Электрический ток - направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. Допустимым следует считать ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с - 2 мА, а при 120 с и менее - 6 мА.
Безопасным напряжением считают
36 В (для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и т. д.) и 12 В (для переносных светильников при работе внутри металлических резервуаров, котлов). Но при определенных ситуациях и такие напряжения могут представлять опасность.
Безопасные уровни напряжения получают из осветительной сети, используя для этого понижающие трансформаторы. Распространить применение безопасного напряжения на все электрические устройства невозможно.
В производственных процессах используются два рода тока - постоянный и переменный . Они оказывают различное воздействие на организм при напряжениях до 500 В. Опасность поражения постоянным током меньше, чем переменным. Наибольшую опасность представляет ток частотой 50 Гц, которая является стандартной для отечественных электрических сетей.
При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственного соприкосновения с находящимися под напряжением проводниками электрического тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельных функций. Опасность поражения людей электрическим током на производстве возникает при несоблюдении мер безопасности, а также при отказе или неисправности электрического оборудования. По сравнению с другими видами производственного травматизма электротравматизм составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым и особенно летальным исходом занимает одно из первых мест. На производстве из-за несоблюдения правил электробезопасности происходит 75% электропоражений.
Поражение электрическим током происходит, когда человеческий организм вступает в контакт с источником напряжения. Коснувшись проводника, который находится под напряжением, человек становится частью электросети, по которой начинает протекать электрический ток. Как известно, организм человека состоит из большого количества солей и жидкости, что является хорошим проводником электричества, поэтому действие электрического тока на организм человека может быть летальным.
В соответствии с ГОСТ Р 12.1.019-2009 «Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты» степень опасного и вредного воздействия на человека электрического тока зависит от многих факторов:
- от величины и рода протекающего тока (переменный ток является более опасным, чем постоянный);
- продолжительности его воздействия (чем больше время действия тока на человека, тем тяжелее последствия);
- пути протекания (самую большую опасность представляет ток, протекающий через головной и спинной мозг, область сердца и органов дыхания (легкие));
- от физического и психологического состояния человека (организм человека обладает неким сопротивлением, это сопротивление варьируется в зависимости от состояния человека).
Минимальная сила тока, которую способен почувствовать человеческий организм составляет 1 мА. При повышении тока более 1 мА человек начинает чувствовать себя некомфортно, возникают болезненные сокращения мышц, при увеличении тока до 12-15 мА возникает судорожное сокращение мышц. Контролировать свою мышечную систему человек уже не в состоянии и собственными силами не может разорвать контакт с источником тока. Этот ток называется неотпускаемым. Действие электрического тока более 25 мА приводит к параличу мышц органов дыхания, в результате чего человек может просто-напросто задохнуться. При дальнейшем увеличении тока возникает фибрилляция сердца.
Сила тока - главный фактор, от которого зависит исход поражения: чем больше сила тока, тем опаснее последствия. Сила тока (в амперах) зависит от приложенного напряжения (в вольтах) и электрического сопротивления организма (в омах).
По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока:
- ощутимый — электрический ток, который при прохождении через организм вызывает ощутимое раздражение (минимальная величина, которую начинает ощущать человек при переменном токе с частотой 50 Гц, составляет 0,6–1,5 мА);
- неотпускающий — ток, при котором непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, ноги или других частей тела не позволяют пострадавшему самостоятельно оторваться от токоведущих частей (10,0–15,0 мА);
- фибрилляционный — ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца - быстрые хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, приводящие к его остановке (90,0–100,0 мА). Через несколько секунд происходит остановка дыхания. Чаще всего смертельные исходы наступают от напряжения 220 В и ниже. Именно низкое напряжение заставляет беспорядочно сокращаться сердечные волокна и приводит к моментальному сбою в работе желудочков сердца.
Путь, по которому электрический ток проходит через тело человека, во многом определяет степень поражения организма. Возможны следующие варианты направлений движения тока по телу человека:
- человек обеими руками дотрагивается до токоведущих проводов (частей оборудования), в этом случае возникает направление движения тока от одной руки к другой, т. е. “рука-рука” , эта петля встречается чаще всего;
- при касании одной рукой к источнику путь тока замыкается через обе ноги на землю “рука-ноги” ;
- при пробое изоляции токоведущих частей оборудования на корпус под напряжением оказываются руки работающего, вместе с тем стекание тока с корпуса оборудования на землю приводит к тому, что и ноги оказываются под напряжением, но с другим потенциалом, так возникает путь тока “руки-ноги” ;
- при стекании тока на землю от неисправного оборудования земля поблизости получает изменяющийся потенциал напряжения, и человек, наступивший обеими ногами на такую землю, оказывается под разностью потенциалов, т. е. каждая из этих ног получает разный потенциал напряжения, в результате возникает шаговое напряжение и электрическая цепь “нога-нога” , которая случается реже всего и считается наименее опасной;
- прикосновение головой к токоведущим частям может вызвать в зависимости от характера выполняемой работы путь тока на руки или на ноги - “голова-руки” , “голова-ноги” .
