Опасные ситуации поражения электрическим током. Поражение человека электрическим током

Обновление: Октябрь 2018

Под электротравмой понимают повреждение органов и систем вследствие поражения электрическим током. Основные причины смерти при ударе током — это остановка дыхания и . После сильного удара током, если человек выживет, возможно развитие осложнений со стороны сердечно-сосудистой, центральной нервной системы, слуха и пр.

Чаще всего несчастные случаи происходят при:

• незнании или несоблюдении правил техники безопасности при пользовании электроприборами
• неисправные бытовые приборы в быту, электрооборудование на предприятиях
• оборвавшиеся провода высоковольтных линий

Степень поражения организма человека зависит от способа прохождения тока по телу, от силы и напряжения тока, времени воздействия, состояния здоровья, возраста, а также своевременности оказания пострадавшему первой помощи.

Виды поражения электричеством

• электрический удар (шок) — воздействие на весь организм, он не вызывает ожогов, а приводит к параличу дыхания и/или сердца
• электрическая травма — поражение внешних частей тела: электрические знаки, ожоги, металлизация кожи.

Воздействие электротоков на организм

• Тепловое — вследствие сопротивления тканей организма электрическая энергия переходит в тепловую, вызывая электрические ожоги в характерных местах входа и выхода тока, которые называют знаки тока. При прохождении через ткани тепловая энергия изменяет и разрушает их.
• Электрохимическое — приводит к сгущению и склеиванию клеток крови, перемещению ионов и изменению заряда белковых молекул, образованию паров и газов. Пораженные ткани приобретают ячеистый вид.
• Биологическое — нарушается работа скелетной мускулатуры сердца, нервной и других систем.

Симптомы поражения электрическим током

• Неожиданное падение человека на улице или неестественное отбрасывание от источника тока невидимой силой
• Выраженные сокращения мышц непроизвольного характера
• Выпадениt неврологических функций — потеря памяти, нарушение понимания речи и зрения, нарушение ориентации в пространстве, изменение кожной чувствительности, реакции зрачка на свет.
• Фибрилляция желудочков и — неровный пульс и неровное дыхание
  
• Ожоги на теле с резко очерченными границами/

Знаки тока на коже

Это участки омертвления наружных тканей в точках входа и выхода электротока вследствие перехода энергии из электрической в тепловую. Электроожоги редко ограничиваются лишь метками на коже, чаще повреждаются более глубокие ткани: мышцы, сухожилия, кости. Встречаются варианты, когда поражение локализовано под внешне неповрежденной кожей.

Последствия удара током

Нервная система

• потеря сознания различной степени и продолжительности;
• потеря памяти (ретроградная амнезия);
• судороги;
• слабость и разбитость;
• и головная боль;
• нарушение терморегуляции;
• мелькание в глазах, нарушение зрения.

При поражении нервов изменяется чувствительность и двигательная активность в конечностях, нарушается трофика, возникают патологические рефлексы. Прохождение тока через мозг приводит к судорогам и потере сознания, в ряде случаев поражение дыхательного центра ведет к остановке дыхания.

Ток высокого напряжения приводит к глубоким нарушениям деятельности ЦНС, торможению центра дыхания и регуляции сердечной деятельности, что приводит к электрической летаргии, мнимой смерти, когда кажется, что дыхание и сердцебиение отсутствуют, а на самом деле деятельность жизненно важных систем снижена до минимума. Вовремя начатые реанимационные мероприятия приводит к успешному восстановлению работы систем.

Сердечно-сосудистая система

В большинстве случаев наблюдаются сбои сердечной деятельности функционального характера:

• экстрасистолия;
• сердечные блокады.

Поражение током сердечной мышцы может привести к нарушению сократительной функции, приводя к фибрилляции, когда волокна миокарда начинают сокращаться в разрозненном ритме, а сердце не может перекачивать кровь, что по тяжести равносильно остановке сердца. Повреждение сосудов приводит к кровотечениям.

Дыхательная система

Торможение или остановка дыхательной деятельности происходят вследствие поражения дыхательного центра в головном мозге. Прохождение тока через легочную ткань приводит к ушибу и разрыву легких.

Органы чувств

• падение слуха;
• расстройство осязания;
• разрыв барабанной перепонки;
• травма среднего уха;
• кератит;
• хориоидит;
• катаракта.

