Воздействие электрического тока на организм

Воздействие электрического тока на организм может вызвать различные электрические травмы: электрический удар, ожог, металлизацию кожи, электрический знак.

Электрический удар — повреждение организма при возникновении электрической цепи через тело человека (контактная электрическая травма).

Ожог может причинить электрическая дуга; он может произойти также при контакте с токоведущими частями (при достаточном напряжении в сети) вследствие протекания через тело человека тока значительной величины или высокой частоты или большого переходного сопротивления в месте контакта.

Металлизация происходит вследствие механического и химического воздействия тока, когда в глубь кожи проникают парообразные или расплавленные металлические частицы; пораженный участок кожи приобретает жесткую поверхность и окрашивается.
 

Электрический знак — следствие теплового воздействия при протекании относительно большого тока через малую поверхность с относительно большим сопротивлением при температуре 50—115°С и при хорошем контакте; это —- запекшиеся или обуглившиеся участки кожи или припухлость ее; иногда возникает отпечаток от прикосновения токоведущей части. Электрический знак не болезнен и обычно благополучно проходит, но известны и случаи тяжелых последствий (естественная ампутация пораженного органа).
 

Повреждения могут произойти в результате непосредственного теплового, химического и другого воздействия электрического тока на живой организм или опосредствованного воздействия — через физиологические реакции, возникающие в организме в ответ на электрическое раздражение.
 

В физическом отношении контактная электротравма представляет собой биофизическое явление, вызванное наличием электрических полей больших градиентов, не присущих организму (организму присущи электрические поля малых градиентов, создаваемые биотоками).
 

В физиологическом отношении контактная электротравма относится к обусловленным факторами внешней среды повреждениям, происходящим при возникновении электрической цепи через живой организм. Реакция может выражаться различно: начиная с неприятного раздражения или локальной судороги, приводящей к отдергиванию контактирующей с источником напряжения конечности, и кончая смертельным исходом.
 

Электрический ток действует местно, повреждая ткани, и рефлекторно — через нервную систему. Рефлекторное действие выражается очень резко, так как при прохождении через организм электрический ток поражает огромное количество чувствительных нервов. Весьма существенное значение имеет и непосредственное действие электрического тока на скелетную мускулатуру, вызывающее судорогу, и особенно на сердце, приводящее к фибрилляции его. Фибрилляция — это такое состояние сердца, когда оно перестает сокращаться как единое целое в определенной последовательности, а происходят отдельные некоординированные «подергивания» волокон сердечной мышцы; при этом насосная функция сердца прекращается и может наступить смерть.
 

Итак, причиной смерти может быть фибрилляция, либо остановка дыхания, либо ожог.
 

Степень тяжести электрического поражения зависит от ряда факторов: сопротивления тела, величины, продолжительности действия, рода и частоты тока, пути тока в организме, состояния организма и условий внешней среды.
 

Сопротивление тела. Тело человека в электрической цепи представляет собой сочетание активного и емкостного сопротивлений, величина которых зависит от многих условий. Численное значение электрического сопротивления тела человека зависит от физических и биофизических факторов и биологической активности организма. Зависимость этого сопротивления от величины, частоты и напряжения тока имеет нелинейный характер.
 

Сопротивление тела человека складывается из сопротивления внутренних органов и сопротивления наружных покровов тела, в основном наружного слоя кожи — эпидермиса.
 

Сопротивление внутренних органов составляет 800 — 1000 ом; оно не зависит от приложенного напряжения и меняется с изменением температуры тела. Сопротивление сухой неповрежденной кожи может быть 80 000 ом и больше. Однако сопротивление кожи — величина непостоянная: она зависит от толщины эпидермиса и обратно пропорциональна площади контакта; значительно уменьшается при увлажнении и загрязнении кожи, а также при наличии повреждений. Сопротивление кожи быстро уменьшается под влиянием прохождения тока. В случае пробоя кожи решающее значение имеет внутреннее Сопротивление.
 

Величина тока. Ток, при котором фиксируется начальное ощущение, есть начальный раздражающий ток. По мере увеличения начального тока реакции организма усиливаются, возникают судороги контактирующих с источником напряжения рук; при определенной величине тока руки невозможно самостоятельно оторвать от проводника; при дальнейшем возрастании величины тока может наступить смерть.
 

Воздействие электрического тока различной величины характеризуется следующими данными:

Воздействие электрического тока различной величины

Опасным для организма является такой ток, при котором невозможно самостоятельно оторваться от проводников, так как очень быстро происходит пробой кожи и величина тока, проходящего через организм, сильно возрастает.
 

Переменный ток более 25—30 ма представляет серьезную опасность; ток более 50 ма вызывает поражения, даже смертельные; ток 100 ма — смертелен.
 

Следует считать опасным и неотпускающий ток 20— 25 ма, при котором трудно самостоятельно оторваться от проводника. Неопасен ток в 100 мка.
 

Величина тока, проходящего через тело человека, зависит от того, при каких условиях произошло включение человека в электрическую цепь. В общем сопротивлении цепи поражения, кроме сопротивления тела человека, имеют значение сопротивления одежды, обуви, пола.
 

Если человек стоит на влажном грунте и контактное сопротивление между его телом и грунтом мало и если устанавливается хороший контакт между телом и источником напряжения, то при относительно малом напряжении ток может достичь опасной величины.
 

Величина тока поражения зависит от напряжения в сети. При увеличении напряжения ток возрастает в большей степени, чем напряжение. Это объясняется нелинейностью электрического сопротивления тела человека и биофизическими процессами при протекании тока через человека.

Схема пути электрического тока

На практике наблюдались случаи относительно благополучного исхода при напряжении больше 10 кв, в то время как сравнительно низкие напряжения (например, 36 в) иногда приводили к смерти.
 

При одновременном прикосновении человека к двум разным фазам электрической сети (рис. 13.1), т. е. при  двухполюсном прикосновении, величина тока, проходящего через тело человека,

величина тока, проходящего через тело человека,

При прикосновении к одной фазе электрической сети с заземленной нейтралью, т. е. при однополюсном прикосновении, через тело человека проходит ток (без учета сопротивления заземления нейтрали)

при однополюсном прикосновении, через тело человека проходит ток

При прикосновении к одной фазе электрической сети с изолированной нейтралью через тело человека пройдет ток

с изолированной нейтралью через тело человека пройдет ток.

При однополюсном прикосновении в электрической цепи может оказаться ряд сопротивлений, которые должны быть учтены при определении величины тока. Основные возможные варианты прикосновения приведены на рис. 13.2.

Основные возможные варианты прикосновения

При замыкании токоведущих частей на землю (например, при обрывах электропроводов) и растекании аварийного тока человек, передвигающийся по опасной зоне, может оказаться под шаговым напряжением вследствие наличия разных потенциалов на поверхности земли.
 

В электрических установках высокого напряжения при приближении к токоведущим частям на расстояние, равное разрядному, возникает электрическая дуга, замыкающая цепь тока через тело человека.
 

Длительность действия тока. Длительность протекания тока через тело человека влияет на степень физиологического воздействия. Точное количественное определение значения этого фактора затруднительно.
 

Практически допустимы (с достаточно малой вероятностью поражения) следующие величины тока:

допустимы следующие величины тока

При длительности воздействия до 30 сек (в которое с запасом укладываются все случаи протекания тока через тело человека при прикосновении к частям оборудования, оказавшимся под напряжением) величина его не должна превышать порогового значения отпускающего тока.
 

Путь электрического тока в организме. Существенное значение для исхода воздействия имеет путь тока («петля тока» поражения). Чем длиннее путь тока и чем он ближе к жизненно важным органам, тем тяжелее исход поражения.
 

Наиболее вероятные пути протекания тока: рука - рука, рука —.нога, нога —нога.
 

В организме есть рефлексогенные зоны, особенно чувствительные к этим воздействиям (например, корень легкого, запястье руки и др.).             
 

Любой, даже самый короткий путь тока опасен для организма.    
 

Род тока. Указанные выше величины справедливы для переменного тока.

Влияние постоянного тока отлично от переменного.
 

Как показывают исследования, для напряжений меньше 500 в переменный ток промышленной частоты опаснее равного ему по напряжению постоянного тока. При напряжениях около 450—500 в опасность тока обоих родов одинакова. При напряжениях более 500 в опаснее постоянный ток.
 

Найдены эквивалентные по своей опасности напряжения тока обоих родов тока (например, 120 в постоянного тока и 42 в переменного тока или 108 в постоянного тока и 36 в переменного тока).
 

Частота тока. Исход поражения зависит также от частоты тока. Наиболее опасен ток частотой 50— 60 гц.
 

В диапазоне частот 50—500 гц опасность переменного тока не только не падает, но даже несколько возрастает с частотой. При дальнейшем увеличении частоты тока опасность уменьшается; при частотах в сотни тысяч герц переменный ток в отношении электрического удара неопасен (но опасность ожогов остается).
 

Состояние организма. На исход воздействия тока влияют также индивидуальные особенности организма, физическое и психическое состояние его. При болезнях сердца, туберкулезе, нервных и других заболеваниях опасность поражения увеличивается.
 

Утомление организма вызывает понижение внимательности, что не только усиливает возможность поражения, но и может усугубить тяжесть его.

Экспериментальные данные показывают, что при направленном внимании на ожидаемое событие и раздражение степень поражения ослабляется.

Болезненное состояние организма, алкогольное опьянение уменьшают сопротивление организма и отягощают воздействие тока.
 

Любое заболевание сердца является противопоказанием для допуска к работе, связанной с опасностью электрического поражения.
 

Внешняя среда. Опасность поражения может усиливаться условиями внешней среды.
 

В горячих цехах тяжесть поражения увеличивается потому, что при перегреве организма снижается его сопротивление. Аналогичное влияние оказывает и облучение организма.
 

Большое значение имеет изменение атмосферного давления; понижение его увеличивает опасность воздействия электрического тока, и наоборот.
 

Увеличение парциального содержания кислорода в воздухе понижает чувствительность организма к воздействию электрического тока. Характер влияния содержания в воздухе углекислого газа обратный: при увеличении содержания этого газа в воздухе чувствительность организма к воздействию электрического тока увеличивается, а при уменьшении — снижается.

Парциальное содержание азота в воздухе заметного влияния на чувствительность организма не оказывает.

Категория: Охрана труда в металлургии | Добавил: laborsafety
Просмотров: 69 | Теги: Воздействие электрического тока, Воздействие тока на организм, электрический ток организм, удар электрическим током, Электрический ток, электротравма, удар током