На організм людини електричний струм діє. Вплив електричного струму на організм людини

Вступ

Електронасиченість сучасного виробництва формує електричну небезпеку, джерелом якої можуть бути електричні мережі, електрифіковане обладнання та інструмент, обчислювальна та організаційна техніка, що працює на електриці. Це визначає актуальність проблеми електробезпеки – ліквідацію електротравматизму.

Електробезпека – це система організаційних та технічних заходів та засобів, що забезпечують захист людей від шкідливого та небезпечного впливу електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля та статичної електрики.

Електротравматизм у порівнянні з іншими видами виробничого травматизму становить невеликий відсоток, однак, за кількістю травм з важким і особливо летальним результатом займає одне з перших місць.

Аналіз виробничого травматизму в м'ясній промисловості показує, що в середньому близько 18% всіх важких і смертельних випадків відбувається внаслідок ураження електричним струмом.

Найбільше електротравм (60-70 %) відбувається на роботі на електроустановках напругою до 1000 В. Це пояснюється широким поширенням таких установок і порівняно низьким рівнем підготовки осіб, які їх експлуатують. електроустановок понад 1000 В в експлуатації значно менше та їх обслуговує спеціально навчений персонал, що і обумовлює меншу кількість електротравм.

1. Дія електричного струму на організм людини

Електричний струм, проходячи через організм людини, має біологічну, електролітичну, теплову та механічну дію.

Біологічна дія струму проявляється у подразненні та збудженні тканин та органів. Внаслідок цього спостерігаються судоми кістякових м'язів, які можуть призвести до зупинки дихання, відривних переломів та вивихів кінцівок, спазму голосових зв'язок.

Електролітична дія струму проявляється в електролізі (розкладанні) рідин, у тому числі й крові, а також суттєво змінює функціональний стан клітин.

Теплова дія електричного струму призводить до опіків шкірного покриву, а також загибелі підшкірних тканин, аж до обвуглювання. Механічне вплив струму проявляється у розшаруванні тканин і навіть відривах частин тіла.

Розрізняють два основні види ураження організму: електричні травми та електричні удари. Часто обидва види поразки супроводжують одне одного. Проте вони різні і повинні розглядатися окремо.

Електричні травми – це чітко виражені місцеві порушення цілісності тканин організму, спричинені впливом електричного струму чи електричної дуги. Зазвичай це поверхневі ушкодження, тобто ураження шкіри, інколи ж інших м'яких тканин, а також зв'язок і кісток.

Іноді (зазвичай при тяжких опіках) людина гине. У таких випадках безпосередньою причиною смерті є не електричний струм, а місцеве ушкодження організму, спричинене струмом.

Характерні види електротравм – електричні опіки, електричні знаки, металізація шкіри, електроофтальмія та механічні пошкодження.

Електричні опіки – найпоширеніші електротравми. Вони становлять 60-65%, причому 1/3 їх супроводжується іншими електротравмами.

Розрізняють опіки: струмовий (контактний) та дуговий.

Контактні електроопіки, тобто. ураження тканин у місцях входу, виходу та на шляху руху електроструму виникають в результаті контакту людини з струмопровідною частиною. Ці опіки виникають при експлуатації електроустановок щодо невеликої напруги (не вище 1 -2 кВ), вони є порівняно легкими.

Дуговий опік обумовлений впливом електричної дуги, що створює високу температуру. Дуговий опік виникає при роботі в електроустановках різних напруг, часто є наслідком випадкових коротких замикань в установках від 1000 до 10 кВ або помилкових операцій персоналу. Поразка виникає від зміни електричної дуги або одягу, що спалахнув від неї.

Можуть бути також комбіновані ураження (контактний електроопік і термічний опік від полум'я електричної дуги або одягу, що спалахнув, злектроопік у поєднанні з різними механічними пошкодженнями, електроопік одночасно з термічним опіком і механічною травмою).

У більшості випадків електричні знаки безболісні, і їх лікування закінчується благополучно: з часом верхній шар шкіри і уражене місце набувають початкового кольору, еластичність і чутливість. Знаки виникають приблизно у 20% постраждалих від струму.

Уражена ділянка має шорстку поверхню, забарвлення якої визначається кольором сполук металу, що потрапив під шкіру: зелена - при контакті з міддю, сіра - з алюмінієм, синьо-зелена - з латунню, жовто-сіра - зі свинцем. Зазвичай з часом хвора шкіра сходить і уражена ділянка набуває нормального вигляду. Водночас зникають і всі болючі відчуття, пов'язані з цією травмою.

Металізація шкіри спостерігається приблизно у кожного десятого з постраждалих. Причому в більшості випадків одночасно з металізацією відбувається опік електричною дугою, який майже завжди спричиняє більш важкі ураження.

Електроофтальмія – запалення зовнішніх оболонок очей внаслідок впливу потужного потоку ультрафіолетових променів, що викликають у клітинах організму хімічні зміни. Таке опромінення можливе за наявності електричної дуги (наприклад, при короткому замиканні), яка є джерелом інтенсивного випромінювання не тільки видимого світла, але й ультрафіолетових та інфрачервоних променів. Електроофтальмія виникає порівняно рідко (у 1-2% постраждалих), найчастіше під час проведення електрозварювальних робіт.

Механічні ушкодження є наслідком різких, мимовільних судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить через людину. В результаті можуть статися розриви шкіри, кровоносних судин та нервової тканини, а також вивихи суглобів і навіть переломи кісток. Ці ушкодження є, зазвичай, серйозними травмами, потребують тривалого лікування. На щастя, вони виникають рідко - не більше ніж у 3% постраждалих від струму.

Електричний удар – це збудження живих тканин електричним струмом, що проходить через організм, що супроводжується мимовільними судомними скороченнями м'язів.

Залежно від результату негативного впливу струму на організм електричні удари можуть бути умовно поділені на чотири ступеня:
I – судомне скорочення м'язів без втрати свідомості;
II - судомне скорочення м'язів із втратою свідомості, але з диханням, що збереглося, і роботою серця;
III - втрата свідомості та порушення серцевої діяльності або дихання (або того й іншого разом);
IV - клінічна смерть, тобто відсутність дихання та кровообігу.

Клінічна (або «уявна») смерть – перехідний період від життя до смерті, що настає з припинення діяльності та легень. У людини, яка перебуває у стані клінічної смерті, відсутні всі ознаки життя, вона не дихає, серце її не працює, больові подразнення не викликають жодних реакцій, зіниці очей розширені і не реагують на світло. Однак у цей період життя в організмі ще повністю не згасло, бо тканини його вмирають не відразу і не відразу згасають функції різних органів.

Першими починають гинути дуже чутливі до кисневого голодування клітини головного мозку, з діяльністю якого пов'язані свідомість та мислення. Тому тривалість клінічної смерті визначається часом з моменту припинення серцевої діяльності та дихання до початку загибелі клітин кори головного мозку; в більшості випадків вона становить 4-5 хв, а при загибелі здорової людини від випадкової причини, наприклад, від електричного струму - 7-8 хв.

