Проходя через организм человека, электрический ток вызывает:
1.термическое действие;
2.электролитическое действие;
3.биологическое действие.
Термическое действие проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве участков тела.
Электролитическое действие проявляется в разложении крови и других органических жидкостях.
Биологическое действие проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
Электротравмы:
1.электрические ожоги;
2.электрознаки;
3.металлизация кожи;
4.электроофтальмия;
5.механические повреждения.
Электрический ожог делится на токовый и дуговой. Дуговой ожог возникает при напряжении более 1кВ и, как правило, температура дуги более 3,5 С. Токовый ожог обусловлен прохождением электрического тока через тело человека в результате контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.
Электрические знаки – четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи, подвергшейся действию тока. Они бывают в виде царапин, ран, порезов. В большинстве случаев они безболезненные.
Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла. Это может произойти при коротких замыканиях и отключении рубильников под нагрузкой.
Электроофтальмия – поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электродуги.
Механические повреждения возникают в результате резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием электрического тока. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов, даже переломы костей. Эти повреждения являются серьезными травмами, требующими длительного лечения.
Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током.
1.Электрическое сопротивление тела человека.
2.Величина разности потенциалов в электрической цепи.
3.Продолжительность воздействия.
4.Путь тока через тело человека.
5.Род и частота электрического тока.
6.Индивидуальные свойства человека.
7.Условия внешней среды.
1. Электрическое сопротивление тела человека .
Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожи. Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже, измеренное при 20 В, колеблется от 3-100 кОм, а сопротивление внутренних слоев составляет 300-500 Ом. Электрическое сопротивление тела человека является комплексной величиной, состоит из активного и емкостного, но, как правило, емкостным пренебрегают. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук на участке выше ладони, особенно на участках, обращенных к туловищу. С увеличением времени воздействия сопротивление тела человека падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению сосудов и усилению снабжения этого участка кровью, а соответственно увеличению потовыделения.
Ощутимый ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Для переменного тока – это 0,6-1,5 мА, для постоянного тока 5-7 мА.
Неотпускающий ток - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм непреодолимые судорожные сокращения. Для переменного тока – это 10-15 мА, для постоянного тока 50-60 мА.
Фибрилляционный ток – электрический ток, при котором могут возникнуть несинхронные сокращения сердечной мышцы. Пороговый ток для переменного тока составляет 100 мА, для постоянного – 300 мА. При длительности воздействия 1-2 секунды по пути рука - рука или рука - ноги фибрилляционный ток может достичь 5 А. Более 5 А фибрилляцию сердца не вызывает – происходит мгновенная остановка сердца.
5. Род и частота электрического тока.
Постоянный ток приблизительно в 4-5 раз безопаснее переменного. Значительно меньшая опасность поражения постоянным током подтверждается практикой эксплуатации электрических установок. Это положение справедливо лишь для напряжений 250-300 В. Но большую опасность представляет переменный ток с частотой 50-1000 Гц, при дальнейшем повышении частоты опасность поражения уменьшается и полностью исчезает при частоте 45-50 кГц.
6. Индивидуальные свойства человека.
Установлено, что физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают люди, страдающие заболеваниями сердечно-сосудистой системы, кожи, органов внутренней секреции.
7. Условия внешней среды.
Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы разрушающе действуют на изоляцию электрооборудования. Воздействие тока на человека усугубляют также токопроводящие полы и близко расположенные к электрическому оборудованию металлические и заземленные конструкции.
Помещения по опасности поражения электрическим током делятся на:
1) помещения без повышенной опасности;
2) помещения с повышенной опасностью, которые характеризуются наличием одного из следующих условий:
Сырость или токопроводящая пыль;
Токопроводящие полы;
Высокая температура помещения (более 35 С);
Возможность одновременного прикосновения человека к заземленным металлоконструкциям с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования с другой.
3) особо опасные помещения – характеризуются наличием одного из условий:
Особой сырости (относительная влажность приблизительно 100%);
Наличие химически активной или органической среды;
Наличие одновременно двух или более условий повышенной опасности.
Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:
Значение тока, проходящего через тело человека,
Электрического сопротивления человека,
Уровня приложенного к человеку напряжения,
Продолжительности воздействия электрического тока,
Пути тока через тело человека,
Рода и частоты электрического тока,
Условий внешней среды и других факторов.
Электрическое сопротивление тела человека.
Тело человека является проводником электрического тока, правда, неоднородным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожи.
Кожа состоит из двух основных слоев: наружного – эпидермиса и внутреннего – дермы. Наружный слой – эпидермис, в свою очередь, имеет несколько слоев, из которых самый толстый верхний слой называется роговым. Роговой слой в сухом незагрязненном состоянии можно рассматривать как диэлектрик: его объемное удельное сопротивление достигает 10 5 – 10 6 Ом·м, что в тысячи раз превышает сопротивление других слоев кожи, сопротивление дермы незначительно: оно во много раз меньше сопротивления рогового слоя.
Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении 15-20 В) колеблется от 3 до 100 кОм и более, а сопротивление внутренних слоев тела составляет всего 300-500Ом.
В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты применяют сопротивление тела человека, равное 1000 Ом.
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.
Повреждения рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и др.) снижают сопротивление тела до 500-700 Ом, что увеличивает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом.
Загрязнение кожи вредными веществами, хорошо проводящими электрический ток (пыль, окалина и т.п.) приводят к снижению ее сопротивления.
