Factores peligrosos de la corriente eléctrica. Factores que afectan el riesgo de descarga eléctrica para una persona. Que es peligroso. Video

Al atravesar el cuerpo humano, una corriente eléctrica provoca:

1. acción térmica;

2. acción electrolítica;

3. acción biológica.

acción térmica se manifiesta en quemaduras de partes individuales del cuerpo, calentamiento de partes del cuerpo.

Acción electrolítica se manifiesta en la descomposición de la sangre y otros fluidos orgánicos.

Acción biológica Se manifiesta como irritación y excitación de los tejidos vivos del cuerpo, que se acompaña de contracciones musculares convulsivas involuntarias.

Lesión eléctrica:

1. quemaduras eléctricas;

2. letreros eléctricos;

3.metalización de la piel;

4. electroftalmía;

5. daño mecánico.

quemadura eléctrica dividido en corriente y arco. Una quemadura de arco ocurre a un voltaje de más de 1 kV y, como regla, una temperatura de arco de más de 3.5 C. Una quemadura de corriente es causada por el paso de corriente eléctrica a través del cuerpo humano como resultado del contacto con un vivo. y es consecuencia de la conversión de energía eléctrica en calor.

letreros electricos- manchas claramente definidas de color gris o amarillo pálido en la superficie de la piel expuesta a la corriente. Vienen en forma de rasguños, heridas, cortes. En la mayoría de los casos, son indoloros.

Metalización de la piel: penetración en las capas superiores de la piel de las partículas más pequeñas de metal. Esto puede suceder durante los cortocircuitos y la desconexión de los interruptores automáticos bajo carga.

electroftalmia- lesiones oculares causadas por la intensa radiación del arco eléctrico.

Daños mecanicos surgen como resultado de contracciones musculares convulsivas involuntarias agudas bajo la influencia de una corriente eléctrica. Como resultado, pueden ocurrir rupturas de la piel, vasos sanguíneos y tejido nervioso, así como dislocaciones de las articulaciones, incluso fracturas de huesos. Estas lesiones son lesiones graves que requieren tratamiento a largo plazo.

Factores que determinan el riesgo de descarga eléctrica.

1. Resistencia eléctrica del cuerpo humano.

2. El valor de la diferencia de potencial en el circuito eléctrico.

3. Duración de la exposición.

4. El camino de la corriente a través del cuerpo humano.

5. Varilla y frecuencia de la corriente eléctrica.

6.Propiedades individuales de una persona.

7. Condiciones ambientales.

1. Resistencia eléctrica del cuerpo humano..

La mayor resistencia a la corriente eléctrica la proporciona la piel, por lo tanto la resistencia del cuerpo humano está determinada principalmente por la resistencia de la piel. La resistencia eléctrica del cuerpo humano con piel seca, limpia e intacta, medida a 20 V, varía de 3 a 100 kOhm, y la resistencia de las capas internas es de 300 a 500 Ohm. La resistencia eléctrica del cuerpo humano es una cantidad compleja, consta de activa y capacitiva, pero, por regla general, se descuida la capacitiva. La piel de la cara, cuello, manos en la zona superior de la palma tiene la menor resistencia, especialmente en las zonas que dan al torso. Con el aumento del tiempo de exposición, la resistencia del cuerpo humano disminuye, ya que aumenta el calentamiento local de la piel, lo que provoca una vasodilatación y un aumento del suministro de sangre a esta zona y, en consecuencia, un aumento de la sudoración.

Corriente sensible- una corriente eléctrica que provoca irritaciones tangibles al pasar por el cuerpo. Para corriente alterna es 0,6-1,5 mA, para corriente continua 5-7 mA.

Corriente continua- una corriente eléctrica que provoca contracciones convulsivas irresistibles al pasar por el cuerpo. Para corriente alterna es 10-15 mA, para corriente continua 50-60 mA.

La corriente de fibrilación es una corriente eléctrica que puede causar contracciones asincrónicas del músculo cardíaco. El umbral de corriente para CA es de 100 mA, para CC es de 300 mA. Con una duración de exposición de 1-2 segundos a lo largo del trayecto brazo - brazo o brazo - piernas, la corriente de fibrilación puede llegar a 5 A. Más de 5 A no provoca fibrilación cardíaca - se produce un paro cardíaco instantáneo.

5. Tipo y frecuencia de la corriente eléctrica.

La corriente continua es aproximadamente 4-5 veces más segura que la corriente alterna. El peligro significativamente menor de la corriente continua se confirma con la práctica de operar instalaciones eléctricas. Esta disposición es válida solo para voltajes de 250-300 V. Pero el mayor peligro es la corriente alterna con una frecuencia de 50-1000 Hz, con un aumento adicional en la frecuencia, el peligro de daño disminuye y desaparece por completo a una frecuencia de 45- 50kHz

6. Propiedades individuales de una persona.

Se ha establecido que las personas físicamente sanas y fuertes soportan más fácilmente las descargas eléctricas. Mayor susceptibilidad a la corriente eléctrica tienen personas que sufren de enfermedades del sistema cardiovascular, piel, órganos de secreción interna.

7. Condiciones del medio exterior.

La humedad, el polvo conductor, los vapores cáusticos y los gases tienen un efecto destructivo en el aislamiento de los equipos eléctricos. El impacto de la corriente en una persona también se ve exacerbado por pisos conductores y estructuras metálicas y puestas a tierra cerca de equipos eléctricos.

Los locales según el peligro de descarga eléctrica se dividen en:

1) locales sin mayor peligro;

2) locales con mayor peligro, que se caracterizan por la presencia de una de las siguientes condiciones:

Humedad o polvo conductor;

suelos conductores;

Alta temperatura ambiente (más de 35 C);

Posibilidad de contacto simultáneo de una persona con estructuras metálicas puestas a tierra por un lado y cajas metálicas de equipos eléctricos por el otro.

3) instalaciones especialmente peligrosas: se caracterizan por la presencia de una de las siguientes condiciones:

Humedad particular (humedad relativa aprox. 100%);

La presencia de un ambiente químicamente activo u orgánico;

La presencia de dos o más condiciones de alto riesgo al mismo tiempo.

Electricidad

Según los conceptos modernos, la electricidad es un conjunto de fenómenos causados ​​por la existencia, el movimiento y la interacción de cuerpos o partículas eléctricamente cargados (electrones, iones, moléculas, sus complejos, etc.), y la corriente eléctrica es un movimiento ordenado y dirigido de electrones. , iones. En consecuencia, la corriente eléctrica no se puede ver, pero se puede ver, sentir los resultados de convertir la electricidad en otros tipos de energía: luz, calor, energía mecánica, etc., que no solo pueden traer beneficios, sino también causar daños irreparables como resultado de la violación de las reglas para el uso de este tipo de energía y en casos de situaciones de emergencia de naturaleza natural y (o) artificial (antropogénica).

Los parámetros físicos de la corriente eléctrica están determinados por la fuerza de la corriente, su frecuencia y tipo: CA o CC.

Factores que determinan el resultado de una descarga eléctrica

1. La magnitud de la corriente y el voltaje. La corriente eléctrica como factor dañino determina el grado de impacto fisiológico en una persona. El voltaje debe considerarse solo como un factor que determina el flujo de una corriente particular en condiciones específicas: cuanto mayor sea el voltaje de contacto, mayor será la corriente de choque.

Según el grado de impacto fisiológico, se pueden distinguir las siguientes corrientes dañinas:

  • 0,8-1,2 mA: corriente perceptible umbral (es decir, el valor de corriente más pequeño que una persona comienza a sentir);
  • 10-16 mA: umbral de corriente que no deja (encadenar), cuando, debido a la contracción convulsiva de las manos, una persona no puede liberarse de forma independiente de las partes que transportan corriente; puede causar asfixia eléctrica - contracción convulsiva de los músculos respiratorios en la fase de exhalación;
  • 100 mA: provoca fibrilación ventricular del corazón. En este caso, hay que tener en cuenta que la probabilidad de ser golpeado por tal corriente es del 50% con una duración de su impacto de al menos 0,5 s.

La corriente alterna de 100 mA a 5 A a una frecuencia de 50 Hz y la corriente continua de 300 mA a 5 A actúan directamente sobre el músculo cardíaco, lo cual es muy peligroso para la vida, porque después de uno o dos segundos desde el momento en que el circuito de este la corriente está cerrada, la fibrilación puede ocurrir a través de una persona: contracciones dispersas, arrítmicas y descoordinadas de grupos individuales de fibras musculares de los ventrículos del corazón con una frecuencia de más de 300 contracciones por minuto. En esta condición, el corazón deja de realizar sus funciones de bombeo y se detiene el suministro de sangre a todo el cuerpo.

Una corriente de más de 5 A, por regla general, no provoca fibrilación cardíaca. Con un aumento adicional en la fuerza actual, adquiere propiedades desfibrilantes, pero provoca una violación de las funciones del sistema nervioso central y un paro respiratorio de origen central.

  • 2. Duración de la exposición actual. Se ha establecido que la descarga eléctrica solo es posible en un estado de reposo total del corazón humano, cuando no hay compresión (sístole) o relajación (diástole) de los ventrículos del corazón y las aurículas. Por lo tanto, con un tiempo corto de exposición actual, puede no coincidir con la fase de relajación completa, sin embargo, todo lo que aumenta el ritmo del corazón, aumenta la probabilidad de un paro cardíaco durante una descarga eléctrica de cualquier duración. Tales razones incluyen: fatiga, agitación, hambre, sed, miedo, tomar alcohol, drogas, ciertas drogas, fumar, enfermedad, etc.
  • 3. resistencia corporal. El valor no es constante, depende de condiciones específicas, varía desde varios cientos de ohmios hasta varios megaohmios. Cuando se expone a un voltaje de frecuencia industrial de 50 Hz, la resistencia del cuerpo humano es una cantidad activa, que consta de componentes internos y externos. La resistencia interna de todas las personas es aproximadamente la misma y es de 600-800 ohmios. Las diferentes partes del cuerpo humano y los tejidos tienen diferente resistencia a la corriente: huesos -
  • 200.000 ohmios; cartílago - 50.000 ohmios; músculos - 1500 ohmios; hígado - 900 ohmios; membranas mucosas - 100 ohmios.

