4.8.2. Електробезпека

Дія електричного струму на організм людини.

Дія електричного струму на організм людини має різносторонній характер і різносторонні прояви – від слабих подразнень до смертельних наслідків.

Електричний струм , що проходить через тіло людини, може спричинити термічну, хімічну, світлову, механічну та біологічну дію.

Біологічна дія є виключною властивістю живої тканини. Вона проявляється сильним збудженням нервової тканини, що призводить до порушення внутрішніх біоелектричних процесів, які пов’язані з життєвими функціями організму. Зовнішній струм при взаємодії з біоелектричними процесами людини може викликати судоми м’язів, життєво важливих органів, у тому числі серця і легенів, що призведе до зупинки дихання і кровообігу.

Електричне ураження організму струмом буває місцевим (електричні травми) і загальним(електричні удари) коли уражається весь організм.

Характерними видами місцевих електричних травм є:

• електричні опіки;

• електричні знаки;

• металізація шкіри;

• механічні ураження;

• електрофтальмія.

Залежно від умов виникнення опіки бувають трьох видів: струмовий (контактний), дуговий і змішаний, під дією струму і електричної дуги. “Ствол” електродуги має високу температуру – від 4000 до 150000С і вище. Очевидно, що людина яка потрапляє у таку ситуацію отримає опіки того чи іншого ступеню тяжкості. Тканини, що лежать на шляху струму,внаслідок великої кількості теплоти висушуються, обвуглюються і навіть безслідно щезають.

Внаслідок контакту з електромережею виникають електричні знаки. Шкіра в місці контакту затвердіває подібно до мозоля.

Металізація шкіри виникає внаслідок короткого замикання і потрапляння в глибину шкіри газоподібних або розплавлених часток металу, які розлітаються у всі сторони.

Механічні ураження є наслідком судомних скорочень м’язів під дією струму,що призводить до розриву кровоносних судин, м’язів, сухожилків, вивиху суглобів або перелом кісток. Вони виникають тоді, коли людина тривало перебуває під напругою 380В.

Електрофтальмія – ураження очей при горінні електричної дуги потужним ультрафіолетовим випромінюванням.

Електричний удар – це збудження живих тканин організму струмом, що супроводжується судомним скороченням м’язів. Це найнебезпечніший вид ураження, при якому порушується функціонування серцевої, дихальної і мозкової системи людини навіть без жодних зовнішніх ознак, що бувають при електротравмах.

Залежно від наслідків електричні удари умовно поділяються на чотири ступеня:

І – скорочення м’язів без втрати свідомості;

ІІ – скорочення м’язів з втратою свідомості, але зі збереженим диханням і роботою серцево-судинної системи;

ІІІ – втрата свідомості з порушенням дихання або роботи серця;

ІV – клінічна смерть, відсутність дихання і кровообігу.

Клінічна смерть – це перехідний стан від життя до смерті, який настає з моменту припинення діяльності серця і дихання. Хоча у людини відсутні всі ознаки життя, воно ще повністю не згасло - на дуже низькому рівні відбуваються обмінні процеси достатні для підтримування мінімальної життєдіяльності. Довгастий мозок зберігає здатність функціонування протягом 6-10 і більше хвилин. Це дозволяє вжити відповідних заходів, щоб відновити згасаючі або щойно згаслі функції організму.

Причиною смерті від електроудару може бути зупинка серця, дихання або електричний шок, коли струм діє на організм безпосередньо або рефлекторно через центральну нервову систему.

При надмірному збудженні організму людини електричним струмом виникає дуже важка нервово-рефлекторна реакція організму внаслідок чого виникає фібриляція серця або електричний шок.

Фібриляція серця – це такий стан, коли воно перестає скорочуватися як одне ціле у відповідній послідовності (спочатку пересердя, а потім шлуночок), настають окремі некоординовані посіпування серцевих м’язів (фібрил) і серце перестає працювати як насос.

Електричний шок має дві форми:

• сильне нервове збудження;

• глибоке гальмування і знесилення нервової системи

Шоковий стан знесилює людину, вона стає байдужою до оточуючого середовища при наявності свідомості протягом кількох хвилин або діб. Після чого настає одужання або смерть від повного згасання життєво важливих функцій організму.

Чинники, що впливають на наслідки ураження електрострумом

Наслідки ураження людини електричним струмом залежать від фізичних параметрів електричного кола і деяких фізіологічних чинників, які притаманні живим організмам.

Наслідки ураження залежать від опору шкіри та опору внутрішніх органів. Це змінна величина, що має нелінійну залежність від стану шкіри, навколишнього середовища, параметрів електричної мережі та ін..

Товщина рогового шару на різних ділянках різна (0,02-0,2мм). Опір епідермісу у 1000 разів більший за опір дерми. При сухій і непошкодженій шкірі опір тіла людини коливається в широких межах (3000 до 100000 Ом), якщо зіскоблити роговий шар, опір буде до 1000-5000 Ом.

Електропровідність струму збільшується при зволоженні і забрудненні шкіри, особливо тими речовинами, що добре проводять струм.

Опір шкіри неоднаковий на різних ділянках тіла, тому наслідки ураження можуть залежати від місця контакту електрода з тілом людини. Найменший опір має шкіра обличчя, шиї, тильної сторони кисті руки, під пахової впадини. На тілі людини є цілий ряд точок, опір шкіри на яких значно менший ніж на сусідніх ділянках, що співпадає з топографією голковколювання, яке не піддається поясненню.

Отже, опір тіла людини – це змінна величина, що може коливатися в широких межах. Однак при доборі захисних та технічних засобів захисту від ураження електричним струмом за опір тіла людини приймають 1000 Ом.

До фізичних параметрів електричного струму, що є вирішальними при ураженні організму належать:

• сила струму;

• напруга;

• рід струму;

• частота.

Ступінь негативної дії струму на організм людини збільшується при збільшенні сили струму.

Розрізняють три ступеня дії сили струму.

1. відчутний 0,1 мА при змінному і 5-7 мА при постійному струмі;

2. невідпускаючий 10-20 мА змінний, 50-80 мА постійний;

3. фібриляцій ний струм 100 мА змінний, 3000 мА постійний.

Пороговий відчутний струм не може викликати ураження людини і в цьому випадку він вважається безпечним.

Якщо сила струму більша відчутного порогу виникають судоми м’язів і неприємні відчуття. Біль стає нестерпним, судомне скорочення м’язів стає таким значним, що людина не може його перебороти, не може розімкнути руки і самостійно припинити контакт зі струмоведучою частиною. Такий струм є небезпечним для людини, якщо він не викликає раптового її ураження, однак при тривалому контакті його значення буде зростати за рахунок зниження опору тіла людини, що може призвести навіть до смерті.

Характер дії струму на організм людини залежить від величини напруги.

При збільшенні напруги, опір тіла людини зменшується у десятки разів. Підвищення напруги призводить до пробивання рогового шару шкіри.

Опір тіла людини постійному струму більший ніж змінному. Експериментально встановлено, що 120В постійного і 42В змінного струму викликають однакові ураження.

Імовірність виникнення фібриляції серця, тобто небезпеки смертельного ураження струмом, залежить від того, з якою фазою серцевого циклу співпадає час проходження струму через серце. Гранично допустимим часом дії вважають 0,1с.

Класифікація приміщень за ступенем небезпеки ураження електричним струмом.

За ступенем небезпеки ураження електричним струмом усі приміщення поділяються на три категорії: приміщення без підвищеної небезпеки; приміщення з підвищеною небезпекою; особливо небезпечні приміщення.

Приміщення з підвищеною небезпекою характеризуються наявністю в них однієї з таких умов, що створюють підвищену небезпеку: висока відносна вологість повітря (перевищує 75 % протягом тривалого часу); висока температура (перевищує 35 °С протягом тривалого часу); струмопровідний пил; струмопровідна підлога (металева, земляна, залізобетонна, цегляна та ін.); можливість одночасного доторкання до металевих елементів технологічного устаткування чи металоконструкцій будівлі, що з'єднані із землею, та металевих частин електроустаткування, які можуть опинитись під напругою.

Оскільки наявність небезпечних умов впливає на наслідки випадкового доторкання до струмопровід-них частин електроустаткування, то для ручних переносних світильників, місцевого освітлення виробничого устаткування та електрифікованого ручного інструменту в приміщеннях з підвищеною небезпекою допускається напруга живлення до 42 В, а в особливо небезпечних приміщеннях — до 12 В.

Напруга кроку та дотику.

Електричним замиканням на землю називають випадковим електричним з'єднанням частин електрообладнання, яке перебуває під напругою, безпосередньо з ґрунтом або з металевими неструмопровідними частинами, не ізольованими від землі.

Замикання на землю може виникнути внаслідок появи контакту між струмопровідними частинами та заземленим корпусом або конструктивними частинами обладнання, при падінні на землю обірваного дроту, при пробої ізоляції обладнання високої напруги тощо. У всіх цих випадках струм від частин, що перебувають під напругою, проходить у землю крізь електрод, який здійснює контакт із ґрунтом. Спеціальний металевий електрод називають заземлювачем.

Щоб визначити напругу дотику корпусу, треба відповідно до рівняння 4.16 із напруги відносно землі вирахувати потенціал точки ґрунту, на якому стоїть людина. Для людини, яка стоїть над заземлювачем, напруга дотику є нульовою, тому що потенціали рук та ніг однакові й дорівнюють потенціалу корпусів. З віддаленням від заземлювача напруга дотику зростає, і біля останнього - третього корпусу - вона дорівнює напрузі відносно землі, оскільки людина стоїть на землі і потенціал її ніг jн дорівнює нулю.

Надання першої допомоги при ураженні електричним струмом.

Основною умовою успішного надання першої допомоги при ураженні електричним струмом є швидка та правильна дія тих, хто надає допомогу. В той же час зволікання, запізніле та некваліфіковане надання допомоги може призвести до смерті потерпілого. Ось чому важливо, щоб кожен знав і вмів правильно та швидко надати необхідну допомогу потерпілому.

Перша допомога при ураженні електричним струмом складається з двох етапів: звільнення потерпілого від дії електричного струму; надання йому необхідної долікарської допомоги.