Все варианты различаются степенью опасности. Наиболее опасными являются варианты “голова-руки” , “голова-ноги” , “руки-ноги” (петля полная ). Это объясняется тем, что в зону поражения попадают жизненно важные системы организма - головной мозг, сердце.
Продолжительность воздействия тока влияет на конечный исход поражения. Чем дольше воздействуeт электрический ток на организм, тем тяжелее последствия. Условия внешней среды, окружающей человека в ходе производственной деятельности, могут повысить опасность поражения электрическим током. Увеличивают опасность поражения током повышенная температура и влажность, металлический или другой токопроводящий пол.
Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электроток производит:
- термическое воздействие , характеризующееся нагревом кожи и тканей до высокой температуры вплоть до ожогов;
- электролитическое воздействие , заключающееся в разложении органической жидкости, в том числе крови, и нарушении ее физико-химического состава;
- механическое воздействие , приводящее к расслоению, разрыву тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови (механическое действие связано с сильным сокращением мышц вплоть до их разрыва);
- биологическое действие , проявляющееся в раздражении и возбуждении живых тканей и сопровождающееся судорожными сокращениями мышц)
- световое воздействие , выражающееся в поражении слизистых оболочек глаз.
Выделяют несколько основных видов поражения, которые возникают в результате действия электрического тока на человека. Электрические травмы - местное повреждение тканей организма в результате действием электрического тока или электрической дуги, которые условно разделяют на общие (электрический удар), местные и смешанные.
Наиболее распространенной электротравмой являются электрические ожоги , примерно 60% от всех случаев поражения электрическим током. Электрические ожоги - наиболее распространенная электротравма, возникает в результате локального воздействия тока на ткани. Ожоги бывают двух видов - контактный и дуговой. Контактный ожог является следствием преобразования электрической энергии в тепловую и возникает в основном в электроустановках напряжением до 1 000 В. Электрический ожог – это как бы аварийная система, защита организма, так как обуглившиеся ткани в силу большей сопротивляемости, чем обычная кожа, не позволяют электричеству проникнуть вглубь, к жизненно важным системам и органам. Иначе говоря, благодаря ожогу ток заходит в тупик.
Когда организм и источник напряжения соприкасались неплотно, ожоги образуются на местах входа и выхода тока. Если ток проходит по телу несколько раз разными путями, возникают множественные ожоги. Множественные ожоги чаще всего случаются при напряжении до 380 В из-за того, что такое напряжение “примагничивает” человека и требуется время на отсоединение. Высоковольтный ток такой “липучестью” не обладает. Наоборот, он отбрасывает человека, но и такого короткого контакта достаточно для серьезных глубоких ожогов. При напряжении свыше 1 000 В случаются электротравмы с обширными глубокими ожогами, поскольку в этом случае температура поднимается по всему пути следования тока.
При напряжении свыше 1 000 В в результате случайных коротких замыканий может возникнуть и дуговой ожог. Дуговой ожог обусловлен воздействием электрической дуги, создающей высокую температуру. Дуговой ожог возникает при работе в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий в установках выше 1000 В и до 10 кВ или ошибочных операций персонала. Поражение возникает от перемены электрической дуги или загоревшейся от нее одежды.
Электрические знаки и метки — проявляются на коже человека, который подвергся действию тока, в виде пятен серого или бледно-желтого цвета. Обычно электрические знаки имеют круглую или овальную форму с углубленным в центре размером от 1 до 5 мм. Как правило, они безболезненны, затвердевают подобно мозоли, со временем омертвевший слой кожи сходит самостоятельно.
Металлизация кожи — возникает в результате проникновения в верхний слой кожи мелких частиц металла, который оплавился под действием электрической дуги. Кожа в месте поражения становится болезненной, становится жесткой, принимает темный металлический оттенок.
