1.Основные виды поражения электрическим током:

 1.Электрические травмы.

 2.Электрические удары.

 3.Электрический шок.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТРАВМА - это воздействие электрической энергии, вызывающее местные и общие расстройства в организме (см. рис. 2).

Местные поражения тканей и органов электрическим током: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, электрофтальмия (поражение глаз, воздействие на них электрической дуги).

  Общие электрические травмы характеризуются повреждением различных мышечных групп и проявляются остановкой дыхания, сердца и судорогами.

  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ОЖОГ - повреждение поверхности тела или внутрених органов под действием электродуги или больших токов, проходящих через тело человека.

  Ожоги бывают двух видов: токовый (контактный) и дуговой. Токовый ожог обусловлен прохождением тока непосредственно через тело человека в результате прикосновения к токоведущим частям. Это следствие преобразования электрической энергии в тепловую. Как правило, это ожог кожи, так как она обладает во много раз большим сопротивлением, чем другие ткани.

  Тепловые ожоги возникают при работе с относительными небольшим напряжением 1-2 кВ и являются, в большинстве случаев, ожогами I и II степени, (иногда бывают тяжелые). При напряжениях более высоких, между токоведущей частью и человеком, или между токоведущими частями образуется электрическая дуга, которая вызывает возникновение дугового ожога.

  ДУГОВОЙ ОЖОГ – воздействие на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 3500о С) и большой энергией. Такой ожог возникает обычно в установках высокого напряжения и носит тяжелый характер.

  Ожоги дугой постоянного тока переносятся тяжелее ожогов переменного тока.

СТЕПЕНИ ОЖЕГОВ

1. Покраснение кожи.

2. Образование пузырей.

3. Обугливание кожи.

4. Обугливание подкожной клетчатки, мышц, сосудов, нервов, костей.

Состояние пострадавшего зависит не столько от степени ожога, сколько от площади поверхности тела, пораженной ожогом.

  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗНАК – четко очерченные пятна, диаметром 1-5 мм, серого или бледно-желтого цвета, появляющиеся на коже человека подвергнувшемуся действию электротока. Пораженный участок затвердевает подобно мозоли. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны. С течением времени верхний слой кожи сходит и пораженное место приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.

  ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛИЗАЦИЯ КОЖИ – проникновение в кожу частиц металла, в следствии его разбрызгивания и испарения под действием тока – при горении электрической дуги кожа становится жесткой, шероховатой. Цветом соединений металла проникшего в кожу. Электрометализация может произойти при коротких замыканиях, при отключении разъединителей и рубильников. Находящихся под нагрузкой. С течением времени больная кожа отходит, исчезают болезненные ощущения.

  ЭЛЕКТРОФТАЛЬМИЯ – воспаление наружной оболочки глаз. Это следствие воздействия на глаза электрической дуги, которая излучает весь спектр лучей – от ультрафиолетового, до инфракрасного. Обнаруживается спустя 2-6 часов после облучения. Наблюдается покраснение и воспаление слизистых оболочек глаз.

  Слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичное ослепление.

Пострадавший испытывает сильную головную боль, резкую боль в глазах, которая усиливается на свету. В тяжелых случаях воспаляется роговая оболочка глаза, нарушается ее прозрачность, расширяются сосуды роговой и слизистой оболочек, суживается зрачок. Болезнь может продлиться несколько дней. Возможна потеря зрения. Предупреждение электрофтальмии – применение защитных очков со светофильтрами, которые защищают глаза от ультрафиолетовых лучей.

2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УДАР – возбуждение живых тканей организма проходящим через них электрическим током, сопровождающиеся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. Степень отрицательных воздействий этих влияний на организм может быть различна. Электрический удар может привести к нарушению или, даже полной гибели организма. Внешних местных повреждений (электрических травм) человек при этом может не иметь.

Четыре степени электрических ударов:

1. Судорожные сокращения мышц без потери сознания .

2. Судорожные сокращения мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца.

3. Потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания; либо и того и другого вместе.

4. Клиническая смерть – отсутствие дыхания и кровообращения. Клиническая смерть – это переходной период от жизни к смерти, наступающей в момент прекращения деятельности сердца и легких. Отсутствие всех признаков жизни: дыхания, сердцебиения, зрачки глаз расширены, не реагируют на свет, нет реакции на болевые раздражения. Длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга.

  В большинстве случаев она составляет 4-5 минут, а при гибели здорового человека от случайной причины, в частности от электрического тока 7-8 минут.

  Причины смерти от электрического тока - прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок. Работа сердца может прекратиться в результате прямого воздействия тока на мышцы сердца или рефлекторного, когда сердце не лежит на пути тока. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция, т.е. беспорядочное сокращение и расслабление мышечных волокон сердца. Фибрилляция может наступить при воздействии тока 0,1 А. С частотой 50 Гц. Фибрилляция продолжается недолго и сменяется полной остановкой сердца. Если сразу же не оказана первая помощь, то наступает клиническая смерть. Вывести сердце из состояния фибрилляции можно с помощью специального аппарата – электрического дефибриллятора. Электрическая дефибрилляция заключается в кратковременном (0,01 сек.) воздействии на сердце сильным током.

  При подготовке к дефибрилляции нельзя прерывать массаж сердца более чем на 3-5 секунд.

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ШОК – своеобразная реакция нервной системы организма в ответ на сильное раздражения электрическим током; расстройство кровообращения, дыхания повышение кровяного давления.

  Первая фаза – возбуждение.

  Вторая фаза – торможение и истощение нервной системы.

  Во второй фазе учащается пульс, ослабевает дыхание, возникает угнетенное состояние и полная безучастность к окружающему, при сохранившемся сознании.

  Шоковое состояние может длиться от нескольких минут до суток, после чего организм гибнет.

5. Характеристика отпускающего тока

Ощутимый ток – электрический ток, вызывающий при прохождении его через организм ощутимые раздражения. Человек начинает ощущать воздействие переменного тока промышленной частоты  (f = 50 Гц) в виде слабого «зуда» и легких покалываний, когда его  величина достигнет 0,6…1,5 мА. Постоянный ток ощущается при величинах 6…7 мА. Ощутимый ток вызывает у человека малоболезненные (или болезненные) раздражения, и человек может самостоятельно освободиться от провода или токоведущей части, находящейся под напряжением. Указанные значения тока являются пороговыми ощутимыми токами.

6. Характеристика неотпускающего тока

Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через человека неуправляемые судорожные сокращения мышц. Величина порогового неотпускающего тока составляет для переменного от 10 до 15 мА и для постоянного тока от 50 до 60 мА. При таких величинах тока человек уже не может самостоятельно отключиться от электрической цепи.

7. Фибрилляционный ток – электрический ток, вызывающий при прохождении его через организм фибрилляцию сердца. Пороговое значение фибрилляционного тока составляет 100 мА для переменного тока и 300 мА для постоянного при длительности действия от 1 до 2 секунд по пути «рука – рука» или «рука – ноги».

Фибрилляция сердца – это хаотические разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых прекращается кровообращение.

8. Однофазная сеть с заземленным проводом

Однофазная двухпроводная сеть с заземленным полюсом.

9. 

10. В данном случае мы не учитываем ни емкости относительно земли, ни активного сопротивления изоляции, так как их влияние не значительно.

11. а) При прикосновении к не заземленному проводу через человека проходит ток:

12. 

13. Вывод: так как r₀<<R_h, то человек оказывается практически под полным напряжением сети, а ток через него имеет наибольшее значение.

14. Поэтому для безопасности людей исключительно большое значение имеют сопротивления (дополнительные) – R изолирующих полов, обуви, и т.д.

15. Б) Прикосновение к заземленному проводу.

16. Прикосновение к заземленному проводу не редко считают безопасным, пологая, что напряжение этого провода относительно земли не значительно.

