3. Опасность поражения электрическим током.

1. Действие электрического тока на организм человека.

2. Опасность при растекании тока в земле.

3. Меры по защите от поражения током.

4. Защита от замыканий на землю.

Основной фактор поражения при электротравмах – электрический ток. Действие его на организм человека связано с нормально протекающими в организме процессами, сопровождающимися электрическими явлениями. Так, при обмене веществ в результате происходящих в тканях физико-химических и физических процессов возникает некоторое количество электрической энергии. Раздражения, приносимые в центральную нервную систему с периферии чувствительными нервами, а также раздражения, приносимые к мышцам по двигательным нервам, распространяются в виде биологических токов (биотоков), под действием которых осуществляются двигательные функции мышц.

Механизм действия электрического тока на организм человека –следующий. Ток оказывает прямое, непосредственное воздействие на ткани, вызывая непроизвольные судорожные сокращения мышц, и рефлекторное воздействие — через центральную нервную систему, дезорганизуя действие биотоков по всему пути их прохождения. В случае чрезмерного раздражающего действия тока сигналы центральной нервной системы могут вызвать опасную для жизни реакцию организма.

Поражение электрическим током проявляется в следующих видах: электрический удар, электрический ожог, электрометаллизация кожи, электрический знак.

Наиболее опасен электрический удар, при котором в результате непосредственного рефлекторного воздействия тока могут возникать различные нарушения в организме, включая механические повреждения тканей, а также нарушения деятельности органов дыхания и кровообращения. В тяжелых случаях электрический удар может привести к смертельному исходу вследствие прекращения дыхания и работы сердца. Наиболее опасно прекращение сердечной деятельности, которое непосредственно может быть вызвано шоком – общим тяжелым состоянием организма (в данном случае вследствие электротравмы) или фибрилляцией сердца.

Фибрилляция – это такое состояние сердца, когда вместо ритмичных сокращений, происходящих в определенной последовательности, наступают очень частые беспорядочные (разновременные) подергивания многочисленных волокон сердечной мышцы. Частота таких сокращений достигает 500-700 в минуту, т.е. в 10 раз превышает нормальный ритм работы сердца, которое при этом перестает перекачивать кровь, что может привести к смерти.

Опасность возникновения фибрилляции зависит от фазы работы сердца, с которой совпадает импульс тока. Работа сердца характеризуется электрокардиограммой, которая у здорового человека состоит из зубцов – трех направленных вверх Р, R и Т (рис. 1, а) и двух направленных вниз Q и S. Информацию о состоянии сердца получают из анализа амплитуд напряжения зубцов и интервалов между ними. Постоянство формы, фазы и амплитуды кривой электрической активности означает нормальную работу сердца. К показателям серьезных нарушений сердечной деятельности относятся разрыв кривой электрической активности и изменение амплитуд или знака напряжений зубцов (например, может измениться знак напряжения зубца Т).

Наиболее опасен случай, когда импульс тока совпадает по фазе с зубцом Т (рис. 1, б).

При оказании врачебной помощи для прекращения фибрилляции используют специальный аппарат – дефибриллятор, который выдает кратковременный импульс тока напряжением несколько тысяч вольт. Этот импульс пропускают через область сердца пострадавшего без вскрытия грудной клетки.

Рисунок 1 - Электрокардиограмма здорового человека (а) и общий характер зависимости вероятности возникновения фибрилляции сердца от момента прохождения через него тока (б).

В тяжелых случаях поражения электрическим током пострадавший может некоторое время находиться в состоянии так называемой клинической смерти, при которой полностью отсутствуют кровообращение и дыхание, однако, если их восстановить, наступает оживление. Полное восстановление всех жизненных функций возможно лишь в случае, если организм будет выведен из состояния клинической смерти не позднее чем через 6-8 мин после ее начала. В противном случае функции чувствительной к кислородному голоданию ткани, как кора головного мозга, безвозвратно утрачиваются.

Характер и степень воздействия электрического тока на человека зависят от частоты тока и его значения. Большинство исследователей пришли к заключению, что принятая в промышленности частота 50 и 60 Гц наиболее опасна для человека и ее уменьшение или увеличение снижает опасность поражения. Постоянный ток можно рассматривать как переменный, частота которого равна нулю. Вывод о наиболее опасной частоте подкреплен экспериментальными исследованиями. В настоящее время сравнительно достоверно установлено следующее.

Переменный ток обычной промышленной частоты начинает ощущаться в пределах около 1 мА. При токе 5-10 мА возникают неприятные и болезненные ощущения. Случайное прикосновение к токоведущим частям, при котором через тело человека может пройти ток подобного значения, опасно, так как может вызвать шок и связанные с ним непроизвольные реакции, хотя такой ток и не оказывает непосредственно вредного влияния на человеческий организм.

Первую степень опасности представляет ток, при котором мышечные сокращения становятся настолько значительными, что разжать руки самостоятельно и оторвать их от проводника тока человек не может. Этот предел составляет 8-10 мА.

Таким образом, для безопасности людей требуется отключение электрических устройств, находящихся под напряжением, если через тело проходит ток около 10 мА, хотя этот ток, как правило, еще не приводит к необратимым изменениям в организме.

При увеличении тока до 25-30 мА возникает опасность фибрилляции сердца, т.е. нарушения нормальной сердечной деятельности. Если немедленно принять необходимые меры для восстановления нормального ритма работы сердца (особенно в клинических условиях), это не приведет к смерти.

В производственных условиях следует учитывать, что каждый несчастный случай, связанный с возрастанием тока до значения, вызывающего фибрилляцию сердца, может привести к смертельному исходу.

Проведено большое число исследований по определению предельного значения тока, вызывающего фибрилляцию сердца. Это значение зависит от веса человека, длительности воздействия и подвержено статистическим колебаниям.

В настоящее время общепринятым пределом опасности электрического тока считается значение 100 мА при продолжительности прохождения тока 3 с. Однако можно выдержать значительно больший ток без непосредственной опасности смертельного исхода, если время его воздействия достаточно мало.

Таким образом, для обеспечения безопасности людей требуется не только отключать сеть, но и строго ограничивать время отключения допустимым значением тока, который еще безопасен для человека.

Таблица 1 - Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов