Электрический шок. Действие электрического тока на организм человека
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:
- 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;
- Электролитическое воздействие, вызывающее электролиз лимфатической жидкости и разложение крови, нарушая физико-химический состав всех тканей организма;
- 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;
- 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;
- 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
От чего зависит степень поражения
Поражение электрическим током от одного и того же источника на разных людей может воздействовать с отличающейся степенью тяжести, поскольку оно зависит не только от мощности и силы напряжения, но и от индивидуальных особенностей конкретного человека.
Вид, сила и напряжение электротока
Напряжение электрического тока напрямую влияет на результат удара током и его последствия. Чем выше напряжение, тем серьезнее последствия.
Различают:
- низкое напряжение (до 1000 В);
- высокое напряжение (свыше 1000 В).
Для поражения током достаточно напряжения всего в 100 – 200 В, при этом у человека могут возникать мышечные спазмы, потеря сознания. Ток с более высоким напряжением приводит к серьезным травмам органов и ожогам, а иногда и к летальному исходу.
Поражение высоковольтным током может происходить бесконтактно (электрическая дуга, через токопроводящие поверхности при шаговом напряжении).
Сила тока характеризует заряд, идущий через токопроводящую поверхность за определенный промежуток времени. Человеческий организм способен ощущать ток силой от 1 мА и выше. При этом, чем выше сила тока, тем сложнее разорвать физический контакт с источником тока.
Выделяют 2 основных вида электротока: переменный и постоянный. Наиболее опасным считается поражение переменным током. Он характеризуется частотой (периодом колебаний), и при низкочастотном ударе (до 60 Гц, используется в быту) намного ощутимее воспринимается человеком.
Поэтому предельно допустимый безопасный порог силы воздействия тока на организм при постоянном виде колеблется в пределах 10 – 50 мА, а при переменном – всего лишь до 10 мА. Превышение этих показателей сопровождается сильными судорогами, нарушением или остановкой дыхания и сердечной деятельности.
Продолжительность контакта с источником электроэнергии
Длительность нахождения организма под воздействием электрического тока напрямую влияет на тяжесть электротравмы.
Чем дольше происходит контакт с источником, находящимся под напряжением, тем больше вероятность того, что поражение произойдет в период фазы Т сердечного цикла (когда мышцы из напряженного состояния переходят в расслабленное). В данном случае возможна фибрилляция сердца и летальный исход.
Превышение допустимых безопасных показателей воздействия переменного и постоянного тока или достижение их критических величин (10 мА и 50 мА соответственно) при прямом контакте приводит к невозможности разжатия рук и освобождению от источника электрического тока.
Длительный контакт может происходить не только в результате соприкосновения с источником поражения, но и бесконтактно (например, при растекании тока по полу в результате обрыва высоковольтных проводов).
Путь тока по организму
Электрический ток может проходить по организму разным путем, который называют петлями потока.
Его движение от точки входа до точек выхода зависит от напряжения:
- при высоком – ток преодолевает кратчайший путь через тело;
- при низком – движение происходит по пути наименьшей сопротивляемости тканей (через кровь, мышцы, слизистые оболочки и нервные окончания).
Петля может проходить по одному из вариантов:
- рука – рука (верхняя);
- рука – нога;
- рука – обе ноги;
- голова – рука;
- нога – нога (нижняя);
- голова – нога;
- голова – обе ноги;
- рука + нога – рука + нога (полная петля).
Первый и последний вариант считаются самыми опасными, поскольку электрический ток проходит через сердце. Особую угрозу представляет петля, проходящая через голову и затрагивающая мозг.
Физиологическое состояние человека
На степень поражения электрическим током влияют общие показатели здоровья человека.
Наибольшей чувствительностью к электротравмам обладают люди:
- имеющие заболевания сердечно-сосудистой и нервной системы;
- с выраженными симптомами переутомления;
- страдающие хроническими болезнями органов дыхания, эндокринной и нервной системы, кожи, сердца;
- получившие тепловой удар;
- имеющие признаки истощения.
Факторы внешней среды
На силу воздействия электрического тока на организм могут оказывать влияние факторы извне:
- высокая температура воздуха (свыше + 25 С);
- пониженное атмосферное давление (менее 740 мм);
- влажность воздуха более 75 %;
- наличие электрического или магнитного поля;
- близость токопроводящих проводников;
- наличие химических веществ и едких газов, нарушающих целостность изоляционных оболочек источников тока.