Біологічна (або істинна) смерть – незворотне явище, що характеризується припиненням біологічних процесів у клітинах та тканинах організму та розпадом білкових структур; вона настає після закінчення періоду клінічної смерті.

Причинами смерті від електричного струму може бути припинення роботи серця, припинення дихання та електричний шок.

Припинення серцевої діяльності є наслідком впливу струму на м'яз серця. Така дія може бути прямою, коли струм протікає безпосередньо в області серця, і рефлекторним, тобто через центральну нервову систему, коли шлях струму лежить поза цією областю. В обох випадках може статися зупинка серця або наступити його фібриляція, тобто хаотично швидкі та різночасні скорочення волокон (фібрил) серцевого м'яза, при яких серце перестає працювати як насос, внаслідок чого в організмі припиняється кровообіг.

Припинення дихання як причина смерті від електричного струму викликається безпосереднім чи рефлекторним впливом струму на м'язи грудної клітки, що у процесі дихання. Людина починає відчувати утруднення дихання вже за струмі 20-25 мА (50 Гц), що посилюється зі зростанням струму. При тривалій дії струму може настати асфіксія – ядуха внаслідок нестачі кисню та надлишку вуглекислоти в організмі.

Шоковий стан триває від кількох десятків хвилин до доби. Після цього може наступити або загибель організму внаслідок повного згасання життєво важливих функцій або повне одужання як результат своєчасного активного лікувального втручання.

2. Чинники, що впливають результат поразки людини електричним струмом

Тяжкість ураження електричним струмом залежить від цілого ряду факторів: значення сили струму, електричного опору тіла людини та тривалості протікання через нього струму, шляхи струму, роду та частоти струму, індивідуальних властивостей людини та умов навколишнього середовища,

Сила струму є основним фактором, що обумовлює той чи інший ступінь ураження людини (шлях: рука-рука, рука-ноги).

Фібриляцією називають хаотичні та різночасні скорочення волокон серцевого м'яза, що повністю порушують її роботу як насоса. (Для жінок порогові значення струму в 1,5 рази менше ніж для чоловіків).

Постійний струм приблизно в 4-5 разів безпечніший за змінний струм частотою 50 Гц. Однак це характерно для відносно невеликої напруги (до 250-300 В). При вищих напругах небезпека постійного струму зростає.

В інтервалі напруг 400-600 В небезпека постійного струму практично дорівнює небезпеці змінного струму з частотою 50 Гц, а при напрузі більше 600 В постійний струм небезпечніший за змінний.

Електричний опір тіла людини при сухій, чистій та непошкодженій шкірі при напрузі 15-20 В знаходиться в межах від 3000 до 100 000 Ом, а іноді й більше.

При видаленні верхнього шару шкіри опір знижується до 500-700 Ом, При повному видаленні шкіри опір внутрішніх тканин тіла становить лише 300-500 Ом.

При розрахунках приймають опір організму людини, що дорівнює 1000 Ом. За наявності на шкірі різних пошкоджень (потертостей, порізів, садна) різко зменшується

її електричний опір у цих місцях. Електричний опір організму людини падає зі збільшенням струму та тривалості його проходження внаслідок посилення місцевого нагріву шкіри, що призводить до розширення судин, а, отже, до посилення постачання цієї ділянки кров'ю та збільшення виділення поту.

З підвищенням напруги, прикладеного до тіла людини, зменшується опір шкіри, отже, і повний опір тіла, яке наближається до свого найменшого значення 300-500 Ом. Це пояснюється пробоєм рогового шару шкіри, збільшенням струму, що проходить через неї та іншими факторами.

Опір тіла людини залежить від статі та віку людей: у жінок це опір менше, ніж у чоловіків, у дітей менше, ніж у дорослих, у молодих людей менше, ніж у літніх людей. Це пояснюється товщиною та ступенем огрублення верхнього шару шкіри. Короткочасне (на кілька хвилин) зниження опору тіла людини (20-50 %) викликає зовнішні, несподівано виникаючі фізичні подразнення: больові (удари, уколи), світлові та звукові.

На електричний опір впливають також рід струму та його частота. При частотах 10-20 кГц верхній шар шкіри практично втрачає опір електричного струму.

Крім того, є особливо уразливі ділянки тіла до дії електричного струму. Це звані акупунктурні зони (область особи, долоні та інших.) площею 2-3 мм2. Їх електричний опір завжди менший за електричний опір зон, що лежать поза акупунктурними зонами.

Тривалість протікання струму через тіло людини дуже сильно впливає результат поразки у зв'язку з тим, що з часом падає опір шкіри людини, більш ймовірним стає поразка серця.

Шлях струму через тіло людини також має важливе значення. Найбільша небезпека виникає за безпосереднього проходження струму через життєво важливі органи.

Статистичні дані показують, що кількість травм із втратою свідомості під час проходження струму шляхом «права рука-ноги» становлять 87 %; по дорозі «нога-нога» - 15%, Найбільш характерні ланцюги струму через людину: рука-ноги, рука-рука, рука-тулуб (відповідно 56,7; 12,2 та 9,8 % травм). Але найнебезпечнішими вважаються ті ланцюги струму, у яких залучаються обидві руки - обидві ноги, ліва рука-ноги, рука-рука, голова-ноги.

Рід та частота струму також впливають на ступінь ураження. Найбільш небезпечним є змінний струм частотою від 20 до 1000 Гц. Змінний струм небезпечніший за постійний, але це характерно тільки для напруг до 250 -300 В; при великих напругах стає небезпечнішим постійний струм. З підвищенням частоти змінного струму, що проходить через тіло людини, повний опір тіла зменшується, а струм, що проходить, збільшується. Проте зменшення опору можливе лише межах частот від 0 до 50-60 Гц.

Подальше підвищення частоти струму супроводжується зниженням небезпеки ураження, яка повністю зникає при частоті 450-500 кГц. Але ці струми можуть викликати опіки як при виникненні електричної дуги, так і при проходженні безпосередньо через тіло людини. Зниження небезпеки ураження струмом із підвищенням частоти практично помітно при частоті 1000-2000 Гц.

Індивідуальні властивості людини і стан навколишнього середовища також помітно впливають на тяжкість поразки.

3. Умови та причини ураження електричним струмом

Ураження людини електрострумом або електричною дугою може статися у таких випадках:
при однофазному (одноразовому) дотику ізольованої від землі людини до неізольованих струмоведучих частин електроустановок, що знаходяться під напругою;
при одночасному дотику людини до двох неізольованих частин електроустановок, що знаходяться під напругою;
при наближенні людини, яка не ізольована від землі, на небезпечну відстань до струмоведучих, не захищених ізоляцією частин електроустановок, що знаходяться під напругою;
при дотику людини, не ізольованої від землі, до нетоковедучих металевих частин (корпусів) електроустановок, що опинилися під напругою через замикання на корпусі;
під час дії атмосферної електрики під час розряду блискавки;
внаслідок дії електричної дуги;
при звільненні іншу людину, яка перебуває під напругою.

Можна виділити такі причини електротравм:
Технічні причини – невідповідність електроустановок, засобів захисту та пристроїв вимогам безпеки та умовам застосування, пов'язана з дефектами конструкторської документації, виготовлення, монтажу та ремонту;
несправності установок, засобів захисту та пристроїв, що виникають у процесі експлуатації.

Організаційно-технічні причини – недотримання технічних заходів безпеки на стадії експлуатації (обслуговування) електроустановок; несвоєчасна заміна несправного чи застарілого обладнання та використання установок, не прийнятих в експлуатацію у передбаченому порядку (у тому числі саморобних).

Організаційні причини - невиконання чи неправильне виконання організаційних заходів безпеки, невідповідність виконуваної роботи завдання.

Організаційно-соціальні причини:
робота у понаднормовий час (у тому числі робота з ліквідації наслідків аварій);
невідповідність роботи спеціальності;
порушення трудової дисципліни;
допуск до роботи на електроустановках осіб віком до 18 років;
залучення до роботи осіб, неоформлених наказом про прийняття на роботу до організації;
допуск на роботу осіб, які мають медичні протипоказання.

Під час розгляду причин необхідно враховувати звані людські чинники. До них відносяться як психофізіологічні, особистісні фактори (відсутність у людини необхідних для даної роботи індивідуальних якостей, порушення її психологічного стану тощо), так і соціально-психологічні (незадовільний психологічний клімат у колективі, умови життя та ін.).

4. Заходи захисту від ураження електричним струмом

Відповідно до вимог нормативних документів, безпека електроустановок забезпечується такими основними заходами:
1) недоступністю струмопровідних елементів;
2) належною, а окремих випадках підвищеної (подвійний) ізоляцією;
3) заземленням або зануленням корпусів електроустаткування та елементів електроустановок, які можуть опинитися під напругою;
4) надійним та швидкодіючим автоматичним захисним відключенням;
5) застосуванням знижених напруг (42 В і нижче) для живлення переносних струмоприймачів;
6) захисним поділом ланцюгів;
7) блокуванням, запобіжною сигналізацією, написами та плакатами;
8) застосуванням захисних засобів та пристроїв;
9) проведенням планово-попереджувальних ремонтів та профілактичних випробувань електрообладнання, апаратів та мереж, що перебувають в експлуатації;
10) проведенням низки організаційних заходів (спеціальне навчання, атестація та переатестація осіб електротехнічного персоналу, інструктажі тощо).

Для забезпечення електробезпеки на підприємствах м'ясної та молочної промисловості застосовують такі технічні способи та засоби захисту: захисне заземлення, занулення, застосування малих напруг, контроль ізоляції обмоток, засоби індивідуального захисту та запобіжні пристрої, захисні пристрої, що відключають.

Захисне заземлення – це навмисне електричне з'єднання із землею або її еквівалентом металевих нетоковедущих частин, які можуть опинитися під напругою. Воно захищає від ураження електричним струмом при дотику до металевих корпусів обладнання, металевих конструкцій електроустановки, які внаслідок порушення електричної ізоляції виявляються під напругою.

Сутність захисту полягає в тому, що при замиканні струм проходить по обох паралельних гілках і розподіляється між ними пропорційно їх опорам. Оскільки опір ланцюга «людина-земля» в багато разів більший за опір ланцюга «корпус-земля», сила струму, що проходить через людину, знижується.

Залежно від місця розміщення заземлювача щодо обладнання, що заземляється, розрізняють виносні і контурні заземлювальні пристрої.

Виносні заземлювачі мають у своєму розпорядженні на деякій відстані від обладнання, при цьому заземлені корпуси електроустановок знаходяться на землі з нульовим потенціалом, а людина, торкаючись корпусу, виявляється під повною напругою заземлювача.

Занулення - це навмисне електричне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих невідповідних частин, які можуть опинитися під напругою. При такому електричному з'єднанні, якщо воно надійно виконане, будь-яке замикання на корпус перетворюється на однофазне коротке замикання (тобто замикання між фазами і нульовим проводом). При цьому виникає струм такої сили, при якій забезпечується спрацьовування захисту (запобіжника або автомата) та автоматичне відключення пошкодженої установки від мережі живлення.

Мала напруга - напруга трохи більше 42 У, що застосовується з метою зменшення небезпеки ураження електричним струмом. Малі напруги змінного струму одержують за допомогою понижуючих трансформаторів. Його застосовують при роботі з переносним електроінструментом, при використанні переносних світильників під час монтажу, демонтажу та ремонту обладнання, а також у схемах дистанційного керування.

Ізолювання робочого місця – це комплекс заходів щодо запобігання виникненню ланцюга струму людина-земля та збільшенню значення перехідного опору у цьому ланцюгу. Цей захист застосовується у випадках підвищеної небезпеки ураження електричним струмом і зазвичай у комбінації з роздільним трансформатором.

Виділяють такі види ізоляції:
робоча – електрична ізоляція струмопровідних частин електроустановки, що забезпечує її нормальну роботу та захист від ураження електричним струмом;
- електрична ізоляція, передбачена додатково до робочої ізоляції для захисту від ураження електричним струмом у разі пошкодження робочої ізоляції;
подвійна - електрична ізоляція, що складається з робочої та додаткової ізоляції. Подвійна ізоляція полягає в одному електроприймачі двох незалежних один від одного ступенів ізоляції (наприклад, покриття електрообладнання шаром ізоляційного матеріалу - фарбою, плівкою, лаком, емаллю тощо). Застосування подвійної ізоляції найбільше раціонально, коли на додаток до робочої електричної ізоляції струмопровідних частин корпус електроприймача виготовляється з ізолюючого матеріалу (пластмаси, скловолокна).

Захисне відключення - це швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення електроустановки при виникненні небезпеки ураження електричним струмом.

Захисне відключення рекомендується як основний або додатковий захід захисту, якщо безпеку не можна забезпечити при заземленні або зануленні, або якщо заземлення або занулення важко здійснити, або недоцільно з економічних міркувань.

Пристрої (апарати) для захисного відключення щодо надійності дії повинні відповідати спеціальним технічним вимогам. Засоби індивідуального захисту діляться на ізолюючі, допоміжні та огороджувальні.

Ізолюючі захисні засоби забезпечують електричну ізоляцію людини від струмовідних частин та землі. Вони поділяються на основні (діелектричні рукавички, інструмент із ізольованими рукоятками) та додаткові (діелектричні калоші, килимки, підставки)

До допоміжних можна віднести окуляри, протигази, маски, призначені для захисту від світлових, теплових та механічних впливів.

До огороджувальних належать переносні щити, клітини, ізолюючі підкладки, переносні заземлення та плакати. Вони призначені в основному для тимчасового огородження струмовідних частин, до яких можливий дотик працюючих.

5. Надання ПП при ураженні електричним струмом

Весь персонал, який обслуговує електроустановки, щорічно повинен навчатися прийомів звільнення від електричного струму, виконання штучного дихання та зовнішнього масажу серця. Заняття проводить компетентний медичний персонал із відпрацюванням практичних дій на тренажерах. Відповідальність за організацію навчання несе керівник підприємства.

Якщо людина торкається рукою до струмоведучих частин, що перебувають під напругою, це викликає мимовільне судомне скорочення м'язів кисті руки, після чого звільнитися від струмовідних частин він самостійно вже не в силах. Тому перша дія надає допомогу - негайне відключення електроустановки, якої стосується постраждалий. Вимкнення здійснюється за допомогою вимикачів, рубильників, вивертання пробок та іншими способами. Якщо постраждалий знаходиться на висоті, то при відключенні установки слід стежити, щоб він не впав.

Якщо вимкнути установку складно, необхідно звільнити постраждалого, використовуючи всі засоби захисту, щоб самому не опинитися під напругою.

При напрузі до 1000 В для звільнення потерпілого від дроту, що на нього впав, можна скористатися сухою дошкою або палицею. Можна також відтягнути за сухий одяг, уникаючи дотику до металевих частин і відкритих ділянок тіла потерпілого; діяти необхідно однією рукою, тримаючи другу за спиною. Надійніше допомагає використовувати при звільненні постраждалого діелектричні рукавички та гумові килимки. Після звільнення потерпілого від дії електричного струму необхідно оцінити стан потерпілого, щоб надати відповідну першу допомогу.

Якщо потерпілий перебуває у свідомості, дихання та пульс стійкі, необхідно укласти його на підстилку; розстебнути одяг; створити приплив свіжого повітря; створити повний спокій, спостерігаючи за диханням та пульсом. У жодному разі не можна дозволяти постраждалому рухатися, оскільки може настати погіршення стану. Тільки лікар може вирішити питання, що робити далі. Якщо постраждалий дихає дуже рідко і судомно, але в нього промацується пульс, необхідно відразу розпочати робити штучне дихання.

Якщо у потерпілого відсутні свідомість, дихання, пульс, зіниці розширені, можна вважати, що він перебуває у стані клінічної смерті. В цьому випадку необхідно терміново приступити до пожвавлення організму за допомогою штучного дихання за способом «з рота до рота» та зовнішнього масажу серця. Якщо протягом всього 5-6 хвилин після припинення серцевої діяльності не почати оживляти організм потерпілого, то без кисню повітря гинуть клітини головного мозку та смерть із клінічної переходить у біологічну; процес стане незворотнім. Отже, п'ятихвилинний ліміт часу є вирішальним фактором при пожвавленні.

За допомогою непрямого масажу серця у поєднанні із штучним диханням будь-яка людина може повернути постраждалого до життя або буде виграно час до прибуття бригади реаніматорів.

Висновок

Розвиток техніки змінює умови праці людини, але робить їх безпечніше, навпаки – у процесі експлуатації нової техніки найчастіше виявляються невідомі раніше небезпечні чинники.

Сучасне виробництво неможливе без широкого застосування електроенергетики. Мабуть, немає такої професійної діяльності, де не використовувався б електричний струм.

Негативні для здоров'я людини наслідки, що виявляються в ході експлуатації технологічного обладнання, висунули в даний час забезпечення виробничої безпеки на виробництві до найгостріших технічних і соціально-економічних проблем. Найстрашніший наслідок удару електричним струмом – смерть. На щастя, вона відбувається в цьому випадку досить рідко.

Для недопущення електроураження та забезпечення електробезпеки на виробництві застосовують: ізолювання дротів та інших компонентів електричних ланцюгів, приладів та машин; захисне заземлення; занулення, аварійне вимкнення напруги; індивідуальні засоби захисту та деякі інші заходи.

На жаль, повсюдне старіння виробничих фондів, занепад приміщень негативно позначається і на якості електропроводки. Пробої в електропроводці ведуть не лише до ударів струмом, а й є однією з основних причин пожеж.

Теплова дія електричного струму призводить до опіків шкірного покриву, а також загибелі підшкірних тканин, аж до обвуглювання.

Механічне вплив струму проявляється у розшаруванні тканин і навіть відривах частин тіла.

Електричні травми – це чітко виражені місцеві порушення цілісності тканин організму, спричинені впливом електричного струму або електричної дуги. Зазвичай це поверхневі ушкодження, тобто ураження шкіри, інколи ж інших м'яких тканин, а також зв'язок і кісток.

Небезпека електричних травм і складність їхнього лікування зумовлюються характером та ступенем ушкодження тканин, а також реакцією організму на це ушкодження. Зазвичай травми виліковуються і працездатність потерпілого відновлюється повністю або частково. Іноді (зазвичай при тяжких опіках) людина гине. У таких випадках безпосередньою причиною смерті є не електричний струм, а місцеве ушкодження організму, спричинене струмом.

Розрізняють опіки: струмовий (контактний) та дуговий.

Електричні знаки є чітко окресленими плямами сірого або блідо-жовтого кольору на поверхні шкіри людини, що зазнала дії струму. Знаки мають круглу або овальну форму із заглибленням у центрі. Вони бувають у вигляді подряпин, невеликих ран або забитих місць, бородавок, крововиливів у шкірі та мозолів. Іноді їхня форма відповідає формі струмоведучої частини, до якої торкнувся постраждалий, а також нагадує форму зморшок. У більшості випадків електричні знаки безболісні, і їх лікування закінчується благополучно: з часом верхній шар шкіри і уражене місце набувають початкового кольору, еластичність та чутливості. Знаки з'являються приблизно у 20% постраждалих від струму.

Металізація шкіри - проникнення її верхні шари частинок металу, расплавившегося під впливом електричної дуги. Це можливо при коротких замиканнях, відключеннях роз'єднувачів та рубильників під навантаженням тощо. Уражена ділянка має шорстку поверхню, забарвлення якої визначається кольором сполук металу, що потрапив під шкіру: зелена - при контакті з міддю, сіра - з алюмінієм, синьо-зелена - з латунню, жовто-сіра - зі свинцем. Зазвичай з часом хвора шкіра сходить і уражена ділянка набуває нормального вигляду. Водночас зникають і всі болючі відчуття, пов'язані з цією травмою. Металізація шкіри спостерігається приблизно у кожного десятого з постраждалих. Причому в більшості випадків одночасно з металізацією відбувається опік електричною дугою, який майже завжди спричиняє більш важкі ураження.

Електроофтальмія - запалення зовнішніх оболонок очей внаслідок впливу потужного потоку ультрафіолетових променів, що викликають у клітинах організму хімічні зміни. Таке опромінення можливе за наявності електричної дуги (наприклад, при короткому замиканні), яка є джерелом інтенсивного випромінювання не тільки видимого світла, але й ультрафіолетових та інфрачервоних променів. Електроофтальмія виникає порівняно рідко (у 1-2% постраждалих), найчастіше під час проведення електрозварювальних робіт.

Електричний удар - це збудження живих тканин електричним струмом, що проходить через організм, що супроводжується мимовільними судомними скороченнями м'язів.

Залежно від результату негативного впливу струму на організм електричні удари можуть бути умовно поділені на чотири ступеня:

I – судомне скорочення м'язів без втрати свідомості;

II - судомне скорочення м'язів із втратою свідомості, але з диханням, що збереглося, і роботою серця;

III - втрата свідомості та порушення серцевої діяльності або дихання (або того й іншого разом);

IV - клінічна смерть, тобто відсутність дихання та кровообігу.

Клінічна (або «уявна») смерть - перехідний період від життя до смерті, що настає з моменту припинення діяльності в легенях. У людини, яка перебуває у стані клінічної смерті, відсутні всі ознаки життя, вона не дихає, серце її не працює, больові подразнення не викликають жодних реакцій, зіниці очей розширені і не реагують на світло. Однак у цей період життя в організмі ще повністю не згасло, бо тканини його вмирають не відразу і не відразу згасають функції різних органів. Першими починають гинути дуже чутливі до кисневого голодування клітини головного мозку, з діяльністю якого пов'язані свідомість та мислення. Тому тривалість клінічної смерті визначається часом з моменту припинення серцевої діяльності та дихання до початку загибелі клітин кори головного мозку; в більшості випадків вона становить 4-5 хв, а при загибелі здорової людини від випадкової причини, наприклад, від електричного струму - 7-8 хв.

Біологічна (або істинна) смерть - незворотне явище, що характеризується припиненням біологічних процесів у клітинах та тканинах організму та розпадом білкових структур; вона настає після закінчення періоду клінічної смерті. Причинами смерті від електричного струму може бути припинення роботи серця, припинення дихання та електричний шок. Припинення серцевої діяльності є наслідком впливу струму на м'яз серця. Така дія може бути прямою, коли струм протікає безпосередньо в області серця, і рефлекторним, тобто через центральну нервову систему, коли шлях струму лежить поза цією областю.

В обох випадках може статися зупинка серця або наступити його фібриляція, тобто хаотично швидкі та різночасні скорочення волокон (фібрил) серцевого м'яза, при яких серце перестає працювати як насос, внаслідок чого в організмі припиняється кровообіг. Припинення дихання як причина смерті від електричного струму викликається безпосереднім чи рефлекторним впливом струму на м'язи грудної клітки, що у процесі дихання. Людина починає відчувати утруднення дихання вже за струмі 20-25 мА (50 Гц), що посилюються зі зростанням струму. При тривалій дії струму може наступити асфіксія - ядуха внаслідок нестачі кисню та надлишку вуглекислоти в організмі.

Електричний шок – своєрідна важка нервово-рефлекторна реакція організму у відповідь на сильне подразнення електричним струмом, що супроводжується небезпечними розладами кровообігу, дихання, обміну речовин тощо. Шоковий стан триває від кількох десятків хвилин до доби. Після цього може наступити або загибель організму внаслідок повного згасання життєво важливих функцій або повне одужання як результат своєчасного активного лікувального втручання.

Чим небезпечний електричний струм? Як електричний струм діє на людину

Факт дії електричного струмуна людину було встановлено в останній чверті XVIII ст. Небезпеку цієї дії вперше встановив винахідник високовольтного електрохімічного джерела напруги В. В. Петров. Опис перших промислових електротравм виник значно пізніше: в 1863 р. - від постійного струму і в 1882 р. - від змінного.

Електричний струм, електротравми та електротравматизм

Під електротравмою розуміють травму, спричинену дією електричного струму або електричної дуги.

Електротравматизмхарактеризують такі особливості: захисна реакція організму з'являється лише після потрапляння людини під напругу, тобто коли електричний струм уже протікає через організм; електричний струм діє не тільки в місцях контактів з тілом людини і на шляху проходження через організм, але і викликає рефлекторну дію, що виявляється в порушенні нормальної діяльності серцево-судинної та нервової системи, дихання і т. д. Електротравму людина може отримати як за безпосереднього контакту з струмопровідними частинами, і при ураженні напругою дотику чи кроку, через електричну дугу.

Електротравматизм у порівнянні з іншими видами виробничого травматизму становить невеликий відсоток, проте за кількістю травм з важким, і особливо летальним, результатом займає одне з перших місць. Найбільше електротравм (60-70 %) відбувається при роботі на електроустановках напругою до 1000 В. Це пояснюється широким поширенням таких електроустановок і порівняно низьким рівнем електротехнічної підготовки осіб, які їх експлуатують. Електроустановок напругою понад 1000 В експлуатації значно менше, і обслуговує їх, що і обумовлює меншу кількість електротравм.

Причини ураження людини електричним струмом такі: дотик до неізольованих струмопровідних частин; до металевих частин обладнання, що опинилися під напругою внаслідок пошкодження ізоляції; до неметалевих предметів, що опинилися під напругою; ураження струмом напруги кроку та через дугу.

Види уражень людини електричним струмом

Електричний струм, що протікає через організм людини, впливає на нього термічно, електролітично та біологічно. Термічна дія характеризується нагріванням тканин, аж до опіків; електролітичне - розкладанням органічних рідин, у тому числі крові; біологічна дія електричного струму проявляється у порушенні біоелектричних процесів і супроводжується роздратуванням та збудженням живих тканин та скороченням м'язів.

Розрізняють два види ураження організму електричним струмом: електричні травми та електричні удари.

Електричні травми- це місцеві ураження тканин та органів: електричні опіки, електричні знаки та електрометалізація шкіри.

Електричні опікивиникають в результаті нагрівання тканин людини електричним струмом, що протікає через нього, силою більше 1 А. Опіки можуть бути поверхневі, коли уражаються шкірні покриви, і внутрішні - при ураженні глибоколежачих тканин тіла. За умов виникнення розрізняють контактні, дугові та змішані опіки.

Електричні знакиє плямами сірого або блідо-жовтого кольору у вигляді мозолі на поверхні шкіри в місці контакту з струмовідними частинами. Електричні знаки, як правило, безболісні і з часом сходять.

Електрометалізація шкіри- це просочування поверхні шкіри частинками металу при розбризкуванні або випаровуванні під дією електричного струму. Уражена ділянка шкіри має шорстку поверхню, забарвлення якої визначається кольором сполук металу, що потрапив на шкіру. Електрометалізація шкіри не є небезпекою і з часом зникає, як і електричні знаки. Велику небезпеку становить металізація очей.

До електричних травм, крім того, належать механічні пошкодженнявнаслідок мимовільних судомних скорочень м'язів при протіканні струму (розриви шкіри, кровоносних судин та нервів, вивихи суглобів, переломи кісток), а також електроофтальмія- Запалення очей внаслідок дії ультрафіолетових променів електричної дуги.

Електричний ударє збудженням живих тканин електричним струмом, що супроводжується мимовільним судомним скороченням м'язів. На кінець електричні удари умовно поділяють на п'ять груп: без втрати свідомості; зі втратою свідомості, але без порушення серцевої діяльності та дихання; із втратою свідомості та порушенням серцевої діяльності або дихання; клінічна смерть та електричний шок.

Клінічна, або «уявна», смерть- це перехідний стан життя до смерті. У стані клінічної смерті серцева діяльність припиняється та дихання зупиняється. Тривалість клінічної смерті 6...8 хв. Після цього часу відбувається загибель клітин кори головного мозку, життя згасає і настає незворотна біологічна смерть. Ознаки клінічної смерті: зупинка або фібриляція серця (і, як наслідок, відсутність пульсу), відсутність дихання, шкірний синій покрив, зіниці очей різко розширені через кисневе голодування кори головного мозку і не реагують на світло.

Електричний шок- це важка нервово-рефлекторна реакція організму на подразнення електричним струмом. При шоці виникають глибокі розлади дихання, кровообігу, нервової системи та інших систем організму. Відразу після дії струму настає фаза збудження організму: з'являється реакція на біль, підвищується артеріальний тиск та ін. Потім настає фаза гальмування: виснажується нервова система, знижується артеріальний тиск, слабшає дихання, падає та частішає пульс, виникає стан депресії. Шоковий стан може тривати від кількох десятків хвилин до доби, а потім може настати одужання або біологічна смерть.

Порогові значення електричного струму

Електричний струм різної сили має різну дію на людину. Виділено порогові значення електричного струму: пороговий відчутний струм - 0,6...1,5 мА при змінному струмі частотою 50 Гц і 5...7 мА при постійному струмі; пороговий струм, що не відпускає (струм, що викликає при проходженні через людину непереборні судомні скорочення м'язів руки, в якій затиснутий провідник) - 10...15 мА при 50 Гц і 50...80 мА при постійному струмі; пороговий струм фібриляції (струм, що викликає при проходженні через організм фібриляцію серця) - 100 мА при 50 Гц і 300 мА при постійному електричному струмі.

Від чого залежить ступінь дії електричного струму на організм людини

Результат ураження також залежить від тривалості перебігу струму через людину. Зі збільшенням тривалості перебування людини під напругою ця небезпека збільшується.

Індивідуальні особливості організму людини значно впливають результат поразки при електротравмах. Наприклад, струм, що не відпускає, для одних людей може бути пороговим відчутним для інших. Характер дії струму однієї й тієї ж сили залежить від маси людини та її фізичного розвитку. Встановлено, що з жінок порогові значення струму приблизно 1,5 разу нижче, ніж чоловіків.

Ступінь дії струму залежить від стану нервової системи та всього організму. Так, у стані збудження нервової системи, депресії, хвороби (особливо хвороб шкіри, серцево-судинної системи, нервової системи та ін) і сп'яніння люди більш чутливі до струму, що протікає через них.

Значну роль відіграє і фактор уваги. Якщо людина підготовлена до електричного удару, то ступінь небезпеки різко знижується, тоді як несподіваний удар призводить до тяжких наслідків.

Істотно впливає результат поразки шлях струму через тіло людини. Небезпека ураження особливо велика, якщо струм, проходячи через життєво важливі органи – серце, легені, головний мозок, – діє безпосередньо на ці органи. Якщо струм не проходить через ці органи, то його дія на них лише рефлекторна та ймовірність ураження менша. Встановлено шляхи струму, що найчастіше зустрічаються через людину, так звані «петлі струму». У більшості випадків ланцюг струму через людину виникає шляхом правої руки - ноги. Проте втрату працездатності більш ніж три робочих дня викликає протікання струму по дорозі рука - рука - 40 %, шлях струму права рука - ноги - 20 %, ліва рука - ноги - 17 %, інші шляхи зустрічаються рідше.

Що небезпечніше – змінний чи постійний електричний струм?

Небезпека змінного струму залежить від частоти струму. Дослідженнями встановлено, що струми від 10 до 500 Гц практично однаково небезпечні. З подальшим збільшенням частоти значення граничних струмів підвищуються. Помітне зниження ризику ураження людини електричним струмом спостерігається при частотах понад 1000 Гц.

Постійний струм менш небезпечний і граничні значення його в 3 - 4 рази вище, ніж змінного струму частотою 50 Гц. Однак при розриві ланцюга постійного струму нижче від порогового відчутного виникають різкі больові відчуття, що викликаються струмом перехідного процесу. Положення про меншу небезпеку постійного струму порівняно зі змінним справедливо при напругах до 400 В. У діапазоні 400...600 В небезпеці постійного та змінного струму частотою 50 Гц практично однакові, а з подальшим збільшенням напруги відносна небезпека постійного струму збільшується. Це фізіологічними процесами на живу клітину.

Отже, дія електричного струму на організм людини різноманітна і залежить від багатьох факторів.

Вплив електричного струму на людину

Електричний струм має на людину термічну, електролітичну, біологічну та механічну дію.

ТермічнеВплив струму проявляється опіками окремих ділянок тіла, нагріванням до високої температури органів, що викликає в них значні функціональні розлади.

Електролітичневплив у розкладанні різних рідин організму (води, крові, лімфи) на іони, внаслідок чого відбувається порушення їхнього фізико-хімічного складу та властивостей.

Біологічнедія струму проявляється у вигляді подразнення та збудження живих тканин організму, судомного скорочення м'язів, а також порушення внутрішніх біологічних процесів.

Дія електричного струму на людину призводить до травм або загибелі людей.

Електричні травми поділяються на загальні (електричні удари)і місцеві електротравми (рис. 2.26).

Найбільшу небезпеку становлять електричні удари.

Електричний удар- це збудження живих тканин електричним струмом, що проходить через людину, що супроводжується судомними скороченнями м'язів; в залежності від результату впливу струму розрізняють чотири ступені електричних ударів:

I-судомне скорочення м'язів без втрати свідомості;

II-судомне скорочення м'язів із втратою свідомості, але з
диханням, що збереглися, і роботою серця;

III - втрата свідомості та порушення серцевої діяльності або дихання (або того й іншого разом);

IV - клінічна смерть, тобто відсутність дихання та кровообігу.

Крім зупинки серця та припинення дихання причиною смерті може бути електричний шок- тяжка нервово-рефлекторна реакція організму на сильне подразнення електричним струмом. Шоковий стан триває від кількох десятків хвилин до доби, після чого може настати загибель або одужання внаслідок інтенсивних лікувальних заходів.

Місцеві електротравми- Це місцеві порушення цілісності тканин організму. До місцевих електротравм відносяться:

електричний опік -буває струмовим та дуговим; струмовий опік пов'язаний з проходженням струму через тіло людини і є наслідком перетворення електричної енергії в теплову (зазвичай виникає при відносно невисоких напругах електричної мережі); при високих напругах електричної мережі між провідником струму і тілом людини може утворитися електрична дуга, виникає більш важкий опік - дуговий, тому що електрична дуга має дуже велику температуру - понад 3500 "С;

електричні знакиплями сірого або блідо-жовтого кольору на поверхні шкіри людини, що утворюються у місці контакту з провідником струму; зазвичай знаки мають круглу або овальну форму з розмірами 1-5 мм; ця травма не становить серйозної небезпеки і досить швидко минає;

металізація шкіри- проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших частинок металу, що розплавився під дією електричної дуги; залежно від місця ураження травма може бути дуже болісною, з часом уражена шкіра сходить; поразка ж очей може закінчитися погіршенням чи навіть втратою зору;

електроофтальмія- запалення зовнішніх оболонок очей під впливом потоку ультрафіолетових променів, що випускаються електричною дугою; з цієї причини не можна дивитися на зварювальну електродугу; травма супроводжується сильним болем та різьбою в очах, тимчасовою втратою зору, при сильному ураженні лікування може бути складним та тривалим; на електричну дугу без спеціальних захисних окулярів чи масок дивитися не можна;

механічні пошкодженнявиникають в результаті різких судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить через людину, при мимовільних м'язових скороченнях можуть відбутися розриви шкіри, кровоносних судин, а також вивихи суглобів, розриви зв'язок і навіть переломи кісток; крім того, при переляку та шоку людина може впасти з висоти та отримати травму.

Як бачимо, електричний струм дуже небезпечний і поводження з ним потребує великої обережності та знання заходів забезпечення безпеки безпеки.

Параметри, що визначають тяжкість ураження електричнимструмом(Рис. 2.27).

Основними факторами, що визначають ступінь ураження електричним струмом, є: сила струму, що протікає через людину, частота струму, час дії та шлях протікання струму через тіло людини.

Сила струму.Протікання через організм змінного струму промислової частоти (50 Гц), що широко використовується в промисловості та в побуті, людина починає відчувати при силі струму 0,6...1,5 мА (мА - міліампер дорівнює 0,001 А). Цей струм називають пороговим відчутним струмом.

Великі струми викликають у людини болючі відчуття, які зі збільшенням струму посилюються. Наприклад, при струмі 3...5 мА подразнююча дія струму відчувається всім пензлем, при 8...10 мА - різкий біль охоплює всю руку і супроводжується судорожними скороченнями м'язів кисті та передпліччя.

При 10...15 мА судоми м'язів руки стають настільки сильними, що людина не може їх подолати та звільнитися від провідника струму. Такий струм називається пороговим струмом, що не відпускає.

При струмі величиною 25...50 мА відбуваються порушення в роботі легенів та серця, при тривалому впливі такого струму може статися зупинка серця та припинення дихання.

Починаючи з величини 100 мАпротікання струму через людину викликає фібриляціюсерця - судомні неритмічні скорочення серця; серце перестає працювати як насос, що перекачує кров. Такий струм називається пороговим фібриляційним струмом.Струм більше 5 А викликає негайну зупинку серця, минаючи стан фібриляції.

Частота струму.Найбільш небезпечний струм промислової частоти – 50 Гц. Постійний струм і струм більших частот менш небезпечний, і порогові значення йому більше. Так, для постійного струму:

Пороговий відчутний струм – 5...7 мА;

Пороговий струм, що не відпускає, - 50...80 мА;

Фібриляційний струм – 300 мА.

Шлях перебігу струму.Небезпека ураження електричним струмом залежить від шляху протікання струму через тіло людини, оскільки шлях визначає частку загального струму, яка проходить через серце. Найбільш небезпечний шлях «права рука-ноги» (якраз правою рукою найчастіше працює людина). Потім за ступенем зниження небезпеки йдуть: «ліва рука-ноги», «рука-рука», «ноги-ноги». На рис. 2.28 зображені можливі шляхи перебігу струму через людину.

Час дії електричного струму.Чим триваліше протікає струм через людину, тим він небезпечніший. При протіканні електричного струму через людину в місці контакту з провідником верхній шар шкіри (епідерміс) швидко руйнується, електричний опір тіла зменшується, струм зростає, і негативна дія електроструму посилюється. Крім того, з часом ростуть (накопичуються) негативні наслідки впливу струму на організм.

Мал. 2.28. Характерні шляхи струму в тілі людини: 1 - рука-рука; 2 - права рука-ноги; 3 - ліва рука-ноги; 4 - Права рука-права нога; 5 - права рука-ліва нога; 6 - ліва рука-ліва нога; 7 - ліва рука-права нога; 8 - обидві руки-обидві ноги; 9 - нога-нога; 10 - голова-руки; 11 - голова-ноги; 12 - голова-права рука: 13 - голова-ліва рука; 14 - голова-права нога; 15 - голова-ліва нога

Визначальну роль у вражаючій дії струму грає величина сили електричного струму,протікає через організм людини. Електричний струм виникає тоді, коли створюється замкнутий електричний ланцюг, в який виявляється включеною людина. За законом Ома сила електричного струму (I) дорівнює електричній напрузі U,поділеному на опір електричного ланцюга R:

Таким чином, чим більша напруга, тим більший і небезпечніший електричний струм. Чим більший електричний опір ланцюга, тим менший струм і небезпека ураження людини.

Електричний опір ланцюгадорівнює сумі опорів всіх ділянок, що становлять ланцюг (провідників, підлоги, взуття та ін.). До загального електричного опору обов'язково входить і опір тіла людини.

Електричний опір тіла людинипри сухій, чистій та неушкодженій шкірі може змінюватися в досить широких межах - від 3 до 100 кОм (1 кОм = 1000 Ом), а іноді й більше. Основний внесок в електричний опір людини робить зовнішній шар шкіри - епідерміс, що складається з ороговілих клітин. Опір внутрішніх тканин тіла невеликий - лише 300...500 Ом. Тому при ніжній, вологій та спітнілій шкірі або пошкодженні епідермісу (садна, рани) електричний опір тіла може бути дуже невеликим. Людина з такою шкірою найбільш уразлива для електричного струму. У дівчат ніжніша шкіра і тонкий шар епідермісу, ніж у юнаків; у чоловіків, що мають мозолисті руки, електричний опір тіла може досягати дуже великих величин, і небезпека їх ураження електрострумом знижується. У розрахунках на електробезпеку зазвичай приймають величину опору тіла людини, що дорівнює 1000 Ом.

Електричний опір ізоляціїпровідників струму, якщо вона не пошкоджена, становить, як правило, 100 і більше кілом.

