Przechodząc przez ludzkie ciało prąd elektryczny powoduje:

1. działanie termiczne;

2.działanie elektrolityczne;

3. działanie biologiczne.

działanie termiczne objawia się poparzeniami poszczególnych części ciała, rozgrzaniem części ciała.

Działanie elektrolityczne przejawia się w rozkładzie krwi i innych płynów organicznych.

Działanie biologiczne Objawia się podrażnieniem i pobudzeniem żywych tkanek organizmu, któremu towarzyszą mimowolne konwulsyjne skurcze mięśni.

Uraz elektryczny:

1. oparzenia elektryczne;

2. znaki elektryczne;

3.metalizacja skóry;

4. elektroftalmia;

5.uszkodzenia mechaniczne.

Oparzenie elektryczne dzieli się na prąd i łuk. Oparzenie łukowe występuje przy napięciu większym niż 1 kV iz reguły przy temperaturze łuku powyżej 3,5 C. Oparzenie prądowe jest spowodowane przepływem prądu elektrycznego przez ciało człowieka w wyniku kontaktu z żywym część i jest konsekwencją zamiany energii elektrycznej na ciepło.

znaki elektryczne- wyraźnie zaznaczone plamy o szarym lub bladożółtym zabarwieniu na powierzchni skóry narażonej na działanie prądu. Występują w postaci zadrapań, ran, skaleczeń. W większości przypadków są bezbolesne.

Metalizacja skóry - przenikanie do górnych warstw skóry najmniejszych cząstek metalu. Może się to zdarzyć podczas zwarć i rozłączania wyłączników pod obciążeniem.

Elektroftalmia- uszkodzenia oczu spowodowane intensywnym promieniowaniem łuku elektrycznego.

Uszkodzenie mechaniczne powstają w wyniku ostrych mimowolnych konwulsyjnych skurczów mięśni pod wpływem prądu elektrycznego. W rezultacie mogą wystąpić pęknięcia skóry, naczyń krwionośnych i tkanki nerwowej, a także zwichnięcia stawów, a nawet złamania kości. Obrażenia te są poważnymi urazami, które wymagają długotrwałego leczenia.

Czynniki decydujące o ryzyku porażenia prądem elektrycznym.

1. Opór elektryczny ciała człowieka.

2. Wartość różnicy potencjałów w obwodzie elektrycznym.

3. Czas trwania ekspozycji.

4. Droga prądu przez ciało człowieka.

5. Pręt i częstotliwość prądu elektrycznego.

6. Indywidualne właściwości osoby.

7. Warunki środowiskowe.

1. Opór elektryczny ciała ludzkiego.

Największą odporność na prąd elektryczny zapewnia skóra, dlatego opór ciała człowieka determinowany jest głównie przez opór skóry. Opór elektryczny ciała człowieka z suchą, czystą i nienaruszoną skórą, mierzony przy napięciu 20 V, waha się w granicach 3-100 kOhm, a rezystancja warstw wewnętrznych wynosi 300-500 omów. Opór elektryczny ludzkiego ciała jest wielkością złożoną, składa się z czynnej i pojemnościowej, ale z reguły pojemność jest pomijana. Skóra twarzy, szyi, dłoni w okolicy nad dłonią ma najmniejszy opór, szczególnie w okolicach tułowia. Wraz ze wzrostem czasu ekspozycji zmniejsza się opór ludzkiego ciała, ponieważ zwiększa to miejscowe nagrzewanie skóry, co prowadzi do rozszerzenia naczyń krwionośnych i zwiększenia dopływu krwi do tego obszaru, a tym samym do wzrostu pocenia się.

Sensowny prąd- prąd elektryczny, który podczas przechodzenia przez ciało powoduje odczuwalne podrażnienia. Dla prądu przemiennego jest to 0,6-1,5 mA, dla prądu stałego 5-7 mA.

Prąd ciągły- prąd elektryczny, który podczas przechodzenia przez ciało powoduje nieodparte skurcze konwulsyjne. Dla prądu przemiennego jest to 10-15 mA, dla prądu stałego 50-60 mA.

Prąd migotania to prąd elektryczny, który może powodować asynchroniczne skurcze mięśnia sercowego. Prąd progowy dla prądu przemiennego wynosi 100 mA, dla prądu stałego 300 mA. Przy czasie ekspozycji 1-2 sekund na drodze ramię - ramię lub ramię - nogi prąd migotania może osiągnąć 5 A. Więcej niż 5 A nie powoduje migotania serca - następuje natychmiastowe zatrzymanie akcji serca.

5. Rodzaj i częstotliwość prądu elektrycznego.

Prąd stały jest około 4-5 razy bezpieczniejszy niż prąd przemienny. Znacznie mniejsze zagrożenie prądem stałym potwierdza praktyka obsługi instalacji elektrycznych. Przepis ten obowiązuje tylko dla napięć 250-300 V. Jednak największym niebezpieczeństwem jest prąd przemienny o częstotliwości 50-1000 Hz, przy dalszym wzroście częstotliwości niebezpieczeństwo uszkodzenia maleje i całkowicie zanika przy częstotliwości 45- 50kHz.

6. Indywidualne właściwości osoby.

Stwierdzono, że ludzie zdrowi fizycznie i silni łatwiej znoszą porażenia prądem. Zwiększoną podatność na prąd elektryczny mają osoby cierpiące na choroby układu sercowo-naczyniowego, skóry, narządów wydzielania wewnętrznego.

7. Warunki środowiska zewnętrznego.

Wilgoć, przewodzący pył, żrące opary i gazy mają niszczący wpływ na izolację urządzeń elektrycznych. Wpływ prądu na człowieka pogarszają również przewodzące podłogi oraz metalowe i uziemione konstrukcje w pobliżu urządzeń elektrycznych.