Понятие электротравмы
Виды поражения электрическим током
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:
- Первая степень – мышечные судороги, повышается артериальное давление, сильное головокружение, но без потери сознания;
- Вторая степень – мышечные судороги и потеря сознания, которое быстро возвращается, но надолго сохраняется состояние испуга. Иногда наблюдается частичный паралич;
- 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;
- 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.
Вызов скорой медицинской помощи
Вызвать бригаду медиков можно по стационарному телефону, набрав 02, или по мобильному, через номер 102, 112, 911. Сделать это необходимо даже если пострадавший уверяет вас, что он полностью пришёл в себя, и в помощи врачей не нуждается. Точно определить его состояние способны только профессиональные медики.
Поражение электротоком способно привести к весьма серьёзным последствиям. Причём, напряжение здесь не играет решающей роли – летальный исход возможен и от удара 220 вольтами от бытовой розетки, и от контакта с высоковольтной сетью в десятки киловатт. Для спасения пострадавшего следует оперативно и грамотно произвести оперативные действия по оказанию ему доврачебной помощи.
Классификация электротравматизма
Техника безопасности в обращении с электрическим током
Электротравмы классифицируют по следующим признакам:
- 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
- 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.
- 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.
Причины поражения
В первую очередь, причиной повышенного электротравматизма является невнимательность и неосторожность, а также незнание правил электробезопасности, эксплуатации электроприборов.
Важно! Мнение, что можно получить удар электрическим током, едва лишь коснувшись открытой, явной токоведущей части весьма ошибочно. В высоковольтных электроустановках достаточно приблизиться к ним на определенное расстояние (для электроустановок до 1000В не регламентируется, но без прикосновения, свыше 1000В не менее 60 см), чтобы попасть под напряжение.
Безопасное расстояние от оборванной линии электропередачи
Во избежание удара электрическим током и получения травм запрещается:
- Подниматься на опоры линий электропередачи;
- Приближаться менее чем на 10 м к оборванным проводам: свисающим или лежащим на земле;
- Производить какие-либо самовольные подключения и переключения, даже в бытовых домашних электрощитах;
- Набрасывать на провода посторонние предметы, касаться проводов шестами и пр.;
- Устраивать свалки, разводить огонь вблизи охранной зоны линий электропередачи (для линий ВЛ-0,4кВ — 2 метра, для ВЛ 6(10) кВ — 10 метров);
- Проникать в трансформаторные подстанции, открытые распределительные устройства, открывать их двери, приближаться к токоведущим частям.
Вам это будет интересно Какова единица измерения силы тока
В бытовых условиях нельзя:
- Касаться оголенных проводов, подключенных к электросети;
- Подключать в сеть какой-либо электроприбор влажными руками;
- Доставать упавший в воду электрический прибор, подключенный к сети, голыми руками.
Влага и электроприбор
Проводниками тока являются: металлы, земля, вода, любое живое существо.
Ток не проводят: сухое дерево, резина, пластик, бетон (но не железобетон), гипс, стекло, синтетика.
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.
Индивидуальные средства защиты от поражения электрическим током
Наиболее характерными являются следующие виды МЭ:
- Электроожоги, являющиеся результатом термической агрессии электротока при его протекании через тело;
- 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;
- 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.
- Механические повреждения как следствие неконтролируемых резких судорожных сокращений мышц при ударе током. Отмечаются вывихи суставов и разрывы связок, разрывы нервных волокон и кровеносных сосудов;
- 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:
- 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;
- 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;
- III степень – кожа поражена по всей толще с развитием некроза, не допускающего ее самостоятельной регенерации (омертвление кожи и подкожной клетчатки);
- 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.
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.
Экстренные мероприятия
Основная помощь при поражении током включает отключение электроисточника, прекращение его связи с телом пострадавшего. Для освобождения пациента применяют вещи с диэлектрическими свойствами: резиновые перчатки, жгуты, деревянные палки. Если пострадавший находится в зоне высоковольтной действующей линии, то необходимо соблюдать безопасное расстояние при его освобождении – не меньше 7 метров.
В дальнейшем первая помощь при поражении током включает следующие положения:
- при отсутствии самостоятельного дыхания проводят искусственную вентиляцию легких – поддержка производится до приезда бригады неотложной помощи;
- при остановке сердца – выполняют непрямой массаж, совмещаемый с ИВЛ;
- при асистолии, спровоцированной ударом молнии, — выполняют все предыдущие манипуляции, пациенту требуется реанимация;
- при контакте с низким напряжением – использование дефибрилляторов.
После прибытия в больницу пациент получает курс антибактериальных препаратов, лечение ожогов, переломов и пр. При нахождении в коматозном состоянии пострадавший переводится в реанимационное отделение.