Электроофтальмия – возникает в результате воспаления наружной оболочки глаз под действием ультрафиолетовых лучей электрической дуги. Для защиты от светового воздействия электрического тока необходимо пользоваться защитными очками и масками с цветными стеклами.
Механические повреждения проявляются под действием тока непроизвольным судорожным сокращением мышц. Это может привести к разрыву кожи, кровеносных сосудов и нервных тканей. Такие травмы возникают при контакте с напряжением ниже 380 В, когда человек не теряет сознания и пытается самостоятельно освободиться от источника тока.
Из выше перечисленных повреждений, которые возникают в результате действия электрического тока на организм человека, наиболее опасными являются электрические удары. Электрический удар сопровождается возбуждением живых тканей организма током, который через него проходит. В этот момент возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц.
В зависимости от того, какие последствия возникают после электрического удара, их разделяют на четыре степени воздействия :
I — судорожные сокращения мышц, человек в сознании;
II — судорожные сокращения мышц, человек без сознания, дыхание и работа сердца присутствуют;
III – отсутствие дыхания с нарушением работы сердца;
IV – клиническая смерть, отсутствие дыхания, остановка сердца.
Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что:
- ток не имеет внешних признаков и как правило человек без специальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность;
- воздействия тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения;
- переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к не отпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воздействия тока;
- воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к травмированию в результате падения.
В зависимости от ситуации исход шока может быть разнообразным. Если человек получил сильный электрический удар, у него могут возникнуть проблемы с кровообращением и дыханием. В тяжёлых ситуациях может начаться фибрилляция сердца - сердечная мышца начинает хаотично подёргиваться. Так как сердце фактически перестаёт работать, приток крови останавливается. При не оказанной первой медицинской помощи своевременно человек может умереть.
Чаще всего наблюдаются электрические удары в момент поражения людей током при его силе до 1000 В. Ожоги могут возникнуть при воздействии тока от 1 А и выше. Происходит это в основном, если при работе с током более 1000 В человек не соблюдает элементарных правил техники безопасности. Токоведущая часть находится на довольно близком для тела человека расстоянии, между ними возникает искровой разряд, который приводит к тяжёлым ожогам.
Если человек случайно получил искровой разряд, ток в момент соединения с телом нагревает ткани до 60°. Это приводит к свёртыванию белка, и на поражённом участке образуется ожог. Ожоги, вызванные электрическим током, вылечить довольно сложно.
Признаки ожогов от электрического удара
Существует такое понятие, как электрические метки. Это отмершие участки кожи желтоватого цвета, которые на вид напоминаю мозоли. Если ток проник глубоко в кожу, то ткани тела со временем отомрут.
Признаки электрического ожога:
- кожа в районе удара покраснела;
- на месте очага начали появляться ожоги с образованием пузырей;
- ткани в месте удара обуглились;
- в кожу могли попасть кусочки металла при расправлении одежды.
Опаснее всего, если электрический удар пришёлся на область:
- висков;
- спины;
- кистей рук;
- голеней;
- затылка;
Классификация электрического тока по степени воздействия на человека
Электрический ток различается по своей степени воздействия на человека. Он может быть:
- ощутимым;
- неотпускающимся;
- фибрилляционным.
Ощутимым называют электрический ток, при ударе которого человек чувствует явное раздражение. Ощутить на себе удар тока можно при 0,6 мА.
Неотпускающий - электрический ток, вызывающий непроизвольные судорожные движения конечностей, которые прикасаются к оголённым проводам.
Переменный ток, проходя по клеткам человеческого организма, подаёт импульсы, при которых у человека появляется эффект прилипания.
Фибрилляционный ток при ударе вызывает проблемы с сердечной системой. В этот момент человек может умереть от остановки сердца.
Опасный ток
В зависимости от ситуации через организм человека способно пройти напряжение разной величины, а значит, следствие поражения может быть многообразно. Нужно знать, что ток, опасный для человека, имеет силу тока более 15 мА, при которой человек не способен освободиться без посторонней помощи. Сила тока в 50 мА способна причинить сильный ущерб здоровью, а в 100 мА при воздействии 1-2 секунды считается смертельно опасной и обычно вызывает остановку сердца.
Самым опасным током для человека является переменный, частота которого составляет более 50-500 Гц. Если его величина составляет около 9 мА, человек способен сам освободиться от источника поражения (провод). Необходимо понимать, что для жизни и здоровья людей представляет опасность и постоянный ток, освободиться от которого можно, только если он не превышает 20-25 мА.
Какой переменный ток опасен для человека?
