Меню

Основной главный фактор определяющий степень поражения электрическим током

Электротравма

Электротравма

Электротравма – это комплекс повреждений, возникающих вследствие поражения техническим или природным электричеством. Чаще является следствием производственной травмы, хотя может встречаться и в быту. Обычно сопровождается появлением меток тока (электроожогов). Может проявляться нарушениями сознания и общего состояния, аритмией, тахикардией, колебаниями АД, признаками дыхательной недостаточности. У некоторых больных выявляются переломы вследствие резкого сокращения мышц. Диагноз электротравмы выставляют на основании анамнеза, клинических признаков, КТ, рентгенографии, ЭКГ, ЭхоЭГ и других исследований. Лечение консервативное: инфузионная терапия, перевязки.

МКБ-10

Электротравма

  • Причины электротравмы
    • Факторы риска
  • Патогенез
  • Классификация
  • Симптомы электротравмы
  • Осложнения
  • Диагностика
  • Лечение электротравмы
    • Помощь на месте
    • Консервативное лечение
    • Хирургическое пособие
  • Цены на лечение

Общие сведения

Электротравма – относительно редкое повреждение, составляющее не более 1-2,5% от общего количества травм. Отличительными особенностями электротравмы являются нарушения деятельности всех органов и систем, обусловленные трансформацией электрической энергии в тепловую (нагреванием), механическим воздействием и электролизом. Отмечается высокий процент летальности (5-16%) и высокая вероятность развития разнообразных осложнений как сразу после электротравмы, так и в отдаленном периоде.

Обычно электротравма выявляется у электриков и электромонтеров. Тяжелые повреждения в быту возникают относительно редко, исключение – дети и подростки, которые из любопытства или из шалости проникают на промышленные территории, в распределительные будки и т. д. Непосредственной причиной электротравмы, как правило, становится, нарушение техники безопасности, наличие оголенных проводов и отсутствие заземления. Лечение электротравмы осуществляют травматологи-ортопеды в сотрудничестве с врачами-комбустиологами, реаниматологами и другими специалистами.

Электротравма

Причины электротравмы

Тяжесть повреждения зависит от характера поражающего тока, длительности воздействия, состояния организма и условий внешней среды. Установлено, что переменные токи опаснее постоянных, при этом наибольшую опасность для жизни человека представляют токи напряжением свыше 250V. Причиной электротравмы может стать:

  • непосредственный контакт человека с источником тока
  • электрическая дуга (переход электронов на кожу, являющуюся проводником, при наличии небольшого расстояния между человеком и источником тока)

Поражение вольтовой дугой электротравмой не является – в этом случае возникают обычные термические ожоги кожи и ожоги сетчатки.

Длительность воздействия тока при электротравме может определяться двумя различными факторами: силой тока и психическим состоянием пациента. При воздействии тока силой более 15 мА мышцы судорожно сокращаются, что препятствует прерыванию контакта пострадавшего с источником тока (человека «приковывает» к источнику). С другой стороны, при воздействии тока большой силы возможен и обратный эффект – отбрасывание пострадавшего с электротравмой в сторону.

Если человек бодрствует, находится в ясном сознании и пребывает в хорошей физической форме, в ряде случаев он может быстрее прекратить контакт с источником тока и, тем самым, уменьшить тяжесть поражения. Однако зависимость между психическим статусом и последствиями электротравмы неоднозначна. Исследователи доказали, что организм становится менее чувствительным к электротравме в двух противоположных состояниях: при торможении (во сне, во время наркоза, в состоянии опьянения) и при возбуждении (когда пострадавший ожидает удара).

Факторы риска

В числе факторов, способствующих увеличению тяжести электротравмы, выделяют:

  • истощение
  • голодание
  • переутомление
  • перегревание организма.

При воздействии током равной поражающей силы у женщин, как правило, диагностируется более тяжелая электротравма, чем у мужчин. У пациентов, страдающих соматическими заболеваниями, наблюдаются более тяжелые поражения, чем у здоровых людей. При сухой коже тяжесть электротравмы уменьшается, при потной или мокрой – увеличивается.

Резиновая или кожаная обувь и перчатки обеспечивают хорошую изоляцию и снижают как вероятность развития электротравмы, так и ее тяжесть в случае поражения током. Мокрая одежда, а также металлические детали в одежде и обуви ухудшают изоляцию и способствуют усугублению тяжести электротравмы.

Патогенез

Зона непосредственного поражения тканей при электротравме находится в области прохождения «петли тока» (между точками входа и выхода тока). Наиболее опасными считаются петли, проходящие через область сердца. Патологические изменения в организме при электротравме развиваются в результате механического воздействия, нагревания и рефлекторных реакций.

Степень нагрева тканей зависит от их структуры, например, кожа и кости нагреваются в десятки и даже сотни раз сильнее внутренних органов. Температура внутренних органов при электротравме может варьировать в зависимости от их кровенаполнения, функционального состояния и других показателей. Из-за нагревания и механического воздействия тока нарушаются свойства клеток и тканей, возникает отек, гиперемия, образуются кровоизлияния, а в последующем – очаги некроза.

Больше всего при электротравме страдает центральная нервная система. При этом тяжесть поражения определяется как непосредственными реакциями в момент поражения током, так и патологическими изменениями нервных клеток в результате травмы. Самой частой причиной смерти при электротравме является остановка сердца, которая может развиться либо из-за фибрилляции желудочков, либо из-за сильного спазма сосудов сердца. И в том, и в другом случае, в основе нарушений лежит рефлекторная реакция организма на действие тока.

Классификация

В зависимости от клинических симптомов выделяют 4 степени реакции на поражение током:

  • 1 степень – судороги при сохранении сознания
  • 2 степень – судороги с потерей сознания
  • 3 степень – судороги с потерей сознания, нарушением деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой системы
  • 4 степень – мнимая смерть. Предполагается, что мнимая смерть при электротравме развивается вследствие запредельного охранительного торможения ЦНС. Многих пострадавших с этим состоянием удается вернуть к жизни.

Симптомы электротравмы

В момент повреждения пострадавший может чувствовать толчок, жгучий удар или спазм мышц. После прекращения действия тока превалируют симптомы со стороны ЦНС. Возможна общая слабость, потеря или помутнение сознания. Признаки электротравмы чаще напоминают клиническую картину при сотрясении головного мозга. Возникает головная боль и головокружение, больной вялый, заторможенный, безразличный к окружающему. Реже при электротравме отмечается возбуждение, покраснение кожи и двигательное беспокойство.

Со стороны сердечно-сосудистой системы наблюдается сначала повышение, а затем понижение АД, учащение пульса и аритмии. Нередко выявляется расширение границ сердца. В легких появляются влажные хрипы, на рентгенографии грудной клетки обнаруживаются признаки эмфиземы. Возможен кашель, в некоторых случаях (особенно при существовавшей ранее легочной патологии) отмечаются признаки острой дыхательной недостаточности. У некоторых пациентов с электротравмой возникает понос, тошнота и рвота.

В местах вхождения и выхождения тока обычно образуются электроожоги (метки тока), однако отсутствие таких повреждений не является поводом для исключения электротравмы, поскольку у 20-40% пострадавших такие метки отсутствуют. При электротравме могут возникать ожоги различной степени тяжести:

  • 1 степень – небольшие очаги коагуляции эпидермиса без образования пузырей;
  • 2 степень – тотальное поражение эпидермиса с образованием пузырей;
  • 3 степень – поражение всей толщи кожи, включая дерму, с развитием поверхностного некроза;
  • 4 степень – поражение не только кожи, но и подлежащих тканей (клетчатки, мышц и т. д.) с развитием глубокого некроза.

Глубокие ожоги (3 и 4 степени) при электротравме встречаются чаще поверхностных. В тяжелых случаях возможно разрушение обширных участков тканей, в том числе – обугливание конечностей. При этом граница поражения кожи зачастую находится дистальнее границы разрушения мышц – под внешне неизмененной кожей проксимальных отделов конечности при разрезе обнаруживаются обескровленные, тусклые омертвевшие мышечные ткани, по виду напоминающие вареное мясо.