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:
- Рода тока (переменный или постоянный) и частоты тока;
- Силы тока и величины приложенного напряжения;
- Продолжительности действия тока;
- 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.
- Сопротивления человеческого тела и состояния кожного покрова;
- Индивидуальных особенностей человеческого организма;
- 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
Причины и условия травмирования
Поражение электричеством, как в быту, так и на производстве, чаще всего происходит в результате неисправности приборов и оборудования, а также при несоблюдении правил безопасности эксплуатации электроприборов.
К основным условиям, способствующим травмированию электрическим током, относятся:
- прямое или косвенное соприкосновение с токоведущими элементами;
- наличие травм на коже;
- соприкосновение с заземленными элементами;
- работа мокрыми руками с электроприборами и оборудованием;
- работа с электричеством в сырых помещениях, с высоким уровнем влажности.
В быту
Наличие электроприборов в быту – неотъемлемое условие комфортного существования современного человека.
Причинами получения бытовых электротравм являются:
- замена лампочек при наличии напряжения в сети;
- работа с неисправными бытовыми приборами;
- контакт включенных электроприборов с водой;
- нарушение внутренней изоляции в приборах с пробоями тока на корпус или металлические элементы;
На производстве
Работа с электрическими приборами и оборудованием на производстве предусматривает соблюдение установленных норм техники безопасности и использование специальных защитных средств.
Причинами электротравм в данном случае чаще всего являются:
- нарушение изоляции приборов и электропроводов;
- отсутствие или несоответствие средств защиты при работе с электроприборами;
- нарушение техники заземления;
- падение проводов под напряжением на землю (опасная зона до 10 м);
- несвоевременная подача напряжения в результате ошибки или возникновения аварийной ситуации;
- игнорирование или несоблюдение требований установленных знаков безопасности;
- возникновение электрической дуги (это электрический разряд, протекающий через газовую среду – пар, газ или воздух);
- наведенное напряжение – появляется под воздействием электромагнитного поля в обесточенной сети из-за наличия в непосредственной близости электролиний под напряжением;
- неполадки в работе автоматизированного оборудования (неполное подключение или отключение устройств под высоким напряжением).
Помощь при ударах током
Только своевременные и правильные решения способны спасти жизнь человека. Оказывать доврачебную помощь следует с полной изоляцией источника тока. Он может располагаться на существенном отдалении от места происшествия.
В этом случае, нужно быстро выйти с пострадавшим из-под действия электрического разряда, используя материалы, являющимися диэлектриками. К примеру, хорошей защитой от поражения является деревянный настил или резиновые изделия.
Затем незамедлительно вызывайте врачей и приступайте к оказанию первой помощи, выполняя массаж сердца. После этого дождитесь медицинских работников, следя за состоянием пострадавшего. Помните, что от ваших оперативных и правильных действий может зависеть жизнь человека.
Что такое косвенное прикосновение и как защититься от него?
Методы защиты персонала от поражения электрическим током
Со школьной скамьи с уроков безопасности жизнедеятельности мы знакомы с таким понятием, как поражение электрическим током. И не спроста. Поскольку это является одной из самых опасных угроз, которая чревата последствиями не только для электрика в процессе работы или работника на производстве, но и любого домочадца. Поэтому, необходимо обладать как можно большей информацией для предотвращения удара электричеством и знать, как поступать, если несчастный случай уже произошел. На просторах интернета имеется огромное количество информации о средствах и мерах защиты от поражения электрическим током. Невзирая на это, большая часть людей не осведомлена данной темой. Лень и неверное понимание правил поведения при работе, в быту или при ремонте инструментов, работающих под напряжением, зачастую, являются причиной возникновения опасной ситуации. Все это может привести к получению различных травм, поэтому мы убедительно просим Вас не пренебрегать своей безопасностью.
Для того, чтобы предотвратить поражение электричеством, сначала необходимо удостовериться
- Изоляция проводки не повреждено и находится в соответствующем состоянии;
- На оборудовании или проводке установлено защитное заземление;
- Закрыт доступ к токоведущим частям;
- Транспортируемые инструменты, оборудование питаются от пониженного напряжения;
- Применяются устройства дифференциальной защиты в качестве дополнительной меры
Также, не менее эффективным, но не очень удобным способом, будет использование резиновых перчаток и обуви в процессе работы с проводкой и обслуживании электрооборудования.
Профилактические меры в быту
Существует ряд основных пунктов, которых необходимо придерживаться для предотвращения удара электрическим током в быту, а именно:
- НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ самостоятельно не чинить электроприборы и проводку, если вы некомпетентны в этом вопросе;
- НЕ работать с неисправными электроприборами и розетками;
- НЕ трогать оголенные участки проводки, если повреждена изоляция.