Люди, которые регулярно работают с электронными и электрическими приборами, знают, что такое переменный и постоянный ток. Но далеко не все они владеют информацией, какой из них более опасный для человека.
Стоит понимать, что электричество представляет опасность для людей, на это оказывают влияние много факторов. Таких как:
- сколько времени длился контакт;
- пути, по которым ток прошёл через тело;
- каким силой был удар;
- сопротивления тела человека.
Считается опасным для человека переменный ток. Причины:
- Постоянный ток будет иметь такую же силу воздействия на организм людей, если он будет в 3 раза больше переменного тока. Происходит это, потому что переменный ток намного больше возбуждает нервы и стимулирует мышцы и сердце.
- Смерть из-за удара тока обычно возникает в результате остановки сердца. Риск летального исхода чаще всего присутствует при работе с переменным током.
- Сопротивление, выдаваемое телом человека, выше постоянного тока, а чем выше частота, тем меньше сопротивление.
Отсюда становится понятно, что переменный ток намного опаснее для жизни человека, чем постоянный.
Какой постоянный ток опасен для человека
Опасность для человека представляет как переменный, так и постоянный ток. Единственное, что переменный опаснее в 35 раз, чем постоянный. Стоит знать, что безопасной считается сила постоянного тока в 50 мА, у переменного же тока эта отметка всего 10 мА. Но главное - опасность любого тока зависит именно от его интенсивности.
Считается:
- при напряжении до 400 В опаснее переменный ток;
- если напряжение 500 В, воздействие тока одинаково;
- при напряжении свыше 500 В более опасен постоянный ток.
Переменный ток бьёт прерывисто, постоянный же поступает непрерывно. Когда ударило переменным током, есть шансы оторваться от источника поражения. Стоит понимать, что опасность представляет не только вид тока, поразившего человека, но также какой участок был поражен. Наиболее опасен путь тока через сердце, мозг, легкие.
Постоянный ток опасен для человека, так как при электрическом ударе могут образоваться ожоги или появиться проблемы с дыханием.
Какие органы поражает электричество?
Насколько сильно поразило тело человека в момент удара током, зависит от того, по какому пути прошёл ток. В практике имеется несколько вариантов, по которым ток может пройти по организму:
Насколько опасен удар электрическим током
Электрический ток | Виды проявления |
|
Переменный ток | Постоянный ток |
|
Начало симптомов, слабые судороги пальцев рук | Не чувствуется |
|
Усиленная дрожь конечностей руки | Не чувствуется |
|
Непроизвольные судорожные движения руки | Неприятные ощущение нагревания и жжения |
|
Человека еще возможно оторвать от оголенных проводов. Усиленные болевые ощущения в некоторых частях тела | Нагревание усиливается |
|
Эффект прилипания к из-за раздражения током нервных окончаний. Сильные болезненные ощущения. | Сильное нагревание Маленькие судороги в руках |
|
Остановка дыхания. Сердце может остановиться | Усиленное нагревание Непроизвольные движения рук Дышать становится трудно. |
|
Дыхание останавливается. При ударе током более 3 с и более - прекращение работы сердца | Дыхание останавливается |
|
Если удар электричества будет при напряжении в 500 В, человек ощутит боль в месте прикосновения, в суставах, появятся ожоги. А также имеется большая вероятность того, что дыхание остановится или сердцебиения прекратится.
Стоит понимать, что при напряжении в 500 В различие между обоими видами токов фактически отсутствует. Между током, который проходит через организм человека и напряжением, имеется нелинейная зависимость. Поэтому при увеличении напряжения сила тока возрастает.
В любом случае сила электрического удара зависит только от индивидуальных условий, при которых человек попал в электросеть.
4.6.1. Электрический ток представляет собой опасность, которая не предупреждает о своем присутствии (нет видимых движущихся частей, свечения, шума, запаха и т. д.), а в случае повреждения электрических установок (нарушение прочности изоляции, отсутствие заземления, неправильное его выполнение, обрыв провода и т. д.) вокруг места повреждения возникает опасное электрическое поле в зоне до 20 м.
4.6.2. Особенно опасно прикосновение человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
4.6.3. По условиям опасности поражения электрическим током и из соображений технической эксплуатации электрические установки делятся на электроустановки с напряжением питания до 1000 В и выше 1000В.