Поперечнополосатая и гладкая мускулатура

• Спазм и сокращение мышечных волокон может привести к судорогам.
• Сильное сокращение скелетных мышц может закончиться переломами позвоночника и трубчатых костей.
• Спазм мышечного слоя сосудистой стенки приводит к повышению давления или инфаркту миокарда (в случае спазма сердечных артерий).

Отдаленные осложнения

• ССС : нарушение проводимости сердца, сердечного ритма, облитерирующий эндартериит, артериосклероз;
• Нервная система : невриты, энцефалопатии, трофические язвы, вегетативные изменения;
• Органы чувств: катаракта, нарушение слуха и зрения;
• Костно-мышечная система : контрактуры (ограничение амплитуды движений, невозможность согнуть конечность), деформации.

Факторы, влияющие на характер и тяжесть электротравмы

Вид и сила и напряжение тока

• Более чем 1000-вольтное напряжение тока приводит к тяжелым повреждениям вплоть до смерти, причем даже не прикасаясь к источнику, а находясь очень близко — в шаговом нахождении от источника тока (так называемая «вольтова дуга»).
• Переменный ток опаснее постоянного
• Низкочастотный ток поражает внутренние органы
• Высокочастотный – поверхность кожи, не приводя к смерти.

Путь тока по организму – петля тока

Травмирование током в быту

• Самые опасные варианты – полная петля, включающая 2 руки и 2 ноги, рука-рука, поскольку ток протекает через сердце.
• Не менее опасный — рука-голова, когда ток проходит через головной мозг.

Сопротивление тканей и плотность тока

Под плотностью тока понимают количество тока, проходящего через единицу площади. Энергия концентрируется при прохождении тока через меньшую площадь. Например, если электроток проходит через руку, плотность тока увеличивается в зоне суставов.

Продолжительность действия тока

Чем дольше действует ток, тем сильнее поражения и больше вероятность смерти.

• Ток высокого напряжения проводит к резкому сокращению мышц, человек даже может быть с силой отброшен от источника тока.
• Ток низкого напряжения провоцирует спазм мышц приводит к продолжительному непроизвольному захвату проводника руками. С течением времени уменьшается сопротивление кожи, поэтому необходимо как можно раньше прервать контакт пострадавшего с проводником.

Внешние факторы

Тяжесть поражения возрастает в условиях повышенной влажности (бани, ванные), а также при поражении током в воде, причем в соленой воде поражение сильнее, чем в пресной (чем больше растворенных солей в воде, тем лучше электропроводность воды).

Состояние организма

Опасность поражения током усиливается на фоне истощения, алкогольного или наркотического опьянения, хронических заболеваний, старческого и детского возраста.

Почему часты случаи смерти в ванне при контакте с бытовыми приборами?

Роковую роль играет влажная и мокрая кожа. Такая кожа имеет меньшее сопротивление к электрической энергии и, соответственно, поражающее действие всегда сильнее даже при действии приборов с казалось бы невысоким напряжением в 110 В, например, от фена или радио. К тому же, мокрое тело практически гарантирует формирование наиболее опасной петли тока через жизненно важные органы.

Степени поражения током - классификация

Алгоритм оказания первой помощи при ударе током

Все действия должны осуществляться очень быстро, без задержек, лишних разговоров и рассуждений. Своевременное оказание помощи позволяет сохранить жизнь и уменьшить тяжесть электротравмы.

Каково бы не было состояние пострадавшего, следует незамедлительно вызвать скорую или доставить человека в медицинское учреждение. Смерть от удара током может наступить и через несколько часов. Внешняя картина не отражает внутренних повреждений после удара электрическим током.

Как можно быстрее прекратить контакт пострадавшего с проводником тока

Оценить состояние дыхательной и сердечно-сосудистой систем и в сознании ли человек

Легонько похлопать по щеке, задать элементарные вопросы. При необходимости провести реанимационные мероприятия:

• проверить наличие дыхания : посмотреть, есть ли дыхательные движения грудной клетки, поднести ко рту и носу зеркальце/стекло, которое будет запотевать при наличии дыхания, или тонкую нить, которая должна отклоняться при дыхании;
• определить пульс на сонной артерии путем прижатия области ее проекции пальцами;
• освободить проходимость дыхательных путей для дальнейшего спасения: ладонь одной руки положить на лоб пострадавшему, приподнять подбородок двумя пальцами другой руки, выдвинуть вперед нижнюю челюсть и запрокинуть голову назад. При подозрении на перелом позвоночника данные действия запрещены, при западании языка допустимо его фиксация к щеке булавкой.