La piel tiene una gran resistencia - 10.000-20.000 Ohm, especialmente piel gruesa y seca en palmas y plantas - 2 MΩ.

De esto podemos concluir que el resultado de la lesión, ceteris paribus, depende del lugar de aplicación de la corriente.

La resistencia del cuerpo no es un valor constante: en condiciones de alta humedad disminuye 12 veces, en agua, 25 veces, reduce drásticamente su aceptación de alcohol.

4. Fuerza actual. La fuerza de la corriente está determinada por la relación entre el voltaje y la resistencia del cuerpo a través del cual pasa (/ = U/R).

La piel seca tiene una resistencia de 0,1-2 MΩ, mientras que la piel húmeda tiene una resistencia de 1 kΩ. Por lo tanto, una corriente del mismo voltaje, por ejemplo, 127 V, puede, en algunas condiciones (piel seca), no causar daños graves (pequeño hormigueo), y en otras (piel mojada, piso húmedo), provocar la muerte por fibrilación ventricular. La intensidad de la corriente en el primer caso será de 1,27 mA, y en el segundo, de 127 mA.

Con un aumento de voltaje de más de 500 V, el valor de la resistencia de la piel ya no importa, ya que se produce una "ruptura" de la piel en el punto de contacto, aparecen "marcas" de corriente.

La corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz, común en la industria y en la vida cotidiana, es más peligrosa que la corriente continua del mismo voltaje. Esta disposición se aplica a corrientes de hasta 500 V. A una tensión dada, se iguala el peligro de ambos tipos de corriente, ya tensiones superiores a 500 V, la corriente continua es más peligrosa que la corriente alterna.

El camino ("bucle") de la corriente a través del cuerpo humano. Al investigar accidentes asociados con el impacto de la corriente eléctrica, en primer lugar, resulta en qué dirección fluyó la corriente. La corriente en la entrada del cuerpo se ramifica, la cantidad principal de electricidad se precipita en línea recta desde el ánodo hasta el cátodo. Una persona puede tocar partes que transportan corriente (o partes metálicas que no transportan corriente que pueden estar energizadas) con una variedad de partes del cuerpo. De ahí la diversidad formas posibles Actual. Las rutas más probables son las siguientes:

  • "mano - mano" (40% de los casos de derrota);
  • "brazo derecho - piernas" (20%);
  • "brazo izquierdo - piernas" (17%);
  • "ambos brazos - piernas" (12%);
  • "pierna - pierna" (6%);
  • "cabeza - piernas" (5%).

Todos los bucles, excepto el bucle "pierna - pierna", se denominan bucles "grandes" o "completos", ya que la corriente captura la región del corazón. En estos casos, el 8-12% de la corriente total fluye a través del corazón. El bucle "pierna - pierna" se llama "pequeño", solo el 0,4% de la corriente total fluye a través del corazón. Este bucle se produce cuando una persona se encuentra en la zona de propagación de corriente, cayendo por debajo del voltaje de paso.

El paso es el voltaje entre dos puntos de la tierra, debido a la propagación de la corriente en la tierra, mientras los toca simultáneamente con los pies de una persona. En este caso, cuanto más ancho es el escalón, más corriente circula por las piernas. Tal ruta de corriente no representa un peligro directo para la vida, sin embargo, bajo su influencia, una persona puede caerse y la ruta de flujo de corriente se volverá potencialmente mortal. Para protección contra voltaje de paso servir como medio adicional de protección: botas dieléctricas, alfombras dieléctricas. En el caso de que el uso de estos medios no sea posible, es necesario abandonar la zona de esparcimiento para que la distancia entre los pies que se encuentran en el suelo sea mínima, en pasos cortos. También es seguro moverse sobre una tabla seca y otros objetos secos no conductores.

El impacto de la corriente en el cuerpo humano en términos de la naturaleza y las consecuencias de la lesión depende de los siguientes factores:

  • valores actuales;
  • duración de la exposición actual;
  • frecuencia y tipo de corriente;
  • voltaje aplicado;
  • resistencia del cuerpo humano;
  • caminos para el paso de corriente a través del cuerpo humano;
  • el estado de salud humana;
  • factor de atención.

El resultado de la descarga eléctrica en su conjunto está determinado por la cantidad de energía "absorbida" por el cuerpo del flujo de corriente eléctrica.
La cantidad de corriente que fluye a través del cuerpo humano depende del voltaje, el tacto y la resistencia del cuerpo humano.

I H \u003d U PR / R H

La resistencia del cuerpo humano es un valor no lineal, que depende de muchos factores: de la resistencia de la piel (seca, húmeda, limpia, dañada, etc.); de la magnitud de la corriente y del voltaje aplicado; sobre la duración del flujo de corriente.

La capa córnea superior de la piel tiene la mayor resistencia:

  • con el estrato córneo eliminado RF= 600-800 ohmios;
  • para pieles secas y sin daños RF= 10-100 kiloohmios;
  • con la piel hidratada RF= 1000 ohmios.

De acuerdo con la decisión de la IEC (Comisión Electrotécnica Internacional), en los cálculos para garantizar la protección contra lesiones eléctricas, la resistencia humana se toma igual a 1 kOhm, es decir, RF= 1000 ohmios.