4.6.4. Действие электрического тока на организм человека носит сложный и многообразный характер:
Термическое (тепловое) действие проявляется в ожогах кожных покровов, отдельных участков тела и нагреве до высоких температур кровеносных сосудов, нервов, мышц, сердца, мозга и других органов. Ожоги возникают при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям и при попадании в зону воздействии электрической дуги (температура дуги выше 3500 °С). Они могут быть поверхностными или глубокими, сопровождаться поражением не только кожи, но и подкожной ткани, жира, глубоко лежащих мышц, нервов и костей;
Электролитическое (биохимическое) действие проявляется в разложении (электролизе) крови, лимфы и других органических жидкостей и вызывает значительные нарушения их физико-химического состава, что в свою очередь может привести к летальному исходу;
Биологическое действие проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца, нарушение внутренних биоэлектрических процессов. В результате могут возникнуть различные нарушения и полное прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания;
Механическое действие выражается в разрыве тканей организма (главным образом мышечных), стенок кровеносных сосудов, легочной ткани, некоторых внутренних органов в результате электродинамического эффекта. Механическое повреждение может быть вызвано и падением человека с высоты вследствие испуга при незначительном воздействии силы тока, практически безопасного, если не были выполнены меры безопасности при работе на высоте.
4.6.5. Различают два основных вида поражений человека электрическим током электрический удар и электрическая травма.
Электрическим ударомназывается поражение организма электрическим током, при котором возбуждение живых тканей сопровождается судорожным сокращением мышц. В худшем случае электрический удар приводит полному прекращению деятельности жизненно важных органов и летальному исходу, при этом внешних местных повреждений человек может и не иметь. Электроудары подразделяют на:
1 степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания;
2 степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;
3 степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого);
4 степень – состояние клинической смерти (переходный период от жизни к биологической смерти, наступающей с момента прекращения работы сердца и остановки дыхания);
Биологическая смерть.
Электрической травмой называется такое действие электрического тока на организм человека, при котором повреждаются ткани и внутренние органы человека (кожа, мышцы, связки, кости и т.д.). К электротравмам относятся:
Электрический ожог – результат теплового воздействия электрической дуги и электрического тока в месте контакта;
Электрический знак – результат поверхностных нарушений кожного покрова и лимфатических путей, представляет собой четко очерченные пятна на коже серого или серо-желтого цвета, выражающиеся в затвердевании и омертвении верхнего слоя;
Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла при горении дуги. Окраска пораженных участков кожи определяется цветом металла токопровода: зеленая – при контакте с медью, серая – с алюминием;
Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного ультрафиолетового излучения при возникновении электрической дуги;
Механические повреждения (ушибы, разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, связок, нервных тканей, вывихи и переломы костей и т.д.), возникающие из-за резких непроизвольных движений (сокращений мышц) человека при воздействии на него электрического тока. Возможны вторичные последствия, вызванные падением с высоты, непроизвольными ударами.
4.6.6. Непосредственными причинами смерти человека, в результате поражения электрическим током, являются прекращение работы сердца, остановка дыхания и электрический шок.
4.6.7. Электрический шок – своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить полное выздоровление как результат своевременного лечебного вмешательства или гибель организма из-за полного угасания жизненно важных функций.
4.6.8. Факторы, определяющие степень поражения человека электрическим током:
Параметры электрического тока, протекающего через тело человека (величина, частота, вид тока – переменный или постоянный);
Продолжительность воздействия тока;
Сопротивление тела человека: наибольшую величину имеет сопротивление сухой поверхностный кожный покров, сопротивление внутренних слоев кожи, насыщенных кровеносными сосудами, железами и нервными окончаниями, мышечных, жировых, костных тканей, крови и спинномозговой жидкости невелико. Повреждение рогового покрова кожи (порезы, царапины, ссадины), увлажнение кожи водой или потом снижают сопротивление тела человека, что пропорционально увеличивает опасность его поражения электрическим током;
Петля (путь прохождения) тока рука-рука, рука-ноги, нога-нога, шея-ноги, голова-ноги, голова-рука и др. Все петли, кроме нога-нога, называются «большими», или «полными» петлями, они наиболее опасны, т.к. ток проходит через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг. Петля нога–нога называется «малой», через сердце протекает всего 0,4 % от полного тока. Эта петля возникает, когда человек оказывается в зоне растекания тока, попадая под шаговое напряжение ;
Состояние организма человека (состояние здоровья, состояние алкогольного опьянения, возраст). Физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары. Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, внутренних органов, легких, сердечно-сосудистыми заболеваниями и др.;
Состояние окружающей среды: сырость, токопроводящая пыль, токопроводящие полы, близко расположенные металлические конструкции, имеющие связь с землей, высокая температура окружающего воздуха увеличивают опасность поражения электрическим током;
Психологическая готовность к удару.
