Wiadomo, że dana osoba nie jest w stanie stwierdzić obecności niebezpieczne napięcie, a procesy fizjologiczne stale zachodzące w ciele są niezgodne z przepływem przez jego ciało prąd elektryczny.
Istnieją cztery rodzaje aktualnej ekspozycji:
Termiczny;
- elektrolityczny;
- dynamiczny;
- biologiczny.
efekt termiczny- na ciele po kontakcie z prądem pojawiają się oparzenia o dowolnym kształcie. Po przegrzaniu narządy znajdujące się na drodze prądu elektrycznego chwilowo tracą swoją funkcjonalność. W wyniku uszkodzenia może ucierpieć zarówno mózg, jak i układ krążenia lub nerwowy, co prowadzi do poważnych zaburzeń.
efekt elektrolityczny- uszkodzenie krwi i limfy w organizmie, co prowadzi do ich rozszczepienia i zmian w składzie fizykochemicznym.
dynamiczny lub jak to się nazywa również mechanicznym, uderzenie powoduje uszkodzenie struktury tkanek ciała (m.in. tkanki mięśniowej, płucnej, ścian naczyń krwionośnych) w postaci rozwarstwień, skaleczeń, w niektórych przypadkach nawet rozerwania. Okaleczenie przyczynia się do przegrzania krwi i płynu tkankowego z natychmiastowym uwolnieniem pary, podobnym do wybuchu.
Wpływ biologiczny wpływa na układ mięśniowy i żywe tkanki, prowadzi do jego czasowej dysfunkcji. W rezultacie mogą wystąpić mimowolne spazmatyczne skurcze mięśni. To działanie, nawet o charakterze przejściowym, może niekorzystnie wpłynąć na pracę serca lub układu oddechowego, a śmierć nie jest wykluczona.
Rodzaje urazów elektrycznych:
Charakter lokalny, gdy naruszone są pewne części ciała;
- porażka ogólna - obrażenia zostały spowodowane porażeniem elektrycznym całego ciała.
Wskaźniki obrażeń elektrycznych, zgodnie z badaniami statycznymi, rozkładały się następująco:
20% - lokalne manifestacje;
- 25% - całkowite uszkodzenie ciała;
- 55% - zmiany mieszane.
Najczęściej do wypadków dochodzi z obydwoma rodzajami urazów, jednak należy je traktować jako odrębne, gdyż różnią się znacznie.
Urazy elektryczne o charakterze lokalnym. Uszkodzenie ciała wiąże się z naruszeniem integralności tkanek ciała. Częściej skóra jest uszkodzona, ale zdarzają się przypadki uszkodzenia więzadeł lub kości.
Stopień niebezpieczeństwa urazu zależy od stanu i lokalizacji uszkodzonej tkanki. W większości przypadków leczą się pełne wyzdrowienie funkcjonalność dotkniętej części ciała.
Około 75% wypadków spowodowanych porażeniem prądem ma lokalną strefę uszkodzeń i występuje z następującą częstotliwością:
Oparzenia elektryczne - ≈40%;
- znaki elektryczne - ≈7%;
- metalizacja skóry - ≈3%;
- uszkodzenia mechaniczne - ≈0,5%
- przypadki elektroftalmii - 1,5%;
- urazy mieszane - ≈23%.
poparzenia elektryczne. Uszkodzenia tkanek powstają w wyniku oddziaływania termicznego prądu elektrycznego, występują często, dzielą się na:
Prąd lub kontakt, wynikające z kontaktu osoby z urządzeniami przewodzącymi prąd;
- łuk, w wyniku działania łuku elektrycznego.
Poparzenia prądem są typowe dla urządzeń elektrycznych o napięciu do 2 kV. Obiekty elektryczne o wyższym napięciu tworzą łuk elektryczny.
Złożoność oparzenia zależy od mocy prądu i czasu jego przejścia. Skóra szybko się pali ze względu na większy opór niż tkanki wewnętrzne. Przy podwyższonych częstotliwościach prądy wnikają w głąb ciała, wpływając na narządy wewnętrzne.
Wypalenia łukowe występują podczas pracy ED przy różnych napięciach. Ponadto źródła do 6 kV mogą tworzyć łuk w przypadku przypadkowego zwarcia. Wyższe napięcia przełamują rezystancję izolacji powietrznej między człowiekiem a sprzętem elektrycznym, jednocześnie zmniejszając bezpieczną odległość od części pod napięciem.
znaki elektryczne. Są to owalne plamy bladożółtego lub szary kolor. Mają rozmiar około 1-5 mm. Są łatwe w leczeniu i nie powodują dużego dyskomfortu u osoby.
Jest to uszkodzenie skóry przez małe cząstki stopionego metalu, które wnikają do górnych warstw skóry z łuku podczas zwarć.
Najbardziej niebezpiecznym urazem jest uszkodzenie okolic oczu. Aby temu zapobiec, podczas prac związanych z przerywaniem obwodów i równoczesnym powstawaniem łuku elektrycznego pracownik musi używać specjalnych okularów ochronnych oraz całkowicie zakrywać ciało kombinezonem.
Uszkodzenie mechaniczne. Najczęściej podczas pracy w instalacje elektryczne do 1000 V przy długotrwałym narażeniu na prąd elektryczny.
Objawiają się mimowolnymi skurczami mięśni, które mogą prowadzić do pęknięcia skóry, tkanki nerwowej lub naczyń krwionośnych. Zdarzają się przypadki zwichnięć stawów i złamań kości.
