При несоблюдении простых правил электробезопасности с электроприборами и электричеством может произойти поражение электрическим током с последующими травматическими последствиями для всего организма, вплоть до смерти. Самая обычная неосторожность, может дорого стоить, всегда помните о том, что опасность электричества и поражение электрическим током всегда рядом.

А может это все сплетни выдумки, и ничего опасного в электричестве и нет? Давайте взглянем с технической стороны вопроса. Мы знаем, что представляет собой, упорядочено двигающиеся заряженные элементарных частицы, таких как свободные электроны и ионы.

В результате такого движения, электрическая энергия частично превращается в тепловую, свет, плазму, движение, излучение, радиоволны, поля, в избытке которых и заключается главная опасность электричества . Это все конечно полезно для функционирования человеческого общества, но до тех пор, пока находится под контролем. Но в природе не все подвластно двуногим, случаются и катаклизмы, которые своей непредсказуемостью и неуправляемостью внешними силами несут в себе разрушения и огромную опасность для человека. В области электричества случаются подобные случаи, когда контролируемый процесс работы меняется аварийной ситуацией, в результате на выходе получаем поломки электрооборудования, пожары, травматизм и даже летальные исходы.

Неужели эти микроскопические элементарные частички, которые мы даже не можем увидеть, могут быть так опасны. Да могут, и вы это должны четко понимать. Суть не в размерах, а в количестве свободных электронов и их разности потенциалов или, как мы уже знаем, из , - напряжения.

Все возможные явления и превращения, которые мы получаем от применения электричества, могут в большом количестве или неуправляемых действиях способствовать негативным последствиям. Большинство всех аварий и поражений электричеством, случается в результате чрезмерного разогрева и возгорания из-за непосредственного прохождения неуправляемого электрического тока.

По сути опасность поражения электричества состоит в том, что без специальных приборов наличие аварийной ситуации выявить крайне сложно, а во многих случаях и невозможно.

Поражение от электрического тока может выражаться в таких травмах человеческого организма как ожоги различной степени тяжести, остановка главного двигателя - сердца, нарушение функции мозга, нервной системы и дыхания, тяжесть которых зависит от разных условий, таких как значение напряжения, сила тока, влажность помещения, путь прохождения тока через человеческий организм.

Кроме непосредственного воздействия электричества на человеческий организм и поражение части его, возможны непредвиденные аварийные ситуации, когда из-за различных неполадок также случаются несчастные случаи. Сам человек, с точки зрения проводимости, является достаточно хорошим проводником из-за большого количества жидкости в организме.

Как мы знаем из школьного курса биологии в основном человек состоит из воды, которая с множеством имеющихся в ней веществ и солей, становится достаточно хорошим проводником. Таким образом, единственным препятствием для протекания электричества через тело, является кожный покров, который у разных людей может обладать различным внутренним сопротивлением.

Получается, что если случайно прикоснутся к источнику тока, то элементарные носители заряда побегут по телу, как и в случае обычного проводника. При этом в зависимости от номинала тока и пути прохождения по организму, зависят возможные повреждения. При больших номиналах тока, человеческое тело буквально нагревается и сгорает, как это было бы с проводами квартирной электропроводки при коротком замыкании и возникновении вспышки возникают термические ожоги поверхности организма, также как в случае физического контакта с открытым пламенем, что в итоге наносит повреждения организма.

Главная опасность при поражение чем нибудь электрическим, особенно в сердечную область, является остановка сердца. Так как проходя по человеческому организму, свободные носители заряда вызывают резкое сокращение мышц, например спазм, мышцы рук или ног могут резко сжаться и спустя короткое время отойти, а вот сердце при резком сокращении ведет себя иначе и просто остановится, что и вызовет смертельный исход, и если кто-нибудь не окажет первую помощь, то пострадавшего в материальный мир уже не вернуть.

Предположим во влажном месте плохая изоляция у электропроводки, и вы случайно прикоснулись к оголенного проводу. В результате поражение электричеством будет очень сильнее, чем если бы помещение было сухим.

Для человеческого организма, уже более 15 мА переменного тока с частотой 50 Гц, может послужить причиной паралича органов и сильнейшие спазмы мышц, что приведет к невозможности самостоятельно оторваться от электродов. Постоянный ток менее опасен даже при том же напряжение, поэтому подобные последствия могут, произойти уже при 60 мА постоянного тока. Надеюсь, вы поняли, в чем состоит опасность электричества и не будете пренебрегать элементарными правилами техники безопасности.

Помните, ошибка в работе с электричеством может стоить вам жизни!

Самым опасным путём протекания свободных носителей заряда по телу биологического объекта является направление от рук к ногам и от руки к руке. В этом случае кратчайший путь протекания тока будет проходить через сердце, а это наиболее чувствительный человеческий орган при токовом воздействи. При этом сердце может даже остановиться.

Основными поражающими факторами являются:

Среднее допустимое значение величины тока, которое воздействует на организм
его частота
путь протекания и места прикосновения
продолжительность временного воздействия
окружающие условия оказывают заметное влияние при поражении
индивидуальных особенности человеческого организма

Для применения на практике в сфере электрики были приняты средние значения допустимой силы тока промышленной частоты в 50 Гц. Номинал таких токов считается безопасным при протекании человеческому телу (рука-рука, срука нога и нога-нога).

Распространённые факторы, при которых возникает поражение:

случайные прикосновения к токоведущим частям и элементам электрооборудования.
Слишком близкие расстояния от работника до электроустановки, в аварийных ситуациях.
Несоответствие параметров электрической установки требуемым нормам безопасности и нарушения общих правил по ТБ и эксплуатации электрических устройств и систем
Прикосновение к электрическим устройствам, которые оказались под напряжением из-за поломки
Нарушение правил техники безопасностипри выполнении строительных, монтажных и ремонтных работ
Прикосновение к металлоконструкциям или влажным стенам, соединенным с источником напряжения
Неправильное использование и подключение бытовой техники.

Статистические данные причин, попадания человека под электроудары:

56% - случайное касание к открытым токоведущим частям под напряжением.
23% - поражение током от частей электрооборудования, которые попали под напряжением по причине повреждённой изоляции.
18% - Электроудар по причине естественного старения изоляции, которая теряет свои защитные свойства от времени. 2% - Утечка электрического тока при контакте на различные части конструкции электрооборудования, пол, грунт, на которых возник потенциал в случае замыкания на землю. 1% - поражение электрическим через возникшую дугу.

Существует два типа контакта тела человека с проводником тока: это прямой контакт тела или косвенный. Прямой контакт возникает, в следствии игнорированием правил эксплуатации электрооборудования и техникой безопасности, ну а косвенный контакт возможен по причине пробоя диэлектрического слоя изоляции, что способствует замыканию на корпус.

Замыкание на землю, это совершенно случайное электрическое подключение токоведущих частей электрической цепи с землёй либо достаточно хорошо проводящими ток предметами или элементами конструкции, не изолированными от земли. Замыкание на корпус - это также совершенно случайное соприкосновение электрических токоведущих частей с металлическими нетоковедущими элементами электроустройства и оборудования в системе.

Как вы уже поняли, электрический ток течет через человеческий организм тогда, когда биологический объект касается как минимум двух точек подсоединения одновременно, замыкая своим телом электрическую цепь и между которыми имеется потенциал. Сама же величина тока поражения человека будет зависеть от того, к какому элементу конструкции оборудования случайно прикаснулся человек, другими словами от факторов самого поражения.

Факторы при котором возникает электрическое поражение

Двухполюсное прикосновение к токонесущим частям рабочего устройства. То есть, по ошибки или неосторожности, человек случайно касаются двух точек, между которыми существует разность потенциалов. В результате замыкается схема, проходящая через тело человека. Например, электрик одной рукой опирается на корпус электроустановки, а второй случайно прикоснулся к фазному проводу.
Прикосновение к токоведущим частям - однополюсное . Подобная цепь может получиться в случае с изолированной нейтралью, когда последняя не подключена к земле. Она следует от токонесущих частей, и, проходя через тело человека, уходит в землю. Таким образом, в случае однополюсного прикосновения напряжение возникает между самим грунтом и работающим прибором.
Прикосновение к заземленным электрическим частям . Подразумевается контакт с открытыми металлическими элементами, которые в нормальном состоянии не должны быть под напряжением. То есть, они оказываются под разностью потенциалов совершенно случайно, либо в случае механического повреждения изоляционного слоя либо в подобных случаях.
Поражение электрическим током под действием шагового напряжения . Это может случится, если человек идет рядом с заземлителем, по которому в силу определенных обстоятельств ток уходит в землю. Поражение возникает, т.к некоторая часть тока может растекаться по близлежащей площади и тем самым протекая через ноги человека создать разность потенциалов - напряжением шага (шаговое напряжение).

