Действие электрического тока на организм человека

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в зоне действия электромагнитного поля или непосредственно соприкоснуться с находящимися под напряжением проводниками электрического тока. В этом случае ток проходит по телу человека, в результате чего может произойти нарушение жизненных функций (потеря сознания, остановка дыхания или прекращение работы сердца).

Особенностью поражения электрическим током является отсутствие внешних признаков грозящей опасности, которые человек мог бы заблаговременно обнаружить с помощью органов чувств: увидеть, услышать, обонять и т.д. В большинстве случаев человек включается в электрическую сеть либо руками (путь тока “рука-рука”), либо рукой и ногами (путь тока “рука-ноги”). Проходящий при этом ток приводит к серьезным повреждениям центральной нервной системы и таких жизненно важных органов, как сердце и легкие.

Второй особенностью поражения электрическим током является тяжесть исхода электротравм. Временная потеря трудоспособности при электротравмах, как правило, продолжительна. Так, при поражении в сетях напряжением 220/380 В она составляет в среднем 30 дней.

Третья особенность поражения человека электрическим током заключается в том, что токи промышленной частоты 10-25 мА способны вызывать интенсивные судороги мышц. В результате наступает так называемое “приковывание” человека к токоведущим частям. Пострадавший самостоятельно не может освободиться от воздействия электрического тока. Длительное же протекание тока такой величины может привести к тяжелым последствиям.

Четвертая особенность поражения электрическим током состоит в том, что воздействие тока на человека вызывает резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания. При работе на высоте это может привести к падению человека. В результате возникает опасность механического травмирования, причиной которого является воздействие тока.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает биологическое, тепловое, механическое или химическое воздействие.

Биологическое воздействие заключается в способности тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое – в его способности вызывать ожоги, механическое – приводить к разрыву тканей, а химическое – к электролизу крови.

Оценивать опасность воздействия электрического тока на человека можно по ответным реакциям организма. С увеличением тока четко проявляются три качественно отличные ответные реакции. Это прежде всего ощущение, далее судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного тока и болевой эффект для постоянного) и, наконец, фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию, подразделяют на ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.

Неощутимый ток – ток до 1 мА частотой 50 Гц. Он не представляет опасности, поэтому допустимо его длительное протекание через тело человека в производственных условиях.

Ощутимый ток – ток выше 1 мА частотой 50 Гц. Увеличение тока приводит к появлению ощущения, а в дальнейшем и судороги мышц конечностей.

Безопасным ток является только в том случае, если человек, попавший под напряжение, в состоянии самостоятельно преодолеть действие судороги и освободиться от контакта с электродами. Такой ток принято называть отпускающим.

Неотпускающий ток – ток 10-25 мА частотой 50 Гц. Ток, вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Неотпускающий ток обычно не представляет непосредственной опасности для жизни людей, если его воздействие будет прекращено достаточно быстро. Однако, учитывая, что человек самостоятельно освободиться от контакта с токоведущими частями не может, а длительное воздействие приводит к нарушению дыхания, неотпускающий ток следует отнести к опасным.

Фибрилляционный ток – ток 30-50 мА частотой 50Гц приводит к нарушению дыхания, потере сознания, затрудняет работу сердца. При протекании тока в несколько десятых долей ампера возникает опасность нарушения работы сердца. Может произойти беспорядочное, некоординированное (фибрилляционное) сокращение отдельных волокон сердечной мышцы. Процесс фибрилляции сердца необратим, и ток, вызывающий его, является смертельным.

Допустимые для человека токи оценивают по трем критериям электробезопасности:

1) Первый критерий – неощутимый ток (I = 0,6 мА), который не вызывает нарушений деятельности организма и допускается для длительного протекания через тело человека при обслуживании электрооборудования.

2) В качестве второго критерия принимают отпускающий ток (I = 6 мА). Действие такого тока на человека допустимо, если длительность его протекания не превышает 30 с.

3) Третьим критерием является неотпускающий ток, не превосходящий пороговое значение фибрилляционного тока и действующий кратковременно (до 1 с).

Степень тяжести электрического поражения зависит от многих факторов: сопротивления организма, величины, продолжительности действия, рода и частоты тока, пути его в организме, условий внешней среды.

Воздействие напряжения прикосновения и напряжения шага наиболее распространенные варианты действия электрического тока на человека.

Напряжение прикосновения – напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Возможны два варианта таких прикосновений с разной степенью опасности. Первый, наиболее опасный, – одновременное прикосновение к двум линейным проводам и второй, менее опасный (таких случаев больше) – прикосновение к одной фазе (рис. 1).

Рис. 1

«Схемы включения» человека в электрическую цепь

Напряжение шага возникает между ногами человека, стоящего на земле, из-за разности потенциалов на поверхности земли при растекании в земле тока замыкания на землю. Напряжение шага отсутствует, если человек стоит или на линии равного потенциала или вне зоны растекания тока, т. е. на расстоянии более 20 м от заземлителя.

Исход электропоражения зависит и от физического состояния человека. Если он болен, утомлен или находится в состоянии опьянения, душевной подавленности, то действие тока особенно опасно.

Наиболее опасным для человека является переменный ток с частотой 50 - 500 Гц. Способность самостоятельного освобождения от тока такой частоты у большинства людей сохраняется при очень малом токе (до 10 мА), постоянный ток тоже опасен, но самостоятельно освободиться от него можно при несколько больших значениях (до 20 - 25 мА). Безопасным можно считать ток порядка 70 микроампер.

Ток, проходящий через тело человека, зависит от напряжения электроустановки и сопротивления всех элементов цепи, по которой он протекает, в том числе от сопротивления тела человека. Электрическое сопротивление тела человека складывается из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей. Наибольшее сопротивление имеет верхний роговой слой кожи, толщина которого составляет доли мм. Если кожа сухая, неповрежденная, сопротивление ее велико и при напряжении 10 В составляет около 100 КОм. При наличии повреждений на теле его сопротивление снижается Чем выше напряжение, тем скорее возможен пробой кожи. В инженерных расчетах, при проектировании различных устройств защиты сопротивление тела человека принимается равным 1кОм.

Не маловажный фактор, определяющий опасность поражения электрическим током, длительность воздействия. Чем меньше время воздействия (менее I сек), тем меньше вероятность поражения.

Если на пути тока оказываются жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг, то опасность поражения весьма велика, поскольку ток воздействует непосредственно на эти органы.

Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть лишь через центральную нервную систему.

Поскольку сопротивление кожи на разных участках тела различно, исход поражения зависит от места соприкосновения с токоведущими частями. Возможных путей тока в теле человека, которые именуются также петлями тока, очень много. Наиболее распространенные из них (6 петель): рука-рука, правая рука -ноги, левая рука - ноги, нога-нога, голова - ноги, голова - руки.

Наиболее опасными являются петли голова - руки и голова - ноги, когда ток может проходить через головной и спинной мозг. К счастью эти петли возникают относительно редко

Дата добавления: 2015-07-26