Действие тока на человека.

Ток оказывает термическое, электролитическое и биоло­гическое действие. По видам поражения воздействие подраз­деляется на:

- электротравмы- местное поражение тканей (ожоги, элек­трические знаки, металлизация кожи);

-электроудары- воздействие тока на весь организм.

По степени воздействия различают:

I степень - судорожные сокращения мышц без потери соз­нания;

II степень - судорожные сокращения мышц с потерей созна­ния;

III степень - потеря сознания, нарушение сердечной и или дыхательной деятельности;

IV степень- клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения.

Факторы,определяющие исход поражения электрическим током:

1. Значение тока I (основной поражающий фактор). Смер­тельным для человека значением тока промышленной часто­ты 50 Гц считается ток

I = 100 мА.

При этом токе вероятность смертельного исхода наступа­ет для 5% людей.

Выделяют три характерных значения тока промышленной частоты при его протекании через человека (U = 220В, f =50Гц):

- пороговый ощутимый 0,6-1,5 мА, при котором появля­ются первые ощущения;

- пороговый не отпускающий 10-15 мА, при котором че­ловек не может оторваться от токоведущей части под напря­жением (из-за судорог мышц);

- пороговый фибрилляционный 100 мА, при котором воз­никают хаотические сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), в результате чего наступает смерть.

При постоянном токе пороговый ощутимый ток составля­ет 5-7 мА, пороговый не отпускающий 50-70 мА, а пороговый фибрилляционный - 300 мА.

2. Напряжение прикосновения U_n , которое, согласно ГОСТ, представляет напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек.

Напряжение прикосновения, а также электрическое сопро­тивление тела человека существенно влияют на исход пора­жения, так как определяют значение тока, проходящего че­рез тело человека, согласно закону Ома: U_пр =J_ч ·R_ч.

В аварийном режиме предельно допустимым напряжени­ем является 20В (при длительности воздействия более 1 с).

3.Сопротивление тела человека R_ч. Оно определяется в основном сопротивлением кожи. В расчетах R_ч = 1000 Ом.

4. Длительность воздействия t.

Предельно допустимый ток, который может воздейство­вать на человека без особых последствий в интервале време­ни t = 0,2 - 1с, определяется:

Вероятность тяжелого исхода возрастает при t менее 0,2с, что связано с особенностями кардиоцикла. Поэтому время срабатывания быстродействующей защиты ориентируется на этот промежуток времени.

5. Путь тока через тело человека (петля тока). Наиболее опасна петля тока по пути голова – рука, так как проходит через жизненно важные органы, наименее нога - нога.

6. Род тока. Постоянный ток менее опасен, чем переменный, что вид­но по значениям пороговых токов, но это справедливо для напряжений менее 250-300В.

7. Частота тока f.

Наиболее опасным является ток с частотой 20-100 Гц. При частотах меньше 20 или больше 100 Гц опасность поражения несколько уменьшается. Ток частотой более 500 кГц являет­ся неопасным с точки зрения электрического удара, но мо­жет вызвать ожоги. В принципе, можно считать, что опас­ность электрического тока в зависимости от частоты умень­шается обратно пропорционально f .

8. Схема включения человека в цепь тока.

Наиболее опасно двухфазное прикосновение, при котором человек касается проводов двух разных фаз (в трехфазной сети), и исход поражения (часто смертельный при напряже­нии 380В) не зависит от режима нейтрали сети.

Наименее опасно однофазное прикосновение к сети с изо­лированной нейтралью. Даже при токопроводящем основа­нии человек теоретически избежит неблагоприятного исхода.

Причины поражения электрическим током:

- случайное прикосновение;

- появление напряжения на корпусе электрооборудования;

- появление напряжения на отключенных токоведущих частях;

- напряжение шага.

Проходя через организм, электрический ток оказывает следую­щие воздействия: термическое (нагревает ткани, кровеносные сосуды, нервные волокна и внутренние органы вплоть до ожогов отдельных участков тела); электролитическое (разлагает кровь, плазму); биоло­гическое (раздражает и возбуждает живые ткани организма, наруша­ет внутренние биологические процессы).

Электрический удар — поражение организма человека, вызван­ное возбуждением живых тканей тела электрическим током и сопро­вождающееся судорожным сокращением мышц. Различают два вида поражения электрическим током: общее и местное (рис. 1).

Общее травматическое действие тока (электрический удар) воз­никает при прохождении тока недопустимых величин через организм человека и характеризуется возбуждением живых тканей организма, непроизвольным сокращением различных мышц тела, сердца, лег­ких, других органов и систем, при этом происходит нарушение их ра­боты или полная остановка.

Рис.1

К местным электротравмам относят локальные нарушения целостности тканей организма. К местным электротравмам относятся:

- электрический ожог (токовый и дуговой) — токовый ожог явля­ется следствием преобразования электрической энергии в тепловую (как правило, возникает при относительно невысоких напряжениях электрической сети); дуговой ожог возникает при высоких напряже­ниях электрической сети между проводником тока и телом человека, когда образуется электрическая дуга;

- электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета овальной формы, диаметром 1—5 мм на поверхности кожи человека, образующиеся в месте контакта с проводником тока. Эта травма не представляет серьезной опасности и быстро проходит;

- металлизация кожи — проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. В зависимости от места поражения эта травма может быть очень болезненной, с течением времени пораженная кожа сходит, а если поражены глаза, то возможно ухудшение или потеря зрения;

- электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз под действием потока ультрафиолетовых лучей, испускаемых электриче­ской дугой; по этой причине нельзя смотреть на сварочную электродугу. Травма сопровождается сильной болью и резью в глазах, временной потерей зрения, при сильном поражении потребуется сложное и дли­тельное лечение. Нельзя смотреть на электрическую дугу без специ­альных защитных очков.

Механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием проходящего через тело человека тока (расслаивает, разрывает различные ткани, стенки кровеносных и легочных сосудов; возможны вывихи суставов, разрывы связок и даже переломы костей; кроме того, в состоянии испуга и шока человек может упасть с высоты и получить травму).