Представление об опасности электрического тока
4.6.1. Электрический ток представляет собой опасность, которая не предупреждает о своем присутствии (нет видимых движущихся частей, свечения, шума, запаха и т. д.), а в случае повреждения электрических установок (нарушение прочности изоляции, отсутствие заземления, неправильное его выполнение, обрыв провода и т. д.) вокруг места повреждения возникает опасное электрическое поле в зоне до 20 м.
4.6.2. Особенно опасно прикосновение человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
4.6.3. По условиям опасности поражения электрическим током и из соображений технической эксплуатации электрические установки делятся на электроустановки с напряжением питания до 1000 В и выше 1000В.
4.6.4. Действие электрического тока на организм человека носит сложный и многообразный характер:
- термическое (тепловое) действие проявляется в ожогах кожных покровов, отдельных участков тела и нагреве до высоких температур кровеносных сосудов, нервов, мышц, сердца, мозга и других органов. Ожоги возникают при непосредственном прикосновении человека к токоведущим частям и при попадании в зону воздействии электрической дуги (температура дуги выше 3500 °С). Они могут быть поверхностными или глубокими, сопровождаться поражением не только кожи, но и подкожной ткани, жира, глубоко лежащих мышц, нервов и костей;
- электролитическое (биохимическое) действие проявляется в разложении (электролизе) крови, лимфы и других органических жидкостей и вызывает значительные нарушения их физико-химического состава, что в свою очередь может привести к летальному исходу;
- биологическое действие проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца, нарушение внутренних биоэлектрических процессов. В результате могут возникнуть различные нарушения и полное прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания;
- механическое действие выражается в разрыве тканей организма (главным образом мышечных), стенок кровеносных сосудов, легочной ткани, некоторых внутренних органов в результате электродинамического эффекта. Механическое повреждение может быть вызвано и падением человека с высоты вследствие испуга при незначительном воздействии силы тока, практически безопасного, если не были выполнены меры безопасности при работе на высоте.
4.6.5. Различают два основных вида поражений человека электрическим током электрический удар и электрическая травма.
Электрическим ударомназывается поражение организма электрическим током, при котором возбуждение живых тканей сопровождается судорожным сокращением мышц. В худшем случае электрический удар приводит полному прекращению деятельности жизненно важных органов и летальному исходу, при этом внешних местных повреждений человек может и не иметь. Электроудары подразделяют на:
- 1 степень – судорожное сокращение мышц без потери сознания;
- 2 степень – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;
- 3 степень – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого);
- 4 степень – состояние клинической смерти (переходный период от жизни к биологической смерти, наступающей с момента прекращения работы сердца и остановки дыхания);
- Биологическая смерть.
Электрической травмой называется такое действие электрического тока на организм человека, при котором повреждаются ткани и внутренние органы человека (кожа, мышцы, связки, кости и т.д.). К электротравмам относятся:
- электрический ожог – результат теплового воздействия электрической дуги и электрического тока в месте контакта;
- электрический знак – результат поверхностных нарушений кожного покрова и лимфатических путей, представляет собой четко очерченные пятна на коже серого или серо-желтого цвета, выражающиеся в затвердевании и омертвении верхнего слоя;
- металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла при горении дуги. Окраска пораженных участков кожи определяется цветом металла токопровода: зеленая – при контакте с медью, серая – с алюминием;
- электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного ультрафиолетового излучения при возникновении электрической дуги;
- механические повреждения (ушибы, разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, связок, нервных тканей, вывихи и переломы костей и т.д.), возникающие из-за резких непроизвольных движений (сокращений мышц) человека при воздействии на него электрического тока. Возможны вторичные последствия, вызванные падением с высоты, непроизвольными ударами.
4.6.6. Непосредственными причинами смерти человека, в результате поражения электрическим током, являются прекращение работы сердца, остановка дыхания и электрический шок.
4.6.7. Электрический шок – своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить полное выздоровление как результат своевременного лечебного вмешательства или гибель организма из-за полного угасания жизненно важных функций.
4.6.8. Факторы, определяющие степень поражения человека электрическим током:
- параметры электрического тока, протекающего через тело человека (величина, частота, вид тока – переменный или постоянный);
- продолжительность воздействия тока;
- сопротивление тела человека: наибольшую величину имеет сопротивление сухой поверхностный кожный покров, сопротивление внутренних слоев кожи, насыщенных кровеносными сосудами, железами и нервными окончаниями, мышечных, жировых, костных тканей, крови и спинномозговой жидкости невелико. Повреждение рогового покрова кожи (порезы, царапины, ссадины), увлажнение кожи водой или потом снижают сопротивление тела человека, что пропорционально увеличивает опасность его поражения электрическим током;
- петля (путь прохождения) тока рука-рука, рука-ноги, нога-нога, шея-ноги, голова-ноги, голова-рука и др. Все петли, кроме нога-нога, называются «большими», или «полными» петлями, они наиболее опасны, т.к. ток проходит через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг. Петля нога–нога называется «малой», через сердце протекает всего 0,4 % от полного тока. Эта петля возникает, когда человек оказывается в зоне растекания тока, попадая под шаговое напряжение;
- состояние организма человека (состояние здоровья, состояние алкогольного опьянения, возраст). Физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары. Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, внутренних органов, легких, сердечно-сосудистыми заболеваниями и др.;
- состояние окружающей среды: сырость, токопроводящая пыль, токопроводящие полы, близко расположенные металлические конструкции, имеющие связь с землей, высокая температура окружающего воздуха увеличивают опасность поражения электрическим током;
- психологическая готовность к удару.
4.6.9. Основными факторами, обуславливающими исход поражения электрическим током, является сила тока проходящего через тело человека и его длительность.
При прохождении через тело человека силы тока 0,6…1,5 мА при переменном 50 Гц и 5…7 мА при постоянном напряжении в руках, в месте контакта с токоведущими частями, ощущается раздражающее действие, зуд, пощипывание и нагрев. Такую силу тока называют порогом ощутимого тока. Допускаемая длительность протекания данного тока через человека не более 10 мин.
Увеличение силы тока до 10…15 мА при переменном 50 Гц и до 50…60 мА при постоянном напряжении вызывает у человека сильные боли в пальцах, кистях рук, мышцах и непроизвольное их сокращение. При этой силе тока человек еще может самостоятельно оторваться от токоведущих частей. Такую силу тока называют порогом неотпускающего тока. Длительность воздействия такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.
Дальнейшее увеличение силы тока выше 10…15 мА при переменном 50 Гц и выше 50…60 мА при постоянном напряжении вызывает очень сильные боли, руки парализуются, наступает паралич дыхания, человек не может самостоятельно оторваться от токоведущих частей.
При достижении силы тока 100 мА при переменном 50 Гц и 300 мА при постоянном напряжении наступает фибрилляция сердца (разрозненное и нескоординированное сокращение отдельных групп мышечных волокон сердечной мышцы вследствие чего сердце теряет способность совершать согласованные сокращения) и затем его остановка (клиническая смерть). Такую силу тока называют порогом фибрилляционного тока. При кратковременном воздействии (0,1…0,5 сек.) данный ток не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1…2 сек., то этот же ток может привести к смертельному исходу.
С уменьшением длительности воздействия – значения допустимых для человека токов существенно увеличиваются. Так, при изменении времени воздействия от 1 до 0,1 сек. допустимый ток возрастет, примерно, в 16 раз.
Ток более 5 А фибрилляцию сердца не вызывает, при таких токах происходит его мгновенная остановка.
При напряжении до 400 В переменный ток с частотой 50 Гц более опасен, чем постоянный. В интервале напряжений 400…600 В опасность постоянного тока практически равна опасности переменного тока с частотой 50 Гц, а при напряжении более 600 В постоянный ток опаснее переменного ввиду его электролитического воздействия. При попадании под постоянное напряжение особенно резкие болевые ощущения возникают в момент замыкания и размыкания электрической цепи.
Таблица 3.
Пороговые значения силы тока
| Ток | Значение тока, мA | ||
| порог ощутимого тока | порог неотпускающего тока | порог фибрилляционного тока | |
| Переменный частотой 50 Гц | 0,5... 1,5 | 10...15 | |
| Постоянный | 5...7 | 50...60 |
4.6.10. Возникновение электротравм чаще всего обусловлено следующими причинами:
- случайным прикосновением к токоведущим частям электроустановок, либо приближение к ним на расстояния менее допустимых;
- появлением напряжения на металлических нетоковедущих частях установок в результате повреждения их изоляции;
- появлением напряжения на отключенных токоведущих частях вследствие либо случайного (ошибочного) включения установки, либо обратной трансформации;
- возникновением шагового напряжения в результате замыкания провода (фазы) на землю и появлением разности потенциалов между двумя точками на земле на расстоянии шага;
- действием атмосферного электричества при грозовых разрядах или разрядах, обусловленных накоплением статического электричества;
- освобождения другого человека, находящегося под напряжением.