Elektroftalmia. Uszkodzenie oka jest związane z procesami zapalnymi zewnętrznej powłoki (spojówki i rogówki) pod wpływem silnego strumienia światła ultrafioletowego. łuk elektryczny.
Dla ochrony musisz użyć okularów lub maski z kolorowymi specjalnymi okularami.
wstrząs elektryczny. Gwałtowne, niemal natychmiastowe tworzenie się obwodu prądowego w organizmie oddziałuje na żywe tkanki, prowadzi do skurczów mięśni, zaburza funkcjonowanie wszystkich narządów, zwłaszcza system nerwowy, serce i płuca. Stopień porażenia prądem określa pięć etapów:
1. Lekkie skurcze poszczególnych mięśni;
2. Skurcze mięśni wywołujące ból, w których ofiara jest przytomna;
3. Konwulsyjne skurcze mięśni, powodujące utratę przytomności, gdy serce i płuca nadal pracują;
4. Ofiara jest nieprzytomna, zaburzony jest rytm/praca serca i/lub oddychanie;
5. Śmiertelny wynik.
Konsekwencje porażenia prądem na organizm człowieka zależą od wielu czynników:
Czas trwania i wielkość szkodliwego prądu elektrycznego;
- częstotliwość i rodzaj prądu;
- ścieżki przepływu;
- indywidualne możliwości zaatakowanego organizmu.
Fibrylacja. Włókna mięśnia sercowego (fibryle) pod działaniem prąd przemienny przy częstotliwości 50 Hz przekraczającej 50 mA zaczynają się chaotyczne skurcze. Po kilku sekundach pompowanie krwi całkowicie ustaje. Przepływ krwi w organizmie ustaje.
Obecna droga przez serce jest najczęściej tworzona przez kontakt między dłońmi lub nogą a ręką. Mniejsze prądy 50 mA i większe 5 A nie powodują migotania mięśnia sercowego u ludzi.
wstrząs elektryczny. Porażenie prądem jest trudne do wykrycia przez organizm, pojawia się reakcja o charakterze neuroodruchowym. Wpływa na układ oddechowy i nerwowy, krążenie krwi, narządy wewnętrzne.
Po ekspozycji na prąd rozpoczyna się faza tak zwanego pobudzenia organizmu: pojawia się ból, wzrasta ciśnienie krwi.
Wtedy organizm przechodzi w fazę zahamowania: spada ciśnienie krwi, puls jest zaburzony, układ oddechowy i nerwowy słabnie, pojawia się depresja. Czas trwania tego stanu może wahać się od kilku minut do kilku dni.
Dziś mamy bardzo ciekawy i pouczający artykuł o wpływie prądu elektrycznego na organizm człowieka.
Myślę, że każdy z Was przynajmniej raz pomyślał o niebezpieczeństwie prądu elektrycznego i jego konsekwencjach. I ktoś może (nie daj Boże oczywiście) tego doświadczyć na sobie.
Środowisko, w którym żyjemy, a także wszystko, co nas otacza, zawiera potencjalne niebezpieczeństwo dla nas. Jednym z takich zagrożeń jest porażenie prądem. Oprócz środowisko naturalne(), są też gospodarstwa domowe i przemysłowe, które stale się rozwijają i rozwijają (ulepszenie technologii i wykorzystanie nowych rozwiązań), co oznacza, że niosą ze sobą jeszcze większe zagrożenie.
Pomimo tego, że kontrola urządzeń przeprowadzana jest bardzo wysokiej jakości, nikt nie jest odporny na błędy i nieprzewidziane sytuacje.
Niestety najczęściej porażenie prądem, zarówno w pracy, jak iw domu, ma miejsce, ponieważ nie są przestrzegane środki ostrożności i elementarne środki ostrożności.
Przyczyny nieprawidłowego działania i awarii urządzeń również nie są wykluczone (przy użyciu czajnik elektryczny, mikrofalówka i inne sprzęt AGD; , lub w, lub w i wiele więcej), używanych w życiu codziennym oraz jednostek elektrycznych i używanych bezpośrednio w produkcji.
Jak pokazują statystyki, odsetek obrażeń odniesionych w wyniku porażenia prądem jest znacznie niższy w porównaniu z obrażeniami odniesionymi w inny sposób.
Ale w przypadku porażenia prądem odsetek poważnych obrażeń i śmierci jest znacznie wyższy.
Wpływ prądu elektrycznego na osobę, a także jego konsekwencje, można lepiej zrozumieć po bardziej szczegółowym rozważeniu, czym jest prąd.
Prąd elektryczny to uporządkowany ruch elektronów w przewodniku lub półprzewodniku.
Na odcinku obwodu siła prądu jest wprost proporcjonalna do napięcia na końcach odcinka (różnica potencjałów) i odwrotnie proporcjonalna do rezystancji tego odcinka obwodu -.
W przypadku, gdy osoba dotyka przewodnika, który jest pod napięciem, włącza się w ten sposób w obwód. Poprzez ciało człowiek przejdzie prąd, jeśli nie jest odizolowany od ziemi lub dotyka przewodu jednocześnie z innym przedmiotem o przeciwnym potencjale.
Ten wzór ma zastosowanie do dwufazowego lub jest również nazywany dwubiegunowym kontaktem z częściami pod napięciem. To wygląda tak:
Kiedy osoba dotknie dwóch faz instalacji elektrycznej, następuje obwód przez Ciało ludzkie przez który przepływa prąd elektryczny. Wielkość prądu elektrycznego w ta sprawa zależy TYLKO od napięcia instalacji elektrycznej i rezystancji wewnętrznej osoby.
Na przykład napięcie fazowe instalacji elektrycznej wynosi odpowiednio 220 (V), napięcie sieciowe wynosi odpowiednio 380 (V). W normalnych warunkach średni opór człowieka wynosi około 1000 (Ohm).
W takim przypadku prąd, który przepłynie przez osobę, gdy jednocześnie dotknie dwóch faz (A i B), będzie równy 380 (mA). A to jest śmiertelne!
Nieco inaczej, obliczenie prądu przepływającego przez ludzkie ciało nastąpi, jeśli dotknie on jednej fazy w sieci z izolowanym przewodem neutralnym.
W takim przypadku obwód prądowy zamknie się przez ciało ludzkie, a następnie do ziemi i przez pojemności fazowe.
Prąd elektryczny wywiera następujące skutki na przechodzące przez niego ciało ludzkie:
1. Termiczne
Przy takim uderzeniu dochodzi do przegrzania, a także zaburzenia czynności narządów znajdujących się na ścieżce prądu.
2. Elektrolityczne
Wraz z elektrolitycznym działaniem prądu w cieczy, która znajduje się w tkankach ciała, następuje elektroliza, w tym we krwi, przez co zaburzony jest jej skład fizykochemiczny.
3. Mechaniczny
W trakcie uderzenie mechaniczne następuje pęknięcie tkanek i ich rozwarstwienie, działanie uderzeniowe z parowania płynu z tkanek ludzkiego ciała. Po tym następuje silny skurcz mięśni, aż do ich całkowitego zerwania.
4. Biologiczne
Biologiczne działanie prądu niesie ze sobą podrażnienie i nadmierne pobudzenie układu nerwowego.
5. Świecący
To działanie powoduje uszkodzenie oczu.
Głębokość i charakter wpływu zależą od:
Na przykład w normalnych warunkach i obecności suchej, nienaruszonej skóry opór osoby może sięgać kilkuset (kOhm), ale jeśli warunki są niekorzystne, wartość może spaść do jednego kilooma.
Poniżej podam przykładową tabelę działania prądu elektrycznego. różne rozmiary na ludzkim ciele.
Prąd o sile około 1 (mA) będzie już dość zauważalny. Przy wyższych odczytach u ludzi wystąpią bolesne i nieprzyjemne skurcze mięśni.
Przy prądzie 12-15 (mA) osoba nie może już kontrolować swojego układu mięśniowego i nie jest w stanie samodzielnie oderwać się od szkodliwego źródła prądu.
Jeśli prąd jest wyższy niż 75 (mA), to jego działanie doprowadzi do paraliżu mięśni oddechowych, a w konsekwencji do zatrzymania oddechu.
Jeśli prąd będzie nadal wzrastał, serce zacznie migotać i zatrzyma się.
Bardziej niebezpieczny niż prąd stały jest prąd przemienny.
Nie bez znaczenia jest również to, jakie części ciała dana osoba dotyka części przewodzącej prąd. Najniebezpieczniejsze są te ścieżki, podczas których atakowany jest rdzeń kręgowy i mózg (głowa-nogi i głowa-ramiona), płuca i serce (nogi-ramiona).
1. Porażenie prądem
Pobudza mięśnie ciała, prowadzi do drgawek, a następnie do zatrzymania oddechu i akcji serca.
2. Oparzenia elektryczne
Wynikają one z uwolnienia ciepła po przejściu prądu przez organizm człowieka.
Istnieje kilka rodzajów oparzeń, które występują w zależności od parametrów obwodu elektrycznego, a także stanu osoby w tym momencie:
Napięcie kontaktowe to napięcie, które działa na osobę podczas kontaktu z jednym biegunem lub fazą źródła prądu.
Najbardziej niebezpieczne obszary ciała to okolice skroni, pleców, grzbietów rąk, goleni, tyłu głowy, a także szyi.
Przeczytaj mój artykuł o grupie, która przytrafiła się dwóm elektrykom podczas włączania instalacji elektrycznej o napięciu 10 (kV).
PS Jeśli masz pytania podczas czytania materiału, zapytaj o to w komentarzach.
Przemysł elektroenergetyczny (elektrownie, sieci elektryczne) jest nasycony instalacjami elektrycznymi, które są czynnikiem zwiększonego zagrożenia ze względu na możliwość urazowego wpływu prądu elektrycznego na osobę ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami. Wpływ prądu elektrycznego na organizm ludzki jest zróżnicowany.
Prąd elektryczny przepływający przez ludzkie ciało ma działanie termiczne, chemiczne i biologiczne.
Działanie termiczne (termiczne) objawia się oparzeniami okolicy skóry, przegrzaniem różnych narządów, a także pęknięciami naczyń krwionośnych i włókien nerwowych w wyniku przegrzania.
Działanie chemiczne (elektrolityczne) prowadzi do elektrolizy krwi i innych roztworów zawartych w organizmie człowieka, co prowadzi do zmiany ich składy fizykochemiczne, a tym samym zakłócać normalne funkcjonowanie organizmu.
Działanie biologiczne Przejawia się w niebezpiecznym pobudzeniu żywych komórek i tkanek organizmu, w wyniku czego mogą one umrzeć.
Stopień niebezpiecznego i szkodliwego wpływu prądu elektrycznego na osobę zależy od:
niebezpieczne i szkodliwy efekt prąd elektryczny na ludziach objawia się w postaci porażenia prądem i porażenia prądem.
Wstrząs elektryczny Jest to działanie prądu elektrycznego na ludzkie ciało, w wyniku którego mięśnie ciała (na przykład ramion, nóg itp.) Zaczynają się konwulsyjnie kurczyć.
W zależności od wielkości prądu elektrycznego i czasu jego ekspozycji osoba może być przytomna lub nieprzytomna, ale zapewnia to normalne funkcjonowanie serca i oddychanie. W cięższych przypadkach utracie przytomności towarzyszy zaburzenie układu sercowo-naczyniowego człowieka, a nawet prowadzi do śmierci. W wyniku porażenia prądem możliwy jest paraliż najważniejszych narządów ludzkiego ciała (serca, płuc, mózgu itp.).
uraz elektryczny nazywany takim działaniem prądu elektrycznego na organizm ludzki, w którym uszkodzone są tkanki i narządy wewnętrzne osoby (skóra, mięśnie, kości itp.).
Szczególnie niebezpieczne są urazy elektryczne w postaci oparzeń w miejscu styku ciała ludzkiego z częściami instalacji elektrycznych przewodzących prąd lub oparzenia łukiem elektrycznym, w tym metalizacja skóry (metalizacja skóry to wnikanie w górne warstwy skóry najmniejsze cząstki metalu podczas spalania łuku). Jak również różne uszkodzenia mechaniczne (siniaki, rany, złamania) wynikające z nagłych mimowolnych ruchów osoby wystawionej na działanie prądu elektrycznego. (Możliwe są wtórne konsekwencje, spowodowane upadkiem z wysokości, mimowolnymi uderzeniami).
W wyniku ciężkich postaci porażenia prądem i porażenia prądem osoba może znajdować się w stanie śmierci klinicznej – ustaje jej oddech i krążenie krwi. W przypadku braku opieki medycznej śmierć kliniczna może przekształcić się w śmierć biologiczną. Jednak w niektórych przypadkach przy odpowiedniej opiece medycznej (sztuczne oddychanie i masaż serca) możliwe jest ożywienie poszkodowanego.
Bezpośrednimi przyczynami śmierci osoby porażonej prądem elektrycznym jest zatrzymanie akcji serca, zatrzymanie oddechu i tzw. porażenie prądem.
Zatrzymanie pracy serca prawdopodobnie w wyniku bezpośredniego działania prądu elektrycznego na mięsień sercowy lub odruchowo w wyniku paraliżu układu nerwowego. W tym przypadku można zaobserwować całkowite zatrzymanie akcji serca lub tzw. migotanie, w którym włókna mięśnia sercowego (fibryle) wchodzą w stan szybkich chaotycznych skurczów.
Zarzymanie oddechu z powodu paraliżu mięśni klatki piersiowej może być wynikiem bezpośredniego przejścia prądu elektrycznego przez okolice klatki piersiowej lub odruchu w wyniku paraliżu układu nerwowego.
Nazywa się nerwową reakcją ludzkiego ciała na pobudzenie prądem elektrycznym, która objawia się naruszeniem normalnego oddychania, krążenia krwi i metabolizmu wstrząs elektryczny .
Długotrwały wstrząs może spowodować śmierć. Jeśli zdążysz zapewnić ofierze opieka medyczna, wtedy stan szoku można usunąć bez konsekwencji dla osoby.
Głównym czynnikiem determinującym skutki porażenia prądem człowieka jest wartość prądu elektrycznego przepływającego przez ludzkie ciało. Ilość prądu w ludzkim ciele zależy od przyłożonego napięcia i oporu elektrycznego osoby. Odporność człowieka zależy od wielu czynników. Należy pamiętać, że różne tkanki i narządy ludzkiego ciała mają różną rezystywność. Największą wartość ma opór suchej skóry i tkanki kostnej, natomiast opór krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego jest niewielki.
Seksualnie podniecony Górna warstwa skóra ludzka nie posiada naczyń krwionośnych i ma bardzo dużą rezystywność – około 10 8 omów×cm. Wewnętrzne warstwy skóry, nasycone naczyniami krwionośnymi, gruczołami i zakończeniami nerwowymi, mają niewielki opór specyficzny.
Warunkowo można uznać ciało ludzkie za część obwodu elektrycznego składającego się z 3 połączonych szeregowo sekcji: skóra - narządy wewnętrzne - skóra.
pryncypialny Schemat obwodu zastępstwo osoby przedstawiono na ryc. 1.1.
Rys. 1.1 Schematyczny diagram substytucji człowieka, gdzie: G do- odporność skóry; C do- pojemność pomiędzy elektrodą a wnętrzem korpusu; H zewn- opór narządy wewnętrzne
Wartość pojemności (z to) jest generalnie nieznaczna i dlatego często jest zaniedbywana, biorąc pod uwagę tylko wartość rezystancji 2r do +r wew.
Opór ludzkiego ciała (R h) jest wartością zmienną zależną od stanu skóry człowieka (grubość zrogowaciałego nacięcia skóry, wilgotność) i środowisko(wilgotność i temperatura).
Skóra powierzchowna, składająca się z warstwy zrogowaciałych komórek, ma wysoką odporność – w stanie suchym może mieć wartości do 500 kOhm. Uszkodzenia rogówki skóry (przecięcia, zadrapania, otarcia) zmniejszają opór ludzkiego ciała do 500-700 omów, co proporcjonalnie zwiększa ryzyko porażenia prądem człowieka. Znacznie mniejszy opór na prąd elektryczny wywierają mięśnie, tłuszcz, tkanki kostne, krew i włókna nerwowe. Ogólnie opór narządów wewnętrznych osoby wynosi 400-600 omów.
W obliczeniach elektrycznych za obliczoną wartość rezystancji ludzkiego ciała przyjmuje się wartość 1000 omów.
Głównym czynnikiem wpływającym na wynik porażenia prądem u osoby jest wielkość prądu, która zgodnie z prawem Ohma zależy od wielkości przyłożonego napięcia i rezystancji ludzkiego ciała. Ta zależność nie jest liniowa, ponieważ przy napięciach około 100 V i wyższych dochodzi do rozpadu górnej warstwy rogowej skóry, w wyniku czego opór elektryczny osoby gwałtownie spada (staje się równy r ext) i obecny wzrasta. Napięcie przyłożone do ludzkiego ciała również wpływa na wynik uszkodzenia, ale tylko w zakresie, w jakim określa wartość prądu przepływającego przez osobę.
Wpływ prądu stałego i przemiennego na osobę jest inny - prąd przemienny o częstotliwości przemysłowej jest bardziej niebezpieczny niż prąd stały o tej samej wartości. Przypadki porażki w instalacjach elektrycznych z prądem stałym są kilkakrotnie mniejsze niż w podobnych instalacjach z prądem przemiennym przy wyższych napięciach (ponad 300 V), prąd stały jest bardziej niebezpieczny niż prąd przemienny (z powodu intensywnej elektrolizy).
Wraz ze wzrostem częstotliwości prądu przemiennego zmniejsza się impedancja ciała, co prowadzi do wzrostu prądu przez osobę, a tym samym zwiększa się ryzyko obrażeń. Największym niebezpieczeństwem jest prąd o częstotliwości od 50 do 1000 Hz; przy dalszym wzroście częstotliwości niebezpieczeństwo uszkodzenia maleje i całkowicie zanika przy częstotliwości 45-50 kHz. Prądy te utrzymują ryzyko oparzeń. Spadek ryzyka porażenia prądem wraz ze wzrostem częstotliwości staje się praktycznie zauważalny już przy 1-2 kHz.
Przechodząc przez ludzkie ciało, prąd elektryczny oddziałuje na nie cieplnie, elektrolitycznie, mechanicznie i biologicznie.
Efekt cieplny prądu powoduje oparzenia niektórych części ciała, podgrzanie naczyń krwionośnych, serca, mózgu i innych narządów, przez które przepływa prąd, co prowadzi do pojawienia się w nich funkcjonalnego piekła.
Elektrolityczne działanie prądu charakteryzuje się rozkładem krwi i innych płynów organicznych, co powoduje znaczne zaburzenia w ich składzie fizykochemicznym.
Mechanicznemu działaniu prądu towarzyszy uszkodzenie (pęknięcia, rozwarstwienia itp.) różnych tkanek ciała w wyniku efektu elektrodynamicznego.
Biologiczny wpływ prądu na żywą tkankę objawia się niebezpiecznym pobudzeniem komórek i tkanek ciała, któremu towarzyszy mimowolny konwulsyjny skurcz mięśni, który może prowadzić do znacznych zaburzeń, a nawet całkowitego zatrzymania krążenia oddechowego i krwi.
Uraz elektryczny to uraz spowodowany działaniem prądu elektrycznego lub łuku elektrycznego, w zależności od konsekwencji urazu elektrycznego, warunkowo dzieli się go na dwa typy: miejscowe obrażenia elektryczne, gdy występuje miejscowe uszkodzenie ciała oraz ogólne obrażenia elektryczne (porażenie prądem), gdy całe ciało zostaje dotknięte w wyniku naruszenia normalnej aktywności organizmu ważne narządy i układy.
Typowe miejscowe urazy elektryczne to oparzenia elektryczne, znaki elektryczne, poszycie skóry, uszkodzenia mechaniczne i elektroftalmia.
Znaki elektryczne (znaki elektryczne) to plamy koloru szarego lub jasnożółtego w postaci odcisków na powierzchni skóry w miejscu kontaktu z częściami przewodzącymi prąd.
Metalizacja skóry to wnikanie w górne warstwy skóry najdrobniejszych cząstek metalu, które topią się w wyniku działania łuku elektrycznego.Takie uszkodzenia doznają zwykle otwarte części ciała – dłonie i twarz. Uszkodzony obszar skóry staje się twardy i szorstki, ale przez stosunkowo Krótki czas odzyskuje swój dawny wygląd i elastyczność, elektroftalmia- Jest to uszkodzenie oczu w wyniku narażenia na promieniowanie ultrafioletowe z łuku elektrycznego.
Najniebezpieczniejszym rodzajem urazu elektrycznego jest porażenie prądem, które w większości przypadków (około 80%, w tym urazy mieszane) prowadzi do śmierci poszkodowanego.
Porażenie prądem to pobudzenie żywych tkanek ciała prądem elektrycznym, któremu towarzyszy konwulsyjny skurcz mięśni, w zależności od konsekwencji uszkodzenia, wstrząsy elektryczne można podzielić na cztery i stopnie:
I - konwulsyjne skurcze mięśni bez utraty przytomności;
II - konwulsyjny skurcz mięśni z utratą przytomności, ale z zachowaniem oddychania i czynności serca;
III - utrata przytomności i upośledzona czynność serca lub oddychanie (lub oba);
IV - śmierć kliniczna.
Śmierć kliniczna to okres przejściowy od życia do śmierci, trwający od momentu zatrzymania pracy serca i płuc i trwający 6-8 minut, aż do śmierci komórek mózgowych.
Następnie następuje śmierć biologiczna, w wyniku której zatrzymują się procesy biologiczne w komórkach i tkankach organizmu, a struktury białkowe ulegają rozkładowi.
Aby zapewnić ochronę przed porażeniem elektrycznym podczas dotykania metalowych części nie przewodzących prądu, które mogą zostać pod napięciem w wyniku uszkodzenia izolacji, należy zastosować następujące metody:
Uziemienie ochronne;
Zerowanie ochronne;
Wyłączenie bezpieczeństwa;
Wyrównanie potencjału;
Separacja elektryczna sieci;
System drutu ochronnego;
Izolacja części pod napięciem;
Bezpieczne (niskie) napięcia;
Kontrola izolacji;
Kompensacja zwarcia doziemnego;
Sprzęt ochrony osobistej itp.
Dodatkowo w celu zapewnienia ochrony przed przypadkowym kontaktem z częściami pod napięciem zastosowano osłony ochronne, ogrodzenia ochronne(tymczasowe lub stacjonarne), bezpieczna lokalizacja części przewodzących prąd, izolacja części przewodzących prąd (roboczych, dodatkowych, wzmocnionych, podwójnych), izolacja miejsca pracy, alarm ostrzegawczy, blokowanie, znaki bezpieczeństwa.
Wszystkie powyższe metody i środki ochrony można stosować zarówno osobno, jak i w połączeniu ze sobą.
Wpływ prądu elektrycznego na człowieka jest niezwykle zróżnicowany pod względem charakteru i rodzaju. Zależą od wielu czynników.
W zależności od charakteru uderzenia występują uszkodzenia termiczne, biologiczne, elektrolityczne, chemiczne i mechaniczne.
Efekt cieplny prądu objawia się oparzeniami poszczególnych części ciała, czernieniem i zwęgleniem skóry i tkanek miękkich; ogrzewanie do wysokiej temperatury narządów znajdujących się na drodze prądu, naczyń krwionośnych i włókien nerwowych. Czynnik grzewczy powoduje zaburzenia czynnościowe w narządach i układach organizmu człowieka.
Elektrolityczne działanie prądu wyraża się w rozkładzie różne płyny organizm na jony, które naruszają ich właściwości.
Efekt chemiczny prądu przejawia się w zdarzeniu reakcje chemiczne we krwi, limfie, włóknach nerwowych z tworzeniem nowych substancji, które nie są charakterystyczne dla organizmu.
Działanie biologiczne prowadzi do podrażnienia i pobudzenia żywych tkanek organizmu, wystąpienia drgawek, zatrzymania oddechu, zmiany trybu czynności serca.
Mechaniczne działanie prądu wyraża się silnym skurczem mięśni, aż do ich pęknięcia, pęknięć skóry, naczyń krwionośnych, złamań kości, zwichnięć stawów, rozwarstwienia tkanek.
W zależności od rodzaju urazu występują: urazy elektryczne i elektryczne
Urazy elektryczne to zmiany miejscowe (oparzenia, objawy elektryczne, poszycie skóry, uszkodzenia mechaniczne, elektroftalmia).
Obecne przepalenia dzielą się na kontaktowe i łukowe. Kontaktowe występują w miejscu kontaktu skóry z przewodzącą prąd częścią instalacji elektrycznej o napięciu nie większym niż 2 kV, łukowe - w miejscach, w których powstał łuk elektryczny, który ma wysoka temperatura i wielka energia. Łuk może spowodować rozległe oparzenia ciała, zwęglenie, a nawet całkowite spalenie dużych obszarów ciała.
Znaki elektryczne to zagęszczone obszary w kolorze szarym lub jasnożółtym na powierzchni skóry osoby wystawionej na działanie prądu. Z reguły w miejscu znaku elektrycznego skóra traci wrażliwość.
Metalizacja skóry – wnikanie w górne warstwy skóry najmniejsze cząsteczki metal topi się pod działaniem łuku elektrycznego lub naładowanych cząstek elektrolitu z kąpieli elektrolitycznych.
Elektroftalmia to zapalenie zewnętrznych błon oczu w wyniku narażenia na silny strumień promieniowania ultrafioletowego z łuku elektrycznego. Możliwe uszkodzenie rogówki, co jest szczególnie niebezpieczne.
Wstrząsy elektryczne to częste zmiany chorobowe związane z pobudzeniem tkanek przez przepływający przez nie prąd (wady w funkcjonowaniu ośrodkowego układu nerwowego, narządów oddechowych i krążenia, utrata przytomności, zaburzenia mowy, drgawki, niewydolność oddechowa aż do jej ustania, natychmiastowa śmierć ).
W zależności od stopnia oddziaływania na człowieka, istnieją trzy wartości progowe prądu: odczuwalny, nieuwalniający i migoczący.
Wyczuwalny jest prąd elektryczny, który przechodząc przez ciało powoduje namacalne podrażnienie. Odczucie przepływu przemiennego prądu elektrycznego z reguły zaczyna się od 0,6 mA.
Prąd nie przepuszczający nazywany jest prądem, który przechodząc przez osobę powoduje nieodparte konwulsyjne skurcze mięśni ramion, nóg lub innych części ciała w kontakcie z przewodnikiem przewodzącym prąd. Prąd przemienny o częstotliwości przemysłowej, przepływający przez tkanki nerwowe, oddziałuje na bioprądy mózgu, powodując efekt „przykucia” do nieizolowanego przewodnika prądu w miejscu zetknięcia się z nim. Osoba nie może samodzielnie oderwać się od części przewodzącej prąd.
Nazywa się prąd migotania, który przechodząc przez ciało powoduje migotanie serca (jednoczesne nieskoordynowane skurcze poszczególnych włókien mięśniowych serca). Migotanie może prowadzić do zatrzymania akcji serca i paraliżu oddechowego.
Stopień porażenia prądem zależy od przewodności elektrycznej lub od jej odwrotnego parametru - ogólnej rezystancji elektrycznej ciała. Te z kolei są zdefiniowane:
Indywidualne cechy ciała ludzkiego;
Parametry obwodu elektrycznego (napięcie, siła i rodzaj prądu, częstotliwość jego oscylacji), pod wpływem którego upadł pracownik;
Przepuszczając prąd przez ludzkie ciało;
Warunki włączenia do sieci energetycznej;
czas trwania ekspozycji;
Warunki środowiskowe (temperatura, wilgotność, obecność pyłu przewodzącego itp.).
Niski opór elektryczny organizmu przyczynia się do poważniejszych następstw zmiany. Opór elektryczny organizmu człowieka spada z powodu niekorzystnych warunków fizjologicznych i psychicznych (zmęczenie, choroba, zatrucie alkoholem, głód, pobudzenie emocjonalne).
Całkowity opór elektryczny ludzkiego ciała jest sumowany z oporów każdej części ciała znajdującej się na torze prądu. Każda sekcja ma swój własny opór. Najwyższy opór elektryczny ma górna zrogowaciała warstwa skóry, w której nie ma zakończeń nerwowych i naczyń krwionośnych. Przy mokrej lub uszkodzonej skórze rezystancja wynosi około 1000 omów. Przy suchej skórze bez uszkodzeń, zwiększa się wielokrotnie. Wraz z przebiciem elektrycznym zewnętrznej warstwy skóry, całkowita rezystancja ludzkiego ciała jest znacznie zmniejszona. Im szybciej opór skóry spada, im dłuższy jest proces przepływu prądu.
Stopień obrażeń osoby jest proporcjonalny do siły prądu, który przepłynął przez jego ciało. Prąd większy niż 0,05 A może śmiertelnie zranić osobę przy czasie ekspozycji 0,1 s.
Prąd przemienny jest bardziej niebezpieczny niż prąd stały, ale przy wysokim napięciu (ponad 500 V) prąd stały staje się bardziej niebezpieczny. Najbardziej niebezpieczny zakres częstotliwości prądu przemiennego wynosi od 20 do 100 Hz. luzem urządzenia przemysłowe działa na częstotliwości 50 Hz, która znajduje się w tym niebezpiecznym zakresie. Prądy o wysokiej częstotliwości są mniej niebezpieczne. Prądy o wysokiej częstotliwości mogą powodować tylko powierzchowne oparzenia, ponieważ rozprzestrzeniają się tylko na powierzchni ciała.
Stopień uszkodzenia ciała w dużej mierze determinuje ścieżkę, w której prąd elektryczny przepływa przez ludzkie ciało. Najczęstsze w praktyce warianty 1, 2, 5, 6, 7, pokazane na ryc. 2.1.
Ryż. 2.1. Opcje przepływu prądu elektrycznego przez ludzkie ciało: 1 - „ręka-ręka”; 2 - „ramienia-nogi”; 5 - „noga-noga”; 6 - „głowa-nogi”; 7 - „głowa-ręka”
Osoba dotyka obiema rękami przewodów przewodzących prąd lub części sprzętu, które są pod napięciem. W tym przypadku przepływ prądu przechodzi z jednej ręki do drugiej przez płuca i serce. Ta ścieżka jest zwykle nazywana „ręką - ręką”;
Osoba stoi dwiema nogami na ziemi i jedną ręką dotyka źródła zasilania. Ścieżka przepływu prądu w tym przypadku nazywa się „ramię - nogi”. Prąd przepływa przez płuca i prawdopodobnie przez serce;
Osoba stoi obiema nogami na ziemi w strefie prądu płynącego do ziemi z wadliwego sprzętu elektrycznego, który w tym przypadku pełni rolę elektrody uziemiającej. Ziemia w promieniu do 20 m otrzymuje potencjał napięcia, który maleje wraz z odległością od uziomu. Każda noga osoby otrzymuje inny potencjał napięcia, określony przez odległość od wadliwego sprzętu elektrycznego. W rezultacie powstaje obwód elektryczny „noga - noga”, którego napięcie nazywa się kroczeniem;
Dotknięcie głowy do części przewodzących prąd może stworzyć obwód, w którym ścieżka prądu będzie "głowa - ręce" lub "głowa - nogi".
Najbardziej niebezpieczne są te opcje, w których realizacji ważne przedmioty wpadają w dotknięty obszar. ważne systemy ciało - mózg, serce, płuca. Są to łańcuchy: "głowa - ręka", "głowa - nogi", "ręce - nogi", "ręka - ręka".
Przykład. Prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz i napięciu 220 V, które jest standardem w domowych sieciach elektrycznych, podczas przechodzenia po ścieżce „ręka-stopa”, w zależności od natężenia prądu, może mieć różne skutki. Tak więc, jeśli natężenie prądu wynosi 0,6-1,5 mA, jest już zauważalne. Towarzyszy mu lekkie swędzenie, lekkie drżenie palców. Przy obecnym natężeniu 2,0-2,5 mA pojawia się ból i silne drżenie palców. Przy natężeniu prądu 5,0-7,0 mA pojawiają się skurcze dłoni. Prąd 20,0-25,0 mA jest już prądem nie przepuszczającym. Osoba nie może samodzielnie zdjąć rąk z przewodnika, występują silne bóle i konwulsje, duszność. Przy natężeniu prądu 50,0-80,0 mA dochodzi do porażenia oddechowego (przy przedłużonym przepływie prądu może wystąpić migotanie serca). Przy 90,0-100,0 mA pojawia się migotanie. Po 2-3 sekundach pojawia się paraliż oddechowy (Tabela 2.1).
Tabela 2.1. Charakter wpływu na osobę, gdy prąd elektryczny przepływa przez ciało (części ciała)
Przepływ prądu stałego przez ciało ludzkie o napięciu mniejszym niż 500 V powoduje ból w miejscu kontaktu z przewodnikiem, w stawach kończyn, szok bólowy, oparzenia. Może jednak również prowadzić do zatrzymania oddechu lub akcji serca. Przy napięciu 500 V i wyższym praktycznie nie ma różnic w skutkach prądów stałych i przemiennych.
Istnieje nieliniowa zależność między prądem przepływającym przez ludzkie ciało a przyłożonym do niego napięciem. Wraz ze wzrostem napięcia prąd rośnie szybciej niż napięcie.
Stopień niebezpieczeństwa porażenia prądem zależy od warunków podłączenia osoby do sieci energetycznej. W produkcji stosuje się trójfazowe sieci elektryczne prądu przemiennego (z izolowanym punktem neutralnym lub uziemionym punktem neutralnym) oraz jednofazowe sieci elektryczne. Wszystkie są niebezpieczne, ale każdy ma inny stopień zagrożenia.
W przypadku trójfazowych sieci prądu przemiennego z dowolnym trybem neutralnym najbardziej niebezpieczny jest dotyk dwufazowy (jednocześnie z dwoma przewodami działającej sieci). Osoba zamyka dwa przewody fazowe w swoim ciele i znajduje się pod pełnym napięciem sieciowym. W tym przypadku prąd płynie najniebezpieczniejszą ścieżką "ręka - ręka". Obecna siła jest maksymalna, ponieważ sieć obejmuje tylko bardzo niską (około 1000 Ohm) rezystancję ludzkiego ciała. Dwufazowy kontakt z aktywnymi częściami instalacji nawet przy napięciu 100 V może być śmiertelny.
Jeśli dotkniesz przewodu instalacji w trybie awaryjnym (przerwanie drugiego przewodu i zwarcie fazy do ziemi), ze względu na redystrybucję napięć między fazami, ryzyko poważnego porażenia prądem jest nieco zmniejszone.
Trójfazowe sieci elektryczne z uziemionym punktem neutralnym są nieco mniej niebezpieczne niż sieci z izolowanym punktem neutralnym. Takie sieci mają bardzo małą rezystancję między przewodem neutralnym a ziemią, więc uziemienie przewodu neutralnego służy celom bezpieczeństwa.
Najmniej niebezpieczne jest zawsze dotknięcie jednego z przewodów działającej sieci.
Gdy zerwany przewód spadnie na ziemię lub jeśli izolacja zostanie uszkodzona, a faza przebije się przez obudowę urządzenia do ziemi, a także w miejscu elektrody uziemiającej, prąd zwarciowy rozprzestrzenia się w ziemi. Jest zgodny z prawem hiperbolicznym (ryc. 2.2).
Ryż. 2.2. Schemat rozprzestrzeniania się prądu zwarciowego w glebie: 1 - miejsce, w którym zerwany drut spada na ziemię; 2 - krzywa (hiperbola) rozkładu potencjałów na powierzchni ziemi podczas rozprzestrzeniania się prądu; U3 - napięcie w punkcie zamknięcia
Ponieważ ziemia jest znacznym oporem na rozprzestrzenianie się prądu, wszystkie punkty znajdujące się na tej samej linii promieniowej, ale w różnych odległościach od punktu, w którym przewodnik zbliża się do ziemi, będą miały inny potencjał. Jest ona maksymalna na elektrodzie uziemiającej, maleje wraz z odległością od niej i jest równa zeru poza strefą rozprzestrzeniania. W odległości 1 m od elektrody uziemiającej spadek napięcia w suchej glebie wynosi już 68%, w odległości 10 m - 92%. Obecność osoby w obszarze rozprzestrzeniania się prądu w pobliżu elektrody uziemiającej może być niebezpieczna.
Konieczne jest opuszczenie strefy niebezpiecznej wzdłuż promienia bardzo małymi krokami. Zgodnie z „Instrukcją bezpieczeństwa eksploatacji podstacji trakcyjnych, punktów zasilania i sekcjonowania zelektryfikowanych” szyny kolejowe»Nr TsE-402, zatwierdzony przez Ministerstwo Kolei Rosji w dniu 17.10.96, należy poruszać się w strefie rozprzestrzeniania się prądu ziemnozwarciowego bez środków ochrony (kalosze dielektryczne, buty), przesuwając stopy na ziemi i nie odrywając ich od siebie. Wraz ze wzrostem długości kroku wzrasta różnica potencjałów, pod którymi znajduje się każda z nóg. Napięcie powstające w wyniku różnicy potencjałów w strefie rozchodzenia się prądu pomiędzy dwoma punktami na powierzchni ziemi, które są od siebie oddzielone w kierunku promieniowym w odległości skokowej (0,8 m), nazywamy napięciem skokowym. Obecna ścieżka przy napięciu krokowym „noga - noga” nie dotyka ważnych narządów. Jednak przy znacznym napięciu pojawiają się skurcze nóg, osoba upada. Obwód elektryczny w tym przypadku zamyka się przez całe ciało upadłego.
