтому реакция человека на воздействие электрического тока во многом зависит от состояния центральной нервной системы.
Во время сна, опьянения, наркоза организм становится менее чувствительным к электрическому току. Как показывают клинические наблюдения и экспериментальные данные, в этих случаях организм может перенести воздействие тока даже очень высокого напряжения. Наряду с этим известно, что если человек сознательно прикасается к источнику тока, т. е. подготавливается к возможному воздействию его и ожидает удара, можно благополучно перенести соприкосновение с током очень высокого напряжения. Необходимо учесть, однако, данные о том, что в некоторых случаях наркоз может уменьшать резистентность организма к электрическому току (в тех случаях, когда ток проходит через продолговатый мозг).
Значение состояния центральной нервной системы для исхода электротравмы может быть связано с тем, что сопротивление кожи электрическому току во многом зависит от этого состояния.
Клиническая картина и признаки электротравмы
Клиника поражений электрическим током чрезвычайно разнообразна в зависимости от изменения различных органов и систем. В клинической картине электрической травмы основное место занимают функциональные расстройства со стороны дыхания, сердечно-сосудистой системы и нервно-психической сферы.
В период действия электрического тока ощущаются сильные боли, отмечаются выражение ужаса на лице, побледнение кожных покровов, резкие сокращения мышц скелета, тетанические судороги, затруднение дыхания, падение сердечной деятельности; может наступить потеря сознания. Почти моментально может развиться так называемая мнимая смерть.
После прекращения действия тока выявляются выраженные расстройства со стороны центральной нервной системы, которые связаны, очевидно, с отеком мозговых оболочек и повышением внутричерепного давления. Обращает на себя внимание депрессивное состояние пострадавших - затемнение сознания, иногда эпилептиформные судороги.
Электротравма резко нарушает высшую нервную деятельность, значительно и длительно понижает возбудимость корковых клеток.
Пораженные электрическим током жалуются на головную боль, головокружение, иногда рвоту, понос. Со стороны сердечно-сосудистой системы вначале отмечается повышение кровяного давления с последующим падением его, тахикардия, аритмия вплоть до трепетания желудочков. Происходит нарушение дыхания вследствие спазма дыхательной мускулатуры, иногда отек легких (большое количество влажных хрипов, пенистая мокрота).
При рентгеноскопии органов грудной клетки пострадавших выявляются единичные или множественные очаги затемнения в легких, которые рассеиваются в течение 10-14 дней (участки кровоизлияния в легочную ткань), повышение прозрачности и увеличение объема легких (эмфизема).
Нередко обращает на себя внимание (в первые 2-3 дня) расширение сердца. Воздействие электрического тока вызывает в организме серьезные нарушения обмена веществ (белкового, углеводного, жирового и минерального).
Серьезные, а иногда и очень тяжелые изменения отмечаются со стороны кожи. Поражения покровов выражаются в ожогах различной локализации и степени вплоть до обугливания.
Ожоги могут наблюдаться не только в местах приложения тока, но и в других областях (естественные складки кожи в паху, подколенной ямке и др.). Это объясняется тем, что ток, встречая в отдельных местах сильное сопротивление, выходит из тела и вновь входит в места с меньшим сопротивлением. Особенностью ожогов при электротравме является их безболезненность, что объясняется анестезией, вызываемой электрическим током в период воздействия.
Характерны для действия электрического тока так называемые знаки тока, которые представляют собой различной формы безболезненные сероватого цвета пятнышки на коже в месте приложения тока. Обусловлены они нагреванием кожи в месте прохождения электрического тока. Знаки тока обычно безболезненны и часто не сопровождаются воспалительной реакцией. Электрические знаки специфичны для электротравмы.
Электротравма может вызвать серьезные изменения со стороны костной системы вплоть до переломов костей.
Отмечаются деформации и трещины костей, а также повышенная ломкость их в пораженной током области. Важно помнить о возможности костных повреждений электрическим током, чтобы не просмотреть их при оказании первой помощи и дальнейшем лечении.
В результате воздействия электрического тока на организм могут развиваться изменения со стороны ряда органов и систем, а также наблюдаются осложнения и стойкие последствия электротравмы. К таким изменениям относятся ретроградная амнезия, посттравматическая энцефалопатия, мозговые кровоизлияния, вегетативные расстройства, невриты, легочные кровотечения, пневмонии, неврозы сердца, расширение сердца и аорты, склонность к частым приступам стенокардии и инфаркту миокарда, нефриты, расстройства функций желудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря; изменения со стороны органов зрения в виде помутнения роговицы, катаракты, ретинита, атрофии зрительного нерва; поражения органов слуха, вестибулярного, кохлеарного и отолитового аппарата. В случае присоединения к повреждениям костей инфекции могут развиться хронические остеомиелиты.
Поражения, вызванные ударом молнии
При поражениях, вызванных ударами молнии, представляющей собой разряд атмосферного электричества огромной силы и напряжения, часто отмечается потеря сознания, судороги, параличи и смерть. На теле образуются так называемые фигуры молнии. Последние представляют собой отпечаток прохождения электричества на коже древовидной формы и возникают, очевидно, вследствие расширения соответствующих капилляров. Удар молнии в голову обычно ведет к смертельному исходу. Менее опасным является повреждение конечностей. Описан случай инфаркта миокарда у молодого человека, пораженного молнией.
Механизм действия электрического тока на организм
Механизм действия электрического тока на организм весьма сложен и сводится в основном к нагреванию, электролизу и механическому действию. Вследствие превращения электрической энергии в тепловую воздействие электрического тока вызывает ожоги в месте приложения тока и значительное повышение температуры внутренних органов.
В литературе описан смертельный случай электротравмы, когда у погибшего через час после смерти температура в подмышечной впадине на стороне ожога равнялась 67°, а на другой стороне была 46°. Совершенно очевидно, что такой значительный подъем температуры несовместим с жизнью.
В тех органах, где особенно велико сопротивление электрическому току, может иметь место особенно значительное повышение температуры. Этим объясняется впервые наблюдавшиеся Рейтером у убитого электрическим током человека шарики (бусы) в костях, которые, как полагают, возникают вследствие испарения жидкости в костях с расплавлением фосфорнокислой извести. При остывании фосфорнокислая известь принимает форму шариков.
Имеется ряд данных, которые заставляют предполагать возможность развития в результате воздействия электрического тока электролиза жидкостей и тканей, что может послужить причиной смерти вследствие повреждения жизненно важных центров. Разложение жидкостей в организме может вызвать образование газов и, следовательно, эмболию.
Наблюдающийся в ряде случаев при воздействии токов высокого напряжения разрыв кожи, отрыв уха, пальцев и т. д. связан с механическим (динамическим) действием тока. Иногда при воздействии токов высокого напряжения в костях отмечались зигзагообразные, напоминающие молнию каналы. Они также объясняются механическим действием тока.
Воздействие электрического тока вызывает нарушение биоколлоидов, биохимических и структурных свойств клеток и тканей. Это в значительной степени меняет состояние клеток, в особенности наиболее чувствительных к электрическому току клеток нервной системы.
Патологоанатомические и гистологические изменения при поражении электрическим током выражаются в гиперемии и отечности внутренних органов, мелкоточечных кровоизлияниях в различных отделах мозга, а также на слизистых и серозных оболочках. Обычно отмечается фрагментация миокарда, иногда самопереваривание поджелудочной железы. Выраженные изменения выявляются со стороны центральной нервной системы, как в самом веществе мозга, так и в его оболочках. Изменения отмечаются со стороны всех отделов центральной нервной системы, в особенности вегетативной: гиперемия и отечность, иногда кровоизлияния, тигролиз ганглиозных клеток, утолщение нервных волокон и т. д. Выявляемые изменения указывают на значительные нарушения центральной нервной системы, играющие важную роль в патогенезе тех клинических явлений, которые имеют место при воздействии электрического тока.