Con un aumento en la corriente que pasa a través de una persona, su resistencia disminuye porque. al mismo tiempo, aumenta el calentamiento de la piel y aumenta la sudoración. Por la misma razón, la disminución RF con un aumento en la duración del flujo de corriente. Cuanto mayor sea el voltaje aplicado, mayor será la corriente a través de la persona y más rápido disminuirá la resistencia de la piel humana.

Resulta que el tejido biológico responde a la estimulación eléctrica solo en el momento de aumentar o disminuir la corriente.

La corriente continua, como no cambia en el tiempo en magnitud y voltaje, se siente solo en los momentos de encendido y apagado de la fuente. Normalmente su efecto es térmico (con un uso prolongado). A altos voltajes, puede causar electrólisis de tejidos y sangre. Según muchos investigadores, la corriente continua de hasta 450 V es menos peligrosa que la corriente alterna del mismo voltaje.
La mayoría de los investigadores han llegado a la conclusión de que la corriente alterna de frecuencia industrial de 50-60 Hz es la más peligrosa para el cuerpo.

Esto se explica de la siguiente manera. Cuando se aplica una corriente continua a la célula, las partículas de la sustancia intracelular se dividen en iones de diferentes signos, que se precipitan hacia la capa exterior de la célula. Si una celda se ve afectada por una corriente de frecuencia variable, entonces, siguiendo los cambios en los polos de la corriente alterna, los iones se moverán en una dirección u otra. A una determinada frecuencia de corriente, los iones tendrán tiempo de pasar el doble del ancho de la celda (hacia adelante y hacia atrás). Esta frecuencia corresponde a la mayor perturbación de la célula y la violación de sus funciones bioquímicas (50-60 Hz).

Con un aumento en la frecuencia de la corriente alterna, la amplitud de las oscilaciones de los iones disminuye y, en este caso, hay una menor violación de las funciones bioquímicas de la célula. A una frecuencia de alrededor de 500 kHz, estos cambios ya no ocurren. Aquí, las quemaduras por los efectos térmicos de la corriente son peligrosas para los humanos.

Resulta que la corriente en el cuerpo humano no pasa necesariamente por el camino más corto. El más peligroso es el paso de corriente a través de los órganos respiratorios y el corazón a lo largo del eje longitudinal (desde la cabeza hasta los pies).

Parte de la corriente total que pasa por el corazón:

  • trayectoria mano - mano - 3,3% de la corriente total;
  • trayectoria brazo izquierdo - piernas - 3,7% de la corriente total;
  • camino brazo derecho - piernas - 6,7% de la corriente total;
  • camino tramo - tramo - 0,4% de la corriente total.

El resultado de la lesión cuando se expone a la corriente eléctrica depende del estado mental y condición física persona.

Con enfermedades del corazón, glándula tiroides, etc. una persona está sujeta a una derrota más fuerte a valores actuales más bajos, tk. en este caso, la resistencia eléctrica del cuerpo humano disminuye y la resistencia general del cuerpo a los estímulos externos disminuye. Se observó, por ejemplo, que para las mujeres los valores umbral de las corrientes son aproximadamente 1,5 veces más bajos que para los hombres. Esto se debe a la piel más delgada de las mujeres.

Al usar bebidas alcohólicas, la resistencia del cuerpo humano cae, la resistencia del cuerpo humano y la atención disminuyen. El desenlace de la derrota es cada vez más grave.

Con atención concentrada, la resistencia del cuerpo aumenta y la probabilidad de daño se reduce un poco.

Impacto en el cuerpo. Factores que determinan el riesgo de descarga eléctrica

Con el aumento en el suministro de energía de las empresas químicas, aumenta la cantidad de personas en contacto con equipos eléctricos, instrumentación, dispositivos de iluminación, etc.. Dado que casi todos los trabajadores pueden contactar empresas con instalaciones eléctricas que funcionan con voltajes de hasta 1000 V, la posibilidad de descarga eléctrica aumenta, especialmente si el equipo eléctrico está defectuoso o se opera en violación de las "Reglas de instalación eléctrica" ​​(PUE).


Además, el peligro de descarga eléctrica se diferencia de otros peligros industriales (sustancias tóxicas, superficies calientes, ruido, etc.) en que una persona no puede detectarlo de forma remota sin instrumentos de medición especiales.


En cuanto a las instalaciones que operan a voltajes superiores a 1000 V, entonces, por regla general, están cercadas o trabajan con ellas personas con capacitación especial.


Al atravesar el cuerpo humano, una corriente eléctrica tiene los siguientes tipos de efectos:

  1. térmico - quemaduras, calentamiento de vasos sanguíneos, nervios;
  2. electrolítico - descomposición de sangre y líquido linfático, t. un cambio significativo en sus propiedades físico-químicas;
  3. biológico: irritación y excitación de los tejidos vivos del cuerpo, acompañada de convulsiones involuntarias de los músculos del cuerpo, el corazón, los pulmones, lo que conduce a la interrupción o el cese completo de la actividad de los órganos individuales, los sistemas respiratorio y circulatorio.

Estos efectos conducen a dos tipos de lesiones: lesión eléctrica: lesiones locales del cuerpo claramente expresadas (quemaduras, signos eléctricos, placa de la piel, daño mecánico, electroftalmía) y descarga eléctrica: lesión eléctrica causada por la acción refleja de una corriente eléctrica, es decir, con. acción sobre el sistema nervioso central, como resultado de lo cual puede ocurrir parálisis de los órganos afectados.


Las estadísticas de lesiones muestran que de todos los casos registrados de descarga eléctrica con pérdida de la capacidad de trabajo por más de 3 días, así como muertes, el 19% son lesiones eléctricas, el 26% son descargas eléctricas y el 55% son lesiones mixtas.


Quemadura eléctrica o de contacto: el resultado de los efectos térmicos de la corriente en el punto de contacto con partes conductoras de corriente no aisladas; puede ser superficial (típico para corrientes de frecuencia industrial hasta 100 Hz) o interno (para corrientes con frecuencia de decenas y centenas de kHz). La cantidad de calor liberado en el tejido humano, en este caso, está determinada por la ley de Joule-Lenz (en J)


Q=IchRcht, (8.1)

donde Ich es la fuerza de la corriente que pasa por el cuerpo humano. Y; Rh es la resistencia del cuerpo humano. Ohm; t - tiempo de flujo de corriente, s.


Hay cuatro grados de quemaduras: I - enrojecimiento de la piel, II - formación de ampollas en la superficie de la piel, III - carbonización de la piel, IV - carbonización del tejido subcutáneo, músculos. Las quemaduras eléctricas no deben identificarse con las térmicas, por ejemplo, quemaduras con una explosión eléctrica, cuya temperatura en el canal puede alcanzar los 4000 ° C (son típicas para instalaciones con voltajes superiores a 1000 V).


Letreros eléctricos: manchas claramente definidas de color gris o amarillo pálido con un diámetro de 1 mm; una lesión específica causada, según muchos investigadores, por los efectos mecánicos y químicos de la corriente; surgen al entrar en contacto con partes conductoras de corriente, son indoloras y desaparecen con el tiempo.


Metalización de la piel: daño a la piel como resultado de la penetración de las partículas más pequeñas de metal fundido en ella. Con el tiempo, la piel afectada desaparece, la zona se normaliza y el dolor desaparece.


El daño mecánico es el resultado de contracciones musculares agudas, involuntarias y convulsivas bajo la influencia de la corriente, como resultado de lo cual son posibles las rupturas de la piel, los vasos sanguíneos, los nervios y las dislocaciones de las articulaciones.


Se observa una descarga eléctrica con una exposición prolongada a una pequeña corriente (hasta varios cientos de miliamperios) y, por regla general, a un voltaje de hasta 1000 V. Hay cuatro grados de descarga: I - contracción muscular convulsiva sin pérdida de conciencia ; II - lo mismo, pero con pérdida de conciencia; III - pérdida de la conciencia, violación de la actividad cardíaca y de la respiración; IV - muerte clínica, es decir, falta de circulación sanguínea y respiración.


La gravedad de las lesiones eléctricas depende de varios factores: la fuerza de la corriente que fluye, la ruta de su paso, la magnitud y el tipo de voltaje, la resistencia eléctrica del cuerpo humano, la duración del flujo de corriente, así como la salud y las características individuales de una persona, el medio ambiente, etc.


La magnitud de la corriente que circula por el cuerpo humano es el principal factor del que depende el resultado de la lesión. El valor más pequeño de la corriente perceptible, que depende del tipo de corriente, el estado de la persona, el tipo de su inclusión en el circuito, se denomina corriente umbral perceptible. Para una frecuencia industrial de 50 Hz, su valor medio es de 1 mA.


Con un aumento en la intensidad de la corriente a 10 ... 15 mA, se producen calambres dolorosos en los músculos de las manos, por lo que una persona no puede controlar su acción y liberarse independientemente del conductor (electrodo) sujeto en su mano. El valor actual de 10 mA se denomina corriente umbral de no liberación.


Con una intensidad de corriente de 25 ... 50 mA, se produce una fuerte contracción de los músculos respiratorios del tórax, la respiración se vuelve difícil o se detiene. La probabilidad de daño al sistema respiratorio depende en gran medida del tiempo de flujo de corriente a través del cuerpo.


Un aumento adicional en la corriente a 100 mA puede causar fibrilación de los ventrículos del corazón, en la que se produce su contracción caótica y la circulación sanguínea se altera o se detiene por completo, es decir, se produce la muerte clínica. El peligro de fibrilación radica en el hecho de que el corazón humano no puede salir de este estado por sí solo y restaurar su actividad: se necesitan primeros auxilios urgentes: respiración artificial y masaje cardíaco externo (indirecto).


De lo contrario, después de 5 ... 6 minutos, las neuronas de la corteza cerebral comienzan a morir y la muerte clínica se convierte en biológica. Como resultado, tanto aquí como en el extranjero, una corriente de 100 mA se considera fatal.


El camino de su paso en el cuerpo humano (el "bucle" de la corriente) tiene un impacto significativo en el resultado de una descarga eléctrica. En la literatura se describen 15 caminos, sin embargo, los caminos de flujo de corriente más probables son los siguientes: brazo - brazo (hasta 40%), brazo derecho - piernas (hasta 20%), pierna - pierna. En este caso, del 0,4 al 7% de la corriente total fluye por el corazón humano.


Las características individuales del cuerpo, por ejemplo, el estado de salud, el desarrollo físico, el peso, la preparación para trabajar con instalaciones eléctricas ("factor de atención"), también afectan el resultado de la lesión. Se ha establecido que las personas con mayor excitabilidad, enfermedades del sistema cardiovascular, órganos de secreción interna tienen mayor sensibilidad a la acción de la corriente eléctrica.


El tipo y la frecuencia de la corriente son fundamentales en caso de lesión. Se ha establecido que la corriente alterna de frecuencia industrial 50 ... 60 Hz es 4 ... 5 veces más peligrosa que la corriente continua. Las corrientes con una frecuencia de 400...500 kHz ns no irritan los tejidos y no provocan descargas eléctricas. Sin embargo, estas corrientes tienen un efecto térmico.


Una influencia muy significativa en la magnitud de la corriente que pasa por el cuerpo humano la ejerce la resistencia eléctrica total de su cuerpo, que, con la piel seca e intacta, puede variar en un rango muy amplio: de 103 a 105 ohmios, y a veces más.


Es un valor no lineal y depende de varios factores: el estado de la piel (seca, húmeda, limpia, dañada), la densidad y el área de contacto con las partes que transportan corriente, la fuerza de la corriente que pasa y el voltaje aplicado, el tiempo de exposición actual.


La resistencia eléctrica más alta en el cuerpo humano tiene el estrato córneo superior (epidermis) de 0,05 ... 0,2 mm de espesor, que consiste en células muertas llenas de aire. Cuando se elimina el estrato córneo, la resistencia de los órganos internos, vitales para una persona, no supera los 800 ... 1000 ohmios. Por lo tanto, al calcular las condiciones de seguridad eléctrica humana, su resistencia eléctrica total Rch se toma igual a 1000 Ohm.


Conociendo la resistencia eléctrica del cuerpo humano y el intervalo de corrientes peligrosas para él, es posible determinar el intervalo de voltajes peligrosos. Entonces, para los valores regulados del umbral de corriente de reposo de 10 mA y Rch = 1000 Ohm, la tensión segura será Usin = RchIch = 10 V.


El ambiente y la situación en la habitación pueden fortalecer o debilitar el efecto de la corriente eléctrica, ya que afectan significativamente la resistencia del cuerpo humano, el aislamiento de las partes que transportan corriente. De acuerdo con esto, existe una cierta clasificación de los locales según el peligro de descarga eléctrica. Los locales industriales y domésticos se dividen en tres clases: 1 - sin mayor peligro, 2-con mayor peligro; 3 - especialmente peligroso.


Los locales sin mayor peligro son locales secos (la humedad relativa no supera el 60 %), habitaciones sin polvo, con temperatura normal y suelos aislantes (parquet, linóleo, etc.). Estos pueden incluir locales de oficinas, locales de QCD, pequeños laboratorios, algunos almacenes para almacenar materiales poliméricos sólidos y productos terminados.


Los locales con mayor peligro incluyen: húmedo, en el que la humedad relativa del aire supera durante mucho tiempo el 75%, pero no alcanza el 100%; caliente, en el que la temperatura del aire supera durante mucho tiempo los 30 ° C; polvoriento, en el que el polvo del proceso conductivo se libera en una cantidad suficiente para penetrar debajo de la carcasa del equipo eléctrico y depositarse en los cables, lo que creará circuito eléctrico para la fuga de corrientes peligrosas (el polvo también puede ser no conductor); habitaciones con pisos conductivos - metal, tierra, hormigón armado, ladrillo, xilolita, etc. (eliminar la resistencia transitoria entre el hombre y la tierra); locales en los que es posible el contacto simultáneo, por un lado, con cajas conectadas a tierra de equipos tecnológicos, estructuras metálicas de edificios, etc., y, por otro lado, con cajas metálicas de equipos eléctricos o partes conductoras de corriente. Dichos locales incluyen áreas de máquinas de moldeo por inyección, almacenes para almacenamiento y áreas para colgar ingredientes con conductividad eléctrica (por ejemplo, colgar negro de humo), etc.


Los locales particularmente peligrosos incluyen: locales especialmente húmedos, en los que la humedad relativa del aire es cercana al 100%, y en tales locales las paredes, el piso, el techo y los objetos ubicados en ellos están cubiertos de humedad: con un ambiente químicamente activo, donde , según las condiciones de producción, se contengan gases, vapores o se formen depósitos que destruyan el aislamiento o las partes vivas de los equipos eléctricos; locales en los que existen simultáneamente dos o más factores de mayor peligrosidad.


Dichos locales incluyen áreas para la impregnación de materiales poliméricos, limpieza en seco de moldes, talleres de galvanoplastia para metalización de plásticos, talleres de colas, duchas, etc.

El peligro de descarga eléctrica para una persona está determinado por factores de naturaleza eléctrica (voltaje, fuerza, tipo y frecuencia de corriente, resistencia eléctrica de una persona) y no eléctrica (características individuales de una persona, la duración de la corriente y su camino a través de una persona), así como el estado del medio ambiente.
factores eléctricos. La intensidad de la corriente es el factor principal que determina el grado de daño de una persona, y en función de ello se establecen las categorías de impacto: corriente perceptible umbral, corriente no habilitante umbral y corriente umbral de fibrilación.
La corriente eléctrica de la fuerza más pequeña, que causa irritación a una persona, se denomina corriente perceptible de umbral. Una persona comienza a sentir el efecto de la corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz, con una fuerza promedio de aproximadamente 1,1 mA y corriente continua de aproximadamente 6 mA. Se percibe como picor leve y ligero hormigueo cuando corriente alterna o calentar la piel a temperatura constante.
Umbral de corriente perceptible, golpeando a una persona, puede ser causa indirecta de un accidente, provocando acciones erróneas involuntarias que agravan la situación existente (trabajos en altura, cerca de la corriente, piezas móviles, etc.).
Un aumento en la corriente perceptible del superumbral provoca calambres musculares y dolor en una persona. Entonces, con una corriente alterna de 10-15 mA y una constante de 50-80 mA, una persona no puede superar los calambres musculares, soltar la mano que toca la parte que transporta corriente, desechar el cable y encontrarse, como estaban, encadenados a la parte portadora de corriente. Tal corriente se llama corriente umbral de no habilitación.
La corriente que lo excede intensifica las contracciones musculares convulsivas y las sensaciones de dolor, extendiéndolas a una gran área del cuerpo. Esto dificulta la respiración del tórax, lo que provoca la constricción de los vasos sanguíneos, lo que provoca un aumento de la presión arterial y un aumento de la carga del corazón. Una corriente alterna de 80-100 mA y una corriente continua de 300 mA afectan directamente al músculo cardíaco y, después de 1-3 segundos desde el comienzo de su exposición, se produce la fibrilación cardíaca. Como resultado, la circulación sanguínea se detiene y se produce la muerte. Esta corriente se denomina corriente de fibrilación y su valor más pequeño se denomina corriente de fibrilación umbral. Una corriente alterna de 100 mA o más causa instantáneamente la muerte por parálisis cardíaca. Cuanto mayor sea el valor de la corriente que pasa a través de una persona, mayor será el peligro de lesiones, pero esta dependencia es ambigua, ya que el peligro de lesiones también depende de una serie de otros factores, incluidos los no eléctricos.
Tipo y frecuencia de corriente. Con voltajes de hasta 250-300 V, las corrientes continuas y alternas de la misma fuerza tienen diferentes efectos en una persona. Esta diferencia desaparece a voltajes más altos.
La más desfavorable es la corriente alterna con una frecuencia industrial de 20-100 Hz. Con un aumento o disminución más allá de estos límites, los valores de la corriente de no habilitación aumentan, ya una frecuencia igual a cero (corriente continua), se vuelven aproximadamente 3 veces mayores.
Resistencia del circuito humano a la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica de un circuito humano (Rch) es equivalente a la resistencia total de varios elementos conectados en serie: el cuerpo humano r incl., la barra de la ropa (al ser tocada por una zona del cuerpo protegida por la ropa), los zapatos r alrededor y el superficie de apoyo

R h \u003d r incl. +r od +r rev +r op

De la igualdad, podemos concluir: la capacidad aislante de suelos y zapatos es de gran importancia para garantizar la seguridad de las personas frente a descargas eléctricas.
Capacidad de resistencia individual del cuerpo humano. La resistencia eléctrica del cuerpo humano es parte integrante cuando se incluye en un circuito eléctrico. La piel tiene la mayor resistencia eléctrica, y especialmente su estrato córneo superior, que está desprovisto de vasos sanguíneos. La resistencia de la piel depende de su estado, la densidad y el área de contacto, la magnitud del voltaje aplicado, la fuerza y ​​​​el tiempo de la corriente. La piel limpia, seca e intacta ofrece la mayor resistencia. Un aumento en el área y densidad de contactos con partes vivas reduce su resistencia. A medida que aumenta el voltaje aplicado, la resistencia de la piel disminuye como resultado de la ruptura de la capa superior. Aumentar la intensidad de la corriente o el tiempo de su flujo también reduce la resistencia eléctrica de la piel debido al calentamiento de su capa superior.
La resistencia de los órganos internos de una persona también es una variable, dependiendo de factores fisiológicos, salud, estado mental. En este sentido, las personas que se hayan sometido a un examen médico especial y no tengan enfermedades de la piel, enfermedades del sistema nervioso cardiovascular, central y periférico y otras enfermedades pueden realizar el mantenimiento de instalaciones eléctricas. Al realizar varios cálculos pero garantizando la seguridad eléctrica, se supone convencionalmente que la resistencia del cuerpo humano es de 1000 ohmios.
La duración de la corriente. Un aumento en la duración de la exposición actual a una persona agrava la gravedad de la lesión debido a una disminución en la resistencia del cuerpo debido a la hidratación de la piel con sudor y un aumento correspondiente en el paso de corriente a través de ella, agotando las defensas del cuerpo que resisten los efectos. de corriente electrica Existe una cierta relación entre los valores permisibles de voltaje de contacto y la intensidad de la corriente para una persona, cuyo cumplimiento garantiza la seguridad eléctrica. El voltaje de contacto es el voltaje entre dos puntos en un circuito de corriente que son tocados simultáneamente por una persona.
Los niveles máximos permitidos de voltaje de contacto y fuerza de corriente por encima de los de liberación se establecen para las rutas de corriente de una mano a la otra y de la mano al pie, GOST 12.1.038-82 “SSBT. Seguridad ELECTRICA. Niveles máximos permisibles de voltajes de contacto”, que para el funcionamiento normal (que no sea de emergencia) de instalaciones eléctricas con una duración de exposición de no más de 10 minutos por día no debe exceder los siguientes valores: con corriente alterna (50 Hz) y continua ( respectivamente, tensión 2 y 8 V, intensidad de corriente respectivamente 0,3 MA).
Cuando se trabaja en empresas alimentarias en condiciones de altas temperaturas (> 250C) y humedad relativa del aire (> 75%), los valores indicados de voltaje de contacto y corrientes deben reducirse 3 veces. En modo de emergencia, es decir, durante el funcionamiento de una instalación eléctrica defectuosa que amenaza con lesiones eléctricas, sus valores se indican en la Tabla. cuatro
A partir de los datos de la Tabla. 4 se deduce que con una corriente alterna con una potencia de C mA y una constante de 15 mA, una persona puede liberarse independientemente de las partes que conducen corriente durante un período de más de 1 s. Estas corrientes se consideran admisibles de forma continua si no existen circunstancias que agraven el peligro.
Tabla 4

Valor estandar

Niveles máximos permisibles, no más, con exposición prolongada a la corriente

Variable (50 Hz)

Constante

El camino actual a través de una persona afecta significativamente el resultado de la lesión, cuyo peligro es especialmente grande si pasa a través de órganos vitales: el corazón, los pulmones y el cerebro.
En el cuerpo humano, la corriente no pasa por la distancia más corta entre los electrodos, sino que se mueve principalmente a lo largo de los flujos de líquido tisular, vasos sanguíneos y linfáticos y las membranas de los troncos nerviosos, que tienen la conductividad eléctrica más alta.
Las rutas de corriente en el cuerpo humano se denominan bucles de corriente. Para lesiones eléctricas con desenlace grave o fatal, los siguientes bucles de corriente son los más característicos: brazo-brazo (40% de los casos), brazo-pierna derecho (20%), brazo-pierna izquierdo (17%), pierna-pierna ( 8%).
Muchos factores ambientales en el entorno de producción afectan significativamente la seguridad eléctrica. En habitaciones húmedas con altas temperaturas, las condiciones para garantizar la seguridad eléctrica son desfavorables, ya que en este caso la termorregulación del cuerpo humano se lleva a cabo principalmente con la ayuda de la sudoración, y esto conduce a una disminución de la resistencia del cuerpo humano. Las estructuras conductoras de metal puestas a tierra aumentan el riesgo de descarga eléctrica debido al hecho de que una persona está conectada casi constantemente a uno de los polos (tierra) de una instalación eléctrica. El polvo conductivo aumenta la posibilidad de contacto humano accidental con partes vivas y tierra.
Según la influencia del entorno, las "Reglas de instalación eléctrica" ​​(PUE) clasifican los locales industriales según el grado de peligro de descarga eléctrica para una persona.
Locales con mayor peligrosidad, caracterizados por la presencia en ellos de alguna de las siguientes características:

  • humedad (la humedad relativa del aire supera el 75% durante mucho tiempo);
  • polvo conductivo que puede depositarse en cables, penetrar en máquinas, dispositivos, etc.;
  • suelos conductores (metálicos, de tierra, de hormigón armado, de ladrillo, etc.);
  • alta temperatura del aire (constante o periódicamente superior a 35 ° C, por ejemplo, salas con secadores, salas de calderas, etc.);
  • la posibilidad de que una persona toque simultáneamente las estructuras metálicas de edificios conectadas a tierra, dispositivos tecnológicos, mecanismos, etc., por un lado, y las cajas metálicas de equipos eléctricos, por otro. Un ejemplo de locales con mayor peligro puede ser la elaboración de cerveza y la producción no alcohólica: departamento de fermentación, departamentos para la preparación de bebidas secas, tiendas de productos terminados; departamentos de secado y elevadores de producción de almidón y jarabe; departamentos de preparación de masa de panaderías.

Locales particularmente peligrosos, caracterizados por la presencia de una de las siguientes características:

  • humedad especial (la humedad relativa del aire es cercana al 100%, el techo, las paredes, el piso y los objetos de la habitación están cubiertos de humedad);
  • ambiente químicamente activo u orgánico (vapores agresivos, gases, líquidos que forman depósitos o moho que destruyen el aislamiento y las partes conductoras de corriente del equipo eléctrico);
  • dos o más señales de locales de alto riesgo al mismo tiempo. Los locales de esta clase, por ejemplo, incluyen departamentos de lavado de botellas, tiendas de embotellado de mezclas, elaboración de jarabe en industrias cerveceras y no alcohólicas; almíbar, cocción, separadores departamentos de producción de almidón y almíbar.

Los locales sin mayor peligrosidad son aquellos en los que no existen señales de los anteriores locales.
Los territorios de ubicación de instalaciones eléctricas exteriores se equiparan a locales especialmente peligrosos.

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