На сопротивление тела оказывает влияние и площадь контактов, а также 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, тыльной стороны кисти и др. Кожа ладоней и подошв имеет сопротивление, во много раз превышающее сопротивление кожи других участков тела.
С увеличением тока и времени его прохождения сопротивление тела человека падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению ее сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.
С ростом напряжения, приложенного к телу человека, сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, приближаясь к сопротивлению внутренних тканей (300-500 Ом). Это объясняется электрическим пробоем рогового слоя кожи, увеличением тока, проходящего через кожу.
С увеличением частоты тока сопротивление тела будет уменьшаться, и при 10-20 кГц наружный слой кожи практически утрачивает сопротивление электрическому току.
Величина тока. Основным фактором, обуславливающим исход поражения электрическим током, является сила тока, проходящего через тело человека. Характер воздействия тока на человека в зависимости от силы и вида тока приведен в Таблице 7.1
Таблица 7.1.
Характер воздействия тока на человека (путь тока рука – нога, напряжение 220 В)
|
Переменный ток, 50 Гц |
Постоянный ток |
|
|
Начало ощущения, легкое дрожание пальцев |
Ощущений нет |
|
|
Начало болевых ощущений |
Ощущений нет |
|
|
Начало судорог в руках |
Зуд, ощущение нагрева |
|
|
Судороги в руках, трудно, но можно оторваться от электродов |
Усиление ощущения нагрева |
|
|
Сильные судороги и боли, неотпускающий ток, дыхание затруднено | ||
|
Паралич дыхания |
Судороги рук, затруднение дыхания |
|
|
Паралич дыхания при длительном протекании тока |
||
|
То же, за меньшее время |
Фибрилляция сердца при действии тока в течение 2-3 с, паралич дыхания |
Ощутимый ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Ощутимые раздражения вызывает переменный ток силой 0,6-1,5 А и постоянный – силой 5-7 А. Указанные значения являются пороговыми ощутимыми токами; с них начинается область ощутимых токов.
Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговый не отпускающий ток составляет 10-15 мА переменного тока и 50-60 мА постоянного тока. При таком токе человек уже не может самостоятельно разжать руку, в которой зажата токоведущая часть и оказывается как бы прикованным к ней.
Фибрилляционный ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА переменного тока и 300 мА постоянного тока при длительности воздействия 1-2 с. по пути рука-ноги или рука-рука. Фибрилляционный ток может достичь 5А. Ток больше 5А фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит мгновенная остановка сердца.
Продолжительность воздействия электрического тока . Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Опасность поражения током вследствие фибрилляции сердца зависит от того, с какой фазой сердечного цикла совпадает время прохождения тока через область сердца. Если длительность прохождения тока равна или превышает время кардиоцикла (0,75-1с), то ток «встречается» со всеми фазами работы сердца (в том числе наиболее уязвимой), что весьма опасно для организма. Если же время воздействия тока меньше продолжительности кардиоцикла на 0,5 с или более, то вероятность совпадения момента прохождения тока с наиболее уязвимой фазой работы сердца, а, следовательно, и опасность поражения резко уменьшаются. Указанное обстоятельство используется в быстродействующих устройствах защитного отключения, где время срабатывания менее 0,2 с.
Путь тока через тело человека. Играет существенную роль в исходе поражения, так как ток может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг и др. Влияние пути тока на исход поражения определяется также сопротивлением кожи на различных участках тела.
Возможных путей тока в теле человека, которые также называются петлями тока, достаточно много. Наиболее часто встречающиеся петли тока: рука-рука, рука-ноги, нога-нога. Наиболее опасны петли голова-руки и голова-ноги.
Род и частота электрического тока . Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного. Это положение справедливо лишь для напряжений до 250-300В. При более высоких напряжениях постоянный ток более опасен, чем переменный (с частотой 50 Гц).
С увеличением частоты переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, что приводит к увеличению тока, проходящего через человека, следовательно, опасность поражения увеличивается.
Условия внешней среды. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разрушающе действующие на изоляцию электроустановок, а также высокая температура окружающего воздуха понижают электрическое сопротивление тела человека, что еще больше увеличивает опасность поражения его током.
В зависимости от наличия перечисленных условий, повышающих опасность воздействия тока на человека, все помещения делят по опасности поражения человека электрическим током на следующие классы: (Таблица 7.2.)
Таблица 7.2.
Классификация помещений по опасности поражения электрическим током
Критерии безопасности электрического тока. При проектировании, расчете и эксплуатационном контроле защитных систем руководствуются допустимыми значениями тока при данном пути его протекания и длительности воздействия в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82.
При длительном воздействии допустимый ток принят в 1 мА. При продолжительности воздействия до 30 с – 6 мА. При воздействии 1 с и менее величины токов приведены в таблице 7.3., однако, они не могут рассматриваться как обеспечивающие полную безопасность, и принимаются в качестве практических допустимых с достаточно малой вероятностью поражения.
Таблица 7.3.
Практически допустимые величины тока
Эти токи считаются допустимыми для наиболее вероятных путей их протекания в теле человека: рука-рука, рука-ноги, и нога-нога.
Воздействие тока на организм человека по характеру и последствиям поражения зависит от следующих факторов:
- величины тока;
- длительности воздействия тока;
- частоты и рода тока;
- приложенного напряжения;
- сопротивления тела человека;
- пути прохождения тока через тело человека;
- состояния здоровья человека;
- фактора внимания.
