Виды воздействия электрического тока на человека

Электрический ток используется в настоящее время во всех сферах деятельности человека как источник энергии, удобный в транспортировке и применении.

При всех преимуществах применения электроэнергии нельзя игнорировать опасность электричества для человека.

Электробезопасность – это система организационных и технических мероприя­тий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электротока, электродуги, электромагнитного поля, статического и атмосферного электричества.

В настоящее время действуют ПТЭ и ПТБ "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей", "Правила устройства электроустановок", ГОСТы, ССБТ и др. директивные документы.

Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что, во-первых, ток не имеет внешних признаков и, как правило, человек без специальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во-вторых, воздействие тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; в-третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к неотпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воздействия тока;
в-четвертых, воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к травмированию в результате падения.

Проходя через человека, электрический ток оказывает механическое, тепловое, химическое и биологическое воздействие.

Тепловое воздействие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, иногда наблюдается обугливание тканей или своеобразные образования – "жемчужные бусы" – расплавление костного вещества с выделением фосфорнокислого кальция.

Химическоедействие ведет к электролизу крови и других, содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических свойств.

Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма, в результате чего они могут погибнуть. При прохождении тока через тело человека возникает возбуждение мускулатуры и нервных рецепторов, наблюдаются судороги скелетных мышц, которые приводят к остановке дыхания, открытым переломам и вывихам конечностей.

Механическоедействие – это повреждения, полученные в результате непосредственного действия электрического тока и последующего падения или удара (потеря сознания, равновесия). Следствием падения с высоты на землю могут быть переломы костей, вывихи, ушибы тела и повреждения внутренних органов, при падении в воду пострадавший может утонуть. Иногда случается вывих и переломы костей из-за судорожного сокращения мышц в момент электротравмы.

Факторы, влияющие на исход электротравм

На исход поражения электрическим током влияют следующие факторы:

Величина тока.

По величине токи подразделяются на неощущаемые (0,6 – 1,6мА); ощущаемые (3мА); отпускающие (6мА); неотпускающие (10-15мА); удушающие (25-50мА); фибрилляционные (100-200мА); тепловые воздействия (5А и выше).

Величина напряжения.

По ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ «Предельно допустимые величины напряжений и токов. Электробезопасность». Факторы величины напряжения и время воздействия электрического тока, приведены в таблице.

Время действия.

При кратковременном воздействии (0,1-0,5с) ток порядка 100мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значение допустимых для человека токов существенно увеличивается. При изменении времени воздействия от 1 до 0,1с допустимый ток возрастает в 16 раз.

Род и частота тока.

Постоянный и переменный токи оказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до 500 В. При таких напряжениях степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. При напряжении 500В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблю­даются. Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50Гц).

Путь замыкания.

При прикосновении человека к токоведущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантов путей замыкания тока через человека. Основ­ные из них: голова – ноги; рука – рука; правая рука – ноги; левая рука – ноги; нога- нога.

Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека подвергаются воздействию тока, и от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так, при протекании тока по пути «рука – рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути «левая рука – ноги» – 3,7%, «правая рука – ноги» – 6,7%, «нога – нога» – 0,4%. Величина неотпускающего тока по пути «рука – рука» приблизительно в два раза меньше, чем по пути «рука – ноги».

Напряжением шага (шаговым напряжением) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек.

;

ток, проходящий через человека:

,

где U_з – напряжение на поверхности земли над заземлителем;

b₁ - коэффициент, учитывающий форму заземлителя;

b₂ - коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление в цепи человека (обувь, одежда);

I_з – ток, проходящий через заземлитель;

R_з – сопротивление заземления;

R_h – сопротивление человека.

Наибольшее напряжение шага будет вблизи заземлителя и особенно, когда человек одной ногой стоит над заземлителем, а другой - на расстоянии шага от него. Если человек находится вне поля растекания или на линии равного потенциала, то напряжение шага равно нулю.

Напряжение прикосновения – это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек. Величина напряжения прикосновения для человека, стоящего на грунте и коснувшегося оказавшегося под напряжением заземленного корпуса может быть определена как разность потенциалов руки (корпуса) и ноги (грунта) с учетом коэффициентов:

a₁ – учитывающего форму заземлителя и расстояния от него до точки, на которой стоит человек;

a₂ – учитывающего дополнительное сопротивление цепи человека (одежда, обувь);

U_з – напряжение на корпусе электроустановки.

U_пр = U_зa₁a₂ ,

а ток, проходящий через человека:

где I_з – ток, проходящий через заземлитель;

R_з – сопротивление заземления;

R_h – сопротивление человека.

Наиболее опасным для человека является прикосновение к корпусу, находящему­ся под напряжением и расположенному вне поля растекания.

а) б)

Рис. 1. Схемы прикосновения человека: а – к одной фазе; б – к двум фазам

Поиск по сайту: