ПОРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ И ЕГО ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Электрический ток оказывает на человека термическое, электролитическое и биологическое действия. Термическое действие заключается в нагреве тканей при протекании по ним электрического тока; электролитическое действие - в разложении крови и других жидкостей организма; биологическое - в возбуждении живых тканей организма, сопровождающемся судорогами, спазмом мышц, остановкой дыхания и сердечной деятельности.

В результате воздействия электрического тока могут возникнуть местные электротравмы (ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, ослепление светом электрической дуги) или произойти электрический удар, который характеризуется общим поражением организма и может сопровождаться судорогами, потерей сознания, остановкой дыхания и/или сердечной деятельности, клинической смертью.

Электрический удар ведет к возбуждению живых тканей. В зависимости от патологических процессов, вызываемых поражением электротоком, принята следующая классификация тяжести электротравм при электрическом ударе:

электротравма I степени - судорожное сокращение мышц без потери сознания;

электротравма II степени - судорожное сокращение мышц с потерей сознания;

электротравма III степени - потеря сознания и нарушение функций сердечной деятельности или дыхания (не исключено и то и другое);

электротравма IV степени - клиническая смерть.

Электрический ожог различных степеней - следствие коротких замыканий в электроустановках и пребывания тела (как правило, рук) в сфере светового (ультрафиолетового) и теплового (инфракрасного) влияния электрической дуги; ожоги III и IV степени с тяжелым исходом - при соприкосновении человека (непосредственно или через электрическую дугу) с токоведущими частями напряжением свыше 1000 В.

Электрические знаки- это пятна серого и бледно-желто цвета, царапины, ушибы на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока. Форма знака может соответствовать форме токоведущей части, которой коснулся пострадавший. Лечение электрических знаков в большинстве случаев завершается благополучно, пораженное место восстанавливает чувствительность и эластичность.

Металлизация кожи представляет собой проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги или растворенного в электролитах электролизных ванн. В пораженном месте кожа становится шероховатой, жесткой и приобретает соответствующую окраску (например, зеленую - от соприкосновения с медью). Работы, при которых есть вероятность возникновения электрической дуги, следует выполнять в очках, а одежда работающего должна быть застегнута на все пуговицы.

Механические повреждения могут возникнуть в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием электрического тока. Механические повреждения (разрывы кожи, кровеносных сосудов, переломы костей) относят к травмам, требующим продолжительного лечения.

Электроофтальмия - поражение глаз ультрафиолетовыми лучами, источником которых является вольтова дуга. В результате электроофтальмии через несколько часов наступает воспалительный процесс, который проходит, если приняты необходимые меры лечения.

Исход действия электрического тока на организм человека зависит от величины тока, его напряжения, частоты, продолжительности воздействия, пути тока и общего состояния человека. По данным многих исследований установлено, что ток силой более 0,05 А может смертельно травмировать человека в течение 0,1 с.

Наибольшее число поражений от электрического тока (около 85%) приходится на установки напряжением до 1000 В. Относительно безопасным для человека в сырых помещениях принято считать напряжение до 12 В, в сухих помещениях - до 36 В, так как при случайном соприкосновении величина тока, проходящего через организм человека, не превышает 0,01 А. Для человеческого организма опасны как переменный, так и постоянный ток. Наиболее опасен переменный ток, имеющий частоту 50 Гц; частота 400 Гц менее опасна.

Таблица 1. Характеристика воздействия на человека электрического тока различной силы

Вероятность поражения человека электрическим током зависит от климатических условий в помещении (температуры, влажности), а также токопроводящей пыли, металлических конструкций, соединенных с землей, токопроводящего пола и т.д.

В соответствии с "Правилами устройства электроустановок потребителей" (ПУЭ) все помещения делят на три класса:

• без повышенной опасности - нежаркие (до +35°С), сухие (до 60%), непыльные, с нетокопроводящим полом, не загроможденные оборудованием;

• с повышенной опасностью - имеют по крайней мере один фактор повышенной опасности - т.е. жаркие или влажные (до 75%), пыльные, с токопроводящим полом и т.п.;

• особо опасные - имеют два или более факторов повышенной опасности или по крайней мере один фактор особый опасности, т.е. особую сырость (до 100%) или наличие химически активной среды.

Допустимые значения токов и напряжений прикосновения в зависимости от времени срабатывания защиты приведены в ГОСТ 12.1.038-88. В соответствии с этим документом для нормального (неаварийного) режима работы промышленного оборудования допустимые напряжения прикосновения не должны превышать 2 В при частоте тока 50 Гц, 3 В при 400 Гц и 8В для постоянного тока. При этом суммарная продолжительность воздействия не должна превышать 10 мин в сутки. Для бытовой аппаратуры наличие напряжений прикосновения в нормальном режиме работы не допускается.

В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных подлежит заземлению все оборудование при напряжении питания свыше 42 В переменного и ПО В постоянного тока. В помещениях без повышенной опасности - все оборудование при напряжении 380 В и выше переменного и 440 В и выше постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях заземляется все оборудование независимо от напряжения питания.

Угроза поражения электрическим током возрастает с увеличением продолжительности его воздействия на человека. Через 30 с сопротивление тела человека протеканию тока падает примерно на 25%, а через 90 с - на 70%. Сопротивление организма человека электрическому току колеблется в широком диапазоне. Сухая грубая мозолистая кожа, отсутствие усталости и нормальное состояние нервной системы повышают сопротивление человеческого организма. Наименьшим сопротивлением обладают нервные волокна и мускулы. За минимальное расчетное сопротивление человеческого организма принимается величина от 500 до 1000 Ом.

Если человек замыкает своим телом два фазных провода действующей установки, он попадает под полное линейное напряжение сети. Если учесть, что расчетное сопротивление тела человека принимается 1000 Ом, то при двухфазном прикосновении к действующим частям установки, напряжение в которой 100 В, может оказаться уже смертельным, так как ток, проходящий через тело человека, достигает величины 0,1 А.

Однофазное включение- прикосновение человека к одной фазе установки. При этом он попадает под напряжение, действующее между данным проводом и землей. В этом случае степень опасности поражения человека зависит от наличия заземления нейтрали.

При прикосновении к системе с изолированной нейтралью в электрическую цепь, кроме сопротивления самого человека, его обуви и пола, включается сопротивление изоляции проводов других фаз. Под напряжением также могут оказаться металлические части различных машин и оборудования в результате возникновения заряда статического электричества.

Под статическим электричествомпонимается потенциальный запас электрической энергии, образующейся на оборудовании в результате трения, индукционного влияния сильных электрических разрядов. Статические разряды могут образовываться и в помещениях с большим количеством пыли органического происхождения, а также накапливаться на людях при пользовании бельем и одеждой из шелка, шерсти и искусственных волокон, при движении по токонепроводящему синтетическому покрытию пола, типа линолеума, ковролина и др.

Искровой заряд статического электричества, часто достигающего нескольких десятков тысяч вольт, может быть причиной взрыва и пожара. Для предотвращения искровых разрядов следует устраивать усиленную вентиляцию и токопроводящие полы, увлажнять воздух, выдавать спецобувь и спецодежду.

При падении на землю случайно оборванного электрического провода, при пробое изоляции на землю в электрической установке, а также в местах расположения заземления или грозозащитного устройства, поверхность земли может оказаться под электрическим напряжением. Образуется зона растекания токов замыкания в радиусе до 20 м от заземлителя. Между двумя точками поверхности земли в этой зоне, отстоящими друг от друга в радиальном направлении на расстоянии шага (0,8 м), образуется шаговое напряжение, под которым могут оказаться ноги человека.

Разность потенциалов между двумя точками на поверхности земли на расстоянии шага (0,8 метра) называется напряжением шага или шаговым напряжением. Разность потенциалов между двумя точками, которых одновременно касается человек, носит название напряжения прикосновения.

Шаговое напряжение зависит от силы тока, распределения на поверхности земли, длины шага, положения человека относительно заземлителя и направления по отношению к месту замыкания. Шаговое напряжение считается безопасным, если оно не превышает 40В. Чем ближе будет находиться человек к месту соприкосновения провода с землей, тем под большим шаговым напряжением он окажется. По мере удаления от заземлителя шаговое напряжение .уменьшается и на расстоянии свыше 20 м может считаться равным нулю. Напряжение прикосновения, напротив, возрастает по мере удаления от заземлителя, так как убывает потенциал поверхности земли, а потенциал корпуса оборудования остается постоянным.

Движение человека по окружности, все точки которой расположены на одинаковом расстоянии от места замыкания, безопасно так как разность потенциалов на ногах человека будет равна нулю. На величину шагового напряжения влияет и ширина шага человека. Чем шире шаг, тем большее напряжение испытывает человек.

В случае попадания под опасное шаговое напряжение необходимо выходить из зоны растекания токов замыкания шагами (в пределах 25-30 см) или прыжками на одной ноге.