Pomieszczenia ze względu na niebezpieczeństwo porażenia prądem dzielą się na:

1) pomieszczenia bez zwiększonego zagrożenia;

2) pomieszczeń o zwiększonym zagrożeniu, które charakteryzują się występowaniem jednego z następujących warunków:

Wilgoć lub przewodzący pył;

podłogi przewodzące;

Wysoka temperatura pokojowa (ponad 35 C);

Możliwość jednoczesnego kontaktu osoby z uziemionymi konstrukcjami metalowymi z jednej strony i metalowymi obudowami urządzeń elektrycznych z drugiej.

3) pomieszczenia szczególnie niebezpieczne – charakteryzują się występowaniem jednego z następujących warunków:

Wilgotność szczególna (wilgotność względna ok. 100%);

Obecność chemicznie aktywnego lub organicznego środowiska;

Jednoczesne występowanie dwóch lub więcej stanów wysokiego ryzyka.

Elektryczność

Według współczesnych koncepcji elektryczność to zespół zjawisk spowodowanych istnieniem, ruchem i oddziaływaniem naładowanych elektrycznie ciał lub cząstek (elektronów, jonów, cząsteczek, ich kompleksów itp.), a prąd elektryczny to uporządkowany i ukierunkowany ruch elektronów , jony. W związku z tym prądu elektrycznego nie można zobaczyć, ale można zobaczyć, poczuć skutki zamiany energii elektrycznej na inne rodzaje energii: światło, ciepło, energię mechaniczną itp., które mogą nie tylko przynieść korzyści, ale także spowodować nieodwracalne szkody jako w wyniku naruszenia zasad korzystania z tego rodzaju energii oraz w sytuacjach awaryjnych o charakterze naturalnym i (lub) antropogenicznym.

Fizyczne parametry prądu elektrycznego są określone przez siłę prądu, jego częstotliwość i rodzaj - AC lub DC.

Czynniki decydujące o wyniku uszkodzenia wstrząs elektryczny

1. Wielkość prądu i napięcia. Prąd elektryczny jako czynnik uszkadzający określa stopień fizjologicznego oddziaływania na człowieka. Napięcie należy traktować jedynie jako czynnik determinujący przepływ danego prądu w określonych warunkach – im większe napięcie dotykowe, tym większy prąd udarowy.

W zależności od stopnia oddziaływania fizjologicznego można wyróżnić następujące szkodliwe prądy:

• 0,8-1,2 mA - próg odczuwalnego prądu (tj. najmniejsza wartość prądu, którą dana osoba zaczyna odczuwać);
• 10-16 mA - prąd progowy nie przepuszczający (łańcuchowy), gdy z powodu konwulsyjnego skurczu rąk osoba nie może samodzielnie uwolnić się od części przewodzących prąd; może powodować uduszenie elektryczne - konwulsyjne skurcze mięśni oddechowych w fazie wydechu;
• 100 mA - powoduje migotanie komór serca. W takim przypadku należy pamiętać, że prawdopodobieństwo uderzenia takim prądem wynosi 50% przy czasie jego oddziaływania co najmniej 0,5 s.

Prąd przemienny od 100 mA do 5 A przy częstotliwości 50 Hz i prąd stały od 300 mA do 5 A działają bezpośrednio na mięsień sercowy, co jest bardzo zagrażające życiu, ponieważ po jednej lub dwóch sekundach od momentu zwarcia obwodu tego prąd jest zamknięty, migotanie może wystąpić przez osobę - rozproszone, arytmiczne i nieskoordynowane skurcze poszczególnych grup włókien mięśniowych komór serca z częstotliwością ponad 300 skurczów na minutę. W tym stanie serce przestaje pełnić swoje funkcje pompujące, a dopływ krwi do całego organizmu ustaje.

Prąd większy niż 5 A z reguły nie powoduje migotania serca. Przy dalszym wzroście siły prądu nabiera właściwości defibrylujących, ale powoduje naruszenie funkcji ośrodkowego układu nerwowego i zatrzymanie oddechu pochodzenia ośrodkowego.

• 2. Czas trwania bieżącej ekspozycji. Ustalono, że porażenie prądem elektrycznym jest możliwe tylko w stanie całkowitego spoczynku serca ludzkiego, gdy nie ma kompresji (skurczu) ani relaksacji (rozkurczu) komór serca i przedsionków. Dlatego przy krótkim czasie ekspozycji na prąd może on nie pokrywać się z fazą całkowitego rozluźnienia, jednak wszystko, co zwiększa tempo pracy serca, zwiększa prawdopodobieństwo zatrzymania krążenia podczas porażenia prądem elektrycznym o dowolnej długości. Do takich powodów należą: zmęczenie, pobudzenie, głód, pragnienie, strach, spożywanie alkoholu, narkotyków, niektórych narkotyków, palenie tytoniu, choroby itp.
• 3. odporność organizmu. Wartość nie jest stała, zależy od konkretnych warunków, waha się od kilkuset omów do kilku megaomów. W przypadku wystawienia na działanie napięcia o częstotliwości sieciowej 50 Hz, rezystancja ludzkiego ciała jest wielkością czynną, składającą się z elementów wewnętrznych i zewnętrznych. Wewnętrzny opór wszystkich ludzi jest w przybliżeniu taki sam i wynosi 600-800 omów. Różne części ludzkiego ciała i tkanki mają różną odporność na prąd: kości -
• 200 000 omów; chrząstka - 50 000 omów; mięśnie - 1500 omów; wątroba - 900 omów; błony śluzowe - 100 omów.

Skóra ma dużą rezystancję - 10 000-20 000 Ohm, szczególnie gruba i sucha skóra na dłoniach i podeszwach - 2 MΩ.

Z tego możemy wywnioskować, że wynik urazu, ceteris paribus, zależy od miejsca przyłożenia prądu.

Odporność organizmu nie jest wartością stałą: w warunkach wysokiej wilgotności zmniejsza się 12-krotnie, w wodzie - 25-krotnie, gwałtownie zmniejsza jego przyswajanie alkoholu.

4. Obecna siła. Siła prądu jest określona przez stosunek napięcia i rezystancji ciała, przez które przepływa (/ = U/R).

Sucha skóra ma rezystancję 0,1-2 MΩ, podczas gdy wilgotna skóra ma rezystancję 1 kΩ. Tak więc prąd o tym samym napięciu, np. 127 V, może w pewnych warunkach (suchość skóry) nie powodować poważnych uszkodzeń (lekkie mrowienie), aw innych (mokra skóra, wilgotna podłoga) - prowadzić do śmierci z powodu migotania komór. Natężenie prądu w pierwszym przypadku wyniesie 1,27 mA, aw drugim - 127 mA.

Przy wzroście napięcia powyżej 500 V wartość rezystancji skóry nie ma już znaczenia, ponieważ w punkcie styku następuje „przebicie” skóry, pojawiają się „ślady” prądu.

Prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz, powszechny w przemyśle i życiu codziennym, jest bardziej niebezpieczny niż prąd stały o tym samym napięciu. Przepis ten dotyczy prądów do 500 V. Przy danym napięciu niebezpieczeństwo obu rodzajów prądu jest wyrównane, a przy napięciach powyżej 500 V prąd stały jest bardziej niebezpieczny niż prąd przemienny.

Ścieżka („pętla”) prądu przez ludzkie ciało. Badając wypadki związane z oddziaływaniem prądu elektrycznego, przede wszystkim okazuje się, w którą stronę płynął prąd. Prąd przy wejściu do ciała rozgałęzia się, główna ilość energii elektrycznej pędzi w linii prostej od anody do katody. Osoba może dotykać części przewodzących prąd (lub nieprzewodzących prądu części metalowych, które mogą być pod napięciem) różnymi częściami ciała. Stąd różnorodność możliwe sposoby aktualny. Najbardziej prawdopodobne trasy to:

• „ręka - ręka” (40% przypadków porażki);
• „prawa ręka - nogi” (20%);
• „lewa ręka – nogi” (17%);
• „obie ręce - nogi” (12%);
• „noga - noga” (6%);
• „głowa - nogi” (5%).

Wszystkie pętle, z wyjątkiem pętli „noga - noga”, nazywane są pętlami „dużymi” lub „pełnymi”, ponieważ prąd obejmuje obszar serca. W takich przypadkach 8-12% całkowitego prądu przepływa przez serce. Pętla „noga - noga” nazywana jest „małą”, tylko 0,4% całkowitego prądu przepływa przez serce. Pętla ta występuje, gdy człowiek znajdzie się w strefie rozprzestrzeniania się prądu, spadając pod napięciem skokowym.

Krok to napięcie między dwoma punktami ziemi, spowodowane rozchodzeniem się prądu w ziemi, przy jednoczesnym dotknięciu ich stopami osoby. W tym przypadku im szerszy krok, tym więcej prądu przepływa przez nogi. Taki tor prądu nie stwarza bezpośredniego zagrożenia życia, jednak pod jego wpływem człowiek może upaść, a tor przepływu prądu stanie się zagrożeniem dla życia. W celu ochrony przed napięciem krokowym stosuje się dodatkowe środki ochrony - buty dielektryczne, maty dielektryczne. W przypadku, gdy użycie tych środków nie jest możliwe, należy opuścić strefę rozrzutu tak, aby odległość między stopami stojącymi na podłożu była jak najmniejsza – małymi krokami. Bezpieczne jest także poruszanie się po suchej desce i innych suchych, nieprzewodzących przedmiotach.

Wpływ prądu na organizm człowieka pod względem charakteru i skutków uszkodzenia zależy od następujących czynników:

• aktualne wartości;
• czas trwania bieżącej ekspozycji;
• częstotliwość i rodzaj prądu;
• zastosowane napięcie;
• odporność ludzkiego ciała;
• ścieżki przepływu prądu przez ciało ludzkie;
• stan zdrowia ludzi;
• czynnik uwagi.

Wynik porażenia prądem jako całości zależy od ilości energii „pochłoniętej” przez ciało przepływu prądu elektrycznego.
Ilość prądu przepływającego przez ludzkie ciało zależy od napięcia, dotyku i oporu ludzkiego ciała.

I H \u003d U PR / R H

Opór ludzkiego ciała jest wartością nieliniową, zależną od wielu czynników: od odporności skóry (sucha, mokra, czysta, zniszczona itp.); od wielkości prądu i przyłożonego napięcia; na czas przepływu prądu.

Górna warstwa rogowa skóry ma największy opór:

• z usuniętą warstwą rogową naskórka RF= 600-800 omów;
• dla suchej, nieuszkodzonej skóry RF= 10-100 kiloomów;
• z nawilżoną skórą RF= 1000 omów.

Zgodnie z decyzją IEC (Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej) w obliczeniach zapewniających ochronę przed porażeniem prądem przyjmuje się rezystancję człowieka równą 1 kOhm, tj. RF= 1000 omów.

Wraz ze wzrostem prądu przepływającego przez osobę jego opór maleje, ponieważ. jednocześnie wzrasta nagrzewanie skóry i nasila się pocenie. Z tego samego powodu spadek RF wraz ze wzrostem czasu trwania przepływu prądu. Im wyższe przyłożone napięcie, tym większy prąd przepływający przez osobę i tym szybciej zmniejsza się rezystancja ludzkiej skóry.

