Действие электрического тока на человека и факторы влияющие на степень поражения конспект

Обновлено: 07.07.2024

Характер воздействия электрического тока на организм человека и тяжесть поражения зависят от силы тока, продолжительности его воздействия, рода и частоты, пути прохождения тока в теле. Определенное значение имеют индивидуальные свойства человека и некоторые другие факторы.

Сила тока, проходящего через тело человека, является основным фактором, обуславливающим исход поражения. Различные по величине токи оказывают различное действие на организм человека.

Различают ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные токи:

Напряжение в значительной степени определяет исход поражения, так как от него зависят сопротивление кожных покровов и сила тока, проходящего через организм человека.

Электрическое сопротивление тела человека определяется сопротивлением кожи в местах включения в электрическую цепь и сопротивлением внутренних органов. Причем сопротивление кожи составляет основную долю общего сопротивления. Наибольшим сопротивлением обладает верхний ороговевший слой кожи (эпидермис). Сопротивление тела человека изменяется в диапазоне 1-100 кОм и более.

При увлажнении, загрязнении и повреждении кожи (потовыделение, порезы, ссадины, царапины и т.д.), увеличении силы тока и времени его действия, а также увеличении площади контакта с токоведущими элементами сопротивление тела человека уменьшается до минимального значения.

Зависимость сопротивления человеческого тела от напряжения при частоте 50 Гц: а - сухая кожа; б - влажная кожа

Сопротивление внутренних тканей тела человека незначительно и составляет 300 - 500 Ом. При расчетах электрическое сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Полное сопротивление тела человека Z с учетом активного сопротивления Rh и электроемкости С тела человека определяется по формуле:

При частоте тока 50 Гц влияние емкостного сопротивления ничтожно мало и при расчетах не учитывается. Таким образом, можно считать, что сила тока, проходящего через тело человека, равна:

Продолжительность воздействия тока на организм человека во многих случаях является определяющим фактором, от которого зависит исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода.

Род и частота тока также влияют на тяжесть поражения. Наиболее опасным является переменный ток частотой 20-100 Гц. При частоте менее 20 или более 100 Гц опасность поражения током заметно снижается.

Постоянный ток одинаковой величины с переменным вызывает более слабые сокращения мышц и менее ощутим. Его действие в основном тепловое, но при значительных величинах ожоги могут быть очень тяжелыми и даже смертельными. Ток частотой свыше 500 кГц не может остановить работу сердца или легких. Однако такой ток может вызвать ожоги.

Путь тока через тело человека существенно влияет на исход поражения. Опасность поражения особенно велика, если ток, проходя через жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг, воздействует непосредственно на эти органы. Если ток не проходит через них, то его воздействие является только рефлекторным, и вероятность тяжелого поражения уменьшается.

Характеристика наиболее распространенных путей тока в теле человека:

Индивидуальные особенности человека значительно влияют на исход поражения электрическим током. Ток, вызывающий слабые ощущения у одного человека, может оказаться неотпускающим для другого. Характер воздействия тока одной и той же силы зависит от массы человека и его физического развития. Для женщин пороговые значения тока примерно в полтора раза ниже, чем для мужчин. Степень воздействия тока зависит от состояния организма. Так, в состоянии утомления и опьянения люди значительно более чувствительны к воздействию тока. Установлено, что вполне здоровые и физически крепкие люди переносят электрические удары легче, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными и другими заболеваниями.

Большое значение имеет психологическая готовность к возможной опасности поражения током. В подавляющем большинстве случаев неожиданный электрический удар приводит к более тяжелым последствиям. Когда человек ожидает удара, степень поражения значительно снижается.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ФЕДЕРАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ № 154

(ФКП ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ № 154)

Разработала преподаватель : Бутинова Т.А.

1. Опасно ли электричество?

2. Каковы последствия действия электрического тока на организм?

3. Какие факторы влияют на степень поражения электрическим током?

4. Шаговое напряжение.

5. Причины поражения электрическим током.

6. Правила поведения в случае поражения электрическим током.

- обучающая - формирование у обучающихся знаний об опасности электрического токе, его действии на организм человека, умений применять полученные знания в быту и на производстве при работе с электроинструментом и электрооборудованием;

- развивающая – развитие мышления, необходимого для развития в современных условиях жизни, памяти, познавательной активности, умения слушать и вести диалог. Анализировать и осознавать;

- воспитательная – формирование у обучающихся основ научного мировоззрения, нравственных качеств, готовности к социальному общению.

Тип урока: изучение нового материала.

2. Последовательное изложение нового материала.

3. Проверка качества восприятия изложенного материала.

5. Домашнее задание.

Сегодня мы с вами поговорим об электрическом токе. Вы хорошо знаете, какую важную роль играет электроэнергия в быту, производстве и мы уже не представляем мир без электричества. Она дает нам свет, тепло, приводит в движение различные механизмы, облегчающие труд человека. Электроэнергия заняла настолько прочное место в нашей жизни, что сейчас обойтись без нее просто невозможно.

Она наш незаменимый помощник. Но, оказывая огромную помощь людям, электроэнергия таит в себе смертельную опасность для тех, кто не знает или пренебрегает правилами электробезопасности, не умеет обращаться с бытовыми приборами и электроинструментами, нарушает правила поведения вблизи энергообъектов.

