Электробезопасность. действие электрического тока на организм. безопасное напряжение переменного и постоянного тока

Причины

Большинство электротравм фиксируется в домашних условиях во время непосредственного контакта (прикосновения) с различными проводниками электротока, находящихся под напряжением 220 вольт. Как правило, в качестве таких источников выступает неизолированная электропроводка или неисправные бытовые электроприборы, розетки, патроны ламп, выключатели.

Частыми причинами являются нарушение правил безопасности (игнорируются средства защиты) при выполнении монтажных/строительных работ. Реже электротравма вызывается воздействием высоковольтного (переменного/постоянного) тока при проникновении людей на электроподстанции, когда лезут на опоры ЛЭП. Иногда причиной является случайное попадание под напряжение в местах, где его изначально не было или возникновение напряжения на корпусе оснащения/оборудования, при обычных условиях на которое оно не подаётся.

Поражение током на производстве часто происходит, когда не соблюдаются охрана труда (нарушения технических норм безопасности при работе с электроустановками, работа с электроприборами, не прошедших проверку или самодельных электроустройствах, а также несоответствие электрооборудования или защитных средств условиям их использования и правилам безопасности). Значительно реже причиной электротравмы может выступать дуговой разряд (контакт на расстоянии), например, при падении на землю высоковольтного провода и возникновении «шагового» напряжения в радиусе около 10 м. При попадании в эту зону, человек может поражаться на расстоянии дуговым разрядом.

Патогенез (что происходит?) во время Поражения электрическим током:

Электрический ток проходит по закрытому пути, или по цепи. Для этого необходимо существование разности потенциалов, или вольтажа, между концами этой закрытой цепи. Движение электрического тока прямо зависит от разности потенциалов и обратно пропорционально величине электрического сопротивления между двумя точками цепи (закон Ома). Высокое сопротивление позволяет пройти току небольшой силы, в то время как низкое сопротивление большей силы. При очень высоком напряжении сила тока будет относительно большая, несмотря на то, что сопротивление увеличивается пропорционально напряжению; однако, если’ разность потенциалов между двумя точками буяет минимальной, сила тока тоже будет минимальной, несмотря на сопротивление.

Хотя конечный результат прохождения электрического тока через тело человека непредсказуем в каждом отдельном случае, известно много факторов, влияющих на природу и тяжесть поражений электрическим током. Ткани тела значительно различаются по величине сопротивления движению электрического тока, и их проводимость приблизительно пропорциональна содержанию в них воды. Кости и кожа обладают относительно высоким сопротивлением, в то время как кровь, мышцы и нервы хорошие проводники. Сопротивление нормальной кожи можно снизить, увлажнив ее, что может превратить слабое в обычных условиях поражение в смертельный шок. Во время контакта с током велико значение заземления. Эффективное заземление может свести к минимуму разность потенциалов между двумя точками электрической цепи и уменьшить интенсивность прохождения электрического тока через тело человека.

Путь прохождения электрического тока через тело человека тоже имеет огромное значение. Если несчастный случай характеризуется прохождением электрического тока между точкой контакта на нижней конечности и землей, это вызовет меньше повреждений, чем прохождение электрического тока между головой и нижней конечностью, когда между полюсами электрической цепи находится сердце. Подобным образом небольшая утечка электрического тока, которая будет безвредна, если произойдет на поверхности здорового тела, может привести к смертельной аритмии, если ток проводится прямо к сердцу через обладающий низким сопротивлением внутрисердечный катетер. Длительность контакта также влияет на исход поражения электрическим током.

Переменный ток намного более опасен, чем постоянный, отчасти изза его способности вызывать судорожные мышечные сокращения, что мешает пострадавшему освободиться от контакта с источником электрического тока. Судороги обычно сопровождаются повышенным потоотделением, что уменьшает сопротивление кожи, позволяя току с еще большей интенсивностью проникать в тело. В конечном итоге у пострадавшего развивается смертельная аритмия сердца.

Внезапная смерть, наступившая в результате удара током низкого напряжения, обусловлена прямым действием относительно слабого электрического тока на миокард, вызывающего развитие фибрилляции желудочков. При поражении током высокого напряжения (более 1000 В) остановка сердца и дыхания являются, вероятно, следствием повреждения центров, находящихся в продолговатом мозге.

Кроме того, поражение током высокого напряжения вызывает термические повреждения трех типов. Ток, проходящий по поверхности тела от точки контакта до земли, может генерировать температуру свыше 10 000°С и вызвать обширное обугливание кожи и подлежащих тканей, называемое дуговым электрическим ожогом. При таких ожогах часто воспламеняется одежда пострадавшего или близлежащие предметы, что приводит к развитию ожогов от пламени. И в заключение различают повреждения, вызванные прямым нагреванием тканей электрическим током. По мере его прохождения через кожу энергия электрического тока превращается в тепло, вызывающее коагуляционный некроз в точках входа и выхода электрического тока на коже, а также в поперечнополосатых мышцах и кровеносных сосудах, через которые проходит ток.

Сопутствующие повреждения сосудов приводят к развитию тромбоза, часто в местах, удаленных от поверхности тела. Именно в результате этого при поражении электрическим током происходит более обширное деструктивное повреждение тканей, чем это удается установить при первичном осмотре.

Влияние электрического тока на организм человека

Чаще всего связывают с сопротивлением человеческого организма при прохождении через него электричества.

Зависит от многих внешних и внутренних факторов. Даже таких неконтролируемых как: эмоциональное состояние, функциональности органов и систем, наконец, оттого, что и сколько вы съели вчера на обед.

Живой пример этому серб Славиш Пайкич или Биба Струйя. Уникальные возможности которого не подаются внятному объяснению. Толи физиология. Толи гены. А быстрее всего, прав был профессор, пользоваться электричеством мы умеем, а вот чёткого определения дать не можем.

Понятно, что просчитать все факторы и их влияние на сопротивление в каждый отдельный момент времени, затруднительно, да и не всегда обязательно.

Если есть нужда, сделать расчёт, например, при выборе УЗО, принято считать, что сопротивление человеческого организма равно 1кОм. Причём вне зависимости от формы и частоты тока.

Биологическое воздействие

Человеческий организм отличается от железяки ещё и тем, что реагирует на электрический ток рефлекторным сокращением мышц.

На этой особенности человеческого организма основан принцип действия современных электрошокеров и немножечко забытой системы активной безопасности “Кактус”.

Опять же, просчитать кто и как отреагирует на высоковольтный импульс в десятки тысяч вольт, невозможно. Кто-то отделается лёгким шоком, а для кого-то, это будет началом конца.

Собственно, всё написанное выше , было нужно для адекватного понимания некоторых правил, требований и рекомендаций, изложенных в сборнике документов именуемым “Правила устройства электроустановок” (ПУЭ).

Алгоритм первой помощи пострадавшему

Алгоритм оказания доврачебной помощи при поражении электрическим током выглядит так:

Самым первым шагом требуется исключить воздействие на пострадавшего электричества, если он до сих пор находится в соприкосновении с его источником. Для этого отключают рубильник, автомат питания, пусковой выключатель электроприбора или механизма. Если сделать это в короткое время невозможно, необходимо отбросить от человека электрический провод, либо оттолкнуть его самого от источника электричества.
Далее нужно оценить тяжесть состояния пострадавшего, проверив наличие сердцебиения, или дыхания. При получении им ожогов, определить их глубину и площадь.
После беглого осмотра потерпевшему оказывается доврачебная помощь, при которой следует учитывать результаты оценки полученных повреждений. В ходе оказания первой помощи при поражении электротоком производятся реанимационные процедуры и обработка полученных термических повреждений.Сразу же за оказанием первой медицинской помощи, нужно вызвать пострадавшему бригаду медиков. Дожидаясь её, нужно наблюдать за состоянием пациента, при необходимости возобновляя действия по сердечно-лёгочной реанимации.

Далее разберём подробнее вышеперечисленные пункты.

Освободите пострадавшего от контакта с токоведущими частями

Первым делом необходимо прекратить воздействие электричества человека, исключив тем самым усугубление его положения. В зависимости от конкретной ситуации, сделать это можно несколькими способами:

Отключить подачу электроэнергии на объект, явившийся причиной поражения током – провода, прибор, электроустановку. Сделать это можно, отключив питание в щитовой при помощи рубильника, либо выключателем непосредственно на устройстве. При этом нажимать на него следует сухим диэлектрическим предметом. Если обесточить проводку нет возможности, её следует перерубить на участке, лежащем между источником подачи электроэнергии и пострадавшим. Сделать это можно топором с деревянной рукояткой, либо пассатижами с диэлектрическими ручками. Оттянуть его от источника тока, предварительно надев прорезиненные рукавицы. В отсутствие их, можно потянуть человека за одежду, если она сухая, и не служит проводником электричества. Одновременно следует избежать непосредственного контакта с телом человека, находящегося под напряжением. Если причиной удара током служит оборванный высоковольтный электрический провод, отбрасывать его нужно длинной сухой палкой

Здесь следует соблюдать особые меры предосторожности, так как возможно поражение током высокого напряжения на расстоянии – электродугой по воздуху, либо через землю. Продвигаться к проводу нужно короткими прыжками, не разъединяя ног – так вы предотвратите возникновение шагового напряжения, и удара электричеством через землю. После этого нужно немедленно вызвать бригаду врачей, и приступить к оказанию помощи

После этого нужно немедленно вызвать бригаду врачей, и приступить к оказанию помощи.

Оцените текущее состояние пострадавшего: сознание, дыхание, пульс

Прежде, чем приступать к оказанию доврачебной медицинской помощи, следует определить степень воздействия электротока на организм поражённого человека. Делать это нужно максимально оперативно, сразу же после освобождения его от воздействия электричества – в любых реанимационных процедурах очень важен временной фактор.

Производить оценку состояния пострадавшего нужно по следующим критериям:

Наличие сознания. Определяется визуальным осмотром.
Цвет губ человека – при ухудшении состояния они бледнеют, либо синеют.
Прислушаться к дыханию, прислонив ухо к его рту, или заметив движение грудной клетки.
Проверить наличие биения сердца, пощупав пульс. Он может быть нормальным, либо очень слабым, нитевидным, а при остановке сердца – вообще не прощупываться.
Когда у человека нет пульса, нужно срочно перейти к проверки глазных зрачков на воздействие света. Глаза потерпевшего закрываются, например, ладонью, на 10-20 секунд. Затем вновь открываются, и зрачки при этом должны рефлекторно сузиться под воздействием света. Можно также направить в глаз свет фонарика, если таковой имеется при себе. Когда подобной реакции зрачка не наблюдается, констатируется наступление клинической смерти – деятельность мозга приостанавливается вследствие прекращения его кровоснабжения.

Клиническая картина острой интоксикации

Характерная черта этого расстройства — появляется оно сразу, незамедлительно

В этом случае важно оказать помощь на ранней стадии

Возникновение острой интоксикации связано с проникновением в организм большого количества веществ, обладающих токсическим действием, употреблением пищи или воды ненадлежащего качества или выраженной передозировкой лекарственных препаратов. Характер течения и степень тяжести интоксикации определяется разновидностью токсического вещества, попавшего в организм.

Проявления острой интоксикации

Наиболее характерные проявления острой интоксикации:

выраженная резкая боль в области желудка;
неудержимая рвота;
остро появившийся жидкий стул.

Рвота и понос в этой ситуации — реакция организма на отравление, с помощью которой он старается очиститься от токсического вещества. Поэтому первое время после появления такой симптоматики нет смысла стараться ее заблокировать.

Экзогенная интоксикация

Токсические вещества, вызывающие расстройства, могут проникать в организм различными способами: через пищеварительный тракт, слизистые оболочки, кожный покров, через дыхательные пути.

Заподозрить экзогенную интоксикацию помогут следующие симптомы:

Выраженная гипертермия.
Лихорадочное состояние.
Острая реакция со стороны пищеварительного тракта: рвота, диарея, выраженная изжога. При отравлении растворами, имеющими щелочную или кислую реакцию, в рвоте могут присутствовать сгустки крови.
Судорожные сокращения мышц конечностей.
Ухудшение картины рефлексов.

В случае трансдермального проникновения яда в организм или попадания его через слизистую оболочку, в большинстве случаев наблюдается местная реакция в виде выраженных аллергических проявлений: покраснений, очагов высыпаний, напоминающих ожоги.

Важным признаком экзогенной интоксикации синдрома является острое кислородное голодание всех тканей организма. Оно обусловлено способностью токсинов блокировать возможность эритроцитов переносить кислород. Гипоксия приводит к расстройству всех систем жизнеобеспечения организма человека:

снижается частота пульса;
развивается распространённый отёчный синдром, наиболее опасны отёк лёгких и головного мозга.

Эндогенная интоксикация

Интоксикационный синдром эндогенного происхождения — не самостоятельное заболевание. Он сопровождает многие заболевания и является частью их патогенеза.

Эндотоксинами или аутоядами называются вещества, которые вырабатываются внутри организма в результате распада молекул или клеточных структур. Обладая токсическими свойствами, эти вещества вызывают развитие недостаточности работы жизненно важных органов: почек, печени, сердца.

Проявления эндогенной интоксикации:

головная боль;
нарушение сна;
исчезновение аппетита.

Такой симптомокомплекс часто наблюдается при интоксикационном синдроме, сопровождающем инфекционно-воспалительные заболевания.

В случае более выраженной степени интоксикации добавляются следующие симптомы:

снижение суточного объёма мочи;
головокружение;
ощущение прогрессирующей накопившейся хронической усталости;
нарушение ритма работы сердца;
галлюцинации — признак тяжёлого интоксикационного синдрома, который сопровождается лихорадкой, в частности, этот симптом характерен для ожоговых травм при поражении большой площади тела с глубиной ожогов 3–4 степени.

В некоторых случаях к указанной симптоматике общего характера добавляются специфические признаки, которые могут помочь при диагностике. Например, желтушное окрашивание склер и кожных покровов при поражении печени билирубином.

Патогенез (что происходит?) во время Поражения электрическим током:

Как избежать поражения электрическим током

Чтобы предотвратить поражение человека электричеством, необходимо не допустить возможность телесного контакта с деталями и проводниками под напряжением. Поэтому все работы выполняться с применением необходимых защитных средств. К числу основных средств индивидуальной защиты этого типа относятся диэлектрические перчатки и боты, диэлектрические коврики и подставки и т.д.

При работе обязательно применяется изолированный инструмент. Персонал в обязательном порядке проходит инструктаж, работники должны знать, как избежать поражения. Перед выполнением работ обязательно обесточить соответствующий участок сети. При этом на рубильнике или выключателе должна быть выставлена информационная табличка о запрете включения сети. Не допускается выполнение любых манипуляций с проводниками под напряжением.

Индикаторная отвертка HR28-C (12-250V)

Проверить наличие напряжения можно при помощи специальных индикаторных приборов. Самым простым и доступным среди таких приборов является индикаторная отвертка.

Если имеются сомнения, под напряжением ли проводник, работать с ним нельзя!

Какой ток опасней для жизни человека

Переменный ток в промышленности и быту используется значительно чаще. К этому давно привыкли и мало кто знает, что в 19 веке Никола Тесла и Томас Эдисон развернули настоящую «токовую войну», итоги которой определяли дальнейший путь развития промышленности.

Проводник электричества

Одним из аргументов, приводимых Эдисоном в защиту постоянного тока, была его меньшая опасность для человека по сравнению с переменным. При одинаковых условиях (до 500 В) сила воздействия переменного тока на организм выше в 2-4 раза.

В итоге победила концепция переменного тока. Он значительно легче и с меньшими потерями передаётся на дальние расстояния, легко преобразуется, удобнее для работы электродвигателей.

Воздействие электротока на человеческое тело:

Термическое (до 60%) — нагрев кожи и внутренних тканей вплоть до ожогов;
Электролитическое — разложение и нарушение физико-химического состава органических жидкостей (крови, лимфы);
Механическое — расслоение и разрыв внутренних органов под воздействием электродинамического удара;
Биологическое — судорожные сокращения мышечной и нервной ткани.

Внимание! Потеря сознания, а также нарушение работы сердца и лёгких происходит при совпадении частоты электрического потока и сердечных сокращений

Переменный

Электроток, который с течением времени изменяется по величине и направлению. Поток электронов постоянно колеблется с определённой частотой.

Синусоида движения электронов

Почему для жизни человека переменный ток более опасен, чем постоянный:

В силу своей природы вызывает возбуждение нервной системы, сокращение и расслабление мышц, что повышает вероятность фибрилляции предсердий, приводящей к остановке сердца;
Частота проходящего импульса снижает сопротивление человеческого тела;
Электропроводник с переменным током обладает высокой силой притяжения.

Вам это будет интересно Основы электроники для начинающих

На заметку! Верхняя граница силы переменного тока, не приводящая к поражению и тяжким последствиям — 1,2 мА.

Постоянный

Электроток — движение заряженных частиц от минуса к плюсу, полярность и напряжение которого постоянны. Поток электронов идёт строго по прямой линии без колебаний. Тяжесть поражения прямо пропорциональна величине подведённого напряжения.

Генератор постоянного тока

Причины меньшей опасности постоянного тока по сравнению с переменным:

Вызывает спазм мускулатуры, но не приводит к нарушениям сердечных сокращений;
Сопротивление человеческого тела выше при частоте колебаний электронов равной нулю;
Одиночный удар позволяет быстрее прекратить прямой контакт с электропроводником, отбрасывает человека, уменьшая длительность воздействия поражающих факторов на организм.

Внимание! Верхняя граница безопасного воздействия постоянного тока значительно выше — 7 мА. Сравнение воздействия на организм переменного и постоянного электротоков, чтобы выяснить, какой ток опаснее. Сравнение воздействия на организм переменного и постоянного электротоков, чтобы выяснить, какой ток опаснее

Сравнение воздействия на организм переменного и постоянного электротоков, чтобы выяснить, какой ток опаснее.

Сила электротока (мА)	Переменный ток	Постоянный ток
0,6–1,5	Лёгкое покалывание	Нет ощущений
2–3	Лёгкие судороги	-«-
5–7	Сильные судороги	Лёгкое покалывание, небольшое ощущение тепла
8–10	Выраженные болевые ощущения, верхний порог возможности самостоятельно разжать руки	Возрастают симптомы покалывания кожи и нагрева
20–25	Паралич конечностей, невозможность отпустить источник тока	Слабые судороги, сильный нагрев кожных покровов
50–80	Нарушение сердечной деятельности, паралич дыхательного центра	Затруднённое дыхание, сильные судорожные спазмы
90–100	Остановка дыхания, вероятность фибрилляции предсердий	Паралич органов дыхания, вероятность отброса пострадавшего, получения физической травмы
200–300	При воздействии более 0,1 с остановка сердца, разрушение тканей	Термическое разрушение тканей

Обратите внимание! Важно знать, какой ток опасен для жизни — 50–100 мА, более 100 мА — смертелен. Оказание помощи при электротравме

Оказание помощи при электротравме

Безопасный ток.

Допустимым следует считать ток, при котором человек может самостоятельно освободиться от электрической цепи. Его величина зависит от скорости прохождения тока через тело человека: при длительности действия более 10 с — 2 мА, а при 120 с и менее — 6 мА.

Безопасным напряжением считают 36 В (для светильников местного стационарного освещения, переносных светильников и т. д.) и 12 В (для переносных светильников при работе внутри металлических резервуаров, котлов). Но при определенных ситуациях и такие напряжения могут представлять опасность.

Безопасные уровни напряжения получают из осветительной сети, используя для этого понижающие трансформаторы. Распространить применение безопасного напряжения на все электрические устройства невозможно.

В производственных процессах используются два рода тока — постоянный и переменный. Они оказывают различное воздействие на организм при напряжениях до 500 В. Опасность поражения постоянным током меньше, чем переменным. Наибольшую опасность представляет ток частотой 50 Гц, которая является стандартной для отечественных электрических сетей.

Путь, по которому электрический ток проходит через тело человека, во многом определяет степень поражения организма. Возможны следующие варианты направлений движения тока по телу человека:

– человек обеими руками дотрагивается до токоведущих проводов (частей оборудования), в этом случае возникает направление движения тока от одной руки к другой, т. е. “рука-рука”, эта петля встречается чаще всего;
– при касании одной рукой к источнику путь тока замыкается через обе ноги на землю “рука-ноги”;
– при пробое изоляции токоведущих частей оборудования на корпус под напряжением оказываются руки работающего, вместе с тем стекание тока с корпуса оборудования на землю приводит к тому, что и ноги оказываются под напряжением, но с другим потенциалом, так возникает путь тока “руки-ноги”;
– при стекании тока на землю от неисправного оборудования земля поблизости получает изменяющийся потенциал напряжения, и человек, наступивший обеими ногами на такую землю, оказывается под разностью потенциалов, т. е. каждая из этих ног получает разный потенциал напряжения, в результате возникает шаговое напряжение и электрическая цепь “нога-нога”, которая случается реже всего и считается наименее опасной;
– прикосновение головой к токоведущим частям может вызвать в зависимости от характера выполняемой работы путь тока на руки или на ноги — “голова-руки”, “голова-ноги”.

Все варианты различаются степенью опасности. Наиболее опасными являются варианты “голова-руки”, “голова-ноги”, “руки-ноги” (петля полная). Это объясняется тем, что в зону поражения попадают жизненно важные системы организма — головной мозг, сердце.

Продолжительность воздействия тока влияет на конечный исход поражения. Чем дольше воздействуeт электрический ток на организм, тем тяжелее последствия.

Условия внешней среды, окружающей человека в ходе производственной деятельности, могут повысить опасность поражения электрическим током. Увеличивают опасность поражения током повышенная температура и влажность, металлический или другой токопроводящий пол.

По степени опасности поражения человека током все помещения делятся на три класса: без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные.

Характер воздействия переменного и постоянного тока на организм человека представлен в таблице 1.

Таблица 1 – Характер воздействия переменного и постоянного тока на организм человека