4.6.9. Основными факторами, обуславливающими исход поражения электрическим током, является сила тока проходящего через тело человека и его длительность.
При прохождении через тело человека силы тока 0,6…1,5 мА при переменном 50 Гц и 5…7 мА при постоянном напряжении в руках, в месте контакта с токоведущими частями, ощущается раздражающее действие, зуд, пощипывание и нагрев. Такую силу тока называют порогом ощутимого тока. Допускаемая длительность протекания данного тока через человека не более 10 мин.
Увеличение силы тока до 10…15 мА при переменном 50 Гц и до 50…60 мА при постоянном напряжении вызывает у человека сильные боли в пальцах, кистях рук, мышцах и непроизвольное их сокращение. При этой силе тока человек еще может самостоятельно оторваться от токоведущих частей. Такую силу тока называют порогом неотпускающего тока. Длительность воздействия такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.
Дальнейшее увеличение силы тока выше 10…15 мА при переменном 50 Гц и выше 50…60 мА при постоянном напряжении вызывает очень сильные боли, руки парализуются, наступает паралич дыхания, человек не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей.
При достижении силы тока 100 мА при переменном 50 Гц и 300 мА при постоянном напряжении наступает фибрилляция сердца (разрозненное и нескоординированное сокращение отдельных групп мышечных волокон сердечной мышцы вследствие чего сердце теряет способность совершать согласованные сокращения) и затем его остановка (клиническая смерть). Такую силу тока называют порогом фибрилляционного тока. При кратковременном воздействии (0,1…0,5 сек.) данный ток не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1…2 сек., то этот же ток может привести к смертельному исходу.
С уменьшением длительности воздействия – значения допустимых для человека токов существенно увеличиваются. Так, при изменении времени воздействия от 1 до 0,1 сек. допустимый ток возрастет, примерно, в 16 раз.
Ток более 5 А фибрилляцию сердца не вызывает, при таких токах происходит его мгновенная остановка.
При напряжении до 400 В переменный ток с частотой 50 Гц более опасен, чем постоянный. В интервале напряжений 400…600 В опасность постоянного тока практически равна опасности переменного тока с частотой 50 Гц, а при напряжении более 600 В постоянный ток опаснее переменного ввиду его электролитического воздействия. При попадании под постоянное напряжение особенно резкие болевые ощущения возникают в момент замыкания и размыкания электрической цепи.
Таблица 3.
Пороговые значения силы тока
4.6.10. Возникновение электротравм чаще всего обусловлено следующими причинами:
Случайным прикосновением к токоведущим частям электроустановок, либо приближение к ним на расстояния менее допустимых;
Появлением напряжения на металлических нетоковедущих частях установок в результате повреждения их изоляции;
Появлением напряжения на отключенных токоведущих частях вследствие либо случайного (ошибочного) включения установки, либо обратной трансформации;
Возникновением шагового напряжения в результате замыкания провода (фазы) на землю и появлением разности потенциалов между двумя точками на земле на расстоянии шага;
Действием атмосферного электричества при грозовых разрядах или разрядах, обусловленных накоплением статического электричества;
Освобождения другого человека, находящегося под напряжением.
Похожая информация.
Допустимым следует считать ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с -- 2 мА, а при 120 с и менее -- 6 мА.
Безопасным напряжением считают 36 В (для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и т. д.) и 12 В (для переносных светильников при работе внутри металлических резервуаров, котлов). Но при определенных ситуациях и такие напряжения могут представлять опасность.
Безопасные уровни напряжения получают из осветительной сети, используя для этого понижающие трансформаторы. Распространить применение безопасного напряжения на все электрические устройства невозможно.
В производственных процессах используются два рода тока -- постоянный и переменный. Они оказывают различное воздействие на организм при напряжениях до 500 В. Опасность поражения постоянным током меньше, чем переменным. Наибольшую опасность представляет ток частотой 50 Гц, которая является стандартной для отечественных электрических сетей.