Мы не представляем свою жизнь без холодильника, телевизора, компьютера. Электричество прочно вошло в нашу жизнь, стало обыденным явлением. И мы со временем становимся беспечными, забыв о том какую опасность, таит электрический ток.

1 вопрос. Опасно ли электричество?

Преподаватель: Воздействие электричества на человека зависит от величины силы тока, времени и условий его "контакта" с человеком, а также индивидуальных особенностей организма каждого из нас.

Смертельно опасная ситуация в быту возникает тогда, когда человек, прикоснувшийся к неизолированному проводу, касается ногами земли или упирается другой рукой в заземленные предметы.

Что возможно в этом случае? Все, что угодно, — от просто неприятных ощущений, ожога или обморока, до судорог, прекращения дыхания и смертельного исхода!

При силе тока в 10 – 15 мА, человек не может самостоятельно оторваться от электропровода, а сила тока, который течет в проводах наших квартир, составляет 5 – 10 А, что смертельно опасно.

2. Каковы последствия действия электрического тока на организм? (в процессе ответа на экране появляются рисунки – следуют объяснения)

Факт действия электрического тока на человека был установлен в последней четверти XVIII века. Опасность этого действия впервые установил изобретатель электрохимического высоковольтного источника напряжения В. В. Петров. Описание первых промышленных электротравм появилось значительно позже: в 1863 г. — от постоянного тока и в 1882 г. — от переменного. Мы знаем, что тело человека является проводником. Электрический ток, проходя через организм человека, раздражает и возбуждает живые ткани организма.

Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое воздействия.

При термическом действии происходит перегрев и функциональное расстройство органов по пути прохождения тока.

Электролитическое действие тока выражается в электролизе, т.е. разложении органической жидкости в тканях организма, в том числе крови, и нарушении ее физико-химического состава.

Механическое действие приводит к разрыву тканей, расслоению, ударному действию испарения жидкости из тканей организма. Механическое действие связано с сильным сокращением мышц, вплоть до их разрыва.

Биологическое действие тока выражается в раздражении и перевозбуждении нервной системы.

Световое действие приводит к поражению глаз.

Тяжесть поражения током зависит от силы тока, прошедшего через человека, характера тока (является он постоянным или переменным, т.е. изменяющимся по величине и направлению), продолжительности его действия, а также по какому пути внутри человека он шел. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через мозг и те нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце человека.

Все это приводит к различным электротравмам.

Различают следующие виды электротравм:

- электрические ожоги, которые возникают в результате нагрева тканей человека протекающим через него электрическим током силой более 1 А;

- электрические знаки, которые представляют собой пятна серого или бледно-желтого цвета в виде мозоли на поверхности кожи в месте контакта с токоведущими частями, они, как правило, безболезненны и с течением времени сходят;

- металлизация кожи, это пропитывание поверхности кожи частицами металла при его разбрызгивании или испарении под действием электрического тока. Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность, окраска которой определяется цветом соединений металла, попавшего на кожу, она не представляет собой опасности и с течением времени исчезает, как и электрические знаки.

- механические повреждения, в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока (разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей);

- электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз;

- электрический удар, при котором поражается (или создается угроза поражения) всего организма из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов;

- электрический шок – это тяжелая нервнорефлекторная реакция организма на раздражение электрическим током, когда возникают глубокие расстройства дыхания, кровообращения, нервной системы и других систем организма.

Однако действие электрического тока на человеческий организм может быть не только отрицательным, но и положительным.

Это используют в медицине.

Например, при радикулите, невралгии и некоторых других заболеваниях применяют гальванизацию: приложив к пациенту электроды, пропускают через него слабый постоянный ток. Это оказываетболеутоляющий эффект, улучшает кровообращение и т.д.

Посредствомэлектрических раздражений мозга (электрошоком) лечат некоторыепсихические заболевания; у больного при этом возникает судорожныйприпадок, по истечении которого он засыпает.

Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогают иногда предотвратить смерть пациента при тяжелом нарушении сердечной деятельности.

3. Какие факторы влияют на степень поражения электрическим током?

Прежде чем ответить на этот вопрос, вспомним, что опасней для человека: сила тока или напряжение? Почему?

На степень поражения электрическим током большое влияние оказывает величина тока и напряжения, продолжительность протекания, путь протекания, род тока, его частота, сопротивление тела человека, психофизического состояния человека.

Величина тока является главным фактором, от которого зависит исход поражения.

ГОСТ 12.1.009 – 76 предусматривает три пороговых значения электрического тока по воздействию на человека:

1. Ощутимый ток – вызывает при прохождении через организм ощутимые раздражения, а пороговое значение 0,5 – 1,5мА;

2. Не отпускающий ток – вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, наименьшее значение не отпускающего 10 – 15мА. Например, не отпускающий ток для одних людей может быть пороговым ощутимым для других.

Характер действия тока одной и той же силы зависит от массы человека и его физического развития. Установлено, что для женщин пороговые значения тока примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин.

3. Фибриляционный ток – 100 мА. Фибрилляция сердца – хаотическое сокращение волокон сердечной мышцы (фибрилл), сердце не может гнать кровь по сосудам.

Считают, что электрический ток вызывает паралич сердца. Интересно, что сила тока 0,05 – 0,1 А представляет наибольшую опасность для человека.