Исход поражения электрическим током в целом определяется количеством «поглощенной» организмом энергии протекания электротока.
Величина тока, протекающего через тело человека, зависит от напряжения, прикосновения и сопротивления тела человека.
I Ч = U ПР / R Ч
Сопротивление тела человека – величина нелинейная, зависящая от многих факторов: от сопротивления кожи (сухая, влажная, чистая, поврежденная и т.д.); от величины тока и приложенного напряжения; от длительности протекания тока.
Наибольшим сопротивлением обладает верхний роговой слой кожи:
- при снятом роговом слое RЧ = 600-800 Ом;
- при сухой неповрежденной коже RЧ = 10-100 кОм;
- при увлажненной коже RЧ = 1000 Ом.
По решению МЭК (Междунарородной электротехнической комиссии), в расчетах по обеспечению защиты от электротравматизма сопротивление человека принимают равным 1 кОм, т.е. RЧ = 1000 Ом.
С ростом тока, проходящего через человека, его сопротивление уменьшается, т.к. при этом увеличивается нагрев кожи и растет потоотделение. По этой же причине снижается RЧ с увеличением длительности протекания тока. Чем выше приложенное напряжение, тем больше ток через человека и тем быстрее снижается сопротивление кожи человека.
Оказывается, что биологическая ткань реагирует на электрическое раздражение только в момент возрастания или убывания тока.
Постоянный ток, как не изменяющийся во времени по величине и напряжению, ощущается только в моменты включения и отключения от источника. Обычно его действие тепловое (при длительном включении). При больших напряжениях он может вызывать электролиз ткани и крови. По мнению многих исследователей, постоянный ток напряжением до 450 В менее опасен, чем переменный ток того же напряжения.
Большинство исследователей пришли к выводу, что переменный ток промышленной частоты 50-60 Гц является наиболее опасным для организма.
Это объясняется следующим образом. При приложении к клетке постоянного тока частицы внутриклеточного вещества расщепляются на ионы разного знака, которые устремляются к внешней оболочке клетки. Если на клетку воздействует ток переменной частоты, то, следуя за изменениями полюсов переменного тока, ионы будут перемещаться то в одну, то в другую сторону. При некоторой частоте тока ионы будут успевать проходить двойную ширину клетки (туда и обратно). Эта частота и соответствует наибольшему возмущению клетки и нарушению ее биохимических функций (50-60 Гц).
С увеличением частоты переменного тока амплитуда колебаний ионов уменьшается, и при этом происходит меньшее нарушение биохимических функций клетки. При частоте порядка 500 кГц этих изменений уже не происходит. Здесь опасным для человека являются ожоги от теплового воздействия тока.
Оказывается, что ток в теле человека проходит не обязательно по кратчайшему пути. Наиболее опасным является прохождение тока через дыхательные органы и сердце по продольной оси (от головы к ногам).
Часть общего тока, проходящего через сердце:
- путь рука - рука – 3,3% общего тока;
- путь левая рука - ноги – 3,7% общего тока;
- путь правая рука - ноги – 6,7% общего тока;
- путь нога - нога – 0,4% общего тока.
Исход поражения при воздействии электрического тока зависит от психического и физического состояния человека.
При заболеваниях сердца, щитовидной железы и т.п. человек подвергается более сильному поражению при меньших значениях тока, т.к. в этом случае уменьшается электрическое сопротивление тела человека и уменьшается общая сопротивляемость организма внешним раздражителям. Отмечено, например, что для женщин пороговые значения токов примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. Это объясняется более тонкой кожей женщин.
При применении спиртных напитков сопротивление тела человека падает, уменьшается сопротивляемость организма человека и внимание. Исход поражения становится все более серьезным.
При собранном внимании сопротивление организма повышается и вероятность поражения несколько снижается.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт)»
Кафедра поискового и аварийно-спасательного обеспечения полетов
Реферат
Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током
Составитель: Дьяченко М.В
Руководитель: Шуреков В.В
Ульяновск 2014
Введение
1. Влияние электрического тока на человеческий организм
1.1 Виды поражений электрическим током
1.2 Электрический удар
1.3 Электрическое сопротивление тела человека
1.4 Основные факторы, влияющие на исход поражения током
2. Условия и причины, при которых происходит поражение током
3. Меры по обеспечению электробезопасности на производстве
3.1 Организационные меры защиты
3.2 Организационно-технические меры защиты
Заключение
Список использованной литературы
В ведение
Россия - страна рабочая. По статистическим данным на январь 2014г, численность экономически активного населения в России - 52% (74,6млн. чел.). Процент безработных на январь 2014г. составляет 5,6%, т.е. 4,2млн. чел. Таким образом, работающих у нас в стране - 70,4 млн. чел.
Примечательно, что почти все профессии на сегодняшний день так или иначе соприкасаются с использованием электричества.
Электрический ток представляет серьёзную опасность для жизни человека, поэтому задача обеспечения электробезопасности весьма и весьма серьёзна.
Электробезопасность - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Различают постоянный и переменныйэлектрический ток. Сегодня распространено использование переменного тока частотой от 50 Гц до 300 ГГц.
Разберем этот диапазон более подробно:
1. Ток промышленной частоты, 50 Гц, используется в системах электрификации производства и быта.