В развитии изменений, вызванных электрическим током, существенное значение имеет повышение проницаемости сосудистой стенки с выходом плазмы и форменных элементов в окружающие ткани. Как указывалось выше, из местных изменений, вызываемых электрическим током, весьма характерны так называемые знаки тока, ожоги, а также изменения в костях в виде линий, напоминающих извитую фигуру молнии.
Воздействие электрического тока может вызвать развитие особого состояния, связанного с глубоким нарушением функций центральной нервной системы, циркуляторного аппарата и дыхания, так называемую мнимую смерть. При этом останавливается дыхание, прекращается деятельность сердца и исчезают рефлексы. Возможность так называемой мнимой смерти при электротравме подтверждается многими случаями оживления пострадавших после исчезновения признаков жизни, а также рядом экспериментальных исследований. Полагают, что так называемая мнимая смерть при электротравме связана с развитием в результате воздействия электрического тока охранительного торможения. При правильном и своевременном оказании первой помощи при мнимой смерти после электротравмы в большинстве случаев удается вернуть жизнь пострадавшему.
Вопрос о причинах смерти при электротравме в настоящее время не может считаться в достаточной степени выясненным. До сих пор представляется спорным вопрос, что является первичной причиной смерти (остановка сердца, паралич дыхания или шок). По мнению ряда авторов, самой частой и самой опасной формой смерти при электротравме является смерть от фибрилляции сердца. Последняя может быть обусловлена как непосредственным действием тока на сердце, так и спазмом коронарных сосудов, являющимся результатом рефлекторного действия тока. Смерть от воздействия электрического тока может быть обусловлена быстро возникающими значительными биохимическими изменениями в клетках, в первую очередь жизненно важных центров. Имеющиеся данные о частоте и характере изменений сердца при электротравме заставляют придавать важнейшее значение изменениям сердечной мышцы при смерти от воздействия электрического тока.
В настоящее время установлено, что не только контакт с электрическим током, но и длительное пребывание вблизи мощных электрических машин может оказывать неблагоприятное влияние на организм. Доказана биологическая активность переменного электрического поля низкой частоты и считается, что при воздействии электрического поля в организме нарушаются электрохимические процессы и изменяется биодинамика протоплазмы. Детально изучена биологическую активность электрического поля высокого напряжения промышленной частоты (50 Гц). Выявлено угнетающее действие электрического поля низкой частоты на мозговую кору и ее корригирующие функции по отношению к нижележащим отделам. При воздействии электрического поля отмечаются изменения условнорефлекторной деятельности и сосудистой системы, нарушения терморегуляции потоотделения. Таким образом нарушается высшая нервная деятельность и вегетативные функции.
Выраженность влияния электрического поля на организм зависит от напряжения тока, длительности его воздействия и индивидуальных особенностей организма. Очевидно, длительное воздействие электрического поля указанной частоты на организм человека может вызвать функциональные изменения центральной нервной системы, главным образом вегетативно-сосудистые нарушения, а возможно, и способствовать раннему развитию артериосклероза.
Первая помощь при электротравме
При оказании первой помощи пораженному электрическим током необходимо прежде всего освободить пострадавшего от соприкосновения с проводником или источником тока: выключить пораженного током из цепи. Это достигается выключением рубильника или вывертыванием предохранительных пробок на щитке. Можно набросить на провод металлическую проводку, один конец которой заземлен, и тем самым частично отвести ток от пораженного. Если выключением тока невозможно освободить пострадавшего от действия тока, то, прежде чем оттащить пострадавшего от источника тока для оказания помощи, нужно предварительно обеспечить безопасность спасающего, т. е. снабдить его изолирующими приспособлениями - резиновыми рукавицами, галошами, щипцами с изолирующей рукояткой, можно также встать на толстые сухие доски и т. д. Все это должно быть наготове в условиях, где возможна электротравма.
Первую медицинскую помощь при электротравме нужно оказать на месте, а в случае необходимости в перевозке продолжать оказывать ее в пути, так» как от быстроты оказания первой помощи может зависеть исход электротравмы.
При оказании первой помощи следует помнить, что пораженные электрическим током плохо переносят охлаждение, поэтому пострадавшего нужно переложить на что-нибудь сухое и теплое.
Основные мероприятия по оказанию медицинской помощи пострадавшим от электрического тока должны быть направлены на восстановление дыхания и сердечной деятельности. Важнейшими мерами по оживлению при электротравме является как можно быстрее начатое и упорно проводимое искусственное дыхание, а также массаж сердца.
Искусственное дыхание лучше всего проводить по методу Сильвестра, сочетая его с ингаляцией кислорода или карбогена. В большинстве случаев успешного применения искусственного дыхания эффект наступает в течение первых 10 минут после травмы. Для возбуждения дыхательного центра показаны лобелии (1 мл 1 % раствора под кожу) или цититон, при асфиксии с цианозом - кровопускание в сочетании с подкожными или внутривенными вливаниями глюкозы либо физиологического раствора. Из сердечных средств рекомендуется камфара, кофеин, кордиамин. Назначается также адреналин подкожно, в случае необходимости производится внутрисердечная инъекция 0,5 мл адреналина (1:1000).
В настоящее время доказана высокая эффективность метода дефибрилляции сердца при тяжелой электротравме. Установлено, что короткий конденсаторный разряд с параметрами 4000-6000 V , 18-20 мкФ, пропущенный через сердечную область, прекращает фибрилляцию сердца. Для дефибрилляции пользуются специальным прибором. Вопрос об эффективности дефибрилляции является совершенно решенным.
При отсутствии признаков жизни мероприятия по оживлению пострадавшего должны проводиться непрерывно и длительно до очевидного оживления или же до появления трупных пятен, так как при поражениях электрическим током, как уже указывалось, часто имеет место мнимая смерть (клинически очень трудно отличить мнимую смерть от истинной).
Искусственное дыхание нужно делать правильно и упорно. Иногда приходится проводить искусственное дыхание в течение нескольких часов.
Все местные повреждения тканей (ожоги, разрывы тканей и т. д.) лечат консервативно. Эти изменения, как правило, являются асептическими и поэтому хорошо заживают. Необходимость в консервативном лечении местных повреждений тканей вызывается большой опасностью профузных кровотечений из-за повреждения сосудов, вызываемого электрическим током. Ожоги от электрического тока лечат обычным способом. Перенесшие электротравму нуждаются в дальнейшем врачебном наблюдении и лечении в зависимости от характера повреждения.
Профилактика электротравм
Профилактика электротравм заключается в соблюдении установленных правил и мер техники безопасности при эксплуатации, монтаже и ремонте электроустановок. Имеющие дело с электрическим током должны быть хорошо инструктированы и снабжены индивидуальными защитными приспособлениями. В частности, должны строго соблюдаться правила по технике электробезопасности в физиотерапевтических кабинетах, где наибольшую опасность представляет заземление, т. е. соединение человека с проводом электросети и «землей», и короткое замыкание в электросети. Поэтому больные во время приема электролечебных процедур должны быть удалены от заземленных предметов - водопровода, радиаторов отопления, каменного или мокрого деревянного пола. Пол должен быть покрыт изолятором - линолеумом или резиной. Все рубильники необходимо закрыть кожухом. Штепсельные розетки должны иметь предохранители и крышки. Необходимо правильно обращаться с бытовыми электроприборами.
Лица, занятые по обслуживанию действующих электротехнических установок (действующие электроустановки сильного тока высокого или низкого напряжения, линии связи, находящиеся в зоне влияния действующих линий электропередачи высокого напряжения и т. д.), подлежат предварительному и периодическому медицинскому осмотру один раз в 2 года. В проведении осмотра обязательно должны участвовать терапевт, хирург, невропатолог, окулист и, по показаниям, отоларинголог. Необходимо исследование крови на содержание гемоглобина, лейкоцитов и РОЭ.