При силе тока, значительно большей 0,1 А смерть не наступает, но возможны тяжелые ожоги. В литературе описаны случаи, когда во время казни на ―электрическом стуле сильный ток не давал сразу желаемого эффекта и человек буквально начинал гореть, прежде чем наступала смерть.

Наибольшее число поражений от электрического тока приходится на установки напряжением до 1000 В. Относительно безопасным для человека в сырых помещениях принято считать напряжение до 12 В, в сухих помещениях – до 36 В. В этих случаях величина тока, проходящего через тело человека, не превысит 10 мА. Напряжения 12-42 В называют малыми напряжениями.

Протеканию тока в теле человека оказывают сопротивление кожа и внутренние органы. Сухая кожа человека имеет сопротивление около 100кОм, влажная – около 1 кОм, а внутренние органы – 0,5…1 кОм. Однако при проведении расчетов общее сопротивление тела принимается равным 1кОм.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на исход поражения вследствие того, что со временем резко нарастает ток за счетуменьшения сопротивления тела и накапливаются отрицательныепоследствия воздействия тока на организм. Через 30 с сопротивление телачеловека протеканию тока падает примерно на 20 %, а через 90 с – на 70 %.

Род и частота тока также определяют степень поражения. Наиболееопасным является переменный ток с частотой 50 Гц. При частоте меньше 20или больше 1000 Гц опасность тока заметно снижается.

Индивидуальные особенности организма человека значительно влияютна исход поражения электрическим током.

Степень действия тока зависит от состояния нервной системы и всего организма. Так, в состоянии возбуждения нервной системы, депрессии, болезни (особенно болезней кожи, сердечно-сосудистой системы, нервной системы и др.) и опьянения люди более чувствительны к протекающему через них току.

4. Почему опасно находиться вблизиоборванного провода лежащего на земле?

Земля, являясь проводником электрического тока, становится как бы продолжением провода. Путь тока не прерывается, и он растекается по земле. Поражение электрическим током происходит тогда, когда ноги касаются двух точек земли, которые имеют разный потенциал. Точка, расположенная ближе к проводу – больший, чем дальше от провода – меньший. А разность потенциалов между двумя точками и есть напряжение.

При входе в зону шагового напряжения человеку грозит опасность, если даже он не коснулся провода. Покинуть опасную зону можно шагами без отрыва ступней ног от земли и без создания разрыва между стопами.

ПРАВИЛА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЗОНЕ ШАГОВОГО НАПРЯЖЕНИЯ

· Нельзя перемещаться бегом или обычным шагом к лежащему на земле проводу или человеку

· Отбросит провод сухой палкой

· Необходимо как можно быстрее отключить электроснабжение

Во избежание несчастного случая каждый из вас должен знать, что места возможного поражения электрическим током обозначаются специальными предупредительными знаками. Пренебрегать ими, а тем более снимать их, не допустимо.

Однажды в колодце растрескался изолятор, и разъединитель повис на проводе в нескольких сантиметрах от стенки. Прошел дождь, и мостовая стала проводящей и податливой. Когда рядом с колодцем проехала груженая телега, мостовая прогнулась — и провод замкнуло на колодец.

Неожиданная гибель лошади вызвала интерес людей, прибыл конный патруль. Телегу оттащили, и короткое замыкание прекратилось. В это время дежурный по подстанции проверил сопротивление изоляции и, посчитав отключение ложным, подал ток.

Разъединитель с колодцем образовали электрическую дугу, и на мостовой снова возникло шаговое напряжение, погибли две милицейские лошади.

Преподаватель: Вопросов у вас много, на все вы получите со временем ответы.

А сейчас я вас хочу спросить – где вас могут подстерегать опасности поражения электрическим током?

Обучающие по очереди перечисляют объекты опасности. Во избежание несчастного случая каждый из вас должен знать, что места возможного поражения электрическим током обозначаются специальными предупредительными знаками. Пренебрегать ими, а тем более снимать их, не допустимо.

Перед вами только часть знаков, более подробно мы рассмотрим их на следующих уроках.

А чтобы избежать беды нужно твердо помнить не сложные правила и знать причины поражения электрическим током.

5.Причины поражения электрическим током:

1.Технические- обусловлены несоответствием электроустановок и защитных средств, требованиям электробезопасности.

2.Организационно-технические - невыполнение или неполное выполнение организационных или технических мероприятий, несоблюдение правил электробезопасности, несвоевременная замена неисправных электоустановок, использование непроектных установок.

3.Организационно - социальные – нарушение производственной и технологической дисциплины, привлечение к работе лиц, не оформленных приказом, не имеющих квалификации, отсутствие контроля.

Преподаватель: Особо стоит сказать о кражах проводов, цветных и черных металлов с энергообъектов. Эти противозаконные действия провоцируют аварийные ситуации и ставят под угрозу надежность электроснабжения учреждений здравоохранения, детских садов, школ. При этом воры подвергают свое здоровье, а подчас и жизнь, серьезной опасности.

Очень часто, проникновение злоумышленников на энергообъекты приводит к гибели, среди погибших есть дети и подростки.

Подвергая опасности свою жизнь, жизнь и здоровье других людей, злоумышленники не задумываются и о собственной безопасности. Они порой просто не понимают всей той угрозы, которую несет электрический ток, а если и осознают, то корысть берет верх над всем остальным. Порой, украденный провод может стоить самого ценного на земле – человеческой жизни. К таким же тяжелым последствиям может привести намеренное или случайное повреждение электрооборудования.

Лица, виновные в повреждении электрических сетей возмещают причиненный ущерб, а также привлекаются к ответственности в установленном Законом порядке.

6.Преподаватель: Жизнь человека, подвергнувшегося действию электрического тока, может быть спасена, если будут приняты экстренные меры.

При оказании первой помощи дорога каждая секунда. Чем больше времени человек находится под действием тока, тем меньше шансов спасти ему жизнь.

Почти всегда сам человек не может освободиться от проводов или деталей, прикосновение к которым стало причиной его поражения. Этопроисходит потому, что электрический ток, протекая по телу человека,вызывает судорожное сокращение мышц и быстро поражает центральнуюнервную систему и человек теряет сознание.

При всех несчастных случаях, прежде всего, необходимо освободить человека от дальнейшего воздействия на него электрического тока.

При низком напряжении можно воспользоваться сухой палкой, доской,веревкой, одеждой или другими сухими изоляторами. Нельзя пользоваться металлическими или мокрыми предметами. Необходимо помнить, что пострадавший, находящийся в контакте с токонесущими проводами или деталями, сам является проводником электрического тока.

Поэтому необходимо принять меры предосторожности:

- оттягивать пострадавшего от проводов надо за концы одежды одной рукой;

- ни в коем случае нельзя работать неизолированными руками: в противном случае вы тоже окажитесь в этой цепи и не сможете освободиться;

- для изоляции себя от земли и от пострадавшего нужно надеть резиновую обувь, встать на сухую доску, на непроводящую ток подстилку или надеть резиновые перчатки.

Освободив пострадавшего от тока, необходимо:

- немедленно положить его на спину,

- дать ему полный покой,

- расстегнуть пояс и стесняющую дыхание одежду;

- необходимо дать понюхать нашатырный спирт.

Если пострадавший не подает признаков жизни, следует применятьприемы искусственного дыхания и непрямой массаж сердца.

В любом случае при поражении электрическим током надо вызватьврача или срочно доставить пострадавшего в лечебное учреждение.

Преподаватель: Чтобы закрепить полученные знания, предлагаю выполнить

Время, отведенное на выполнение каждого задания 1– 2м.

Закрепляющий материал .

1) Каковы основные причины поражения электрическим током?

2) Какие возникают последствия, после поражения электрическим током?

3) Какие правила перемещения в зоне шагового напряжения вы знаете?

4) Какие факторы влияют на степень поражения электрическим током?

5) Какие виды электротравм вы знаете?

6) Какое напряжение считают относительно безопасным для человека в сырых помещениях?

А) до 12В Б) до 42 В) до 36 В Г) до 110 В

7) Какие средства индивидуальной защиты вы знаете от поражения электрическим током?

Домашнее задание: выучить конспект, О.Н.Куликов стр.236-249, 255-257, 259-270

Тело человека является проводником электрического тока. Электрический ток имеет существенные особенности, отличающие его от других вредных и опасных производственных факторов.

Первая особенность электрического тока в том, что он не обладает цветом, запахом, звуком, а поэтому человек не может с помощью собственных органов чувств определить наличие электрического тока.

Вторая особенность электрического тока в том, что получить электротравму можно без непосредственного контакта с токоведущими частями (например, при перемещении по земле (токопроводящему полу) вблизи поврежденной электроустановки, электроприемника (в случае замыкания на землю, пол), а также через электрическую дугу, разряд молнии

Третья особенность электрического тока в том, что проходя через тело человека, электрический ток оказывает свое действие не только в местах контактов и на пути прохождения через организм, но и вызывает рефлекторное воздействие, нарушая нормальную деятельность отдельных органов и систем организма человека (нервной, сердечно-сосудиетой, органов дыхания и др.)

Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает биологическое, электрохимическое, тепловое и механическое действие.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении тканей и органов. Вследствие этого наблюдаются судороги скелетных мышц, которые могут привести к остановке дыхания, отрывным переломам к вывихам конечностей, спазму голосовых связок.

Электролитическое действие тока проявляется в электролизе (разложении) жидкостей, в том числе крови, а также существенно изменяет функциональное состояние клеток.

Тепловое действие приводит к ожогам кожного покрова, а также гибели подлежащих тканей, вплоть до обугливания.

Механическое действие тока проявляется в расслоении тканей и даже отрывах частей тела.

Характерные виды местных электротравм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

Наиболее распространенные электротравмы - электрические ожоги. По глубине поражения все ожоги делятся на четыре степени:

- первая - покраснение и отек кожи;

- вторая - водяные пузыри;

- третья - омертвление поверхностных и глубоких слоев кожи;

- четвертая - обугливание кожи, поражение мышц, сухожилий и костей.

Металлизация кожи - проникновение в ее частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги.

Электроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей. Происходит чаще всего при проведении электросварочных работ.

Механические повреждения возникают в результате резких, непроизвольных, судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. При этом возможны разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и переломы костей.

Электрический удар - это возбуждение тканей организм проходящим через него электрическим током, сопровождающееся сокращением мышц.

Многообразие действия электрического тока на организм приводит к различным электротравмам. Условно все электротравмы можно разделить на местные и общие.

К местным электротравмам относятся местные повреждения организма или ярко выраженные местные нарушения целостности тканей тела, в том числе костных тканей, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги.

К наиболее характерным местным травмам относятся электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

Электрический ожог (покровный) возникает, как правило, в электроустановках до 1000 В. При более высоком напряжении возникает электрическая дуга или искра, что вызывает дуговой электрический ожог.

Токовый ожог участка тела является следствием преобразования энергии электрического тока, проходящего через этот участок, в тепловую. Этот ожог определяется величиной тока, временем его прохождения и сопротивлением участка тела, подвергшегося воздействию тока. Максимальное количество теплоты выделяется в месте контакта проводника с кожей. Поэтому в основном токовый ожог является ожогом кожи. Однако токовым ожогом могут быть повреждены и подкожные ткани. При токах высокой частоты наиболее подвержены токовым ожогам внутренние органы.

Электрическая дуга вызывает обширные ожоги тела человека. При этом поражение носит тяжелый характер и нередко оканчивается смертью пострадавшего.

Электрические знаки воздействия тока представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности тела человека. Обычно они имеют круглую или овальную форму и размеры 1—5 мм с углублением в центре. Пораженный участок кожи затвердевает подобно мозоли. Происходит омертвение верхнего слоя кожи. Поверхность знака сухая, не воспаленная. Электрические знаки безболезненны. С течением времени верхний слой кожи сходит и пораженное место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.

Металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Такие случаи происходят при коротких замыканиях, отключения рубильников под нагрузкой. При этом брызги расплавившегося металла под действием возникших динамических сил и теплового потока разлетаются во все стороны с большой скоростью. Так как расплавившиеся частицы имеют высокую температуру, но небольшой запас теплоты, то они не способны прожечь одежду и поражают обычно открытые части тела — лицо, руки.

Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность. Пострадавший ощущает на пораженном участке боль от ожогов и испытывает напряжения кожи от присутствия в ней инородного тела. Особенно опасно поражение расплавленным металлом глаз. Поэтому такие работы, как снятие и замена предохранителей, должны проводиться в защитных очках.

При постоянном токе металлизация кожи возможна и в результате электролиза, который возникает при плотном и относительно длительном контакте с токоведущей частью, находящейся под напряжением. В этом случае частички металла заносятся в кожу электрическим током, который одновременно разлагает органическую жидкость в тканях, образует в ней основные и кислотные ионы.

Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани. Могут иметь место также вывихи суставов, и даже переломы костей. Механические повреждения, вызванные судорожным сокращением мышц, происходят в основном в установках до 1000 В при длительном нахождении человека под напряжением.

Электроофтальмия возникает в результате воздействия потока ультрафиолетовых лучей (электрической дуги) на оболочку глаз, в результате чего их наружная оболочка воспаляется. Электроофтальмия развивается через 4-8 часов после облучения. При этом имеют место покраснение и воспаление кожи лица и слизистых оболочек век, слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичная потеря зрения. Пострадавший испытывает головную боль и резкую боль в глазах, усиливающуюся на свету. В тяжелых случаях нарушается прозрачность роговой оболочки. Предупреждение электроофтальмии при обслуживании электроустановок обеспечивается применением защитных очков или щитков с обычным стеклом.

Общие электротравмы возникают при возбуждении живых тканей организма протекающим через него электрическим током и проявляются в непроизвольном судорожном сокращении мышц тела. При этом под угрозой поражения оказывается весь организм из-за нарушения нормальной работы различных его органов и систем, в том числе сердца, легких, центральной нервной системы и пр. К общим электротравмам относят электрические удары.

В зависимости от исхода воздействия тока на организм человека электрические удары можно разделить на следующие пять степеней:

I — судорожное, едва ощутимое сокращение мышц;

II — судорожное сокращение мышц, сопровождающееся сильными болями, без потери сознания;

III — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;

IV — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и дыхания;

V — отсутствие дыхания и остановка деятельности сердца (клиническая смерть).

Электрический удар может не привести к смерти человека, но вызвать такие расстройства в организме, которые могут проявиться через несколько часов или дней (появление аритмии сердца, стенокардии, рассеянности, ослабление памяти и внимания).

Различают два основных этапа смерти: клиническую и биологическую.

Клиническая смерть (внезапная смерть) — кратковременное переходное состояние от жизни к смерти, наступающее с момента прекращения деятельности сердца и легких. У человека, находящегося в состоянии клинической смерти, отсутствуют все признаки жизни: дыхание отсутствует, сердце не работает, болевые раздражения не вызывают реакции организма, зрачки глаз резко расширены и не реагируют на свет. Однако в этот период жизнь в организме еще полностью не угасла, т.е. ткани и клетки не сразу подвергаются распаду, и сохраняют жизнеспособность. Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки головного мозга. Через некоторое время (4-6 мин.) происходит множественный распад клеток головного мозга, что приводит к необратимым разрушениям и практически исключает возможность оживления организма. Однако если до окончания этого периода пострадавшему будет оказана первая медицинская помощь, то развитие смерти можно приостановить и сохранить жизнь человека.

Биологическая смерть — необратимое явление, которое характеризуется прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур. Биологическая смерть наступает по истечении клинической смерти (7-8 мин.).

Причинами смерти от электрического тока могут быть: прекращение работы сердца, остановка дыхания и электрический шок.

Воздействие тока на мышцу сердца может быть прямым, когда ток проходит непосредственно через область сердца, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему. В обоих случаях может произойти остановка сердца или возникнет его фибрилляция. Фибрилляция сердца — хаотическое разновременное сокращение волокон сердечной мышцы, при котором сердце не в состоянии гнать кровь по сосудам. Токи меньше 50 мА и больше 5 А частотой 50 Гц фибрилляции сердца, как правило, не вызывают.

Прекращение дыхания обычно происходит в результате непосредственного воздействия тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания.

Электрический шок — своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на чрезмерное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. При шоке непосредственно после воздействия электрического тока у пострадавшего наступает кратковременная фаза возбуждения, когда он остро реагирует на возникшие боли, у него повышается кровяное давление. Вслед за этим наступает фаза торможения и истощение нервной системы, когда резко снижается кровяное давление, падает и учащается пульс, ослабевает дыхание, возникает депрессия. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить или гибель человека или выздоровление, как результат активного лечебного вмешательства.

Исход воздействия тока на организм человека зависит от значения и длительности прохождение тока через его тело, рода и частоты тока, индивидуальных свойств человека, его психофизиологического состояния, сопротивления тела человека, напряжения и других факторов.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА СТЕПЕНЬ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Тяжесть поражения электрическим током зависит от ряда факторов: величины силы, вида (рода) и частоты электрического тока, длительности его воздействия и пути прохождения через человека, условий окружающей среды, электрического сопротивления тела человека и его индивидуальных свойств.

Сила тока

Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлены три критерия:

- пороговый ощутимый ток - наименьшее значение силы электрического тока, вызывающего при прохождении через организм человека ощутимые раздражения. Человек начинает ощущать ток малого значения (0,6-1,5 мА при переменном токе с частотой 50 Гц и 5-7 мА при постоянном токе) -происходит легкое дрожание рук;

- пороговый неотпускающий ток - наименьшее значение силы электрического тока (10-15 мА при частоте 50 Гц и 50-80 мА при постоянном токе), при котором человек не в состоянии преодолеть судороги мышц и не может разжать руку, в которой зажат проводник, или нарушить контакт с токоведущей частью;

- пороговый фибрилляционный ток - наименьшее значение силы тока (от 100 мА до 5 А при частоте 50 Гц и от 300 мА до 5 А при постоянном токе), вызывающего при прохождении через тело человека фибрилляцию сердца - хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, что может привести к его остановке

Принято считать, что электрический ток величиной 100 мА и выше является смертельным.

Вид тока

Предельно допустимое значение постоянного тока в 3-4 раза выше допустимого значения переменного, но только при напряжении не выше 260-300 В. При больших величинах напряжения постоянный ток более опасен для человека вследствие его электролитического действия; он также воздействует на сердечную деятельность человека.

Частота электрического тока

Принятая в энергетике частота электрического тока (50 Гц) представляет большую опасность возникновения судорог и фибрилляции желудочков сердца. Фибрилляция не является мускульной реакцией, она вызывается повторяющейся стимуляцией с максимальной чувствительностью при частоте 10 Гц. Кроме того, на производстве используется электрический ток других (не 50 Гц) частот. Опасность действия тока снижается с увеличением частоты, но это не значит, что ток частотой 500 Гц менее опасен, чем 50 Гц.

Продолжительность действия тока

Тяжесть поражения зависит от продолжительности действия электрического тока. Время прохождения электрического тока имеет решающее значение для определения степени поражения.

При длительном действии электрического тока снижается сопротивление кожи (из-за потовыделения) в местах контактов и внутренних органов вследствие электротехнических процессов, повышается вероятность прохождения тока в особенно опасный период сердечного цикла (фаза Т расслабления сердечной мышцы). Человек может выдержать смертельно опасный переменный ток 100 мА, если продолжительность действия тока не превысит 0,5 с.

Путь электрического тока через тело человека

Важнейшим условием поражения человека электрическим током является путь этого тока. Если на пути тока оказываются жизненно важные органы (сердце, легкие, головной мозг), то опасность смертельного поражения очень велика. Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным. При этом опасность смертельного поражения хотя и сохраняется, но вероятность ее резко снижается.

Возможных путей прохождения тока в теле человека неисчислимое количество. Однако характерными можно считать следующие:

Сопротивление тела человека

Электропроводность различных тканей организма неодинакова. Наибольшую электропроводность имеют спинномозговая жидкость, сыворотка крови и лимфа, затем - цельная кровь и мышечная ткань. Плохо проводят электрический ток внутренние органы, имеющие плотную белковую основу, вещество мозга и жировая ткань. Наибольшим сопротивлением обладает кожа и, главным образом, ее верхний слой (эпидермис).

Сопротивление тела человека зависит от пола возраста людей: у женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых. Это объясняется толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи.

Участки тела с наименьшим сопротивлением (т.е. более уязвимые):

- боковые поверхности шеи, виски;

- тыльная сторона ладони, поверхность ладони между большим и указательным пальцами;

Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:

· величины напряжения и тока;

· электрического сопротивления тела человека;

· продолжительности воздействия электрического тока;

· пути тока через тело человека;

· рода и частоты электрического тока;

· индивидуальных особенностей человека;

· условий внешней среды.

Основными факторами, определяющими исход поражения человека электрическим током, являются сила тока и путь его прохождения. Величина тока, в свою очередь, зависит от приложенного напряжения и сопротивления тела человека. В зависимости от силы электрический ток может оказывать различное воздействие на организм человека.

Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлены три критерия:

Ощутимый ток вызывает при прохождении через тело человека ощутимые раздражения. Они появляются при силе переменного тока 0,6–1,5 мА с частотой 50 Гц и постоянного тока – 5–7 мА. Эти величины являются пороговыми ощутимыми токами, т.е. наименьшими значениями, с которых начинается область ощутимых токов.

Неотпускающий ток вызывает при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговыми неотпускающими токами являются 10–15 мА для переменного (50 Гц) и 50–60 мА – для постоянного тока. Эти токи вызывают едва переносимые боли во всей руке. Во многих случаях руку невозможно оторвать от электрода.

Фибрилляционный ток вызывает при прохождении через тело человека фибрилляцию сердца – хаотические и разномерные сокращения сердечной мышцы в результате чего в организме прекращается кровообращение и наступает смерть. Пороговыми фибрилляционными токами являются переменные токи от100 мА до 5 А (50 Гц) и постоянные токи от 300 мА до 5 А.

Ток больше 5 А, как правило, фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах немедленно наступает остановка сердца (минуя состояние фибрилляции), а также паралич дыхания. Если действие тока кратковременное (до 1–2 с) и не вызывает повреждения сердца (в результате нагрева, ожога и т. п.), то после отключения тока сердце самостоятельно возобновляет нормальную деятельность, но дыхание при этом не восстанавливается и требуется немедленная помощь потерпевшему в виде искусственного дыхания.

Принято считать, что электрический ток величиной 100 мА и выше является смертельным.

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.

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 300–500 Ом.

В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты применяют активное сопротивление тела человека, равное 1000 Ом.

В реальных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной и зависит от множества факторов – состояния кожного покрова (наличие ссадин, порезов, царапин, пота и т.д.; загрязненности различными веществами, снижающими или повышающими сопротивление кожи; места касания и др.), состояния окружающей среды, параметров электрической цепи, продолжительности воздействия, рода и частоты тока, площади контакта, величины напряжения и силы тока.

На сопротивление тела человека оказывает влияние не только площадь контакта, но и место касания, так как у одного и того же человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела. Например, кожа ладоней и подошв имеет сопротивление, во много раз превышающее сопротивление других участков тела. В то же время наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, подмышечной впадины, тыльной стороны кисти и т.д. 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.

Продолжительность протекания электрического тока через тело человека играет существенную роль в исходе поражения: чем больше время действия, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода.

Путь прохождения тока через тело человека играет самую существенную роль в исходе поражения, так как он может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг и др. Влияние пути тока на исход поражения определяется сопротивлением кожи на различных участках тела.

Шаговым напряжением (напряжением шага) принято называть напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага (0,8 м) и на которых одновременно стоит человек (ГОСТ 12.1 1.009).

Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается, так как сечение проводника (почвы) увеличивается пропорционально квадрату радиуса и на расстоянии, примерно равном 20 м, может быть принято равным нулю.

Поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, после чего цепь замыкается на теле через жизненно важные органы. Вместе с тем, рост человека больше длины его шага, и это обусловливает большую разность потенциалов, приложенных к его телу.

Напряжением прикосновения принято называть напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12.1.009).

Потенциал руки φ_Р равен потенциалу корпуса установки, а потенциал ноги φ_Н равен потенциалу земли, который зависит от удаленности человека от точки стекания тока в землю. В случае если корпус установки, оказавшейся под напряжением, изолирован от земли или человек находится на расстоянии более 20 м от точки стекания тока с корпуса в землю, то потенциал земли нулевой и напряжение прикосновения фактически равно потенциалу корпуса.

В случае если человек находится в зоне растекания тока, то чем дальше человек находится от точки стекания тока в землю, тем меньше потенциал земли и, следовательно, больше напряжение прикосновения, под которым находится человек.

В случае если человек стоит рядом с точкой стекания тока, потенциал земли (потенциал ног) практически равен потенциалу корпуса (потенциалу руки), и напряжение равно нулю, ᴛ.ᴇ. человек находится в безопасности.

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения установлены ГОСТ 12.1.038 для путей тока от одной руки к другой и от руки к ногам.

Опасность такого поражения оценивается значением тока, проходящего через тело человека (напряжением прикосновения), и зависит от ряда факторов:

— схемы замыкания цепи тока через тело человека,

— схемы самой сети,

— режима ее нейтрали (т. е. заземлена или изолирована нейтраль),

— степени изоляции токоведущих частей от земли,

—от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т. п.

Эталон единицы силы электрического тока: Эталон – это средство измерения, обеспечивающее воспроизведение и хранение.

Поражающее действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие.

Термическое действие электротока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов, находящихся на пути тока, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства
Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе крови, что сопровождается значительными нарушениями их физико-химического состава.
Механическое (динамическое) действие электротока выражается в расслоении, разрыве и других подобных повреждениях различных тканей организма, в том числе мышечной ткани, стенок кровеносных сосудов, сосудов легочной ткани и др., в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара от перегретой током тканевой жидкости и крови.
Биологическое действие электротока проявляется и раздражении и возбуждении живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.

Виды поражений электрическим током

Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Указанное многообразие действия электрического тока на организм нередко приводит к различным электротравмам, которые сводятся к двум видам:

Местные электротравмы, когда возникает местное повреждение организма;
Общие электротравмы, так называемым электрическим ударам, когда поражается весь организм из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Местная электротравма – ярко выраженное местное нарушение целостности тканей тела, вызванное воздействием электротока или электродуги. Опасность местных электротравм и сложность их лечения зависят от места, характера и степени повреждения тканей, а также от реакции организма на это повреждение. Как правило, местные электротравмы излечиваются, и трудоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично.

Характерные местные электротравмы – электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

Электрический ожог подразделяют на токовый (контактный) и дуговой.
Электрические знаки, именуемые также знаками тока или электрическими метками, представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности тела человека, подвергшегося действию электротока.
Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги.
Механические повреждения являются в большинстве случаев следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов. Разумеется, что электротравмами не считаются травмы, вызванные падением с высоты, ушибами о предметы и т.п. в результате воздействия тока.
Электроофтальмия (от греч. ophthalmos – глаз) представляет собой воспаление наружных оболочек глаз – роговицы и конъюнктивы (слизистой оболочки, покрывающей глазное яблоко), возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. Такое облучение возможно при наличии электрической дуги, которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.
Электрический удар – возбуждение живых тканей организма протекающим через него электрическим током, проявляющееся в непроизвольных судорожных сокращениях различных мышц тела.

Исход воздействия электротока на организм человека зависит от ряда факторов, в том числе от значения и длительности прохождения тока через тело, рода и частоты тока, а также от индивидуальных свойств человека. Электрический удар, даже если он не приводит к смерти, может вызвать серьезные расстройства в организме, которые проявляются сразу или через определенное время. В результате электрического удара могут возникнуть или обостриться сердечно-сосудистые заболевания (аритмия сердца, стенокардия, нарушения артериального давления и др.), а также нервные болезни (невроз, эндокринные нарушения и пр.).

Пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи

Степень опасности действия на человека электрического тока зависит от его значения. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека ощутимые раздражения, называется ощутимым током, а наименьшее значение этого тока называется пороговым ощутимым током. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него малого тока: в среднем около 1,1 мА при переменном токе частотой 50 Гц и около 6 мА при постоянном токе. Это воздействие при переменном токе проявляется слабым зудом и легким пощипыванием (покалыванием), а при постоянном токе ощущением нагрева кожи на участке, касающемся токоведущей части.

Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражения человека, однако длительное (в течение нескольких минут) прохождение этого тока через человека может отрицательно сказаться на состоянии его здоровья. Кроме того, ощутимый ток может стать косвенной причиной несчастного случая, поскольку человек, почувствовав воздействие электротока, теряет уверенность в своей безопасности и может произвести неправильные действия. Особенно опасно неожиданное воздействие ощутимого тока при работах вблизи токоведущих частей на высоте и в других аналогичных условиях.

Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током, а наименьшее его значение – пороговым неотпускающим током. Пороговые неотпускающие токи различны у мужчин, женщин и детей. Приближенные средние значения их составляют: для мужчин – 16 мА при 50 Гц и 80 мА при постоянном токе, для женщин – соответственно 11 и 50 мА, для детей – 8 и 40 мА.

Фибрилляционный ток – это электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Наименьшее его значение называется пороговым фибрилляционным током. Электроток 50 мА и более при 50 Гц, проходя через тело человека, распространяет свое раздражающее действие на мышцы сердца, тем самым вызывая его хаотичное сокращение и остановку. При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА. Ток больше 5 А как переменный, так и постоянный, вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.

Основой организации безопасной эксплуатации электроустановок является высокая техническая грамотность и сознательная дисциплина обслуживающего персонала, который обязан строго соблюдать особые организационные и технические мероприятия, правила и нормы безопасной работы в действующих электроустановках, а также приемы и очередность выполнения эксплуатационных операций.

Классификация помещений в отношении опасности поражения электротоком

В зависимости от тех или иных условий, повышающих опасность воздействия электротока на человека, разным помещениям присуща разная степень опасности поражения током – одним большая, другим меньшая. В соответствии с Правилами устройства электроустановок помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током классифицируются следующим образом:

1. Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. В таких помещениях относительная влажность воздуха менее 60%, отсутствуют высокая температура, токопроводящая пыль, химически активная или органическая среда, токопроводящие полы, возможность одновременного прикосновения к металлоконструкциям зданий, аппаратов, механизмов и к металлическим корпусам электрооборудования.

2. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

сырость (относительная влажность воздуха более 75%) или токопроводящая пыль;
токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и пр.);
высокая температура (температура постоянно или периодически (более одних суток) превышает 35°С);
возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, к технологическим аппаратам, механизмам и пр., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования (открытым проводящим частям) – с другой.

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

особая сырость (относительная влажность воздуха близка к 100% – потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой);
химически активная или органическая среда (помещения, где содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуются отложения и плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования);
одновременно два или более условий повышенной опасности.

Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.

Читайте также: