Фактори, що впливають на наслідки ураження електричним струмом

1. Амплітуда струму

2. Частота струму

3. Час проходження струму через організм людини.

4. Шлях або петля проходження струму.

5. Фізичний стан організму людини.

6. Психологічний стан людини.

7. Умови зовнішнього середовища.

Вплив амплітуди струму на наслідки ураження

Амплітуда струму через людину залежить від прикладеної напруги дотику та повного опору петлі ураження, який складається з зовнішнього опору (взуття, підлоги) та безпосередньо опору людини. В теоретичних розрахунках зовнішнім опором зазвичай нехтують. Опір тіла людини R_л залежить від всіх вищезгаданих факторів, що впливають на наслідки ураження електричним струмом Опір рогового (верхнього шару шкіри) змінюється від 10 до 100 кОм. Опір внутрішніх тканин — 800-1000 Ом. Розрахункова величина R_л = 1000 Ом.

Очевидно, що небезпека ураження зростає з ростом струму, який проходить через людину. Це добре ілюструють значення “порогових ” струмів, приведених в табл.1.1

Таблиця 1.1 – Порогові струми людини

	Пороги	Змінний струм (50Гц)	Постійний струм
1	Поріг відчуття	0,62 мА	26 мА
2	Поріг невідпускання	1030 мА	5080 мА
3	Поріг фібриляції	50100 мА	100200 мА

Струм відчуття. Людина починає відчувати дію струму, який проходить через неї в середньому 0,6-2 мА при змінному струмі частотою 50 Гц та 2-6 мА при постійному струмі. Ця дія проявляється при змінному струмі легким пощипуванням, а при постійному струмі відчувається нагрівання шкіри.

Електричний струм, який викликає при проходженні через організм відчутні подразнення, називається струмом відчуття, а найменше його значення – порогом відчуття.

Пороговий струм відчуття в цьому випадку безпечний для людини.

Струм невідпускання. Збільшення струму більше за пороговий струм відчуття викликає в людському організмі судоми м’язів та болі, які збільшуються з ростом струму та розповсюджуються на всі частини тіла.

При струмі в середньому біля 10-30 мА біль стає достатньо сильним, а судоми м’язів рук стають настільки значними, що людина не може їх перебороти.

Електричний струм, який викликає при проходженні через людину непереборні судоми скорочення м’язів руки, в якій затиснутий провідник, називається струмом невідпускання, а найменше його значення – порогом невідпускаючого струму.

Пороговий невідпускаючий струм умовно можна вважати безпечним для людини, але при довгому проходженні струму опір тіла людини зменшується, в результаті збільшується біль і можуть виникати серйозні порушення роботи легенів і серця, а в інших випадках настає смерть.

Досліди показали, що найбільший постійний струм, при якому людина ще в змозі витримати біль, яка виникає в момент відриву рук від струмоведучої частини, становить приблизно 50-80 мА.

Фібриляційний струм. Це є струм 50 мА і більше при 50 Гц, який проходить через тіло людини і розповсюджує свою дію на серце. Ця обставина небезпечна для життя, оскільки через малий проміжок часу може настати фібриляція або зупинка серця.

Електричний струм, який викликає при проходженні через організм фібриляцію серця, називається фібриляційним струмом, а найменше його значення – пороговим фібриляційним струмом.

Струм понад 5А, як постійний, так і змінний, викликає раптову зупинку серця, минаючи стан фібриляції та одночасно спричинює параліч дихання.

Вплив частоти струму на наслідки ураження.

Змінний струм. Відомо, що через присутність в опорі тіла людини ємнісної складової, збільшення частоти прикладеної напруги супроводжується зменшенням повного опору тіла, а тому і зростанням струму, який проходить через людину. Відомо також, що небезпека ураження зростає з ростом струму, який проходить через людину.

Потрібно було б чекати, що збільшення частоти призведе до збільшення цієї небезпеки. В дійсності виявляється, що це припущення справедливе лише в діапазоні 0-50 Гц. Подальше збільшення частоти, не дивлячись на збільшення струму, який проходить через людину, супроводжується зменшенням небезпеки ураження, яка повністю зникає при частоті 450-500 кГц. Інакше кажучи, струм частою 450-500 кГц і більше не може викликати смертельного ураження в наслідок дії “поверхневого ефекту” витіснення струму на зовнішню оболонку (шкіру). Правда ці струми зберігають небезпеку шкірних опіків як при виникненні електричної дуги, так і при проходженні їх через тіло людини.

Постійний струм. Постійний струм в 4-5 раз безпечніший змінного частотою 50 Гц. Це випливає із значень порогових струмів 50-80 мА для постійного і 10-15 мА для струму частотою 50 Гц. Людина може витримати прикладену до неї напругу не більше 21-22 В при 50 Гц і не більше 100-105 В постійного струму.

Постійний струм, який проходить через тіло людини, викликає більш слабкі скорочення м’язів і менш неприємні відчуття у порівнянні із змінним струмом того ж значення.

Якщо до клітини живої тканини прикласти постійну напругу, то у внутрішньоклітинній рідині, яку можна розглядати як електроліт, виникає електролітична дисоціація – розпад молекул на позитивні і негативні іони. Ці іони почнуть переміщатися до оболонки клітини, причому позитивні іони будуть зосереджуватися біля негативного електрода, а негативні поблизу позитивного.

Звісно, що це явище викликає порушення нормального стану клітини. При змінному струмі, іони будуть рухатися то в одну то в іншу сторону, слідкуючи за зміною полярності. Очевидно, що цей процес призведе до більш важких порушень в клітині, ніж при постійному струмі.

Наведене порівняння небезпеки постійного і змінного струмів справедливе лише для напруг до 450 В. Вважається, що при більш високих напругах постійний струм стає небезпечнішим від змінного частотою 50 Гц. Характер впливу постійного і змінного струмів на організм людини ілюструє табл.1.2.

Таблиця 1.2 - Характер впливу постійного і змінного струмів на організм людини

I, мА	Змінний (50 Гц)	Постійний (0 Гц)
0,5-1,5	Відчутний. Легке тремтіння пальців рук	Відчуттів немає.
2-3	Сильне тремтіння пальців рук	Відчуттів немає.
5-7	Судоми в руках.	Відчутний струм. Легке тремтіння пальців.
8-10	Руки з зусиллям відриваються від поверхні, при цьому – сильний біль.	Посилення нагріву рук.
20-25	Параліч мускульної системи (неможливо відірвати руки).	Незначне скорочення мускулів рук.
50-80	Параліч дихання. Початок фібриляції	Невідпускаючий струм.
90-100	Параліч серця.	Параліч дихання.
100	Фібриляція (разночасове, хаотичне скорочення серцевого м'яза)	300 мА, фібриляція.