124- Безопасность жизнедеятельности_Абрамов В.В_2013 -365с

201

2.Черепно-мозговые травмы.

3.Контузии.

4.Кровотечения.

5.Ожоги покровов тела и дыхательных путей.

6.Отравление.

7.Лучевая болезнь.

8.Стресс.

22.4 Правила безопасного поведения при угрозе взрыва и после него

В случаях чрезвычайной ситуации, возникшей в связи со взрывом действовать по следующим правила.

При угрозе взрыва:

1.Приготовить и взять с собой документы, ценности, одежду, медикаменты, еду и питьё.

2.Отключить электропитание (электроприборы), газ, воду.

3.Организованно, без паники покинуть место возможного взрыва.

4.Самостоятельно не обследовать взрывоопасные предметы.

После взрыва:

1.При повреждении здания взрывом убедитесь в отсутствии значительных повреждений перекрытий, стен, линий электро-, газо- и водоснабжения.

2.Окажите помощь пострадавшим.

3.Приступите к ликвидации последствий взрыва.

Если вы оказались в завале:

1.Освободитесь от обломков, лежащих на вас, и тщательно осмотрите себя. (Ощупайте голову, определите, есть ли кровь в ушах; глубоко вдохните – цела ли грудная клетка, попробуйте поднять ноги.)

2.Если серьёзных травм нет, перевернитесь лицом вниз и постарайтесь перебраться в более безопасное место. Укрепите своё убежище обломками камней, исключите движение плит, отогните острые куски арматуры.

3.В каком бы состоянии вы ни были, постарайтесь дать о себе знать – стучите по трубам, арматуре и др.

4.Отыщите источник поступления воздуха; расширяйте и укрепляйте путь к нему (Расход воздуха на дыхание: 1 чел. – 1 м3 на 1 час).

5.Не теряйте надежды на спасение; продержитесь до прихода спасателей! Даже в самых сложных завалах люди остаются живыми.

23. ПОРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Каждый год в России от поражения электрическим током гибнет до 30 тысяч человек.

Исход поражения электрическим током зависит от разных причин, многие

202

из которых в настоящее время еще недостаточно изучены. К числу важнейших факторов следует отнести:

•параметры, тока и электрической цепи — природа тока, род тока,

частота, величина напряжения;

•условия поражения — места контакта, путь тока в теле, время его действия;

•физиологическое и психологическое состояние организма в момент поражения — влажность кожи, пол, возраст, болезни, утомление, ослабление внимания;

•факторы внешней среды — температура, влажность, атмосферное давление, парциальный состав воздуха, электрические и магнитные поля, загрязнение воздуха.

23.1 Природа тока

Электрический ток - это поток заряженных частиц. В обыденной жизни мы встречаемся с ситуациями, когда носителями электрического тока оказываются электроны и ионы (положительно или отрицательно заряженные атомы или молекулы). В некоторых веществах отсутствуют заряженные частицы или они простыми средствами не могут быть освобождены для движения – они не могут проводить электрический ток, следовательно, они – изоляторы.

Электронной проводимостью обладают металлы, сплавы и многие полупроводники. Эти вещества характеризуются кристаллической решеткой, внутри которой и перемещаются элементарные частицы – электроны (электронный газ). Электроны при своём движении практически не испытывают механического сопротивления, поэтому и электрическое сопротивление металлических проводников мало (десятки Ом).

Растворы и расплавы электролитов (веществ, содержащих в своём составе или образующих в водном растворе, ионы) обладают ионной проводимостью. В человеческом организме содержится много электролитов (катионы натрия, калия, кальция и др., анионы хлора, гидрокарбонат-ионы, фосфат-ионы, органические анионы и др.; больше всего в организме человека хлорида натрия суточная норма употребления его человеком составляет 10 г), человек на 55 – 60% состоит из воды, в водном растворе происходят все жизненно важные биохимические процессы, поэтому поражение человека электрическим током определяется ионной проводимостью. Ионы в тысячи раз крупнее и тяжелее электронов, испытывают при своём движении сопротивление среды, поэтому они менее подвижны в электрическом поле, более инерционны, слабее следуют за изменениями электрического поля. (Полезно запомнить, что электрическое сопротивление тела человека для усреднённых ориентировочных расчётов считается равным 1000 Ом.)

23.2 Сила тока и величина напряжения

203

Понятно, что поражение электрическим током связано с течением тока через тело человека. Есть ток – возможно поражение, нет тока – поражения не будет. Из этого простого и очевидного заключения следуют очень важные выводы:

а) поскольку электрический ток возможен только в замкнутой электрической цепи, человеку в своей деятельности необходимо предусматривать такие условия и ситуации, в которых он не смог бы оказаться элементом такой цепи;

б) самая первая и эффективная помощь человеку, оказавшемуся под током, состоит в скорейшем разрыве, обесточивании электрической цепи:

¾отключите источник питания, если автоматический пускатель, выключатель или вилка с розеткой находятся в пределах вытянутой руки;

¾скиньте провода с пострадавшего любым не проводящим ток предметом;

¾оттащите пострадавшего за одежду.

Вбытовых условиях мы имеем дело с двухпроводной электрической сетью переменного тока напряжением 220 В (вольт) и частотой его колебаний 50 Гц (1 Гц (герц) равен одному колебанию в секунду). Электрическое напряжение на одном из этих проводов равно 220 В; этот провод называется фазовым. На другом проводе напряжение равно нулю и он называется нулевым (этот провод на ближайшей трансформаторной подстанции заземлен). Электрическая цепь оказывается замкнутой и по ней течет ток, когда эти провода соединены (напрямую – короткое замыкание, или через какой либо электрический прибор или через отдельные участки тела человека и т.д.). Отсюда становится понятным, что человек оказывается под током, даже и в таких условиях, когда он одновременно касается фазового провода и не имеющего прямого отношения к электрической цепи, но заземленного предмета (водопроводной или газовой трубы и др.) или самой земли.

Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое – в способности вызывать ожоги тела, механическое – приводить к разрыву тканей, а химическое – к электролизу крови.

Очевидно, что чем больше величина электрического тока, тем сильнее его поражающее действие.

Сила тока (ток) связана с напряжением (электродвижущей силой) и сопротивлением цепи законом Ома: I = U/R, где I – ток, А (ампер); U – напряжение (э.д.с. или электродвижущая сила), В; R – активное сопротивление, Ом.

Из закона Ома вытекает, что величина тока тем меньше (а условия

204

более безопасны), чем меньше напряжение. Это очевидно; и поэтому в автомобилях, самолётах, на подводных лодках и других объектах повышенной безопасности используют низковольтные электрические цепи. Противоположное утверждение, что ток тем больше, чем больше напряжение справедливо только для больших напряжений (>1000 В), когда влияние сопротивления цепи часто оказывается не существенным.

Важно обратить внимание на те условия и ситуации, когда даже при сравнительно малом напряжении (числитель выражения закона Ома), но ещё меньшем сопротивлении (знаменатель), ток может быть большим и опасным.

Величина тока, протекающего через тело человека, определяется величиной его электрического сопротивления. А это - величина непостоянная. Наибольшим сопротивлением обладает сухая неповрежденная кожа. На разных участках тела в зависимости от толщины эпидермиса, степени наполнения капилляров кровью, количества потовых желез и других факторов сопротивление кожи колеблется от десятков до сотен кОм.

Огрубевшие или мозолистые участки кожи на ладонях обладают особенно высоким сопротивлением. Поэтому при «включении» человека в сеть напряжением 220 и даже 380 В сопротивление кожи обычно оказывается достаточным, чтобы ограничить величину тока до таких значений, при которых происходит лишь более или менее сильное раздражение или удар током, как правило не причиняющий вреда здоровью. Так при напряжении 100 В и сопротивлении кожи 100 кОм через тело пройдет ток около 1 мА, который обладает раздражающим действием.

Увлажнение кожи резко снижает ее защитные свойства. В определённых условиях весьма вероятно загрязнение рук электролитом, что приводит к снижению сопротивления кожи иногда в несколько раз. Такое же действие оказывает увлажнение ладоней в результате потоотделения. Продолжительное воздействие на кожу рук теплой воды (например, при мытье посуды) или высокой влажности (например, при длительной работе в резиновых перчатках) вызывает набухание рогового слоя кожи и снижение ее сопротивления в десятки раз.

Электропроводность кожи, как и всего организма в целом, обусловлена не только физико-химическими, но может быть даже в большей степени, биофизическими и биохимическими факторами. Так, сопротивление кожи снижается в 2 и более раз под действием физических раздражителей — резкого звука, световой вспышки, легкого удара, а также под влиянием эмоциональных состояний. В несколько раз различается электропроводность отдельных участков кожи ладоней, что не может быть объяснено только различием в толщине рогового слоя. Наконец, кожа почти полностью лишается своих защитных свойств в результате точечных пробоев, которые могут происходить при напряжениях, превышающих 15—20 В.

Точные оценки электропроводности внутренних тканей и органов тела весьма затруднительны. Поэтому, учитывая возможность одновременного действия различных неблагоприятных факторов, при решении вопросов

205

электробезопасности за расчетную величину полного сопротивления тела человека принимают. 1000 Ом.

Из закона Ома также вытекает, что ток в цепи будет равен нулю, если в знаменателе будет стоять бесконечно большая величина сопротивления. Оказывается, существуют вещества, обладающие таким бесконечно большим сопротивлением; они называются изоляторами.

Изоляторы, а к ним относятся резина и прорезиненные материалы, стекло, фарфор, воздух, сухое дерево, картон, бумага, сухие ткани, полимерные материалы и пластмассы и др., не проводят электрический ток, то есть разрывают электрическую цепь. На этом основано применение их в качестве защитных средств (резиновые перчатки, диэлектрические коврики, покрытие ручек инструментов, изоляция проводов и т.д.).

Вода, особенно загрязнённая, проводит электрический ток по ионному типу проводимости. Поэтому сырые изоляторы могут проводить электрический ток и быть опасными из-за внутрительной или поверхностной проводимости, вызванной электропроводностью воды. Полезно помнить, что электрический ток течет по пути наименьшего сопротивления. Это универсальный принцип. В контексте же обсуждения это значит, что влажные участки изоляторов окажутся проводниками.

23.3 Электроопасные объекты

Поражения электрическим током (электротравмы) возникают в результате действия атмосферного электричества, неисправности электрического оборудования, бытовых приборов, электрических сетей, линий электропередач и др., а также неумелого пользования ими.

Электротравмы случаются чаще в весенне-летнее и осеннее время, когда повышается потливость кожных покровов (и уменьшается контактное электрическое) сопротивление, а также возникает возможность поражения молнией во время грозы, когда отмечается значительное скопление электрических зарядов в атмосфере. При этом путь молнии к земле может быть как бы «ориентирован» стоящим в поле деревом, более высоким деревом в лесу или любой металлической конструкцией. Поэтому находиться под ними в грозу опасно. Чтобы избежать повреждающего воздействия молнии в помещении, нужно закрывать окна, форточки, отключать из сети все электрические приборы.

23.4Вероятные поражающие факторы

1.Наведенное напряжение: высоковольтные линии передачи переменного тока могут наводить высокое переменное напряжение в проходящих рядом низковольтных линиях электропередачи, линиях связи, любых протяженных проводниках, изолированных от земли. Может возникнуть даже на автомашине (потому всегда в зоне пресечения

206

автомобильной дороги и ЛЭП стоят дорожные знаки «Остановка запрещена»).

2.Остаточное напряжение: линия электропередачи имеет большую электрическую ёмкость (как конденсатор), поэтому если линию отключить от напряжения, некоторое время все равно будет сохраняться разность потенциалов, и одновременное прикосновение к разным проводам приведет к электрическому удару; опасное остаточное напряжение может сохраняться в теле- и радиоаппаратуре, в составе которой есть конденсаторы с емкостью порядка миллифарад.

3.Статическое напряжение: возникает в результате накопления электрического заряда на изолированном проводящем объекте.

4.Шаговое напряжение: возникает между разными участками тела человека (чаще всего ногами) из-за того, что они находятся на разном расстоянии от упавшего на землю провода или разорванного подземного высоковольтного кабеля.

5.Повреждение изоляции: причины могут быть следующие:

¾заводской брак;

¾старение материала изоляции;

¾климатические воздействия;

¾загрязнение;

¾механическое повреждение, например, инструментом;

¾механический износ, например, на изгибе;

¾преднамеренная порча.

6.Случайное прикосновение к токоведущей детали - из-за незнания,

спешки, действия отвлекающих факторов.

7.Отсутствие заземления (в заземленной аппаратуре в случае пробоя изоляции на корпус происходит короткое замыкание и сгорают предохранители или иным способом отключается электропитание).

8.Замыкание в результате аварии (например, сильный ветер или другая причина может вызвать повреждение воздушной линии электропередачи и падение провода на проходящий параллельно воздушный провод радио или телефона, после чего считающийся низковольтным провод оказывается под высоким напряжением).

9.Несогласованность действий: один человек ремонтирует неисправную аппаратуру, другой подает на нее напряжение.

23.5 Влияние окружающей среды

Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящая пыль и другие факторы окружающей среды оказывают дополнительное влияние на условие электробезопасности. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых обеспечивается наилучший контакт с токоведущими частями.

