Действие электрического тока на человека

Электробезопасность

Электрический ток оказывает:

1. Термическое;

2. Электролитическое;

3. Биологическое действие на организм.

1. Термическое действие - нагрев кровеносных сосудов, нервов, других тканей при прохождении через них тока, ожоги от электрической дуги.

2. Электролитическое действие - электролиз и разложение крови и других органических жидкостей при прохождении через них тока, особенно постоянного большой силы, метализация кожи при электрической дуге (покрытие частицами металла).

3. Биологическое действие - раздражение и возбуждение живых тканей, непроизвольные судорожные сокращение мышц, в том числе легких и сердца, нарушение внутренних биологических процессов, нарушение и полное прекращение деятельности органов дыхания и сердечной деятельности, всей системы кровоснабжения.

Действие электрического тока на ткани может быть прямым - когда ток идет через ткани и рефлекторным - через центральную нервную систему, когда путь тока идет вне этих тканей.

По степени опасности и характеру действия на человека различают:

- местные электротравмы;

- электрический удар - поражение всего организма.

Местные электротравмы - это поражение отдельных частей тела человека:

- электрические ожоги, различают контактный и дуговой ожог;

- электрические знаки;

- металлизация кожи;

- механические повреждения;

- электроофтальмия.

Электрические знаки - четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета, диаметром 1 - 5 мм - места входа и выхода тока.

Металлизация кожи - проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги.

Механические повреждения - разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервных тканей, вывихи суставов, переломы костей из-за резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием электрического тока.

Элетроофтальмия - острое воспаление наружных оболочек глаз под воздействием ультрафиолетовых лучей электрической дуги (электросварка).

Электрический удар (поражение всего организма):

I степень - судорожное сокращение мышц без потери сознания.

II степень - судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но с сохранением дыхания и работы сердца.

III степень - потеря сознания и прекращение дыхания и/или нарушение сердечной деятельности.

IV степень - клиническая смерть, т. е. потеря дыхания и остановка кровообращения.

Длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания, обычно уже через 4 - 8 минут начинают гибнуть клетки головного мозга, после чего наступает биологическая (истинная) смерть - необратимое явление прекращения биологических процессов и распада белковых структур.

Кроме того, причиной смерти от электрического тока может стать электрический шок, т. е. тяжёлая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на сильное электрическое раздражение, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. Такое состояние может продолжатся от нескольких минут до суток.

Факторы, влияющие на тяжесть поражения электрическим током

Человека, как электрическую систему можно представить в виде следующей схемы:

Исход воздействия тока зависит от силы тока I, напряжения U, сопротивления тела человека R _чел, длительности протекания тока t, рода (переменный, постоянный) и частоты f тока, пути тока в теле человека, его индивидуальных свойств и состояния здоровья, типа электрической системы и характера включения в нее человека.

Очень важно сопротивление тела человека и приложенное напряжение - так как эти факторы определяют силу тока, проходящего через человека.

1) Сопротивление тела человека Rчел:

R _чел = 2*R _к + R _вн;

где R _к - сопротивление кожи; R _вн - сопротивление внутренних тканей.

Внутренние ткани пронизаны хорошо проводящими жидкостями, поэтому

R _вн << R _к.

Кожа, а в особенности ее верхний слой, толщиной 0,2 мм, состоящий в основном из мертвых ороговевших клеток, чистая и идеально сухая, имеет сопротивление R _ск от 5 тыс. до 2 млн. Ом. Обычно кожа пропитана потовыделяющими порами и не является идеально сухой и чистой. В реальных условиях чистое и сухое тело человека имеет сопротивление R _чел = 20 - 100 кОм.

Потовыделение, увлажнение кожи, токопроводящая пыль, ссадины, царапины резко уменьшают сопротивление тела человека до 200 - 1500 Ом.

При расчетах сопротивление тела человека обычно принимают R _чел = 1000 Ом.

2) Сила тока - главный фактор. Человек начинает ощущать протекающий через него ток промышленной частоты (50 Гц) при величине от 0,6 до 1,5 мА (постоянный ток 5 - 7 мА) - это пороговый ощутимый ток.

Ток в 10-15 мА (50 Гц) (постоянный ток 50-80 мА) вызывает сильные болезненные судороги мышц рук при которых человек не может разжать руки и оторваться от токоведущих частей, называется ток отпускания или пороговый неотпускающий ток.

При 25-50 мА - ток на мышцы грудной клетки - затрудняет дыхание. При воздействии несколько минут - смерть из-за остановки дыхания.

При силе тока 80-120 мА, длительностью более 0,5 - 3 сек - происходит остановка или фибрилляция сердца (быстрые хаотические сокращения фибрилл - мышц сердца, сердце перестает равномерно работать).

Силу тока в 100 мА (промышленной частоты) принято считать смертельной силы тока.

Токи 200 - 300 мА безусловно смертельны. Кратковременный, менее 0,1 сек, импульс тока силой 2-5 А вызывает судорогу мышц сердца, после чего сердце может вновь начать работать нормально (Его используют для осуществления дефибрилляции).

3) Напряжение U

I = U / R;

4) Длительность воздействия t. Чем длительнее воздействие, тем тяжелее исход. Под воздействием тока идет обильное потовыделение, в результате чего сопротивление тела человека уменьшается, а ток увеличивается. Накапливаются нарушения в организме. Если человек не в состоянии оторваться от токоведущих частей, то ток превышающий ток отпускания может увеличиться до смертельного. Принять считать, что продолжительность воздействия менее 0,1 - 0,2 сек безопасно для человека.

5) Род тока. Постоянный ток напряжением менее 500 В действует на человека значительно слабее переменного (примерно в 3 раза). Однако при больших напряжениях постоянный ток вызывает электролиз тканей и может быть опаснее переменного.

6) Частота тока f. Наиболее опасна частота от 20 до 100 Гц. С увеличением частоты ток вытесняется на поверхность тела. При f > 500 кГц не наступает электрического удара, а только термические ожоги.

7) Путь тока через тело человека. Наиболее опасен путь тока через мозг, сердце, легкие. Однако есть в теле человека точки при прохождении через которые ток может вызвать смерть человека, при значительно меньших значениях, чем в других случаях (точки иглоукалывания).

8) Индивидуальные свойства и состояние здоровья человека. То что может выдержать здоровый человек - не выдержит больной. Людям с некоторыми болезнями органов дыхания, сердца - противопоказанны работы с электроустановками.

Дата добавления: 2014-01-05