Первичная реанимация пострадавшего (при отсутствии пульса и дыхания)

• Непрямой массаж сердца - наиболее эффективен в течение 3 первых минут после остановки сердца. Пациент лежит на спине на ровной поверхности, выпрямленные в локтях руки спасающего располагаются посередине грудной клетки между сосками. Производят по 100 ритмичных нажатий в течение 1 минуты на грудную клетку с амплитудой нажатий 5-6 см и до полного расправления грудной клетки после нажатия.
• Дыхание рот в рот - по два полных выдоха через каждых 30 нажатий на проекцию сердца. При невозможности данного способа допустимо использовать только непрямой массаж сердца.
• Продолжительность реанимационных мероприятий – до приезда скорой или до появления признаков жизни (порозовение кожи, появление пульса и дыхания). Пострадавшего в таком случае поворачивают на бок и ожидают скорую. Максимальная продолжительность – 30 минут, дальнейшие действия нецелесообразны за исключением тех пациентов, которые находятся в условиях холодных температур.
• Медикаментозное лечение (проводится реанимационной бригадой скорой). При безуспешности приведенных выше мероприятий в течение 2-3 минут вводится 1 мл адреналина 0,1% (внутримышечно, внутривенно или внутрисердечно); а также кальций хлорид 10% - 10 мл, строфантина 0,05% - 1мл, разведенный в 20 мл 40% растворе глюкозы.
• Первичная обработка ожогов заключается в наложении сухой марлевой повязки.
• Обезболивающие - при сохранении сознания до приезда скорой человеку можно дать обезболивающее и успокаивающее.
• Транспортировка пострадавшего в стационар осуществляется в лежачем положении и укрытом теплым одеялом.

Стационарное лечение после удара током

• Осуществляется в реанимации, а при отсутствии признаков ожогового или электрического шока – в хирургическом отделении.
• Комплекс лечения зависит от показаний: от простого туалета и перевязки ожоговых ран до сложных хирургических вмешательств по восстановлению поврежденных органов и тканей.
• Даже при отсутствии местных повреждении и удовлетворительном состоянии пациент находится в отделении под наблюдением для профилактики отдаленных реакций со стороны систем и органов.
• Серьезные электротравмы требуют длительной реабилитации.

Особенности поражения молнией

Поражающие факторы: электрический ток, звуковая и световая энергия, ударная волна. Воздействие молнии подобно поражению электрическим током высокого напряжения.

• Характерны симметричные повреждения: парезы двух конечностей, параплегии.
• Знаки тока имеют причудливую извитую форму и отличаются большой продолжительностью.

Если гроза застала на улице, нельзя прятаться под деревьями, прислоняться к металлическим предметам и тем более находиться в воде.

Некоторые факты

• Первая официально зарегистрированная смерть от поражения током произошла во Франции, в 1879 г - жертвой действия переменного тока стал плотник.
• Частота электротравм в развитых странах - 2-3 случая на 100 тыс. населения.
• Группу риска составляют молодые люди 25-40 лет, причем мужчины в 4 раза чаще умирают вследствие электротравм, нежели женщины.

Защита от поражения электрическим током

Средства защиты от поражения электрическим током:

• Накладки и подставки изолирующие;
• Перчатки, колпаки, галоши и коврики диэлектрические;
• Переносное заземление;
• Инструменты с рукоятками, выполненными с изоляцией;
• Специальная защитная одежда;
• Защитные экраны, перегородки, камеры для защиты от тока;
• Предупреждающие знаки и плакаты.

Правила работы:

• Минимизировать время пребывания в опасной зоне вблизи действия приборов;
• Приближаться к источниками тока следует только на расстояние, которое равно длине изолирующей части защитных средств.
• При работе с устройствами напряжением от 330 кВ обязательно использование спецодежды.
• В условиях дождя и грозы все работы должны быть приостановлены.

Вопросы и ответы по сдаче экзамена по электробезопасности 2-ой группы

На кого распространяется I I квалификационная группа?

Группа II распространяется на электротехнический персонал.

Кем утверждается перечень профессий, требующих отнесения производственного персонала к II квалификационной группе?

Перечень профессий, рабочих мест, требующих отнесения производственного персонала к группе II, определяет руководитель организации.

Как производится присвоение II квалификационной группы?

Присвоение группы II производится путем проведения проверки знаний, которая проводится в форме экзамена и (при необходимости) проверки приобретенных навыков безопасных способов работы или оказания первой помощи при поражении электрическим током.

Кто имеет право на присвоение II квалификационной группы?

Присвоение группы II проводится аттестационной комиссией, назначенной руководителем предприятия.

Требования к персоналу с II квалификационной группой.

Требования к персонал со II группой по электробезопасности:

1. Элементарные технические знания об электроустановке и её оборудовании.

2. Отчетливое представление об опасности электрического тока, опасности приближения к токоведущим частям.

3. Знание основных мер предосторожности при работах в электроустановках.

4. Практические навыки оказания первой помощи пострадавшим.

Самостоятельная работа в электроустановках персоналу с группой по электробезопасности IIзапрещена. Работа возможна только бод наблюдением работника с группой по электробезопасности не нижеIII.

Представление об опасности электрического тока

1. В чем заключается главная опасность поражения электрическим током?

Эксплуатация электроустановок, электроприемников, переносных электросветильников и электроинструмента относится к разряду работ, выполняемых в условиях повышенной опасности, и сточки зрения безопасности существенно отличается от эксплуатации любого другого оборудования.

Обычно угроза несчастного случая сопровождается некоторыми признаками, на которые могут реагировать органы чувств человека. Вид движущегося транспорта, падающего предмета, запах газа, вращающиеся части машины предупреждают человека об опасности и дают возможность ему принять необходимые меры предосторожности.

Обнаружить электрический ток человек не может, для этого у него нет специальных органов чувств. Коварная особенность электрической энергии заключается в том, что она невидима, не имеет запаха и цвета.

2. Каким образом человек оказывается включенным в цепь прохождения тока?

Электрический ток поражает внезапно, когда человек оказывается включенным в цепь прохождения тока. Опасная ситуация возникает тогда, когда он с одной стороны касается неизолированного провода, проводки с нарушенной изоляцией или металлического корпуса электроприбора с неисправной изоляцией или металлического предмета, оказавшегося случайно под напряжением, а с другой – земли, заземленных предметов, труб и т.п. (рис. 1, а иб ).

Опасная ситуация обнаруживается слишком поздно, когда предотвратить поражение электрическим током оказывается практически невозможным.

Другой особенностью электрического тока является то, что он повреждает ткани не только в месте его приложения, но и на всем пути прохождения через тело человека.

Поражение электрическим током может наступить и через дуговой контакт, при приближении на недопустимо близкое, опасное расстояние к проводу (или шине) действующей электроустановки, воздушной линии электропередачи (рис. 1 в ). Опасность поражения на расстоянии значительно возрастает в сырую погоду, когда проводимость воздуха повышается.

Электротравма может возникнуть при попадании под шаговое напряжение, возникающее при обрыве и падении на землю провода действующей ВЛ 0,38 кВ и выше (рис. 2). При этом путь тока не прерывается. Земля, являясь проводником электрического тока, становится как бы продолжением провода. Электрический ток растекается по земле. Любая точка на поверхности земли, находящаяся в зоне растекания тока, в момент его растекания получает определенный электрический потенциал, который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с землей. Поражение электрическим током происходит тогда, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих различные электрические потенциалы. Шаговым напряжением называется разность потенциалов, находящихся на расстоянии шага. Чем шире шаг тем большая разница потенциалов, тем вероятнее поражение. Вокруг оборванного и лежащего на земле провода образуется опасная зона радиусом 5-8 метров. При входе в эту зону человеку грозит смертельная опасность, если он даже не коснулся провода.

Факторы, от которых зависит действие электрического тока на человека

Тело человека способно проводить электрический ток. Действие электрического тока на человека зависит от ряда факторов. Их можно разделить на три группы:

определяемые электрическими параметрами электроустановок (род и частота тока, напряжение, значение тока и продолжительность его воздействия);

зависящие от индивидуальных физиологических и психологических особенностей человека, электрического сопротивления его тела, пути тока;

характеризующие окружающую среду.

Воздействие электрического тока зависит в первую очередь от значения тока и времени его прохождения через тело человека и может вызывать неприятные ощущения, ожоги, обмороки, судороги, прекращение дыхания и даже смерть.

При этом следует иметь в виду, что электротравмы даже с первоначальным видимым благополучным исходом могут иметь и отдаленные последствия. Были отмечены случаи развития диабета, заболеваний щитовидной железы, половых органов, расстройства нервной системы и ряда других серьезных заболеваний.

Допустимым принято считать ток в 0,5 мА. Ток в 10-16 мА называется неотпускающим (человек не может самостоятельно оторваться от электродов, разомкнуть цепь тока, в которую он попал). Ток в 50 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. Ток в 100 мА приводит к остановке сердца и нарушает кровообращение, такой ток считается смертельным.

Необходимо иметь в виду и такой субъективный фактор, как психологическое состояние человека. Утомленность, расстроенность, нетрезвое состояние сильно влияют на исход поражения. При равных условиях возникновения электротравмы такой человек подвергается большей опасности, чем нормальный здоровый человек.

Особенно опасен электрический ток для детей и лиц, страдающих хроническими заболеваниями, так как они по своим физическим данным более чувствительны к электрическому току.

Наиболее характерны для электротравматизма факторы окружающей среды (температура и влажность воздуха, характер помещений, наличие токопроводящих полов, химически активных паров и газов и т.п.). Действительно, повышенная температура и влажность воздуха создают неблагоприятные условия при пользовании электричеством: кожа человека увлажняется, и общее сопротивление его тела снижается.

Степень опасности поражения электрическим током во многом зависит от характера помещений, где находится человек. В отношении поражения электрическим током помещения разделяются на три группы:

1. Помещения без повышенной опасности , в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

2. Помещения с повышенной опасностью , характеризующиеся наличием в них одного из условий:

наличие сырости (относительная влажность длительно превышает 75 %) или проводящей пыли;

полы токопроводящие (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

высокая температура (35 0 С и выше);

возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий и сооружений, аппаратов с одной стороны, и к металлическим корпусам электроустановок – с другой.

Наличие одного из перечисленных признаков является достаточным, чтобы производственное помещение по степени опасности поражения электрическим током отнести к рассмотренной группе.

3. Особо опасные помещения , характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих опасность:

особой сырости (относительная влажность воздуха близка к 100 %: потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);

химически активной или органической среды (постоянно или временно образуемые пары и отложения, разрушающе действующие на изоляцию и токоведущие части);

одновременного наличия двух или более условий повышенной опасности (металлические гаражи, парники, шахты, резервуары и пр.).

Наличие одного из перечисленных признаков является достаточным, чтобы производственное помещение по степени опасности поражения электрическим током отнести к особо опасным.

В отношении опасности поражения людей электрическим током территории размещения наружных электроустановок приравниваются к особо опасным помещениям.

Электрический ток – очень опасный и коварный поражающий «недруг»: человек без приборов не способен заблаговременно обнаружить его наличие, поражение наступает внезапно. Более того, его отрицательное воздействие может проявиться не сразу: человек может погибнуть спустя несколько суток после электрического удара.

Меры электробезопасности на рабочем месте.

Перед началом работы необходимо:

убедиться в правильном подключении обслуживаемого электрооборудования в электросеть;

проверить наличие защитного заземления.

Во время работы запрещается:

самостоятельно заниматься ремонтом электроустановок;

переключать разъемы кабелей электроустановок при включенном электропитании;

допускать попадание влаги на поверхность электроустановок (запрещается ставить на оборудование цветы, сосуды с водой, стаканы с чаем и т.д.).

В аварийной ситуации работник обязан:

во всех случаях обнаружения обрыва проводов питания, неисправности заземления и других повреждений электроустановок (сломана вилка, розетка, нарушена изоляция проводов), появления запаха гари немедленно отключить питание и сообщить об аварийной ситуации руководителю и дежурному инженеру;

при обнаружении человека, попавшего под напряжение, немедленно освободить его от действия тока путем отключения электропитания и до прибытия врача оказать потерпевшему первую помощь;

при возгорании оборудования отключить питание и принять меры к тушению очага пожара при помощи углекислотного или порошкового огнетушителя, вызвать пожарную команду и сообщить о происшествии руководителю.

Опасность поражения электрическим током

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

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

Возникновение электротравмы чаще всего обусловлено следующими обстоятельствами:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Электрические удары условно можно разделить на четыре степени:

1 – судорожное сокращение мышц без потери сознания;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Т-9 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ 1.Действие электрического тока на человека 2. Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током 3. Явление при стекании тока в землю.

