Причины поражения электрическим током. Напряжение прикосновения и пошаговое напряжение.

При технической эксплуатации электрооборудования промышленных предприятий электротравмы могут возникать по следующим причинам:

- прикосновение непосредственной к токоведущим частям электроустановок, которые действуют под напряжением Это может произойти из-за неисправности ограждающих устройств электроустановок, ошибочные действия персонала, когда ро Оботе выполняются вблизи или непосредственно на токопроводящих элементах, находящихся под напряжением, а также с появлением напряжения (в результате ошибочной подачи) на ранее отключенных электроустановках и участках сети;

- тяжелые и смертельные несчастные случаи (свыше 200), проанализированы ВЕМанойловим, показали, что на случайное прикосновение, не вызван производственной необходимостью и ошибочной подачей напряжения, в процессе ремонтов и осмотров электроустановок, приходится около 53% всех электротравмм;

- прикосновение к металлическим конструктивным частям электроустановок, которые не должны находиться под напряжением, но на корпусах, кожухах и ограждающих устройствах может появиться напряжение в результате электрическая ного пробоя или естественного старения изоляции электроустановок, а также при замыкании оголенных проводов из-за обрыва и падения на конструктивные части электроустановок и при отсутствии защитного заземлить ения, эти причины составляют около 22% всех травм

- прикосновение инструментом и предметами, имеющими малое сопротивление, к изоляции, к токоведущим частям, а также к неметаллических частей электроустановок, оказавшимся под напряжением из-за заводские дефекты в кон Инструкции, при монтаже и изготовление На эти причины приходится 14% электротравм;

- прикосновение к стенам, полам, строительных конструкций, которые оказались под шаговой напряжением Шаговая напряжение возникает при растекании электрического тока от трубопроводов, строительных конструкций, рельсовых шл ляхов, на которые перешел электрический ток в результате падения проводов или ухудшения изоляции Такие причины составляют 2-3%%;

- действие дуги при операциях с отключающих устройств и другие причины Они составляют около 6%

Просмотр электротравм, проведен ВЕМанойловим, показал, что электротравмы из-за ошибочной подаче напряжения на электроустановки при их ремонтов и осмотров обусловлены неудовлетворительной организацией ремонтов нтних работ, недостаточным знанием работниками правил техники безопасностики.

Очень большой процент электротравм при случайном прикосновении, не вызванном производственной необходимостью (до 30%), и небольшой-при прикосновении в процессе работы (до 2%) позволяет сделать вывод, что работники, не связанные с эксплуатацией электроустановок, не знают, какую опасность представляет электрический ток для человек.

В ДСТУ 2843-94 \"Электротехника Основные понятия Термины и определения\" установлены термины и определения основных понятий электробезопасности

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электро ктрик.

Электротравма - травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги

Электротравматизм - явление, характеризующееся совокупностью электротравм

Электрическое замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токопроводящей части с металлическим не токоведущим частям электроустановок

Электрическое замыкание на землю - случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей или не-токопроводящими проводящими конструкциями, или предметами, не изолированными от земли

Ток замыкания на землю - ток, проходящий через место замыкания на землю

Зона растекания тока замыкания на землю - зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю

Напряжение относительно земли - напряжение относительно места земли, находящейся вне зоны растекания тока замыкания на землю

Электрический ток не обнаруживается органами чувств человека Поражение человека электрическим током опасно потому, что электрический ток может возникнуть неожиданно на металлических нетоковедущих частях электр роустановок, аппаратов, механизмов, а также на поверхности земли, когда человек не применяет средств защитыу.

Поражение электрическим током относятся к опасных факторов, которые отражаются на всем организме Однако все электротравмы условно разделяют на два основных вида: местные электротравмы когда возникает местное поражение организма, электрический ожог, электрические знаки, металлизация кожи; общие электротравмы когда поражается весь организм человека через нарушения нервной системы, нормальной деятельности жизненно важных органов и систем - электрический удар

Электрический ожог - наиболее распространенная электротравма Это токовый ожог в сетях до 2 кВ и ожог дугой Температура дуги может быть до 3500 ° С Дуга может возникать при случайных коротких замыканиях в электроустановках до 6 кВ при проведении работ под напряжением, на щитах и ??сборках, измерения переносными приборами и др. В сетях с напряжением выше 10 кВ дуга может возникать при приближении человека к токоведущим части н, находящихся под напряжениемугою.

Электрические знаки - это пятна серого или бледно-желтого цвета Конфигурация электрического знака соответствует форме токопроводящей части, к которой прикоснулся человек Такие поражения в большинстве случаев безболезненны

Металлизация кожи является следствием проникновения вглубь кожи паров металла, когда участок тела находится поблизости от места образования электрической дуги Такое поражение возможно при отключении открытых рубильников и при коротких по амиканнях.

Болезненное ощущение ожога и присутствие инородного тела исчезает с отмиранием поврежденной кожи

Электрический удар Сущность его заключается в том, что ток, протекая по всему телу человека, раздражает многочисленные периферические нервные окончания, расположенные как на поверхности тела, так и на поверхности его внутренних органов, так сильно, что в организме наступает после этого торможения координированной работы нервной системы Результатом этого раздражения и последующего торможения является паралич сердечной деятельности, дыхания и электрический шок

Паралич сердечной деятельности Деятельность сердца может быть парализована как при непосредственном действии электрического тока, проходящего через область сердца - первичная фибрилляция, так и через рефлекторный спазм артерий - вторичная фиб бриляция Фибрилляция сердца вызывает нарушение кровообращения и если не принять соответствующих мер, восстанавливают сердечную деятельность, то наступает смерть человека Фибрилляция сердца - некоординированные хаотические по смикування многочисленных волокон сердечной мышцы, при которых \"насосная\" функция его прекращаетсяприпиняється.

Паралич дыхания Паралич дыхания является следствием воздействия электрического тока на мышцы грудной клетки, обеспечивающие процесс дыхания Затруднение дыхания человек начинает ощущать уже при 20-25 мА переменного тока усиливает ется с ростом значения тока При длительном воздействии такого тока наступает асфиксия-удушения из-за недостатка кислорода и избыток углекислоты в организме человекни.

Электрический шок Это нервно-рефлекторная реакция организма сопровождается расстройством дыхания, кровообращения, обмена веществ и др.

Степень опасности воздействия электрического тока зависит от:

- силы электрического тока, протекающего через человека;

- рода и частоты электрического тока;

- пути протекания электрического тока через тело человека;

- продолжительности воздействия тока на человека;

- индивидуальных особенностей человека;

- условий внешней среды, в которой работает человек

Сила электрического тока протекающий через человека, является основным фактором, определяющим исход поражения электрическим током Значение напряжения, под которой оказался человек, и сопротивление ее тела влияют на исход поражения человека лишь е в той мере, в которой напряжение и сопротивление человека определяют значение электрического тока, протекающего через человеку.

Если увеличивается сила электрического тока, опасность поражения человека тоже увеличивается Различают несколько состояний человека, возникающих при определенных значениях тока

Ощутимый ток - электрический ток силой от 0,6 до 1,5 мА, что вызывает при прохождении через организм ощутимое раздражение

Ток, не отпускает - электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажата токопроводящая часть При токе 3-5 мА (50 Гц) раздражается вся кисть ру уки, которая касается токоведущих частей, при 8-10 мА боль охватывает всю руку, а при 15 мА судороги мышц рук становятся непреодолимыми, а боль невыносимой Человек при этом не может разжать руку, в которой зажата токопроводящая частейна.

Предельный фибриляцийний ток - наименьшее значение фибриляцийного тока Значение его лежит в пределах от 100 мА до 5 А для тока 50 Гц и от 300 мА до 5 А для постоянного тока

Постоянный и переменный токи более 5 А предопределяют мгновенную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции Наряду с остановкой сердца происходит прекращение дыхания, даже после кратковременного воздействия стоит от дновлюваты путем искусственного дыхания Длительное воздействие больших токов, кроме того, вызывает обширные ожоги тела, разрушение внутренней структуры ткани организма, поражение отдельных органов, приводящие к см ертельного результатту.

Сопротивление тела человека состоит из электрического сопротивления различных тканей тела, которые имеют разные значения Удельное объемное сопротивление (Ом-м), например, при переменном токе 50 Гц составляет:

- сухой кожи - от 3-103 до 2-104;

- костей от 1-104 до 2 - 106;

- жировой ткани - от 30 до 60;

- мышечной ткани - от 1,5 до 3;

- крови - от 1 до 2;

- спинномозговой жидкости - от 0,5 до 0,6

Кожа имеет наибольший удельный сопротивление что, главным образом, и определяет электрическое сопротивление тела человека Кожа человека имеет два основных слоя: наружный - эпидермис и внутренний - дерма Наружный слой кожи состоит из рогового и росткового слой ров Роговой слой кожи представляет собой несколько десятков слоев ороговевших клеток, имеющих чешуйчатую устройство и плотно прилегают друг к другу В этом слое нет кровеносных сосудов и нервов Толщина рогового слой в на отдельных участках тела может достигать 0,2 мм и более На ладонях и подошвах, подвергающихся механическим воздействиям, толщина этого слоя наибольшая Роговой слой наиболее прочный в сухом состоянии его удельный электрическое сопротивление 1опір 105 -106 Ом-м

измерен между двумя электродами, наложенными на поверхность тела при напряжении до 15-20 В, сопротивление тела человека может составлять 3-103 1-105 Ом Если на этом участке удалить (соскрести) только роговой слой кожи, то сопротивление уменьшится до 1-103 -5-103 Ом, а если весь внешний слой кожи (эпидермис) - то до 500-700 Ом Электрическое сопротивление тканей под кожей человека при вполне удаленной коже примерно 300-500 Ом

Таким образом, из этого можно сделать вывод, что электрическое сопротивление тела человека при включении ее в цепь тока состоит из трех последовательно включенных сопротивлений (рис121), два из которых - сопротивление внешней слоя кожи (эпидермиса) Zе и внутреннего сопротивления тканей тела и? е состоит из активной и?е и емкостной составляющих Сє, включенных параллельно обкладками конденсатора Сє является электрод прикасается к поверхности кожи, с одной стороны, и хорошо проводящие ткани, лежащие под наружным слоем кожи, с другой, а диэлектриком между ними есть слой эпидермиса

Если кожа увлажнена, то она в полтора-два раза меньшее сопротивление, чем сухая, так как влага растворяет на поверхности кожи соли и кислоты, выделяемых из организма с потом и тогда сопротивление кожи будет меньше Т Длительное увлажнение делает роговой слой кожи, вследствие его насыщения влагой, почти полностью ведущим Таким образом, потоотделения и загрязнения кожи делают кожу человека электропроводной, и, следовательно, з исна функция рогового слоя кожи, как диэлектрика, в таких условиях теряется Поражение электрическим током в таких условиях увеличивается, так как при прочих равных условиях электрический ток, протекающий через человека, возрастает и возрастает опасность человекини.

Сопротивление тела человека может резко меняться и зависит от места соприкосновения электрического провода к телу, величины тока, протекающего по телу, приложенного напряжения, рода и частоты тока, площади соприкосновения до тока умопровиднои части, длительности протекания электрического ток.

Электрическое сопротивление тела человека зависит от прикосновения к токопроводящей части, так как, во-первых, изменяется длина пути прохождения электрического тока, во-вторых, через разную толщину рогового ш слоя кожи, в-третьих, из-за неравномерности распределения потовых желез по поверхности тел.

Наименьшее сопротивление имеет кожа лица, шея, паховые впадины, руки на участке выше ладоней с внутренней стороны и тыльной стороны кисти руки Больший электрический ток у человека вызывает быструю рефлекторную р реакцию организма, которая проявляется в повышенном потоотделении в месте соприкосновения токопроводящей части, в свою очередь, способствует снижению электрического сопротивления кожи в месте соприкосновения, росту тока и небе печении безопасности человеки.

Более повышенное напряжение, в цепи которой оказывается человек, вызывает уменьшение сопротивления в десятки раз, что в сети может составлять 300 Ом Объясняется это пробоем рогового слоя может возникать даже при и напряжении около 50В.

Постоянному тока сопротивление тела человека больше, чем переменном электрическом тока любой частоты С ростом частоты полное сопротивление тела человека уменьшается, так как уменьшается емкостная составляющая полного в сопротивления В принципе, если частота возрастает до бесконечности, то полное сопротивление тела человека стремится к внутреннему сопротивлению тела Большая площадь токоведущей части, к которой прикасается человек, уменьшает полный в пор тела человекини.

Если протекание тока через человека длительное, то оно способствует снижению полного сопротивления тела человека, вследствие повышенного кровоснабжения и, следовательно, повышенного потоотделения При напряжениях 2030 В за 1-2 мин в сопротивление может снижаться в среднем на 25 %.

Сопротивление тела человека (электрический) зависит от физиологических факторов и окружающей среды Сопротивление тела у женщин меньше, чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых Неожиданные звуковые и световые по одразникы, а также болезненные уколы и удары способны вызвать снижение сопротивления тела человека на 20-50% в течение нескольких минут В помещениях, где парциальное давление кислорода меньше, сопротивление тела человека убыв уеться, а, следовательно, опасность поражения увеличиваетсяься.

Род и частота электрического тока влияют на исход поражения человека Опыт показывает, что переменный ток 50 Гц в большей степени раздражает организм человека, чем равный ему постоянный Однако это имеет место лишь при напряжениях до 300 В Вважаеть ься, что при напряжениях выше 300 В опасность постоянного тока преобладает над переменным током 50 Г Гц.

Если частота электрического тока увеличивается от 0 до 50 Гц опасность поражения увеличивается, поскольку возрастает ток через человека через емкостную составляющую сопротивления тела человека Однако при дальнейшем увеличе УНИ частоты электрического тока, что действует на человека, наблюдается снижение опасного воздействия электрического тока, в частности электрического удара, опасность которого полностью отсутствует при частоте близкой к 10 кгц.

При частотах 10 кГц и выше существует только опасность ожога при прикосновении к токоведущим частям

Путь электрическому току протекающий через человека, играет значительную роль при поражении, потому что на его пути могут оказаться жизненно важные органы тела человека - сердце, легкие, головной мозг и др.

Наиболее опасными путями, именуемых петлями тока, являются петли голова - руки и голова - ноги, когда ток может проходить через головной и спинной мозг Эти петли в практике эксплуатации электрооборудо тановок встречаются жидкийо.

Большую опасность представляет прикосновение человека к токоведущим частям электроустановок уязвимыми рефлексогенными зонами - виски, шея, грудь, который может привести к электрическому удару

Продолжительность воздействия электрического тока в значительной степени определяет исход поражения, так как с увеличением времени воздействия величина тока через тело человека возрастает, затем снижается защитная функция организма, а также повышается вероятность в воздействия тока на мышцу сердца, когда он находится в наиболее уязвимом состоянии.

Мышца сердца в различные фазы его деятельности 1-1,5 с неодинаково чувствителен к электрическому току Считается, что наиболее уязвима фаза, длящаяся порядке 0,2 с - период, когда заканчивается сокращение шлун Ночка сердца, и мышца его переходит в расслабленное стан.

Если во время этой фазы через сердце проходит электрический ток, то при некоторых его значениях может возникать фибрилляция сердца

Поэтому, чем меньше длительность протекания тока через организм человека, тем меньше вероятность его влияния на мышцу сердца в трудной фазе Иными словами, при продолжительности воздействия тока на человека, равный является продолжительности кардиоцикла 0,75-1 с, опасность возникновения фибрилляции сердца большое При длительности воздействия электрического тока 0,2 с и менее, опасность возникновения фибрилляции мала, а, следовательно, опасность поражением ния током человека резко уменьшаетсяся.

Индивидуальные особенности организма Человек, страдающий заболеваниями сердечно-сосудистой системы или органов внутренней секреции и нервной системы, более подвержен воздействию электрического тока, чем здоровые

время когда человек в сосредоточенном состоянии, например, подготовлена ??к возможности воздействия электрического тока, то она меньше подвергается опасности воздействия тока, при прочих равных условиях

Условия внешней среды определяющие исход поражения в той мере, в которой они способствуют снижению значение электрического тока, протекающего через человека, и ограничивающие факторы, которые снижают электрическое сопротивление организма.