В ряде случаев сильный спазм мышц при электротравме становится причиной развития тяжелой контрактуры суставов. Из-за судорожного сокращения мышц иногда образуются переломы и вывихи. Чаще всего выявляется компрессионный перелом позвоночника и вывих плеча. Из-за термического и механического поражения кость в зоне прохождения петли тока становится более хрупкой, поэтому после электротравмы повышается вероятность перелома пострадавшего сегмента (или сегментов) конечности.

Осложнения

В отдаленном периоде возможно образование грубых рубцов. После тяжелых электротравм наблюдаются нарушения ритма, гипертония и дистрофические изменения миокарда. При поражении области прохождения нервов могут возникать периферические невриты. Увеличивается вероятность развития энцефалопатии, инсульта, инфаркта, нарушений со стороны мочеполовой системы и желудочно-кишечного тракта. Иногда после электротравмы страдают органы слуха и зрения.

Диагностика

Диагноз устанавливается на основании характерного анамнеза, жалоб и клинической симптоматики. Для оценки состояния сердечно-сосудистой системы может назначаться ЭКГ и Эхо-КГ. При подозрении на переломы позвоночника или костей конечностей производится рентгенография соответствующих сегментов. По показаниям выполняется КТ, МРТ и другие исследования.

Лечение электротравмы

Помощь на месте

Пострадавшего с электротравмой необходимо как можно быстрее освободить от контакта с источником тока. Если это возможно, следует обесточить систему. Если такой возможности нет, нужно отодвинуть провод в сторону сухой деревянной палкой, либо удалить пациента из зоны действия тока. Спасающий должен позаботиться о собственной безопасности и использовать защитные средства. Нужно надеть толстые резиновые перчатки и резиновую обувь, встать на резиновый коврик или сухие деревянные доски и т. д. Первая медицинская помощь:

  1. Реанимационные мероприятия. При отсутствии признаков жизни следует немедленно начать искусственное дыхание и непрямой массаж сердца. Реанимационные мероприятия при электротравме продолжают либо до восстановления пульса и дыхания, либо до появления трупных пятен.
  2. Фармакологическая поддержка. При оживлении больного для стимуляции дыхательного центра используют лобелин или цитизин. Для нормализации сердечной деятельности применяют никетамид, кофеин и камфору. Адреналин вводят подкожно, а при необходимости – и внутрисердечно.

Консервативное лечение

Пациента с электротравмой срочно доставляют в отделение комбустиологии или травматологии и ортопедии. Во время пребывания в стационаре осуществляют тщательный контроль за состоянием больного, проводят инфузионно-трансфузионную терапию, назначают препараты для нормализации деятельности всех органов и систем.

Читайте также:  Таблица сечение ток мм2

Местное лечение обычно консервативное. При выраженных признаках мышечного спазма и нарушении кровообращения конечности выполняют футлярные блокады. Проводят перевязки. При небольшой площади электроожогов заживление обычно наступает даже в случае глубоких повреждений.

Хирургическое пособие

При значительной площади ожоговых поверхностей и обугливании мягких тканей необходимы оперативные вмешательства сразу после травмы или в отдаленном периоде. Обугленные конечности при поступлении ампутируют на уровне кровоточащих (живых) мышц. При обширных глубоких электроожогах после формирования четкой границы между зоной некроза и здоровыми тканями осуществляют некрэктомию. В последующем выполняют пластические операции по восстановлению кожи, сухожилий и других анатомических структур.

Источник

Поражение электрическим током

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.

Электротравма кисти руки

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.

Проявления 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.

Бытовая электротравма

  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.

Вспышка дуги

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.

Читайте также:  Где сила тока больше в первичной или вторичной обмотке

Степени тяжести электроожогов

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».

Возможные пути тока через организм

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.

Опасное подсоединение к розеткам

Видео

Источник

2.2. Факторы, определяющие степень поражения электротоком:

Электрический ток – очень опасный и коварный поражающий «недруг»: человек без приборов не способен заблаговременно обнаружить его наличие, поражение наступает внезапно. Более того, его отрицательное воздействие может проявиться не сразу: человек может погибнуть спустя несколько суток после электрического удара.

Основными факторами, определяющими исход поражения, являются: величина тока и напряжения, продолжительность воздействия тока, сопротивление тела, петля («путь») тока, прерывистость тока, род тока и частота, прочие факторы.

2.2.1. Величина тока и напряжения. Электроток, как поражающий фактор, определяет степень физиологического воздействия на человека. Это следует и из определения понятия электробезопасности, которое приведено в ГОСТ 12.1.009-76 ССБТ «Термины и определения».

Напряжение следует рассматривать лишь как фактор, обуславливающий протекание того или иного тока в конкретных условиях. Можно привести десятки примеров, когда люди гибнут от 5-12 В, и есть случаи «не поражения» человека при воздействии напряжения 6-10 кВ (при психологической готовности к электрическому удару, кратковременном воздействии тока, своевременном грамотном оказании доврачебной помощи пострадавшему). Так, директор одного из заводов, осматривая стройку, наступает ногой на провод с поврежденной изоляцией временной электросети, выполненной на напряжении 12 В, получает удар током и погибает. А вот пример иного рода. Главный энергетик одной из войсковых частей, курируя строительство подстанции, при опытной подаче напряжения 10 кВ попытался указать рукой на плохой контакт одной из шин. Произошло перекрытие, его отбросило на пол. Своевременно оказали доврачебную помощь (наружный массаж сердца, искусственную вентиляцию легких), и он остался жив.

По степени физиологического воздействия можно выделить следующие токи:

0,8-1,2 мА – пороговый ощутимый ток (то есть то наименьшее значение тока, которое человек начинает ощущать);

10-16 мА – пороговый неотпускающий (приковывающий) ток, когда из-за судорожного сокращения рук человек самостоятельно не может освободиться от токоведущих частей;

100 мА – пороговый фибрилляционный ток; он является расчетным поражающим током. При этом необходимо иметь ввиду, что вероятность поражения таким током равна 50% при продолжительности его воздействия не менее 0,5 с. Указанные значения пороговых токов относятся к токам промышленной частоты (f = 50Гц) при длительности протекания более 1 с.

2.2.2. Продолжительность воздействия тока. Этот фактор имеет не только физиологическое, но и практическое значение при проектировании устройств защитного отключения.

Установлено, что поражение электрическим током возможно лишь в состоянии полного покоя сердца человека, когда отсутствуют сжатие (систола) или расслабление (диастола) желудочков сердца и предсердий. Поэтому при малом времени воздействие тока может не совпадать с фазой полного расслабления. ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ «Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов» дает подробную таблицу зависимости допустимых для человека значений токов от продолжительности их воздействия. Так, при продолжительности воздействия 0,1 с допустимый ток составляет 500(400) мА; при 0,2 с – 250(190) мА; при 0,4 с – 125(140) мА; при 0,5 с – 100(125) мА; при 0,7 с – 70(90) мА; при 1,0 с – 50(50) мА.

Видно, что в основном соблюдается так называемое соотношение М.Р.Найфельда: ток в миллиамперах, умноженный на продолжительность воздействия в секундах равняется примерно 50, то есть

В скобках указаны значения допустимых токов при учете нелинейной зависимости сопротивления тела человека от приложенного напряжения. Эти значения вошли в новую редакцию ГОСТ.

2.2.3.Сопротивление тела. Величина непостоянная, зависит от конкретных условий, меняется в пределах от нескольких сотен Ом до нескольких мегаОм. С достаточной степенью точности можно считать, что при воздействии напряжения промышленной частоты 50 Гц сопротивление тела человека является активной величиной, состоящей из внутренней и наружной составляющих. Внутреннее сопротивление у всех людей примерно одинаково и составляет 600-800 Ом. Из этого можно сделать вывод, что сопротивление тела человека определяется в основном величиной наружного сопротивления, а конкретно – состояние кожи рук толщиной всего лишь 0,2 мм (в первую очередь ее наружным слоем – эпидермисом).

Примеров тому немало. Вот один из них Рабочий опускает в электролитическую ванну средний и указательный пальцы руки и получает смертельный удар. Оказалось, что причиной гибели явился имевший место порез кожи на одном из пальцев. Эпидермис не оказал своего защитного действия и поражение произошло при явно безопасной петле тока.

Действительно, если оценить этот факт в относительных единицах и принять сопротивление кожи за 1, то сопротивление внутренних тканей, костей, лимфы, крови составит 0,15 – 0,20 Ом, а сопротивление нервных волокон – всего лишь 0,025 Ом («нервы» – отличные проводники электрического тока!). Кстати, именно поэтому опасно приложение электродов к так называемым акупунктурным точкам. Так как они соединены нервными волокнами, поражающий ток может возникнуть при очень малых напряжениях.

Сопротивление тела не является постоянной величиной: в условиях повышенной влажности оно снижается в 12 раз, в воде – в 25 раз, резко снижает его принятие алкоголя. Зато во время сна оно возрастает в 15-17 раз. (Но это не значит, что надо спать на работе, чтобы уменьшить вероятность поражения электрическим током). В качестве расчетной величины во всех электрических расчетах по электробезопасности условно принято значение, равное 1000 Ом.

2.2.4. Петля («путь») тока через тело человека. При расследовании несчастных случаев, связанных с воздействием электрического тока, прежде всего, выясняется, по какому пути протекал ток. Человек может коснуться токоведущих частей (или металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться по напряжением) самыми различными частями тела. Отсюда – многообразие возможных петель тока. Наиболее вероятными признаны следующие:

«правая рука – ноги» (20% случаев поражения);

«левая рука – ноги» (17%);

«обе руки – ноги» (12%);

Все петли, кроме последней, называются «большими», или «полными» петлями, ток захватывает область сердца, они наиболее опасны. В этих случаях через сердце протекает 8-12% от полного значения тока.

Петля «нога – нога» называется «малой», через сердце протекает всего 0,4% от полного тока. Эта петля в принципе малоопасная. Так в опытах к задним ногам собаки подавалось напряжение 1000 В в течение 12 с, и животное не погибало. Однако, вследствие «подкашивающего» действия тока, человек может упасть в потенциальном поле и тогда эта малоопасная петля превращается в любую опасную.

2.2.5. Прерывистые (импульсные) токи, применяемые в различных технологических процессах, при 3-4 импульсах в секунду и выше с точки зрения физиологического воздействия воспринимается как непрерывные токи. Строго говоря, необходим учет коэффициентов формы, амплитуды импульсов, но для практики это не имеет существенного значения.

Для импульсных токов действительны все значения пороговых токов, указанных выше.

2.2.6. Род тока и частота. Влияние этого фактора на вероятность поражения проще всего пояснить с помощью графической зависимости, показанной на рис 1. По оси ординат отложены относительные значения пороговых «поражающих» токов, по оси абсцисс – значения частоты в Гц.

Рис.1.Зависимость пороговых токов от частоты.

Из рисунка видно, что наиболее опасная частота для человека – 70 Гц (физиологически: из-за резонансных явлений биополей с внешними электромагнитными полями).

Частота 50 Гц «равноценна» частоте 100 Гц. Поражающий ток при любой частоте выше 200 Гц подчиняется квадратичной зависимости и вычисляется по формуле, показанной на рисунке 1, где If – пороговый ток при частоте f; I50 – пороговый ток при частоте 50 Гц.

Читайте также:  Как называется прибор для измерения тока в батарейке

Опасны переменные токи до 1 кГц; выше 50 кГц практически не опасны, и человек выдерживает длительное время ток в несколько А.

Кстати, в лабораторных условиях с использованием специальных устройств для исследования физиологического действия тока, при частотах 200 кГц и выше человек спокойно выдерживает ток 10 – 15 А. Эти токи оказываются ниже значений пороговых токов ощущения.

Постоянный ток в 4 – 6 раз менее опасен, чем переменный ток промышленной частоты (см. рис. 1 – значение тока при частоте, равной 0).

2.2.7. Прочие факторы. Из причин, влияющих на вероятность поражения человека электрическим током и не указанных выше, можно выделить еще целый ряд. Условно их можно подразделить на 2 группы и сформулировать следующим образом:

1. Все, что увеличивает темп работы сердца, способствует повышению вероятности поражения. К таким причинам следует отнести усталость, возбуждение, голод, жажду, испуг, принятие алкоголя, наркотиков, некоторых лекарств, курение, болезни и т.п.

2. «Готовность» к электрическому удару, т.е. психологические факторы. Здесь, естественно, не идет речь о привыкании к опасности и грубых нарушениях мер безопасности при работе в электроустановках.

Источник



Факторы, влияющие на степень поражения человека электрическим током

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

· величины напряжения и тока;

· электрического сопротивления тела человека;

· продолжительности воздействия электрического тока;

· пути тока через тело человека;

· рода и частоты электрического тока;

· индивидуальных особенностей человека;

· условий внешней среды.

Основными факторами, определяющими исход поражения человека электрическим током, являются сила тока и путь его прохождения. Величина тока, в свою очередь, зависит от приложенного напряжения и сопротивления тела человека. В зависимости от силы электрический ток может оказывать различное воздействие на организм человека.

Для характеристики воздействия электрического тока на человека установлены три критерия:

Ощутимый ток вызывает при прохождении через тело человека ощутимые раздражения. Они появляются при силе переменного тока 0,6–1,5 мА с частотой 50 Гц и постоянного тока – 5–7 мА. Эти величины являются пороговыми ощутимыми токами, т.е. наименьшими значениями, с которых начинается область ощутимых токов.

Неотпускающий ток вызывает при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговыми неотпускающими токами являются 10–15 мА для переменного (50 Гц) и 50–60 мА – для постоянного тока. Эти токи вызывают едва переносимые боли во всей руке. Во многих случаях руку невозможно оторвать от электрода.

Фибрилляционный ток вызывает при прохождении через тело человека фибрилляцию сердца – хаотические и разномерные сокращения сердечной мышцы в результате чего в организме прекращается кровообращение и наступает смерть. Пороговыми фибрилляционными токами являются переменные токи от100 мА до 5 А (50 Гц) и постоянные токи от 300 мА до 5 А.

Ток больше 5 А, как правило, фибрилляцию сердца не вызывает. При таких токах немедленно наступает остановка сердца (минуя состояние фибрилляции), а также паралич дыхания. Если действие тока кратковременное (до 1–2 с) и не вызывает повреждения сердца (в результате нагрева, ожога и т. п.), то после отключения тока сердце самостоятельно возобновляет нормальную деятельность, но дыхание при этом не восстанавливается и требуется немедленная помощь потерпевшему в виде искусственного дыхания.

Принято считать, что электрический ток величиной 100 мА и выше является смертельным.

Тело человека является проводником электрического тока, правда, неоднородным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электрическому то­ку оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожи.

Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении 15–20 В) колеблется от 3 до 100 кОм и более, а сопротивление внутренних слоев тела составляет всего 300–500 Ом.

В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты применяют активное сопротивление тела человека, равное 1000 Ом.

В реальных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной и зависит от множества факторов – состояния кожного покрова (наличие ссадин, порезов, царапин, пота и т.д.; загрязненности различными веществами, снижающими или повышающими сопротивление кожи; места касания и др.), состояния окружающей среды, параметров электрической цепи, продолжительности воздействия, рода и частоты тока, площади контакта, величины напряжения и силы тока.

На сопротивление тела человека оказывает влияние не только площадь контакта, но и место касания, так как у одного и того же человека сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела. Например, кожа ладоней и подошв имеет сопротивление, во много раз превышающее сопротивление других участков тела. В то же время наи­меньшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, подмышечной впадины, тыльной стороны кисти и т.д. При увеличении тока и времени его прохождения сопротивле­ние тела человека падает, потому что вследствие местного нагрева кожи расширяются сосуды, усиливается кровоснабжение этого участка и потовыделение.

Продолжительность протекания электрического тока через тело человека играет существенную роль в исходе поражения: чем больше время действия, тем больше веро­ятность тяжелого или смертельного исхода.

Путь прохождения тока через тело человека играет самую существенную роль в исходе поражения, так как он может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг и др. Влияние пути тока на исход поражения определяется сопротивлением кожи на различных участках тела.

Путей тока в организме человека, которые называют петлями тока, достаточно много. Однако наиболее часто встречаются петли тока: «рука – рука» , «рука – ноги» и «нога – нога». Наиболее опасно прохождение тока через органы дыхания и сердце.

Шаговым напряжением (напряжением шага) принято называть напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага (0,8 м) и на которых одновременно стоит человек (ГОСТ 12.1 1.009).

Наибольший электрический потенциал будет в месте соприкосновения проводника с землей. По мере удаления от этого места потенциал поверхности грунта уменьшается, так как сечение проводника (почвы) увеличивается пропорционально квадрату радиуса и на расстоянии, примерно равном 20 м, может быть принято равным нулю.

Поражение при шаговом напряжении усугубляется тем, что из-за судорожных сокращений мышц ног человек может упасть, после чего цепь замыкается на телœе через жизненно важные органы. Вместе с тем, рост человека больше длины его шага, и это обусловливает большую разность потенциалов, приложенных к его телу.

Напряжением прикосновения принято называть напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12.1.009).

Потенциал руки φР равен потенциалу корпуса установки, а потенциал ноги φН равен потенциалу земли, который зависит от удаленности человека от точки стекания тока в землю. В случае если корпус установки, оказавшейся под напряжением, изолирован от земли или человек находится на расстоянии более 20 м от точки стекания тока с корпуса в землю, то потенциал земли нулевой и напряжение прикосновения фактически равно потенциалу корпуса.

В случае если человек находится в зоне растекания тока, то чем дальше человек находится от точки стекания тока в землю, тем меньше потенциал земли и, следовательно, больше напряжение прикосновения, под которым находится человек.

В случае если человек стоит рядом с точкой стекания тока, потенциал земли (потенциал ног) практически равен потенциалу корпуса (потенциалу руки), и напряжение равно нулю, ᴛ.ᴇ. человек находится в безопасности.

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения установлены ГОСТ 12.1.038 для путей тока от одной руки к другой и от руки к ногам.

Опасность такого поражения оценивается значением тока, проходящего через тело человека (напряжением прикосновения), и зависит от ряда факторов:

— схемы замыкания цепи тока через тело человека,

— схемы самой сети,

— режима ее нейтрали (т. е. заземлена или изолирована нейтраль),

— степени изоляции токоведущих частей от земли,

—от значения емкости токоведущих частей относительно земли и т. п.

Кроме того существует опасность поражения током при попадании под«шаговое напряжение» – это напряжение возникающее при обрыве и падении провода на землю действующей линии электропередач 0,4 кВ и выше. Путь протекания тока не прекращается, если линия электропередач не была отключена. Земля является проводником электрического тока и становится как бы продолжением провода электропередачи. Любая точка на поверхности земли, находящаяся в точке растекания получает определенный потенциал, который уменьшается по мере удаления от точки соприкосновения провода с землей. Попадание под действие электрического тока происходит в момент, когда ноги человека касаются двух точек земли, имеющих разные электрические потенциалы. Поэтому шаговое напряжение – это разница потенциалов между двумя точками соприкосновения с землей, чем шире шаг – тем больше разница потенциалов и тем вероятнее поражение электрическим током.Шаговое напряжение зависит от удельного сопротивления грунта и силы протекающего через него тока.

Источник