Материал: Мищенко О.А

246

8. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ

8.1. Действие электротока на организм человека

Воздействие электротока на организм человека может вызывать поражения, исход которых зависит от многих факторов. Опасность воздействия электрического тока на человека велика еще и потому, что он не заметен для глаз, не слышим, не чувствуется на расстоянии, не имеет запаха и цвета, а воспринимается лишь в момент соприкосновения с незащищенными токонесущими проводами.

Человеческий организм, оказавшись под действием электрического тока, не может рассматриваться только как физическое тело. Ответная реакция человека на действие тока очень сложная и разнообразная. Электрический ток, поступив через место «входа» в организм, оказывает раздражающее действие по всему пути прохождения тока, а не только в местах «входа» и «выхода». В этом заключается особенность действия тока по сравнению с другими раздражителями, вызывающими только местное раздражение.

Воздействие электрического тока при его прохождении через тело человека или животного проявляется в виде следующих физиологических эффектов [2]:

–термического – нагрев (вплоть до ожогов) отдельных участков кожных покровов и органов до высокой температуры, вызывающей их функциональные расстройства;

–электролитического (биохимического) – разложение жидкостей организма (воды, крови, лимфы) на ионы, что нарушает их физикохимический состав и свойства;

–биологического – разложение и возбуждение живых тканей организма, вплоть до судорожных сокращений мышц и нарушение внутренних биоэлектрических процессов вплоть до смертельного исхода [2];

–механические повреждения – нарушение целостности кожного покрова, кровеносных сосудов и нервных тканей организма, вывихи суставов и переломы костей в результате резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц;

–светового – инициируемый электрической дугой мощный поток ультрафиолетового излучения поглощается клетками организма, вызывая

вних химические изменения и воспаление наружных оболочек сетчатки глаз (электроофтальмия).

Травмы, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги, а также электромагнитного поля называютсяэлектротравмами [5] и условно подразделяются наместные травмы и общие

(электрические удары) (рис. 8.1).

247

Рис. 8.1. Классификация электрических травм

Электрические травмы представляют собой четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. В большинстве случаев электротравмы излечимы, но при тяжелых ожогах травмы могут привести к гибели.

Электрические ожоги – самая распространенная электротравма. Бывают двух видов: токовые (контактные) и дуговые.

Токовые ожоги обусловлены прохождением тока через тело человека в результате контакта с токоведущей частью и являются следствием преобразования электрической энергии в тепловую. Токовые ожоги возникают при напряжении не выше1-2 кВ и являются в большинстве случаев ожогами 1-й и 2-й степени [14, 18].

Различают 4 степени ожогов:

1-я – покраснение кожи;

2-я– образование пузырей;

3-я – омертвление всей толщи кожи;

4-я – обугливание тканей.

Дуговой ожог возникает при более высоких напряжениях– между токоведущей частью и телом человека образуется электрическая дуга(темпе-

ратура дуги выше 3500 оС и у нее очень большая энергия), которая и причи-

няет дуговой ожог. Дуговые ожоги, как правило, тяжелые 3-й и 4-й степени. Электрические метки возникают при хорошем контакте с токоведу-

щей частью в виде четко очерченных пятен серого или бледно-желтого цвета диаметром 1-5 мм на поверхности кожи человека, подвергающегося действию тока. Электрические знаки безболезненны, и лечение их закан-

248

чивается, как правило, благополучно.

Металлизация кожи – это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Обычно с течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и болезненные ощущения исчезают.

Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. Такое облучение возможно при наличии электродуги (воз-

никшей, например, при коротком замыкании). Электроофтальмия развивает-

ся спустя 2-6 ч, после ультрафиолетового облучения и сопровождается сильной головной и глазной болью, появляется светобоязнь. Защита обеспечивается ношением темных защитных очков из силикатного стекла, которое не пропускает ультрафиолетовые лучи и обеспечивает защиту глаз от

249

клетках и тканях организма и распадом белковых структур. Основные причины смерти от электрического тока: прекращение работы сердца и деятельности органов дыхания, электрический шок.

Электрический шок – это своеобразная тяжелая нервно-рефлек- торная реакция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить полное выздоровление как результат своевременного лечебного вмешательства или гибель организма из-за полного утрачивания жизненно важных функций.

8.2.Факторы, определяющие опасность поражения электрическим током. Причины поражения током

Характер и последствия воздействия тока на человека зависят от электрического сопротивления тела человека, величины напряжения и тока, продолжительности действия тока, рода и частоты тока, условий внешней среды, индивидуальных свойств человека, пути прохождения тока через тело человека. При оценке опасного и вредного воздействия электрического тока и электрической дуги на человека ГОСТ12.1.019-2009 [5] выделяет: род (вид), величину напряжения и силу электрического тока, его частоту и путь через тело человека, длительность воздействия и индивидуальные особенности организма пострадавшего, включая условия внешней среды.

1) Электрическое сопротивление тела человека. Сила тока, прохо-

дящего через какой-либо участок тела человека, зависит от подведенного напряжения (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления, оказываемого току данными участком тела.

Между током, протекающим через тело человека, и приложенным к нему напряжением существует нелинейная связь: с увеличением напряжения сила тока растет быстрее. Так, при напряжении на электродах 40-45 В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности электри-

ческого поля, при которых полностью или частично происходит пробой наружного слоя, что снижает полное сопротивление тела человека. При напряжении 127-220 В оно практически падает до значения внутреннего сопротивления тела. Внутреннее сопротивление тела человека считается активным, его величина зависит от длины поперечного размера участка тела, через который проходит ток.

Сопротивление (омическое) тела человека ( Rч ) складывается из сопротивлений внутренних тканей (300-500 Ом) и мертвых ороговевших клеток наружного слоя(эпидермиса толщиной 0,2 мм) кож-

ных покровов. Сопротивление эпидермиса в зависимости от состояния кожных покровов и окружающей среды, параметров электрической цепи и