2. Ток низкой частоты, 3-300 кГц - в радиовещании, при плавке, сварке, термообработке металлов.
3. Ток средней частоты, 0,3-3,0 МГц - в радиовещании, при индуктивном нагреве металлов и других материалов.
4. Ток высокой частоты, 3,0-30 МГц - в радиовещании, телевидении, в медицине, при сварке полимеров.
5. Ток очень высокой частоты, 30-300 МГц - в радиовещании, телевидении, в медицине, при сварке полимеров.
6. Ток ультравысокой частоты, 0,3-3,0 ГГц - в радиолокации, в многоканальной радиосвязи, в радиоастрономии при стерилизации и приготовлении пищи и др.
7. Ток сверхвысокой частоты. 3-30 ГГц
8. Ток крайне высокой частоты, 30-300 ГГц.
В этой работе я рассмотрю факторы, определяющие опасность поражения электрическим током и основные причины электротравм, а также меры по их недопущению и предупреждению.
1. Влияние электрического тока на человеческий организм
1.1 Вид ы поражений электрическим током
Проходя через организм, электрический ток производит 3 вида воздействия: термическое, электролитическое и биологическое .
Термическое действие проявляется в ожогах наружных и внутренних участков тела, нагреве кровеносных сосудов и крови и т.п., что вызывает в них серьёзные функциональные расстройства.
Электролитическое действие выражается в разложении крови и другой органической жидкости, вызывая тем самым значительные нарушения их физико-химических составов и ткани в целом.
Биологическое действие выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе мышц сердца и лёгких. При этом могут возникнуть различные нарушения в организме, включая механическое повреждение тканей, а также нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.
Различают два основных вида поражения организма : электрические травмы и электрические удары. Часто оба вида поражения сопутствуют друг другу. Тем не менее они различны и должны рассматриваться раздельно.
Электрические травмы - это чётко выраженные местные нарушения целостности тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Обычно это поверхностные повреждения, то есть поражения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей.
Опасность электрических травм и сложность их лечения обуславливаются характером и степенью повреждения тканей, а также реакцией организма на это повреждение.
Обычно травмы излечиваются и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. Иногда (обычно при тяжёлых ожогах) человек погибает. В таких случаях непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током. Характерные виды электрических травм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи и механические повреждения.
Электрический ожог - самая распространённая электрическая травма: ожоги возникают у большей части пострадавших от электрического тока (60-65 %), причём треть их сопровождается другими травмами - знаками, металлизацией кожи и механическими повреждениями.
В зависимости от условий возникновения различаются три вида ожогов :
токовый, или контактный , возникающий при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате контакта человека с токоведущей частью; этот вид ожога возникает в электроустановках относительно небольшого напряжения - не выше 1-2 кВ и является, как правило, ожогом кожи, то есть внешним повреждением;
дуговой, обусловленный воздействием на тело человека электрической дуги, но без прохождения тока через тело человека; обычно это ожоги являются результатом случайных коротких замыканий в электроустановках 220-6000 В, например, при работах под напряжением на щитах и сборках, при выполнении измерений переносными приборами и т.п.;
смешанный , являющийся результатом действия одновременно обоих указанных факторов, то есть действия электрической дуги и прохождения тока через тело человека; этот ожог возникает, как правило, в установках более высокого напряжения - выше 1000 В. При этом дуга образуется между токоведущей частью и человеком, а ток, имеющий обычно большое значение (несколько ампер и даже десятков ампер), проходит через тело человека. В этом случае поражения носят тяжёлый характер и нередко оканчиваются смертью пострадавшего, причём тяжесть поражения возрастает с ростом напряжения электроустановки.
Электрические знаки, именуемые также знаками тока или электрическими метками, представляют собой чётко очерченные пятна серого или бледно-жёлтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшегося действию тока. Часто знаки имеют круглую или овальную форму с углублением в центре; размеры знаков 1-5 мм. Поражённый участок кожи затвердевает подобно мозоли. Как правило, электрические знаки безболезненны и лечение их заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой кожи сходит и поражённое место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность. Знаки возникают довольно часто - примерно у 20 % пострадавших от тока.
Металлизация кожи - проникновение в кожу мельчайших частичек расплавленного под действием электрической дуги металла. Такое явление встречается при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой и т.п. Поражённый участок кожи имеет шероховатую, жёсткую поверхность. Иногда наблюдается покраснение кожи, вызванное ожогом, за счёт тепла, занесённого в кожу металлом. Пострадавший ощущает на поражённом участке напряжение кожи от присутствия в ней инородного тела, а в некоторых случаях испытывает боль от ожогов.
Обычно с течением времени больная кожа сходит и поражённый участок приобретает нормальный вид. Вместе с тем исчезают и все болезненные ощущения, связанные с этой травмой.
Металлизация кожи наблюдается примерно у каждого десятого из пострадавших. Причём в большинстве случаев одновременно с металлизацией происходит ожог электрической дугой, который почти всегда вызывает более тяжёлые поражения.
Механические повреждения являются следствием резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей.
1.2 Электрический удар
Электрический удар - это возбуждение живых тканей электрическим током, проходящим через организм, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода отрицательного воздействия тока на организм электрические удары могут быть условно разделены на следующие 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, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.