Путь, по которому электрический ток проходит через тело человека, во многом определяет степень поражения организма. Возможны следующие варианты направлений движения тока по телу человека:
- - человек обеими руками дотрагивается до токоведущих проводов (частей оборудования), в этом случае возникает направление движения тока от одной руки к другой, т. е. “рука-рука”, эта петля встречается чаще всего;
- - при касании одной рукой к источнику путь тока замыкается через обе ноги на землю “рука-ноги”;
- - при пробое изоляции токоведущих частей оборудования на корпус под напряжением оказываются руки работающего, вместе с тем стекание тока с корпуса оборудования на землю приводит к тому, что и ноги оказываются под напряжением, но с другим потенциалом, так возникает путь тока “руки-ноги”;
- - при стекании тока на землю от неисправного оборудования земля поблизости получает изменяющийся потенциал напряжения, и человек, наступивший обеими ногами на такую землю, оказывается под разностью потенциалов, т. е. каждая из этих ног получает разный потенциал напряжения, в результате возникает шаговое напряжение и электрическая цепь “нога-нога”, которая случается реже всего и считается наименее опасной;
- - прикосновение головой к токоведущим частям может вызвать в зависимости от характера выполняемой работы путь тока на руки или на ноги -- “голова-руки”, “голова-ноги”.
Все варианты различаются степенью опасности. Наиболее опасными являются варианты “голова-руки”, “голова-ноги”, “руки-ноги” (петля полная). Это объясняется тем, что в зону поражения попадают жизненно важные системы организма -- головной мозг, сердце.
Продолжительность воздействия тока влияет на конечный исход поражения. Чем дольше воздействуeт электрический ток на организм, тем тяжелее последствия.
Условия внешней среды, окружающей человека в ходе производственной деятельности, могут повысить опасность поражения электрическим током. Увеличивают опасность поражения током повышенная температура и влажность, металлический или другой токопроводящий пол.
По степени опасности поражения человека током все помещения делятся на три класса: без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные.
Характер воздействия переменного и постоянного тока на организм человека представлен в таблице 1.
Таблица 1 - Характер воздействия переменного и постоянного тока на организм человека
|
Значение |
Характер воздействия |
|
|
Переменный ток 50 Гц |
Постоянный ток |
|
|
Начало ощущения -- слабый зуд, пощипывание кожи под электродами |
Не ощущается |
|
|
Ощущение тока распространяется и на запястье руки, слегка сводит руку |
Не ощущается |
|
|
Болевые ощущения усиливаются во всей кисти руки, сопровождаются судорогами. Руки, как правило, можно оторвать от электродов |
Начало ощущения. Впечатление нагрева кожи под электродом |
|
|
Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно оторвать от электродов |
Усиление ощущения нагрева |
|
|
Едва переносимые боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов. |
Усиление ощущения нагрева |
|
|
Руки парализуются мгновенно, оторваться от электродов невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено |
Еще большее усиление ощущения нагрева кожи. |
|
|
Очень сильная боль в руках и груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном токе может наступить паралич дыхания или ослабление деятельности сердца с потерей сознания |
Ощущение сильного нагрева, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают едва переносимые боли в результате судорожного сокращения мышц |
|
|
Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном протекании тока может наступить фибрилляция сердца |
Ощущение очень сильного поверхностного и внутреннего нагрева, сильные боли во всей руке и в области груди. Затруднение дыхания. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей при нарушении контакта |
|
|
Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд -- паралич сердца |
Паралич дыхания при длительном протекании тока |
|
|
То же действие за меньшее время |
Фибрилляция сердца через 2-3 с; еще через несколько секунд -- паралич дыхания |
|
|
Дыхание парализуется немедленно -- через доли секунды. Фибрилляция сердца, как правило, не наступает; возможна временная остановка сердца в период протекания тока. При длительном протекании тока (несколько секунд) тяжелые ожоги, разрушения тканей |
Чем опасен электрический ток и какое действие он оказывает на организм человека?
Наибольшее число электротравм (60-70%) происходит в электроустановках до 1000В. Это объясняется широким распространением этих электроустановок и сравнительно низким уровнем электротехнической подготовки лиц, эксплуатирующих их.
Причины :
прикосновения к неизолированным токоведущим частям;
прикосновения к металлическим нетоковедущим частям электрооборудования, оказавшимся под напряжением;
прикосновения к неметаллическим предметам, оказавшимся под напряжением;
поражение током шагового напряжения или напряжения прикосновения;
поражение через дугу.
Степень опасного или вредного воздействия электротока на человека зависит ОТ параметров тока, протекающего через тело человека, продолжительности воздействия, условий внешней среды и состояния организма (массы, физического состояния).
Для женщин пороговые значения тока в1, 5 раза ниже, чем у мужчин.