Профилактические меры на производстве
Рассмотрим меры и средства защиты на производстве (предприятиях, заводах, фабриках и т.д.). В их основу входит проведение регулярных плановых инструктажей сотрудников, касаемо мер от поражения электрическим током. Но одного инструктажа будет недостаточно, поскольку человеку свойственно забывать принятую им информацию. Также необходимо контролировать состояние основной проводки, проводки оборудования и инструментов на производстве. Хотим отметить, что безопасность персонала лежит не только на самом персонале, но и на руководстве, поскольку именно на производстве происходят ситуации с поражением электрическим током.
Человеческая халатность и неосторожность являются одной их самых частых причин поражения электрическим током. Несмотря на то, что человек знает методы защиты от электрического тока, он относится к этому безответственно, что и становится следствием производственных травм и летального исхода.
Также такое несерьезное отношение может исходить и от администрации организации, на котором трудится пострадавший. Если на производстве с сотрудником произошел случай в процессе работы – ответственность за данную ситуацию будет полностью лежать на руководстве предприятия. Данная мера вызвана для того, чтобы руководство компании обращало больше внимания на безопасность своих сотрудников.
Для того, чтобы предотвратить последствия от удара электрическим током используют защитное заземление и зануление.
заземление — соединение электрической сети, прибора или оборудования со специальной конструкцией, закопанной в землю с помощью нулевого проводника;
зануление — соединение корпуса электроприбора с нейтральным проводом сети – нулем.
Также важно помнить, что поражение электрическим током можно получить при косвенном прикосновении. Косвенное прикосновение – это электрический контакт людей с открытыми проводящими частями, оказавшимися при повреждении изоляции. Особую опасность представляет собой контакт человека с установкой без заземления, поскольку даже одно случайное прикосновение может стать для него последним.
Каждый руководитель должен помнить: нельзя экономить на оборудовании электриков, сварщиков и других работников в целях защиты от удара электрическим током и предотвращения несчастных случаев.
Алгоритм действий при поражении электрическим током
Теперь рассмотрим алгоритм действий при уже случившемся поражении электрическим током, а именно:
- Отключить электропитание (полностью). Если нет навыков и умения сделать это самому, необходимо вызвать аварийную службу.
- Обеспечить полную безопасность. Перенести пострадавшего в другое место (при необходимости)
- Оценить состояние пострадавшего по принципу ABCD, BLS
- Провести сердечно-легочную реанимацию (при необходимости)
- Установить венозный катер, провести инфузионную терапию
- Транспортировать пострадавшего на место оказания первой помощи
ВАЖНО ПОМНИТЬ: при косвенном или прямом прикосновении пораженного человека электрический ток ударит и того, кто прикоснулся. Поэтому категорически запрещается трогать пострадавшего до прекращения подачи электричества на объект, которого пострадавший касается.
Теперь разберем алгоритмы ABCD и BLS:
ABCD – процесс, при котором проверяются основные жизненные показатели пациента: состояние дыхательных путей, кровообращение, снижение уровня сознания;
BLS – анализ состояния дыхания пострадавшего, мероприятия по сердечно-легочной реанимации.
Таким образом, незнание мер, средств и способов защиты от поражения электричества влечет за собой необратимые последствия. Поэтому, не игнорируйте требования и правила безопасности, соблюдайте меры предосторожности и берегите себя от несчастных случаев.
При выполнении автоматического отключения питания в электроустановках напряжением до 1 кВ все открытые проводящие части должны быть присоединены к глухозаземленной нейтрали источника питания, если применена система TN, и заземлены, если применены системы IT или TT. При этом характеристики защитных аппаратов и параметры защитных проводников должны быть согласованы, чтобы обеспечивалось нормированное время отключения поврежденной цепи защитно-коммутационным аппаратом в соответствии с номинальным фазным напряжением питающей сети.
Советуем изучить — Частотный регулятор для регулировки скорости вращения асинхронного двигателя
В электроустановках, в которых в качестве защитной меры применено автоматическое отключение питания, должно быть выполнено уравнивание потенциалов.
Для автоматического отключения питания могут быть применены защитно-коммутационные аппараты, реагирующие на сверхтоки или на дифференциальный ток.
Чем отличается прямое прикосновение от косвенного?
Чем опасен перекос фаз в трехфазной сети и когда он возникает?
Определение обоих видов касаний приводится как в ПУЭ (см. п.1.7.11-12). Наглядные примеры обоих прикосновений приведены ниже.
Примеры прикосновений: 1) прямое; 2) косвенное
Как видно из рисунка, прямым типом называется прикосновение к неизолированным тоководам. В большинстве случаев это происходит по причине случайного прикосновения по не внимательности, ошибке или из-за опасного приближения к электроустановкам здания. В данном случае безопасность обеспечивается путем предотвращения случайного касания опасных токоведущих проводников. Для этого предусматриваются специальные технические меры защиты, такие как: установка ограждений, предупреждающих знаков и т.д.
Если рассматривать косвенное прикосновение, то оно происходит только при нештатной ситуации, когда нарушается изоляция токоведущих проводников. Это приводит к образованию фазного потенциала на корпусе установки и образованию опасных зон с током утечки. Для предотвращения прикосновения предусмотрены спецмеры, о которых пойдет речь далее.
Защита ограждениями и оболочками
Данная защитная мера знакома всем. Все трансформаторные подстанции, открытые электроустановки, элеткрощитовые должны быть отгорожены заборами, дверцами, оборудованными комнатами.
Кроме этого, для монтажа всех коммутационных и защитных устройств электрических цепей, должны устанавливаться, так называемые оболочки, а проще щитки, шкафы, боксы с дверцами.
Статьи по теме: Системы функциональной безопасности
При этом, дверцы оболочек должны запираться, а между дверцами и самими токоведущими частями, должно быть предусмотрено установка дополнительного экрана.
Важно отметить. Если оболочки выполняются их металла, они должны обязательно заземляться вместе с электроустановкой.
Все перечисленные защитные меры относятся к предупредительным, но по опыту, не являются достаточно надежными. Причин в это несколько:
- Надлежащее обслуживание;
- Неосторожность персонала;
- Износ изоляции или её повреждение;
- Погружение в водяную среду;
- Случайность.
Именно по этому, в качестве дополнительных защитных мер используют УЗО. Эти устройства обнаруживают дифференциальные токи в цепи и отключают питание цепи.
Оптимальным током срабатывания УЗО является ток в 30 mA.
УЗО должно быть установлено:
- Для проводки во влажных помещениях (обязательно);
- Для розеток на 32 Ампера (желательно);
- Детских комнатах;
- Строительных площадках.
Защита от косвенного прикосновения: основные меры защиты с пояснениями
В прошлой статье мы говорили о понятии косвенное прикосновение. Напомню, косвенным называют прикосновение к частям электроустановки, которые не должны быть под напряжением в рабочем режиме, но оказались под напряжением в результате аварийной ситуации.
Примером из быта, может послужить, так называемый, пробой изоляции проводки холодильника на корпус. Касаясь такого корпуса, человек попадает под напряжение с протеканием тока через руку-ногу в пол.
При малых токах, результатом такой аварийной ситуации может стать проблема «холодильник бьет током», а при больших токах, если не выполнена защита от косвенного прикосновения, может быть серьезное поражение электрическим током.
Защита от косвенного прикосновения
Защита от косвенного прикосновения должна применяться во всех электроустановках напряжением 50В (переменное напряжение) и 120В (постоянное напряжение).
Основная задача защиты от косвенного прикосновения это выполнения основного правила зашиты от поражений элеткротоком, вовремя отключить питание опасной цепи, чтобы избежать поражения.
По нормативам ПУЭ изд.7 (раздел1 ,глава 1.7.) и МЭК 60 364_4_41(раздел 413), защитой от косвенного прикосновения являются следующие меры:
1. Автоматическое отключение электрического питания за безопасное время. Это значит, что в цепи, должны быть предусмотрены все меры, чтобы электропитание цепи отключилось автоматически при аварии или опасной ситуации. На практике это установка устройств автоматического отключения (автоматов защиты) и устройств защитного отключения (УЗО).2. Создание систем уравнивания и выравнивания электрических потенциалов токопроводящих приборов и устройств. Иначе, физическое соединение всех частей, которые могут проводить ток, с заземляющей шиной. 3. Использование кабелей и шнуров с двойной или усиленной изоляцией;4. Применение малых (сверх низких) напряжений. Данная мера направлена на намеренное снижение напряжения цепи в целях безопасности. Например, использование понижающих трансформаторов 220/40В на стройплощадках. Изделия из нержавейки
Советуем изучить — Статическое и астатическое регулирование
Следующие меры
5. Защитное разделение электроцепей. Эта мера предполагает, установку разделяющих трансформаторов для цепей в опасных зонах. Например, установка разделяющего трансформатора на электрическую цепь в ванной (мокрой) комнате.
Важная мера защиты
6. Электроустановка и её части должны быть заземлены. Иначе, соединение частей установки, проводящих ток, с потенциалом земли. В качестве заземлителей могут использоваться и применяться искусственные и естественные заземлители.
Схемы заземления выбираются по типу электропитания и обозначаются, как системы заземления:
TN (TN-C, TN-S, TN-C-S) – питание от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлителями присоединенными к нейтрали.
Данные системы заземления исторически наиболее применяемые в России и СНГ. Более подробно обсудим их в следующих статьях. Здесь кратко, система TN предполагает, что электропитание осуществляется от трансформатора, общая точка обмоток которого заземлена.
Заземление частей самой электроустановки (дома, подъезда, квартиры, производства) осуществляется подсоединением провода заземления к нейтрали трансформатора. В зависимости от фактической точки подсоединения к нейтрали разделяют схемы TN-C, TN-S, TN-C-S.
TT – питание от источника с глухозаземленной нейтралью и с заземлителями не присоединенными к нейтрали;
Данная система не характерна для нашей страны. Однако, находит применение в загородном строительстве индивидуального домостроения.
IT – система заземления питание от источника с изолированной нейтралью.
Данная система заземления, по своей автономности, стоит рядом с системой TT. Во всех документах они так и описываются в паре, отдельно от системы TN.
Стоит отметить, что системы TT и IT более широко распространены на западе, именно по этому, им больше внимание уделяется в МЭК, чем в ПУЭ
1.3. Схемы включения человека в электрическую цепь при прикосновении к проводникам тока.
Тяжесть поражения электрическим током во многом определяется схемой включения человека в цепь. Схемы образующихся при контакте человека с проводником цепей зависят от вида применяемой системы электроснабжения.
Наибольшее применение получили четырехпроводные сети напряжением 380/220 В. Что это такое? От источника электрической энергии к потребителям идут четыре провода, три из которых называются фазными, а один нулевым. Напряжение между двумя фазными проводами равно 380В (такое напряжение называется линейным), а между нулевым проводом и любым из фазных проводов 220В (такое напряжение называется фазным).
Для питания осветительных установок, телевизоров, холодильников используется однофазная сеть — один фазный провод и нулевой провод (то есть 220 В). 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.
Рассмотрим возможные схемы включения человека в электрическую цепь при прикосновении к проводникам тока однофазной (двухпроводной) сети. Наиболее редким, но и наиболее опасным, является прикосновение человека к двум проводам или проводникам тока, соединенным с ними.
Предположим, вы решили выполнить ремонт электропроводки — изолировать провода, отремонтировать или поставить новые розетку и выключатель, но забыли обесточить электросеть. Выполняя монтажные работы, вы коснулись одной рукой фазного, а другой нулевого провода. Через вас потечет ток по пути «рука—рука», то есть сопротивление цепи будет включать только сопротивление тела. Если принять сопротивление тела в 1 кОм (эта цифра обычно принимается при расчетах), то по закону Ома через вас потечет ток:
I (сила тока) =220 В : 1000 Ом = 0,22 А = 220 мА.
Это смертельно опасный ток. Тяжесть электротравмы, и даже ваша жизнь, будет зависеть, прежде всего, от того, как быстро вы освободитесь от контакта с проводником тока (разорвете электрическую цепь), ибо время воздействия в этом случае является определяющим.
При работе с электропроводкой обязательно отключите электропитание, а на выключатель повесьте предупреждающую табличку: «Не включать — работают люди», а лучше поставьте наблюдателя.
Поражение электрическим током может произойти при ремонте бытовых электроприборов (пылесоса, кофеварки, стиральной машины), теле-радиоаппаратуры. Вы хорошо знаете, что работать под напряжением нельзя, и отключили электропитание выключателем на электроприборе. Однако при этом напряжение будет на входных контактах выключателя. В процессе работы вы можете забыть об этом и прикоснуться к ним или случайно нажать на выключатель и включить электроток. Напряжение на некоторых элементах бытовой аппаратуры может достигать очень больших величин. Например, напряжение, подаваемое на электронно-лучевую трубку телевизора, монитора ПЭВМ достигает 15000-18000 В.
Ремонт электроприборов, теле- и радиоаппаратуры, электрооборудования можно выполнять только при вынутой из розетки электрической вилке устройства.
Значительно чаще встречаются случаи, когда человек одной рукой соприкасается с фазным проводом или частью прибора, аппарата, который электрически соединен с ним.
Вы решили просверлить отверстие с помощью электрической дрели. Дрелью вы давно не пользовались, но она была исправна. Ваша работа может завершиться как успешно, так и закончиться поражением электрическим током различной тяжести — от легкого удара до смертельного исхода. Почему это может произойти? Изоляция с течением времени стареет, при этом ее изолирующие свойства ухудшаются (уменьшается электрическое сопротивление). Особенно быстро портится изоляция при длительном нахождении в сыром помещении или агрессивной среде (например, в среде па-ров серной кислоты). Токопроводящая пыль, вода, попавшие в дрель, могут замкнуть фазный проводник на корпус (рукоятку) дрели. Изоляцию подводящих проводов может погрызть мышь. Если корпус электродрели металлический — вы фактически соприкасаетесь с фазным проводом, если пластмассовый — электрический контакт может иметь место при нарушении целостности корпуса (трещине) или мокром корпусе.
Как потечет ток через человека, и какая электрическая цепь образуется? Если вторая рука лежит также на корпусе дрели или не касается каких-либо других проводящих предметов, ток потечет по пути «рука — ноги». Ток через человека, обувь, основание (пол), железобетонные конструкции здания будет стекать в землю и через нее на нулевой провод (ведь нулевой провод заземлен). Образуется замкнутая электрическая цепь, величина тока в которой будет определяться ее суммарным электрическим сопротивлением. Если вы в изолирующей сухой обуви (кожаной, резиновой) стоите на сухом деревянном полу, сопротивление цепи будет большим, а сила тока по закону Ома небольшой.
Например, сопротивление пола 30 кОм, кожаной обуви 100 кОм, сопротивление человека 1 кОм. Ток, который потечет через человека:
I (сила тока) = 220 В : (30000 + 100000 + 1000) Ом = 0,00168 А =1,68 мА.
Этот ток близок к пороговому ощутимому току. Вы почувствуете протекание тока, прекратите работу, устраните неисправность.
Если вы стоите на влажной земле босиком, через тело потечет ток:
I(сила тока) = 220 В : (3000 + 1000) Ом = 0,055 А = 55 мА.
Этот ток может вызвать нарушение в работе легких и сердца, а при длительном воздействии и смерть. Если вы стоите на влажной почве в сухих и целых резиновых сапогах, через тело потечет ток:
I(сила тока) = 220 В : (500000 + 1000) Ом = = 0,0004 А = 0,4 мА.
Протекание такого тока вы можете не почувствовать. Но небольшая трещина или прокол на подошве сапог может резко уменьшить сопротивление резиновой подошвы и сделать работу опасной.
Перед тем как приступить к работе с электрическими устройствами (особенно длительное время не находящимися в эксплуатации), их необходимо тщательно осмотреть на предмет отсутствия повреждений изоляции. Электроустройства необходимо протереть от пыли и, если они влажные, просушить. Мокрые электрические устройства эксплуатировать нельзя! Электрический инструмент, приборы, аппаратуру лучше хранить в целлофановых мешках, чтобы исключить попадание в них пыли или влаги. Работать надо в сухой обуви. Если надежность электрического устройства вызывает сомнения, надо подстраховаться — подложить под ноги сухой деревянный настил или резиновый коврик. Можно использовать резиновые перчатки.
Другая схема протекания тока возникает тогда, когда ваша вторая рука касается хорошо проводящего предмета, электрически соединенного с землей. Это может быть водопроводная труба, отопительная батарея, металлическая стенка гаража и т.д. Ток протекает по пути наименьшего электрического сопротивления. Указанные предметы практически накоротко соединены с землей, их электрическое сопротивление очень мало. Путь протекания тока через тело в данном случае — «рука—рука», то есть практически совпадает со случаем одновременного прикосновения руками к двум проводам — фазному и нулевому. Как было показано раньше, ток может достигнуть величины 220 мА, т.е. смертельно опасен. В сыром помещении даже деревянные конструкции становятся хорошо проводящими электрический ток.
Работа в сырых помещениях, при наличии вблизи от человека хорошо проводящих предметов, соединенных с землей, представляет исключительно высокую опасность и требует соблюдения повышенных мер электробезопасности. Часто в таких помещениях используют пониженные напряжения — 36 и 12 вольт.
При работе с электрическими устройствами не прикасайтесь к предметам, которые могут быть электрически соединены с землей.
Мы рассмотрели далеко не все возможные схемы электрических сетей и варианты прикосновения. На производстве вы можете иметь дело с более сложными схемами электроснабжения, находящимися под значительно большими напряжениями, а значит, и более опасными. Однако основные выводы и рекомендации для обеспечения безопасности практически такие же.
Вопросы выходного контроля.
1. Какое прикосновение к проводникам, находящимся под напряжением, наиболее опасно для человека?
2. Почему прикосновение рукой к предметам, соединенным с землей (например, водопроводной трубой), при работе с электрическими устройствами резко увеличивает опасность поражения током?
3. Почему при ремонте электрической аппаратуры нужно вынимать электрическую вилку из розетки?
4. Зачем при работе с электрическими устройствами необходимо надевать обувь?
5.Как можно уменьшить опасность поражения электрическим током?
6. Какие правила электробезопасности должны соблюдаться при эксплуатации электрических устройств?
7. Мужчина, находясь в ванне, заполненной водой, решил побриться электрической бритвой. Что может произойти и какова опасность поражения мужчины электрическим током?
8. Девушка приняла ванну и, стоя босиком на мокром кафельном полу, решила посушить голову феном. Оцените опасность и возможные последствия.
9. Расскажите о случаях поражения электрическим током, произошедших с вами или другими людьми. В чем причина поражения и какие правила электробезопасности были нарушены?
10. По заданию учителя, который задает параметры сети и схему прикосновения человека к проводам или предметам, находящимся под напряжением, оцените опасность поражения электрическим током.
И.На автомобилях используется постоянный электрический ток напряжением 12В. Отрицательный полюс автомобиля соединен с кузовом автомобиля, положительный — с изолированной электропроводкой. Оцените опасность такого тока для человека.
Какие последствия может вызвать прикосновение человека к токонесущим деталям
В век технологического прогресса человек не может представить свою повседневную деятельность без устройств, которые использует электрическую энергию. Но при этом не стоит забывать, что электрический ток несет большую опасность для жизни человека.
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.
Различают постоянный и переменный электрический ток. Сегодня распространено использование переменного тока частотой от 50 Гц до 300 ГГц. Разберем этот диапазон более подробно:
1) Ток промышленной частоты, 50 Гц, используется в системах электрификации производства и быта;
2) Ток низкой частоты, 3-300 кГц — в радиовещании, при плавке, сварке, термообработке металлов;
3) Ток средней частоты, 0,3-3,0 МГц — в радиовещании, при индуктивном нагреве металлов и других материалов;
4) Ток высокой частоты, 3,0-30 МГц — в радиовещании, телевидении, в медицине, при сварке полимеров;
5) Ток очень высокой частоты, 30-300 МГц — в радиовещании, телевидении, в медицине, при сварке полимеров;
6) Ток ультравысокой частоты, 0,3-3,0 ГГц — в радиолокации, в многоканальной радиосвязи, в радиоастрономии, в радиоспектроскопии, в радионавигации, в радиорелейной связи, в телекоммуникации, в дефектоскопии, в геодезии, в физиотерапии, при стерилизации и приготовлении пищи и др;
7) Ток сверхвысокой частоты. 3-30 ГГц;
8) Ток крайне высокой частоты, 30-300 ГГц;
Для расчёта величины силы тока, протекающего через человека при попадании его под электрическое напряжение частотой 50 Гц, сопротивление тела человека условно принимается равным 1 кОм. Эта величина имеет малое отношение к реальному сопротивление человеческого тела.
В зависимости от рода и силы тока на человека он может оказывать разнообразные воздействия. Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и нервных волокон. Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов. Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканой организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих органов. Все многообразие действия электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам. Электрические травмы — это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения).
В данном докладе сообщается о степени влияния электрического тока в зависимости от его параметров. Экспериментальным путем была получена выборка измерении электрического сопротивления человека. Измерения были выполнены с помощью оборудования: «Устройство для исследования сопротивления тела человека» (Рис. 1).
Рис.1. Устройство для исследования сопротивления тела человека
После серии измерении были получены следующие графики:
Рис.2. График зависимости сопротивления от напряжения
На первом графике мы видим, что при увеличении напряжения сопротивление человека уменьшается. Малое напряжение относительно безопасно для человека, но при его увеличении возрастает риск получить электрическую травму.
Рис. 3. График зависимости сопротивления от частоты
На втором графике мы видим, что при увеличении частоты сопротивление человека уменьшается. При частоте тока более 10кГц сопротивление кожных покровов крайне низкая. Но на внутренние органы электрический ток не оказывает поражающего воздействия. Это зависимость объясняет явление, когда человек может находится несколько минут под воздействием высокочастотного дугового разряда.
Отдельно стоит отметить, что токи с частотами от 50 Гц до 200 Гц кратные частоте работы сердца особы опасны, так как могут вызвать фибрилляцию. Также такие токи нарушают биохимических функций клетки.