6.3.Действие электрического тока на организм человека

По характеру воздействия различают:

• термическое действие тока, проявляющееся ожогами отдельных участков тела; почернением и обугливанием кожи и мягких тканей, нагревом до высокой температуры органов, расположенных на пути прохождения тока, кровеносных сосудов и нервных волокон, вызывающим в них функциональные расстройства;

• электролитическое действие тока проявляется в разложении различных жидкостей организма на ионы, нарушающем их свойства;

• химическое действие тока выражается в возникновении химических реакций в крови, лимфе, нервных волокнах с образованием новых веществ, несвойственных организму;

• биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении тканей организма, возникновении судорог, в остановке дыхания, изменении режима сердечной деятельности;

• механическое действие тока приводит к сильным сокращениям мышц, вплоть до их разрыва, к разрывам кожи, кровеносных сосудов, переломам костей, вывихам суставов, расслоению тканей.

По видам поражения различают:

• электротравмы – это местные поражения (ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, электроофтальмия);

• электрические удары – это общие поражения, связанные с возбуждением тканей проходящим через них током (нарушение функционирования центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения, потеря сознания, расстройства речи, судороги, нарушение дыхания, вплоть до остановки, мгновенная смерть).

По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.

Ощутимым называют ток, который при прохождении через организм человека вызывает ощутимое раздражение (при переменном токе – 0,6 мА). Неотпускающим называют ток, который при прохождении через организм человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц частей тела, соприкасающихся с токоведущими частями. Величина тока, при которой наступает нарушение режима сердечной деятельности и возникает фибрилляция сердца называется фибрилляционным током.

Степень воздействия электротока на организм человека зависит от:

• общего электрического сопротивления (или проводимости), которые зависят от индивидуальных особенностей тела человека;

• параметров электрической цепи (напряжения, силы и рода тока, частоты колебаний);

• пути прохождения тока через тело человека;

• условий включения в электросеть;

• продолжительности воздействия;

• условий внешней среды (температуры, влажности, наличия токопроводящей пыли, токопроводящих полов).

Электрическое сопротивление тела человека снижают утомление, алкогольное опьянение, голод, заболевание, эмоциональное возбуждение. Наибольшее сопротивление имеет верхний слой кожи, поэтому при его повреждении общее сопротивление организма значительно снижается.

Переменный ток более опасен, чем постоянный, однако при высоком напряжении (более 500 В) опаснее становится постоянный ток. Наиболее опасен частотный диапазон переменного тока от 20 до 100 Гц. Так как постоянный ток протекает по всей площади поперечного сечения проводника, а переменный – по поверхности проводника, то токи высокой частоты могут вызвать лишь поверхностные ожоги.

Опасное напряжение постоянного тока – более 110 В, а переменного – более 42 В.

При переменном токе величиной 50 мА и времени воздействия в несколько секунд у пострадавшего возникает паралич дыхания, а при поражении постоянным током паралич дыхания наступает при длительном воздействии тока величиной 90 мА.

Путь прохождения тока через тело человека во многом определяет степень поражения организма. Наиболее часто в практике встречаются такие варианты:

• «рука – рука», «руки – ноги» - ток проходит от одной руки к другой через лёгкие и сердце (при прикосновении двумя руками к токоведущим частям);

• «рука – ноги», «рука – нога» - при прикосновении одной рукой к источнику, стоя двумя ногами на земле;

• «голова – руки», «голова – ноги» - при прикосновении головой к токоведущим частям;

• при растекании тока на землю от неисправного электрооборудования земля в радиусе 20 метров получает потенциал напряжения, уменьшающийся с удалением от заземлителя. Возникает электрическая цепь «нога – нога», напряжение которой называют шаговым. Выходить из зоны шагового напряжения следует мелкими шажками, не более 0,1 м, не отрывая ног от земли и друг от друга.

На производстве используются следующие виды электрических сетей: трёхфазные электрические сети с изолированной нейтралью, трёхфазные сети с заземлённой нейтралью и однофазные электрические сети.

Трёхфазные электрические сети с заземлённой нейтралью применяются тогда, когда на производстве невозможно из-за высокой влажности или агрессивности среды обеспечить хорошую изоляцию проводов, либо когда технические возможности не позволяют быстро отыскать и устранить повреждения изоляции и в этом случае заземление нейтрали служит целям безопасности. Такие сети применяются в локомотивных депо.

При сопоставлении степени опасности для человека, попавшего под напряжение в трёхфазных электрических сетях, рассматривают три возможных случая:

• прикосновение к одному из проводов исправной сети (однофазное включение);

• одновременное прикосновение к двум проводам исправной сети (двухфазное включение);

• прикосновение к проводу при аварийном режиме, когда одна из фаз замкнута на землю.

При однофазном включении человек попадает под напряжение, действующее между данным проводом и землёй и степень опасности зависит от заземления нейтрали. При двухфазном прикосновении человек попадает под линейное напряжение и ток, проходящий через человека равен отношению линейного напряжения к электрическому сопротивлению тела человека. В этом случае величина тока 0,1 А уже при напряжении 100 В смертельна. При прикосновении к проводу при аварийном режиме опасность несколько меньше из-за перераспределения напряжений между фазами при обрыве или замыкании одной из фаз на землю.