Особливості впливу електричного струму на організм людини.

Фактори, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом. Види ураження електричним струмом. Опір тіла людини.

Електричні установки становлять велику потенційну небезпеку для людини, тому що в процесі експлуатації не виключені випадки дотику до частин які знаходяться під напругою.

Особливістю поразки електричним струмом є:

відсутність зовнішніх ознак небезпеку, які людина могла б завчасно виявити: побачити, почути, нюхати і т. п. У більшості випадків людина включається в електричну мережу або руками (шлях струму "рука-рука"), або рукою і ногами (шлях струму "рука-ноги"). Що проходить при цьому струм призводить до серйозних ушкоджень центральної нервової системи і таких життєво важливих органів, як серце і легені.

тягар результату електротравм. Тимчасова втрата працездатності при електротравма, як правило, тривала. Так, при ураженні в мережах напругою 220/380 В вона становить в середньому 30 днів. Загалом на електротравми припадає 12-16% усіх випадків виробничого травматизму зі смертельним результатом.

струми промислової частоти 10-25 мА здатні викликати інтенсивні судоми м'язів, у результаті наступає неминучий ефект, тобто "приковування" людини до струмоведучих частинах, при якому постраждалий самостійно не може звільнитися від дії електричного струму. Тривале ж протікання такого струму може призвести до тяжких наслідків.

вплив струму на людину викликає різку реакцію отдергивания, а в ряді випадків і втрату свідомості. При роботи на висоті це може привести до падіння людини. В результаті виникає небезпеку механічного травмування, причиною якого є вплив струму.

специфічна небезпеку ураження електричним струмом полягає в тому, що струмоведучі частини електроустановок, що опинилися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції, не подають будь-яких сигналів, які попереджали б людину про небезпеку. Реакція людини на електричний струм виникає лише при протіканні останнього через тіло людини.

Впливу струму на організм людини

Проходячи через тіло людини, електричний струм чинить на нього теплове, хімічне, механічне та біологічний вплив.

Тепловий вплив струму проявляється в опіках окремих ділянок тіла, нагріванні тканин і біологічних середовищ, що викликає в них функціональні розлади. Хімічне вплив виражається в розкладанні органічної рідини, крові і проявляється в зміні їх фізико-хімічного складу; механічне призводить до розриву м'язових тканин; біологічне полягає в здатності струму дратувати і збуджувати живі тканини організму.

Будь-яке з перерахованих впливів струму може призвести до травми. Травму, викликану впливом електричного струму або електричної дуги, називають електротравми (ГОСТ 12.1.009-76).

Види ураження електричним струмом

На практиці електротравми умовно поділяють на місцеві та загальні. Місцеві електротравми викликають місцеве ушкодження організму - електричний опік, електричний знак, металізацію шкіри частками розплавився під дією електричної дуги металу, механічні пошкодження, викликані мимовільними скороченнями м'язів під дією струму, і електроофтальмія (запалення зовнішніх оболонок очей під дією електричної дуги).

Загальні електротравми, частіше звані електричним ударом, викликають порушення нормальної діяльності найбільш життєво важливих органів і систем організму або призводять до поразки всього організму.

Фактори, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом

До даних факторів відносяться: сила, тривалість дії струму, його рід (постійний, змінний), шляхи проходження, а також фактори навколишнього середовища та ін

Сила струму і тривалість впливу. Збільшення сили струму призводить до якісних змін впливу його на організм людини. Зі збільшенням сили струму чітко проявляються три якісно відмінні відповіді - реакції організму: відчуття, судорожне скорочення м'язів (неотпусканіе для змінного і больовий ефект для постійного струму) і фібриляція серця. Електричні струми, що викликають відповідну реакцію у відповідь організму людини, одержали назви відчутних, неминучий і фібрілляціонних, а їх мінімальні значення прийнято називати пороговими.

Експериментальні дослідження показали, що людина відчуває вплив змінного струму промислової частоти силою 0,6-1,5 мА і постійного струму силою 5-7 мА. Ці струми НЕ представляють серйозну небезпеку для організму людини, а тому що при їх впливі можливо самостійне звільнення людини, то допустимо їх тривалий перебіг через тіло людини.

У тих випадках, коли вражаюче дію змінного струму стає настільки сильним, що людина не в стані звільнитися від контакту, виникає можливість тривалого протікання струму через тіло людини. Такі струми отримали назву неминучий, тривала дія їх може призвести до ускладнення і порушення дихання. Чисельні значення сили неминучий струму не однакові для різних людей і знаходяться в межах від 6 до 20 мА. Вплив постійного струму не призводить до неминучий ефекту, а викликає сильні больові відчуття, які у різних людей наступають при силі струму 15-80 мА.

При протіканні струму в кілька десятих часток ампери виникає небезпека порушення роботи серця. Може виникнути фібриляція серця, тобто безладні, некоординованість скорочення волокон серцевого м'яза. При цьому серце не в змозі здійснювати кровообіг. Фібриляція триває, як правило, декілька хвилин, після чого слід повна зупинка серця. Процес фібриляції серця незворотній, і струм, що викликав його, є смертельним. Як показують експериментальні дослідження, проведені на тваринах, граничні фібрілляціонние струми залежать від маси організму, тривалості протікання струму і його шляху.

Шлях струму.

Поразка буде важчим, якщо на шляху струму виявляються серце, грудна клітка, головний і спинний мозок. У практиці обслуговування електроустановок струм, що протікає через тіло людини, що потрапив під напругу, йде, як правило, по шляху "рука-рука" або "рука-ноги". Однак він може протікати і іншими шляхами, наприклад, "голова-ноги", "спина-руки", "нога-нога" і ін Ступінь поразки в цих випадках залежить від того, які органи людини потраплять під дію струму, а також від сили струму, що проходить безпосередньо через серце. Так, при протіканні струму по шляху "нога-нога" через серце проходить 0,4% загального струму, а по шляху "рука-рука" - 3,3%. Сила неминучий струму по шляху "рука-рука" приблизно в 2 рази менше, ніж по шляху "права рука-ноги".

Рід струму

Ток промислової частоти є самим несприятливим. При збільшенні частоти (більше 50 Гц) значення відчутного і неминучий струму зростають. Зі зменшенням частоти від 50 Гц до 0 значення неминучий струму також зростають і при частоті, яка дорівнює нулю (постійна ток), стають більше приблизно в 3 рази.

Значення фібрілляціонного струму при частотах 50-100 Гц рівні. З підвищенням частоти до 200 Гц сила фібрілляціонного струму зростає приблизно в 2 рази, а до 400 Гц - майже в 3,5 рази. Підвищення частоти напруги живлення електроустановок застосовують як один із заходів електробезпеки.

Навколишнє середовище.

Вологість і температура повітря, наявність заземлених металевих конструкцій та підлоги, струмопровідній пилу надають додатковий вплив на умови електробезпеки.

Ступінь ураження електричним струмом під чому залежить від щільності та площі контакту людини з струмоведучими частинами. У вологих приміщеннях з високою температурою або в зовнішніх електроустановках складаються несприятливі умови, за яких площа контакту людини з струмоведучими частинами збільшується. Наявність, заземлених металевих конструкцій і підлоги створює підвищену небезпеку ураження внаслідок того, що людина практично постійно пов'язаний з одним полюсом (землею) електроустановки. У цьому випадку будь-який дотик людини до струмоведучих частин відразу призводить до двополюсної включенню його в електричний ланцюг. Toкoпроводящая пил також створює умови для електричного контакту як з струмоведучими частинами, так і з землею.

Електричний опір тіла людини

Сила струму Iч, що проходить через який-небудь ділянку тіла людини, залежить від підведеного напруги Uпр (напруги дотику) та електричного опору zт що чиниться току даною ділянкою тіла,

Iч = Uпр/zт

На ділянці між двома електродами електричний опір тіла людини в основному складається з опорів двох тонких зовнішніх шарів шкіри, що стосуються електродів, і внутрішнього опору іншої частини тіла.

Погано проводить струм зовнішній шар шкіри, що прилягає до електрода, і внутрішня тканина, що перебуває під цим шаром, як би утворюють обкладки конденсатора ємністю С з опором rн. У зовнішньому шарі шкіри струм протікає за двома паралельним шляхами: через активне зовнішнє опір rн і ємність С, (малюнок 1) електричний опір якої

xc = 1/(