Какое воздействие на организм человека оказывает электрический ток

Какое воздействие на организм человека оказывает электрический ток

Библиографическая ссылка на статью:
Плотникова Е.Ю. Поражение человека электрическим током: причины, факторы // Современные научные исследования и инновации. 2020. № 8 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2020/08/92904 (дата обращения: 12.07.2023).

Применение электроустановок, электрического инструмента на производстве относится к разряду работ, выполняемых в условиях повышенной опасности, к которым применяются особые требования безопасности, так как их эксплуатация отличается от любого другого оборудования. На основании статистических данных около 4 % полученных травм на производстве связаны с воздействием электрического тока на организм сотрудника. Казалось бы, что это не так много, но основная проблема заключается в том, что летальный исход при получении травмы от электрического тока составляет свыше 40 %.

Рассмотрим распространенные причины поражения электрическим током на производстве:

1. Отсутствие защитных устройств или использование непригодных при работе на установках, находящимися под напряжением.
2. Нарушение изоляции электропроводов оборудования.
3. Отсутствие заземления электрооборудования, предназначенного для защиты человека от действия электрического тока в случае повреждения изоляции.
4. Образование опасной зоны в результате обрыва провода, которая составляет 10 м для открытой местности и 8 м для помещений. В данном случае причиной поражения становится шаговое напряжение, образующее в следствие разности потенциалов между стопами человека.
5. Нарушение намеренно или по неосторожности требований знаков безопасности в местах возможной подачи напряжения.
6. Ошибочная подача напряжения при работе со снятием напряжения.

Электрический ток, как повреждающий фактор имеет ряд особенностей, которые определяют вероятность поражения электротоком:

— Электрический ток не может быть обнаружен человеком без применения специального оборудования;

— Способен преобразоваться в другие виды энергии (механическую, электрохимическую, тепловую и биологическое воздействие), вызывая термические, механические, химические повреждения организма человека;

— Получение травм от действия электротока возможно, как при непосредственном касании источника, так и через электропроводящие предметы, разрядом через атмосферный воздух, почву.

— Степень тяжести полученных повреждений в зависимости от длительности воздействия электротока индивидуальна для каждого человека.

Соответственно тяжесть и характер электротравмы зависит от целого ряда факторов.

Сила воздействия электрического тока на организм человека, в первую очередь, зависит от значения тока и времени его прохождения через тело человека. Последствиями данного воздействия могут быть ожоги, обмороки, судороги, прекращение дыхания и даже смерть.

Допустимым считается ток в 0,5 мА. Ток в 10-16 мА называется неотпускающим, так как человек не может самостоятельно отпустить предмет, оказавшийся под напряжение. Ток, имеющий значение в 50 мА, поражает сердечно-сосудистую систему и органы дыхания, а ток в 100 мА приводит к остановке сердца, нарушает кровообращение, что в свою очередь приводит в основном к летальному исходу. При этом важно помнить, что электротравмы, произошедшие с первоначально видимым благополучным исходом, могут в будущем привести к развитию различных болезней. Например, были отмечены случаи развития диабета, заболеваний щитовидной железы, половых органов, расстройства нервной системы и ряда других серьезных заболеваний.

Физиологическое и психологическое состоянии оказывает существенное влияние на исход поражения электрическим током. Например, при равных условиях возникновения электротравмы человек, который утомлен, расстроен, находится в состоянии алкогольного опьянения подвергается большей опасности и вероятность получения травмы у него выше, чем у нормального здорового человека. Особенно опасен электрический ток для детей, пожилых людей и лиц у которых имеются хронические заболевания, так как они по своим физическим данным более чувствительны к электрическому току.

Также одним из характерных факторов для электротравматизма являются условия рабочей среды (влажность воздуха, температура и характеристика помещения, т.е. имеются ли полы, проводящие ток, и применяются ли вещества, которые выделяют химически активные газы или пары). Действительно, повышенная температура и влажность воздуха создают неблагоприятные условия при пользовании электричеством: кожа человека увлажняется, и общее сопротивление его тела снижается.

Таким образом, для предотвращения поражения электрическим током работников предприятия необходимо:

Какое воздействие на организм человека оказывает электрический ток

Действие электрического тока на организм человека

1. Виды поражений.

2. Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током.

3. Пороговые значения токов.

4. Сопротивление тела человека.

5. Ситуационный анализ поражения током.

6. Классификация помещений по опасности поражения электрическим током согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

7. Методы и средства обеспечения электробезопасности.

8. Общетехнические средства защиты.

9. Специальные средства защиты.

10. Средства защиты, используемые в электроустановках.

11. Первая помощь при поражениях электрическим током.

Цель занятия: Определить последствия при поражении человека электрическим током, что необходимо делать при данной ситуации. Перечислить факторы, влияющие на исход поражения электрическим током. Ознакомить студентов со средствами индивидуальной защиты, используемыми в электроустановках.

1. Виды поражений.

Проходя через тело человека, ток оказывает следующие виды воздействия:

1) термическое (ожоги и т.п.);

2) электролитическое (разложение электролитов: крови, тканевых жидкостей);

3) механическое (судорожное сокращение мышц, отдергивание и т.п.);

4) биологическое (спазм, судороги, фибрилляция сердца, т.е. хаотическое, беспорядочное сокращение волокон (фибрилл) сердечной мышцы.

Человек дистанционно не может определить, находится ли установка под напряжением или нет.

Ток, который протекает через тело человека, действует на организм не только в местах контакта и по пути протекания тока, но и на такие системы, как кровеносная, дыхательная и сердечно-сосудистая.

Опасность получения электротравм имеет место не только при прикосновении, но и через напряжение шага и через электрическую дугу.

Это многообразие действий электрического тока может привести к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы представляют собой четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги.

В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иногда при тяжелых ожогах травмы могут привести к гибели человека.

Различают следующие электрические травмы:

Электрический ожог – самая распространенная электротравма. Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока через тело человека в результате контакта с токоведущей частью и является следствием преобразования электрической энергии в тепловую.

Различают четыре степени ожогов: I – покраснение кожи; II – образование пузырей; III – омертвение всей толщи кожи; IV – обугливание тканей. Тяжесть поражения организма обуславливается не степенью ожога, а площадью обожженной поверхности тела.

Токовые ожоги возникают при напряжениях не выше 1-2 кВ и являются в большинстве случаев ожогами I и II степени; иногда бывают и тяжелые ожоги.

Дуговой ожог. При более высоких напряжениях между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга (температура дуги выше 3500 0 С и у нее весьма большая энергия), которая и причиняет дуговой ожог. Дуговые ожоги, как правило, тяжелые – III или IV степени.

Электрические знаки – четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергшейся действию тока. Знаки бывают также в виде царапин, ран, порезов или ушибов, бородавок, кровоизлияний в кожу и мозолей.

В большинстве случаев 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 коротких замыканиях, отключениях рубильников под нагрузкой и т.п. Металлизация сопровождается ожогом кожи, вызываемым нагревшимся металлом.

Электроофтальмия – поражение глаз, вызванное интенсивным излучением электрической дуги, спектр которой содержит вредные для глаз ультрафиолетовые и ультракрасные лучи. Кроме того, возможно попадание в глаза брызг расплавленного металла. Защита от электроофтальмии достигается ношением защитных очков, которые не пропускают ультрафиолетовых лучей и обеспечивают защиту глаз от брызг расплавленного металла.

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. К этому же виду травм следует отнести ушибы, переломы, вызванные падением человека с высоты, ударами о предметы в результате непроизвольных движений или потери сознания при воздействии тока.

Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода воздействия тока на организм электрические удары условно делятся на следующие четыре степени: I – судорожное сокращение мышц без потери сознания; II – судорожное сокращение мышц, потеря сознания, но сохранение дыхания и работы сердца; III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе); IV – клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Причинами смерти в результате поражения электрическим током могут быть: прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

2. Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током.

1. Род тока (постоянный или переменный) и частота.

2. Величина силы тока и напряжения.

3. Время прохождения тока через организм человека.

4. Путь, или петля прохождения тока. Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердечную мышцу и дыхательную систему.

Наиболее часто встречающиеся пути:

— нога-нога – 0,4 % энергии проходит через сердце;

— левая рука-нога – 3,6 %;

— правая рука-нога – 6,7 % (наиболее опасный путь).

5. Место контакта с током (действие тока на организм усиливается при замыкании контактов в акупунктурных точках (зонах).

6. Род и частота тока. Наиболее опасным является переменный ток с частотой 20-100 Гц. При частоте меньше 20 или больше 100 Гц опасность поражения током заметно снижается. Токи частотой более 500 Гц не вызывают электрического удара, однако они могут вызвать термические ожоги. Считается, что в интервале напряжений 450-500 В вне зависимости от рода тока действие одинаково; ниже 450 В – поражение переменным током сильнее, чем постоянным током; выше 500 В – опаснее постоянный ток. Наибольшую опасность представляет переменный ток промышленной частоты (50-60 Гц).

7. Фаза сердечной деятельности. Фибрилляция и остановка сердца могут возникнуть, если время протекания тока через сердце совпадает с так называемой фазой Т на электрокардиограмме человека, когда сердце находится в расслабленном состоянии и наиболее чувствительно к воздействию электрического тока. Фаза Т в общем периоде кардиоцикла (0,75-1 с) занимает 0,2 с. Поэтому все отключающие устройства тока должны проектироваться со временем срабатывания менее 0,2 с.

8. Состояние организма человека (прежде всего, нервной системы).

9. Условия окружающей среды (температура, влажность и др.).

Повышенная температура, влажность повышают опасность поражения электрическим током. Чем ниже атмосферное давление, (а значит, степень насыщенности организма кислородом), тем выше опасность поражения.

3. Пороговые значения токов.

Можно выделить 3 основные реакции организма на прохождение тока.

1. Ощущение тока.

2. Судорожное (непреодолимое) сокращение мышц.
3. Фибрилляция сердца.

Минимальные значения токов, вызывающих основные реакции, называются пороговыми значениями токов. В связи с этим различают токи:

Для переменного тока пороговые значения составляют: 0,6-1,5 мА – ощу­тимый ток; 6-20 мА – неотпускающий ток; 100 мА – фибрилляционный ток.

В электроустановках за «смертельный» порог берется значение фибрилляционного тока.

Для каждого порогового значения тока существует минимальное допустимое время воздействия: 10 мин – для ощутимого тока; 3 с – для неотпускающего тока; 1с – для фибрилляционного тока.

4. Сопротивление тела человека.

Экспериментально было установлено, что сопротивление тела человека имеет активно-емкостный характер и слагается из R _к – сопротивление кожи человека, С_к – емкость, образованная за счет диэлектрических свойств кожного покрова и R _вн – электрическое сопротивление внутренних органов. Поверхностный кожный покров, состоящий из наслоения ороговевших клеток, имеет большое сопротивление – в сухом состоянии кожи оно может иметь значения до 500 кОм. Сопротивление внутренних органов человека составляет 400-600 Ом. Емкость кожи составляет 100-150 пФ.

В электрических расчетах за расчетное значение сопротивления тела человека принято R_h , равное 1000 Ом. При этом емкостной составляющей пренебрегают. Не учитывают также нелинейность сопротивления тела человека его зависимость от приложенного напряжения, длительности протекания тока и др.

5. Ситуационный анализ поражения током.

Наиболее характерны два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается одного провода. Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую – однофазным.

Типы электрических сетей

Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) разрешены 4 вида электрических сетей:

1. С изолированной нейтралью

1) напряжением до 1000 В;

2) напряжением свыше 1000 В;

2. С глухозаземленной нейтралью

На значение тока большое влияние оказывает режим нейтрали сети, сопротивление изоляции проводов относительно земли, сопротивление пола (или основания), на котором стоит человек, и некоторые другие факторы.

Двухфазное прикосновение

Рис. 6. Схема прохождения тока через тело человека при двухфазном прикосновении:

а – общая схема; б – векторная диаграмма напряжений фаз относительно земли

Ток, проходящий через тело человека в этом случае не зависит от режима нейтрали и будет равен

где U _Л – линейное напряжение; U _ф – фазное напряжение; R_h – сопротивление тела человека.

Двухфазное прикосновение считается наиболее опасным, поскольку человек оказывается под линейным напряжением, которое в раз больше фазного.

Однофазное прикосновение

А. Однофазное прикосновение в сетях с заземленной нейтралью

Рис. 7. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с заземленной нейтралью

Ток, проходящий через тело человека, будет равен

где r _н ≤ 4 Ом – сопротивление заземление нейтрали; r_n , r _об , r _од – сопротивление пола, обуви, одежды.

Б. Однофазное прикосновение в сетях с изолированной нейтралью

Рис. 8. Схема прохождения тока через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью

В сетях с изолированной нейтралью условия электробезопасности определяются сопротивлениями изоляции и емкостью относительно земли. Ток, проходящий через тело человека:

Если емкость проводов относительно земли мала, т.е. С_ф → 0, что обычно бывает в воздушных сетях небольшой протяженности, то ток через тело человека будет равен

где R _ф – сопротивление изоляции фазы.

Если же емкость велика, а проводимость изоляции незначительна, т.е. R _ф →∞ , что обычно бывает в кабельных сетях, то сила тока через тело человека будет равна

где Хс = 1/ω C ; Ом – емкостное сопротивление; ω – угловая частота, рад/с.

Таким образом, при поддержании параметров сети R ф и Сф на соответствующем нормам уровне можно добиться обеспечения электро­безопасных условий эксплуатации сети. Поэтому при эксплуатации электрических сетей, работающих в режиме изолированной нейтрали, особое значение имеет контроль изоляции. По требованию безопасности R _из ≥ 0,5 МОм.

Приведенные формулы справедливы для работы установок в нормальном режиме (т.е. при сохранении нормативных значений сопротивления изоляции). В аварийных ситуациях человек попадает под действие линейного напряжения (при неисправности изоляции фаз). К аварийным режимам относятся режимы, для которых характерно следующее:

1) происходит случайное электрическое соединение частей электроустановки, находящихся пол напряжением, с землей или заземленными конструкциями;

2) появление напряжения на нетоковедущих частях оборудования. В первом случае возникает явление стекания тока на землю:

рис. 9. Распределение потенциала по поверхности земли при отекании тока на землю

Потенциал токоведущей части падает до потенциала φ₃, где φ ₃ = J ₃ * r ₃ ; J ₃ – ток замыкания; r ₃ – сопротивление цепи в точке заземления.

Далее потенциал начинает снижаться. (На расстоянии 20 м φ≈0).

В связи с этим возникают следующие понятия:

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

Рис. 10. Схема возникновения напряжения прикосновения

2) Напряжение шага – разность потенциалов между точками цепи тока, находящихся на расстоянии шага а (а = 0,8 м).

где β – коэффициент шагового напряжения.

Напряжение шага зависит от потенциала замыкания и свойств грунта (удельного сопротивления грунта).

Рис. 11. Схема возникновения шагового напряжения

6. Классификация помещений по опасности поражения электрическим током согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ).

1. Помещения без повышенной опасности. Отсутствуют признаки повышенной опасности по п.2.

2. Помещения с повышенной опасностью поражения электрическим током. Характеризуются наличием одного из следующих признаков:

1) повышенная температура воздуха (длительно превышает + 35°С);

2) повышенная влажность (> 75%);

3) токопроводящая пыль;

4) токопроводящий пол;

5) возможность одновременного прикосновения к нетоковедущим частям электрооборудования с одной стороны, и имеющим соединение с землей металлоконструкциям, с другой стороны.

