Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

Лекция №18 Тема:

Электробезопасность.

Статистика электротравматизма показывает, что смертельные поражения электрическим током составляют 2,7 % общего числа смертельных случаев(у нас в РФ).

Согласно ПТЭ и ПТБ все электроустановки принято разделять на 2 группы:

установки напряжением до 1000 В;
установки напряжением выше 1000 В.

Следует отметить, что число несчастных случаев в электроустановках напряжением до 1000 В в 3 раза больше, чем в электроустановках напряжением выше 1000 В.

Это объясняется тем, что установки напряжением до 1000 В применяются более широко, а также тем, что контакт с электрооборудованием здесь имеет большее число людей, как правило, не имеющих электрическую специальность. Электрооборудование выше 1000 В распространено меньше, и к его обслуживанию допускаются только высококвалифицированные электрики.

Опасность поражения электрическим током отличается от прочих опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее дистанционно, как например движущиеся части машин, раскаленный металл и т. п.

Наличие напряжения обнаруживается часто слишком поздно, когда человек уже оказался под напряжением.

Действие электрического тока на организм человека. Причины электротравматизма

Наиболее распространенными причинами электротравматизма являются:

появление напряжения на металлических частях электрооборудования т.е там, где его в нормальных условиях быть не должно (на корпусах оборудования, на технологическом оборудовании, на металлических конструкциях сооружений и т. д.). Чаще всего происходит это вследствие повреждения изоляции;
случайное соприкосновение или приближение на опасное расстояние к неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением, при отсутствии соответствующих ограждений;
появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;
возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю;
воздействие электрической дуги, возникающей между токоведущей частью и человеком в сетях напряжением выше 1000 В, если человек окажется в непосредственной близости от токоведущих частей т.е на недопустимо близком расстоянии от них;
прочие причины. К ним относятся: несогласованные и ошибочные действия персонала; подача напряжения на установку, где работают люди; оставление установки под напряжением без надзора; допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д.

Действие электрического тока на организм человека

Электрический ток, проходя через живые ткани, оказывает термическое (ожоги и нагрев участков тела), электролитическое (разрыв или смещение клеток из которых состоит организм человека, разложение крови) и биологическое действие (раздражение и возбуждение живых тканей, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц легких и сердца в ответ на нарушение биоэлектрических процессов, протекающих в организме).

Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым (прохождение тока непосредственно через ткани, испытывающие раздражение) и непрямым, или рефлекторным путем (возбуждение тканей, по которым ток не протекает)

Это приводит к различным нарушениям в организме, вызывая как местные повреждения тканей и органов, так и общее повреждение организма. Электрический ток приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам. Широко распространены электрические ожоги, тяжесть которых различна – от легкого покраснения кожи до его обгорания на значительной площади. Чаще всего травмы имеют смешанный характер.

Рассмотрим различные виды электропоражений.

Местные электротравмы:

Ожог – результат теплового воздействия тока, проходящего через тело человека или от прикосновения к сильно нагретым частям электрооборудования (покраснение кожи), а также от действия электрической дуги (омертвение кожи или обугливание и сгорание тканей). Наиболее сильные ожоги происходят от действия электрической дуги в сетях 35 – 220 кВ и в сетях 6 – 10 кВ с большой емкостью сети. В этих сетях ожоги являются основными и наиболее тяжелыми видами поражения. В сетях напряжением до 1000 В также возможны ожоги электрической дугой (при отключении цепи открытыми рубильниками при наличии большой индуктивной нагрузки).

Электрические знаки — это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы, пятна серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями (Д = 5 – 10 мм). Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются не сразу после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук).

Электрометаллизация кожи – это проникновение в эпидермис кожи мельчайших частиц металла расплавившегося под действием тока в дуге. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения. Исход поражения зависит от площади пораженного тела, как и при ожоге. В большинстве случаев металлизированная кожа сходит и следов не остается.

Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз от ультрафиолетового излучения дуги;

Электрический удар – это поражение внутренних органов человека. Возбуждение живых тканей, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Различают 4 степени электрических ударов.

1-я степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания. Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения.

2-я степень – потеря сознания, но сохранение дыхания и сердечной деятельности.

При токах, больших 10 – 15 мА, человек неспособен самостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока становится длительным (неотпускающий ток).

3- я степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого).

4-я степень – клиническая смерть, т.е отсутствие дыхания и кровообращения.

При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15 – 20 секунд может наступить паралич дыхания и смерть. Токи величиной 50 – 80 мА приводят к фибрилляции сердца, которая заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца, в результате чего прекращается кровообращение и сердце останавливается. ё

При клинической смерти отсутствуют все признаки жизни: дыхание, сердечная деятельность, реакция на болевые раздражения, зрачки глаз расширены и на свет не реагируют. Но обменные процессы во всех тканях сразу не угасают. Первыми начинают погибать очень чувствительные к кислородному голоданию клетки коры головного мозга, с деятельностью которого связано сознание и мышление. Поэтому клинической смертью считается период от остановки сердца до начала гибели клеток коры головного мозга (4-5мин., а для здорового человека 7-8 мин.), после чего наступает биологическая смерть, являющаяся необратимой. Наиболее опасен электрический удар, приводящий к остановке сердца и легких.

Как при параличе дыхания, так и при параличе сердца функции органов самостоятельно не восстанавливаются, в этом случае необходимо оказание первой помощи (искусственное дыхание и массаж сердца). Кратковременное действие больших токов не вызывает ни паралича дыхания, ни фибрилляции сердца. Сердечная мышца при этом резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать.

Действие тока величиной 100 мА в течение 2 – 3 секунд приводит к смерти (смертельный ток).

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

Степень воздействие тока на организм человека по характеру и последствиям поражения зависит от следующих факторов:

величины силы тока протекающего через тело человека I_h
напряжение прикосновения U_пр;
длительности воздействия (протекания) тока t_c;
электрического сопротивления человека R_ч
рода частоты и пути прохождения тока через тело человека;
состояния здоровья человека и фактора внимания.

Согласно стандарту ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов. При выборе и расчете технических устройств и других средств защиты учитываются три основных параметра: сила тока, напряжение прикосновения, и длительность протекания тока.

Величина тока, протекающего через тело человека, зависит от напряжения прикосновения U_пр и сопротивления тела человека R_ч.

I_Ч = U_ПР / R_Ч.

Сопротивление тела человека – величина нелинейная, зависящая от многих факторов: сопротивления кожи ( сухая, влажная, чистая, поврежденная и т. д.); от величины тока и приложенного напряжения; от длительности протекания тока.

Наибольшим сопротивлением обладает верхний роговой слой кожи:

при снятом роговом слое R_Ч = 600 - 800 Ом;
при сухой неповрежденной коже R_Ч = 10 - 100 кОм;
при увлажненной коже R_Ч = 1000 Ом.

Для анализа травматизма сопротивление кожи человека принимают R_Ч = 1000 Ом.

С ростом тока, проходящего через человека, его сопротивление уменьшается, т. к. при этом увеличивается нагрев кожи и растет потоотделение. По этой же причине снижается R_Ч с увеличением длительности протекания тока. Чем выше приложенное напряжение, тем больше ток человека l_Ч, тем быстрее снижается сопротивление кожи человека.

Оказывается, что биологическая ткань реагирует на электрическое раздражение, только в момент возрастания или убывания тока.

Основным поражающим фактором является сила тока, протекающего через тело человека и обусловливающего различную реакцию организма – от ощущения легкого зуда ( 0,6 – 1, 5 мА частоты 50 Гц – для переменного тока и 5-7 мА – для постоянного тока) до непроизвольного судорожного сокращения тканей и мышц (25 мА переменного и 80мА постоянного тока), а также фибриляции сердца (хаотических, быстрых и разновременных сокращений волокон сердечной мышцы – фибрилл – при которых сердце не в состоянии обеспечить движение крови по кровеносным сосудам и его остановки (100 мА и выше)

Постоянный ток как не изменяющийся во времени по величине и напряжению, ощущается только в моменты включения и отключения от источника. Обычно его действие тепловое (при длительном включении). При больших напряжениях он может вызывать электролиз ткани и крови. По мнению многих исследователей, постоянный ток напряжением до 300 В менее опасен, чем переменный ток того же напряжения. Большинство исследователей пришли к выводу, что переменный ток промышленной частоты 50 – 60 Гц является наиболее опасным для организма. Это объясняется следующим образом. При приложении к клетке постоянного тока частицы внутриклеточного вещества расщепляются на ионы разного знака, которые устремляются к внешней оболочке клетки. Если на клетку воздействует ток переменной частоты, то, следуя за изменениями полюсов переменного тока, ионы будут перемещаться то в одну, то в другую сторону. При некоторой частоте тока ионы будут успевать проходить двойную ширину клетки (туда и обратно). Эта частота и соответствует наибольшему возмущению клетки и нарушению ее биохимических функций (50 – 60 Гц).

С увеличением частоты переменного тока амплитуда колебаний ионов уменьшается, и при этом происходит меньшее нарушение биохимических функций клетки. При частоте порядка 500 кГц этих изменений уже не происходит. Здесь опасным для человека являются ожоги от теплового воздействия тока.

Оказывается, что ток в теле человека проходит не обязательно по кратчайшему пути. Наиболее опасным является прохождение тока через дыхательные органы и сердце по продольной оси (от головы к ногам).

Часть общего тока, проходящего через сердце:

путь рука - рука – 3,3 % общего тока;
путь левая рука - ноги – 3,7 % общего тока;
путь правая рука - ноги – 6,7 % общего тока;
путь нога - нога – 0,4 % общего тока.

Исход поражения при воздействии электрического тока зависит от психического и физического состояния человека.

При заболеваниях сердца, щитовидной железы и т.п. человек подвергается более сильному поражению при меньших значениях тока, т.к. в этом случае уменьшается электрическое сопротивление тела человека и уменьшается общая сопротивляемость организма внешним раздражениям. Отмечено, например, что для женщин пороговые значения токов примерно в 1,5 раза ниже, чем для мужчин. Это объясняется более слабым физическим развитием женщин. При применении спиртных напитков сопротивление тела человека падает, уменьшается сопротивляемость организма человека и внимание. При собранном внимании сопротивление организма повышается.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 733; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!