Действие электрического тока на организм человека. Факторы, влияющие на степень поражения электрическим током.
Электробезопасность — это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Электрический ток может оказывать на человека термическое, электролитическое и биологическое действие.
Термическое действие проявляется в нагреве и повреждении тканей, кровеносных сосудов, нервов, сердца и других органов, находящихся на пути тока, что может вызвать в них серьезные функциональные расстройства.
Электролитическое действие тока состоит в разложении органических жидкостей, находящихся в организме, в том числе крови, лимфы, плазмы, нарушая их физико-химический состав.
Биологическое действие тока выражается в нарушении протекающих в организме биологических процессов и связанных с его жизненными функциями.
Эти воздействия тока могут вызвать поражения:
тепловые (электрические ожоги и знаки, металлизацию кожи, электроофтальмию);
механические, возникающие при судорожном сокращении мышц под действием тока (разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервных тканей, вывихи суставов, переломы костей);
химические (электролиз крови, спинномозговой и лимфатической жидкостей и т.п.);
биологические (паралич органов дыхания и кровообращения).
Многообразие действий электрического тока на организм можно свести к двум видам последствий: электротравма (электрические ожоги и знаки, металлизация кожи, электроофтальмия) и электрический удар.
Исход воздействия электрического тока на человека определяется факторами электрического (напряжение, сила, род и частота тока, электрическое сопротивление человека) и неэлектрического характера (индивидуальные особенности человека, продолжительность действия тока и его путь через человека), а также состоянием окружающей среды.
Сила тока является основным фактором, обусловливающем степень поражения человека, и в зависимости от этого установлены категории воздействия: пороговый ощутимый ток (около 1,1 мА) воспринимается как слабый зуд или покалывание при переменном токе или нагрев кожи при постоянном; пороговый неотпускающий ток(для мужчин — это 20-25 мА, для женщин — 10-15 мА) вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц, человек не в состоянии разжать руку, которой касается токоведущей части;. и пороговый фибрилляционный ток (при силе тока около 80 мА). Фибрилляция — это разновременное, хаотичное сокращение волокон сердечной мышцы (фибрилл) вместо одновременного их сокращения и расслабления. В этом случае первым отказывает в работе сердце. При большем токе сердце может парализоваться за доли секунды. Смертельная величина- 100 мА.
Род и частота тока. При напряжениях до 250…300 В постоянный и переменный токи одинаковой силы оказывают разное воздействие на человека. Это различие исчезает при большем напряжении.
Наиболее неблагоприятным является переменный ток промышленной частоты 20…100 Гц. За этими пределами частот значения неотпускающего тока возрастают. Например, при частоте, равной нулю (постоянный ток), они становятся больше примерно в 3 раза.
Индивидуальные способности сопротивления тела человека. Наибольшим электрическим сопротивлением обладает кожа, и особенно ее верхний роговой слой, лишенный кровеносных сосудов. Сопротивление кожи зависит от ее состояния, плотности и площади контактов, величины приложенного напряжения, силы и времени воздействия тока. Наибольшее сопротивление оказывает чистая, сухая, неповрежденная кожа. Увеличение силы тока или времени его протекания также снижает электрическое сопротивление кожи вследствие нагрева ее верхнего слоя.
Сопротивление внутренних органов человека является также переменной величиной, зависящей от физиологических факторов, состояния здоровья, психического состояния. При проведении расчетов по обеспечению электробезопасности условно принимают сопротивление тела человека равным 1000 Ом.
Продолжительность действия тока. Увеличение длительности воздействия тока на человека усугубляет тяжесть поражения из-за снижения сопротивления тела за счет увлажнения кожи потом и соответствующего увеличения проходящего через него тока, истощения защитных сил организма, противостоящих воздействию электрического тока.
Путь тока через человека. Он существенно влияет на исход поражения, опасность которого особенно велика, если он проходит через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг.. Для электротравм с тяжелым или смертельным исходом наиболее характерны следующие петли тока: рука — рука (40 % случаев), правая рука — ноги (20 %), левая рука — ноги (17 %), нога — нога (8 %).
Факторы окружающей среды. Многие факторы окружающей производственной среды существенно влияют на электробезопасность. Во влажных помещениях с высокой температурой условия для обеспечения электробезопасности неблагоприятны, так как при этом терморегуляция организма человека осуществляется в основном с помощью потовыделения, а это приводит к уменьшению сопротивления тела человека. Токопроводящая пыль повышает возможность случайного электрического контакта человека с токоведущими частями и землей.