Воздействие электрического тока на человека. Электротравмы защита от них - Негативные факторы в системе "человек

Общие положения:

Электрическая энергия используется для освещения, работы приборов, бытовой техники, производственного оборудования. Человек ежедневно пользуется электричеством дома, на работе, на учебных занятиях. Привычка к постоянному использованию электричества притупляет чувство опасности, приводит чувство опасности, приводит к травмам и даже гибели людей. Электрические травмы разделяются на: местные электротравмы и электрические удары:

1. Местные электротравмы - это местные нарушения целостности тканей организма. К местным электротравмам относят: электрический ожег - токовой и дуговой: токовой - связан с прохождением тока через тело человека и является следствием преобразования электрической энергии и тепловую; духовой - при высоких напряжениях электрической сети между проводником тока и телом человека может образоваться электрическая дуга, в результате возникает более тяжелый ожег, так как электрическая дуга попадает очень большой температурой - свыше 3500°С. Электрические знаки "межи" - пятна серого или бледно-желтого цвета на коже человека, образующиеся в месте контакта с проводником тока. Как правило, знаки имеют круглую или овальную форму размерами 1-5мм. Эта травма не представляет серьезной опасности и достаточно быстро проходит. Металлизация кожи - проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. В зависимости от места Поражения травма может быть очень болезненной. С течением времени поражения кожа сходит. Поражение глаз может закончиться ухудшением или даже потерей зрения. Электроофтальмия - поражение коньюктивы и кожи век под действием потока ультрафиолетовых лучей, испускаемых электрической дугой. По этой причине нельзя смотреть на сварочную электродугу. Травма сопровождается сильной болью и резью в глазах, временной потерей зрения. Механические повреждения возникают в результате резких судорожных сокращений мышц под действием проходящего через тело человека тока, при непроизвольных мышечных сокращениях могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов, а также вывихи суставов, разрывы связок. 2. Электрический удар-это возбуждение живых тканей проходящим через человека электрическим током, сопровождающееся судорожными сокращениями мышц. В зависимости от исхода различают четыре степени электрических ударов: судорожное сокращение мышц: без потери сознания; с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца; потеря сознания нарушение сердечной деятельности или дыхания "или того и другого имеете"; клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения. Кроме остановки сердца и прекращения дыхания причиной смерти может быть электрический шок-тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрически током.

Параметры, определяющие тяжесть поражения электрическим током: Основными факторами, определяющими степень поражения электрическим током являются: сила тока, протекающего через человека, и частота тока, а также время воздействия и путь протекания тока через тело человека. Сила тока. Протекание через организм переменного тока промышленной частоты "50 Гц", широко используемого в промышленности и в быту, человек начинает ощущать при силе тока 0,6 - 1,5 мА "мА - миллиампер, равный 0,001 А". Этот ток называют пороговым ощутимым током с: увеличением силы тока болезненные ощущения увеличиваются. При 10 - 15 мА судороги мышц руки становятся настолько сильными, что человек не может их преодолеть и освободиться от проводника тока. Таковой называется пороговым не отпускающим током; величиной тока 25 - 50 мА происходят нарушения в работе легких и сердца. При его длительном воздействии может произойти остановка сердца и прекращение дыхании начиная с величины 100 мА, протекание тока через человека вызывают судорожные неритмические сокращения сердца "фибрилляцию". Такой ток называется пороговым фибрилляционным током. Ток более 5А вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.

Частота тока. Наиболее опасен ток промышленной частоты - 50 Гм, Постоянный ток и ток больших частот менее опасны, и пороговые значении для них больше. Так, для постоянного тока: пороговый ощутимый ток - 5 7 мА; пороговый неотпускающий ток - 50 - 80 мА; фибрилляционный ток * 300 мА. Путь протекания тока. Опасность поражения электрическим током зависит от пути протекания тока через тело человека. Наиболее опасен путь правая рука - ноги "как раз правой рукой чаще всего работает человек". Затем по степени снижения опасности идут: левая рука - ноги; рука - рука; ноги - ноги.

Время воздействия электрического тока:

При протекании электрического тока через человека в месте контакта с проводником верхний слой кожи быстро разрушается, электрическое сопротивление тела уменьшается, ток возрастает, и его отрицательное действие усугубляется. Определяющую роль в поражающем действии играет величина силы электрического тока, протекающего через организм человека, электрический ток возникает тогда, когда создается замкнутая электрический цепь. По закону Ома сила электрического тока I равна электрическому напряжению V, деленному на сопротивление, электрической цепи

R:I=V/R.