Сопротивление тела человека ОТ 0, 8 до 100 кОм. Зависит от состояния кожи (влажная, сухая, чистая или грязная).
Воздушная среда во многих случаях влияет на численные значения поражающих параметров электрической цепи, в которой оказался человек. Это: атмосферное давление, температура, влажность, время года, высота над уровнем моря, значение электромагнитного поля, постоянно действующего на человека (значение электрического поля – 120 – 150 В/м, а в грозовой и предгрозовой период ещё больше).
Токи в диапазоне частот от 5 до 500 Гц практически одинаково опасны. С дальнейшим увеличением частоты значения пороговых токов повышаются. Заметное снижение опасности поражения человека – при частоте выше1000 Гц (но возрастает воздействие электрического поля).
Постоянный ток до 110 В менее опасен, чем переменный. Пороговые значения постоянного тока в 3 - 4раза выше, чем на частоте 50 Гц. 150 - 600 В – опасность примерно одинакова.
Свыше 600 В – опаснее переменный ток. Объясняется физиологическими процессами воздействия на живую клетку.
На степень опасности влияет состав воздуха, характер среды (категория помещения).
Человеческий организм реагирует на следующие токи :
Реакция Перем. ток, мА Пост. ток, мА
Ощутимый (зуд и нагрев) 0,6 - 1,5 5 - 7
Неотпускающий 8 - 10
Сокращение дыхательных 25 - 50
мышц, удушье
Фибриляционный
(остановка сердца) 80 - 100 (50 - 200)
Удушье, паралич, тяжелый Больше 500
ожог, смерть.
Электроток, электрическая дуга, электромагнитное или электростатическое поле могут производить поражающее действие разного характера:
Термическое – нагрев тканей, ожоги;
Электролитическое – разложение тканей, крови;
Биологическое – раздражение и возбуждение живых тканей, сокращение мышц;
Световое – воздействие электрической дуги на глаза, кожу;
Механическое – повреждения в результате судорожного сокращения мышц или падения с высоты (разрывы кожи, сосудов, вывихи, переломы).
Различают следующие электротравмы :
Электрические ожоги,
Электрические знаки,
Электрометаллизация кожи,
Электрический удар.
Электрические ожоги бывают четырех степеней, как и любые другие ожоги. Возникают в результате нагрева тканей тела током более 1А. Бывают поверхностные и внутренние:
1-й степени – покраснение, отек кожи;
2-й степени – водяные пузыри;
3-й степени – омертвление глубоких слоев кожи;
4-й степени – обугливание кожи, поражение мышц, сухожилий и костей.
Электрические знаки – пятна серого или бледно-желтого цвета в виде мозоли на поверхности кожи в результате теплового воздействия в месте контакта с токоведущими частями. Безболезненны и с течением времени проходят.
Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц расплавленного или разбрызганного (в результате дуги) металла. Цвет серый. Кожа становится шершавой, болезненной. С течением времени проходит. Большую опасность представляет металлизация глаз. Воспаление глаз (электроофтальмия) - в результате воздействия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.
Электрический удар – поражение электротоком организма в целом, вызывающее в нем нарушение физиологических процессов. Проявляется в судорожном сокращении мышц:
без потери сознания;
с потерей сознания без нарушения функций сердечной деятельности и дыхания;
с потерей сознания и нарушением функций сердечной деятельности и дыхания;
клиническая смерть.
Может таким образом привести к смерти от удушья (спазмы дыхательных мышц), остановке или фибриляции сердца. Клиническая смерть, продолжающаяся более 10 минут приводит к необратимым последствиям.
Электромагнитное поле оказывает вредное биологическое и электролитическое воздействие.
Наиболее опасна электрическая составляющая электромагнитного поля. Сбой естественных процессов в организме, т. к. дипольные молекулы (вода) выстраиваются вдоль силовых линий поля.
На ОРУ и ВЛ с напряжением 330 кВ и выше, в случае если напряженность эл. поля больше 5 кВ/м, крайне важно применение средств защиты.
При Е< 5 кВ/м ограничений при работе в электроустановках нет.
Должна быть исключена возможность воздействия на человека электрических разрядов.
Ограничиваются также напряженность и индукция магнитного поля. Так допустимое время пребывания – не более 1 часа при Н = 1600 А/м или В = 200 мкТл; не более 8 часов при Н = 80 А/м или В = 100 мкТл.
Чем опасен электрический ток и какое действие он оказывает на организм человека? - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Чем опасен электрический ток и какое действие он оказывает на организм человека?" 2017, 2018.