3. Особо опасные помещения. Для них характерно:

1) наличие особой сырости (влажность близка к 100 %, конденсация паров влаги на поверхности изоляции проводов);

2) наличие химически активной среды (пары кислот, щелочей и т.п.);

3) наличие одновременно двух и более признаков по п.2.

7. Методы и средства обеспечения электробезопасности.

Выбор средств защиты зависит от:

1) режима нейтрали электрической сети;

2) применяемого напряжения;

3) условий эксплуатации.

Средства электробезопасности

3) средства индивидуальной защиты.

8. Общетехнические средства защиты.

1. Рабочая изоляция.

2. Двойная изоляция.

3. Недоступность токоведущих частей (используются оградительные средства – кожух, электрический шкаф, использование блочных схем и др.).

4. Блокировки безопасности (механические, электрические).

5. Малое напряжение. Малое напряжение, согласно стандарту – напряжение 42В и менее. Для переносных светильников – 36В, для особо опасных помещений и вне помещений – 12 В.

6. Меры ориентации (использование маркировок отдельных частей электрооборудования, надписи, предупредительные знаки, разноцветная изоляция, световая сигнализация).

9. Специальные средства защиты.

Наибольшее распространение среди технических мер защиты человека в сетях до 1000 В получили:

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением (рис. 12).

Рис. 12. Принципиальная схема защитного заземления

Защитное действие заземления основано на снижении напряжения прикосновения при попадании напряжения на нетоковедущие части (вследствие замыкания на корпус или других причин), что достигается уменьшением разности потенциалов между корпусом электроустановки и землей как из-за малого сопротивления заземления, так и повышения потенциала примыкающей к оборудованию поверхности земли. Чем меньше сопротивление заземления, тем выше защитный эффект.

Значение сопротивления защитного заземления определяется из условия обеспечения на корпусе электроустановки допустимого напряжения прикосновения.

Защитное заземление применяется в трехфазной трехпроводной сети напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 для трехфазных сетей с заземленной нейтралью источника питания при межфазном напряжении 220, 380, 660 В и однофазных сетей напряжением 127, 220, 380 В сопротивление заземления должно быть не более 8, 4, 2 Ом соответственно; в сетях с изолированной нейтралью до 1000 В R ₃ не более 4 Ом в сочетании с контролем сопротивления изоляции.

При напряжениях от 1 кВ до 35 кВ включительно R ₃ = 250/ I ₃ , где I ₃ – ток однофазного замыкания на землю, но не более 10 Ом.

При больших токах замыкания на землю (т.е. I ₃ более 500А), что характерно для линий 110 кВ и выше, I ₃ < 0,5 Ом (в четырехпроводных трехфазных сетях с заземленной нейтралью напряжением до 1000 В и качестве защитной меры в стационарных установках применяется зануление (рис. 13).

Рис. 13. Принципиальная схема зануления электроустановки:

Н – нулевой провод; R ₀ – сопротивление заземления нейтрали. R_n – повторное заземление нулевого провода

Зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное действие зануления состоит в следующем. При пробое изоляции на корпус образуется цепь с очень малым сопротивлением: фаза — корпус — нулевой провод — фаза. Следовательно, пробой на корпус при наличии зануления превращается в однофазное короткое замыкание (КЗ).

Возникающий в цепи ток резко возрастает, в результате чего срабатывает максимальная токовая зашита, эффективно отключающая поврежденный участок сети. Для обеспечения надежного отключения необходимо, чтобы ток КЗ превышал номинальный ток защиты: I _кз ≥ К I _ном , где I _ном – номинальный ток плавкой вставки или ток уставки расцепителя автомата; К – коэффициент кратности, равный 3 для плавких вставок и автоматов с обратнозависимой от тока характеристикой, при отсутствии заводских данных для автоматов с номинальным током до 100 А кратность тока КЗ относительно величины уставки следует принимать равной 1,4; для прочих автоматов – 1,25.

Для схемы зануления необходимо наличие в сети нулевого провода, заземления нейтрали источника и повторного заземления нулевого провода.

Назначение нулевого провода – создание для тока КЗ цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для срабатывания защиты, т.е. быстрого отключения поврежденной установки от сети.

Назначение повторного заземления нулевого провода, которое для воздушных сетей осуществляется через каждые 250 м, состоит в уменьшении потенциала зануленных корпусов при обрыве нулевого провода и замыкания фазы на корпус за местом обрыва. Поскольку повторное заземление значительно уменьшает опасность поражения током, но не устраняет ее полностью, необходима тщательная прокладка нулевого провода, чтобы исключить обрыв. Нельзя ставить в нулевом проводе предохранители, рубильники и другие приборы, нарушающие целостность нулевого провода.

Назначение заземления нейтрали – снижение до минимального значения напряжения относительно земли нулевого провода и всех присоединенных к нему корпусов при случайном замыкании фазы на землю.

В соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

— при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока, а также 440 В и выше постоянного тока – во всех случаях;

— при номинальном напряжении от 42 до 380 В переменного тока и от 110 до 440 В постоянного тока – при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных;

— при всех напряжениях во взрывоопасных помещениях.

Заземляющие устройства бывают естественными (используются конструкции зданий) – в этом случае нельзя использовать те элементы, которые при попадании искры приводят к аварии (взрывоопасные).

Искусственные – специальные заземлители.

Защитное отключение – это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения током. Такая опасность может возникнуть, в частности: при замыкании фазы на корпус электрооборудования; при снижении сопротивления изоляции фаз относительно земли ниже определенного предела; при появлении в сети более высокого напряжения; при прикосновении человека к токоведущей части, находящейся под напряжением.

Любой из этих параметров, а точнее – изменение его до определенного предела, при котором возникает опасность поражения человека током, может служить импульсом, вызывающим срабатывание защитно-отключающего устройства, т.е. автоматическое отключение опасного участка цепи.

Защитное отключение может применяться в качестве единственной меры защиты в передвижных электроустановках напряжением до 1000 В либо в сочетании с защитным заземлением или занулением.

Разделение электрической сети. Согласно ГОСТ 12.1.009-76 это разделение электрической сети на отдельные электрически не связанные между собой участки с помощью разделительного трансформатора.

В сетях с изолированной нейтралью ток через человека I_h при однофазном прикосновении зависит от сопротивления изоляции R _ф и емкости сети С_ф относительно земли. Когда значения R _Ф и С_Ф таковы, что ток I_h превышает длительно допустимый, целесообразно разделение сети с помощью разделительных трансформаторов с коэффициентом трансформации 1:1 на несколько более коротких сетей, сопротивления изоляции которых будут выше, а емкость относительно земли меньше по сравнению с сетью в целом.

10. Средства защиты, используемые в электроустановках.

Средства защиты, используемые в электроустановках, по своему назначению подразделяются на дне категории: основные и дополнительные.

Классификация электрозащитных средств приведена в табл.7.

Классификация средств защиты, используемых в электроустановках

Наименование средств защиты при напряжении электроустановки

Изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, диэлектрические перчатки, слесарно-монтажный инструмент с изолирующими ручками

Изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, изолирующие устройства и приспособления для работ на высоковольтных линиях с непосредственным прикосновением электромонтера к токоведущим частям

Диэлектрические галоши, диэлектрические коврики, переносные заземления, изолирующие подставки и накладки, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности

Диэлектрические перчатки и боты, диэлектрические коврики, изолирующие подставки и накладки, индивидуальные изолирующие комплекты, диэлектрические колпаки, переносные заземления, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности

Основные электрозащитные средства – это средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение электроустановок, и которые позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Дополнительные электрозащитные средства – это средства защиты, дополняющие основные средства, а также служащие для защиты от напряжения прикосновения и напряжения шага, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током, а применяются совместно с основными электрозащитными средствами.

Все электрозащитные средства перед эксплуатацией проходят приемо­сдаточные испытания и периодически (через 6-36 месяцев) подвергаются контрольным осмотрам и эксплуатационным электрическим испытаниям повышенным напряжением.

11. Первая помощь при поражениях электрическим током.

Первая помощь при несчастных случаях, вызванных поражением электрическим током, состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от действия тока и оказание ему первой доврачебной медицинской помощи.

Освобождение пострадавшего от действия тока. Первым, действием должно быть быстрое отключение той части установки, к которой прикасается пострадавший. Если быстро отключить установку нельзя, надо отделить пострадавшею от токоведущих частей.

Способы оказания первой помощи. Оказание первой помощи зависит от состояния, в котором находится пораженный электрическим током. Для определения этого состояния необходимо немедленно:

— уложить пострадавшего на спину на твердую поверхность;

— проверить наличие у пострадавшего дыхания, пульса;

— выяснить состояние зрачка – узкий или расширенный (расширенный зрачок указывает на резкое ухудшение кровоснабжения мозга). Но всех случаях поражения электрическим током необходимо вызвать врача независимо от состояния пострадавшего.

При этом следует немедленно начать оказание соответствующей помощи:

— если сознание отсутствует, но сохранились устойчивые пульс и дыхание, нужно ровно и удобно уложить пострадавшего на подстилку, расстегнуть одежду, обеспечить приток свежего воздуха и полный покой; давать пострадавшему нюхать нашатырный спирт и обрызгивать его водой;

— если пострадавший плохо дышит (резко, судорожно), делать искусственное дыхание и наружный массаж сердца;

— если отсутствуют признаки жизни (дыхание, сердцебиение, пульс), также надо делать искусственное дыхание и массаж сердца. Заключение о смерти может сделать только врач. Первую помощь нужно оказывать немедленно и непрерывно, тут же на месте.

Заключение: Поражение электрическим током возможно только при замыкании электрической цепи через тело человека, для чего необходимо прикосновение человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует напряжение. Опасность такого прикосновения оценивается прежде всего силой тока, проходящего через человека, или напряжением прикосновения. Но она зависит также и от схемы включения человека в цепь, схемы и напряжения цепи, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей от земли и других факторов.

Действие электрического тока на организм Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Алексеев Владимир Михайлович, Алексеева Мария Сергеевна, Халяпин Алексей Алексеевич

Рассмотрены два типа поражения током: электротравма и электрический удар . Показана специфика медицинской помощи при поражении током. Охарактеризованы факторы, влияющие на степень поражения током.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Алексеев Владимир Михайлович, Алексеева Мария Сергеевна, Халяпин Алексей Алексеевич

Текст научной работы на тему «Действие электрического тока на организм»

The influence of electric current on the body Alekseev V.1, Alekseeva M.2, Khalyapin A.3 Действие электрического тока на организм Алексеев В. M.1, Алексеева M. С.2, Халяпин А. А.3

'Алексеев Владимир Михайлович / Alekseev Vladimir — ректор, ректорат;

2Алексеева Мария Сергеевна /Alekseeva Maria — преподаватель, кафедра управления закупками;

3Халяпин Алексей Алексеевич /Khalyapin Alexei — кандидат экономических наук, преподаватель, кафедра экономики и управления, Академия подготовки главных специалистов, г. Краснодар

Аннотация: рассмотрены два типа поражения током: электротравма и электрический удар. Показана специфика медицинской помощи при поражении током. Охарактеризованы факторы, влияющие на степень поражения током.

Abstract: considered two types of electric shock: electric trauma and electric shock. The specific of medical care for electric shock is given. The factors influencing the degree of electric shock are characterized.

Ключевые слова: электрический ток, электротравма, электрический удар. Keywords: electric current, electric trauma, electric shock.

Влияние электрического тока на организм человека крайне губительно. Термические ожоги, сильнейшее биовоздействие, электролиз и разрушительные механические повреждения — все это может стать результатом воздействия электрического тока на живые ткани человеческого тела.

Современная наука разделяет поражения током на два типа:

1. Электротравма (локальное поражение).

2. Электрический удар.

Под понятием электротравмы следует различать визуальные поражения органов и тканей тела. Это могут быть различной степени ожоги, электрометаллизация, механические повреждения. Основную массу электротравм занимают термические ожоги, которые также классифицируются на: дуговые ожоги и контактные. Дуговой ожог проявляется при вхождении человека в сферу влияния электродуги (таковая возникает, как правило, между токоведущими элементами оборудования). Контактный ожог — результат контакта части тела человека с нагретым элементом электрооборудования.

Электрический удар намного опаснее травмы. Как гласит сухая статистика, свыше % летальных исходов от контакта с электричеством провоцирует именно электрический удар. Такое воздействие тока практически всегда поражает сердце человека вследствие его фибрилляции.

Доврачебная помощь при поражении током.

Медицинская помощь в данном случае весьма специфична, так как нужно оказать помощь, но при этом самому не попасть под воздействие электричества. Для начала необходимо оградить потерпевшего от воздействия на него тока. Для этого нужно немедленно деактивировать (отключить) токоведущие элементы, которые действуют на тело. Если отключение невозможно, значит нужно перерубить или перерезать токонесущие провода -делать это нужно заизолированным инструментом.

Обязательно нужно использовать резиновые ботинки и перчатки, под ногами иметь кусок сухой древесины или хотя бы немного сухой ветоши. Руку желательно обмотать сухой тканью, которая послужит изолятором. Далее следует оказать доврачебную медицинскую помощь пострадавшему.

Необходимо установить, есть ли основные признаки жизнедеятельности — пульс, дыхание, биение сердца. Затем уложить человека в горизонтальное положение, освободить от сковывающей одежды, согреть тело. Если признаков жизни нет, тогда нужно выполнять искусственное дыхание «рот в рот» или «рот в нос» наряду с непрямым массажем сердца. Эти действия нужно выполнять до момента приезда скорой медицинской помощи.

Факторы, влияющие на степень поражения током.

Результаты поражения током зависят от различных факторов. Основной фактор — это значение тока. Существуют так называемые пороговые значения:

— порог ощущения. Самый малый ток, который ощущается человеком;

— неотпускающий ток. Самый малый ток, под действием которого человек самостоятельно освободиться уже не может. Меньшие токи принято называть отпускающими.

Род тока и его частота также важны. К примеру, переменный ток с такими же показателями, как и у постоянного, будет гораздо опаснее для человека. Но, постоянный ток напряжением выше 300 В тоже несет серьезную опасность.

Немаловажным фактором защиты от поражения является сопротивление тела. Этот фактор является переменным, так как абсолютно индивидуальный для каждого человека. Состояние кожного покрова, физиологические факторы, окружающая среда — все это влияет на сопротивление. Однако, основное сопротивление — это все-таки, эпидермис (верхний слой кожного покрова). Сухая, чистая кожа намного лучше защитит человека.

Индивидуальная особенность каждого человека может играть ключевую роль. Так, ток, который один человек еле-еле ощущает, для другого человека может стать неотпускающим! Индивидуализм и впоследствии сам характер воздействия может зависеть от многих аспектов:

— состояние нервной системы на момент воздействия;

— состояние организма человека в целом (наличие болезней, слабый иммунитет, и т. д.);

— масса тела человека;

— физическое развитие. К примеру, взрослый спортсмен может легко перенести травму, а вот для ребенка она может быть губительной.

Еще 3 важных фактора:

1. Величина напряжения — основополагающий фактор, определяющий значение тока. Именно от величины зависит сила пробоя кожи, спад сопротивления тела. Напряжение тока 50 Вольт уже может пробить эпидермис. Согласно статистике, больше всего электротравматизма возникает при напряжениях 220 и 380 В.

2. Миграция тока. Есть негласные схемы путей прохождения тока по человеческому телу -это так называемые петли. Наука различает таких петлей 15: от руки к руке, от левой руки к ногам, от правой руки к ногам, от ноги к ноге. Самые опасные пути миграции идут через сердце и дыхательные органы.

3. Время воздействия. Также основополагающий фактор. Кратковременное воздействие менее опасно. Именно время воздействия влияет на возможную фибрилляцию.

Оптимальное сокращение сердечной мышцы 60-80 сокращений в минуту, полный цикл при этом — около 1 секунды. Между циклами есть промежутки — их называют фазой Т. Если время действия тока не совпадает с этой временной фазой, фибрилляция практически невозможна, если же длительность большая — вероятность поражения максимальная.

К сожалению, Россия входит в число стран с высоким уровнем производственных травм, в том числе электротравм, с учетом того, что мнению ряда экспертов [1], официальная статистика производственного травматизма в нашей стране занижается более чем на порядок.

Самый главный фактор высокого электротравматизма в России — технологически устаревшее оборудование. Решить эту проблему возможно путём принуждения собственников промышленного производства своевременно обновлять оборудование посредством корпоративных закупок по нормам Закона 223-Ф3, который, кстати, требует дальнейшего совершенствования и унификации с Законом 44-ФЗ [2].

Ещё одна из значимых причин высокого уровня производственного травматизма и профессиональных заболеваний — неудовлетворительное качество обучения населения основам безопасной жизнедеятельности, начиная со школьной парты. Решить проблему своевременного и полноценного обучения охране труда предлагается посредством внедрения системы зачёта квалификационных единиц [3], что позволит существенно повысить среди учащихся востребованность курсов по БЖД и охране труда.

1. Тихонова Г. И., Чуранова А. Н., Горчакова Т. Ю. Производственный травматизм как

проблема социально—трудовых отношений в России // Проблемы прогнозирования, 2012

Выпуск 3. С. 103-118.

2. Халяпин А. А., Алексеев В. М. Теоретические основы госзакупок // Символ науки, 2016. № 9-1.

3. Алексеев В. М. О российской системе накопления квалификационных единиц //

Влияние электрического тока на организм человека

Еще в 18 веке было доказано, что электрический ток способен оказывать сильное негативное влияние на человеческий организм. Но только спустя около века были сделаны первые описания электротравм, получаемых от воздействия постоянного тока (1863 г.) и переменного (1882 г.).

Электротравма – повреждение человеческого организма электрическим током (электрической дугой).

Явление электротравматизма объ ясняется последовательностью следующих особенностей: в организме человека, случайно оказавшегося под воздействием напряжения, возникает защитная реакция. Иными словами, противостояние электрическому току начинает происходить в момент его непосредственного протекания через наше тело. В таких ситуациях происходит непросто сильное воздействие токов на организм человека, но и нарушение кровообращения, дыхания, сердечно-сосудистой и нервной системы и т. п.

Электротравму предугадать нелегко, поскольку ее получение происходит не только при непосредственном контакте с токоведущими элементами, но и при взаимодействии с электрической дугой и шаговым напряжением.

Электротравматизм хоть и случается реже других видов производственных травм, но при этом находится на первых местах среди тех повреждений, которые оцениваются тяжелыми и приводящими к летальному исходу. Наибольший процент травм, вызванных влиянием электрического тока, происходит в процессе работы на электрических установках высокого напряжения (до 1000 В). Главной причиной электротравм служит частое использование именно таких типов электрических установок, а также недостаточная квалификация работников. Безусловно, существуют агрегаты с более высоким показателем напряжения (свыше 1000 В), но, как ни странно, в их эксплуатации поражения током редки. Такая закономерность объясняется высоким профессионализмом и компетентностью обслуживающего высоковольтные установки персонала.

Самыми распространенными причинами поражения током являются:

• прямой телесный контакт с неизолированными токоведущими частями;
• прикосновение к деталям электрического оборудования, изготовленным из металла;
• прикосновение к неметаллическим элементам, находящимся под сильным напряжением;
• взаимодействие с током шагового напряжения или с электрической дугой.

Классификация поражений электрическим током

Воздействие электрического тока при протекании через человеческий организм бывает термическим , электролитическим и биологическим .

• Термическое воздействие – сильный нагрев тканей, что нередко сопровождается ожогами.
• Электролитическое воздействие – разложение органических жидкостей, к которым относится и кровь.
• Биологическое воздействие – нарушение биоэлектрических процессов, раздражение и возбуждение живых тканей, частое и беспорядочное сокращение мышц.

Поражения электротоком делятся на два основных вида:

• Электротравмы – локальные поражения тканей или органов (ожоги, знаки, электрометаллизация).
  • Электрический ожог – итог сильного нагрева током (свыше одного ампера) тканей человека. Ожог, поражающий только кожный покров, называется поверхностным; повреждающий глубокие ткани тела является внутренним. Также электрические ожоги делятся по принципу возникновения: контактные, дуговые, смешанные.
  • Электрический знак внешне выглядит как серое или бледно-желтое пятно, напоминающее мозоль. Возникает данная травма в области контакта с токоведущим элементом. В основном, знаки не сопровождаются сильной болью и по прошествии небольшого количества времени сходят.
  • Электрометаллизация – явление, при котором кожа человека пропитывается металлическими микрочастицами. Это происходит в момент, когда металл под влиянием тока испаряется и разбрызгивается. Пораженная кожа приобретает цвет, соответствующий проникшим соединениям металла, и становится шероховатой. Процесс электрометаллизации не опасен, а эффект после него по истечении некоторого времени пропадает аналогично электрическим знакам. Куда более серьезные последствия имеет металлизация органов зрения.

  Помимо ожогов, знаков и электрометаллизации в число электротравм также входит электроофтальмия и различные механические повреждения . Последние являются итогом непроизвольных сокращений мышц в момент протекания тока. К ним относятся сильные разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, нервов, а также вывихи и переломы. Электроофтальмия – явление, представляющее собой сильное воспаление глазных яблок после воздействия УФ-лучей электрической дуги.

  

  • Электрический удар выражается в форме сильного возбуждения живых тканей после воздействия на них электрического тока. Как правило, данное явление сопровождается беспорядочным судорожным сокращением мышц. Исход электроударов бывает разным, на основе чего они и делятся на пять видов:
    • без потери сознания;
    • с потерей сознания, сопровождающееся нарушением функционирования сердца и дыхания;
    • с потерей сознания, но без сбоев в работе сердечно-сосудистой системы и без нарушения дыхания;
    • клиническая смерть;
    • электрический шок.

    Два последних вида стоит рассмотреть более подробно.

    Клиническая смерть иначе называется также «мнимой» смертью, характеризующаяся длительностью в 6-8 минут. Данное явление считается переходным состоянием от жизни к смерти, которое сопровождается прекращением работы сердца и приостановлением дыхания. По прошествии вышеуказанного периода времени начинается необратимый процесс гибели клеток коры головного мозга, что заканчивается биологической смертью.

    Распознать мнимую смерть можно по следующим признакам:

    • фибрилляция сердца (т.е. разрозненное сокращение его мышечных волокон, сопровождающееся нарушением синхронной деятельности и насосной функции) или его полная остановка;
    • отсутствие пульса и дыхания;
    • синеватый цвет кожи;
    • расширенные зрачки без реагирования на свет, как следствие недостатка кислорода в коре головного мозга.

    Электрический шок представляет собой тяжелую нервнорефлекторную реакцию человеческого организма на воздействие тока. Данное явление сопровождается сильными расстройствами дыхания, функционирования кровеносной и нервной системы и др.

    Организм моментально реагирует на влияние электрического тока, вступая в фазу сильного возбуждения. В этот период происходит полная реакция на причинение боли, сопровождающаяся повышением артериального давления и другими процессами. Фаза возбуждения сменяется фазой торможения, которой свойственно истощение нервной системы, слабое дыхание, попеременное падение и учащение пульса, снижение артериального давления. Все перечисленные признаки приводят о рганизм в состояние глубокой депрессии. Электрический шок может длиться как несколько десятков минут, так и несколько суток. Итог может быть полярно разным: либо полное выздоровление, либо необратимая биологическая смерть.

    

    Предельные значения действия тока на человека

    От показателя силы тока напрямую зависит его влияние на организм человека:

    • 0,6-1,5 мА при переменном токе (50Гц) и 5-7 мА при постоянном токе – ощутимый ток;
    • 10-15 мА при переменном токе (50Гц) и 50-80 мА при постоянном токе – не отпускающий ток, который в момент прохождения через организм провоцирует сильные судорожные сокращения мышц той руки, которая сжимает проводник;
    • 100 мА при переменном (50Гц) и 300 мА при постоянном токе – фибрилляционный ток, который приводит к фибрилляции сердца.

    Влияние различных факторов на степень воздействия тока

    Итог влияния электрического тока на организм человека также напрямую зависит от следующих факторов:

    • длительность протекания тока. То есть, чем дольше человек находился под воздействием, тем выше опасность и серьезней нанесенные травмы;
    • специфические особенности каждого организма в данный момент: масса тела, физическое развитие, состояние нервной системы, наличие каких-либо заболеваний, алкогольное или наркотическое опьянение и др.;
    • «фактор внимания», т.е. подготовленность к возможности получения электрического удара;
    • путь тока сквозь человеческое тело. Например, более серьезную опасность несет прохождение тока через сердце, легкие, мозг. В случае, если ток обошел жизненно важные органы, риск серьезных поражений резко снижается. На сегодняшний день зафиксирован самый популярный путь прохождения тока, который называется «петлей тока» — правая рука-ноги. Петли, отнимаемые работоспособность человека более чем на трое суток, представляют собой пути рука-рука (40%), правая рука-ноги (20%), левая рука-ноги (17%).

    Знание влияния электрического тока на человеческий организм крайне необходимо. Это поможет Вам в чрезвычайных ситуациях оказать правильн ую медицинскую помощь пострадавшему.

    Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом различных средств защиты при различных работах, с которым более подробно можно ознакомиться в нашем каталоге.

    Похожие публикации:
    1. 36 ватт сколько киловатт в час потребляет
    2. Micro usb это что
    3. Балансирный выключатель что это
    4. Где используется плоское зеркало