Таким образом, чем больше напряжение, тем больше и опаснее электрический ток. Чем больше электрическое сопротивление цепи, тем меньше ток и опасность поражения человека. Как правило, у нас используется напряжение 220 В. Существуют также электросети на 380, 660 и более волы Во многих технических устройствах применяются напряжения в десятки тысяч вольт. Такие технические устройства представляют исключительно высокую опасность. Но и значительно меньше напряжения "220, 36 и даже 12 В" могут быть опасными в зависимости от условий и электрического сопротивлении цепи "R".

Электрическое сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех участков, составляющих цепь "проводников, пола, обуви". В обпит электрическое сопротивление входит и сопротивление тока человека, Электрическое сопротивление тела человека при сухой, чистой н неповрежденной коже может изменяться в довольно широких пределах -- от I до 100 кОм "1 кОм = 1000 Ом", а иногда и больших. Электрическое сопротивление человека в основном определяет наружный слой кожи - эпидермис, состоящий из ороговевших клеток. Сопротивление внутренних тканей тела небольшое - всего лишь 300 - 500 Ом. Поэтому при нежной, влажной и потной коже или повреждении эпидермиса "ссадины, раны" электрическое сопротивление тела может быть очень небольшим. Человек с такой кожей наиболее уязвим для электрического тока. У девушек нежнее кожа и более тонкий слой эпидермиса, нежели у юношей; у мужчин, имеющих мозолистые руки, электрическое сопротивление тела может достигать очень больших величин, и опасность их поражения электротоком снижается. В расчетах на электробезопасность обычно принимают величину сопротивления тела в 1000 Ом. Электрическое сопротивление изоляции проводников тока, если она не повреждена, составляет, как правило, 100 и более кОм. производственный пожар поражение ток

Электрическое сопротивление обуви и основания "пола" зависит от материала, из которого сделаны основание и подошва обуви, и их состояния - сухие или мокрые "влажные". Например: сухая подошва из кожи имеет сопротивление примерно 100 кОм; влажная подошва - 0,5 кОм; из резины соответственно 500 и 1,5 кОм; пол имеет сопротивление: асфальтовый - сухой около 2000 кОм; мокрый - 0,8 кОм; бетонный - 2000 и 0,1 кОм; деревянный -- 30 и 0,3 кОм; земляной - 20 и 0,3 кОм; из керамической плитки - 25 и 0,3 кОм. Как видим, при влажных или мокрых основаниях и обуви значительно возрастают электроопасности. Поэтому при пользовании электричеством в сырую погоду, особенно на воде, необходимо соблюдать особую осторожность и принимать повышенные меры обеспечения электробезопасности.

Тяжесть поражения электрическим током во многом определяется схемой як точения человека в цепь. Схемы образующихся при контакте человека с проводником цепей зависит от вида применяемой системы электроснабжения. Наибольшее применение получили четырехпроводные сети напряжением 380/220 В. От источников электрической энергии к потребителям идут четыре провода, три из которых называются фазными, а один нулевым. Напряжение кг между двумя фазными проводами равно 380 В "такое напряжение называется пикейным", а между нулевым проводом и любым из фазных проводов 220 В, такое напряжение называется фазным". Наиболее распространены электрические сети, в которых нулевой провод заземлен. Прикосновение к нулевому проводу практически не представляет опасности для человека; опасен только фазный провод. Однако разобраться, какой из двух проводов нулевой сложно - по виду они одинаковы. Делают это при помощи специального прибора - определителя фазы.

Шаговое напряжение:

Представим себе, что произошел обрыв провода, например, линии электропередач. Провод, находящийся под напряжением, оказался замкнутым на землю. Электрический ток при этом начинает стекать в землю, и участок земли вокруг провода оказывается под электрическим потенциалом, причем, чем дальше от точки контакта провода с землей, тем меньше потенциал земли. Если человек будет проходить по такому участку, его ноги за счет шага могут оказаться на различном удалении от точки замыкания провода на землю, а значит, над различными электрическими потенциалами. Разность потенциалов, под которыми находятся ноги человека, создает электрическое напряжение шаговое напряжение, которое вызывает электрический ток, протекающий через тело человека, по пути "нога - нога".

Воздействие этого тока может привести к электротравме. Особенно опасно шаговое напряжение при замыкании на землю высоковольтного провода. Отмечено немало случаев поражения людей и животных при воздействии шагового напряжения. Дело в том, что под действием тока в ногах возникают судороги, человек падает, и цепь тока замыкается вдоль его тела через дыхательные мышцы и сердце, причем при падении он может замкнуть точки с большой разницы потенциалов, так как его рост больше длины его шага. Если Вы не уверены, что провод не находится под напряжением, не приближайтесь к нему и обходите его.

