Воздействие электрического тока на организм человека. Воздействие человека на электрический ток
Электрический ток и его влияние на человека
Громыко Е. А.
гр. 9101
Электрический ток и его влияние на человека
Среда, в которой мы с Вами обитаем, а также все то, что нас окружает, заключает в себе потенциальную опасность для нас. Одной из таких угроз является поражение током. Кроме природной среды (поражение молнией), есть еще бытовая и производственная, которые постоянно развиваются и прогрессируют (усовершенствование техники и применение новых разработок), а значит, несут в себе еще большую угрозу.
Несмотря на то, что проверка приборов производится очень качественно, от ошибок и непредвиденных ситуаций никто не застрахован.
К сожалению, чаще всего поражение током, как на производстве, так и в быту случается от того, что не соблюдены меры предосторожности и элементарной электробезопасности.
Не исключаются также причины неисправности электропроводки и поломки приборов (при пользовании электрическим чайником, СВЧ-печью, и другими бытовыми приборами; ошибки при подключении стиральной машины, или припереносе розетки, либо при замене розетки и многое другое), используемых в быту, и электрических агрегатов и электрооборудования, используемого непосредственно на производстве.
Как показывает статистика, процент получаемых травм от поражения током намного ниже по сравнению с травмами, полученными другими способами.
Но при поражении током значительно выше процент тяжелых травм и летального исхода.
Что такое электрический ток?
Действие электрического тока на человека, а также его последствия можно лучше понять после того, как более детально рассмотрим, что же такое ток.
Электрический ток – это упорядоченное движение электронов в проводнике или полупроводнике.
В участке цепи сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах участка (разности потенциалов) и обратно пропорциональна сопротивлению данного участка цепи — закон Ома.
В случае, когда человек касается проводника, который находится под напряжением, он тем самым включает себя в цепь. Через тело человека пройдет ток, если он не изолирован от земли, либо касается проводника одновременно с другим предметом, у которого противоположенный потенциал.
Данная формула применима к двухфазному, или его еще называют двухполюсному прикосновению к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Выглядит это следующим образом:
При касании человеком двух фаз электроустановки, возникает цепь через тело человека, по которой проходит электрический ток. Величина электрического тока в данном случае зависит ТОЛЬКО от напряжения электроустановки и внутреннего сопротивления человека.
Например, фазное напряжение электроустановки 220 (В), линейное напряжение соответственно 380 (В). В нормальных условиях среднее сопротивление человека приблизительно составляет 1000 (Ом).
В данном случае ток, который пройдет через человека при одновременном его касании двух фаз (А и В) будет равен 380 (мА). А это смертельно опасно!!!
Чуть иначе будет происходить расчет тока, проходящего через организм человека, если он прикоснется к одной фазе в сети с изолированной нейтралью.
В этом случае цепь тока будет замыкаться через организм человека, далее на землю и через сопротивление изоляции и емкости фаз.
Чем грозит действие электрического тока?
Электрический ток производит следующие воздействия на организм человека проходя сквозь него:
1. Термическое
При таком воздействии происходит перегрев, а также функциональное расстройство органов находящихся на пути прохождения тока.
2. Электролитическое
При электролитическом действии тока в жидкости, которая находится в тканях организма, происходит электролиз, в том числе и в крови, из-за чего нарушается ее физико-химического состав.
3. Механическое
Во время механического воздействия происходит разрыв тканей и их расслоение, ударное действие от испарения жидкости из тканей человеческого организма. После этого следует сильное сокращение мышц, вплоть до их полного разрыва.
4. Биологическое
Биологическое действие тока несет в себе раздражение и перевозбуждение нервной системы.
5. Световое
Данное действие служит причиной поражения глаз.
Последствия при действии электрического тока
Глубина и характер воздействия зависит от:
рода тока (переменный или постоянный) и его силы
времени его воздействия и пути, по которому он проходит через человека
психологического и физиологического состояния данного человека.
Так, например, при нормальных условиях и наличие сухой, неповрежденной кожи сопротивление человека может достигать нескольких сотен (кОм), а вот если условия будут неблагоприятные, то значение может упасть до одного килоома.
Ниже, я Вам приведу в пример таблицу, как действует электрический ток разной величины на организм человека.
Ток с силой около 1 (мА) уже будет довольно таки ощутимым. При более высоких показаниях будут испытываться болезненные и неприятные сокращения мышц у человека.
При токе силой в 12-15 (мА) человек уже не может управлять своей мышечной системой и не в состоянии самостоятельно оторваться от поражающего источника тока.
Если же ток будет выше, чем 75 (мА), то его воздействие приведет к параличу дыхательных мышц и, следовательно, к остановке дыхания.
Если сила тока будет продолжать увеличиваться, то наступит фибрилляция сердца и его остановка.
Более опасным, чем постоянный ток, является ток переменный.
Имеет не малое значение и то, какими именно участками тела прикасается человек к токоведущей части. Самыми опасными считаются те пути, во время которых поражается спинной и головной мозг (голова-ноги и голова-руки), легкие и сердце (ноги-руки).
Основные поражающие факторы
1. Электрический удар
Возбуждает мышцы тела, приводит к судорогам, а затем к остановке дыхания и сердца.
2. Электрические ожоги
Возникают в результате выделения тепла после прохождения тока через тело человека.
Есть несколько видов ожогов, которые возникают в зависимости от параметров электрической цепи, а также состояния человека в тот момент:
покраснение кожи
возникновение ожога с образованием пузырей
возможно обугливание тканей
металлизация кожи, сопровождающаяся проникновением в нее кусочков металла, в случае расплавление металла.
Напряжение соприкосновения – это напряжение, которое действует на человека во время его соприкосновения с одним полюсом, либо же с фазой источника тока.
Самыми опасными зонами тела являются области висков, спины, тыльных сторон рук, голеней, затылка, а также шеи.
Почитайте мою статью о групповом несчастном случае на производстве, который случился с двумя электромонтерами при переключениях в электроустановке напряжением 10 (кВ).
studfiles.net
Электрический ток и его воздействие на человека
Электрический ток – это упорядоченное движение электрических зарядов. Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна разности потенциалов (т. е. напряжению на концах участка) и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи.
Характер и глубина воздействия электрического тока на организм человека зависят от силы и рода тока, времени его действия, пути прохождения через тело человека, физического и психического состояния последнего.
Пороговым (ощутимым) является ток около 1 мА(миллиампер). При большем токе человек начинает ощущать неприятные болезненные сокращения мышц, а при токе 12–15 мА уже не в состоянии управлять своей мышечной системой и не может самостоятельно оторваться от источника тока. Такой ток называется не отпускающим. Действие тока свыше 25 мА на мышечные ткани ведет к параличу дыхательных мышц и остановке дыхания. При дальнейшем увеличении тока может наступить фибрилляция (судорожное сокращение) сердца. Ток 100 мА считают смертельным.
Переменный ток более опасен, чем постоянный. Имеет значение то, какими участками тела человек касается токоведущей части. Наиболее опасны те пути, при которых поражается головной или спинной мозг (голова и руки, голова – ноги), сердце и легкие (руки – ноги).
Характерным случаем попадания под напряжение является соприкосновение с одним полюсом или фазой источника тока. Напряжение, действующее при этом на человека, называется напряжением прикосновения. Особенно опасны участки, расположенные на висках, спине, тыльных сторонах рук, голенях, затылке и шее.
Электрический ток проходя через организм человека может оказывать на него три вида воздействий:
1. термическое;
2. электролитическое;
3. биологическое.
Термическое действие тока подразумевает появление на теле ожогов разных форм, перегревание кровеносных сосудов и нарушение функциональности внутренних органов, которые находятся на питии протекания тока.
Электролитическое действие проявляется в расщепление крови и иной органической жидкости в тканях организма вызывая существенные изменения ее физико-химического состава.
Биологическое действие вызывает нарушение нормальной работы мышечной системы. Возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц, опасно такое влияние на органы дыхания и кровообращения, таких как легкие и сердце, это может привести к нарушению их нормальной работы, в том числе и к абсолютному прекращению их функциональности.
Основными факторами поражения которые возникают в результате действия электрического тока на человека являются:
Электрические травмы — местное повреждения тканей организма в результате действием электрического тока или электрической дуги.
К электрическим травмам можно отнести такие повреждения как:
Электрические ожоги
2. Электрические знаки - проявляются на коже человека, который подвергся действию тока, в виде пятен овальной формы серого или бледно желтого цвета. Как правило, безболезненны, затвердевают подобно мозоли, со временем омертвевший слой кожи сходит самостоятельно.
3. Металлизация кожи - возникает в результате проникновения в верхний слой кожи мелких частиц металла, который оплавился под действием электрической дуги. Кожа в месте поражения становится болезненной, становится жесткой, принимает темный металлический оттенок.
4. Механические повреждения проявляются под действием тока, непроизвольным судорожным сокращением мышц. Это может привести к разрыву кожи, кровеносных сосудов и нервных тканей.
Наиболее распространенной электротравмой являются электрические ожоги, примерно 60% от всех случаев поражения электрическим током. Электрические ожоги бывают токовые и дуговые.
Электроофтальмия – возникает в результате воспаления наружной оболочки глаз под действием ультрафиолетовых лучей электрической дуги. Для защиты необходимо пользоваться защитными очками и масками с цветными стеклами.
Из выше перечисленных повреждений, которые возникают в результате действия электрического тока на организм человека, наиболее опасными являются электрические удары.
Электрический удар сопровождается возбуждением живых тканей организма током, который через него проходит. В этот момент возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц.
В зависимости от того, какие последствия возникают после электрического удара, их разделяют на четыре степени воздействия:
I - судорожные сокращения мышц, человек в сознании;
II - судорожные сокращения мышц, человек без сознания, дыхание и работа сердца присутствуют;
III – отсутствие дыхания с нарушением работы сердца;
IV – клиническая смерть, отсутствие дыхания, остановка сердца.
studopedya.ru
Воздействие электрического тока на человека
Воздействие электрического тока на человекаСОДЕРЖАНИЕВведение 2
Действие электрического тока на организм человека 3
Местные электротравмы 3Общие электротравмы 5
Факторы, определяющие исход поражения электрическим током 6Род и частота тока 9
Путь замыкания тока 9
Сопротивление человека 10
Окружающая среда 10
Влияние продолжительности действия тока 11
Влияние состояния человеческого организма 11
Фактор влияния 12
Литература 15
Введение
Окружающая среда (природная, производственная и бытовая) таит в себе потенциальную опасность различного вида. Среди них — поражение электрическим током. С широким применением на производстве и в быту достижений научно-технического прогресса факторы этого риска возрастают, хотя современные электрические приборы и проходят аттестацию с точки зрения техники безопасности.
Опасность поражения электрическим током на производстве и в быту появляется при несоблюдении мер предосторожности, а также при отказе или неисправности электрического оборудования и бытовых приборов. Человек не может обнаружить без специальных приборов напряжение на расстоянии, оно выявляется лишь тогда, когда происходит прикосновение к токоведущим частям. По сравнению с другими видами производственного травматизма, электротравматизм составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым и особенно летальным исходом занимает одно из первых мест. На производстве из-за несоблюдения правил техники безопасности происходит 75% электропоражений.
Действие электрического тока на организм человека.
При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельных функций.
Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что, во первых, ток не имеет внешних признаков и как правило человек без специальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во вторых, воздействия тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; в третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к не отпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воздействия тока; в четвертых, воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию одергивания, а в ряде случаев и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к травмированию в результате падения.
Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое – в способности вызывать ожоги тела, механическое – приводить к разрыву тканей, а химическое – к электролизу крови.
Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы. Электротравма – это травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Условно электротравмы делят на местные и общие. При местных электротравмах возникает местное повреждение организма, выражающиеся в появлении электрических ожогов, электрических знаков, в металлизации кожи, механических повреждениях и электроофтальмии (воспаление наружных оболочек глаз). Общие электротравмы, или электрические удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся в нарушении или полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органов и систем – легких (дыхания), сердца (кровообращения).
Местные электротравмы
Это ярко выраженные местные (локальные) повреждения тканей тела, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Местным повреждением чаще всего подвергается поверхность кожи человека, но в некоторых случаях поражаются и мышечные ткани, а также связки и кости. Обычно местные электротравмы излечиваются работоспособность человека полностью или частично восстанавливается. Однако в некоторых случаях местные электротравмы приводят к гибели человека. К местным электротравмам относят:
· электрические ожоги,
· электрические знаки (метки тока),
· электрометаллизацию кожи,
· механические повреждения,
· электроофтальмию.
Электрический ожог является самой распространенной электротравмой, возникающей у большинства (63 %) пострадавших от электрического тока. В зависимости от условий возникновения ожог может; быть токовый (контактный), возникающий при прохождении тока через тело человека в результате его контакта с токоведущей частью, или дуговой, вызванный воздействием на тело человека электрической дуги.
В электроустановках возможны также ожоги и без прохождения тока, в частности, при прикосновении человека к сильно нагретым частям электрооборудования, от разлетающихся раскаленных частиц металла и т.п.
Различают четыре степени ожогов:
I степень - покраснение кожи и незначительная боль;
II степень — образование волдырей (пузырей) на покрасневшей воспаленной коже;
Ш степень — омертвление всей толщи кожи;
IV степень — обугливание кожи и мышечных тканей.
Обычно тяжесть повреждения организма при ожогах обусловливается не столько степенью ожога, сколько площадью пораженной ожогом поверхности тела. Известно, что поражение ожогом более одной трети поверхности тела приводит к смертельному исходу.
Электрические знаки (метки тока) возникают, в отличие от ожогов, при хорошем контакте с электродами. По внешнему виду они представляют собой припухлость на коже человека круглой или овальной формы, края которой резко очерчены белой или серой каймой. Кожа в этом месте затвердевает в виде мозоли и приобретает серый или желтовато-серый цвет. В пораженном местe происходит как бы омертвение верхнего слоя кожи. Каких-либо покраснений или воспалений не наблюдается. Электрические знаки, как правило, безболезненны и обычно заканчиваются заживлением. С течением времени верхний слой кожи сходит и пораженный участок приобретает первоначальный цвет, эластичность и чувствительность.
Электрометаллизация кожи — это поверхностное пропитывание кожи мельчайшими частицами металла, расплавляющегося и испаряющегося под действием электрической дуги. Поврежденный участок кожи имеет жесткую шероховатую поверхность. Пострадавший испытывает неприятное ощущение от присутствия в коже инородных частиц. Исход такого поражения, как и при ожоге, зависит от площади пораженной поверхности кожи. С течением времени больная кожа сходит, пораженный участок приобретает нормальный вид и эластичность, все болезненные
ощущения исчезают.
Механические повреждения возникают вследствие резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием проходящего через человека электрического тока. При этом могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервных волокон. Кроме того, могут иметь место вывихи суставов и переломы костей. Механические повреждения происходят довольно редко, но являются, как правило, серьезными травмами, требующими длительного лечения.
Электроофтальмия - это воспаление наружных оболочек глаз, возникающее в результате воздействия потока ультрафиолетовых лучей, создаваемых электрической дугой. Электроофтальмия развивается через, 4...8 часов после ультрафиолетового облучения. При этом имеют место покраснение и воспаление кожи и слизистых оболочек век, слезотечение, гнойные выделения из глаз, спазмы век и частичное ослепление. Пострадавший испытывает головную боль и резкую боль в глазах, усиливающуюся на свету. В тяжелых случаях нарушается прозрачность роговой оболочки, сужается зрачок. Обычно болезнь продолжается несколько дней. Однако в случае поражения роговой оболочки лечение оказывается более сложным и длительным.
www.coolreferat.com
Особенности воздействия электрического тока на организм человека
.
Факторы, влияющие на тяжесть поражения электрическим током. Виды поражения электрическим током. Сопротивление тела человека.
Электрические установки представляют большую потенциальную опасность для человека, так как в процессе эксплуатации не исключены случаи прикосновения к частям находящимся под напряжением.
Особенностью поражения электрическим током является:
отсутствие внешних признаков грозящей опасности, которые человек мог бы заблаговременно обнаружить: увидеть, услышать, обонять и т. п. В большинстве случаев человек включается в электрическую сеть либо руками (путь тока "рука-рука"), либо рукой и ногами (путь тока "рука—ноги"). Проходящий при этом ток приводит к серьезным повреждениям центральной нервной системы и таких жизненно важных органов, как сердце и легкие.
тяжесть исхода электротравм. Временная потеря трудоспособности при электротравмах, как правило, продолжительна. Так, при поражении в сетях напряжением 220/380 В она составляет в среднем 30 дней. В целом на электротравмы приходится 12—16 % всех случаев производственного травматизма со смертельным исходом.
токи промышленной частоты 10—25 мА способны вызвать интенсивные судороги мышц, в результате наступает неотпускающий эффект, т. е. "приковывание" человека к токоведущим частям, при котором пострадавший самостоятельно не может освободиться от воздействия электрического тока. Длительное же протекание такого тока может привести к тяжелым последствиям.
воздействие тока на человека вызывает резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания. При работе на высоте это может привести к падению человека. В результате возникает опасность механического травмирования, причиной которого является воздействие тока.
специфическая опасность поражения электрическим током заключается в том, что токоведущие части электроустановок, оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждали бы человека об опасности. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека.
Воздействия тока на организм человека
Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него тепловое, химическое, механическое и биологическое воздействие.
Тепловое воздействие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве тканей и биологических сред, что вызывает в них функциональные расстройства. Химическое воздействие выражается в разложении органической жидкости, крови и проявляется в изменении их физико-химического состава; механическое приводит к разрыву мышечных тканей; биологическое заключается в способности тока раздражать и возбуждать живые ткани организма.
Любое из перечисленных воздействий тока может привести к травме. Травму, вызванную воздействием электрического тока или электрической дуги, называют электротравмой (ГОСТ 12.1.009—76).
Виды поражения электрическим током
На практике электротравмы условно разделяют на местные и общие. Местные электротравмы вызывают местное повреждение организма - электрический ожог, электрический знак, металлизацию кожи частицами расплавившегося под действием электрической дуги металла, механические повреждения, вызванные непроизвольными сокращениями мышц под действием тока, и электроофтальмию (воспаление наружных оболочек глаз под воздействием электрической дуги).
Общие электротравмы, чаще называемые электрическим ударом, вызывают нарушение нормальной деятельности наиболее жизненно важных органов и систем организма или приводят к поражению всего организма.
Факторы, влияющие на тяжесть поражения электрическим током
К данным факторам относятся: сила, длительность воздействия тока, его род (постоянный, переменный), пути прохождения, а также факторы окружающей среды и др.
Сила тока и длительность воздействия. Увеличение силы тока приводит к качественным изменениям воздействия его на организм человека. С увеличением силы тока четко проявляются три качественно отличные ответные - реакции организма: ощущение, судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного и болевой эффект для постоянного тока) и фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию организма человека, получили названия ощутимых, неотпускающих и фибрилляционных, а их минимальные значения принято называть пороговыми.
Экспериментальные исследования показали, что человек ощущает воздействие переменного тока промышленной частоты силой 0,6—1,5 мА и постоянного тока силой 5—7 мА. Эти токи не представляют серьезной опасности для организма человека, а так как при их воздействии возможно самостоятельное освобождение человека, то допустимо их длительное протекание через тело человека.
В тех случаях, когда поражающее действие переменного тока становится настолько сильным, что человек не в состоянии освободиться от контакта, возникает возможность длительного протекания тока через тело человека. Такие токи получили название неотпускающих, длительное воздействие их может привести к затруднению и нарушению дыхания. Численные значения силы неотпускающего тока не одинаковы для различных людей и находятся в пределах от 6 до 20 мА. Воздействие постоянного тока не приводит к неотпускающему эффекту, а вызывает сильные болевые ощущения, которые у различных людей наступают при силе тока 15—80 мА.
При протекании тока в несколько десятых долей ампера возникает опасность нарушения работы сердца. Может возникнуть фибрилляция сердца, т. е. беспорядочные, некоординированные сокращения волокон сердечной мышцы. При этом сердце не в состоянии осуществлять кровообращение. Фибрилляция длится, как правило, несколько минут, после чего следует полная остановка сердца. Процесс фибрилляции сердца необратим, и ток, вызвавший его, является смертельным. Как показывают экспериментальные исследования, проводимые на животных, пороговые фибрилляционные токи зависят от массы организма, длительности протекания тока и его пути.
Путь тока.
Поражение будет более тяжелым, если на пути тока оказываются сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг. В практике обслуживания электроустановок ток, протекающий через тело человека, попавшего под напряжение, идет, как правило, по пути "рука—рука" или "рука—ноги". Однако он может протекать и по другим путям, например, "голова—ноги", "спина—руки", "нога—нога" и др. Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека попадут под воздействие тока, а также от силы тока, проходящего непосредственно через сердце. Так, при протекании тока по пути "нога—нога" через сердце проходит 0,4 % общего тока, а по пути "рука—рука" — 3,3 %. Сила неотпускающего тока по пути "рука-рука" приблизительно в 2 раза меньше, чем по пути "правая рука—ноги".
Род тока
Ток промышленной частоты является самым неблагоприятным. При увеличении частоты (более 50 Гц) значения ощутимого и неотпускающего тока возрастают. С уменьшением частоты от 50 Гц до 0 значения неотпускающего тока также возрастают и при частоте, равной нулю (постоянный ток), становятся больше примерно в 3 раза.
Значения фибрилляционного тока при частотах 50-100 Гц равны. С повышением частоты до 200 Гц сила фибрилляционного тока возрастает примерно в 2 раза, а до 400 Гц — почти в 3,5 раза. Повышение частоты питающего напряжения электроустановок применяют как одну из мер электробезопасности.
Окружающая среда.
Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли оказывают дополнительное влияние на условия электробезопасности.
Степень поражения электрическим током во многом зависит от плотности и площади контакта человека с токоведущими частями. Во влажных помещениях с высокой температурой или в наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых площадь контакта человека с токоведущими частями увеличивается. Наличие, заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствие того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. В этом случае любое прикосновение человека к токоведущим частям сразу приводит к двухполюсному включению его в электрическую цепь. Toкoпроводящая пыль также создает условия для электрического контакта как с токоведущими частями, так и с землей.
Электрическое сопротивление тела человека
Сила тока Iч, проходящего через какой-либо участок тела человека, зависит от подведенного напряжения Uпр (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления zт оказываемого току данным участком тела,
Iч = Uпр / zт
На участке между двумя электродами электрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивлений двух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления остальной части тела.
Плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду, и внутренняя ткань, находящаяся под этим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора емкостью С с сопротивлением rн. В наружном слое кожи ток протекает по двум параллельным путям: через активное наружное сопротивление rн и емкость С, (рисунок 1) электрическое сопротивление которой
xc = 1/ (ωС)
где ω = 2nf — угловая частота, Гц; f — частота тока, Гц.
Тогда полное сопротивление наружного слоя кожи для переменного тока zн = rн xc /√ rн2 +xc 2
Сопротивление rн и емкость С зависят от площади электродов (площадь контакта). С ростом площади контакта rн уменьшается; а емкость С увеличивается. Поэтому увеличение площади контакта приводит к уменьшению полного сопротивления наружного слоя кожи.
mirznanii.com
Воздействие электрического тока на организм человека — КиберПедия
Проходя через тело человека, ток оказывает термическое, химическое и биологическое воздействие (рисунок 5.1).
Рисунок 5.1 – Воздействие электрического тока
Термическое воздействие проявляется в выделении в биологических тканях (далее – тканях) тепла, общее количество ΔQ которого можно определить по формуле:
(5.1)
где I – сила тока (далее – ток), протекающего через ткани, R – активное сопротивление тканей, Δt – время, в течение которого происходило протекание тока.
Химическое воздействиевыражается в электролизе растворов, являющихся составными элементами биологических тканей.
Биологическое воздействие проявляется раздражением и возбуждением тканей организма, нарушением жизненно важных биологических процессов. Внешний ток подавляет малые биотоки, протекающие в теле человека (животного) и тем самым вызывает серьезные расстройства в организме вплоть до его гибели.
Действуя совокупно, все три вида воздействия приводят к развитию электротравмы (рисунок 5.2).
Рисунок 5.2 – Виды электротравм
Механические повреждения– расслоение, разрыв тканей организма в результате электродинамического эффекта, а также взрывоподобного образования пара, образующегося при вскипании биологических жидкостей под действием тока. Стремительное выделение пара происходит обычно при воздействии тока величиной несколько ампер. Это может быть вызвано напряжением только выше 1000 В. При поражении человека напряжением до 1000 В механические повреждения возникают от резкого сокращения мышечных волокон. При этом могут происходить растяжение сухожилий, разрыв мелких и крупных кровеносных сосудов, самой мышечной ткани, а в наиболее тяжелых случаях – перелом мелких костей. Прямые механические поврежденияпроисходят в момент протекания тока через тело человека. Косвенныепроисходят во время, когда ток через тело перестал протекать. Например, электромонтер, работая на высоте, прочищал корпус светильника и был поражен током. Ток не достиг опасной величины, но от неожиданности электромонтер потерял равновесие, упал и сломал ногу. В момент падения ток через тело человека не протекал – однако причиной падения и, как следствие, перелома явился удар тока. Комбинированныесочетают в себе повреждения, происшедшие в момент удара током, и повреждения, вызванные, например, последующим падением пострадавшего с высоты.
Электрические ожогивозникают у пострадавших вследствие перехода в тепловую энергию электрической энергии тока, проходящего через тело человека при его контакте с токоведущими частями (прямые ожоги), а также от воздействия электрической дуги или искры, образующихся при коротких замыканиях (косвенные) или приближении человека на недопустимо близкое расстояние к частям, находящимся под высоким напряжением (комбинированные ожоги). Смерть пострадавшего практически всегда вызывают комбинированные ожоги, когда электрический ток, нагревая кровеносные сосуды, нервы, мышцы и другие ткани, протекает внутри тела, а электрическая дуга обжигает человека снаружи. С другой стороны, при косвенных ожогах, когда человек испытывает воздействие интенсивного потока инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, испускаемых плазмой электрической дуги (температура которой достигает 4000 °С), смертельный исход редок, хотя пострадавшему требуется интенсивное лечение в ожоговых центрах.
Электрические знаки– это безболезненные пятна серого или бледно-желтого цвета, образующиеся на коже при прохождении тока (рисунок 5.3, а). В некоторых случаях электрический знак представляет собой волнистую линию красного или коричневого цвета, обусловленную точечными кровоизлияниями (рисунок 5.3, б). Обычно электрические знаки безболезненны и при лечении бесследно исчезают. Однако глубокое поражение большого участка живой ткани может привести к нарушению функций пораженного органа. Особенную опасность представляют электрические бляшки, способные возникать на внутренней поверхности кровеносных сосудов. При поражении коронарных сосудов, питающих сердечную мышцу, возможен приступ стенокардии и даже инфаркт.
Электрометаллизация кожи связана с проникновением в нее мельчайших частиц металла при его расплавлении и разбрызгивании в случае образования электрической дуги. Металл может проникнуть в кожу также вследствие электролиза в местах соприкосновения человека с токоведущими частями. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность (рисунок 5.4), цвет которой определяется цветом соединений металла, внедрившегося в кожу (например, при внедрении микрочастиц меди кожа приобретает зеленый цвет). С течением времени пораженный участок кожи вновь становится нормальным и эластичным. Однако при поражении глаз лечение может оказаться сложным, а иногда и безрезультатным – наступает слепота.
Рисунок 5.3 – Электрические знаки: а – бляшки; б – линии
Рисунок 5.4 – Электрометаллизация кожи
Электроофтальмия (воспаление наружных оболочек глаз) возникает в результате воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги. Характерные проявления болезни – слезотечение, частичное ослепление и светобоязнь. Боль в глазах продолжается обычно несколько дней.
Перечисленные выше виды электротравм занимают примерно 10 % от их общего количества. Около 90 % травм составляет электрический шок(электрический удар).
Под электрическим ударом (шоком) понимают возбуждение тканей организма проходящим через него током, проявляющееся в виде судорог мышц тела. Электрический ударнаблюдается при воздействии малых токов – обычно до нескольких сотен миллиампер, при напряжении до 1000 В. При такой малой мощности выделение теплоты ничтожно и не вызывает ожога. Тяжесть последствий такого воздействия различна: от слабого сокращения мышц в местах входа и выхода тока до существенных нарушений, в том числе прекращения функционирования сердца и легких. Даже при несмертельной электротравме электрокардиограмма пострадавшего несет на себе признаки коронарной недостаточности, а морфологические исследования в ряде случаев показывают наличие микроинфаркта миокарда. Нередко у пострадавших наблюдаются отдаленные (от 10 дней до 2 лет и более после травмы) последствия электроударов: заболевания щитовидной железы, половых органов, раннее появление артериосклероза, развитие диабета, сердечно-сосудистых, вегетативно-эндокринных и нервно-психических расстройств.
В таблице 5.1 приведены значения постоянного и переменного (промышленной частоты) тока, которые вызывают определенное воздействие на человека.
Таблица 5.1 – Воздействие постоянного и переменного тока на человека
| Характер воздействия | Переменный ток, 50 (60) Гц, мА | Постоянный ток, мА |
| Начало ощущения, легкое дрожание пальцев рук (при постоянном токе – ощущение тепла и зуд) | 0,5…1,5 | 5,0…7,0 |
| Порог неотпускающего тока | 10…12 (15) | 30…40 |
| Порог удушающего тока | 30…40 | 150…200 |
| Фибрилляционный ток | 80…100 | 300…400 |
При значении переменного тока 10 мА любой человек (даже ребенок) способен самостоятельно освободиться от действия тока, а при значении тока 15 мА это не под силу даже физически развитому человеку. Ток продолжает протекать через тело человека – при этом из-за судорог мышц выделяется большое количество соленого пота, который уменьшает сопротивление кожи, что приводит к увеличению силы тока. Если пострадавшего не освободить от действия тока в течение нескольких секунд, стремительно наступает остановка дыхания, вызванная параличом диафрагмы, а затем фибрилляция сердца.
Фибрилляция сердца заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца. При нормальной жизнедеятельности мышечные волокна сердца (фибролы), повинуясь единому авторитму, одновременно сокращаются и расслабляются. При фибрилляционном токе авторитм нарушается, сердце затрачивает значительную энергию, но не производит полезной работы, кровообращение прекращается, сердце останавливается. После прекращения действия тока работа сердца самостоятельно не восстанавливается – необходимо оказание помощи.
Следует отметить, что большие токи, достигающие 10 А (при поражениях в электроустановках напряжением выше 1000 В) не вызывают фибрилляции сердечной мышцы. Фибролы под действием столь большого тока резко сокращаются и остаются в таком состоянии до отключения тока, после чего сердце вновь начинает работать. Однако при указанных высоких токах смерть пострадавшего наступает вследствие тяжелых ожогов.
Отсюда следует, что опасность поражения тем больше, чем больше ток, протекающий через тело человека. Величина тока зависит от напряжения электроустановки, сопротивления тела человека, а также ряда других факторов, влияющих на исход поражения электрическим током.
cyberpedia.su
Видеоматериалы
Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше
Подробнее...С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей
Подробнее...Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе
Подробнее...Актуальные темы
ОТЧЕТ о деятельности министерства энергетики, ЖКХ и тарифной политики Кабардино-Балкарской Республики в сфере государственного регулирования и контроля цен и тарифов в 2012 году и об основных задачах на 2013 год
Подробнее...Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год
Подробнее...
КОНТАКТЫ
360051, КБР, г. Нальчик
ул. Горького, 4
тел: 8 (8662) 40-93-82
факс: 8 (8662) 47-31-81
e-mail:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
