Действие электрического тока на организм человека

Обслуживание электрических установок относится к работам, выполняемым в условиях повышенной опасности.

Обычно угроза несчастного случая на неэлектротехническом оборудовании сопровождается некоторыми признаками, на которые могут реагировать органы чувств человека. Вид приближающегося транспорта, запах газа, вращающиеся части машины обычно помогают человеку принять необходимые меры предосторожности. Но для обнаружения на расстоянии электрического тока у человека нет специального органа чувств. Электрический ток поражает внезапно. Иначе говоря, опасная ситуация обнаруживается слишком поздно, т.е. когда предотвратить поражение электрическим током практически оказывается невозможным. Из каждых 100 расследуемых несчастных случаев, связанных с электрическим током, 90 заканчиваются смертью пострадавшего.

К основным видам поражения электрическим током относятся электротравмы, электрические удары и электрический шок.

Электрическая травма представляет собой местное поражение тканей и органов электрическим током: ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, поражение глаз действием на них электрической дуги (электроофтальмия).

Электрический удар - это возбуждение живых тканей организма проходящим через них электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожными сокращениями мышц. Электрический удар может привести к нарушению и даже полному прекращению деятельности легких и сердца, а значит, и к гибели организма. Внешних местных повреждений, т.е. электрических травм, человек при этом может и не иметь.

Электрический шок - своеобразная реакция нервной системы в ответ на сильное раздражение электрическим током: расстройство кровообращения, дыхания, повышение кровяного давления. Шок имеет две фазы:

I - фаза возбуждения,

II- фаза торможения и истощения нервной системы.

Шоковое состояние может длиться от нескольких десятков минут до суток, после чего организм гибнет.

Клиническая смерть - это переходный период от жизни к смерти, наступающий в момент прекращения деятельности сердца и легких. Длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга. В большинстве случаев она составляет 4-5 мин.

При воздействии электромагнитных волн сверхвысоких частот (радиочастот) происходят функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой систем, системы кровообращения, появляется сонливость, боли, снижается потенция.

В результате воздействия электрического тока на организм человека могут возникнуть механические повреждения вследствие резких непроизвольных судорожных сокращений мышц. При этом могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей.

В зависимости от значения тока и времени его воздействия, а также от ряда других причин электрический ток, проходя через тело человека, может вызывать просто неприятные ощущения, ожоги, обморок, судороги, прекращение дыхания и даже смерть.

Действие тока на центральную нервную систему (рефлекторное действие тока) начинается при так называемых пороговых ощутимых токах, значения которых лежат в пределах 0,5 - 1,5 мА для переменного тока частотой 50 Гц и 5 - 7мА для постоянного тока. Их действие может стать косвенной причиной несчастного случая (например, при работе на высоте).

При токе в 10- 15 мА человек не может оторвать рук от электродов, не может самостоятельно разорвать цепь поражающего его тока. Такой ток принято называть пороговым неотпускающим током.

Ток в 50 мА поражает органы дыхания и сердечно-сосудистую систему. При 100 мА наступает фибрилляция сердца, заключающаяся в беспорядочном, хаотическом сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца. Сердце останавливается, кровообращение прекращается.

Ток в 100 мА считается безусловно, смертельным. Однако следует иметь в виду, что исход (опасность) поражения электрическим током зависит не только от значения тока проходящего через тело человека, но и от времени его воздействия. Продолжительное воздействие (несколько секунд) утяжеляет исход. Это объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока уменьшается сопротивление тела человека за счет возникающих дополнительных ответных реакций организма (расширение сосудов кожи, повышенное потоотделение).

Значение тока в свою очередь зависит от приложенного напряжения и от сопротивления всех элементов цепи, по которой проходит ток, в том числе и от сопротивления тела человека.

Сопротивление тела человека - величина непостоянная. Оно уменьшается в результате воздействия тока, а также при увеличении приложенного к телу напряжения. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, которую в сухом незагрязненном состоянии можно рассматривать как диэлектрик, костная, мышечная и жировая ткани, а также кровь имеют по сравнению с кожей весьма малое сопротивление. Эквивалентная схема сопротивления тела человека приведена на рис. 1.

Рисунок 1 – Эквивалентная схема сопротивления тела человека

R_к – сопротивление кожи в местах контакта;

R_в – сопротивление внутренних органов

С_к – емкостное сопротивление

В месте контакта электрода с телом человека образуется своего рода конденсатор, одной обкладкой которого служит электрод, другой - внутренние токопроводящие ткани, а диэлектриком - кожа.

Электрическое сопротивление тела человека, находящегося в состоянии опьянения или нервного возбуждения, а также с дефектами кожного покрова, имеет меньшее значение, чем сопротивление тела здоровых людей.

Следовательно, при прочих равных условиях ток через тело таких людей будет больше и поражение током более тяжелым.

При невысоких напряжениях (до 110 В) постоянный ток примерно в 3-4 раза менее опасен, чем переменный частотой 50 Гц; при напряжениях 400-500 В опасность их сравнивается, а при более высоких напряжениях постоянный ток даже опаснее переменного.

С увеличением частоты тока до 50 Гц опасность поражения несколько увеличивается, при дальнейшем повышении частоты - уменьшается. Токи высокой частоты сохраняют опасность ожогов.

Для расчетов и расследований сопротивление тела человека принимается равным 1000 Ом.