Медицинскими противопоказаниями к работе по обслуживанию действующих электротехнических установок являются:
1) болезни кожи, препятствующие физическому труду;
2) болезни суставов, костей, мышц (процессы в костях, ограничивающие подвижность их в степени, мешающей правильному выполнению работ), плоскостопие;
3) органические заболевания сердца и сосудов;
4) стенокардия;
5) гипертония;
6) эмфизема легких, бронхиальная астма с частыми приступами;
7) злокачественное малокровие, лейкемия;
8) болезни обмена и желез внутренней секреции;
9) органические заболевания центральной нервной системы;
10) функциональные неврозы и психоневрозы;
11) заболевания уха, горла, носа (слышимость монотонной речи на расстоянии менее 3 м, наличие лабиринтита, глухонемоты, выраженного заикания);
12) болезни органов зрения;
13) грыжи с наклонностью к ущемлению;
14) злокачественные опухоли; доброкачественные опухоли, препятствующие выполнению обычной физической работы средней тяжести;
15) выраженное варикозное расширение вен нижних конечностей;
16) язвенная болезнь;
17) болезни печени и почек с частыми обострениями.
При несоблюдении простых правил электробезопасности с электроприборами и электричеством может произойти поражение электрическим током с последующими травматическими последствиями для всего организма, вплоть до смерти. Самая обычная неосторожность, может дорого стоить, всегда помните о том, что опасность электричества и поражение электрическим током всегда рядом.
![](https://i1.wp.com/texnic.ru/books/bgd/img/001-1.jpg)
А может это все сплетни выдумки, и ничего опасного в электричестве и нет? Давайте взглянем с технической стороны вопроса. Мы знаем, что представляет собой, упорядочено двигающиеся заряженные элементарных частицы, таких как свободные электроны и ионы.
В результате такого движения, электрическая энергия частично превращается в тепловую, свет, плазму, движение, излучение, радиоволны, поля, в избытке которых и заключается главная опасность электричества . Это все конечно полезно для функционирования человеческого общества, но до тех пор, пока находится под контролем. Но в природе не все подвластно двуногим, случаются и катаклизмы, которые своей непредсказуемостью и неуправляемостью внешними силами несут в себе разрушения и огромную опасность для человека. В области электричества случаются подобные случаи, когда контролируемый процесс работы меняется аварийной ситуацией, в результате на выходе получаем поломки электрооборудования, пожары, травматизм и даже летальные исходы.
Неужели эти микроскопические элементарные частички, которые мы даже не можем увидеть, могут быть так опасны. Да могут, и вы это должны четко понимать. Суть не в размерах, а в количестве свободных электронов и их разности потенциалов или, как мы уже знаем, из , - напряжения.
Все возможные явления и превращения, которые мы получаем от применения электричества, могут в большом количестве или неуправляемых действиях способствовать негативным последствиям. Большинство всех аварий и поражений электричеством, случается в результате чрезмерного разогрева и возгорания из-за непосредственного прохождения неуправляемого электрического тока.
По сути опасность поражения электричества состоит в том, что без специальных приборов наличие аварийной ситуации выявить крайне сложно, а во многих случаях и невозможно.
Поражение от электрического тока может выражаться в таких травмах человеческого организма как ожоги различной степени тяжести, остановка главного двигателя - сердца, нарушение функции мозга, нервной системы и дыхания, тяжесть которых зависит от разных условий, таких как значение напряжения, сила тока, влажность помещения, путь прохождения тока через человеческий организм.
Кроме непосредственного воздействия электричества на человеческий организм и поражение части его, возможны непредвиденные аварийные ситуации, когда из-за различных неполадок также случаются несчастные случаи. Сам человек, с точки зрения проводимости, является достаточно хорошим проводником из-за большого количества жидкости в организме.
Как мы знаем из школьного курса биологии в основном человек состоит из воды, которая с множеством имеющихся в ней веществ и солей, становится достаточно хорошим проводником. Таким образом, единственным препятствием для протекания электричества через тело, является кожный покров, который у разных людей может обладать различным внутренним сопротивлением.
Получается, что если случайно прикоснутся к источнику тока, то элементарные носители заряда побегут по телу, как и в случае обычного проводника. При этом в зависимости от номинала тока и пути прохождения по организму, зависят возможные повреждения. При больших номиналах тока, человеческое тело буквально нагревается и сгорает, как это было бы с проводами квартирной электропроводки при коротком замыкании и возникновении вспышки возникают термические ожоги поверхности организма, также как в случае физического контакта с открытым пламенем, что в итоге наносит повреждения организма.
Главная опасность при поражение чем нибудь электрическим, особенно в сердечную область, является остановка сердца. Так как проходя по человеческому организму, свободные носители заряда вызывают резкое сокращение мышц, например спазм, мышцы рук или ног могут резко сжаться и спустя короткое время отойти, а вот сердце при резком сокращении ведет себя иначе и просто остановится, что и вызовет смертельный исход, и если кто-нибудь не окажет первую помощь, то пострадавшего в материальный мир уже не вернуть.
Предположим во влажном месте плохая изоляция у электропроводки, и вы случайно прикоснулись к оголенного проводу. В результате поражение электричеством будет очень сильнее, чем если бы помещение было сухим.
Для человеческого организма, уже более 15 мА переменного тока с частотой 50 Гц, может послужить причиной паралича органов и сильнейшие спазмы мышц, что приведет к невозможности самостоятельно оторваться от электродов. Постоянный ток менее опасен даже при том же напряжение, поэтому подобные последствия могут, произойти уже при 60 мА постоянного тока. Надеюсь, вы поняли, в чем состоит опасность электричества и не будете пренебрегать элементарными правилами техники безопасности.
Помните, ошибка в работе с электричеством может стоить вам жизни!
Самым опасным путём протекания свободных носителей заряда по телу биологического объекта является направление от рук к ногам и от руки к руке. В этом случае кратчайший путь протекания тока будет проходить через сердце, а это наиболее чувствительный человеческий орган при токовом воздействи. При этом сердце может даже остановиться.
Основными поражающими факторами являются:
Среднее допустимое значение величины тока, которое воздействует на организм
его частота
путь протекания и места прикосновения
продолжительность временного воздействия
окружающие условия оказывают заметное влияние при поражении
индивидуальных особенности человеческого организма
Для применения на практике в сфере электрики были приняты средние значения допустимой силы тока промышленной частоты в 50 Гц. Номинал таких токов считается безопасным при протекании человеческому телу (рука-рука, срука нога и нога-нога).
Распространённые факторы, при которых возникает поражение:случайные прикосновения к токоведущим частям
и элементам электрооборудования.
Слишком близкие расстояния
от работника до электроустановки, в аварийных ситуациях.
Несоответствие параметров электрической установки
требуемым нормам безопасности и нарушения общих правил по ТБ и эксплуатации электрических устройств и систем
Прикосновение к электрическим устройствам, которые оказались под напряжением из-за поломки
Нарушение правил техники безопасностипри выполнении строительных, монтажных и ремонтных работ
Прикосновение к металлоконструкциям или влажным стенам, соединенным с источником напряжения
Неправильное использование и подключение бытовой техники.
56%
- случайное касание к открытым токоведущим частям под напряжением.
23%
- поражение током от частей электрооборудования, которые попали под напряжением по причине повреждённой изоляции.
18%
- Электроудар по причине естественного старения изоляции, которая теряет свои защитные свойства от времени.
2%
- Утечка электрического тока при контакте на различные части конструкции электрооборудования, пол, грунт, на которых возник потенциал в случае замыкания на землю.
1%
- поражение электрическим через возникшую дугу.
Существует два типа контакта тела человека с проводником тока: это прямой контакт тела или косвенный. Прямой контакт возникает, в следствии игнорированием правил эксплуатации электрооборудования и техникой безопасности, ну а косвенный контакт возможен по причине пробоя диэлектрического слоя изоляции, что способствует замыканию на корпус.
Замыкание на землю, это совершенно случайное электрическое подключение токоведущих частей электрической цепи с землёй либо достаточно хорошо проводящими ток предметами или элементами конструкции, не изолированными от земли. Замыкание на корпус - это также совершенно случайное соприкосновение электрических токоведущих частей с металлическими нетоковедущими элементами электроустройства и оборудования в системе.
Как вы уже поняли, электрический ток течет через человеческий организм тогда, когда биологический объект касается как минимум двух точек подсоединения одновременно, замыкая своим телом электрическую цепь и между которыми имеется потенциал. Сама же величина тока поражения человека будет зависеть от того, к какому элементу конструкции оборудования случайно прикаснулся человек, другими словами от факторов самого поражения.
Факторы при котором возникает электрическое поражениеДвухполюсное прикосновение
к токонесущим частям рабочего устройства. То есть, по ошибки или неосторожности, человек случайно касаются двух точек, между которыми существует разность потенциалов. В результате замыкается схема, проходящая через тело человека. Например, электрик одной рукой опирается на корпус электроустановки, а второй случайно прикоснулся к фазному проводу.
Прикосновение к токоведущим частям - однополюсное
. Подобная цепь может получиться в случае с изолированной нейтралью, когда последняя не подключена к земле. Она следует от токонесущих частей, и, проходя через тело человека, уходит в землю. Таким образом, в случае однополюсного прикосновения напряжение возникает между самим грунтом и работающим прибором.
Прикосновение к заземленным электрическим частям
. Подразумевается контакт с открытыми металлическими элементами, которые в нормальном состоянии не должны быть под напряжением. То есть, они оказываются под разностью потенциалов совершенно случайно, либо в случае механического повреждения изоляционного слоя либо в подобных случаях.
Поражение электрическим током под действием шагового напряжения
. Это может случится, если человек идет рядом с заземлителем, по которому в силу определенных обстоятельств ток уходит в землю. Поражение возникает, т.к некоторая часть тока может растекаться по близлежащей площади и тем самым протекая через ноги человека создать разность потенциалов - напряжением шага (шаговое напряжение).
Очень опасно поражение электрическим током, во время нахождения на высоте (стремянке, лестниц). В этом случае само поражение током не так опасно, как механические повреждения организма, вызванные потерей координации и падением с высоты.
P.S. Будьте предельно внимательны и осторожны при работе с электрическим током. Малейшая невнимательность может очень дорого стоить.
Электроожог – повреждение кожи из-за протекания элементарных частиц электричества. Бывают дуговые ожоги возникающие под воздействием электродуги на организм человека, характеризуются очень высокой температурой и контактные – наиболее распространенные.
![](https://i1.wp.com/texnic.ru/books/bgd/img/001-6.gif)
Электрический знак (метка) – изменение структуры кожи в местах контакта с электричеством. Чаще всего наблюдаются на руках, ногах, спине. При этом кожа становится немного припухлой, появляются знаки зымысловатой формы через небольшое некоторое время после несчастного случая.
Электрометаллизация – проникновение мелких частиц метала в кожную структуру из-за разбрызгивания раскаленного металла при горении дуги. На степень травматизма влияет зона поражения. Обычно кожные покровы понемногу восстанавливаются.
Механические повреждения – разрывы мышц, кожных покровов и переломы. Возникают из-за судорог и падений с высоты.
Электроофтальмия – воспаление глазной оболочки из-за воздействия ультрафиолета (во время образования электродуги). Первые признаки ее начинают проявляться через 6-8 часов после поражения электрическим током. Состояние длится несколько дней.
Электрошок – ответ нервной системы человека на внешнее раздражение при протекании токовых частиц. Происходит нарушение работы легких и сердца и кровообращения. После длительного шокового происходит смерть.
При электроударе происходит судорожные сокращения мышц. Небольшие электрические травмы вызывают слабые удары покалывание. Высокое напряжение очень опасно при электроударе. Буквально через пару минут наступает удушье и фибрилляция желудочков, т.к человек без посторонней помощи не способен самостоятельно действовать.
Воздействие электрического тока на биологический объект, в следствии которого начинается судорожное сокращение мышц тела. В зависимости от величины силы тока и времени воздействия биологический объект может быть в сознании или без него, но при самостоятельном функционировании органов дыхания и сердечно сосудистой системы. В самых тяжелых состояниях после поражения током наблюдается не только потеря сознания но и проблемы в работе сердечно-сосудистой системы, и даже летальный исход.
Основные симптомы - поражение электрическим током:
Бледность лица и конечностей пострадавшего человека
Отсутствие признаков дыхания
Токовые знаки на кожных покровах пострадавшего
Запах паленых волос
Отсутствие пульса у получившего электротравму
Шоковое состояние
При смертельном поражении на кожном покрове имеются множественные ожоги и кровоизлияния. Выжившие индивидумы, после полученной электротравмы, могут находиться в состоянии комы. При этом наблюдается нестабильная работа органов дыхания, сердечно сосудистой системы (ССД) и сосудистый коллапсом. Последующее состояние пострадавшего можно описать сильными судорогами от мышечных сокращений вплоть до перелома костей или падений во время припадков.
При получении электротравмы у больного наблюдается гипотензия, гиповолемический шок, во многих случаях развивается почечная недостаточность. Следующим этапом является деструкция тканей и органов, из-за ожогов. Почти в каждом случае происходят отеки головного мозга с соответствующим коматозным состоянием до пары суток.
К менее распространенным последствиям электроудара можно отнести расстройства нервной системы, нарушение зрения; повреждения от ожогов; рефлекторные дистрофии; катаракты; частые головные боли; эмоционального равновесия нарушение работы памяти; припадки, разрывы спинного мозга.
В этой теме с названием: защита от поражения током, я приведу примеры различных методов и способов защиты, благодаря которым вы сможете значительно обезопасить себя и окружающих при выполнении любых работ связанных с электричеством, тем самым максимально снизив вероятность несчастного случая
Если человек случайно попадет под напряжение, то через него замкнется электрическая цепь, и по этой цепи начнут движение свободные носители заряда или через тело человека потечет ток, при этом человек, а в основном сопротивление кожи окажет ощутимое препятствие для движения этого тока. Сопротивление тела человека считается переменной величиной, зависящей от множества разных факторов, таких как параметры электрической цепи, физическое и психическое состояния человека, текущих условий окружающей среды.
Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависит от следующих факторов:
Электрического сопротивления тела человека;
Величины напряжения и тока;
Продолжительности действия электрического тока;
Пути тока через тело человека;
Рода и частоты электрического тока;
Индивидуальные свойства человека;
Условий внешней среды.
Электрическое сопротивление тела человека. Сила тока Ih, проходящего через какой-либо участок тела человека, зависит от подведенного напряжения Uпр (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления Z т, оказываемого току данным участком тела:
На участке между двумя электродами электрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивлений двух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления остальной части тела.
Плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду, и внутренняя ткань, находящиеся под этим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора емкостью С с сопротивлением r н (рис.7.1). Из схемы замещения видно, что в наружном слое кожи ток протекает по двум параллельным путям; через активное наружное сопротивление Rн и емкость, электрическое сопротивление которой
, где Wpf - угловая частота, Гц; f - частота тока, Гц,
Рис. 7.1. Электрическая схема замещения сопротивления наружного слоя кожи
а – схема контакта электрода; б – электрическая схема замещения; 1 – электрод; 2 – наружный слой кожи; 3 – внутренняя область кожи.
Тогда полное сопротивление наружного слоя кожи для переменного тока:
(7.2)
Сопротивление r н и емкость C зависит от площади электродов (площадь контакта). С ростом площади контакта r н уменьшается, а емкость C увеличивается. Поэтому увеличение площади контакта приводит к уменьшению полного сопротивления наружного слоя кожи. Опыты показали, что внутреннее сопротивление тела r в можно рассматривать как чисто активное. Таким образом, для пути тока «рука – рука» общее электрическое сопротивление тела может быть представлено схемой замещения, представленной на рисунке 7.2.