207

Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствие того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. Токопроводящая пыль также улучшает условия для электрического контакта человека, как с токоведущими частями, так и с землей.

23.6 Место контакта путь прохождения тока

Опасность поражения электрическим током зависит и от пути прохождения тока по телу. Наиболее опасна та петля тока, путь которой лежит через сердце.

При прикосновении человека к токоведущим частям возможно 18 вариантов путей замыкания тока через человека. Основные из них:

¾рука – рука (верхняя петля);

¾правая рука – ноги;

¾левая рука – ноги;

¾нога – нога (нижняя петля);

¾голова – ноги.

Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека подвергаются воздействию тока, и от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так при протекании тока по пути «рука – рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути «левая рука – ноги» 3,7%, «правая рука – ноги» 6,7%, «нога – нога» - 0,4%. Величина неотпускающего тока по пути «рука – рука» приблизительно в два раза меньше, чем по пути «рука – ноги».

23.7 Последствия электротравм

Последствия действия электрического тока на организм человека весьма многоплановы и многообразны. Некоторое первичное представление о нём и возможность сделать ряд выводов даёт табл. 23.1.

Таблица 23.1

Характер воздействия тока на человека (путь тока: рука – рука, напряжение 220 В)

Постоянный и переменный токи оказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до 500 В. При таких напряжениях степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. Считают, что напряжение 120 В постоянного тока при одинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты. При напряжении 500 В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдаются.

Сравнение результатов воздействия переменного и постоянного (частота 0 Гц) тока позволяет обсудить влияние частоты тока на его поражающее действие. Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50 Гц). При увеличении частоты (более 50 Гц) значения неотпускающего тока возрастает. С уменьшением частоты (от 50 Гц до 0) значения неотпускающего тока тоже возрастает и при частоте, равной нулю, они становятся больше примерно в три раза. Значения фибрилляционного тока при частотах 50 - 100 Гц равны, с повышением частоты до 200 Гц этот ток возрастает примерно в 2 раза, а при частоте 400 Гц – почти в 3,5 раза.

Очень важной величиной служит пороговый неотпускающий ток, т.е. минимальное значение тока, прохождение которого через кисть руки вызывает настолько сильные судорожные сокращения мышц, что человек не может самостоятельно освободиться от зажатого в руке проводника. Средние значения порогового неотпускающего тока частотой 50 Гц для взрослых мужчин составляют 15 – 25 мА.

Необходимо также учитывать, что:

• для женщин величина порогового неотпускающего тока уменьшается в

210

фибрилляцию сердца, а одновременное сокращение всех волокон сердечной мышцы и остановку дыхания.

Различают четыре степени электротравм:

1 степень - у пострадавшего отмечается судорожное сокращение мышц без потери сознания;

2 степень - судорожное сокращение мышц у пораженного сопровождается потерей сознания;

3 степень - у пострадавшего наблюдается не только потеря сознания, но и нарушение сердечной деятельности и дыхания;

4 степень - пострадавший находится в состоянии клинической смерти.

Наиболее частые причины смерти при поражении электрическим током:

¾Внезапная остановка сердца (фибрилляция желудочков) – 80%

¾Отёк головного мозга – 15%

¾Спазм дыхательной мускулатуры и асфиксия (удушение) – 4%.

¾Повреждение внутренних органов, кровотечение и ожоги – 1%

Вероятнее всего смерть от остановки сердца, вызванной фибрилляцией желудочков сердца. Чтобы понять причину фибрилляции желудочков при поражении электрическим током, напомним, что мышечная масса сердца - миокард, состоит из отдельных нервно-мышечных волокон (миоцитов), каждое из которых способно к caмостоятельному возбуждению и сокращению.

Одновременное сокращение миоцитов происходит благодаря командам синусового узла. Синусовый узел - крошечный кусочек нервной ткани, расположенный в правом предсердии, в маленькой пазухе между верхней и нижней полыми венами (лат. sinus - пазуха). Именно он, генерируя импульсы возбуждения, играет роль дирижера, который согласует действия всех мышечных волокон. По сути дела, синусовый узел является водителем ритма, так как своими импульсами он задает сердечный ритм частотой 60 - 90 сокращений в минуту.

Этот ритм называется синусовым.

Однако работа синусового узла может быть нарушена. К этому может привести:

¾Поражение электрическим током.

¾Внезапный удар в грудь или верхнюю часть живота.

¾Утопление в морской воде (из-за резкого нарушения

электролитного состава крови).

Рассмотрим случай, когда через сердечную мышцу проходит электрический импульс.

В каждом цикле работы