Виды электрических травм

Разнообразие влияния электрического тока" на организм человека приводит к электротравмам, которые условно разделяются на два вида:

252 ~ ——

— местные электротравмы, которые вызывают местное повреждение
организма;

— общие электротравмы (электрические удары), когда поражается
(или возникает угроза поражения) весь организм вследствие нарушения
нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Согласно с статистическими данными распределение несчастных случаев вследствие действия электрического тока в промышленности по видам травм имеет следующий вид:

— местные электротравмы — 20%;

— электрические удары — 25%;

— смешанные травмы (одновременно местные электрические
травмы и электрические удары) — 55%.

Местная электротравма — ярко выраженное нарушение целосности тканей тела, в том числе костей, вызванное влиянием электрического тока или электрической дуги. Чаще всего — это поверхностные повреждения, тоесть повреждения кожи, а иногда и других мягких тканей, связок и костей. Местные электротравмы вылечиваются и работо­способность пострадавшего восстанавливается полностью или частично. Однако при тяжелых ожогах человек умирает. При этом непос­редственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током. Характерные местные электротравмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.

Приблизительно 75% случаев поражения людей током сопро­вождается возникновением местных електротравм.

По видам травм эти случаи распределяются следующим образом, %:

— электрические ожоги — 40;

— электрические знаки — 7;

— металлизация кожи — 3;

— механические повреждения — 0,5;

— электроофтальмия — 1,5;

— смешанные травмы — 23;

— всего — 75.

Электрические ожоги — это повреждение поверхности тела под воздействием электрической дуги или больших токов, которые проходят через тело человека.

Электрический знак — это четко выраженная метка диаметром 1—5 мм серого или бледно-желтого цвета, которая появляется на

253

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Раздел 3

поверхности кожи человека в месте прохождения тока. В большинстве случаев электрические знаки безболезненны (верхний слой кожи сходит, а пораженное место приобретает начальный цвет, восстанавливается пластичность и чувствительность).

Электрометализация — проникновение в кожу частичек металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока. Она может произойти при коротких замыканиях, отключениях напряжения разъединителями и рубильниками под нагрузкой. При этом мелкие частички расплавленного металла под влиянием динамических сил и теплового потока разлетаются во все стороны с большой скоростью. Каждая из этих частичек имеет высокую температуру при малом запасе теплоты и поэтому не способна прожечь одежду. Поэтому поражаются открытые части тела: руки и лицо.

При повреждении глаз лечение может оказаться длительным и сложным', а в некоторых случаях пострадавший может лишиться зрения. Поэтому работы, при которых возможно возникновение электрической дуги, должны выполняться в защитных очках.

Механические повреждения являются в большинстве случаев следствием резких судорожных сокращений мышц под влиянием тока, который проходит через тело человека. Вследствие этого могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани и даже переломы костей. Механические повреждения имеют место при работе в установках напряжением до 1000 В при длительном нахождении человека под напряжением. На степень поражения человека током существенно влияют род и величина тока, время его действия, путь прохождения тока через тело человека.

Электроофтальмия — это воспаление внешних оболочек глаз, которое возникает под влиянием мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такое облучение возможно при образовании электрической дуги (при коротком замыкании).

Электроофтальмия развивается через 4—8 часов после ультра­фиолетового облучения. При этом имеют место покраснения и воспаления кожи, слизистых оболочек век, слезы, гнойные выделения из глаз, судороги век и частичная потеря зрения. Пострадавший ощущает головную боль и резкую боль в глазах, которая усиливается на свете.

Предотвращение электроофтальмии при обслуживании электро­установок обеспечивается применением защитных очков с обычным стеклом, которые почти не пропускают ультрафиолетовых лучей

254

и одновременно защищают глаза от инфракрасного облучения и брызг расплавленного металла.

Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма электрическим током, которое сопровождается судорожным сокра­щением мышц. Такой удар может привести к нарушению и даже полному прекращению работы легких и сердца. При этом внешних местных повреждений, тоесть электрических травм, человек может и не иметь.

В зависимости от тяжести поражения электрические удары можно условно разделить на 5 степеней:

I — судорожные едва ощутимые сокращения мышц; II — судорожные сокращения мышц, которые сопровождаются сильной еле переносимой болью без потери сознания;

III — судорожное сокращения мышц с потерей сознания, но
с сохранением дыхания и работы сердца;

IV — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания;

V — клиническая смерть, тоесть остановка работы сердца и легких.

3.4.3. ПРИЧИНЫ ЛЕТАЛЬНЫХ ИСХОДОВ ОТ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Причинами смерти от электрического тока могут быть: прекращение работы сердца, остановка дыхания и электрический шок. Возможно также одновременное действие двух или даже трех этих причин. Прекращение сердечной деятельности от электрического тока наиболее опасно, поскольку вернуть пострадавшего к жизни в этом случае является, как правило, более сложным заданием, нежели при остановке дыхания или при шоке. Влияние тока на мышцу сердца может быть прямым, когда ток проходит непосредственно в области сердца, и рефлекторным, тоесть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этой области. В обоих случаях может произойти остановка сердца или его фибрилляция. При поражении током фибрилляция сердца наступает значиіельно чаще, чем его полная останов-ка.

Фибрилляция сердца ■— хаотические разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце не в состоянии гнать кровь по сосудам. Фибрилляция сердца может наступить вследствие прохождения через тело человека по пути рука— рука или рука—ноги переменного тока силой более 50 мА частотой 50 Гц в течение нескольких секунд.

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Раздел 3

При фибрилляции сердца, которая возникает вследствие кратко­временного действия тока, дыхание может еще продолжаться 2—3 мин. Поскольку вместе с кровообращением прекращается и снабжение организма кислородом, у человека наступает быстрое резкое ухудшение общего состояния и дыхание прекращается. Фибрилляция продолжается короткое время и завершается полной остановкой сердца. Наступает клиническая смерть.

Прекращение дыхания происходит вследствие непосредственного влияния тока на мышцы грудной клетки, которые участвуют в процессе дыхания. Человек начинает ощущать затруднение дыхания вследствие судорожного сокращения мышц уже при токе 20—25 мА частотой 50 Гц. При большем значении силы тока это действие усиливается. В случае длительного прохождения тока у человека наступает асфикция — болезненное состояние вследствие недостатка кислорода и излишка углекислоты в организме. При асфикции постепенно теряется сознание, чувствительность, рефлексы, потом прекращается дыхание, а спустя некоторое время останавливается сердце или возникает его фибрилляция, тоесть наступает клиническая смерть. Прекращение сердечной деятельности в этом случае обусловлено не только непосредственным влиянием тока на сердце, но и прекращением снабжения организма кислородом, в том числе и клеток сердечной мышцы из-за остановки дыхания.

Электрический шок — своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма из-за раздражения электрическим током, которая сопровождается глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ. Шоковое состояние продолжается от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить гибель человека вследствие полного угасания жизненно важных функций, или выздоравливание — вследствие своевременного активного врачебного вмешательства.

3.4.4. ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ ВЛИЯЮТ НА ИСХОД ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Сила тока. С ростом силы тока опасность поражения возрастает. Различают пороговые значения тока (при частоте 50 Гц):

— пороговый ощутимый ток — 0,5—1,5 мА при переменном токе
и 5—7 мА при постоянном токе;

— пороговый неотпускающий ток (ток, который вызывает при
прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокра-

256 ~ ~ ~~

щения мышц руки, в которой зажат проводник) — 10—15 мА при переменном токе и 50—80 мА при постоянном токе;

— пороговый фибрилляционный ток — 100 мА при переменном токе и 300 мА при постоянном токе.

Сопротивление тела человека прохождению тока.Электрическое сопротивление тела человека — это сопротивление току, который проходит по участку тела между двумя электродами, прилагаемыми к поверхности тела. Оно состоит из сопротивления тонких внешних слоев кожи, которые контактируют с электродами, и сопро­тивления внутренних тканей тела.

Величина электрического сопротивления тела зависит от состояния рогового слоя кожи, наличия на ее поверхности влаги, загрязнений и повреждений, от места прикладывания электродов, частоты тока, величины напряжения, длительности действия тока. Наличие на роговом слое порезов, царапин, влаги, потовыделений уменьшают сопротивление тела, вследствие чего увеличивается опасность поражения. Сопротивление тела человека в практических расчетах принимается равным 1000 Ом.

Вид и частота тока

Переменный ток.Из-за наличия в сопротивлении тела человека емкосной составляющей рост частоты прилагаемого напряжения сопровождается уменьшением полного сопротивления тела и ростом тока, который проходит через тело человека. Можно было бы допустить, что рост частоты приведет к повышению опасности. Однако это предположение справедливое только в диапазоне частот до 50 Гц. Дальнейшее повышение частоты, невзирая на рост тока, который проходит через тело человека, сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450—500 Гц, тоесть ток такой и большей частоты не может вызывать смертельного поражения вследствие прекращения работы сердца или легких, а также других жизненно важных органов. Однако эти токи сохраняют опасность ожогов при возникновении электрической дуги и при прохождении их непосредственно через тело человека. Значение фибрилляционного тока при частотах 50—100 Гц практически одинаковы; при частоте 200 Гц фибрилляционный ток увеличивается приблизительно в два раза по сравнению с его значением при 50—100 Гц, а при частоте 400 Гц — более, чем в 3 раза.

1 7 Охр;

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Раздел 3

Постоянный ток.Постоянный ток приблизительно в 4—5 раз менее опасен, чем переменный ток частотой 50 Гц. Этот вывод вытекает из сравнения значений пороговых неотпускающих токов (50—80 мА для постоянного и 10—15 мА для тока частотой 50 Гц) и предельно переносимых напряжений: человек, держа цилиндрические электроды в руках, может выдержать (по болевым ощущениям) напряжение не более 21—22 В при 50 Гц и не более 100—105 В при постоянном токе. Постоянный ток, проходя через тело человека, вызывает меньшие сокращения мышц. Сравнительная оценка постоянного и переменного токов справедлива только для напряжений до 500 В. Считается, что при более высоких напряжениях постоянный ток становится более опасным, чем переменный частотой 50 Гц.

Продолжительность прохождения токачерез организм существенно влияет на исход поражения: с увеличением длительности действия тока возрастает вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань повышается его значение, накапливаются последствия влияния тока на организм. Растет также вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой сердечного цикла (кардиоцикла). Рост силы тока с увеличением времени его действия объясняется снижением сопротивления тела человека вследствие местного нагревания кожи. Это вызывает рефлекторную реакцию организма в виде расширения сосудов кожи с последующим усилением кровоснабжения и повы­шением потовыделения, что приводит к снижению электрического сопротивления кожи в этом месте.

Последствия влияния тока на организм заключаются в нарушении функций центральной нервной системы, изменении состава крови, местном разрушении тканей организма под влиянием тепла, в нарушении работы сердца, легких. С ростом времени воздействия тока эти негативные факторы накапливаются, а губительное их влияние на состояние организма усиливается. Установлено, что чувствительность сердца к электрическому току неодинаковая в течение различных фаз его сокращения. Наиболее уязвимо сердце в фазе Т, длительность которой около 0,2 сек. (рис. 3.11).Поэтому, если в течение фазы Т через сердце проходит ток, то при некотором его значении возникает фибрилляция сердца. Если же время прохождения этого тока не совпадает с фазой Т, то вероятность фибрилляции резко снижается.

Рис. 3.11. Опасность совпадения времени протекания тока через сердце

с фазой Т кардиоцикла:

а — электрокардиограмма здорового человека (в схематизированном виде); б — кривая,

выражающая общий характер зависимости опасности поражения током (т. е. вероятности

возникновения фибрилляции сердца) от момента протекания тока через сердце

Путь протекания тока через человека.Практика и эксперименты показывают, что путь протекания тока через тело человека оказывает большое влияние на исход поражения. Если на пути тока оказываются жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг, то опасность поражения достаточно большая, поскольку ток непосредственно влияет на эти органы. Если же ток проходит другими путями, то его влияние на жизненно важные органы может быть только рефлекторным, а не непосредственным. При этом, хотя опасность тяжелого поражения и сохраняется, но вероятность его снижается. К тому же, поскольку путь тока определяется местом контакта тела с токопроводящими частями, то его влияние на исход поражения предопределяется еще и различным сопротивлением кожи на различных участках кожи.

Возможных путей тока в теле человека много. Однако характерных, которые встречаются на практике — не более 15 петель (рис. 3.12). Наиболее распространенные из них приведены в табл. 3.4.

258

17*

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Раздел

LnJ

л

X

Рис. 3.12. Характерные пути тока в теле человека (петли тока): 1 — рука—рука; 2 — правая рука—ноги; 3 — левая рука—ноги; 4 — правая рука—правая нога; 5 — правая рука—левая нога; 6 — левая рука—левая нога; 7 — левая рука—правая нога; 8 — обе руки—обе ноги; 9 — нога—нога; 10 — голова—руки; 11 — голова—ноги; 12 — голова—правая рука; 13 — голова—левая рука; 14 — голова—правая нога; 15 — голова—левая нога

Опасность различных путей тока можно оценить по относительному количеству случаев потери сознания в течение действия тока (третья графа табл. 3.4). Опасность петлиможно оценить также по значению тока, котороепроходит через сердце: чем больше этот ток, тем опаснее путь. При наиболее распространенных путях через тело человека через сердце протекает 0,4—7% общей величины тока (четвертая графа табл. 3.3).

Индивидуальные свойства человека.Известно, что здоровые ифизически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Особенно восприимчивы к электрическому току лица, которые имеют заболевания кожи, сердечно-сосудистой и нервной систем, органов внутренней секреции, легких.

Важное значение имеет психическая подготовка к возможной опасности поражения током. В подавляющем большинстве случаев

260

неожиданный электрический удар даже при низком напряжении приводит к тяжелым последствиям. Когда человек ожидает удара, степень поражения значительно снижается. В этом контексте большое значение приобретают степень внимания, сосредоточенность человека на выполняемой работе, усталость. Квалификация человека также существенно отражается на последствиях влияния электрического тока. Опыт, умение адекватно оценить опасную ситуацию позволяют снизить опасность поражения. В связи с этим требования безопасности предусматривают обязательную медицинскую проверку персонала, обслуживающего электроустановки до начала работы и периодически через каждые 1-—2 года.

Таблица 3.3