2. Дія електричного струму на людину та види виникаючих пошкоджень

Електричний струм, проходячи через тіло людини, викликає такі дії:

термічну (нагрівання внутрішніх органів);

електролітичну (електроліз крові та інших рідин, зміна їх фізико-хімічного складу);

біологічну (збудження живих тканин та порушення біологічних процесів в організмі);

механічну (динамічну) дії (розшарування, розриви м’язової тканини та стінок кровоносних судин, внаслідок електродинамічного ефекту та миттєвого утворення пари).

Комбінація цих видів дій залежить від умов враження людини і приводить до двох основних видів пошкоджень: місцевих електричних травм і електричних ударів.

Електричні травми - це місцеві ушкодження тіла: електричні знаки, опіки, металізація шкіри, електрофтальмія та механічні пошкодження організму.

Електричний знак – це чітко окреслена пляма діаметром до 5 мм, сірого або блідо-жовтого кольору, яка з’являється на шкірі в місці проходження струму. Найчастіше вона безболісна і проходить самостійно.

Опік викликається проходженням електричного струму безпосередньо через тіло людини або дією електричної дуги. Опіки дугою найбільш небезпечні і мають важкі наслідки, оскільки температура електричної дуги перевищує 3500^ОС.

Металізація шкіри виникає внаслідок проникнення в її верхні шари дрібних частинок металу, який розплавився або випарувався під дією електричної дуги.

Механічні ушкодження є наслідком різких неконтрольованих скорочень м’язів організму під дією струму. При цьому можливі розриви шкіри, кров’яних судин, нервової тканини, вивихи суглобів і навіть переломи кісток.

Електроофтальмія – це запалення зовнішніх оболонок очей, що виникає внаслідок потужного потоку ультрафіолетових та інфрачервоних променів, характерних для електричної дуги. Найкращим захистом від них є окуляри із звичайним склом, що не пропускає UV-променів та крапель розплавленого металу.

Електричний удар має внутрішній характер і характеризується збудженням живих тканин організму і судомним скороченням м’язів. При цьому можливе навіть повне припинення роботи легенів і серця, а зовнішніх ушкоджень людина може і не мати.

Прийнята наступна класифікація електротравм за ступенем їх важкості:

І – ледь відчутне скорочення м’язів;

ІІ - судомне скорочення м’язів із сильним болем, але без втрати свідомості;

ІІІ - судомне скорочення м’язів із втратою свідомості, але із збереженим дихання і роботи серця;

IV - втрата свідомості і порушення серцевої діяльності або дихання, або їх одночасне порушення;

V - клінічна смерть, яка характеризується відсутністю дихання і кровообігу.

Клінічна смерть - це перехідний стан організму від життя до смерті. Її ознаки: зупинка серця, і, як наслідок, відсутність пульсу, дихання, синювато-блідний шкіряний покрив, зіниці очей різко розширені і не реагують на світло. В період клінічної смерті проходить загибель клітин кори головного мозку, які найбільш чутливі до кисневого голодування. Зазвичай період клінічної смерті складає 6-8 хвилин.

3. Фактори, що визначають результат ураження при електротравмі

Головним визначальним фактором при електротравмах є сила струму, що проходить через людину. Для аналізу можливих наслідків розрізняють порогові струми (порогові означає найменші) :

відчутний - викликає ледь відчутне подразнення при проходженні через організм: 0,5...1,5 мА - при змінному струмі частотою 50 Гц і 5...7 мА - при постійному струмі;

невідпускний - викликає при проходженні через людину нездоланне судомне скорочення м’язів руки, в якій затиснутий провідник: 10...15 мА - при змінному струмі і 50...80 мА - при постійному струмі).

фібриляційний - викликає фібриляцію серця (хаотичне скорочення серцевого м’язу): 100 мА - при змінному струмі і 300 мА - при постійному струмі.

ГОСТ 12.1.038-82 встановлює значення гранично допустимого струму. При нормальному (неаварійному) режимі роботи електроустановок І_гд0,3 мА при f=50 Гц, І_гд0,4 мА – при 400 Гц і І_гд1мА - при постійному струмі. При t_n>25⁰С і відносній вологості >75% потрібно І_гд зменшити в 3 рази.

Відповідно до закону Ома величина струму пропорційна прикладеній напрузі і обернено пропорційна опору ділянки кола.

Опір тіла людини електричному струму складається із опору шкіри в місці контакту і опору внутрішніх органів. Найбільший опір має шкіра, особливо верхній роговий її шар. Опір шкіри залежить від її стану (чиста - брудна, суха - волога, наявність пошкоджень), місця на тілі людини, величини напруги, частоти струму та тривалості його дії. В розрахунках вважається, що опір тіла людини R_л=1000 Ом.

Вплив частоти змінного струму (рис.1,а). Найбільш небезпечними для людини являються струми з частотою 20-200 Гц (рис. 1,а). З підвищенням і пониженням частоти небезпечність зменшується і, вважається, що повністю зникає при частотах >400 кГц. Однак високочастотні струми можуть викликати опіки (СВЧ).

Вид струму (рис. 1,б). Постійний струм менш небезпечний від змінного, але це справедливо тільки для напруги до 500В. При напрузі більше 500 В він значно небезпечніший змінного

Шлях струму в тілі людини. Можливих шляхів (петель струму) багато, однак найчастіше зустрічаються такі: права рука-нога, ліва рука - нога, нога - нога. Найбільш небезпечні випадки проходження струму через голову і грудну клітину.

Індивідуальні властивості людини. Гірших наслідків зазнають люди із захворюваннями шкіри, серцево-судинної та нервової систем, а також психічно непідготовлені до можливих електричних травм.

Оточуюче середовище. У відповідності з Правилами експлуатації електроустановок приміщення поділяють на 3 категорії:

а) приміщення з підвищеною небезпекою. Вони характеризуються наявністю однієї з умов, що створюють підвищену небезпеку:

сирості (відносна вологість повітря перевищує 75%);

струмопровідного пилу (металевого або вугільного);

струмопровідних підлог (металевих, земляних, залізобетонних та ін.);

високої температури (температура повітря перевищує постійно або періодично більше однієї доби +35^ОС);

можливості одночасного доторкання людини до металоконструкцій, що мають з’єднання із землею, і до металевих корпусів електрообладнання.

б) особливо небезпечні приміщення. Характеризуються наявністю однієї із умов, що створюють особливу небезпечність:

підвищеної сирості (відносна вологість повітря близька до 100%);

хімічно активного середовища (постійно або на протязі довгого часу зберігаються агресивні пари, гази, рідини, утворюються відкладення, що руйнують ізоляцію і струмопровідні частини електрообладнання);

одночасна наявність двох або більше умов підвищеної небезпеки.

в) приміщення без підвищеної небезпеки. В них відсутні умови, що створюють підвищену або особливу небезпечність.