Клиническая (или “мнимая”) смерть - переходный период от жизни к смерти, наступающей с момента прекращения деятельности и лёгких. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни, он не дышит, сердце его не работает, болевые раздражения не вызывают никаких реакций, зрачки глаз расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме ещё полностью не угасла, ибо ткани его умирают не сразу и не сразу угасают функции различных органов. Эти обстоятельства позволяют восстановить угасающие или только что угасшие функции организма, то есть оживить умирающий организм.
Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки головного мозга, с деятельностью которого связаны сознание и мышление. Поэтому длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга; в большинстве случаев она составляет 4-5 мин, а при гибели здорового человека от случайной причины, например, от электрического тока, - 7-8 мин.
Биологическая (или истинная) смерть - необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур; она наступает по истечении периода клинической смерти.
Причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.
Прекращение сердечной деятельности является следствием воздействия тока на мышцу сердца. Такое воздействие может быть прямым, когда ток протекает непосредственно в области сердца, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этой области. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция, то есть хаотически быстрые и разновременные сокращения волокон (фибрилл) сердечной мышцы, при которых сердце перестаёт работать как насос, в результате чего в организме прекращается кровообращение.
Прекращение дыхания как первопричина смерти от электрического тока вызывается непосредственным или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания. Человек начинает испытывать затруднения дыхания уже при токе 20-25 мА (50 Гц), усиливающееся с ростом тока. При длительном действии тока может наступить асфиксия - удушье в результате недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме.
Электрический шок - своеобразная тяжёлая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить наступить или гибель организма в результате полного угасания жизненно важных функций или полное выздоровление как результат своевременного активного лечебного вмешательства.
1.3 Электричес кое сопротивление тела человека
Тело человека является проводником электрического тока. Различные ткани тела оказывают току разное сопротивление: кожа, кости, жировая ткань - большое, а мышечная ткань, кровь и особенно спинной и головной мозг - малое. Кожа обладает очень большим удельным сопротивлением, что является главным фактором, определяющим сопротивление всего тела человека.
Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповреждённой коже (измеренное при напряжении до 15-20 В) колеблется в пределах примерно от 3000 до 100 000 Ом, а иногда и более.
Обычно при переменном токе промышленной частоты учитывают лишь активное сопротивление тела человека и принимают его равным 1000 Ом. В действительности это сопротивление - величина переменная, имеющая нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.
Состояние кожи - очень сильно сказывается на величине сопротивления тела человека. Так, повреждение рогового слоя, в том числе порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы, могут снизить полное сопротивление тела до значения, близкого к величине внутреннего сопротивления, что безусловно увеличивает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает и увлажнение кожи водой или за счёт пота, а также загрязнение кожи проводящей пылью или грязью.
Поскольку у одного итого же человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела, то на сопротивление в целом сказывается место приложения контактов, а также их площадь. Величина тока и длительность его прохождения через тело оказывают непосредственное влияние на полное сопротивление: с ростом тока и времени его прохождения сопротивление падает, поскольку при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению её сосудов, а следовательно к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.
1.4 Основные факторы, вл ияющие на исход поражения током
Величина электрического тока, проходящего через тело человека, является основным фактором, обусловливающим исход поражения. Вместе с тем большое значение имеют длительность воздействия тока, его частота, а также некоторые другие факторы. Сопротивление тела человека и величина приложенного к нему напряжения также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют величину тока, проходящего через человека.
Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока малой величины: 0.6-1,5 мА при переменном токе с частотой 50 Гц и 5-7 мА при постоянном токе. Этот ток называется порогом ощутимых токов или пороговым ощутимым током. Бульшие токи вызывают судороги мышц и неприятные болезненные ощущуния, которые с ростом тока усиливаются и распространяются на всё бульшие участки тела. При 10-15 мА боль становиться едва переносимой, а судороги мышц рук оказываются настолько значительными, что человек не в состоянии их преодолеть; в результате он не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, он не может отбросить от себя провод и т.п., то есть он не в состоянии самостоятельно нарушить контакт с токоведущей частью и оказывается как бы прикованным к ней. Такой же эффект производят и токи бульшей величины. Все это токи носят название неотпускающих, а наименьший из них - 10-15 мА при частоте 50 Гц (и 50-80 мА при постоянном токе) называется порогом неотпускающих токов или пороговым неотпускающим током.
Ток 25-50 мА при частоте 50 Гц воздействует на мышцы не только рук, но и туловища, в том числе и на мышцы грудной клетки, в результате чего дыхание сильно затрудняется. Длительное воздействие этого тока может вызвать прекращение дыхания, после чего спустя некоторое время наступит смерть от удушья. Ток более 50 мА вплоть до 100 мА при 50 Гц ещё быстрее нарушает работу лёгких и сердца. Однако в этом случае, как и при меньших токах, первыми по времени поражаются лёгкие и затем - сердце.
Переменный ток от 100 мА до 5 А при частоте 50 Гц и постоянный от 300 мА до 5 А действуют непосредственно на мышцу сердца, что весьма опасно для жизни, поскольку спустя 1-2с с момента замыкания цепи этого тока через человека может наступить фибрилляция. При этом прекращается кровообращение и в организме возникает недостаток кислорода, что, в свою очередь, приводит к прекращению дыхания, то есть наступает смерть. Эти токи называют фибрилляционными, а наименьший из них - пороговым фибрилляционным током.
