Действие опасных и вредных факторов электрического тока на организм человека Постоянный и переменный ток.

Потенциальная опасность электрического тока заключается в том, что органы чувств человека не могут на расстоянии определить, есть ли напряжение на оборудовании или нет, а прикосновение запрещается, так как это ведет к поражению электрическим током. Большинство несчастных случаев происходило при напряжении 127…380 В.

Основными причинами воздействия тока на человека являются:

случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям;

появление напряжения на металлических частях оборудования в результате повреждения изоляции или ошибочных действий персонала;

шаговое напряжение на поверхности земли в результате замыкания провода на землю;

появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки;

освобождение другого человека, находящегося под напряжением;

воздействие атмосферного электричества, грозовых разрядов.

Электрический ток, протекая через тело человека, производит термическое, электролитическое, биологическое, механическое действие.

Термическое действие характеризуется нагревом кожи, тканей (вплоть до ожогов).

Электролитическое действие заключается в разложении жидкостей, в т.ч. крови, в изменении их состава и свойств.

Биологическое действие проявляется в нарушении биологических процессов, протекающих в организме человека, сопровождается раздражением, возбуждением тканей и судорожным сокращением мышц, нарушением дыхания и работы сердца.

Механическое действие приводит к разрыву тканей в результате электродинамического эффекта, ушибам, вывихам, переломам вследствие резких судорожных движений тела.

Воздействие электрического тока приводит к электротравме. Различают местные электротравмы и электрический удар.

К местным электротравмам относят: электроожог - результат теплового воздействия в месте контакта; электрический знак - поражение кожи в виде мозоли с углублением; металлизация кожи - попадание на кожу частичек расплавленного металла; электроофтальмия - воспаление или поражение наружной оболочки глаз под воздействием ультрафиолетовой части излучения электродуги: механические повреждения, вызванные непроизвольным сокращением мышц под действием тока.

К общим электротравмам относят электрический удар, при котором возбуждение различных групп мышц может привести к судорогам, остановке дыхания и сердечной деятельности. Остановка сердца связана с фибрилляцией – хаотическим сокращением отдельных волокон сердечной мышцы (фибрилл).

Различают следующие степени поражения электрическим током: судорожное сокращение мышц без потери сознания; судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но сохраняющимся дыханием и работой сердца; потеря сознания, нарушение работы сердца и дыхания.

Основные факторы, влияющие на исход поражения электротоком.

Исход поражения человека электрическим током зависит от многих факторов: силы тока и времени его прохождения через организм, электрического сопротивления тела человека, характеристики тока (переменный или постоянный), пути тока в теле человека, при переменном токе – от частоты колебаний, состояния окружающей среды и индивидуальных особенностей организма.

Сила тока, протекающего через тело человека, является главным фактором, от которого зависит исход поражения: чем больше сила тока, тем опаснее последствия.

Ток, проходящий через организм, зависит от напряжения, под которым оказался пострадавший, и суммарного электрического сопротивления, в которое входит сопротивление тела человека. Величина последнего определяется в основном сопротивлением рогового слоя кожи, достигающим при сухой коже и отсутствии повреждения десятков тысяч Ом. Внутреннее сопротивление тела человека не превышает нескольких сот Ом. При расчетах сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.

Принято различать три пороговых значения тока по степени воздействия на организм:

1. Ощутимый ток (при прохождении через тело человека он начинает ощущать раздражающее действие тока) равен 0,6…1,5 мА для переменного тока частоты 50 Гц и 5…7 мА – для постоянного тока. Возникают малоболезненные раздражения, человек может самостоятельно освободиться от токоведущей части, оказавшейся под напряжением.

2. Неотпускающий ток (при прохождении через тело человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат провод) – 10…15 мА (50 Гц) и 50…70 мА (постоянный). Появляется боль в мышцах и непроизвольное их сокращение. При таких токах боль в мышцах становится такой сильной, что человек уже не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока (не может разжать руку, отбросить от себя провод и т.д.).

3. Фибрилляционный ток (при прохождении через тело человека вызывает фибрилляцию сердца) – 100 мА (50 Гц) и 300 мА (постоянный) при продолжительности воздействия более 0,5 с. поражает мышцу сердца человека и вызывает его фибрилляцию.

4. Токи более 5 А вызывают паралич сердца и дыхания, минуя стадию фибрилляции сердца. При длительном протекании тока (несколько секунд) – тяжелые ожоги, разрушение тканей организма человека.

Допустимым считается ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от времени прохождения тока через тело человека: при длительности воздействия тока промышленной частоты 50 Гц более 10 с допустимым значением является 2 мА, при 10 с и менее – 6 мА. Чем больше будет время воздействия тока, тем сильнее будет поражение и тем меньше вероятность восстановления жизненных функций организма.

Согласно ГОСТ 12.1.038–82 «ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов» при выборе и расчете технических устройств и других средств защиты учитываются три основных параметра: сила тока, протекающего через тело человека, напряжение прикосновения и длительность протекания тока.

Из возможных путей протекания тока через тело человека (голова – рука, голова – ноги, рука – рука, нога – рука, нога – нога и т. д.) наиболее опасным является тот, при котором поражается головной мозг, сердце и легкие.

При гигиеническом нормировании ГОСТ 12.1.038–82 устанавливает предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека (рука – рука, нога – нога) при нормальном (неаварийном) режиме работы электроустановок производственного и бытового назначения постоянного и переменного тока частотой 50 и 400 Гц.

Степень поражения зависит также от рода и частоты тока. Наиболее опасным при напряжениях до 500 В является переменный ток частотой от 20 до 1000 Гц. При высоких напряжениях становится опаснее термическое действие тока, а при низких напряжениях основную опасность представляет электрический удар. При увеличении частоты тока относительно этого диапазона опасность поражения уменьшается, а при частотах в 450…500 кГц переменный ток в отношении электрического удара не опасен, хотя сохраняется опасность ожогов. Это объясняется поверхностным эффектом: ток высокой частоты проходит по нечувствительной поверхности кожи. При напряжениях, больших 500 В, опасным становится постоянный ток.

Состояние окружающей среды (температура, влажность, наличие пыли, паров, кислот) влияет на сопротивление тела человека и сопротивление изоляции, что в конечном итоге определяет характер и последствия поражения электрическим током. Так, в сыром помещении (относительная влажность более 75%), в жарком помещении (температура воздуха более +35⁰С), запыленность воздуха токопроводящей пылью и содержанием в нем химически активных веществ снижают сопротивление организма. Нервное возбуждение и алкогольное опьянение также повышают опасность поражения током.