Рис. 7.2. Электрическая схема замещения сопротивления тела человека: 1 – электрод; 2 – наружный слой кожи; r вр , r вк - внутреннее сотротивление рук и корпуса.
С увеличением частоты тока из-за уменьшения Xc сопротивление тела человека уменьшается и при больших частотах (более 10 кГц) практически становится равным внутреннему сопротивлению rв. Зависимость сопротивления тела человека от частоты приведена на рис. 7.3.
Между током, протекающим через тело человека, и приложенным к нему напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения сила тока растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека. Так, при напряжении на электродах 40 … 45 В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности электрического поля, при которых полностью или частично происходит пробой наружного слоя, что снижает полное сопротивление тела человека (рис. 7.4.) При напряжении 127…220 В оно практически падает до значения внутреннего сопротивления тела. Внутреннее сопротивление тела считается активным. Его величина зависит от длины поперечного размера участка тела, по которому проходит ток.
В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты принимают активное сопротивление тела человека равное 1000 0м.
В действительных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной. Оно зависит от ряда факторов, в том числе от состояния кожи, состояния окружающей среды, параметров электрической цепи и др.
Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и др.) снижает сопротивление тела до 500 … 700 Ом, что увеличивает опасность поражения человека током.
Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом. Т.о., работа с электроустановками влажными руками или в условиях, вызывающих увлажнение кожи, а также при повышенной температуре, вызывающей усиленное потовыделение, усугубляет опасность поражения человека током.
Загрязнение кожи вредными веществами, хорошо проводящими электрический ток (пыль, окалина и т.п.) приводят к снижению ее сопротивления.
На сопротивление тела оказывает влияние площадь контактов, а так же место касания, так как у одного и того же человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук на участке выше ладоней и в особенности на стороне, обращенной к туловищу, подмышечных впадинах, тыловой стороны кисти и др. Кожа ладоней и подошв имеет сопротивление, во много раз превышающее сопротивление кожи других участков тела.
С увеличение тока и времени его прохождения сопротивление тела человека падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.
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. Это объясняется толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи, Кратковременное (несколько минут) снижение сопротивления тела человека (на 20 …50%) вызывает внешние, неожиданно возникающие физические раздражения: болевые (удары, уколы), световые и звуковые.
Величина напряжения и тока. Основным фактором, обуславливающим исход поражения электрическим током, является сила тока проходящего через тело человека (табл. 7.1)
Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет на исход поражения, но лишь, постольку, поскольку оно определяет значение тока, проходящего через человека.
Таблица 7.1
Характер воздействия тока
Ток, проходящий через тело человека, мА
Переменный (50 Гц) ток
Постоянный ток
0,5 … 1,5
Начало ощущений: слабый зуд, пощипывание кожи
Не ощущается
2 … 4
Ощущение распространяется на запястье; слегка сводит мышцы.
Не ощущается
5 … 7
Болевые ощущения усиливаются по всей кисти; судороги; слабые боли во всей руке до предплечья
Начало ощущений; слабый нагрев кожи под электродами
8 … 10
Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно оторвать от электродов.
Усиление ощущения.
10 … 15
Едва переносимы боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов. С увеличением продолжительности протекания тока боли усиливаются.
Значительный нагрев под электродами и в прилегающей области кожи.
20 … 25
Сильные боли. Руки парализуются мгновенно, оторвать их от электродов невозможно. Дыхание затруднено.
Ощущение внутреннего нагрева, незначительное сокращение мышц рук.
25 … 50
Очень сильная боль в руках и в груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном воздействии может наступить остановка дыхания или ослабление сердечной деятельности с потерей сознания
Сильный нагрев, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают сильные боли.
50 … 80
Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном воздействии может наступать фибрилляция сердца
Очень сильный поверхностный и внутренний нагрев. Сильные боли в руке и в области груди. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей.
80 … 100
Фибрилляция сердца через 2…3 с.; еще через несколько секунд – остановка дыхания.
То же действие выраженное сильнее. При длительном действии остановка дыхания.
То же действие за меньшее время.
Фибрилляция сердца через 2…3 с.; еще через несколько секунд остановка дыхания.
Из приведенной таблицы можно выделить следующие пороговые значения тока:
О щ у т и м ы й т о к - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения, Ощутимые раздражения взывает переменный ток силой 0,6 … 1,5 мА и постоянный – силой 5 … 7 мА. Указанные значения являются пороговыми ощутимымитоками; с них начинается область ощутимых токов.
Н е о т п у с к а ю щ и й т о к – электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговый неотпускающий ток составляет 10 … 15 мА переменного тока и 50 … 60 мА постоянного. При таком токе человек уже не может самостоятельно разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, и оказывается как бы прикованным к ней.
Ф и б р и л л я ц и о н н ы й т о к – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА переменного тока и 300 мА постоянного при длительности 1 … 2 с по пути «рука-рука» или «рука – ноги». Фибрилляционный ток может достичь 5 А. Ток больше 5 А фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит мгновенная остановка сердца.
Пороговые (наименьшие) значения ощутимого, неотпускающего и фибрилляционных токов представляют собой случайные величины, нормируемые значения которых определяются законом распределения и его параметрами. Численные значения токов соответствуют определенной вероятности возникновения данной биологической реакции.
Допустимые для человека токи оценивают по трем критериям электробезопасности.
Первый критерий – ощутимый ток. В качестве первого критерия для переменного тока частотой 50 Гц принят ток I = 0,6 мА, который не вызывает нарушений деятельности организма. Допускаемая длительность протекания такого тока через человека не более 10 мин.
Второй критерий – отпускающий ток. В качестве второго критерия электробезопасности принят ток I = 6 мА, при протекании которого через человека вероятность отпускания равна 99,5%. Длительность воздействия такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.
Третий критерий – нефибрилляционный ток. Это ток промышленной частоты, который при длительном воздействии 1 … 3 с не вызывает фибрилляцию сердца у человека массой 50 кг с некоторым запасом принят равным 50 мА.
Таким образом, величина тока оказывает существенное влияние на степень поражения человека. При одинаковой длительности протекания тока через человека характер воздействия существенно изменяется от ощущения (0,6 … 1,6 мА) до неотпускания (6 … 24 мА) и фибрилляции сердца (более 50 мА).
Продолжительность действия электрического тока. Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Продолжительное действие тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным поражениям.
При кратковременном воздействии (0,1 … 0,5 с) ток порядка 100 мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1 с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значения допустимых для человека токов существенно увеличиваются. Так, при изменении времени воздействия от 1 до 0,1 с допустимый ток возрастет, примерно, в 16 раз.
Кроме того, сокращение длительности воздействия электрического тока уменьшает опасность поражения человека исходя из некоторых особенностей работы сердца.
Схема электрокардиограммы
Продолжительность одного периода кардиоцикла (рис. 7.5.) составляет 0,75 … 0,85 с. В каждом кардиоцикле наблюдается период систолы, когда желудочки сердца сокращаются (пик QRS) и выталкивают кровь в артериальные сосуды. Фаза Т соответствует окончанию сокращения желудочков и они переходят в расслабленное состояние.
В период диастолы желудочки наполняются кровью. Фаза Р соответствует сокращению предсердий. Установлено, что сердце наиболее чувствительно к воздействию электрического тока во время фазы Т кардиоцикла. Для того, чтобы возникла фибрилляция сердца, необходимо совпадение по времени воздействия тока с фазой Т, продолжительность которой 0,15 … 0,2 с. С сокращением длительности воздействия электрического тока вероятность такого совпадения становится меньше, а следовательно, уменьшается опасность возникновения фибрилляции сердца.
В случае несовпадения времени прохождения тока через человека с фазой Т, токи значительно превышающие пороговые значения, не вызовут фибрилляции сердца.
Влияние длительности прохождения тока через тело человека на исход поражения можно оценить эмпирической формулой
I h = 50/ t (7.3)
где I h – ток, проходящий через тело человека, мА; t - продолжительность прохождения тока, с.
Эта формула действительна в пределах 0,1 … 1,0 с. Ее используют для определения предельно допустимых токов, проходящих через человека по пути «рука – ноги», необходимых для расчета защитных устройств.
Пути тока через тело человека. Путь тока в теле человека 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 неодинаково.
Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце. Так отмечено, что на пути «рука – рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, «левая рука – ноги» - 3,7%, «правая рука – ноги» - 6,7%, «нога – нога» - 0,4%, «голова – ноги» - 6,8%, «голова – руки» - 7%.
По данным статистики потеря трудоспособности на три дня и более наблюдалась при пути тока «рука – рука» в 83% случаев, «левая рука – ноги» - 80%, «правая рука – ноги» - 87%, «нога – нога» - в 15% случаев.
Таким образом, путь тока влияет на исход поражения; ток в теле проходит не обязательно по кратчайшему пути, что объясняется большой разницей в удельном сопротивлении различных тканей (костная, мышечная, жировая и т.д.).
Наименьший ток через сердце проходит при пути тока по нижней петле «нога – нога». Однако из этого не следует делать выводы о малой опасности нижней петли (действие шагового напряжения). Обычно если ток достаточно велик, он вызывает судороги ног, и человек падает, после чего ток уже проходит через грудную клетку, т.е. через дыхательные мышцы и сердце.
Род и частота тока. Установлено, что переменный ток более опасен, чем постоянный. Это следует также из табл. 7.1., так как одни и те же воздействия вызываются большими значениями постоянного тока, чем переменного. Однако это характерно для относительно небольших напряжений (до 250 … 300 В). Считают, что напряжение 120 В постоянного тока при одинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.
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 опаснее переменного. При попадании под постоянное напряжение особенно резкие болевые ощущения возникают в момент замыкания и размыкания электрической цепи.
Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50 Гц). С увеличение частоты (от 50 Гц до 0) значения неотпускающего тока возрастают (рис. 7.6.) и при частоте равной нулю (постоянный ток – болевой эффект), они становятся больше примерно в 3 раза.
Рис. 7.6. Зависимость неотпускающего тока от частоты:
1 – для 0,5% испытуемых; 2 – для 99,5% испытуемых
При увеличении частоты (более 50 Гц) значения неотпускающего тока возрастают. Дальнейшее же повышение частоты тока сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 45 … 50 кГц. Но эти токи могут вызвать ожоги как при возникновении электрической дуги, так и при прохождении их непосредственно через тело человека. Снижение опасности поражения током с повышением частоты практически заметно при частоте 1000 … 2000 Гц.
Индивидуальные свойства человека. Установлено что, физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары.
Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистыми заболеваниями, органов внутренней секреции, легких, нервными болезнями и др.
Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок предусматривают отбор персонала для обслуживания действующих электроустановок по состоянию здоровья. С этой целью проводится медицинское освидетельствование лиц при поступлении на работу и периодически 1 раз в два года в соответствии со списком болезней и расстройств, препятствующих допуску к обслуживанию действующих электроустановок.
Условия внешней среды. Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли оказывают дополнительное влияние на условия электробезобасности. Степень поражения электрическим током во многом зависит от плотности и площади контакта человека с токоведущими частями. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых площадь контакта человека с токоведущими частями увеличивается. Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствие того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. В этом случае любое прикосновение человека к токоведущим частям сразу приводит к двухполюсному включению его в электрическую цепь. Токопроводящая пыль также создает условия для электрического контакта как с токоведущими частями, так и с землей.
В зависимости от наличия перечисленных условий, повышающих опасность воздействия тока на человека, все помещения по опасности поражения людей электрическим током подразделяются на следующие классы: без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные.
Помещения без повышенной опасности характеризуются отсутствием условий, создающих повышенную или особую опасность.
Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
Сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%) или токопроводящей пыли;
Токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и др.);
Высокой температуры (выше +35 0 С);
Возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.
Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
Особой сырости (относительная влажность воздуха близка к 100%: потолок, стены, пол и предметы в помещении покрыты влагой);
Химически активной или органической среды (разрушающей изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
Одновременно двух или более условий повышенной опасности.
Тело человека является хорошим проводником электрического тока, однако проходящий через человека ток вызывает целый ряд специфических процессов, свойственных только живой ткани, пагубно влияющих на здоровье.
В зависимости от многих причин и условий воздействие электрического тока может быть от легкого, едва ощутимого судорожного сокращения мышц пальцев рук, до прекращения работы сердца или легких, т. е. смертельного поражения. Опасность воздействия электрического тока зависит от значения тока, проходящего через организм, длительности его воздействия, пути прохождения, рода и частоты тока, а также от индивидуальных свойств и состояния человеческого организма. На исход воздействия тока на человека влияют сопротивление тела человека и значение приложенного к нему напряжения. Различают три предельных значения тока (при его протекании по пути рука - рука): ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.
Ощутимый ток (0,6-1,5 мА) вызывает слабый «зуд» и легкое покалывание. Не являясь опасным для жизни, ощутимый ток тем не меиее при длительном действии отрицательно сказывается на здоровье человека, вызывает неуверенность и ошибки в действиях.
Ток в 3-5 мА вызывает раздражение уже всей кисти руки.
При токе 8-10 мА боль резко усиливается и охватывает всю руку, непроизвольно сокращаются мышцы кисти руки и предплечья.
Неотпускающий ток (10-15 мА) вызывает непереносимую боль, при этом судороги так усиливаются, что пострадавший не может разжать руку, в которой находится токоведущая часть.
Ток 25-50 мА действует не только на мышцы рук, но и туловища, включая мышцы грудной клетки, при этом происходит сужение кровеносных сосудов, повышение артериального давления, работа затрудняется, пострадавший теряет сознание. Длительное действие такого тока может привести к прекращению дыхания и даже к смерти.
Фибрилляционный ток (100 мА и более), протекая по тому же пути, проникает глубоко в грудь, раздражая мышцы сердца. Такой ток весьма опасен: через 1-2 с после начала его действия начинаются
частые сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), прекращается движение крови в сосудах, наступает смерть.
Ток более 5 А (как переменный, так и постоянный) приводит к немедленной остановке сердца, минуя состояние фибриллизации.
До сих пор речь шла о переменном токе промышленной частоты (50 Гц). При повышении частоты (начиная с 1000-2000 Гц) опасность электрического тока заметно снижается и при частотах 450-500 кГц полностью исчезает (кроме ожогов). Это объясняется поверхностным эффектом: ток высокой частоты проходит по нечувствительной поверхности кожи.
Постоянный ток приблизительно в 4-5 раз безопаснее переменного при напряжениях до 250-300 В. При более высоких напряжениях постоянный ток оказывается опаснее переменного.
ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
1. Определения. Особенности электротравматизма
2. Действие электрического тока на человека
3. Факторы электрического характера, влияющие на опасность поражения человека электрическим током
4. Факторы неэлектрического характера, влияющие на опасность поражения человека электрическим током
5. Факторы окружающей среды, влияющие на опасность поражения человека электрическим током
6. Классификация причин электротравм
7. Классификация методов безопасной эксплуатации электроустановок
1. Определения . Особенности электротравматизма
ЭЛЕКТРОТРАВМА - это травма, вызванная воздействием электрического тока, электрической дуги или электромагнитного поля.
Удельный вес электротравматизма составляет примерно 2-4% от всех травм. Однако, среди случаев с летальным исходом электрический ток, как поражающий фактор, занимает одно из первых мест. На их долю приходится около 40%. В Украине за неделю происходит несколько несчастных случаев, и более половины из них в быту. Причем, к бытовому электротравматизму относятся травмы, произошедшие с детьми.
По напряжению электроустановки делятся на:
Электроустановки до 1 кВ;
Электроустановки выше 1 кВ.
В пределах этого, электротравмы происходят:
2/3 несчастных случаев на установках до 1 кВ;
1/3 несчастных случаев на установках выше 1 кВ.
На одну электроустановку с напряжением выше 1 кВ приходится огромное количество электроустановок с напряжением выше 1 кВ. Обслуживаются установки с напряжением ниже 1 кВ в большинстве случаев неквалифицированным персоналом.
Отличительные особенности электротравм.
1). Неожиданность. - Организм человека лишен рецепторов (датчиков), которые могут определять напряжение на дистанции. Скорость защитной реакции организма и скорость подавляющего (тормозящего) действия электрического тока при попадании человека под электрический ток.
2). Воздействие электрического тока на расстоянии. - Человек может получить травму дистанционно (через электрическую дугу в установках с напряжением выше 1кВ в большинстве случаев; поражение шаговым напряжением: в зоне растекания тока замыкания на землю).
3). Рефлекторность действия электрического тока. -Ток воздействует не прямо на органы, а косвенно - проявляется в нарушении работы сердца и системы дыхания.
4). Неизвестность(скрытость электротравм). - Определяются только при летальном исходе.
2. Действие электрического тока на человека
Ток, протекающий через организм человека, обуславливает 3 воздействия:
1). Термическое;
2). Электролитическое - (характерно для проводников второго рода) - вызывает химические изменения;
3). Биологическое - состоит в возбуждении и нарушении нормальной деятельности отдельных органов.
По исходу электротравмы подразделяются на
Локальные(местные)
Общие(электроудары).
К местным электротравмам относятся:
1). Ожоги (свертывание или коагуляция белка при превышении температуры тела выше 700С)
Ожоги делятся на:
Контактные (при напряжении в несколько кВ)
Дуговые (в электроустановках до 1 кВ)
Смешанные (при напряжении больше 1 кВ)
Электрические ожоги очень болезненны и трудно поддаются излечению, особенно ожоги внутренних органов.
2). Электрические знаки или метки тока (припухлость на поверхности кожи в месте контакта с электрической частью.
Чаще всего круглые, овальные с ямочкой в центре, иногда по форме напоминают электроды, молнию. Размеры до 15 мм. Безболезненны, с течением времени сходят. Имеют диагностическую роль. Знаки - это биохимическая реакция организма на воздействие электрического тока как раздражителя.
3). Электрометаллизация кожи (пропитывание поверхности кожи частицами металла при его испарении или разбрызгивании под воздействием электрического тока). Жесткая шероховатая поверхность с цветом солей металлов, попавших на кожу (Сu-синий, Fe-зеленый,...). Безболезненны и со временем сходят. Особенно опасна металлизация глаз, поэтому, при возможности возникновения дуги одевают очки.
4). Электроофтальмия (воспаление слизистых оболочек глаза под воздействием потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги).
5). Механические повреждения (разрывы кожи, сухожилий, нервов, ампутация конечностей).
Общие травмы делятся на:
1) удары, вызвавшие сокращение мышц без потери сознания;
2) удары, вызвавшие сокращение мышц с кратковременной потерей сознания, но с работающим сердцем и системой дыхания;
3) удары, вызвавшие потерю сознания и нарушение сердечной деятельности и системы дыхания;
4) удары, вызвавшие клиническую (мнимую) смерть пострадавшего.
Причины смерти от электрического тока:
1) ожоги (более 2/3 поверхности кожи);
2) нарушение работы системы дыхания - может быть вызвано, либо прямым (электрический ток протекает через грудную клетку и сердце), либо рефлекторным воздействием электрического тока
3) нарушение работы сердца - обусловлено либо прямым, либо рефлекторным действием электрическим током (в 95% случаев массаж восстанавливает работу сердца).
Существуют два вида нарушения работы сердца:
Остановка сердца (в расслабленном или сжатом состоянии);
Фибриляция сердца (сердце состоит из большого количества мышц “фибрилл”, электрический ток через сердце нарушает синхронное сокращение мышц, в этом случае сердце не может быть насосом), используют дефибририляторы: разряд конденсатора через грудную клетку.
4) клиническая (или мнимая) смерть - состоит в нарушении работы сердца и системы дыхания.
Внешние признаки клинической смерти:
Отсутствие дыхания;
Расширенные зрачки глаз (из-за кислородного голодания коры головного мозга)
Клиническая смерть длится 5-7 мин, а затем происходит необратимый распад клеток коры головного мозга, наиболее легко подвергающихся кислородному голоданию.
5) Электрический шок - это тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на воздействие электрического тока. После воздействия электрического тока у человека появляется боль, он бежит, часто кричит, наступает истощение, ослабляется дыхание и человек падает. Шок длится от нескольких часов до нескольких суток, затем происходит либо восстановление человека после медицинского вмешательства, либо смерть.
От воздействия электрического тока может наступить запоздалая смерть - через несколько часов после включения в электрическую цепь. Поэтому необходима госпитализация на некоторое время после попадания человека под действие электрического тока.
3. Факторы электрического характера, влияющие на опасность поражения человека электрическим током
электрический ток поражение человек электротравма
Главным поражающим фактором при электротравме является электрический ток, от силы которого зависит исход. Установлено, что болевые ощущения вызывает не величина тока, а скорость изменения тока во времени.
Пороговое значение тока - это минимальное значение тока, обуславливающее определенное действие.
1) Пороговый ощутимый ток - значения тока при котором он ощущается.
Для переменного тока промышленной частоты это значение 0.6-1.5 мА; для постоянного тока 5-7 мА.
2) Пороговый не отпускающий ток - значение тока при котором сковываются мышцы и человек не может самостоятельно отсоединиться от электродов.
Для переменного тока промышленной частоты это значение 10-15 мА; для постоянного тока 50-80 мА.
3) Пороговый фибрилляционный ток - минимальное значение тока при котором наступает фибриляция сердца.
Для переменного тока промышленной частоты это значение 100 мА; для постоянного тока 300 мА.
1) Допустимые для человека значения тока:
Для переменного тока промышленной частоты это значение 0.3 мА (длительно); для постоянного тока 1 мА.
Определяет величину тока, протекающего через сопротивление;
Определяет сопротивление тела.
При попадании человека под напряжение ниже 1 кВ чаще всего поражается сердечно-сосудистая система; при напряжении выше 1 кВ чаще всего поражается система дыхания. Необходимо различать напряжение электроустановки и напряжение, приложенное к телу человека.
Допустимые значения напряжения прикосновения и токов при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановки
rод - сопротивление одежды, зависит от толщины, материала и влажности. Сопротивление сухой одежды 3-5 кОм, влажной 1 кОм.
Zт.ч. - сопротивление тела человека (сопротивление кожи + сопротивление внутренних органов).
rоб - сопротивление обуви (подошвы) зависит от толщины, материала и влажности. Более высокое сопротивление подошвы из кожи, очень высокое - из резины. Сопротивление сухой обуви несколько десятков кОм, мокрой - несколько единиц кОм.
rоп.п - сопротивление опорной поверхности ног - это пола и сопротивление грунта, обычно полы деревянные и на высоких этажах, поэтому сопротивление очень высокое. Дерево в продольном направлении обладает меньшим сопротивлением чем в поперечном. Очень высокое сопротивление имеет сухой песок, высокое - щебень и гравий. Эти материалы хороши тем, что быстро высыхают.
Uс - напряжение сети.
С=0.03 мкФ на 1дм контактной площади контактов.
Rвн - небольшое сопротивление + С - несколько пФ не учитывается.
Сопротивление тела человека зависит от состояния кожи (сухая - влажная; целая - поврежденная; чистая - грязная), от площади и плотности контакта, от приложенного напряжения то есть Zт.ч. - нелинейная величина.
Для расчетов принимают среднее значение Rт.ч.=1 кОм. Это соответствует большинству случаев включения тела человека в электрическую цепь.
rОБ - точнее сопротивление подошвы обуви. Наибольшее сопротивление у подошвы из натуральной кожи. r СУХОЙ ПОДОШВЫ несколько десятков кОм; r ВЛАЖНОЙ ПОДОШВЫ несколько кОм; rМОКРОЙ ПОДОШВЫ практически не учитывается. rоб включается параллельно при протекании тока через руку и две ноги; при попадании под шаговое напряжение - последовательно.
r ОПОРНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НОГ -это сопротивление грунта или сопротивление поля. Зависит от вида грунта и его влажности. rоп.п одной ноги =3.1r, где r -удельное сопротивление грунта.
Если ноги располагаются рядом, то rоп.п.ног =2.2r за счет экранирования ног, если на расстоянии шага, то rоп.п.ног =1.6r Сопротивление уменьшается при продольных деревянных деталях. Сопротивление сухого бетона равно несколько МОм.
4) Род тока - постоянный ток и переменный ток.
400 -600 В - примерно одинаковая опасность.
5) Частота тока.
Наиболее опасным является переменный ток с частотой 40-60 Гц, так как частота собственных колебаний органов человека попадает в этот диапазон.
4. Факторы неэлектрического характера, влияющие на опасность поражения человека электрическим током
1). Длительность протекания тока через человека - чем больше время протекания тока, тем выше опасность. Зависимость тока и времени протекания тока через человека прямая так как:
С течением времени сопротивление человека падает;
С течением времени ослабляются защитные силы организма;
Увеличивается вероятность совпадения максимума тока через область сердца с наиболее уязвимой фазой Т цикла.
Наибольшие допустимые для человека уровни напряжения и токов при аварийном режиме производственных электроустановок напряжением выше 1 кВ с изолированной нейтралью и до 1 кВ при любом режиме нейтрали в зависимости от длительности воздействия:
Длительность воздействия, сек. |
|||||||||||||
Перем. 50Гц |
|||||||||||||
Перем. 400Гц |
|||||||||||||
Постоянный |
|||||||||||||
Выпрямл. 1пп |
|||||||||||||
Выпрямл. 2пп |
|||||||||||||
Наибольшие допустимые для человека уровни напряжения прикосновения при аварийном режиме производственных электроустановок с частотой тока 50 Гц напряжением выше 1 кВ в сетях с эффективно заземленной нейтралью в зависимости от длительности воздействия:
2). Путь протекания тока через человека.
Петли тока.
Верхняя стандартная петля - от руки к руке
Нижняя стандартная петля - между ногами
Правая стандартная петля - через правую руку и ногу на основание
Левая стандартная петля - через левую руку и ногу на основание
Полная
стандартная петля - через две руки в землю через ноги
Наиболее опасна верхняя петля.
3). Индивидуальные особенности человека:
Масса тела (чем выше масса человека, тем менее опасно попадание его под напряжение)
Физическое развитие (более сильному человеку ток менее опасен)
Состояние нервной системы и его организма (здоровому и менее раздражительному человеку ток менее опасен)
Пол (мужской или женский) - для женщин пороговое напряжение на порядок ниже, чем для мужчин)
Наличие алкоголя в крови (алкоголь снижает сопротивляемость организма)
4). Фактор внимания.
Если защитные реакции организма мобилизованы (человек подготовлен), то включение в цепь тока менее опасно. Организм человека не поддается тренировкам на воздействие тока, иммунитет не вырабатывается.
5. Факторы окружающей среды, влияющие на опасность поражения человека электрическим током
В соответствии с ПУЭ все производственные помещения по опасности поражения электрическим током подразделяются на:
1). Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих условий:
Повышенной влажностью (влажность воздуха длительное время превышает 75%) ;
Проводящей пыли (угольная и металлическая пыли);
Токопроводящих полов (земляные, бетонные, кирпичные, металлические);
Повышенной температуры воздуха (постоянно или периодически (более суток) превышающей 250С);
Возможности одновременного прикосновения человека к строительным или техническим металлоконструкциям, имеющим хороший контакт с землей с одной стороны и к корпусам электрооборудования с другой стороны. Это определяется стесненностью помещения.
2). Особо опасные помещения - помещения, характеризующиеся одновременным наличием двух или более условий повышенной опасности или одного из следующих условий особой опасности:
Особой сырости (влажность близка к 100%);
Химически или биологически активной среды (пары кислот, щелочей, микроорганизмы, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части оборудования);
3). Помещения без повышенной опасности - помещения в которых отсутствуют условия, создающие особую или повышенную опасность.
Наружные установки или установки под навесами приравниваются к электроустановкам в особо опасных помещениях. Кроме этих факторов влияет также концентрация кислорода: чем выше концентрация кислорода, тем ниже опасность. Концентрация углекислого газа наоборот: чем ниже концентрация углекислого газа, тем выше опасность. Атмосферное давление также оказывает прямое влияние: чем выше атмосферное давление, тем ниже опасность. Благотворное влияние оказывает электромагнитное поле промышленной частоты: опасность поражения ниже.
6 . Классификация причин электротравм
1). Технические причины:
Деффекты документации, изготовление монтажа и ремонта электроустановок;
Неисправности электроустановок и защитных средств, возникшие в процессе эксплуатации;
Несоответствие электроустановок и защитных средств к условиям применения;
Использование электроустановок и защитных средств, не принятых в эксплуатацию;
Использование защитных средств с истекшими сроками периодических испытаний.
2). Организационно-технические мероприятия:
Ошибки в производственных отключениях электроустановок (отключение электроустановки не со всех сторон);
Ошибочная подача напряжения на электроустановку, где работают люди;
Отсутствие ограждений и предупредительных плакатов безопасности у места работы электроустановок;
Допуск к работе на токоведущие части без проверки отсутствия напряжения на них;
Нарушение порядка наложения, снятия и хранения переносных заземлений (куски медного провода, накладываемые на токоведущие части в месте работы, фазы перемыкаются, один конец заземляется).
3). Организационные причины (не выполнение организационных мероприятий безопасности):
Недостаточная обученность персонала;
Неправильное оформление работы;
Несоответствие работы заданию;
Нарушение порядка допуска бригады к работе;
Некачественный надзор во время работы.
4). Организационно-социальные причины:
Допуск к работе лиц, моложе 18 лет;
Привлечение к работе лиц, не оформленных приказом о зачислении на работу;
Несоответствие выполняемой работы специальности;
Выполнение работ в сверхурочное время;
Нарушение производственной дисциплины;
Игнорирование правил безопасности квалифицированным персоналом.
7. Классификация методов безопасной эксплуатации электроустановок
Безопасность эксплуатации электроустановок обеспечивается тремя методами:
1). Применением защитных мер.
2). использованием электрозащитных средств.
3). Выполнением защитных мероприятий.
ЗАЩИТНЫЕ МЕРЫ - это схемные или конструктивные решения, обеспечивающие безопасную эксплуатацию электроустановок.
Меры условно подразделяются на 3 группы:
1 - меры, обеспечивающие безопасность при нормальном режиме работы электроустановки, т.е. в течение всего времени пребывания электроустановки под напряжением;
2 - меры, обеспечивающие безопасность при аварийном состоянии электроустановки, это когда произошло нарушение изоляции и т.п.
3 - меры комбинированного действия.
ЭЛЕКТРОИЗОЛИРУЮЩИЕ СРЕДСТВА - это переносимые или перевозимые изделия, которые служат для безопасного выполнения работ электроустановок (спецодежда и инструменты).
ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ - это законодательство о порядке выполнения работ на электроустановках (требования к персоналу, описание порядка выполнения работ на электроустановках, описание методов скорой помощи).