Ток более 5 А, как правило, фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит немедленная остановка сердца , минуя состояние фибрилляции, а также паралич дыхания. В случае, если действие тока было кратковременным (до 1-2с) и не вызвало повреждение сердца (в результате нагрева, ожога и т.п.), то после отключения тока сердце, как правило, самостоятельно возобновляет нормальную деятельность. Дыхание про этом самостоятельно не восстанавливается и требуется немедленная помощь пострадавшему в виде искусственного дыхания.
Длительность прохождения тока через живой организм существенно влияет на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжёлого поражения или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань растёт величина этого тока, повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой Т сердечного цикла (0,2с).
Путь тока в теле пострадавшего играет существенную роль в исходе поражения . Если на пути тока оказываются жизненно важные органы - сердце, органы дыхания, головной мозг, то опасность поражения весьма велика, поскольку ток воздействует непосредственно на эти органы. Когда ток проходит по иным путям, то воздействие на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным, благодаря чему вероятность тяжёлого поражения резко снижается. Так как сопротивление кожи на разных участках тела различно, то влияние пути тока на исход поражения зависит и от места приложения токоведущих путей к телу пострадавшего.
Возможных путей тока в теле человека очень много; наиболее часто встречаются следующие: правая рука - ноги, левая рука - ноги, рука - рука и нога - нога. Опасность того или иного пути тока можно оценивать по тяжести поражения, а также по значению тока, протекающего через сердце, при данной петле.
Известно, что значение тока, проходящего через сердце человека (в процентах от величины общего тока, проходящего через тело), составляет при пути правая рука - ноги - 6,7 %; левая рука - ноги - 3,7 %; рука - рука - 3,3 %; нога - нога - 0,4 % .
Таким образом наиболее опасным является путь правая рука - ноги, а наименее опасным - путь нога - нога.
Постоянный ток, как показывает практика, примерно в 4-5 раз безопаснее, чем переменный ток промышленной частоты (50 Гц) . Однако это справедливо для относительно небольших напряжений - до 250-300 В. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.
Индивидуальные свойства человека играют заметную роль в исходе поражения. 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, прежде всего болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, лёгких, нервными болезнями и др.
2. Условия и причины , при которых происходит поражение током
Причины поражения электрическим током:
§ прикосновение к токоведущим частям, оголенным проводам, контактам электроприборов, рубильников, ламповых патронов, предохранителей, находящихся под напряжением;
§ прикосновение к частям электрооборудования, металлическим конструкциям сооружений и т.п., в обычном состоянии не находящихся, но в результате повреждения (пробоя) изоляции оказавшихся под напряжением:
§ нахождение вблизи места соединения с землей оборванного провода электросети;
§ нахождение в непосредственной близости от токоведущих частей, находящихся под напряжением выше 1000 В;
§ прикосновение к токоведущей части и мокрой стене или металлической конструкции, соединенной с землей;
§ одновременное прикосновение к двум проводам или другим токоведущим частям, которые находятся под напряжением;
§ несогласованные и ошибочные действия персонала (подача напряжения на установку, где работают люди; оставление установки под напряжением без надзора; допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д.).
Человек попадает под воздействие электрического тока при случайном прикосновении к токоведущим частям электроустановки или приближении на недопустимо близкое расстояние, при возникновении в электроустановке аварийного режима; при несоответствии параметров электроустановки нормам, а также при нарушении правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок.
Таблица 1. Статистические данные о причинах попадания людей под напряжение
|
Причина поражения |
% от всех электротравм |
|
|
Прикосновение к открытым токоведущим частям, находящимся под напряжением |
||
|
Прикосновение к проводящим частям оборудования, оказавшимся под напряжением в результате повреждения изоляции |
||
|
Прикосновение к токоведущим частям, покрытым изоляцией, потерявшей свои свойства; касание токоведущих частей предметами с низким электрическим сопротивлением |
||
|
Соприкосновение с полами, стенами, элементами конструкций, грунтом, оказавшимися под напряжением вследствие аварийного замыкания на землю |
||
|
Поражение через электрическую дугу |
фактор поражение электрический ток
При рассмотрении условий возникновения электрической цепи через тело человека различают прямой контакт человека с токоведущими частями и косвенный. Прямой контакт возникает, как правило, в результате нарушения правил техники безопасности и эксплуатации электроустановок, а косвенный - при пробое изоляции на корпус оборудования.
Замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическими нетоковедущими частями электроустановки. Замыкание на землю - случайное электрическое соединение токоведущей части с землёй или нетоковедущими проводящими конструкциями или предметами, не изолированными от земли.
Ток через тело человека проходит в том случае, когда человек одновременно касается двух точек, между которыми существует напряжение. Величина поражающего тока зависит от того, каких частей электроустановки касается человек, то есть от условий поражения.
Могут наблюдаться следующие условия поражения:
двухполюсное прикосновение к токоведущим частям
При двухполюсном прикосновении к токоведущим частям человек одновременно касается частями тела (например, руками) токоведущих частей оборудования.
однополюсное прикосновение к токоведущим частям
Цепь тока через тело человека в сети с изолированной нейтралью замыкается через землю и проводимости, существующие между фазами сети и землёй. В сети с заземлённой нейтралью ток замыкается через человека, землю и заземление нейтрали. Таким образом, при однополюсном прикосновении одна из точек касания - точка грунта (земли).
прикосновение к заземлённым нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением
При прикосновении к заземлённому оборудованию, оказавшемуся под напряжением, человек находится в зоне растекания тока, то есть в зоне, каждая точка которой имеет определённый электрический потенциал, обусловленный протеканием через заземлитель тока замыкания на землю.
