Действие электрического тока на организм человека

Условия и причины электротравм

Электротравмы возникают в результате действия технического

или атмосферного электрического тока. Количество электротравм на

производстве сравнительно невелико (2-3 %) в общем количестве

производственных травм. Однако с летальным исходом они

составляют 12-15 % всех случаев, что в 10-15 раз превышает

смертность от других травм.

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает на

него термическое, электролитическое и биологическое действие.

Термическое действие тока проявляется в нагреве и ожогах

отдельных участков тела, электролитическое

–

в разложении

(нарушении химсостава) крови и других органических жидкостей.

Биологическое действие тока связано с раздражением и возбуждением

живых

тканей

организма,

что

сопровождается

судорожным

сокращением мышц и может вызвать прекращение деятельности

органов кровообращения и дыхания.

Указанные действия тока могут привести к двум видам

поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

К электрическим травмам относятся: электрические ожоги,

электрические знаки (омертвление кожи), электрометаллизация кожи,

электрофальмия

(воспаление

наружных

оболочек

глаз)

и

механические повреждения.

При электрических ударах исход воздействия тока на человека

может быть различным – от легкого судорожного сокращения мышц

пальцев руки до смертельного поражения, связанного с прекращением

работы сердца или легких. Степень поражения при электрических

ударах характеризуется так называемыми пороговыми значениями

тока. Значения эти следующие:

1) порог ощущения тока – наименьший ощутимый ток (0,5-1,5 мА);

2) порог неотпускающего тока, когда человек не может

самостоятельно освободиться от захваченных проводников тока (6-10 мА);

3) смертельный ток (100 мА).

Существенное влияние на степень поражения током оказывает

не

только

величина

тока,

но

и

ряд

других

факторов:

продолжительность

действия

тока,

вид

тока

(переменный,

постоянный), частота переменного тока, место приложения и путь

прохождения тока через тело человека, электрическое сопротивление

тела человека. Последнее, в свою очередь, зависит от состояния кожи

(сухая, влажная, чистая, поврежденная и т.д.), плотности и площади

контакта, величины тока и напряжения. В расчетной практике

принято считать сопротивление тела человека равным 1000 Ом.

Прохождение тока через тело человека возможно в случае

прикосновения его к двум точкам, между которыми существует

напряжение, например, к двум фазам, фазе и земле, к двум местам

земли, имеющим разные потенциалы. Ток поражения при этом

зависит от напряжения сети, схемы питания электроустановки,

сопротивления всех элементов электрической цепи и других

обстоятельств.

Анализ

электротравматизма

свидетельствует,

что

электротравмы

чаще

всего

возникают

при

следующих

обстоятельствах:

1) случайном

прикосновении

к

токоведущим

частям,

находящимся под напряжением, в результате ошибочных действий

при выполнении работ вблизи или непосредственно на частях,

находящихся под напряжением;

2) неисправности защитных средств, которыми потерпевший

прикасается к токоведущим частям;

3) отсутствии

четкой

и

правильной

маркировки

электрооборудования;

4) самовольном снятии ограждений, переносных защитных

заземлений, блокировок и шунтирование их;

5)

появлении

напряжения

на

металлических

частях

электрооборудования (корпусах, кожухах), которые не должны

находиться под напряжением. Напряжение на этих частях образуется

в

результате

повреждения

изоляции

токоведущих

частей

электрооборудования (механическом воздействии, электрическом

пробое, естественном старении изоляции и др.), падении провода,

находящегося под напряжением, на части электрооборудования,

замыкании фаз сети на землю;

6) появлении напряжения на отключенных токоведущих частях, на

которых проводится работа, в результате ошибочного включения

установки

под

напряжение

или

вследствие

обратной

трансформации;

7) возникновении напряжения шага на участке земли, где

находится человек, в результате замыкания фазы на землю,

выноса

напряжения

различными

протяженными

электропроводящими предметами.

Электротравмы могут возникать также при газовых разрядах, в

результате электрической дуги, освобождения человека, находящегося

под напряжением, от действия тока.

По

условиям

электробезопасности

все

установки

подразделяются на электроустановки напряжением до 1000 В и выше.

В электроустановках напряжением выше 1000 В прикосновение

к токоведущим частям весьма опасно и поражение не зависит от

схемы питания, поэтому необходимо сделать токоведущие части

недоступными для случайного прикосновения к ним человека.

Электроустановки переменного тока напряжением до 1000 В

получают питание в основном от трехфазных сетей двух типов:

трехпроводных с изолированной нейтралью – нейтральной точкой

источника питания (рис. 6.1,а - 6.1,в) и четырехпроводных с

глухозаземленной нейтралью (рис. 6.1. б).

Возможность поражения током зависит от того, каким образом

произошло включение человека в электросеть.

При двухфазном включении (рис. 6.1. а) человек попадает под

полное линейное напряжение U (напряжение между двумя органами)

и через его тело пройдет ток, сила которого равна

U

J =

ч

Ru,

где U – линейное напряжение сети, В

Rч – сопротивление тела человека, Ом.

Изоляция установки при данном включении не оказывает

защитного действия.

При однофазном включении человека в систему с заземленной

нейтралью (нулевая точка источника питания заземлена, рис. 6.1, б)

ток, проходящий через человека, будет определяться величиной

фазного напряжения, которое в

3 (1,73 раза) меньше линейного

U

J =

ч

3 Ru.

При этом изолирующие свойства пола (настила), обуви и

предохранительных приспособлений будут оказывать защитное

действие.

При

однофазном

включении

человека

в

систему

с

изолированной нейтралью (рис. 6.1, в) ток, протекающий через

человека равен

U

J =

u

R

u 3

Ru 3,

где Ruз – сопротивление изоляции относительно земли.

Напряжение шага возникают, когда человек находится в зоне

растекания электрического тока в основании или на земле (рис. 6.2).

Если ноги человека удалены на различное расстояние от точки

стекания тока (как привело на размер шага), то они будут находиться

под разными потенциалами. В результате возникает напряжение шага,

равное разности потенциалов между точками земли или другой

поверхности, на которой стоит человек обеими ногами.

Опасность поражения электрическим током зависит от условий

(состояния среды и помещений), в которых электрическая энергия

передается и применяется. Повышенная влажность, сырость,

температура, химически активная среда вызывают ухудшение

качества электрической изоляции, снижают сопротивляемость

организма человека электрическому току. Для того, чтобы правильно

оценить помещения по степени опасности поражения людей

электрическим током, необходимо знать признаки повышенной и

особой опасности.

К признакам повышенной опасности относятся:

Рис. 6.1. Поражение человека током при включении в сеть:

а) двухфазным; б) однофазным в системе с заземленной нейтралью;

в) однофазным в системе с изолированной нейтралью.

Рис. 6.2. Напряжение шага

а) наличие повышенной влажности (> 75 %);

б) наличие токопроводящих оснований или токопроводящей

пыли;

в) наличие повышенной температуры (более 35 %);

г)

возможность

одновременного

контакта

с

металлоконструкциями, оказавшимися под напряжением и с

заземленными металлоконструкциями.

К признакам особой опасности относятся:

а) наличие химически активной среды;

б) наличие сырости (относительная влажность 100 %);

в) наличие двух и более признаков повышенной опасности;

г) работа электроустановок на открытом воздухе.

Если же нет признаков, характеризующих повышенную или

особую опасность, то помещения (условия работы) относятся к

категории без повышенной опасности.

Это сухие, отапливаемые помещения с диэлектрическим полом

(административные помещения, учебные аудитории, конструкторские бюро,

жилые комнаты и т.д.).

С учетом категории помещений и условий эксплуатации

выбираются электроустановки соответствующего исполнения и

качества электропроводки.