Опасность возникновения пожара из-за неисправности электрооборудования, электросети или неправильного их использования

Причины возникновения пожара от электрического тока электрическая дуга, возникающая при коротком замыкании, за счет своей высокой температуры может привести к воспламенению расположенных вблизи материалов и пыли; короткое замыкание без возникновении электрической дуги; включение в электрическую сеть оборудования или нагревательных устройств большой электрической мощности "перегрузки"; плохой контакт в электрических соединениях "розетках, вилках", приводящий к их разогреву.

Рассмотрим, почему это происходит.

Короткое замыкание - это замыкание цепи проводником с очень небольшим электрическим сопротивлением. При прохождении тока проводник нагревается. По закону Джоуля-Ленца количества выделяющегося и проводнике тепла пропорционально его электрическому сопротивлению, квадрату силы тока и времени протекания тока:

Q = R - i2 - 1 или, т. к. по закону Ома i = V/R,

О Q = "V2 * t"/R, Джоулей

Таким образом, если произойдет замыкание электрической цепи малым электрическим сопротивлением "короткое замыкание", через цепь потечет большой ток "ток короткого замыкания", в проводке начнется интенсивное выделение тепла и ее разогрев, что может привести к воспламенению и пожару. Причинами короткого замыкания, как правило, бывают нарушения целостности изоляции или неверное соединение электрической цепи.

Загорание проводки может произойти и по другой причине. Диаметр "площадь сечения" электропровода рассчитан на протекание максимально допустимого тока; чем больше диаметр проводки, тем меньше электрическое сопротивление. Если в сеть включить, например, нагревательное устройство большой электрической мощности, потечет большой ток и проводка может загореться. Для постоянного тока электрическая мощность равна произведению напряжения на силу тока:

N = V * i, Вт или i = N/V В квартире холодно, и вы решили включить электрические обогреватели. В одну розетку Вы включили все электроприборы общей электрической мощностью 3300 Вт "3,3 кВт". По проводам, идущим к розетке, потечет большой ток:

1 =3300 Вт :220 В =15 А Диаметр провода и розетка рассчитаны на меньший ток. Они могут разогреться и могут загореться. Для защиты от протекания недопустимых токов, электросеть снабжается защитными устройствами, простейшими из которых являются электрические предохранители - пробки со способностью плавиться вставкой или пробки - автоматы, разрывающие цепь при протекании недопустимого тока. Применение пробок несоответствующего номинала не обеспечивает защиту.

Средства защиты or поражения электрическим током

Заземление:

Одним из самых распространенных методов защиты человека от поражения электрическим током является использование заземления. Заземление - это соединение корпуса электроустановки проводником с очень небольшим электрическим сопротивлением "не более 4 Ом" с землей. При нарушении изоляции корпус установки окажется под напряжением, и ток через заземление начнет стекать в землю. При прикосновении человека к корпусу ток будет стекать в землю по двум ветвям цепи - через человека и через заземление.

Так как сопротивление человека намного больше сопротивления заземления "0,5 - 4 Ом", то через тело потечет значительно меньший ток, чем через заземление, то есть доля общего тока, стекающего через человека, будет мала. Это уменьшает опасность поражения электрическим током. Обязательное требование к заземлению - малое электрическое сопротивление заземляющего проводника. Однако следует помнить, что заземление может не обеспечить достаточной защиты, особенно при высоких напряжениях и если заземление выносное, то есть точка стенания тока в землю удалена от установки.

Ток от заземления растекается по земле по гиперболическому закону. Чем ближе к заземлителю, тем выше потенциал земли. Поэтому, если человек находится на заземлителе или рядом с ним, потенциал основания, на котором он стоит, практически равен потенциалу корпуса установки. При прикосновении рукой к корпусу напряжение, под которым будет находиться человек "разность потенциалов между рукой и ногами", приблизится к нулю, то есть ток пройдет через человека очень небольшой или равный 0. Такое заземление обеспечивает высокую степень электробезопасности и называется контурным.

Зануление и защитное отключение:

Кроме заземления для защиты от поражения электрическим током получили распространение такие методы, как зануливание и устройств защитного отключения. Зануление применяется в электрических септ, имеющих заземленный нулевой провод, и заключается в соединении металлических частей "например, корпуса" электрического прибора или установки с нулевым защитным приводом, который в свою очередь электрически соединяется с нулевым рабочим приводом.

Защитное отключение - это система защиты, обеспечивающим автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. Работа защитного отключении заключается в следующем: чувствительный элемент "датчик" воспринимает значение контролируемого параметра сети и при отклонении этого параметр" от допустимого значения подает сигнал на автоматический выключатель, который отключает электроустановку или обеспечивает электросеть.

Основным элементом схемы является датчик, роль которого в данной схеме выполняет защитное реле "реле напряжения". Один контакт реле соединен с корпусом установки, а второй с выносным заземлением. При замыкании на корпус фазы он и защитное реле окажутся под напряжением, Если это напряжение превысит то, которое рассчитано "настроено" реле, оно срабатывает и размыкает цепь катушки питания, сердечник реле втягивается и размыкает цепь питания катушки автоматического выключателя. В результате электроустановка отключается от электросети, тем самым срабатывает защитное отключение, которое применяется в сетях с изолированной и заземленной нейтрально самостоятельно или в сочетании с заземлением или занулением.

К средствам индивидуальной защиты человека от поражении электрическим током относятся: диэлектрические перчатки; галоши; коврики; изолирующие подставки; монтерский слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками. Они увеличивают электрическое сопротивление цепи, в которую может быть включен человек, снижая величину тока, протекающего через него, до безопасной величины.

3ащита от статического электричества:

Каждый из нас наверняка сталкивался со статическим электричеством, Заряды статического электричества часто образуются на одежде, особенно у синтетических материалов. Когда в сухую погоду Вы снимаете одежду "рубашку, кофту, свитер" из синтетического материала слышится потрескивание, а в темное время - заметны искры. Электролизация возникает при трении двух диэлектрических или диэлектрического и проводящего материалов, если последний изолирован. При разделении двух диэлектрических материалов происходит разделение электрических зарядов, причем материалы, имеющих большую диэлектрическую проницаемость, заряжается положительно, а меньшую - отрицательно.

Чем больше различаются диэлектрические свойства материалов, тем интенсивнее происходит разделение и накопление зарядов. Чем больше сила и скорость трения, и больше различие электрических свойств, тем интенсивнее происходит образование электрических зарядов. Например, электростатические заряды образуются на кузове двигающегося в сухую погоду автомобиля, если резина колес обладает хорошими изолирующими свойствами. И результате между кузовом и землей возникает электрическое напряжение, которое может достигнуть 10 кВ "киловольт" и привести к возникновению искры при выходе человека из автомобиля - разряд через человека на землю.

Кроме трения, причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изолированные от земли тела во внешнем электрическом поле приобретают электрический заряд. Особенно велика индукционная электролизация электропроводящих объектов.

Например, на металлических предметах "автомобилях и других", изолированных от земли, в сухую погоду под действием электрического поля высоковольтных линий электропередач или грозовых облаков могут образовываться значительные электрические заряды. На экранах мониторов и телевизоров положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электронно-лучевой трубкой.

Опасные и вредные факторы статистического электричества:

При прикосновении человека к предмету, несущему электрический заряд, происходит разряд последнего через тело человека. Величины возникающих при разрядке токов небольшие и они очень кратковременны, поэтому электротравмы не возникают. Однако разряд, как правило, вызывает рефлекторное движение человека, что в ряде случаев может привести к резкому движению, падению человека с высоты. Кроме того, при образовании заряда с большим электрическим потенциалом вокруг них создается электрическое поле повышенной напряженности, которое вредно для человека.

При длительном пребывании человека в таком поле наблюдаются функциональные изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и других системах. Для человека, находящегося в электростатическом поле, характерна повышенная утомляемость, сонливость, снижение внимания, скорости двигательных и зрительных реакций. Наибольшая опасность электростатических зарядов заключается в том, что искровой разряд может попадать энергией, достаточной для воспламенения горючей или взрывоопасной смеси. Искра, возникающая при разрядке электростатических зарядов, является частой причиной пожаров и взрывов. Так, удаление из помещения пыли из диэлектрического материала с помощью вытяжной вентиляции может привести к накоплению в газоходах электростатических зарядов и отложений пыли. Появление искрового заряда в этом случае может привести к воспламенению или взрыву пыли. Известны случаи очень серьезных аварий на предприятиях в результате взрывов в системах вентиляции.

При перевозке легковоспламеняющихся жидкостей, при их перекачке по | трубопроводам, сливе из цистерны или за счет плескания жидкости накапливаются электростатические заряды, и может возникнуть искра, которая воспламенит жидкость. Для зашиты от статического электричества необходимо применять слабоэлектризующиеся или неэлектризующиеся материалы, устранять или ограничивать трение, распыление, разбрызгивание, плескание диэлектрических жидкостей. Устранение зарядов статического электричества достигается, прежде всего, заземлением корпусов оборудования Увлажнение воздуха является одним из наиболее простых и распространенных методов борьбы со статическим электричеством. Еще один распространенный метод устранения электростатических зарядов - ионизация воздуха, Образующиеся при работе ионизатора ионы нейтрализуют заряды статического электричества.

Воздействие электрического тока на человека. Электротравмы защита от них - Негативные факторы в системе "человек

Похожие статьи