17. В действительности это не всегда так. В самом деле человек оказывается под воздействием U_пр, равного потере U в заземленном проводе на участке от места его заземления. в точке «а» до места касания в точке «b»:

18. U_пр=I_н r_ab

19.  

20. Где I_н –ток нагрузки проходящий по проводу, r_ab – сопротивление участка провода ab.

21.  

22. 

23. В нормальных условиях U_пр не велико, наибольшее его значение соответствует прикосновению человека в точке C и составляет не более пяти процентов U_c, так как сечение провода выбирается из условия потерь напряжения в проводе не более пяти процентов.

24.  

25. 

26. При КЗ между проводами ток резко возрастает и потеря напряжения в проводах достигает почти ста процентов. При одинаковом сечении проводов напряжение в точке d близко к половине U_c. Очевидно, что U_пр возрастает практически пропорционально увеличению тока в проводе; и при КЗ может достигать опасных для человека значений. 

8. 1. Однофазная сеть двухполюсная изолированная от земли.

Вследствие несовершенства изоляции сеть имеет проводимость каждого полюса (провода) относительно земли – активную и емкостную.

g=1/r;   b=w*c

Так как это в основном ВЛ до 1000В, небольшой протяженности, то будем считать b₁ и b₂ равно 0, чисто активные проводимости.

Рассмотрим 2 случая:

 

а) Нормальный режим работы.

 

 

Отсюда:

При r₁=r₂=r₃:

Выводы.

При неравенстве сопротивлений проводов:

Согласно (1) – в нормальном режиме работы прикосновение к проводу с большим сопротивлением более опасно т.к. человек попадает под большее напряжение прикосновения (за счет того что, сопротивление провода, которого касается человек, находится в числителе выражения, при r₁ не равном r₂).

2) согласно (2) чем лучше изоляция проводов относительно земли, тем больше r₁ и r₂, тем меньше напряжение проводов и I_h следовательно, тем меньше опасность однофазного прикосновения.

 

б) Аварийный режим.

Человек прикоснулся к исправному проводу 1 при замыкании на землю провода 2.

U_пр и I_h определяется выражениями (1) и (2), в которых r₂ заменено 

 

14. Сопротивление тела человека

Сопротивление тела человека

• Для расчёта опасной величины силы тока, протекающего через человека при попадании его под электрическое напряжение частотой 50 Гц, сопротивление тела человека условно принимается равным 1 кОм^[5]. Эта величина имеет малое отношение к реальному сопротивлению человеческого тела. В реальности сопротивление человека не является омическим, так как эта величина, во-первых, нелинейна по отношению к приложенному напряжению, во-вторых меняется во времени, в третьих, гораздо меньше у человека, который волнуется и, следовательно, потеет и т. д.

• Серьёзные поражения тканей человека наблюдаются обычно при прохождении тока силой около 100 мА. Совершенно безопасным считается ток силой до 1 мА. Удельное сопротивление тела человека зависит от состояния кожных покровов. Сухая кожа обладает удельным сопротивлением порядка 10000 Ом·м, поэтому опасные токи могут быть достигнуты только при значительном напряжении. Однако при наличии сырости сопротивление тела человека резко снижается и безопасным может считаться напряжение только ниже 12 В. Удельное сопротивление крови 1 Ом·м при 50 Гц^[6].

Так как r_зм≈0 очень мало, по сравнению с R_h, r₁ и r₂, то может быть принято равным 0 и следовательно U_пр≈U_с и основной путь тока, будет через R_h и r₃ ≈0 – по пути наименьшего сопротивления.

I_h≈U_c/R_h;

Вывод: При замыкании провода на землю, человек, прикоснувшийся к исправному проводу, оказывается под напряжением, равным почти полному напряжению сети независимо от сопротивления изоляции проводов. Следовательно – при аварийном режиме защитная роль изоляции проводов практически полностью утрачивается и поэтому опасность поражения человека значительно выше, чем при нормальном режиме работы - прикосновение к тому же проводу.

 15 Пути прохождения тока через тело человека