Що таке електрика та чим її небезпека. Небезпека ураження електричним струмом

Під електробезпекою розуміється система організаційних і технічних заходів захисту людини від дії вражаючих чинників електричного струму.

Електротравма - результат впливу на людину електричного струму та електричної дуги.

Електричний струм, проходячи через живий організм, виробляє:

термічну (теплову) дію, що виражається в опіках окремих ділянок тіла, нагріванні кровоносних судин, крові, нервових волокон тощо;

електролітична (біохімічна) дія – виявляється у розкладанні крові та інших органічних рідин, викликаючи значні порушення їх фізико-хімічних складів;

біологічна (механічна) дія – виявляється у подразненні та збудженні живих тканин організму, супроводжується мимовільним судомним скороченням м'язів (у тому числі серця, легень).

До електротравм відносяться:

· Електричні опіки (струмові, контактні дугові, а також комбіновані);

· Електричні знаки («мітки»), металізація шкіри;

· механічні пошкодження;

· Електроофтальмія;

· Електричний удар (електричний шок).

Залежно від наслідків електричні удари поділяються на чотири ступені:

· Судомне скорочення м'язів без втрати свідомості;

· Судомне скорочення м'язів із втратою свідомості;

· Втрата свідомості з порушенням дихання або серцевої діяльності;

· Стан клінічної смерті в результаті фібриляції серця або асфіксії (задухи).

Основні несприятливі наслідки, які можуть виникнути внаслідок ураження електричним струмом:

Перебіг електричного струму через органи людини може спричинити зупинку серця, дихання; розриви м'язів, ураження мозку, опіки. Такі пошкодження характерні для струму, що вражає, величиною більше 10 міліампер, проте навіть струм відчуття (1-2 мА) здатний налякати людину, внаслідок чого не виключені механічні травми (наприклад, внаслідок падіння з висоти).

Чинники, що визначають результат ураження.

Основними факторами, що визначають результат ураження, є:

· Величина струму та напруги;

· Тривалість впливу струму;

· Опір тіла;

· Петля («шлях») струму;

· Психологічна готовність до удару.

Величина струму та напруги.

Електричний струм, як фактор, що вражає, визначає ступінь фізіологічного впливу на людину. Напруга слід розглядати лише як фактор, що зумовлює протікання того чи іншого струму в конкретних умовах - чим більше напруга дотику, тим більший струм.

За ступенем фізіологічного впливу можна виділити такі вражаючі струми:

пороговий відчутний струм - найменше значення струму, що викликає відчутні подразнення;

пороговий струм, що не відпускає - значення струму, що викликає судомні скорочення м'язів, що не дозволяють ураженому звільнитися від джерела ураження;

пороговий струм фібриляції - значення струму, що викликає фібриляцію серця.

Фібриляцією називаються хаотичні та різночасні скорочення волокон серцевого м'яза, що повністю порушують її роботу.

Середні значення порогових струмів Струм Значення струму

порогового відчутного, мA порогового невідпускаючого, мА порогового фібриляційного, мА

Змінний частотою 50 Гц 0,5... 1,5 6... 10 50...100

Постійний 5.0...20 50...80 300

На кінець ураження сильно впливає опір тіла людини. Найбільший опір (3...20 кОм) має верхній шар шкіри (0,2 мм), що складається з мертвих ороговілих клітин, тоді як опір спинномозкової рідини 0,5...0,6 Ом. Загальний опір тіла за рахунок опору верхнього шару шкіри досить велике, але як тільки цей шар ушкоджується - його значення різко знижується.

При розрахунках, пов'язаних з електробезпекою, опір тіла людини приймають рівним 1 кОм.

Тривалість дії струму істотно впливає результат поразки, оскільки з часом різко падає опір шкіри людини, найімовірнішим стає поразка серця і з'являються інші негативні наслідки.

Найбільш небезпечно проходження струму через серце, легені та головний мозок.

Ступінь ураження залежить також від роду та частоти струму. Найбільш небезпечний змінний струм частотою 20...1000 Гц. Змінний струм небезпечніший за постійний при напругах до 300 В. При великих напругах - постійний струм.

Ураження людини електричним струмом може статися у випадках:

дотику неізольованої від землі людини до струмоведучих частин електроустановок, що знаходяться під напругою;

наближення людини, неізольованої від землі, на небезпечну відстань до струмоведучих незахищених ізоляцій частин електроустановок. Останні перебувають під напругою;

дотику неізольованої від землі людини до нетоковедучих металевих частин (корпусів) електроустановок, що опинилися під напругою через замикання на корпус;

зіткнення людини з двома точками землі (підлоги), що знаходяться під різними потенціалами в полі розтікання струму ("крокова напруга");

удару блискавки;

дії електричної дуги;

звільнення іншу людину, яка перебуває під напругою.

Шлях («петля») струму через тіло людини.

При розслідуванні нещасних випадків, пов'язаних з впливом електричного струму, насамперед з'ясовується, яким шляхом протікав струм. Людина може торкнутися струмопровідних частин (або металевих нетковедущих частин, які можуть опинитися під напругою) різними частинами тіла. Звідси – різноманітність можливих шляхів струму.

Найбільш ймовірними визнано такі:

«права рука – ноги» (20% випадків ураження);

"ліва рука - ноги" (17%);

«обидві руки – ноги» (12%);

«голова – ноги» (5%);

"рука - рука" (40%);

"Нога - нога" (6%).

Усі петлі, крім останньої, називаються «великими», або «повними» петлями, струм захоплює область серця і вони є найбільш небезпечними. У цих випадках через серце протікає 8-12 відсотків повного значення струму. Петля "нога - нога" називається "малою", через серце протікає всього 0.4% від повного струму. Ця петля виникає, коли людина опиняється у зоні розтікання струму, потрапляючи під крокову напругу.

4.6.1. Електричний струм є небезпекою, яка не попереджає про свою присутність (немає видимих ​​рухомих частин, світіння, шуму, запаху і т. д.), а у разі пошкодження електричних установок (порушення міцності ізоляції, відсутність заземлення, неправильне його виконання, обрив проводу і т. д.) навколо місця ушкодження виникає небезпечне електричне поле у ​​зоні до 20 м.

4.6.2. Особливо небезпечний дотик людини до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

4.6.3. За умовами небезпеки ураження електричним струмом та з міркувань технічної експлуатації електричні установки діляться на електроустановки з напругою живлення до 1000 і вище 1000В.

4.6.4. Дія електричного струму на організм людини носить складний і різноманітний характер:

Термічна (теплова) дія проявляється в опіках шкірних покривів, окремих ділянок тіла та нагріванні до високих температур кровоносних судин, нервів, м'язів, серця, мозку та інших органів. Опіки виникають при безпосередньому дотику людини до струмоведучих частин і при попаданні в зону вплив електричної дуги (температура дуги вище 3500 ° С). Вони можуть бути поверхневими або глибокими, супроводжуватися поразкою не тільки шкіри, але і підшкірної тканини, жиру, м'язів, що глибоко лежать, нервів і кісток;

Електролітична (біохімічна) дія проявляється у розкладанні (електролізі) крові, лімфи та інших органічних рідин та викликає значні порушення їх фізико-хімічного складу, що у свою чергу може призвести до летального результату;

Біологічна дія проявляється як подразнення та збудження живих тканин організму, що супроводжується мимовільними судомними скороченнями м'язів, у тому числі легенів та серця, порушення внутрішніх біоелектричних процесів. В результаті можуть виникнути різні порушення та повне припинення діяльності органів кровообігу та дихання;

Механічна дія виявляється у розриві тканин організму (головним чином м'язових), стінок кровоносних судин, легеневої тканини, деяких внутрішніх органів внаслідок електродинамічного ефекту. Механічне пошкодження може бути викликане і падінням людини з висоти внаслідок переляку при незначному впливі сили струму, практично безпечного, якщо не було виконано заходів безпеки під час роботи на висоті.

4.6.5. Розрізняють два основні види уражень людини електричним струмом електричний удар та електрична травма.

Електричним ударом називається поразка організму електричним струмом, у якому збудження живих тканин супроводжується судомним скороченням м'язів. У гіршому випадку електричний удар призводить до повного припинення діяльності життєво важливих органів і смерті, при цьому зовнішніх місцевих пошкоджень людина може і не мати. Електроудари поділяють на:

1 ступінь – судомне скорочення м'язів без непритомності;

2 ступінь - судомне скорочення м'язів з втратою свідомості, але з диханням, що збереглися, і роботою серця;

3 ступінь – втрата свідомості та порушення серцевої діяльності або дихання (або того та іншого);

4 ступінь – стан клінічної смерті (перехідний період від життя до біологічної смерті, що настає з моменту припинення роботи серця та зупинки дихання);

Біологічна смерть

Електричною травмою називається така дія електричного струму на організм людини, при якому ушкоджуються тканини та внутрішні органи людини (шкіра, м'язи, зв'язки, кістки тощо). До електротравм відносяться:

Електричний опік – результат теплового впливу електричної дуги та електричного струму у місці контакту;

Електричний знак – результат поверхневих порушень шкірного покриву та лімфатичних шляхів, є чітко окресленими плямами на шкірі сірого або сіро-жовтого кольору, що виражаються в затвердінні та омертвінні верхнього шару;

Металізація шкіри - проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших частинок металу при горінні дуги. Забарвлення уражених ділянок шкіри визначається кольором металу струмопроводу: зелене – при контакті з міддю, сіре – з алюмінієм;

Електроофтальмія – запалення зовнішніх оболонок очей внаслідок впливу потужного ультрафіолетового випромінювання у разі виникнення електричної дуги;

Механічні пошкодження (забиті місця, розриви шкірного покриву, кровоносних судин, зв'язок, нервових тканин, вивихи і переломи кісток і т.д.), що виникають через різкі мимовільні рухи (скорочення м'язів) людини при впливі на нього електричного струму. Можливі вторинні наслідки, спричинені падінням з висоти, мимовільними ударами.

4.6.6. Безпосередніми причинами смерті людини внаслідок ураження електричним струмом є припинення роботи серця, зупинка дихання та електричний шок.

4.6.7. Електричний шок – своєрідна тяжка нервово-рефлекторна реакція організму на сильне подразнення електричним струмом, що супроводжується глибокими розладами кровообігу, дихання, обміну речовин тощо. Шоковий стан триває від кількох десятків хвилин до доби. Після цього може настати повне одужання як наслідок своєчасного лікувального втручання чи загибель організму через повне згасання життєво важливих функцій.

4.6.8. Чинники, що визначають ступінь ураження людини електричним струмом:

Параметри електричного струму, що протікає через тіло людини (величина, частота, вид струму – змінний чи постійний);

Тривалість дії струму;

Опір тіла людини: найбільшу величину має опір сухий поверхневий шкірний покрив, опір внутрішніх шарів шкіри, насичених кровоносними судинами, залозами та нервовими закінченнями, м'язових, жирових, кісткових тканин, крові та спинномозкової рідини невеликий. Ушкодження рогового покриву шкіри (порізи, подряпини, садна), зволоження шкіри водою або потім знижують опір тіла людини, що пропорційно збільшує небезпеку її ураження електричним струмом;

Петля (шлях проходження) струму рука-рука, рука-ноги, нога-нога, шия-ноги, голова-ноги, голова-рука та ін. , вони найнебезпечніші, т.к. Струм проходить через життєво важливі органи: серце, легені, головний мозок. Петля нога-нога називається "малою", через серце протікає всього 0,4% від повного струму. Ця петля виникає, коли людина опиняється в зоні розтікання струму, потрапляючи під крокова напруга;

Стан організму людини (стан здоров'я, стан алкогольного сп'яніння, вік). Фізично здорові та міцні люди легше переносять електричні удари. Підвищеною сприйнятливістю до електричного струму відрізняються особи, які страждають на хвороби шкіри, внутрішніх органів, легень, серцево-судинні захворювання та ін;

Стан навколишнього середовища: вогкість, струмопровідна пил, струмопровідна підлога, близько розташовані металеві конструкції, що мають зв'язок із землею, висока температура навколишнього повітря збільшують небезпеку ураження електричним струмом;

Психологічна готовність до удару.

4.6.9. Основними факторами, що зумовлюють результат ураження електричним струмом, є сила струму людини, що проходить через тіло, і його тривалість.

При проходженні через тіло людини сили струму 0,6 ... 1,5 мА при змінному 50 Гц і 5 ... 7 мА при постійній напрузі в руках, у місці контакту з струмоведучими частинами, відчувається подразнююча дія, свербіж, пощипування та нагрівання. Таку силу струму називають порогом відчутного струму. Тривалість перебігу даного струму через людину не більше 10 хв.

Збільшення сили струму до 10 ... 15 мА при змінному 50 Гц і до 50 ... 60 мА при постійній напрузі викликає у людини сильний біль у пальцях, кистях рук, м'язах і мимовільне їх скорочення. За цієї сили струму людина ще може самостійно відірватися від струмовідних частин. Таку силу струму називають порогом струму, що не відпускає. Тривалість впливу такого струму обмежується захисною реакцією самої людини.

Подальше збільшення сили струму вище 10-15 мА при змінному 50 Гц і вище 50-60 мА при постійній напрузі викликає дуже сильні болі, руки паралізуються, настає параліч дихання, людина не може самостійно відірватися від струмовідних частин.

При досягненні сили струму 100 мА при змінному 50 Гц і 300 мА при постійній напрузі настає фібриляція серця (розрізнене та нескоординоване скорочення окремих груп м'язових волокон серцевого м'яза внаслідок чого серце втрачає здатність здійснювати узгоджені скорочення) і потім його зупинка (клин). Таку силу струму називають порогом струму фібриляції. При короткочасному впливі (0,1 ... 0,5 сек.) даний струм не викликає фібриляції серця. Якщо збільшити тривалість дії до 1...2 сек., цей же струм може призвести до смертельного результату.

Зі зменшенням тривалості впливу - значення допустимих для людини струмів суттєво збільшуються. Так, за зміни часу впливу від 1 до 0,1 сек. допустимий струм зросте приблизно в 16 разів.

Струм понад 5 А фібриляцію серця не викликає, за таких струмів відбувається його миттєва зупинка.

При напрузі до 400 В змінний струм із частотою 50 Гц небезпечніший, ніж постійний. В інтервалі напруг 400 ... 600 В небезпека постійного струму практично дорівнює небезпеці змінного струму з частотою 50 Гц, а при напрузі більше 600 В постійний струм небезпечніше змінного через його електролітичний вплив. При попаданні під постійну напругу особливо різкі болючі відчуття виникають у момент замикання та розмикання електричного ланцюга.

Таблиця 3.

Порогові значення сили струму

4.6.10. Виникнення електротравм найчастіше зумовлене такими причинами:

Випадковим дотиком до струмоведучих частин електроустановок або наближення до них на відстані менш допустимих;

появою напруги на металевих нетоковедущих частинах установок внаслідок пошкодження їхньої ізоляції;

Появою напруги на відключених струмопровідних частинах внаслідок випадкового (помилкового) включення установки, або зворотної трансформації;

Виникненням крокової напруги в результаті замикання дроту (фази) на землю та появою різниці потенціалів між двома точками на землі на відстані кроку;

Дія атмосферної електрики при грозових розрядах або розрядах, обумовлених накопиченням статичної електрики;

Звільнення іншої людини, яка перебуває під напругою.

Подібна інформація.

Практично всі робочі місця, де є електроустаткування (переносні електроприймачі) під напругою, вважаються небезпечними. У кожному такому місці не можна вважати виключеною небезпеку ураження людини електричним струмом. Приблизно 70% нещасних випадків, пов'язаних із ураженням електричним струмом, трапляється під час професійної діяльності потерпілих. Згідно з багаторічними статистичними даними, у загальному виробничому травматизмі електротравми становлять близько 2%, а в смертельному - близько 20%.

ДІЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ НА ЛЮДИНИ

Тіло людини є провідником електричного струму. Електричний струм має суттєві особливості, що відрізняють його від інших шкідливих та небезпечних виробничих факторів.

Перша особливість електричного струму в тому, що він не має кольору, запаху, звуку, а тому людина не може за допомогою власних органів чуття визначити наявність електричного струму.

Друга особливість електричного струму в тому, що отримати електротравму можна без безпосереднього контакту з струмопровідними частинами (наприклад, при переміщенні по землі (струмопровідній підлозі) поблизу пошкодженої електроустановки, електроприймача (у разі замикання на землю, підлогу), а також через електричну дугу, розряд блискавки

Третя особливість електричного струму в тому, що проходячи через тіло людини, електричний струм робить свою дію не тільки в місцях контактів і на шляху проходження через організм, але і викликає рефлекторний вплив, порушуючи нормальну діяльність окремих органів і систем організму людини (нервовий, серцево- судиною, органів дихання та ін.)

Електричний струм, проходячи через організм людини, має біологічну, електрохімічну, теплову та механічну дію.

Біологічнедія струму проявляється у подразненні та збудженні тканин та органів. Внаслідок цього спостерігаються судоми кістякових м'язів, які можуть призвести до зупинки дихання, відривних переломів до вивихів кінцівок, спазму голосових зв'язок.

Електролітичнедія струму проявляється в електролізі (розкладанні) рідин, у тому числі крові, а також суттєво змінює функціональний стан клітин.

Тепловедія призводить до опіків шкірного покриву, а також загибелі тканин, що підлягають, аж до обвуглювання.

Механічнедія струму проявляється у розшаруванні тканин і навіть відривах частин тіла.

Характерні види місцевих електротравм - електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, електроофтальмія та механічні пошкодження.

Найбільш поширені електротравми – електричні опіки. По глибині ураження всі опіки поділяються на чотири ступені:

Перша - почервоніння та набряк шкіри;

Друга – водяні бульбашки;

Третя - омертвіння поверхневих та глибоких шарів шкіри;

Четверта – обвуглювання шкіри, поразка м'язів, сухожиль і кісток.

Металізація шкіри - проникнення її частинок металу, расплавившегося під впливом електричної дуги.

Електроофтальмія – запалення зовнішніх оболонок очей внаслідок впливу потужного потоку ультрафіолетових променів. Відбувається найчастіше під час проведення електрозварювальних робіт.

Механічніушкодження виникають у результаті різких, мимовільних, судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить через тіло людини. При цьому можливі розриви шкіри, кровоносних судин та нервової тканини, а також вивихи суглобів та переломи кісток.

Електричний удар

Різноманітність дії електричного струму на організм призводить до різних електротравм. Умовно всі електротравми можна поділити на місцеві та загальні.

До місцевим електротравмамвідносяться місцеві ушкодження організму або яскраво виражені місцеві порушення цілісності тканин тіла, у тому числі кісткових тканин, спричинені впливом електричного струму або електричної дуги.

До найбільш характерних місцевих травм належать електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні пошкодження та електроофтальмія.

Електричний опік (покривний)виникає, як правило, в електроустановках до 1000 В. При більш високій напрузі виникає електрична дуга або іскра, що викликає електричний дуговий опік.

Токовий опікділянки тіла є наслідком перетворення енергії електричного струму, що проходить через цю ділянку, теплову. Цей опік визначається величиною струму, часом його проходження та опором ділянки тіла, що зазнав впливу струму. Максимальна кількість теплоти виділяється у місці контакту провідника зі шкірою. Тому в основному струмовий опік є опіком шкіри. Однак струмовим опіком можуть бути пошкоджені підшкірні тканини. При струмах високої частоти найбільш схильні до струмових опіків внутрішні органи.

Електрична дуга спричиняє великі опіки тіла людини. При цьому поразка має важкий характер і нерідко закінчується смертю потерпілого.

Електричні знакивпливу струму є різко окреслені плями сірого або блідо-жовтого кольору на поверхні тіла людини. Зазвичай вони мають круглу або овальну форму і розміри 1-5 мм із заглибленням у центрі. Уражена ділянка шкіри твердне подібно до мозолі. Відбувається омертвіння верхнього шару шкіри. Поверхня знака суха, не запалена. Електричні знаки безболісні. З часом верхній шар шкіри сходить і уражене місце набуває початкового кольору, еластичності і чутливості.

Металізація шкіри- Проникнення у верхні шари шкіри частинок металу, що розплавився під дією електричної дуги. Такі випадки трапляються при коротких замиканнях, відключення рубильників під навантаженням. При цьому бризки металу, що розплавився, під дією виниклих динамічних сил і теплового потоку розлітаються на всі боки з великою швидкістю. Оскільки частинки, що розплавилися, мають високу температуру, але невеликий запас теплоти, то вони не здатні пропалити одяг і вражають зазвичай відкриті частини тіла — обличчя, руки.

Уражена ділянка шкіри має шорстку поверхню. Постраждалий відчуває на ураженому ділянці біль від опіків і відчуває напруження шкіри присутності у ній стороннього тіла. Особливо небезпечна поразка розплавленим металом очей. Тому такі роботи, як зняття та заміна запобіжників, повинні проводитись у захисних окулярах.

При постійному струмі металізація шкіри можлива і в результаті електролізу, який виникає при щільному і відносно тривалому контакті з струмоведучою частиною, що знаходиться під напругою. У цьому випадку частинки металу заносяться в шкіру електричним струмом, який одночасно розкладає органічну рідину в тканинах, утворює основні та кислотні іони.

Механічні пошкодженняє наслідком різких мимовільних судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить тіло людини. В результаті можуть відбутися розриви сухожиль, шкіри, кровоносних судин та нервової тканини. Можуть бути також вивихи суглобів, і навіть переломи кісток. Механічні ушкодження, викликані судомним скороченням м'язів, відбуваються в основному в установках до 1000 при тривалому знаходженні людини під напругою.

Електроофтальміявиникає внаслідок впливу потоку ультрафіолетових променів (електричної дуги) на оболонку очей, у результаті їх зовнішня оболонка запалюється. Електроофтальмія розвивається через 4-8 годин після опромінення. При цьому мають місце почервоніння та запалення шкіри обличчя та слизових оболонок повік, сльозотеча, гнійні виділення з очей, спазми повік та часткова втрата зору. Потерпілий відчуває головний біль і різкий біль в очах, що посилюється на світлі. У тяжких випадках порушується прозорість рогової оболонки. Попередження електроофтальмії під час обслуговування електроустановок забезпечується застосуванням захисних окулярів або щитків із звичайним склом.

Загальні електротравмивиникають при збудженні живих тканин організму електричним струмом, що протікає через нього, і проявляються в мимовільному судомному скороченні м'язів тіла. При цьому під загрозою ураження виявляється весь організм через порушення нормальної роботи різних його органів і систем, у тому числі серця, легень, центральної нервової системи та ін. До загальних електротравм відносять електричні удари.

Електричний удар- це збудження тканин організм електричним струмом, що проходить через нього, що супроводжується скороченням м'язів.

Залежно від результату впливу струму на організм людини електричні удари можна розділити на п'ять ступенів:

I - судомне, ледве відчутне скорочення м'язів;

II - судомне скорочення м'язів, що супроводжується сильними болями, без втрати свідомості;

III - судомне скорочення м'язів з втратою свідомості, але з диханням, що збереглися, і роботою серця;

IV - втрата свідомості та порушення серцевої діяльності та дихання;

V - відсутність дихання та зупинення діяльності серця (клінічна смерть).

Електричний удар може призвести до смерті людини, але викликати такі розлади в організмі, які можуть проявитися через кілька годин або днів (поява аритмії серця, стенокардії, розсіяності, ослаблення пам'яті та уваги).

Розрізняють два основні етапи смерті: клінічну та біологічну.

Клінічна смерть (раптова смерть)- Короткочасний перехідний стан від життя до смерті, що настає з моменту припинення діяльності серця та легень. У людини, яка перебуває у стані клінічної смерті, відсутні всі ознаки життя: дихання відсутнє, серце не працює, больові подразнення не викликають реакції організму, зіниці очей різко розширені і не реагують на світло. Однак у цей період життя організмі ще повністю не згасла, тобто. тканини та клітини не відразу піддаються розпаду, і зберігають життєздатність. Першими починають гинути дуже чутливі до кисневого голодування клітини головного мозку. Через деякий час (4-6 хв) відбувається множинний розпад клітин головного мозку, що призводить до незворотних руйнувань і практично виключає можливість пожвавлення організму. Однак якщо до закінчення цього періоду потерпілому буде надано першу медичну допомогу, то розвиток смерті можна призупинити та зберегти життя людини.

Біологічна смерть- Необоротне явище, яке характеризується припиненням біологічних процесів у клітинах і тканинах організму та розпадом білкових структур. Біологічна смерть настає після закінчення клінічної смерті (7-8 хв.).

Причинами смерті від електричного струму можуть бути: припинення роботи серця, зупинка дихання та електричний шок.

Вплив струму на м'яз серця може бути прямим, коли струм проходить безпосередньо через область серця, і рефлекторним, тобто через центральну нервову систему. В обох випадках може статися зупинка серця або його фібриляція. Фібриляція серця - хаотичне різночасне скорочення волокон серцевого м'яза, при якому серце не в змозі гнати кров судинами. Струми менше 50 мА і більше 5 А частотою 50 Гц фібриляції серця, як правило, не викликають.

Припинення дихання зазвичай відбувається внаслідок безпосереднього впливу струму на м'язи грудної клітки, що у процесі дихання.

Електричний шоксвоєрідна важка нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на надмірне подразнення електричним струмом, що супроводжується глибокими розладами кровообігу, дихання, обміну речовин тощо. При шоці безпосередньо після впливу електричного струму у постраждалого настає короткочасна фаза збудження, коли він гостро реагує на біль, що виник, у нього підвищується кров'яний тиск. Слідом за цим настає фаза гальмування та виснаження нервової системи, коли різко знижується кров'яний тиск, падає та частішає пульс, слабшає дихання, виникає депресія. Шоковий стан триває від кількох десятків хвилин до доби. Після цього може наступити або загибель людини або одужання, як наслідок активного лікувального втручання.

Результат впливу струму на організм людини залежить від значення та тривалості проходження струму через його тіло, роду та частоти струму, індивідуальних властивостей людини, його психофізіологічного стану, опору тіла людини, напруги та інших факторів.

ФАКТОРИ, ЩО ВПЛИВАЮТЬ НА СТУПЕНЬ УРАЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИМ СТРУМОМ

Тяжкість ураження електричним струмом залежить від ряду факторів: величини сили, виду (роду) та частоти електричного струму, тривалості його впливу та шляхи проходження через людину, умов навколишнього середовища, електричного опору тіла людини та її індивідуальних властивостей.

Сила струму

Для характеристики впливу електричного струму на людину встановлено три критерії:

Пороговий відчутний струм – найменше значення сили електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення. Людина починає відчувати струм малого значення (0,6-1,5 мА при змінному струмі з частотою 50 Гц і 5-7 мА при постійному струмі) - відбувається легке тремтіння рук;

Пороговий струм, що не відпускає, - найменше значення сили електричного струму (10-15 мА при частоті 50 Гц і 50-80 мА при постійному струмі), при якому людина не в змозі подолати судоми м'язів і не може розтиснути руку, в якій затиснутий провідник, або порушити контакт із струмопровідною частиною;

Пороговий фібриляційний струм - найменше значення сили струму (від 100 мА до 5 А при частоті 50 Гц і від 300 мА до 5 А при постійному струмі), що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця - хаотичні та різночасні скорочення волокон серцевого м'яза, призвести до його зупинки

Вид струму

Гранично допустиме значення постійного струму в 3-4 рази вище за допустиме значення змінного, але тільки при напрузі не вище 260-300 В. При великих величинах напруги постійний струм більш небезпечний для людини внаслідок його електролітичної дії; він також впливає серцеву діяльність людини.

Частота електричного струму

Прийнята в енергетиці частота електричного струму (50 Гц) становить велику небезпеку виникнення судом та фібриляції шлуночків серця. Фібриляція не є м'язовою реакцією, вона викликається стимуляцією, що повторюється, з максимальною чутливістю при частоті 10 Гц. Крім того, на виробництві використовують електричний струм інших (не 50 Гц) частот. Небезпека дії струму знижується зі збільшенням частоти, але це не означає, що струм частотою 500 Гц менш небезпечний, ніж 50 Гц.

Тривалість дії струму

Тяжкість ураження залежить від тривалості дії електричного струму. Час проходження електричного струму має вирішальне значення визначення ступеня ураження.

При тривалій дії електричного струму знижується опір шкіри (через потовиділення) у місцях контактів та внутрішніх органів внаслідок електротехнічних процесів, підвищується ймовірність проходження струму в особливо небезпечний період серцевого циклу (фаза Т розслаблення серцевого м'яза). Людина може витримати смертельно небезпечний змінний струм 100 мА якщо тривалість дії струму не перевищить 0,5 с.

Шлях електричного струму через тіло людини

Найважливішою умовою ураження людини електричним струмом є шлях цього струму. Якщо шляху струму виявляються життєво важливі органи (серце, легені, мозку, то небезпека смертельного поразки дуже велика. Якщо ж струм проходить іншими шляхами, вплив його на життєво важливі органи може бути лише рефлекторним. При цьому небезпека смертельної поразки хоч і зберігається, але ймовірність її різко знижується.

Можливих шляхів проходження струму в тілі людини є незліченна кількість. Проте характерними вважатимуться такі:

рука - рука;

рука нога;

нога - нога;

голова - рука;

голова – нога.

Найбільш небезпечними є петлі «голова – рука» та «голова – нога», коли струм може проходити не тільки через серце, а й через головний та спинний мозок.

Опір тіла людини

Електропровідність різних тканин організму неоднакова. Найбільшу електропровідність мають спинномозкова рідина, сироватка крові та лімфа, потім – цільна кров та м'язова тканина. Погано проводять електричний струм внутрішні органи, що мають щільну білкову основу, речовину мозку та жирову тканину. Найбільший опір має шкіра і, головним чином, її верхній шар (епідерміс).

Опір тіла людини залежить від статі віку людей: у жінок це опір менше, ніж у чоловіків, у дітей менше, ніж у дорослих. Це пояснюється товщиною та ступенем огрублення верхнього шару шкіри.

Ділянки тіла з найменшим опором (тобто більш уразливі):

Бічні поверхні шиї, віскі;

Тильна сторона долоні, поверхня долоні між великим та вказівним пальцями;

Рука на ділянці вище кисті:

Плечо, спина;

Передня частина ноги:

Акупунктурні точки розташовані в різних місцях тіла.

У побуті та на виробництві ми стикаємося з різними електроприладами, електроустановками. Дотримуючись правил електробезпеки та володіючи знаннями в даній сфері, можна зменшити ймовірність потрапляння під небезпечний вплив електричного струму та напруги.

У цьому питанні поєднуються знання інженерного та медичного характеру, застосування яких у комплексі, збільшить результат зниження рівня електротравм будинку і на виробництві.

Дія електричного струму на організм людини

Струм, на відміну від інших небезпечних середовищ, не має кольору, запаху, невидимий.

Електричний струм надає такі види на організм людини: термічне, електролітичне, біологічне. Розглянемо кожне з цих впливів докладніше.

Термічна дія полягає в опіках ділянок тіла, нагріванні судин та нервових закінчень. Цей вид дії називають тепловим. Тому що теплова енергія, отримана з електричної, утворює опіки.

Електролітична дія призводить до розкладання крові та інших рідин в організмі за допомогою процесу електролізу, що спричиняє порушення у фізико-хімічному складі цих рідин. Суть пошкоджень зводиться до молекулярного рівня – загусання крові, зміна заряду білків, паро- та газоутворення в організмі.

Біологічна дія електроструму на організм супроводжується роздратуванням та збудженням органів. Це викликає судоми, скорочення.

У випадку з серцем і легенями цей вплив може призвести до смерті через припинення діяльності органів дихання і серця.

Біологічна дія викликає механічні ушкодження органів, суглобів людини. Також механічні пошкодження можуть спричинити падіння людини з висоти через вплив електричного струму.

Небезпечна, безпечна та смертельна сила струму для людини

Не можна вважати будь-яку величину струму безпечною для людини. Існує лише більш-менш небезпечна величина електроструму. Кожна людина має внутрішній опір, на величину якого впливає безліч факторів (товщина шкіри, вологість приміщення та тіла людини, шлях перебігу струму).

Найнебезпечнішим шляхом протікання струму є напрямок нога-голова, рука-голова, тому що при цьому шлях йде через серце, мозок, органи дихання. А велика величина струму може спричинити зупинку серця та зупинку дихання. Саме ці причини є найбільш ймовірними причинами летальних наслідків при протіканні електроструму.

Вважається, що постійний струм безпечніший, ніж змінний у мережах до 500 . При напрузі понад 500 вольт небезпека постійного струму зростає.

Частота мережі впливає ступінь тяжкості електротравми. Промислова частота 50 Гц є більш небезпечною, ніж частота 500Гц. При високій частоті спостерігається так званий скін-ефект, коли струм проходить не по всьому провіднику, а лише по його поверхні. Отже, внутрішні органи безпосередньо не торкаються.

Також на ступінь небезпеки впливу струму на людину впливає тривалість перебування людини під впливом струму. Тут лінійна залежність – чим довше, тим більше руйнувань і несприятливих наслідків.

Наведемо порогові значення змінного та постійного струму та можливі реакції організму на ці впливи:

Проходячи через людське тіло струм може створювати електричні травми або електричні удари.

Електричний удар має на увазі, що струм збуджує тканини організму, що викликає їх скорочення та судоми. Існує 4 групи електроударів: судоми, судоми із втратою свідомості, втрата свідомості з порушенням дихання та роботи серця, клінічна смерть.

При електричній травмі струм завдає прямих пошкоджень тканинам та органам людини. Це можуть бути електричні опіки, металізація шкіри, електричні мітки та механічні пошкодження.

Електричні опіки бувають струмовими та дуговими. Дія струмового опіку пов'язані з проходженням струму через тіло людини. Дуговий опік виникає між людиною та провідником електроструму високої напруги, внаслідок виникнення між ними. Температура дуги може досягати тисяч градусів за Цельсієм. Такий опік набагато небезпечніший і може плюс до всього супроводжуватися спалахом одягу потерпілого.

Металізація шкіри відбувається, коли під впливом струму в шкіру потрапляють частки металу, у своїй провідність шкіри збільшується, що підвищує травмоопасность.

Електричні мітки - це місця, через які струм входить і виходить із тіла людини. Найчастіше зустрічаються на ногах та руках.

У будь-якому випадку слід намагатися уникати торкання струмопровідних частин провідними предметами (ловити рибу під ЛЕП, нести драбину поблизу шин напруги), не використовувати дроти та кабелі з ослабленою ізоляцією, дотримуватися правил безпеки при знаходженні та роботі в електроустановках. Бережіть здоров'я себе та своїх рідних.

Останні статті

Найпопулярніше

Сьогодні у нас дуже цікава та пізнавальна стаття про дію електричного струму на організм людини.

Я думаю, що кожен з Вас хоч раз замислювався про небезпеку електричного струму та його наслідки. А хтось може (не дай Бог звичайно) випробував це на собі.

Вступ

Середовище, в якому ми з Вами живемо, а також усе те, що нас оточує, є потенційною небезпекою для нас. Однією з таких загроз є ураження струмом. Крім природного середовища (), є ще побутова та виробнича, які постійно розвиваються та прогресують (удосконалення техніки та застосування нових розробок), а отже, несуть у собі ще більшу загрозу.

Незважаючи на те, що перевірка приладів проводиться дуже якісно, ​​від помилок та непередбачених ситуацій ніхто не застрахований.

На жаль, найчастіше ураження струмом, як на виробництві, так і в побуті трапляється від того, що не дотримані запобіжні заходи та елементарної.

Не виключаються також причини несправності та поломки приладів (при користуванні електричним чайником, НВЧ-піччю, та іншими побутовими приладами; , або при , або при багато іншого), що використовуються в побуті, і електричних агрегатів і , що використовується безпосередньо на виробництві.

Як показує статистика, відсоток травм від ураження струмом набагато нижче порівняно з травмами, отриманими іншими способами.

Але при ураженні струмом значно вищий відсоток тяжких травм та летального результату.

Що таке електричний струм?

Дія електричного струму на людину, а також її наслідки можна краще зрозуміти після того, як детальніше розглянемо, що таке струм.

Електричний струм – це впорядкований рух електронів у провіднику чи напівпровіднику.

У ділянці ланцюга сила струму прямо пропорційна напрузі на кінцях ділянки (різниці потенціалів) і обернено пропорційна опору даної ділянки ланцюга - .

У випадку, коли людина стосується провідника, який перебуває під напругою, вона тим самим включає себе в ланцюг. Через тіло людини пройде струм, якщо вона не ізольована від землі, або стосується провідника одночасно з іншим предметом, у якого протилежний потенціал.

Дана формула застосовна до двофазного, або його ще називають двополюсного дотику до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. Виглядає це так:

При торканні людиною двох фаз електроустановки виникає ланцюг через тіло людини, по якій проходить електричний струм. Величина електричного струму в даному випадку залежить ТІЛЬКИ від напруги електроустановки та внутрішнього опору людини.

Наприклад, фазна напруга електроустановки 220 (В), лінійна напруга відповідно 380 (В). У нормальних умовах середній опір людини становить приблизно 1000 (Ом).

В даному випадку струм, який пройде через людину при одночасному її торканні двох фаз (А і В) дорівнюватиме 380 (мА). А це смертельно небезпечно!

Трохи інакше відбуватиметься розрахунок струму, що проходить через організм людини, якщо він торкнеться однієї фази в мережі з ізольованою нейтраллю.

У цьому випадку ланцюг струму замикатиметься через організм людини, далі на землю і через і ємності фаз.

Чим загрожує дія електричного струму?

Електричний струм справляє такі впливу організм людини проходячи крізь нього:

1. Термічне

При такій дії відбувається перегрів, а також функціональний розлад органів, що знаходяться на шляху проходження струму.

2. Електролітичне

При електролітичній дії струму в рідині, що знаходиться в тканинах організму, відбувається електроліз, у тому числі і в крові, через що порушується її фізико-хімічний склад.

3. Механічне

Під час механічного впливу відбувається розрив тканин та їх розшарування, ударна дія від випаровування рідини із тканин людського організму. Після цього слідує сильне скорочення м'язів, аж до повного розриву.

4. Біологічне

Біологічна дія струму несе в собі подразнення та перезбудження нервової системи.

5. Світлове

Ця дія спричиняє ураження очей.

Наслідки при дії електричного струму

Глибина та характер впливу залежить від:

• роду струму (змінний чи постійний) та його сили
• часу його впливу та шляху, яким він проходить через людину
• психологічного та фізіологічного стану даної людини.

Так, наприклад, за нормальних умов і наявність сухої, неушкодженої шкіри опір людини може досягати кількох сотень (кОм), а от якщо умови будуть несприятливими, то значення може впасти до одного кілома.

Нижче, я Вам наведу приклад таблицю, як діє електричний струм різної величини на організм людини.

Струм із силою близько 1 (мА) вже буде досить відчутним. При більш високих показаннях випробовуватимуться хворобливі та неприємні скорочення м'язів у людини.

При струмі силою в 12-15 (мА) людина вже не може керувати своєю м'язовою системою і не в змозі самостійно відірватися від джерела струму, що вражає.

Якщо ж струм буде вищим, ніж 75 (мА), його вплив призведе до паралічу дихальних м'язів і, отже, до зупинки дихання.

Якщо сила струму продовжуватиме збільшуватися, то настане фібриляція серця та його зупинка.

Небезпечнішим, ніж постійний струм, є змінний струм.

Має не мало значення і те, якими саме ділянками тіла торкається людина до струмоведучої частини. Найнебезпечнішими вважаються ті шляхи, під час яких уражається спинний і головний мозок (голова-ноги та голова-руки), легені та серце (ноги-руки).

Основні вражаючі фактори

1. Електричний удар

Порушує м'язи тіла, призводить до судом, а потім до зупинки дихання та серця.

2. Електричні опіки

Виникають внаслідок виділення тепла після проходження струму через тіло людини.

Є кілька видів опіків, які виникають залежно від параметрів електричного кола, а також стану людини на той момент:

• почервоніння шкіри
• виникнення опіку з утворенням пухирів
• можливе обвуглювання тканин
• металізація шкіри, що супроводжується проникненням у неї шматочків металу, у разі розплавлення металу.

Напруга зіткнення – це напруга, що діє людини під час його зіткнення з однією полюсом, чи з фазою джерела струму.

Найнебезпечнішими зонами тіла є області скронь, спини, тильних сторін рук, гомілок, потилиці, а також шиї.

Почитайте мою статтю про групове , яке сталося з двома електромонтерами при перемиканнях в електроустановці напругою 10 (кВ).

P.S. Якщо під час прочитання матеріалу у Вас виникли питання, запитуйте про це в коментарях.