Очень опасно поражение электрическим током, во время нахождения на высоте (стремянке, лестниц). В этом случае само поражение током не так опасно, как механические повреждения организма, вызванные потерей координации и падением с высоты.

P.S. Будьте предельно внимательны и осторожны при работе с электрическим током. Малейшая невнимательность может очень дорого стоить.

Электроожог – повреждение кожи из-за протекания элементарных частиц электричества. Бывают дуговые ожоги возникающие под воздействием электродуги на организм человека, характеризуются очень высокой температурой и контактные – наиболее распространенные.

Электрический знак (метка) – изменение структуры кожи в местах контакта с электричеством. Чаще всего наблюдаются на руках, ногах, спине. При этом кожа становится немного припухлой, появляются знаки зымысловатой формы через небольшое некоторое время после несчастного случая.

Электрометаллизация – проникновение мелких частиц метала в кожную структуру из-за разбрызгивания раскаленного металла при горении дуги. На степень травматизма влияет зона поражения. Обычно кожные покровы понемногу восстанавливаются.

Механические повреждения – разрывы мышц, кожных покровов и переломы. Возникают из-за судорог и падений с высоты.

Электроофтальмия – воспаление глазной оболочки из-за воздействия ультрафиолета (во время образования электродуги). Первые признаки ее начинают проявляться через 6-8 часов после поражения электрическим током. Состояние длится несколько дней.

Электрошок – ответ нервной системы человека на внешнее раздражение при протекании токовых частиц. Происходит нарушение работы легких и сердца и кровообращения. После длительного шокового происходит смерть.

При электроударе происходит судорожные сокращения мышц. Небольшие электрические травмы вызывают слабые удары покалывание. Высокое напряжение очень опасно при электроударе. Буквально через пару минут наступает удушье и фибрилляция желудочков, т.к человек без посторонней помощи не способен самостоятельно действовать.

Воздействие электрического тока на биологический объект, в следствии которого начинается судорожное сокращение мышц тела. В зависимости от величины силы тока и времени воздействия биологический объект может быть в сознании или без него, но при самостоятельном функционировании органов дыхания и сердечно сосудистой системы. В самых тяжелых состояниях после поражения током наблюдается не только потеря сознания но и проблемы в работе сердечно-сосудистой системы, и даже летальный исход.

Основные симптомы - поражение электрическим током:

Бледность лица и конечностей пострадавшего человека
Отсутствие признаков дыхания
Токовые знаки на кожных покровах пострадавшего
Запах паленых волос
Отсутствие пульса у получившего электротравму
Шоковое состояние

При смертельном поражении на кожном покрове имеются множественные ожоги и кровоизлияния. Выжившие индивидумы, после полученной электротравмы, могут находиться в состоянии комы. При этом наблюдается нестабильная работа органов дыхания, сердечно сосудистой системы (ССД) и сосудистый коллапсом. Последующее состояние пострадавшего можно описать сильными судорогами от мышечных сокращений вплоть до перелома костей или падений во время припадков.

При получении электротравмы у больного наблюдается гипотензия, гиповолемический шок, во многих случаях развивается почечная недостаточность. Следующим этапом является деструкция тканей и органов, из-за ожогов. Почти в каждом случае происходят отеки головного мозга с соответствующим коматозным состоянием до пары суток.

К менее распространенным последствиям электроудара можно отнести расстройства нервной системы, нарушение зрения; повреждения от ожогов; рефлекторные дистрофии; катаракты; частые головные боли; эмоционального равновесия нарушение работы памяти; припадки, разрывы спинного мозга.

В этой теме с названием: защита от поражения током, я приведу примеры различных методов и способов защиты, благодаря которым вы сможете значительно обезопасить себя и окружающих при выполнении любых работ связанных с электричеством, тем самым максимально снизив вероятность несчастного случая

Если человек случайно попадет под напряжение, то через него замкнется электрическая цепь, и по этой цепи начнут движение свободные носители заряда или через тело человека потечет ток, при этом человек, а в основном сопротивление кожи окажет ощутимое препятствие для движения этого тока. Сопротивление тела человека считается переменной величиной, зависящей от множества разных факторов, таких как параметры электрической цепи, физическое и психическое состояния человека, текущих условий окружающей среды.

Поражение электрическим током – это причина контакта с электроцепью источников напряжения или тока, способных, по попавшей под напряжение части тела, вызвать протекание тока. Человеческий организм обычно реагирует на силу тока более 1 мА. Получить удар электрическим током возможно и на высоковольтных установках, или поблизости с ними, не контактируя с токоведущими элементами, а за счёт утечки тока при образовании электрической радуги.

Уровень поражения человека зависит от многих факторов: мощности разряда, характера тока, состояния человека (влажности кожи, одежды), местности, а также пути прохождения тока по организму.

Особенности:

• Отсутствие видимых внешних показателей грозящей опасности поражения электротоком (ток – это то, что невидно и не слышно, его невозможно обнаружить заблаговременно и предотвратить).
• Уровень сложности травм после поражения током (многочисленные ожоги могут повлиять на дееспособность и уровень жизни, или привести к смертельному исходу).
• При попадании человека в зону поражения с электротоком промышленных частот величиной в 10-25 мА могут появиться судороги мышечных тканей, в связи с чем ограничивается дееспособность человека, и он не может освободиться от воздействия тока без посторонней помощи, так как приковывается к пораженным током частям.
• Могут быть вызваны непроизвольные сокращения мышечных тканей из-за взаимодействия внешнего тока с биотоками человеческого организма.

Поражение током влечёт за собой вероятность получения механических травм (контакт и воздействие электротока на высоте может привести к потере сознания, падению, травмированию).

Виды поражения электрическим током организма человека:

• Термическое – связано с функциональными расстройствами и ограничениями – ожоги кожи разной степени, повреждение и перегрев сердечно-сосудистой системы, коры головного мозга и других важных для жизнедеятельности организма органов, что является причиной многих функциональных расстройств и ограничений дееспособности.
• Электролитическое – воздействует на кровь и органические жидкости таким образом, что начинается процесс их разложения.
• Биологическое – является причиной раздражения мышечной и нервной ткани, нарушения работы сердца и кровеносной системы, дыхательных путей, провоцирует появление судорог и потери сознания. Итогом такого вида поражения может стать фибрилляция мышцы сердца, отказ дыхательных органов, а также смертельный исход.
• Механическое – влечёт за собой разрыв, расслоение или другие подобные повреждения мягких тканей организма человека.

Причины и условия травмирования

Ими зачастую становятся:

1. Контакт с токоведущими деталями под электронапряжением.
2. Контакт с токопроводящими деталями под электрическим напряжением по причине неисправности изоляции или защитных устройств.
3. Нарушение правил техники безопасности при использовании электрооборудования и электрических установок.
4. Попадание в зону шагового электронапряжения.
5. Шаговое напряжение или напряжение шага – это напряжение, образовавшееся между двумя точками цепи тока, находящихся в шаге друг от друга, на которых одновременно стоит человек. Шаговое электронапряжение зависит от удельного сопротивления почвы и силы тока, протекающего через неё, имеет максимальную величину поблизости с местом замыкания. На расстоянии свыше 8-ми метров оно не несёт практически никакой опасности. Для избежания поражения в зоне шагового электронапряжения необходимо совершать мелкие шаги, без отрыва ног друг от друга.

Классификация видов

Воздействие электрического тока несёт негативное влияние на человеческий организм и является причиной возникновения электрических травм различной степени сложности. Классификация видов поражения при воздействии электрического тока на человека:

• Местные электротравмы – нанесение вреда организму локального характера.
• Общие электротравмы – нанесение вреда организму за счёт нарушения стабильности работы систем обеспечения и внутренних органов.

Местные травмы

Нарушение целостности мягких и костных тканей тела человека, из-за воздействия электротока или электродуги. Это влечёт поверхностные повреждения кожного покрова, а иногда и других мягких тканей, а также связок и костей.

Травмы такого характера излечимы до полного или частичного восстановления дееспособности. Смертные исходы при получении травм местного характера редкий случай, и причина смертельного исхода заключается в местном повреждении организма, спровоцированное электрическим током.
К травмам местного характера относятся:

• Электрический ожог
• Электрический знак
• Электроофтальмия (поражение глаз)
• Механические повреждения
• Электропигментация (металлизация) кожных покровов

Электрический ожог считается самой распространённой электротравмой согласно статистики о ежегодных происшествиях при поражении электротоком. Возникает более чем у 60% потерпевших от электротока. Около 85% приходится на работников, обслуживающих электрические установки и электромонтёров.

Существют такие виды электроожога на основании влияющих факторов при поражении электрическим током:

• Токовый – возникает при прохождении напряжения непосредственно через человеческое тело при контакте с токоведущими деталями.
• Дуговой – возникает при воздействии электродуги на тело человека.

Ожог от электротока возникает при работе с малым напряжением на электрических установках, в пределах 2 кВ. Большие электронапряжения зачастую провоцируют образование электродуги или искры, провоцирующей появление ожогов.

Ожоги от тока поражают около 38% потерпевших от электротока, в таких ситуациях это ожоги 1-й и 2-й степени, при напряжение свыше 380 В – 3-й и 4-й степени.

• 1 степень – вызывает появление красноты на кожных покровах.
• 2 степень – появление волдырей.
• 3 степень – омертвление всего кожного покрова.
• 4 степень – обугливание мягких тканей.

Дуговой ожог возникает при работе в электроустановках под напряжением до 10 кВ при коротких замыканий во время измерения переносными приборами или за счёт ошибок персонала. Поражение возникает от перемены элетродуги или загоревшейся от неё одежды. Уровень тяжести нанесенного вреда организму при таком виде ожога увеличивается с увеличением напряжения электроустановок. 25% ожогов составляет именно этот вид ожога.

В электроустановках причиной возникновения электродуги может послужить:

• Приближение человека к токоведущим деталям под напряжением на такую дистанцию, при которой образуется в воздушном промежутке образуется между ними пробой.
• Повреждение изоляционных защитных средств, с которыми происходит контакт токоведущих деталей под напряжением.
• Ошибка операций с коммутационными аппаратами, в следствии переброса электродуги на человека.

Электрический знак – это проявление на теле овального или круглого пятна серого или светложелтого оттенка при воздействии теплового, химического или смешанного вида нанесения вреда от электротока организму человека. Метка может быть похожа на структуру той токоведущей детали, с которой был контакт у пострадавшего. На пораженном месте кожный покров грубеет и становится твердым, так как верхний слой мягкой ткани отмирает. Электрознак является малоболезненной травмой и поддается лечению. С течением времени омертвелая кожа обновляется, рана затягивается и поврежденный участок может быть видно только по небольшому шраму.

Электроофтальмия

Причиной возникновения является воздействие электродуги, с образованием сильного излучения ультрафиолета. Потерпевший после облучения, через 2-6 часов, имеет воспалённые наружные глазные оболочки, это состояние и называется электроофтальмией или простым языком поражением глаз.

Симптомами является покраснение белков, повышенная слезоточивость, частичная потеря зрения, головная боль, боль в глазах при ярком свете, нарушение прозрачности роговицы, сужение зрачка.
При серьезном воздействии ультрафиолета на глазное яблоко лечение усложняется и увеличивается время для полного восстановления.

Механические повреждения являются следствием резких неконтролируемых судорожных сокращений мышечных тканей при воздействии проходящего по телу человека электротока. Нанесение такого вреда может быть в основном при работе в электрических установках до 1000 В при длительном пребывании человека под высоким электронапряжением, и являются причиной элетроударов, так как их вызывает проходящий через человеческое тело ток. Возникновение таких повреждений довольно редкое явление, около 1% пострадавших от электротока. Травмы полученные в результате такого происшествия требуют длительного и серьёзного лечения.

Электропигментация (металлизация) кожи – следствие воздействия электродуги на кожные покровы, в следствии проникновения в мягкие ткани частичек расплавленного металла. Электрический ток влияет на возникновение теплового потока и динамических сил, образовуются брызги из частиц расплавленного металла, которые летят во всевозможные стороны. При контакте с незащищенными участками тела они проникает в верхний кожный слой.

Общие

К этому виду травм пренадлежит электрошок и электроудар, которые являются причиной сбоя в организме пострадавшего главных функций жизнедеятельности.

Электрический удар – возбуждение тканей человеческого организма, проходящим через него разрядом тока, сопровождается интенсивным сокращениеем мышечных тканей, рассеяностью, невнимательностью и ослаблением памяти. При электроударе можно отделаться, как легким нанесения вреда организму, так и смертельным исходом. Угроза поражения охватывает весь организм, из-за нарушения работоспособности всех жизненно необходимых органов и систем.

Степени состояние человеческого организма после электрического удара:

• 1 – человек пребывает в сознании, но наблюдается интенсивное сокращение мышечных тканей;
• 2 – обморок, наблюдается непроизвольное сокращение мышечных тканей;
• 3 – обморок, нарушение работы сердца, кровеносной системы и дыхательных органов;
• 4 – прекращение функционирования органов дыхания и кровообращения, отсутствие признаков жизнедеятельности.

Электрический шок – это тяжелая физиологическая реакция или травма человека, возникающая при прохождении электротока по человеческому организму. В следствии чего нарушается здоровый процесс в органах дыхания, кровеносной системе, наблюдаются сбои в метаболизме. Потерпевший после получения электрошока страдает на гипертонию, отсутствие болевых реакций, возбужденное состояние.

Далее начинается процесс медленной реакции и истощения нервной системы, артериальное давление падает, наблюдается учащение пульса, органы дыхания работают с низкой активностью, всё это сопровождается депрессивным состоянием. Состояние может продержаться от нескольких минут до суток. Полное выздоровление, при правильном лечении, может наступить в довольно короткий срок, но без медицинского вмешательства летальный исход возможен.

Факторы, влияющие на тяжесть полученных электротравм

К обстоятельствам, влияющим на тяжесть поражения электрическим током относятся:

• Величина силы электротока и напряжения;
• Время прохождения потока электротока через человеческий организм;
• Род тока (постоянный или переменный);
• Путь или петля прохождения электротока;
• Состояние человеческого организма;
• Условия внешней среды.

Первая помощь при поражении электричеством

При любом виде поражения тела электрическим током необходимо оказание неотложной помощи потерпевшему, иначе состояние здоровья может существенно ухудшиться и привести к смертельному исходу. Первым делом необходимо перекрыть подачу электротока с помощью рубильника, выключателя, выкрутить пробки или же, в крайнем случае, перебить токонесущую проводку. Если подачу тока остановить не удаётся нужно максимально быстро придумать изоляцию для себя и потерпевшего, после чего оттащить на безопасную дистанцию и вызвать медицинскую помощь. До прибытия мед. работников, при необходимости, оказать неотложную помощь потерпевшему в виде сердечно-лёгочной реанимации.

Профилактика для предотвращения воздействия электрического тока на организм

Суть профилактики электротравм состоит в соблюдении установленных правил техники безопасности при использовании, ремонтных работах и монтаже электроустановок. Люди, работающие с высоковольтным напряжением должны быть хорошо проинструктированы и снабжены индивидуальным защитным снаряжением. Необходимо соблюдение правил техники электробезопасности на высоком уровне в физиотерапевтических кабинетах, где заземление и короткое замыкание в электросети представляет наибольшую опасность для работника. Пол в таких помещениях должен быть покрыт изоляционным материалом. Розетки должны иметь предохранители и крышки.

Персонал, работающий в действующих электроустановках проходит мед. осмотр разово на протяжении двух лет. В проведении осмотра принимают участие: терапевт, хирург, невропатолог, окулист, сдаётся кровь на содержание гемоглобина и лейкоцитов, а также делается рентгеновский снимок.

Широкое применение электрического оборудования на производстве и в разнообразной электротехники в быту способствует возрастанию уровня электротравматизма, которым сопровождается поражение электрическим током. Электрический ток при определенных условиях является опасным поражающим фактором, негативно воздействующим на человеческий организм. На рис. ниже показана кисть человеческой руки, травмированная электротоком.

Воздействие электротока на человеческий организм

Механизм негативного влияния электротока на человеческий организм является сложным и многообразным. При своем прохождении через тело ток оказывает следующие виды воздействий:

1. Термическое воздействие, проявляющееся нагревом кожи и ткани внутренних органов вплоть до ожогов, приводящих к повреждениям кровеносных сосудов, нервных волокон и мозга и омертвению тканей участков тела. При термических воздействиях отмечаются резкие функциональные расстройства систем жизнеобеспечения человека, например, внезапно возникающие кровотечения;
2. Электролитическое воздействие, вызывающее электролиз лимфатической жидкости и разложение крови, нарушая физико-химический состав всех тканей организма;
3. Биологическое воздействие, выражающееся в нарушении нормального протекания биоэлектрических процессов, присущих живой материи. Действие биотоков, управляющих внутренними движениями тканей человеческого организма, нарушается, что приводит к непроизвольным противоестественным судорожным сокращениям сердечных мышц и легкого. Живые клетки и ткани, с которыми связана жизнеспособность организма, приходят в опасное возбуждение от воздействия тока и могут погибнуть;
4. Механическое действие электрического тока, которое вызывает расслоение и разрыв тканей за счет взрывоподобного по скорости образования пара из крови и лимфатической жидкости. Механическое действие провоцирует сильнейшие сокращения мышц, вплоть до разрыва мышечных волокон;
5. Световое действие, характеризующееся электроофтальмией после воздействия мощного потока ультрафиолетового излучения от вспышки электрической дуги. Внешние признаки поражения электрическим током проявляются воспалением наружной оболочки глаза.

На рис. ниже показан глаз с признаками электроофтальмии.

Понятие электротравмы

Патофизиологическим результатом разнообразных воздействий электротоков различной силы на человека является поражение электрическим током, трактуемое ГОСТ Р МЭК 61140-2000 «Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности…» как «…физиологическое воздействие проходящего через тело человека электрического тока» (п.3.1). Весь комплекс изменений анатомических соотношений в организме, нарушений функций систем, органов и тканей, сопровождающийся соответствующей реакцией организма на действие протекающего через него тока принято называть электротравмой. В обиходной речи электротравмой называют повреждения электрическим током, фиксируемые визуально (ожог) или по ответной реакции организма следующего вида:

• ощущение механического толчка или удара, когда происходит поражение током;
• мышечные судороги с болевым эффектом;
• фибрилляция сердца, выражающаяся в нарушении работы сердечной мышцы, вплоть до остановки сердца и клинической смерти.

Обратите внимание! Вероятность поражающего травмирования электротоком относится к категории неявных опасностей, поскольку отсутствуют внешние атрибуты и признаки реальной грозящей опасности, чтобы люди могли бы заблаговременно их обнаружить при помощи органов чувств (например, по аналогии «горячий-холодный» или «тупой-острый» предмет).

Степень тяжести поражения от удара электрическим током, в зависимости от реакции организма, подразделяется следующим образом:

1. Первая степень – мышечные судороги, повышается артериальное давление, сильное головокружение, но без потери сознания;
2. Вторая степень – мышечные судороги и потеря сознания, которое быстро возвращается, но надолго сохраняется состояние испуга. Иногда наблюдается частичный паралич;
3. Третья степень – судороги групп мышц, приводящие к разрывам мягких тканей и вывихам суставов. Нарушаются сердечная деятельность и дыхание, происходит потеря сознания. Из-за спазма голосовых связок пострадавший не в состоянии кричать, чтобы позвать на помощь;
4. Четвертая степень – паралич дыхательной системы, фибрилляция сердечной мышцы. Клиническая смерть.

Важно! Клинической смертью называют переходный период, наступающий с момента остановки дыхания и работы сердца. У пострадавшего от удара током отсутствуют признаки жизни, его сердце не работает, дыхание отсутствует. Однако при поражении током в период клинической смерти жизненные функции органов сразу не угасают, что дает шанс на сохранение жизни человеку, если вовремя оказать ему соответствующую помощь – искусственное дыхание и массаж сердца.

Классификация электротравматизма

Электротравмы классифицируют по следующим признакам:

1. По месту получения травмы электротоком;

В общем случае определены три вида травматических поражений токами различного характера происхождения:

• Производственные электротравмы – если человек пострадал на работе, работая с оборудованием, задействованным от электричества;
• Бытовые травмы от электричества, полученные в бытовых условиях. В основном, бытовому электротравматизму подвержены домохозяйки и маленькие дети. Основные причины – игнорирование требований техники безопасности в обращении с бытовой техникой (стиральными машинами, электромикроволновками, утюгами);
• Природные электротравмы – как результат воздействия природного электричества. Классический пример – удар молнией, представляющий собой разряд атмосферного электричества.

На рис. ниже показана типовая бытовая электротравма – ожог руки после удара током от неисправного электроприбора.

1. По характеру действия тока (длительность воздействия);

Временной характер воздействия тока приводит к двум видам электротравматизма:

• Мгновенным электротравмам, полученным от действия электрического разряда в течение короткого промежутка времени (так называемый удар током). Для них присущи опасные для жизни повреждения, требующие оказания срочной медицинской помощи;
• Хроническому протеканию электротравматизма, связанному с длительным и незаметным влиянием электрических полей на человека. Например, хроническим электротравмам подвержен персонал, работающий вблизи мощных высоковольтных генераторов. Симптомы поражения хронического характера проявляются в повышенной утомляемости, треморе, повышенном артериальном давлении, нарушении сна, ухудшении памяти.

1. По характеру поражения определены:

• Местные электротравмы, характеризующиеся местным (локальным) повреждением определенной части тела;
• Общие электротравмы, представляющие собой обширные поражения организма в результате протекания через него электрического тока. При общих электротравмах возможны остановки сердца и дыхания, приводящие к клинической смерти пострадавшего человека.

Согласно статистическим данным, повреждения от ударов током распределены следующим образом:

• 20% всех случаев приходятся на местные электротравмы;
• 25% – травмы общего характера;
• 55% являются смешанными, в которых одновременно проявляются местные и общие поражения организма.

Виды местных электротравм

Местные электротравмы (далее по тексту МЭ) представляют собой ярко выраженные локальные нарушения анатомической целостности тканей, включая костные, вызванные поражающим действием электрического тока и дуги. В большинстве случаев МЭ излечиваются, функции органов пострадавшего частично или полностью восстанавливаются. Случаи гибели людей от МЭ довольно редки, чаще всего смерть наступает от тяжелого ожога. Опасность МЭ и сложность лечения оцениваются в соответствии со следующими факторами:

• место, характер и степень повреждения ткани/тканей;
• реакция организма на локальное повреждение.

Наиболее характерными являются следующие виды МЭ:

1. Электроожоги, являющиеся результатом термической агрессии электротока при его протекании через тело;
2. Электрические знаки (метки), представленные уплотненными участками бледно-желтого цвета в виде резко очерченных пятен на коже пострадавшего от удара током. Могут выглядеть как резаная или колотая рана либо как обугленный участок тела. На участке с электрической меткой кожа теряет чувствительность;
3. Металлизация кожи, обусловленная проникновением в верхние слои человеческой кожи микрочастиц металла, расплавившегося при горении электрической дуги, или заряженных металлочастиц из ванн с электролитом;

Дополнительная информация. При коротком замыкании или отключении рубильника под нагрузкой образуется мощный тепловой поток, инициирующий расплавление металла токоведущих элементов. Возникающие при КЗ динамические силы разбрызгивают частицы расплавленного металла, которые разлетаются по сторонам с высокой скоростью.

1. Механические повреждения как следствие неконтролируемых резких судорожных сокращений мышц при ударе током. Отмечаются вывихи суставов и разрывы связок, разрывы нервных волокон и кровеносных сосудов;
2. Электроофтальмия.

Рассмотрим подробнее электроожоги как наиболее часто встречающиеся МЭ.

Электроожоги

На долю электроожогов приходится практически 60% всех МЭ. По условиям происхождения электроожоги разделяют на две категории травматизма:

• токовые (или контактные) ожоговые травмы, возникающие в процессе протекания электротока непосредственно через человеческое тело при прямом контакте человека с токоведущими элементами;
• дуговые ожоги, обусловленные поражением от электрической дуги.

На рис. ниже приведен пример вспышки дуги, зафиксированной камерой видеонаблюдения.

Токовые ожоги возникают в электроустановках с небольшим напряжением, не превышающим 2 кВ. При более высоких напряжениях обычно образуется искра или дуга, которые становятся причиной ожога. По степени тяжести поражения токовые ожоги подразделяют следующим образом:

1. I степень – незначительные повреждения верхних слоев кожного эпидермиса, покраснения и припухлость кожи без образования волдырей. Травма легко залечивается в домашних условиях, иногда даже не требует лечения;
2. II степень – наряду с обычным повреждением верхнего слоя на коже выступают волдыри, заполненные желтоватым экссудатом (в обиходе волдыри от ожога просто называют пузырями). При небольших участках ожога вполне достаточно стационарного лечения на дому;
3. III степень – кожа поражена по всей толще с развитием некроза, не допускающего ее самостоятельной регенерации (омертвление кожи и подкожной клетчатки);
4. IV степень –полное некротическое поражение кожи, клетчатки, мышц, костей и сухожилий. Визуально последствия выражены обугленными конечностями и другими участками тела.

Важно! Для лечения ожогов III и IV степени требуется хирургическое вмешательство.

На рис. ниже проиллюстрированы степени ожоговых повреждений электротоком.

Для возникновения дуговых ожогов нет необходимости в прохождении тока через человека. При горении дуги образуется мощный поток тепловой энергии, способный нанести сильнейшие ожоги вплоть до III и IV степени тяжести.

Общие электротравмы

Для общих электротравм (далее по тексту ОЭ) характерно поражение двух и более участков тела или сразу нескольких внутренних органов. Прямую угрозу жизнедеятельности организма представляют нарушения нормального функционирования различных систем жизнеобеспечения, включая работу сердца, мозга и центральной нервной системы.

Повреждающие возможности электрического тока зависят от следующих основных факторов:

1. Рода тока (переменный или постоянный) и частоты тока;
2. Силы тока и величины приложенного напряжения;
3. Продолжительности действия тока;
4. Пути электротока;

Принято выделять следующие петли вероятного прохождения тока через организм (см. рис. ниже):

• поз. 1 – «рука-рука»;
• поз. 2 – «левая рука-ноги»;
• поз. 3 – «правая рука-нога»;
• поз. 4 – «руки-ноги»;
• поз. 5 – «нога-нога»;
• поз. 6 – «голова-ноги»;
• поз. 7 – «голова-рука»;
• поз. 8 – «голова-нога».

Наиболее опасными по степени поражения считаются петли «голова-рука» (поз. 7) и «голова-нога» (поз.8), для которых характерно прохождение тока через головной и спинной мозг. Наименее опасной считается петля «нога-нога» (поз. 5), практически не затрагивающая жизненно важные органы.

1. Сопротивления человеческого тела и состояния кожного покрова;
2. Индивидуальных особенностей человеческого организма;
3. Влажности окружающего воздуха.

Несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, можно избежать, если строго соблюдать требования техники безопасности при эксплуатации электрооборудования или не пользоваться неисправными бытовыми электроприборами (например, в быту часто пренебрегают аккуратным подсоединением проводов к розеткам, пользуясь оголенными проводами, что чревато электротравмой). Правильное проектирование, монтаж или ремонт электрических устройств обеспечивают их безопасную эксплуатацию.

На рис. ниже показано опасное подсоединение проводов к розеткам.

Видео

Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависит от следующих факторов:

Электрического сопротивления тела человека;

Величины напряжения и тока;

Продолжительности действия электрического тока;

Пути тока через тело человека;

Рода и частоты электрического тока;

Индивидуальные свойства человека;

Условий внешней среды.

Электрическое сопротивление тела человека. Сила тока Ih, проходящего через какой-либо участок тела человека, зависит от подведенного напряжения Uпр (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления Z т, оказываемого току данным участком тела:

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, находящиеся под этим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора емкостью С с сопротивлением r н (рис.7.1). Из схемы замещения видно, что в наружном слое кожи ток протекает по двум параллельным путям; через активное наружное сопротивление Rн и емкость, электрическое сопротивление которой

, где Wpf - угловая частота, Гц; f - частота тока, Гц,

Рис. 7.1. Электрическая схема замещения сопротивления наружного слоя кожи

а – схема контакта электрода; б – электрическая схема замещения; 1 – электрод; 2 – наружный слой кожи; 3 – внутренняя область кожи.

Тогда полное сопротивление наружного слоя кожи для переменного тока:

(7.2)

Сопротивление r н и емкость C зависит от площади электродов (площадь контакта). С ростом площади контакта r н уменьшается, а емкость C увеличивается. Поэтому увеличение площади контакта приводит к уменьшению полного сопротивления наружного слоя кожи. Опыты показали, что внутреннее сопротивление тела r в можно рассматривать как чисто активное. Таким образом, для пути тока «рука – рука» общее электрическое сопротивление тела может быть представлено схемой замещения, представленной на рисунке 7.2.

Рис. 7.2. Электрическая схема замещения сопротивления тела человека: 1 – электрод; 2 – наружный слой кожи; r вр , r вк - внутреннее сотротивление рук и корпуса.

С увеличением частоты тока из-за уменьшения Xc сопротивление тела человека уменьшается и при больших частотах (более 10 кГц) практически становится равным внутреннему сопротивлению rв. Зависимость сопротивления тела человека от частоты приведена на рис. 7.3.

Между током, протекающим через тело человека, и приложенным к нему напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения сила тока растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека. Так, при напряжении на электродах 40 … 45 В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности электрического поля, при которых полностью или частично происходит пробой наружного слоя, что снижает полное сопротивление тела человека (рис. 7.4.) При напряжении 127…220 В оно практически падает до значения внутреннего сопротивления тела. Внутреннее сопротивление тела считается активным. Его величина зависит от длины поперечного размера участка тела, по которому проходит ток.

В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты принимают активное сопротивление тела человека равное 1000 0м.

В действительных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной. Оно зависит от ряда факторов, в том числе от состояния кожи, состояния окружающей среды, параметров электрической цепи и др.

Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины и др.) снижает сопротивление тела до 500 … 700 Ом, что увеличивает опасность поражения человека током.

Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом. Т.о., работа с электроустановками влажными руками или в условиях, вызывающих увлажнение кожи, а также при повышенной температуре, вызывающей усиленное потовыделение, усугубляет опасность поражения человека током.

Загрязнение кожи вредными веществами, хорошо проводящими электрический ток (пыль, окалина и т.п.) приводят к снижению ее сопротивления.

На сопротивление тела оказывает влияние площадь контактов, а так же место касания, так как у одного и того же человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, рук на участке выше ладоней и в особенности на стороне, обращенной к туловищу, подмышечных впадинах, тыловой стороны кисти и др. Кожа ладоней и подошв имеет сопротивление, во много раз превышающее сопротивление кожи других участков тела.

С увеличение тока и времени его прохождения сопротивление тела человека падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.

Сопротивление тела человека зависит от пола и возраста людей: у женщин это сопротивление меньше, чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых, у молодых людей меньше, чем у пожилых. Это объясняется толщиной и степенью огрубления верхнего слоя кожи, Кратковременное (несколько минут) снижение сопротивления тела человека (на 20 …50%) вызывает внешние, неожиданно возникающие физические раздражения: болевые (удары, уколы), световые и звуковые.

Величина напряжения и тока. Основным фактором, обуславливающим исход поражения электрическим током, является сила тока проходящего через тело человека (табл. 7.1)

Напряжение, приложенное к телу человека, также влияет на исход поражения, но лишь, постольку, поскольку оно определяет значение тока, проходящего через человека.

Таблица 7.1

Характер воздействия тока

Ток, проходящий через тело человека, мА	Переменный (50 Гц) ток	Постоянный ток
0,5 … 1,5	Начало ощущений: слабый зуд, пощипывание кожи	Не ощущается
2 … 4	Ощущение распространяется на запястье; слегка сводит мышцы.	Не ощущается
5 … 7	Болевые ощущения усиливаются по всей кисти; судороги; слабые боли во всей руке до предплечья	Начало ощущений; слабый нагрев кожи под электродами
8 … 10	Сильные боли и судороги во всей руке, включая предплечье. Руки трудно оторвать от электродов.	Усиление ощущения.
10 … 15	Едва переносимы боли во всей руке. Руки невозможно оторвать от электродов. С увеличением продолжительности протекания тока боли усиливаются.	Значительный нагрев под электродами и в прилегающей области кожи.
20 … 25	Сильные боли. Руки парализуются мгновенно, оторвать их от электродов невозможно. Дыхание затруднено.	Ощущение внутреннего нагрева, незначительное сокращение мышц рук.
25 … 50	Очень сильная боль в руках и в груди. Дыхание крайне затруднено. При длительном воздействии может наступить остановка дыхания или ослабление сердечной деятельности с потерей сознания	Сильный нагрев, боли и судороги в руках. При отрыве рук от электродов возникают сильные боли.
50 … 80	Дыхание парализуется через несколько секунд, нарушается работа сердца. При длительном воздействии может наступать фибрилляция сердца	Очень сильный поверхностный и внутренний нагрев. Сильные боли в руке и в области груди. Руки невозможно оторвать от электродов из-за сильных болей.
80 … 100	Фибрилляция сердца через 2…3 с.; еще через несколько секунд – остановка дыхания.	То же действие выраженное сильнее. При длительном действии остановка дыхания.
	То же действие за меньшее время.	Фибрилляция сердца через 2…3 с.; еще через несколько секунд остановка дыхания.

Из приведенной таблицы можно выделить следующие пороговые значения тока:

О щ у т и м ы й т о к - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения, Ощутимые раздражения взывает переменный ток силой 0,6 … 1,5 мА и постоянный – силой 5 … 7 мА. Указанные значения являются пороговыми ощутимымитоками; с них начинается область ощутимых токов.

Н е о т п у с к а ю щ и й т о к – электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговый неотпускающий ток составляет 10 … 15 мА переменного тока и 50 … 60 мА постоянного. При таком токе человек уже не может самостоятельно разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, и оказывается как бы прикованным к ней.

Ф и б р и л л я ц и о н н ы й т о к – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА переменного тока и 300 мА постоянного при длительности 1 … 2 с по пути «рука-рука» или «рука – ноги». Фибрилляционный ток может достичь 5 А. Ток больше 5 А фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах происходит мгновенная остановка сердца.

Пороговые (наименьшие) значения ощутимого, неотпускающего и фибрилляционных токов представляют собой случайные величины, нормируемые значения которых определяются законом распределения и его параметрами. Численные значения токов соответствуют определенной вероятности возникновения данной биологической реакции.

Допустимые для человека токи оценивают по трем критериям электробезопасности.

Первый критерий – ощутимый ток. В качестве первого критерия для переменного тока частотой 50 Гц принят ток I = 0,6 мА, который не вызывает нарушений деятельности организма. Допускаемая длительность протекания такого тока через человека не более 10 мин.

Второй критерий – отпускающий ток. В качестве второго критерия электробезопасности принят ток I = 6 мА, при протекании которого через человека вероятность отпускания равна 99,5%. Длительность воздействия такого тока ограничивается защитной реакцией самого человека.

Третий критерий – нефибрилляционный ток. Это ток промышленной частоты, который при длительном воздействии 1 … 3 с не вызывает фибрилляцию сердца у человека массой 50 кг с некоторым запасом принят равным 50 мА.

Таким образом, величина тока оказывает существенное влияние на степень поражения человека. При одинаковой длительности протекания тока через человека характер воздействия существенно изменяется от ощущения (0,6 … 1,6 мА) до неотпускания (6 … 24 мА) и фибрилляции сердца (более 50 мА).

Продолжительность действия электрического тока. Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Продолжительное действие тока приводит к тяжелым, а иногда смертельным поражениям.

При кратковременном воздействии (0,1 … 0,5 с) ток порядка 100 мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1 с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значения допустимых для человека токов существенно увеличиваются. Так, при изменении времени воздействия от 1 до 0,1 с допустимый ток возрастет, примерно, в 16 раз.

Кроме того, сокращение длительности воздействия электрического тока уменьшает опасность поражения человека исходя из некоторых особенностей работы сердца.

Схема электрокардиограммы

Продолжительность одного периода кардиоцикла (рис. 7.5.) составляет 0,75 … 0,85 с. В каждом кардиоцикле наблюдается период систолы, когда желудочки сердца сокращаются (пик QRS) и выталкивают кровь в артериальные сосуды. Фаза Т соответствует окончанию сокращения желудочков и они переходят в расслабленное состояние.

В период диастолы желудочки наполняются кровью. Фаза Р соответствует сокращению предсердий. Установлено, что сердце наиболее чувствительно к воздействию электрического тока во время фазы Т кардиоцикла. Для того, чтобы возникла фибрилляция сердца, необходимо совпадение по времени воздействия тока с фазой Т, продолжительность которой 0,15 … 0,2 с. С сокращением длительности воздействия электрического тока вероятность такого совпадения становится меньше, а следовательно, уменьшается опасность возникновения фибрилляции сердца.

В случае несовпадения времени прохождения тока через человека с фазой Т, токи значительно превышающие пороговые значения, не вызовут фибрилляции сердца.

Влияние длительности прохождения тока через тело человека на исход поражения можно оценить эмпирической формулой

I h = 50/ t (7.3)

где I h – ток, проходящий через тело человека, мА; t - продолжительность прохождения тока, с.

Эта формула действительна в пределах 0,1 … 1,0 с. Ее используют для определения предельно допустимых токов, проходящих через человека по пути «рука – ноги», необходимых для расчета защитных устройств.

Пути тока через тело человека. Путь тока в теле человека зависит от того, какими участками тела пострадавший прикасается к токоведущим частям, его влияние на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление кожи на разных участках тела неодинаково.

Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце. Так отмечено, что на пути «рука – рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, «левая рука – ноги» - 3,7%, «правая рука – ноги» - 6,7%, «нога – нога» - 0,4%, «голова – ноги» - 6,8%, «голова – руки» - 7%.

По данным статистики потеря трудоспособности на три дня и более наблюдалась при пути тока «рука – рука» в 83% случаев, «левая рука – ноги» - 80%, «правая рука – ноги» - 87%, «нога – нога» - в 15% случаев.

Таким образом, путь тока влияет на исход поражения; ток в теле проходит не обязательно по кратчайшему пути, что объясняется большой разницей в удельном сопротивлении различных тканей (костная, мышечная, жировая и т.д.).

Наименьший ток через сердце проходит при пути тока по нижней петле «нога – нога». Однако из этого не следует делать выводы о малой опасности нижней петли (действие шагового напряжения). Обычно если ток достаточно велик, он вызывает судороги ног, и человек падает, после чего ток уже проходит через грудную клетку, т.е. через дыхательные мышцы и сердце.

Род и частота тока. Установлено, что переменный ток более опасен, чем постоянный. Это следует также из табл. 7.1., так как одни и те же воздействия вызываются большими значениями постоянного тока, чем переменного. Однако это характерно для относительно небольших напряжений (до 250 … 300 В). Считают, что напряжение 120 В постоянного тока при одинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.

В интервале напряжений 400 … 600 В опасность постоянного тока практически равна опасности переменного тока с частотой 50 Гц, а при напряжении более 600 В постоянный ток опаснее переменного. При попадании под постоянное напряжение особенно резкие болевые ощущения возникают в момент замыкания и размыкания электрической цепи.

Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50 Гц). С увеличение частоты (от 50 Гц до 0) значения неотпускающего тока возрастают (рис. 7.6.) и при частоте равной нулю (постоянный ток – болевой эффект), они становятся больше примерно в 3 раза.

Рис. 7.6. Зависимость неотпускающего тока от частоты:

1 – для 0,5% испытуемых; 2 – для 99,5% испытуемых

При увеличении частоты (более 50 Гц) значения неотпускающего тока возрастают. Дальнейшее же повышение частоты тока сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 45 … 50 кГц. Но эти токи могут вызвать ожоги как при возникновении электрической дуги, так и при прохождении их непосредственно через тело человека. Снижение опасности поражения током с повышением частоты практически заметно при частоте 1000 … 2000 Гц.

Индивидуальные свойства человека. Установлено что, физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары.

Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистыми заболеваниями, органов внутренней секреции, легких, нервными болезнями и др.

Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок предусматривают отбор персонала для обслуживания действующих электроустановок по состоянию здоровья. С этой целью проводится медицинское освидетельствование лиц при поступлении на работу и периодически 1 раз в два года в соответствии со списком болезней и расстройств, препятствующих допуску к обслуживанию действующих электроустановок.

Условия внешней среды. Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящей пыли оказывают дополнительное влияние на условия электробезобасности. Степень поражения электрическим током во многом зависит от плотности и площади контакта человека с токоведущими частями. Во влажных помещениях с высокой температурой или 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. Токопроводящая пыль также создает условия для электрического контакта как с токоведущими частями, так и с землей.

В зависимости от наличия перечисленных условий, повышающих опасность воздействия тока на человека, все помещения по опасности поражения людей электрическим током подразделяются на следующие классы: без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные.

Помещения без повышенной опасности характеризуются отсутствием условий, создающих повышенную или особую опасность.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

Сырости (относительная влажность воздуха длительно превышает 75%) или токопроводящей пыли;

Токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и др.);

Высокой температуры (выше +35 0 С);

Возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

Особой сырости (относительная влажность воздуха близка к 100%: потолок, стены, пол и предметы в помещении покрыты влагой);

Химически активной или органической среды (разрушающей изоляцию и токоведущие части электрооборудования);

Одновременно двух или более условий повышенной опасности.

Широкое применение электрической энергии привело к тому, что практически все взрослое население, да и невзрослое тоже, в своей жизни каждодневно соприкасается с различными электроустановками. Как и все машины и механизмы, электроустановки при их неисправности или неправильной эксплуатации могут являться источником травматизма. Чтобы уменьшить опасность поражения человека электрическим током, нужно знать правила безопасной эксплуатации электроустановок и технику безопасности проведения работ на них.

Поражение человека электрическим током

Электрический ток, проходя через тело человека, оказывает тепловое, химическое и биологическое воздействия. Тепловое действие проявляется в виде ожогов участков кожи тела, перегрева различных органов, а также возникающих в результате перегрева разрывов кровеносных сосудов и нервных волокон. Химическое действие ведет к электролизу крови и других содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических составов, а значит, и к нарушению нормального функционирования организма. Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма. В результате такого возбуждения они могут погибнуть.

Различают два основных вида поражения человека электрическим током: электрический удар и электрические травмы. Электрическим ударом называется такое действие тока на организм человека, в результате которого мышцы тела начинают судорожно сокращаться. При этом в зависимости от величины тока и времени его действия человек может находиться в сознании или без сознания, но при нормальной работе сердца и дыхания. В более тяжелых случаях потеря сознания сопровождается нарушением работы сердечно-сосудистой системы, что ведет даже к смертельному исходу. В результате электрического удара возможен паралич важнейших органов (сердца, мозга и пр.).

Электрической травмой называют такое действие тока на организм, при котором повреждаются ткани организма: кожа, мышцы, кости, связки. Особую опасность представляют электрические травмы в виде ожогов. Такой ожог появляется в месте контакта тела человека с токоведущей частью электроустановки или электрической дугой. Бывают также такие травмы, как металлизация кожи, различные механические повреждения, возникающие в результате резких непроизвольных движений человека. В результате тяжелых форм электрического удара человек может оказаться в состоянии клинической смерти: у него прекращается дыхание и кровообращение. При отсутствии медицинской помощи клиническая смерть (мнимая) может перейти в смерть биологическую. В ряде случаев, однако, при правильной медицинской помощи (искусственном дыхании и массаже сердца) можно добиться оживления мнимоумершего.

Непосредственными причинами смерти человека, пораженного электрическим током, является прекращение работы сердца, остановка дыхания вследствие паралича мышц грудной клетки и так называемый электрический шок.

Прекращение работы сердца возможно в результате непосредственного действия электрического тока на сердечную мышцу или рефлекторно из-за паралича нервной системы. При этом может наблюдаться полная остановка работы сердца или так называемая фибрилляция, при которой волокна сердечной мышцы приходят в состояние быстрых хаотических сокращений. Остановка дыхания (вследствие паралича мышц грудной клетки) может быть результатом или непосредственного прохождения электрического тока через область грудной клетки, или вызвана рефлекторно вследствие паралича нервной системы. Электрический шок представляет собой нервную реакцию организма на возбуждение электрическим током, которая проявляется в нарушении нормального дыхания, кровообращения и обмена веществ. При длительном шоковом состоянии может наступить смерть.

Если оказана необходимая врачебная помощь, то шоковое состояние может быть снято без дальнейших последствий для человека. Основным фактором, определяющим величину сопротивления тела человека, является кожа, ее роговой верхний слой, в котором нет кровеносных сосудов. Этот слой обладает очень большим удельным сопротивлением, и его можно рассматривать как диэлектрик. Внутренние слои кожи, имеющие кровеносные сосуды, железы и нервные окончания, обладают сравнительно небольшим удельным сопротивлением. Внутреннее сопротивление тела человека является величиной переменной, зависящей от состояния кожи (толщины, влажности) и окружающей среды (влажности, температуры и т. д.). При повреждении рогового слоя кожи (ссадина, царапина и пр.) резко снижается величина электрического сопротивления тела человека и, следовательно, увеличивается проходящий через тело ток. При повышении напряжения, приложенного к телу человека, возможен пробой рогового слоя, отчего сопротивление тела резко понижается, а величина поражающего тока возрастает.

Из вышесказанного становится понятно, что на тяжесть поражения человека электрическим током влияет много факторов. Наиболее неблагоприятный исход поражения будет в случаях, когда прикосновение к токоведущим частям произошло влажными руками в сыром или жарком помещении.

Поражение человека электрическим током в результате электрического удара может быть различным по тяжести, т. к. на степень поражения влияет ряд факторов: величина тока, продолжительность его прохождения через тело, частота, путь, проходимый током в теле человека, а также индивидуальные свойства пострадавшего (состояние здоровья, возраст и др.). Основным фактором, влияющим на исход поражения, является величина тока, которая, согласно закону Ома, зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления тела человека. Большую роль играет величина напряжения, т. к. при напряжениях около 100 В и выше наступает пробой верхнего рогового слоя кожи, вследствие чего и электрическое сопротивление человека резко уменьшается, а ток возрастает.

Обычно человек начинает ощущать раздражающее действие переменного тока промышленной частоты при величине тока 1-1,5 мА и постоянного тока 5-7 мА. Эти токи называются пороговыми ощутимыми токами. Они не представляют серьезной опасности, и при таком токе человек может самостоятельно освободиться от воздействия. При переменных токах 5-10 мА раздражающее действие тока становится более сильным, появляется боль в мышцах, сопровождаемая судорожным их сокращением. При токах 10-15 мА боль становится трудно переносимой, а судороги мышц рук или ног становятся такими сильными, что человек не в состоянии самостоятельно освободиться от действия тока. Переменные токи 10-15 мА и выше и постоянные токи 50-80 мА и выше называются неотпускающими токами, а наименьшая их величина 10-15 мА при напряжении промышленной частоты 50 Гц и 50-80 мА при постоянном напряжении источника называется пороговым неотпускающим током.

Переменный ток промышленной частоты величиной 25 мА и выше воздействует не только на мышцы рук и ног, но также и на мышцы грудной клетки, что может привести к параличу дыхания и вызвать смерть. Ток 50 мА при частоте 50 Гц вызывает быстрое нарушение работы органов дыхания, а ток около 100 мА и более при 50 Гц и 300 мА при постоянном напряжении за короткое время (1-2 с) поражает мышцу сердца и вызывает его фибрилляцию. Эти токи называются фибрилляционными. При фибрилляции сердца прекращается его работа как насоса по перекачиванию крови. Поэтому вследствие недостатка в организме кислорода происходит остановка дыхания, т. е. наступает клиническая (мнимая) смерть. Токи более 5 А вызывают паралич сердца и дыхания, минуя стадию фибрилляции сердца. Чем больше время протекания тока через тело человека, тем тяжелее его результаты и больше вероятность летального исхода.

Большое значение в исходе поражения имеет путь тока. Поражение будет более тяжелым, если на пути тока оказывается сердце, грудная клетка, головной и спинной мозг. Путь тока имеет еще то значение, что при различных случаях прикосновения будет различной величина сопротивления тела человека, а следовательно, и величина протекающего через него тока. Наиболее опасными путями прохождения тока через человека являются: «рука - ноги», «рука - рука». Менее опасным считается путь тока «нога - нога». Как показывает статистика, наибольшее число несчастных случаев происходит вследствие случайного прикосновения или приближения к голым, незащищенным частям электроустановок, находящихся под напряжением. Для защиты от поражения током голые провода, шины и другие токоведущие части либо располагают в недоступных местах, либо защищают ограждениями. В некоторых случаях для защиты от прикосновения применяют крышки, короба и т. п.

Поражение током может возникнуть при прикосновении к нетоковедущим частям электроустановки, которые оказываются под напряжением при пробое изоляции. В этом случае потенциал нетоковедущей части оказывается равным потенциалу той точки электрической цепи, в которой произошло нарушение изоляции. Опасность поражения усугубляется тем, что прикосновение к нетоковедущим частям в условиях эксплуатации является нормальной рабочей операцией, поэтому поражение всегда является неожиданным. В отношении поражения людей электрическим током в «Правилах устройства электроустановок» различают:

1. Помещения с повышенной опасностью, которые характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
   1. сырости или проводящей пыли;
   2. токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных, кирпичных и т. п.);
   3. высокой температуры;
   4. возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования - с другой.
2. Особо опасные помещения, которые характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
   1. особой сырости;
   2. химически активной среды;
   3. одновременного наличия двух или более условий повышенной опасности.
3. Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную опасность и особую опасность.

В качестве защитных мер при прикосновении к нетоковедущим частям применяют защитное заземление, зануление или отключение, двойную изоляцию, пониженное напряжение, защитные средства и др.

Защитным заземлением называют металлическое соединение с землей нетоковедущих металлических частей электрической установки (корпуса электрических машин, трансформаторов, реостатов, светильников, аппаратов, каркасы щитов, металлические оболочки кабелей, фермы, колонны и др.). Защитное заземление применяют в сетях с изолированной нейтральной точкой. В четырех проводных сетях напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью применяют защитное зануление - присоединение нетоковедущих металлических частей к многократно заземленному нейтральному проводу. В случае пробоя изоляции создается режим короткого замыкания (аварийный режим), и электроустановка отключается аппаратами защиты. Зануление не требуется для установок малой мощности в жилых, офисных, торговых отапливаемых помещениях с сухими плохо проводящими полами.

Защитное отключение - автоматическое отключение электроустановки системой защиты при возникновении опасности поражения человека электрическим током. Так как в случае повреждения электроустановки изменяются значения некоторых величин (напряжение корпуса относительно земли, ток замыкания на землю и др.), то если эти изменения окажутся воспринимаемыми чувствительными датчиками, аппараты защиты сработают и отключат электроустановку.

Под двойной понимается дополнительная, кроме основной, изоляция, которая ограждает человека от металлических нетоковедущих частей, могущих случайно оказаться под напряжением. Наиболее надежную двойную изоляцию обеспечивают корпусы из изолирующего материала. Обычно они несут на себе всю механическую часть. Этот способ защиты чаще всего применяют в электрооборудовании небольшой мощности (электрифицированный ручной инструмент, бытовые приборы и ручные электрические лампы).

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, даже при одновременном контакте человека, с токоведущими частями разных фаз или полюсов, применяют пониженное напряжение (12 и 36 В). Источником такого напряжения являются батареи гальванических элементов, аккумуляторы, выпрямительные установки, преобразователи частоты и трансформаторы (применение автотрансформаторов в качестве источника пониженного напряжения запрещено). Так как мощность этих источников незначительна, область применения пониженных напряжений ограничивается ручным инструментом, ручными и станочными лампами местного освещения.

Важным фактором обеспечения безопасности является знание устройства и правил эксплуатации электроустановок, поддержание в исправном состоянии электрооборудования, исправность сигнализации и блокировок, наличие средств пожаротушения.

Если несмотря на все принятые меры все же происходит поражение человека электрическим током, то спасение пострадавшего в большинстве случаев зависит от быстроты освобождения его от действия тока, а также от быстроты и правильности оказания пострадавшему первой помощи.

Может оказаться, что пострадавший сам не в состоянии освободиться от действия электрического тока. В этом случае ему немедленно нужно оказать помощь, приняв меры предосторожности, чтобы самому не оказаться в положении пострадавшего. Необходимо отключить установку ближайшим выключателем или прервать цепь тока, перерезав провод ножом, кусачками, топором и др. Если пострадавший лежит на земле или на проводящем ток полу, следует изолировать его от земли, подсунув под него деревянную доску или фанеру.

После освобождения пострадавшего от действия электрического тока ему немедленно нужно оказать доврачебную помощь в соответствии с его состоянием. Если пострадавший не потерял сознания и может самостоятельно передвигаться, отвести его в помещение, удобное для отдыха, успокоить, дать выпить воды, предложить полежать. Если при этом у пострадавшего оказались какие-либо травмы (ушибы, порезы, вывихи суставов, переломы костей и т. п.), то оказать на месте соответствующую помощь, а при необходимости направить в медицинский пункт или вызвать врача.

Если после освобождения от электрического тока пострадавший находится в бессознательном состоянии, но дышит нормально и прослушивается пульс, надо немедленно вызвать врача, а до его прибытия оказывать помощь на месте - привести пострадавшего в сознание: дать понюхать нашатырный спирт, обеспечить поступление свежего воздуха. Если после освобождения от действия электрического тока пострадавший находится в тяжелом состоянии, т. е. не дышит или дышит тяжело, прерывисто, то, вызвав врача, необходимо, не теряя ни минуты, приступить к искусственному дыханию. Перед началом искусственного дыхания необходимо:

1. не теряя ни секунды, освободить пострадавшего от стесняющей одежды - расстегнуть ворот, развязать шарф, снять пояс и т. д.;
2. раскрыть рот пострадавшего, если он судорожно сжат;
3. быстро освободить рот пострадавшего от посторонних предметов, вынуть зубные протезы.

После этого можно начинать выполнение искусственного дыхания методом «рот в рот». Техника вдувания воздуха заключается в следующем. Пострадавший лежит на спине, под лопатками - валик из одежды. Голову его запрокидывают назад, для чего подкладывают одну руку под шею, а другой рукой надавливают на темя. Этим обеспечивается отхождение корня языка от задней стенки гортани и восстановление проходимости дыхательных путей. При таком положении головы обычно рот раскрывается. Если во рту есть слизь, то ее вытирают платком или краем рубашки, натянутым на указательный палец, проверяют, нет ли во рту посторонних предметов (зубных протезов, мундштука и т. д.), которые надо удалить. После этого приступают к вдуванию воздуха. Оказывающий помощь делает глубокий вдох, плотно (можно через марлю или платок) прижимает свой рот ко рту пострадавшего и с силой вдувает воздух.

Во время вдувания воздуха следует пальцами закрыть нос у пострадавшего, чтобы полностью обеспечить поступление всего вдуваемого воздуха в легкие. При невозможности полного охвата рта у пострадавшего следует вдувать воздух в нос (при этом надо у него закрывать рот). Вдувание воздуха производят каждые 5-6 с, что соответствует частоте дыхания 10-12 раз в минуту. После каждого вдувания освобождают рот и нос пострадавшего для свободного выхода воздуха из легких.

При отсутствии пульса следует продолжать искусственное дыхание и одновременно приступить к проведению наружного массажа сердца. Наружный массаж сердца поддерживает кровообращение как при остановившемся, так и при фибриллирующем сердце. Общеизвестно, что такой массаж может привести к возобновлению самостоятельной нормальной деятельности сердца. Оказывающий помощь накладывает на нижнюю часть грудины пострадавшего обе руки друг на друга ладонями вниз. Ритмично 60-80 раз в минуту надавливают на нижнюю часть грудины вертикально вниз. Грудная клетка во время клинической смерти человека из-за потери мышечного тонуса становится очень подвижной, что позволяет при массаже смещать нижний конец грудины на 3-4 см. Сердце, таким образом, сдавливается и из него выдавливается кровь в кровеносные сосуды. После каждого надавливания следует отнимать руки от грудины для того, чтобы грудная клетка полностью расправилась, а сердце наполнилось кровью. Лучше всего проводить оживление пострадавшего вдвоем, поочередно выполняя наружный массаж сердца и искусственное дыхание.