Okazuje się, że tkanka biologiczna reaguje na stymulację elektryczną tylko w momencie zwiększania lub zmniejszania prądu.

Prąd stały, jako niezmienny w czasie pod względem wielkości i napięcia, jest odczuwalny tylko w momentach włączania i wyłączania ze źródła. Zwykle jego działanie jest termiczne (przy długotrwałym użytkowaniu). Przy wysokim napięciu może powodować elektrolizę tkanek i krwi. Według wielu badaczy prąd stały do ​​450 V jest mniej niebezpieczny niż prąd przemienny o tym samym napięciu.
Większość badaczy doszła do wniosku, że prąd przemienny o przemysłowej częstotliwości 50-60 Hz jest najbardziej niebezpieczny dla organizmu.

Jest to wyjaśnione w następujący sposób. Gdy do komórki zostanie przyłożony prąd stały, cząstki substancji wewnątrzkomórkowej są dzielone na jony o różnych znakach, które pędzą do zewnętrznej powłoki komórki. Jeśli na komórkę działa prąd o zmiennej częstotliwości, to po zmianach biegunów prądu przemiennego jony będą się poruszać w jednym lub drugim kierunku. Przy określonej częstotliwości prądu jony będą miały czas na pokonanie podwójnej szerokości komórki (tam iz powrotem). Częstotliwość ta odpowiada największym zaburzeniom komórki i naruszeniu jej funkcji biochemicznych (50-60 Hz).

Wraz ze wzrostem częstotliwości prądu przemiennego zmniejsza się amplituda oscylacji jonów, aw tym przypadku dochodzi do mniejszego naruszenia funkcji biochemicznych komórki. Przy częstotliwości około 500 kHz zmiany te już nie występują. Tutaj oparzenia termicznymi skutkami prądu są niebezpieczne dla ludzi.

Okazuje się, że prąd w ludzkim ciele niekoniecznie płynie najkrótszą drogą. Najbardziej niebezpieczne jest przejście prądu przez narządy oddechowe i serce wzdłuż osi podłużnej (od głowy do stóp).

Część całkowitego prądu przepływającego przez serce:

• ścieżka ręka - ręka - 3,3% całkowitego prądu;
• ścieżka lewa ręka - nogi - 3,7% całkowitego prądu;
• ścieżka prawa ręka - nogi - 6,7% całkowitego prądu;
• noga ścieżki - noga - 0,4% całkowitego prądu.

Wynik uszkodzenia po wystawieniu na działanie prądu elektrycznego zależy od psychicznego i kondycja fizyczna osoba.

Z chorobami serca, tarczycy itp. osoba jest poddawana silniejszej porażce przy niższych wartościach prądu, tk. w tym przypadku zmniejsza się opór elektryczny ludzkiego ciała i zmniejsza się ogólna odporność organizmu na bodźce zewnętrzne. Zauważono np., że dla kobiet wartości progowe prądów są około 1,5 razy niższe niż dla mężczyzn. Wynika to z cieńszej skóry kobiet.

Podczas używania napojów alkoholowych spada opór ludzkiego ciała, zmniejsza się opór ludzkiego ciała i uwagi. Skutki porażki stają się coraz poważniejsze.

Przy skupieniu uwagi odporność ciała wzrasta, a prawdopodobieństwo uszkodzenia jest nieco zmniejszone.

Wpływ na organizm. Czynniki decydujące o ryzyku porażenia prądem elektrycznym

Wraz ze wzrostem zasilania przedsiębiorstw chemicznych wzrasta liczba osób mających kontakt ze sprzętem elektrycznym, oprzyrządowaniem, urządzeniami oświetleniowymi itp. Ponieważ prawie wszyscy pracownicy mogą mieć kontakt z przedsiębiorstwami z instalacjami elektrycznymi działającymi pod napięciem do 1000 V, możliwość zwiększa się ryzyko porażenia prądem elektrycznym, zwłaszcza jeśli sprzęt elektryczny jest wadliwy lub eksploatowany niezgodnie z „Przepisami dotyczącymi instalacji elektrycznych” (PUE).

Ponadto niebezpieczeństwo porażenia prądem różni się od innych zagrożeń przemysłowych (substancje toksyczne, nagrzane powierzchnie, hałas itp.) tym, że człowiek nie jest w stanie wykryć go zdalnie bez specjalnych przyrządów pomiarowych.

Jeśli chodzi o instalacje działające pod napięciem powyżej 1000 V, to z reguły są one albo ogrodzone, albo pracują z nimi osoby ze specjalnym przeszkoleniem.

Podczas przechodzenia przez ludzkie ciało prąd elektryczny ma następujące rodzaje skutków:

1. termiczne - oparzenia, ogrzewanie naczyń krwionośnych, nerwów;
2. elektrolityczny - rozkład krwi i płynu limfatycznego, t. istotna zmiana ich właściwości fizykochemicznych;
3. biologiczne - podrażnienie i pobudzenie żywych tkanek organizmu, któremu towarzyszą mimowolne drgawki mięśni ciała, serca, płuc, co prowadzi do zakłócenia lub całkowitego ustania czynności poszczególnych narządów, układu oddechowego i krążenia.

Skutki te prowadzą do dwóch rodzajów urazów: porażenia prądem elektrycznym – wyraźnie zaznaczone miejscowe zmiany chorobowe ciała (oparzenia, znamiona elektryczne, złuszczanie skóry, uszkodzenia mechaniczne, elektroftalmia) oraz porażenia prądem elektrycznym – urazu elektrycznego spowodowanego odruchowym działaniem prądu elektrycznego, tj. z. działanie na ośrodkowy układ nerwowy, w wyniku czego może dojść do porażenia dotkniętych narządów.

Statystyki urazów pokazują, że spośród wszystkich zarejestrowanych przypadków porażenia prądem z utratą zdolności do pracy na dłużej niż 3 dni, a także zgonów, 19% to urazy elektryczne, 26% to porażenia prądem, a 55% to zmiany mieszane.

Oparzenie elektryczne lub kontaktowe - wynik działania termicznego prądu w miejscu styku z nieizolowanymi częściami przewodzącymi prąd; może być powierzchniowy (typowy dla prądów o częstotliwości przemysłowej do 100 Hz) lub wewnętrzny (dla prądów o częstotliwości dziesiątek i setek kHz). Ilość ciepła uwalnianego w tkance ludzkiej w tym przypadku określa prawo Joule'a-Lenza (w J)

Q=IchRcht, (8.1)

gdzie Ich jest siłą prądu przepływającego przez ludzkie ciało. A; Rh to opór ludzkiego ciała. Om; t - czas przepływu prądu, s.

Wyróżnia się cztery stopnie oparzenia: I – zaczerwienienie skóry, II – powstawanie pęcherzy na powierzchni skóry, III – zwęglenie skóry, IV – zwęglenie tkanki podskórnej, mięśni. Oparzeń elektrycznych nie należy utożsamiać z termicznymi, np. oparzeniami podmuchem elektrycznym, których temperatura w kanale może osiągnąć 4000°C (są one typowe dla instalacji o napięciach powyżej 1000 V).

Znaki elektryczne - wyraźnie zaznaczone plamy koloru szarego lub jasnożółtego o średnicy 1 mm; specyficzna zmiana chorobowa spowodowana, zdaniem wielu badaczy, mechanicznym i chemicznym działaniem prądu; powstają w kontakcie z częściami przewodzącymi prąd, są bezbolesne i znikają z czasem.

Metalizacja skóry - uszkodzenie skóry w wyniku wnikania w nią najmniejszych cząstek stopionego metalu. Z biegiem czasu dotknięta skóra znika, obszar staje się normalny, a ból znika.

Uszkodzenie mechaniczne jest wynikiem ostrych, mimowolnych, konwulsyjnych skurczów mięśni pod wpływem prądu, w wyniku których możliwe są pęknięcia skóry, naczyń krwionośnych, nerwów, zwichnięcia stawów.

Porażenie prądem obserwuje się przy długotrwałym narażeniu na mały prąd (do kilkuset miliamperów) i z reguły przy napięciu do 1000 V. Istnieją cztery stopnie wstrząsu: I - konwulsyjne skurcze mięśni bez utraty przytomności ; II - to samo, ale z utratą przytomności; III - utrata przytomności, naruszenie czynności serca i oddychania; IV – śmierć kliniczna, czyli brak krążenia i oddychania.

Ciężkość urazów elektrycznych zależy od wielu czynników: siły płynącego prądu, drogi jego przepływu, wielkości i rodzaju napięcia, oporu elektrycznego ciała człowieka, czasu przepływu prądu, a także zdrowia i indywidualnych cech osoby, środowiska itp.

Wielkość prądu przepływającego przez ludzkie ciało jest głównym czynnikiem, od którego zależy wynik uszkodzenia. Najmniejsza wartość odczuwalnego prądu, która zależy od rodzaju prądu, stanu osoby, rodzaju jej włączenia do obwodu, nazywana jest progowym odczuwalnym prądem. Dla częstotliwości przemysłowej 50 Hz jej średnia wartość wynosi 1 mA.

Wraz ze wzrostem natężenia prądu do 10 ... 15 mA w mięśniach dłoni pojawiają się bolesne skurcze, więc osoba nie jest w stanie kontrolować ich działania i samodzielnie uwolnić się od zaciśniętego w dłoni przewodnika (elektrody). Wartość prądu 10 mA nazywana jest progowym prądem braku wyzwolenia.

Przy natężeniu prądu 25 ... 50 mA dochodzi do silnego skurczu mięśni oddechowych klatki piersiowej, oddychanie staje się trudne lub zatrzymuje się. Prawdopodobieństwo uszkodzenia układu oddechowego w dużej mierze zależy od czasu przepływu prądu przez organizm.

Dalszy wzrost prądu do 100 mA może spowodować migotanie komór serca, w którym następuje ich chaotyczny skurcz i krążenie krwi jest zaburzone lub całkowicie zatrzymane, czyli następuje śmierć kliniczna. Niebezpieczeństwo migotania polega na tym, że serce człowieka nie jest w stanie samodzielnie wyjść z tego stanu i przywrócić czynności: konieczna jest pilna pierwsza pomoc - sztuczne oddychanie i zewnętrzny (pośredni) masaż serca.

W przeciwnym razie po 5 ... 6 minutach neurony kory mózgowej zaczną obumierać, a śmierć kliniczna zamienia się w biologiczną. W rezultacie zarówno w kraju, jak i za granicą prąd o natężeniu 100 mA jest uważany za śmiertelny.

Droga jego przejścia w ciele człowieka („pętla” prądu) ma istotny wpływ na wynik porażenia prądem elektrycznym. W literaturze opisano 15 torów, jednak najbardziej prawdopodobne są tory przepływu prądu: ramię – ramię (do 40%), prawe ramię – nogi (do 20%), noga – noga. W tym przypadku przez ludzkie serce przepływa od 0,4 do 7% całkowitego prądu.

Indywidualne cechy organizmu – np. stan zdrowia, rozwój fizyczny, waga, gotowość do pracy z instalacjami elektrycznymi („czynnik uwagi”) – również wpływają na przebieg uszkodzenia. Ustalono, że osoby o zwiększonej pobudliwości, chorobach układu sercowo-naczyniowego, narządach wydzielania wewnętrznego mają zwiększoną wrażliwość na działanie prądu elektrycznego.

Rodzaj i częstotliwość prądu mają kluczowe znaczenie w przypadku urazu. Ustalono, że prąd przemienny o częstotliwości przemysłowej 50 ... 60 Hz jest 4 ... 5 razy bardziej niebezpieczny niż prąd stały. Prądy o częstotliwości 400...500 kHz ns nie podrażniają tkanek i nie powodują porażenia prądem. Jednak prądy te mają efekt termiczny.

Bardzo istotny wpływ na wielkość prądu przepływającego przez ciało człowieka ma całkowity opór elektryczny jego ciała, który przy suchej, nienaruszonej skórze może zmieniać się w bardzo szerokim zakresie: od 103 do 105 omów, a czasami więcej.

Jest to wartość nieliniowa i zależy od wielu czynników: stanu skóry (sucha, wilgotna, czysta, uszkodzona), gęstości i powierzchni styku z częściami przewodzącymi prąd, siły przepływającego prądu i przyłożone napięcie, czas ekspozycji na prąd.

Najwyższy opór elektryczny w ludzkim ciele ma górna warstwa rogowa naskórka (naskórek) o grubości 0,05 ... 0,2 mm, składająca się z martwych komórek wypełnionych powietrzem. Po usunięciu warstwy rogowej opór narządów wewnętrznych, niezbędnych dla człowieka, nie przekracza 800 ... 1000 omów. Dlatego przy obliczaniu warunków bezpieczeństwa elektrycznego człowieka przyjmuje się, że jego całkowity opór elektryczny Rch jest równy 1000 omów.

Znając opór elektryczny ludzkiego ciała i przedział niebezpiecznych dla niego prądów, można określić przedział niebezpiecznych napięć. Tak więc dla regulowanych wartości progowego prądu nie zwalniającego 10 mA i Rch = 1000 Ohm bezpieczne napięcie będzie wynosić Ubez = RchIch = 10 V.

Środowisko i sytuacja w pomieszczeniu mogą wzmocnić lub osłabić działanie prądu elektrycznego, ponieważ znacząco wpływają na rezystancję ludzkiego ciała, izolację części przewodzących prąd. Zgodnie z tym istnieje pewna klasyfikacja pomieszczeń według niebezpieczeństwa porażenia prądem. Pomieszczenia przemysłowe i domowe są podzielone na trzy klasy: 1 - bez zwiększonego zagrożenia, 2 - ze zwiększonym zagrożeniem; 3 - szczególnie niebezpieczne.

Pomieszczenia bez podwyższonego zagrożenia to pomieszczenia suche (wilgotność względna nie przekracza 60%), wolne od kurzu, o normalnej temperaturze i ocieplonych podłogach (parkiet, linoleum itp.). Mogą to być lokale biurowe, lokale QCD, małe laboratoria, niektóre magazyny do przechowywania stałych materiałów polimerowych i wyrobów gotowych.

Do pomieszczeń o zwiększonym zagrożeniu należą: wilgotne, w których wilgotność względna powietrza przez długi czas przekracza 75%, ale nie osiąga 100%; gorący, w którym temperatura powietrza przez długi czas przekracza 30 ° C; pylących, w których wydzielają się przewodzące pyły procesowe w ilości wystarczającej do wniknięcia pod obudowy urządzeń elektrycznych, osadzając się na przewodach, co spowoduje powstanie obwód elektryczny do upływu niebezpiecznych prądów (kurz może być również nieprzewodzący); pomieszczenia z podłogami przewodzącymi - metalowymi, ziemnymi, żelbetowymi, ceglanymi, ksylolitowymi itp. (eliminacja przejściowego oporu między człowiekiem a ziemią); pomieszczenia, w których możliwy jest jednoczesny kontakt z jednej strony z uziemionymi obudowami urządzeń technologicznych, metalowymi konstrukcjami budynków itp., az drugiej strony z metalowymi obudowami urządzeń elektrycznych lub części przewodzących prąd. Takie pomieszczenia obejmują obszary maszyn do formowania wtryskowego, magazyny do przechowywania i obszary do zawieszania składników przewodzących prąd elektryczny (na przykład wiszącej sadzy) itp.

Do pomieszczeń szczególnie niebezpiecznych zalicza się: pomieszczenia szczególnie wilgotne, w których wilgotność względna powietrza jest bliska 100%, a w takich pomieszczeniach ściany, podłoga, sufit i znajdujące się w nich przedmioty są pokryte wilgocią: ze środowiskiem aktywnym chemicznie, gdzie , zgodnie z warunkami produkcji, zawarte są gazy, opary lub tworzą się osady, które niszczą izolację lub części pod napięciem urządzeń elektrycznych; pomieszczenia, w których występują jednocześnie dwa lub więcej czynników zwiększonego zagrożenia.

Do takich pomieszczeń należą pomieszczenia do impregnacji materiałów polimerowych, pralni chemicznej form, galwanizernie do metalizacji tworzyw sztucznych, klejarnie, prysznice itp.

Niebezpieczeństwo porażenia prądem elektrycznym człowieka jest określone przez czynniki elektryczne (napięcie, siła, rodzaj i częstotliwość prądu, opór elektryczny osoby) i nieelektryczne (indywidualne cechy osoby, czas trwania prądu i jego droga przez osobę), a także stan środowiska.
czynniki elektryczne. Siła prądu jest głównym czynnikiem określającym stopień uszkodzenia człowieka iw zależności od tego ustala się kategorie oddziaływania: progowy prąd odczuwalny, progowy prąd nie przepuszczający i progowy prąd migotania.
Prąd elektryczny o najmniejszej sile, który powoduje podrażnienie człowieka, nazywany jest progowym prądem odczuwalnym. Człowiek zaczyna odczuwać działanie prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz, o średnim natężeniu około 1,1 mA i prądu stałego około 6 mA. Jest to odczuwane jako łagodne swędzenie i lekkie mrowienie, gdy prąd przemienny lub stałe ogrzewanie skóry.
Prąd progowy odczuwalny, oddziałujący na człowieka, może być pośrednią przyczyną wypadku, powodując mimowolne błędne działania, pogarszające zaistniałą sytuację (praca na wysokości, w pobliżu przewodzących prąd, ruchomych części itp.).
Wzrost nadprogowego prądu odczuwalnego powoduje skurcze mięśni i ból u człowieka. Tak więc, przy prądzie przemiennym 10-15 mA i stałym 50-80 mA, osoba nie jest w stanie pokonać skurczów mięśni, rozluźnić ręki dotykającej części przewodzącej prąd, wyrzucić drut i znaleźć się, jak to były przykute do części przewodzącej prąd. Taki prąd nazywany jest prądem progowym nie przepuszczającym.
Przekroczenie jej prądu nasila konwulsyjne skurcze mięśni i odczucia bólowe, rozprzestrzeniając je na duży obszar ciała. Utrudnia to oddychanie klatki piersiowej, powodując zwężenie naczyń krwionośnych, co prowadzi do wzrostu ciśnienia krwi i zwiększenia obciążenia serca. Prąd przemienny 80-100 mA i prąd stały 300 mA bezpośrednio wpływają na mięsień sercowy, a po 1-3 sekundach od początku jego ekspozycji następuje migotanie serca. W rezultacie krążenie krwi zatrzymuje się i następuje śmierć. Prąd ten nazywany jest prądem migotania, a jego najmniejsza wartość progowym prądem migotania. Prąd przemienny o natężeniu 100 mA lub większym powoduje natychmiastową śmierć z powodu porażenia serca. Im większa wartość prądu przepływającego przez człowieka, tym większe niebezpieczeństwo obrażeń, ale zależność ta jest niejednoznaczna, ponieważ niebezpieczeństwo obrażeń zależy również od wielu innych czynników, w tym nieelektrycznych.
Rodzaj i częstotliwość prądu. Przy napięciach do 250-300 V prąd stały i przemienny o tej samej sile mają różny wpływ na człowieka. Ta różnica znika przy wyższych napięciach.
Najbardziej niekorzystny jest prąd przemienny o częstotliwości przemysłowej 20-100 Hz. Wraz ze wzrostem lub spadkiem poza te granice wartości prądu nie przepuszczającego rosną, a przy częstotliwości równej zeru (prąd stały) stają się około 3 razy większe.
Oporność obwodu ludzkiego na prąd elektryczny. Opór elektryczny obwodu ludzkiego (Rch) jest równoważny z całkowitym oporem kilku elementów połączonych szeregowo: ciała ludzkiego r łącznie z prętem odzieżowym (w przypadku dotknięcia przez część ciała chronioną przez ubranie), butów r oraz powierzchnia nośna

R h \u003d r włącznie. +r od +r obr +r op

Z równości możemy wywnioskować: zdolność izolacyjna podłóg i butów ma ogromne znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa ludzi przed porażeniem prądem.
Indywidualna odporność organizmu człowieka. Opór elektryczny ludzkiego ciała jest integralną częścią, gdy jest on włączony do obwodu elektrycznego. Skóra ma największy opór elektryczny, a zwłaszcza jej górna warstwa rogowa, która jest pozbawiona naczyń krwionośnych. Rezystancja skóry zależy od jej stanu, gęstości i powierzchni styków, wielkości przyłożonego napięcia, siły i czasu przepływu prądu. Czysta, sucha, nieuszkodzona skóra zapewnia największą odporność. Zwiększenie powierzchni i gęstości styków z częściami pod napięciem zmniejsza jego rezystancję. Wraz ze wzrostem przyłożonego napięcia rezystancja skóry maleje w wyniku przebicia warstwy wierzchniej. Zwiększenie natężenia prądu lub czasu jego przepływu zmniejsza również opór elektryczny skóry na skutek nagrzewania się jej górnej warstwy.
Odporność narządów wewnętrznych człowieka jest również zmienną zależną od czynników fizjologicznych, stanu zdrowia, stanu psychicznego. W tym zakresie osoby, które przeszły specjalne badania lekarskie i nie mają chorób skóry, chorób układu krążenia, ośrodkowego i obwodowego układu nerwowego oraz innych chorób, mogą obsługiwać instalacje elektryczne. Podczas przeprowadzania różnych obliczeń, ale przy zapewnieniu bezpieczeństwa elektrycznego, przyjmuje się umownie, że rezystancja ludzkiego ciała wynosi 1000 omów.
Czas trwania prądu. Wydłużenie czasu trwania ekspozycji na prąd na osobę pogarsza ciężkość uszkodzenia z powodu zmniejszenia odporności organizmu na nawilżanie skóry potem i odpowiedni wzrost przepływającego przez nią prądu, wyczerpując mechanizmy obronne organizmu, które opierają się skutkom prądu elektrycznego. Istnieje pewna zależność między dopuszczalnymi wartościami napięcia kontaktowego a natężeniem prądu dla osoby, której przestrzeganie zapewnia bezpieczeństwo elektryczne. Napięcie dotykowe to napięcie między dwoma punktami w obwodzie prądowym, które są jednocześnie dotykane przez osobę.
Maksymalne dopuszczalne poziomy napięcia styku i natężenia prądu powyżej zwalniających są ustawione dla ścieżek prądowych od jednej ręki do drugiej i od ręki do stopy, GOST 12.1.038-82 „SSBT. Bezpieczeństwo elektryczne. Maksymalne dopuszczalne poziomy napięć dotykowych”, które przy normalnej (nieawaryjnej) pracy instalacji elektrycznych przy czasie ekspozycji nie dłuższym niż 10 minut dziennie nie powinny przekraczać następujących wartości: przy prądzie przemiennym (50 Hz) i stałym ( odpowiednio napięcie 2 i 8 V, natężenie prądu odpowiednio 0,3 MA).
Podczas pracy w zakładach spożywczych w warunkach wysokich temperatur (> 250C) i względnej wilgotności powietrza (> 75%) wskazane wartości napięć i prądów stykowych należy zmniejszyć 3-krotnie. W trybie awaryjnym, tj. Podczas pracy wadliwej instalacji elektrycznej, która grozi porażeniem prądem, ich wartości podano w tabeli. 4.
Z danych w tabeli. 4 wynika, że ​​​​przy prądzie przemiennym o mocy C mA i stałej 15 mA osoba może samodzielnie uwolnić się od części przewodzących prąd na okres dłuższy niż 1 s. Prądy te uważa się za dopuszczalne w sposób ciągły, jeżeli nie zachodzą okoliczności zwiększające zagrożenie.
Tabela 4

	Standaryzowana wartość	Maksymalne dopuszczalne poziomy, nie więcej, przy dłuższej ekspozycji na prąd
Zmienna (50 Hz)
Stały

Obecna ścieżka przez osobę znacząco wpływa na wynik zmiany, której niebezpieczeństwo jest szczególnie duże, jeśli przechodzi przez ważne narządy: serce, płuca i mózg.
W organizmie człowieka prąd nie przepływa przez najkrótszą odległość między elektrodami, ale porusza się głównie wzdłuż przepływu płynu tkankowego, naczyń krwionośnych i limfatycznych oraz błon pni nerwowych, które mają największą przewodność elektryczną.
Ścieżki prądowe w ludzkim ciele nazywane są pętlami prądowymi. W przypadku urazów elektrycznych ze skutkiem ciężkim lub śmiertelnym najbardziej charakterystyczne są następujące pętle prądowe: ręka-ramię (40% przypadków), prawa ręka-nogi (20%), lewa ręka-nogi (17%), noga-noga ( 8%).
Wiele czynników środowiskowych w środowisku produkcyjnym znacząco wpływa na bezpieczeństwo elektryczne. W wilgotnych pomieszczeniach o wysokich temperaturach warunki zapewnienia bezpieczeństwa elektrycznego są niekorzystne, ponieważ w tym przypadku termoregulacja ciała ludzkiego odbywa się głównie za pomocą pocenia się, co prowadzi do zmniejszenia oporu ludzkiego ciała. Uziemione metalowe konstrukcje przewodzące zwiększają ryzyko porażenia prądem elektrycznym ze względu na fakt, że człowiek jest prawie stale podłączony do jednego z biegunów (masy) instalacji elektrycznej. Pył przewodzący zwiększa możliwość przypadkowego kontaktu człowieka z częściami pod napięciem i ziemią.
W zależności od wpływu środowiska „Zasady instalacji elektrycznych” (PUE) klasyfikują obiekty przemysłowe według stopnia zagrożenia porażeniem elektrycznym człowieka.
Pomieszczenia o zwiększonym niebezpieczeństwie, charakteryzujące się obecnością w nich jednej z następujących cech:

• zawilgocenie (wilgotność względna powietrza przez długi czas przekracza 75%);
• przewodzący pył, który może osadzać się na przewodach, wnikać do maszyn, urządzeń itp.;
• podłogi przewodzące (metalowe, ziemne, żelbetowe, ceglane itp.);
• wysoka temperatura powietrza (stale lub okresowo przekraczająca 35°C np. pomieszczenia z suszarniami, kotłownie itp.);
• możliwość jednoczesnego dotykania przez osobę metalowych konstrukcji budynków połączonych z ziemią, urządzeń technologicznych, mechanizmów itp. z jednej strony oraz metalowych obudów urządzeń elektrycznych z drugiej strony. Przykładem pomieszczeń o zwiększonym zagrożeniu może być browarnictwo i produkcja bezalkoholowa – dział fermentacji, działy przygotowania suchych napojów, sklepy z wyrobami gotowymi; wydziały suszarni i elewatorów produkcji skrobi i syropów; działy przygotowania ciasta w piekarniach.

Pomieszczenia szczególnie niebezpieczne, charakteryzujące się obecnością jednej z następujących cech:

• szczególna wilgoć (wilgotność względna powietrza jest bliska 100%, sufit, ściany, podłoga i przedmioty w pomieszczeniu są pokryte wilgocią);
• środowisko aktywne chemicznie lub organiczne (agresywne opary, gazy, ciecze tworzące osady lub pleśnie niszczące izolację i części przewodzące prąd urządzeń elektrycznych);
• jednocześnie dwa lub więcej znaków wskazujących na lokal wysokiego ryzyka. Pomieszczenia tej klasy obejmują na przykład myjnie butelek, rozlewnie mieszanek, warzenie syropów w przemyśle piwnym i bezalkoholowym; wydziały produkcji syropów, gotowania, separatorów skrobi i syropów.

Pomieszczenia bez zwiększonego zagrożenia to takie, w których nie ma śladów powyższych pomieszczeń.
Terytoria lokalizacji zewnętrznych instalacji elektrycznych są utożsamiane z pomieszczeniami szczególnie niebezpiecznymi.

Pomocna informacja: