Вплив електричного струму на людину.

Однією з особливостей ураження електричним струмом, яка може загрожувати людині, являється відсутність зовнішніх признаків небезпеки. Людина не може завчасно виявити цю небезпеку за допомогою органів чуття, побачити, почути і, відчути її.

Тяжкість наслідків являється другою особливістю ураження електричним струмом. Тимчасова втрата працездатності при електротравмах, як правило,, тривала. 13 –15% всіх випадків виробничого травматизму припадає на електротравми зі смертельним наслідком.

Третя особливість ураження електричним струмом полягає в тому, що струм промислової частоти 10-25 мА, здатний викликати інтенсивні судоми м’язів. Внаслідок цього настає “прикування“ до струмоведучих частин. Потерпілий самостійно не здатний звільнитися від дії електричного струму. Довготривале проходження струму такої величини може призвести до тяжких наслідків.

Дія електричного струму викликає різку реакцію відсмикування, а у ряді випадків і втрату свідомості. Внаслідок виникає небезпека механічного травмування через дію електричного струму. В цьому полягає четверта особливість ураження електричним струмом.

Дія струму на організм людини виявляється в складних та своєрідних формах. Проходячи через організм, струм надає теплову, механічну, біологічну та хімічну дію. Через хімічну дію розкладається кров та інші рідини організму. Теплова дія виявляється в опіках окремих ділянок тіла. Біологічна дія виявляється в подразненні і збудженні живих тканин організму, що супроводжується мимовільними судомними скороченнями м’язів. Механічна дія призводить до розривів тканин організму.

Електричний удар (шок) викликає найбільшу небезпеку. При проходженні струму через тіло людини уражається весь організм, викликаючи повний або частковий параліч нервової системи, серця, органів дихання.

Наслідок ураження організму залежить від ряду факторів, зокрема: сили струму, опору тіла людини, величини напруги, частоти та роду струму, тривалості дії, а також індивідуальних особливостей людини та навколишнього середовища.

Основним фактором, що обумовлює ту чи іншу ступінь ураження, являється сила струму. Струм до 1 мА частотою 50 Гц практично не відчувається – це невідчутний струм. Він не становить небезпеки, його протікання через тіло людини припустимо у виробничих умовах. Підвищення сили струму призводить до появи відчуття – це відчутний струм. Безпечним струм являється тільки в тому випадку, коли людина, яка опинилася під напругою, спроможна самостійно вивільнитися від контакту з електродами. Такий струм прийнято називати відпускним. У разі, коли людина самостійно не спроможна звільнитися від контакту, виникає небезпека тривалої судоми, Струм, що викликає під час протікання через тіло людини непереборні судомні скорочення м’язів руки, в якій стиснуто провідник, називають невідпускним. Невідпускний струм, як правило, не становить суттєвої небезпеки, якщо його дія припиняється достатньо швидко. Однак, враховуючи, що людина не може самостійно відірватися від контакту зі струмовучими частинами, а тривала дія призводить до порушення дихання, невідпускний струм слід віднести до небезпечного. У разі протікання струму виникає небезпека порушення роботи серця. Може виникнути безладне, некоординоване (фібриляція) скорочення окремих волокон серця. Струм, що викликає фібриляцію серця, називають фібриляційним.

Припустимі для людини струми оцінюються за критеріями електробезпеки. Припустимим прийнято вважати струм в 0,5 - 1мА. Струм в 10-15 мА являється невідпускним. Струм в 50 мА уражає органи дихання і серцево-судинну систему (фібриляційний струм). Струм в 100 мА призводить до зупинки серця і порушенню кровообігу, такий струм вважається смертельним.

У разі ураження струмом велике значення має опір людського тіла. Опір тіла електричному струму змінюється в широких межах від 100000 до 1000 Ом та залежить від стану шкіри (суха, волога, груба, пошкоджена чи непошкоджена), від площі та щільності контакту, а також від сили і частоти струму та тривалості його дії. Пошкодження шкіри (рани, подряпини, інші мікротравми), зволоження чи забруднення шкіри збільшує ступінь ураження, зменшуючи опір людини. Підвищення напруги знижує опір тіла. Так, при напругах до 40-45 В у зовнішньому шарі шкіри виникають значні напруженості, які повністю або частково руйнують властивості цього шару, знижуючи повний опір людини. У разі збільшення напруги опір зменшується та при напругах 127-220 В практично падає до значення внутрішнього опору тіла.

На наслідок ураження впливає шлях струму в організмі. Найбільшу небезпеку становить шлях, коли струм проходить через життєво важливі органи людини (серце, легені, головний мозок). Так, під час протікання струму за шляхом “рука – рука” через серце проходить 3,3% загального струму, за шляхом “ліва рука – ноги” 3,7%, “права рука – ноги” 6,7%, “нога – нога” – 0,4%.

Тривалість дії струму в багатьох випадках являється головним фактором, від якого залежить наслідок ураження. Це пояснюється тим, що з протягом часу різко падає опір шкіри і більш ймовірним стає ураження серця Під час короткочасної дії (0,1-0,5 сек.) струм порядку 100 мА не викликає фібриляцію серця. Якщо збільшити тривалість дії до 1 сек., то цей струм може призвести до смертельного наслідку. При зменшенні тривалості дії значення безпечних для людини струмів суттєво збільшується.

Ступінь ураження залежить також від роду та частоти струму. При напругах менше 500 В найбільш небезпечним є змінний струм частотою 50 Гц. У разі збільшення або зменшення частоти ступінь ураження зменшується. При напругах приблизно 500 В ступінь ураження як змінного, так і постійного струму практично однакова. При напругах більше 500 В ступінь ураження постійного струму значно більше, ніж ступінь ураження змінного струму.

Один і той же струм , що проходить через людину, у одного може викликати лише слабкі відчуття, а для іншого він може призвести до небезпечного скорочення м’язів, а іноді і до смертельного наслідку. Психофізіологічний стан людини суттєво впливає на ступінь ураження. Встановлено, що здорові і фізично міцні люди більш легко переносять електричні удари, ніж хворі та ослаблені. Деякі захворювання (хвороби шкіри, серцево-судинної та нервової систем, легень та інші), втомленість, нетверезий стан тощо зменшують опір організму і збільшують небезпеку ураження.

Навколишнє середовище (вологість, температура повітря, наявність заземлених металевих конструкцій і підлог, струмопровідного пилу тощо) додатково впливає на умови електробезпеки. У вологих приміщеннях з високою температурою складаються негативні умові з електробезпеки і збільшується небезпека ураження. Велике значення має зміна атмосферного тиску: зниження його збільшує небезпеку ураження струмом, і навпаки. Збільшення парціального складу кисню у повітрі знижує чутливість організму до дії електричного струму. Характер впливу вмісту у повітрі вуглекислого газу зворотній: при збільшенні вуглекислого газу в повітрі чутливість організму до струму збільшується, а при зменшенні – знижується.

Основні залежності дії струму на організм людини, які були зазначені вище показані на графіках рис. 5.3 – 5.5.

Будь яка дія електричного струму на людину може призвести до електричної травми. Розрізняють електротравми місцеві і загальні.

До місцевих електротравм відносяться такі: електричний опік, металізація шкіри, електричний знак (специфічне ураження шкіри), електроофтальмія (запалення зовнішньої оболонки очей через дію ультрафіолетових променів електричної дуги), механічні пошкодження (розрив шкіри, вивих, переломи).

Загальні електротравми призводять до ураження всього організму. В залежності від наслідків загальні електричні травми поділяються на 4 ступеня:

1 – судомні скорочення м’язів без втрати свідомості;

2 – судомні скорочення м’язів із втратою свідомості;

3 – втрата свідомості з порушенням дихання і серцевої діяльності;

4 – стан клінічної смерті.