напряжение прикосновения
Во всех случаях поражения человека током напряжение приложено ко всей цепи человека, куда входят сопротивления: тела, обуви, пола или грунта, на котором стоит человек, и т.д. Та часть напряжения, которая приходится в этой цепи на тело человека, называется напряжением прикосновения.
воздействие напряжения шага
Если человек находится вблизи заземлителя, с которого в землю стекает ток или вблизи места случайного замыкания на землю, то часть этого тока может ответвляться и проходить через ноги человека. Разность потенциалов между ступнями ног на расстоянии шага в зоне растекания тока называется шаговым напряжением. Напряжение шага определяется как напряжение между двумя точками грунта в зоне растекания тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага, на которые одновременно опираются ступни шагающего человека. Шаговое напряжение тем больше, чем ближе к заземлителю находится человек и чем больше длина его шага. Отсюда очевидны меры по предупреждению поражения шаговым напряжением - исключение возможности пребывания людей в зоне растекания тока и удаление человека из зоны, в которой возник опасный потенциал, маленькими шагами.
3. Меры по обеспечению электробезопасности на производстве
3.1 Организационные меры защиты
Инструктаж
Цель инструктажа - сообщение работникам знаний, необходимых для правильного и безопасного выполнения ими своих профессиональных обязанностей.
Различают следующие его виды.
вводный инструктаж
первичный инструктаж
периодический (повторный).
Техника безопасности
Техника безопасности - это система технических средств и приёмов работы, обеспечивающих безопасность условий труда. Это одно из важнейших мероприятий в области охраны труда.
Правильная организация рабочего места
Рабочее место - это зона приложения труда определённого работника или группы работников (бригады).
Режим труда и отдыха
Оптимальный режим труда и отдыха - это такое чередование периодов работы с периодами отдыха, при котором достигается наибольшая эффективность деятельности человека и хорошее состояние его здоровья.
Оптимальный режим труда и отдыха достигается:
паузами в работе и перерывами;
сменой форм работы и условий окружающей среды;
поддержанием определённого темпа и ритма работы;
устранением монотонности и малоподвижности;
снятием нервно-психических нагрузок отдыхом в комнатах для отдыха персонала;
использованием психологического воздействия цвета, музыки и средств технической эстетики.
Применение средств индивидуальной защиты
Средства индивидуальной защиты предназначены для защиты тела, органов дыхания, зрения, слуха, головы, лица и рук от травм и воздействия неблагоприятных производственных факторов.
Электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные..
Основные электрозащитные средства для работы в электроустановках напряжением выше 1 кВ : изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения.
Дополнительные : диэлектрические перчатки, боты, ковры и колпаки; индивидуальные экранизирующие комплекты, изолирующие подставки и накладки; переносные заземления; оградительные устройства; плакаты и знаки безопасности.
Основные электрозащитные средства для работы в электроустановках напряжением до 1 кВ : изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками.
Дополнительные : диэлектрические галоши и ковры, переносные заземления, изолирующие подставки и накладки, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.
Применение предупреждающих плакатов и знаков безопасности
При работах в электроустановках существует опасность потери ориентировки работающими.
Подбор кадров
Правила техники безопасности предусматривают отбор по состоянию здоровья персонала для обслуживания действующих электроустановок.
3.2 Организационно-технические меры защиты
Изолирование и ограждение токоведущих частей электрооборудования
Чтобы исключить возможность прикосновения или опасного приближения к неизолированным токоведущим частям, должна быть обеспечена недоступность последних посредством ограждения или расположения токоведущих частей на недоступной высоте или в недоступном месте.
Применение блокировок
Блокировки используются для обеспечения недоступности неизолированных токоведущих частей. Они применяются в электроустановках, в которых часто производятся работы на ограждаемых токоведущих частях (испытательные стенды, установки для испытания изоляции повышенным напряжением и т.п.).
Переносные заземлители
Это временные заземлители, которые предназначены для защиты от поражения током персонала, производящего работы на отключённых токоведущих частях электроустановки, при случайном появлении напряжения на этих частях.
Защитная изоляция
Ш рабочая - электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки, обеспечивающая её нормальную работу и защиту от поражения электрическим током;
Ш дополнительная - электрическая изоляция, предусмотренная дополнительно к рабочей изоляции для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции;
Ш двойная - электрическая изоляция, состоящая из рабочей и дополнительной изоляции.
Изолирование рабочего места.
Заключение
Пожалуй, нет такой профессиональной деятельности, где бы не использовался электрический ток. Даже учитель зачастую прибегает к электроприборам (магнитофон, проектор, лампы освещения) - что уж говорить об остальных профессиях.
Кроме этого, нужно отметить серьезную опасность для здоровья человека, которую представляет собой электрический ток. Его воздействие на организм, являющийся проводником с сопротивлением около 1000 Ом, проявляется при соприкосновении (часто случайном) какой-либо части его тела с находящимися под напряжением компонентами электрической цепи. Это воздействие прямо зависит от характеристик тока (силы и напряжения) в цепи, а также от физического и нервно-психического состояния человека.
При электрическом ударе можно говорить о степени тяжести поражающего тока: безопасном отпускающем, раздражающем, неотпускающем и смертельно опасном токах.
Помимо прикосновения к токоведущим частям оборудования или оголённым проводам, причиной поражения электрическим током может оказаться так называемое шаговое напряжение.
Наиболее страшное последствие удара электрическим током - смерть. К счастью, она случается в этом случае довольно редко.
Для недопущения электропоражения и обеспечения электробезопасности на производстве применяют: изолирование проводов и других компонентов электрических цепей, приборов и машин; защитное заземление; зануление, аварийное отключение напряжения; индивидуальные средства защиты и некоторые другие меры.
К сожалению, повсеместное старение производственных фондов, ветшание помещений отрицательно сказывается и на качестве электропроводки. Пробои в электропроводке ведут не только к ударам током, но и являются одной из основных причин пожаров.
Список использованной литературы
1. В.Е. Анофриков, С.А. Бобок, М.Н. Дудко, Г.Д. Елистратов Безопасность жизнедеятельности: Учеб.пособие для вузов, ГУУ. Москва, ЗАО “ Финстатинформ”, 1999. 156стр.
2. Под ред. Б.А. Князевского Охрана труда. Москва, “Высшая школа”, 1972., 67стр.
3. В.И.Русин, Г.Г.Орлов, Н.М.Неделько и др. Охрана труда в строительстве. Инженерные решения: Справочник, Киев, “Будивэльнык”, 1990, 45стр.
4. Под ред. Б.А. Князевского Охрана труда в энергетике, Москва, “Энергоатомиздат”, 1985, 200стр.
5. Под общ. ред. И.С. Иванова Страны мира: Справочник, Москва, Республика, 1999, 143 стр.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Виды поражений электрическим током. Электрическое сопротивление тела человека. Основные факторы, влияющие на исход поражения током. Критерии безопасности для электрического тока. Организационные меры по обеспечению электробезопасности на производстве.
реферат , добавлен 20.04.2011
Величина тока и его действие на организм, электрическое сопротивление тела человека. Степени электрических ударов, их характеристика. Причины смерти от электрического тока. Правила электробезопасности и методы защиты от поражения электрическим током.
реферат , добавлен 16.09.2012
Сущность и значение электробезопасности, законодательные требования к ее обеспечению. Особенности действия электрического тока на организм человека. Анализ факторов, влияющих на исход поражения электрическим током. Способы защиты от этого вида поражения.
контрольная работа , добавлен 21.12.2010
Опасность поражения человека электрическим током. Влияние электрического тока на организм человека, основных параметров электротока на степень поражения человека. Условия поражения электрическим током. Опасность при замыкании тоководов на землю.
реферат , добавлен 24.03.2009
Виды поражений электрическим током, электрическое сопротивление тела человека, основные факторы, влияющие на исход поражения током. Виды защиты от опасности поражения электрическим током и принцип их действия, мероприятия по электробезопасности.
контрольная работа , добавлен 01.09.2009
Понятие и особенности электротравм. Действие электрического тока на человека. Факторы окружающей среды, электрического и неэлектрического характера, влияющие на опасность поражения человека током. Методы безопасной эксплуатации электроустановок.
реферат , добавлен 22.02.2011
Виды поражения электрическим током. Основные факторы, влияющие на исход поражения током. Основные меры защиты от поражения. Классификация помещений по опасности поражения током. Защитное заземление. Зануление. Защитные средства. Первая помощь человеку.
доклад , добавлен 09.04.2005
Основные причины электротравм. Факторы, определяющие степень воздействия электрического тока на человека. Условия поражения электрическим током. Опасность при замыкании тоководов на землю. Классификация условий работ по степени электроопасности.
учебное пособие , добавлен 01.05.2010
Виды поражения организма человека электрическим током. Факторы, определяющие исход воздействия электричества. Основные способы обеспечения электробезопасности. Оказание помощи пострадавшему от электрического тока. Безопасное напряжение, его значения.
презентация , добавлен 17.09.2013
Электротравматизм на производстве и в быту. Воздействие электрического тока на организм человека. Электротравма. Условия поражения электрическим током. Технические способы и средства электробезопасности. Оптимизация защиты в распределительных сетях.
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
| Сила тока, мА | Характер воздействия | ||
| Переменный ток 50 Гц | Постоянный ток | ||
| 0,6 – 1,5 | Начало ощущения - слабый зуд, пощипывание кожи под электродами | Не ощущается | |
| 2,0 – 4,0 | Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку | Не ощущается | |
| 5,0 – 0,7 | Болевые ощущения усиливаются во всей кисти, сопровождаясь судорогами; слабые боли ощущаются во всей руке, вплоть до предплечья | Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом | |
| 8,0 – 10 | Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки еще можно оторвать от электродов | Усиление ощущения нагрева | |
| 10 – 15 | Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов. С увеличением продолжительности протекания тока боли усиливаются | Еще большее усиление ощущения нагрева как под электродами, так и в прилегающих областях кожи | |
| 20 – 25 | Руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено | Еще большее усиление ощущения нагрева кожи, возникновение ощущения внутреннего нагрева. Незначи-тельные сокращения мышц рук | |
| 25 – 50 | Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания | Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц | |
| 50 – 80 | Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца | Ощущения очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли во всей руке и в области груди. Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей при нарушении контакта | |
| Паралич дыхания при длительном протекании тока | |||
| То же действие за меньшее время | Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд - паралич дыхания | ||
| Более 5000 | Дыхание парализуется немедленно - через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушение тканей | ||
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.