Классификация электроустановок и помещений по степени опасности поражения в них людей током

5. Анализ условий поражения электрическим током. Напряжение прикосновения. Напряжение шага. Первая помощь при поражении электрическим током

6. Безопасная эксплуатация электроустановок. Меры защиты от поражения электрическим током(Защитное заземление. Защитное зануление. Защитное отключение. Средства защиты, применяемые в электроустановках). 7.Требования к работающим в электроустановках. Группы по электробезопасности

Введение

Электробезопасность представляет собой систему организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока и электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества (ГОСТ 12.1.009).

В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ) электробезопасность обеспечивается: конструкцией электроустановок, техническими способами и средствами защиты, организационными и техническими мероприятиями.

К организационным мероприятиям относятся инструктажи и обучение безопасным методам труда, проверка знаний правил безопасности и инструкций, допуск к проведению работ, контроль работ ответственным лицом.

Технические мероприятия предусматривают отключение установки от источника напряжения, снятие предохранителей и другие меры, обеспечивающие невозможность ошибочной подачи напряжения к месту работы, установку знаков безопасности и ограждения остающихся под напряжением токоведущих частей, рабочих мест и др.

Действие электрического тока на человека

Проходя через организм, электрический ток вызывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие.

Термическое действие тока вызывает ожоги отдельных участков тела, нагрев кровеносных сосудов, нервов, крови и т.п.

Электролитическое действие тока выражается в разложении крови и других органических жидкостей организма и вызывает значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, легких и сердца. В результате могут возникнуть различные нарушения и даже полное прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания.

Любое воздействие электрического тока выражается в получении двух видов поражения - местные электрические травмы и электрические удары.

Местная Электрическая травма – это четко выраженное местное нарушения целостност тканей организма в результате воздействия электрического тока или электрической дуги. В большинстве случаев электротравмы излечиваются, однако при тяжелых ожогах исход поражения может быть смертельным.

Различают несколько видов местных электрических травм.

Электрический ожог, являющийся самой распространенной электротравмой, может быть токовым (или контактным) и дуговым.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека в результате его контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Ожоги разделяют на четыре степени: I- покраснение кожи, II-образование пузырей, III-омертвение всей толщи кожи; IV-обугливание тканей. Тяжесть поражения организма обусловливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела. Токовые ожоги возникают при напряжении не выше 1-2 кВ и в большинстве случаев им присваивают I и II степень. Встречаются и тяжелые ожоги.

Дуговой ожог является следствием образования электрической дуги между токоведущей частью и телом человека, которая и причиняет ожог. Дуга имеет температуру выше 3500 0 С и обладает весьма значительной энергией. Дуговые ожоги, как правило, тяжелые и имеют III или IV степень тяжести.

Электрические знаки - это четко очерченные пятна серого или, бледно-желтого цвета, образующиеся на коже человека в результате действия тока. Знаки могут быть и в виде царапин, ран, порезов или ушибов, бородавок, кровоизлияний и мозолей. Как правило, электрические знаки безболезненны, и лечение их заканчивается благополучно.

Металлизация кожи - это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это может произойти при коротком замыкании, отключении рубильника, находящегося под нагрузкой и т. п. Металлизация сопровождается ожогом кожи, вызываемым нагретым металлом.

Электроофтальмия - это поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электрической дуги, спектр которой содержит вредные для глаз ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Механические повреждения возникают в результате резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. При Электрических ударах исход воздействия тока на организм может быть разным – от легкого, едва ощутимого сокращения мышц пальцев руки до прекращения работы сердца или легких, т.е. до смертельного поражения. Электрические удары в зависимости от исхода воздействия тока на организм условно делят на следующие четыре степени: I - судорожное сокращение мышц без потери сознания; II- судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но сохранившимся дыханием и работой сердца; III- потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV- клиническая (мнимая) смерть – переходной период от жизни к смерти, наступающей с момента прекращения деятельности сердца и легких.

Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током

Характер и последствия воздействия на человека электрического тока определяются электрическим сопротивлением тела человека, напряжением тока и продолжительностью воздействия электрического тока, зависят от пути прохождения тока через тело человека, рода и частоты электрического тока, а также от условий внешней среды и индивидуальных особенностей человека.

Электрическое сопротивление тела человека. Тело человека является проводником электрического тока, неоднородным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электрическому токуоказывает кожа, поэтому общее сопротивление тела человека определяется главным образом величиной сопротивления кожи

Сопротивление тела человека при сухой чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении 15-20 В) колеблется в пределах от 3 до 100 кОм и более, а сопротивление внутренних слоев тела составляет всего 300-500 Ом.

В действительности сопротивление тела человека не является постоянным. Оно зависит от состояния кожи, окружающей среды, параметров электрической цепи и т.д. Повреждения рогового слоя (порезы, царапины, ссадины) снижают сопротивление тела до 500-700 Ом, что увеличивает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом. Поэтому работа с электроустановками влажными руками и в условиях, вызывающих увлажнение кожи, а также при повышенной температуре усугубляет опасность поражения человека током.

Загрязнение кожи вредными веществами, хорошо проводящими электрический ток (пыль, окалина), тоже приводит к снижению ее сопротивления.

Имеют значение площадь контакта и место касания, поскольку сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, ладоней и рук, особенно на стороне, обращенной к туловищу (подмышечных впадинах и др.). Кожа тыльной стороны кисти и подошв имеет сопротивление, во много раз превышающее сопротивление кожи других участков тела.

При увеличении тока и времени его прохождения сопротивление тела человека падает, потому что вследствие местного нагрева кожи расширяются сосуды, усиливается кровоснабжение этого участка и потовыделение.

Сопротивление тела человека уменьшается при повышении частоты тока и при 10-20 кГц наружный слой кожи практически утрачивает устойчивость к электрическому току.

Сила тока и напряжение . Основным фактором, определяющим ту или иную степень поражения человека электрическим током, является сила тока, проходящего через его тело (таблица 9.1). С увеличением силы тока сопротивление тела человека падает, так как усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению сосудов, усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.

Таблица 9.1 - Пороговые значения различных видов тока

* Мгновенная остановка сердца наступает при силе тока, равной 5 А.

Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет на исход поражения, поскольку оно определяет значение силы тока, проходящего через человека. Рост напряжения приводит к пробою рогового слоя кожи, сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, приближаясь к сопротивлению внутренних тканей (300- 500 Ом), соответственно увеличивается сила тока.

Особенности воздействия электрического тока на организм человека передаются данными таблицы 9.2

Род и частота электрического тока . Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного. Это вытекает из сопоставления пороговых значений ощутимого и неотпускающего постоянного и переменного токов. Но это справедливо лишь до напряжений 250-300 В. При более высоких значениях напряжения постоянный ток становится более опасным, чем переменный (с частотой 50 Гц).

В случае переменного тока важное значение имеет его частота. С увеличением частоты переменного тока полное сопротивление тела уменьшается и при 10-20 кГц наружный слой кожи практически утрачивает сопротивление электрическому току, что также приводит к увеличению тока, проходящего через человека, а следовательно, повышается опасность поражения.

Таблица 9.2 - Особенности воздействия электрического тока на организм человека

Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 до 1000 Гц. При дальнейшем повышении частоты опасность поражения уменьшается и полностью исчезает при частоте 45-50 кГц. Эти токи опасны лишь с точки зрения ожогов. Снижение опасности поражения током с ростом частоты становится практически заметным при 1 - 2 кГц.

Продолжительность воздействия электрического тока. Длительное воздействие электрического тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным поражениям человека.

Безопасным считается длительное воздействие тока силой 1 мА, при продолжительности действия до 30 с безопасен ток 6 мА.

Практически допустимыми с достаточно малой вероятностью поражения приняты следующие значения силы тока:

Путь прохождения тока через тело человека . Этот фактор играет также существенную роль в исходе поражения, так как ток может пройти через жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг и т.д.

Индивидуальные свойства человека. Установлено, что физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары.

Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, имеющие заболевания сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции и легких, нервные болезни и др.

Условия внешней среды. Состояние окружающей воздушной, среды, а также окружающая обстановка могут существенным образом влиять на опасность поражения током.

Сырость, токопроводящая пыль, наличие едких паров и газов, разрушающе действующих на изоляцию электроустановок, а также высокая температура окружающего воздуха, снижают электрическое сопротивление тела человека, что еще больше увеличивает опасность поражения током.

Воздействие тока на человека усугубляют также токопроводящие полы и близко расположенные к электрооборудованию металлические конструкции, имеющие связь с землей, так как при одновременном касании этого предмета и корпуса электрооборудования, случайно оказавшегося под напряжением, через человека пройдет ток большой силы.

В зависимости от перечисленных условий, повышающих опасность воздействия тока на человека, «Правилами устройства электроустановок» все помещения по опасности поражения людей электрическим током делят на четыре класса.

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

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.