Електричний опір взуття та основи (підлоги)залежить від матеріалу, з якого зроблено основу та підошва взуття, та їх стану – сухі або мокрі (вологі). Наприклад, суха підошва зі шкіри має опір приблизно 100 кОм, волога підошва - 0,5 кОм; з гуми відповідно 500 та 1,5 ком. Суха асфальтова підлога має опір близько 2000 кОм, мокра - 0,8 кОм; бетонний відповідно 2000 та 0,1 кОм; дерев'яний - 30 та 0,3 кОм; земляний - 20 та 0,3 кОм; з керамічної плитки - 25 та 0,3 ком. Як бачимо, при вологих або мокрих підставах та взутті значно зростає електронебезпека.

Тому при користуванні електрикою у сиру погоду, особливо на воді, необхідно дотримуватись особливої обережності та вживати підвищених заходів забезпечення електробезпеки.

Для освітлення, побутових електроприладів, великої кількості приладів та обладнання на виробництві, як правило, використовується напруга 220 В. Існують електромережі на 380, 660 і більше вольт; у багатьох технічних пристроях застосовуються напруги в десятки та сотні тисяч вольт. Такі технічні пристрої є виключно високою небезпекою. Але й значно менші напруги (220, 36 і навіть 12 В) можуть бути небезпечними залежно від умов та електричного опору ланцюга R.

Гранично допустима напруга дотику та струмудля людини встановлюються ГОСТ 12.1.038-82 (табл. 2.13) за аварійного режиму роботи електроустановок постійного струму частотою 50 і 400 Гц. Для змінного струму частотою 50 Гц допустиме значення напруги дотику становить 2, а сили струму - 0,3 мА, для струму частотою 400 Гц відповідно - 2 В і 0,4 мА; для постійного струму - 8 В та 1 мА. Зазначені дані наведено для тривалості впливу струму не більше 10 хв на добу.

Таблиця 2.13.Гранично допустимі рівні напруги та струмів

Рід струму	Нормована величина	Гранично допустимі рівні, трохи більше, при тривалості впливу струму 4 ___
		0,01...0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	Св. 1,0
Змінний, 50 Гц					16 5								36 6
Змінний, 400 Гц													36 8
Постійний													40 15

Перебуваючи під впливом електричної напруги, організм людини веде себе точно як електричний провідник, оскільки має у складі великий обсяг рідини (порядку 80% від загальної маси тіла). Будь-яка рідина (внутрішньоклітинна, у складі крові, у м'язах, шкірі) являє собою електроліт, що добре проводить електричний струм.

Виходячи з цього під дією прикладеного потенціалу тіло проводить струм, що впливає на живий організм і здатний викликати в ньому незворотні зміни, які закінчуються травмами або смертю.

Дія струму

Рухаючись крізь тіло людини, носії заряду викликають різні види впливу, що залежать від часу, умов та величини:

Фізіологічний (біологічний) вплив струму. Найбільш чутлива дія електричного струму на організм людини, і спостерігається вона практично завжди. Виявляється у мимовільних судомах м'язових волокон, впливаючи безпосередньо на м'язи або викликаючи їх відгук через нервову систему;
Термічну дію струму. Проявляється опіковими руйнуваннями шкірних покривів та глибших тканин, оскільки має такий самий принцип, що й нагрівання провідників;
Електролітична дія електричного струму на організм людини Стоїть серед найнебезпечніших. Рідкі середовища є електролітами. До них входять кров'яна плазма, рідина всередині клітин. Під дією струму рідини схильні до електролізу, що викликає незворотні зміни.

За будь-якого типу дії електричного струму на організм людини відбуваються електротравми різноманітного походження та ступеня наслідків:

Опіки становлять найбільшу частину електротравм як наслідок впливу електричного струму на організм. За ступенем ушкоджень розрізняють поверхневі та внутрішні опіки. Через виникнення бувають контактні, які виникають при безпосередньому впливі, дугові – через розряд, що виник поряд, і змішані. Теплова дія особливо сильно виражена за високої сили струму (вище 1 А). При такому значенні людина здатна вижити лише за дуже малої тривалості імпульсу;

Електричні знаки. Там, де було зосереджено місце електричного удару, можна спостерігати сірі чи блідо-жовті сліди поверхні шкіри;

Металізація шкіри. В результаті розпилення частинок металу з струмонесучих частин його частинки впроваджуються в шкіру. Зовнішня поверхня шкіри в цих місцях набуває металевого відтінку і сильно болюча;

механічні травми. Є результатом сильних судом м'язів і, як результат, м'язова тканина та сухожилля отримують розриви;
Електроофтальмії. Є ушкодженням слизової оболонки очей від дії ультрафіолетової складової спектру електричного дугового розряду. Не є власне електротравмою, але часто супроводжує електричні розряди через коротке замикання.

Небезпечні значення

Електрострум різної величини по-різному діє на організм. За усередненими даними, людина починає відчувати дію напруги, починаючи з невеликої величини близько 0.6-1.0 мА при змінному струмі і 5-7 мА для постійного струму. Сильні та непереборні судоми м'язів (невідпускає струм) починаються зі значення 10 мА. Збільшення до 50 мА провокує паралізацію органів дихання. При струмі 100 мА починається фібриляція серця.

Небезпека від впливу електричного струму на організм людини залежить не тільки від його параметрів, а й від часу. Організм більшості людей здатний витримати короткочасні імпульси струму набагато більше наведених вище значень.

Чому щодо ступеня небезпеки враховується значення сили струму, а чи не величина напруги? Це відбувається з усім відомого закону Ома. Тіло людини не відрізняється точно певним опором. Його значення залежить від поєднання безлічі факторів. Тому в різних ситуаціях небезпечні значення струму можуть виникнути при різних значеннях напруги.

Дослідження виявили, що в переважній кількості випадків, навіть за найгірших умов, напруга менше 42 В змінної мережі не здатна викликати проходження небезпечного струму. Саме тому це значення вибрано під час виконання робіт у небезпечних умовах за можливості потрапляння під напругу.

У той же час існує безліч джерел електроживлення, які відрізняються великою силою електродвигуна, але нездатні викликати смертельно небезпечний струм. Це добре знайоме телевізійним майстрам та автовласникам.

Напруга на аноді кінескопа чи електродах свічки запалювання становить десятки тисяч вольт. При дотику до цих елементів виникає чутливий та болісний удар струмом, що рідко призводить до несприятливих наслідків. В основному дотик до високовольтних, але слаботочних джерел напруги небезпечний тільки для людей зі слабким серцем, оскільки виникають короткочасні, але сильні спазми серцевого м'яза.

Змінний чи постійний струм небезпечніший і чому

Здавалося б, яке має значення, постійна напруга чи змінна. Однак дослідження виявили закономірність, що при частоті 10-500 Гц небезпека набагато вища за однакових значень, ніж спостерігається при постійній напрузі. Це спричинено не лише безпосереднім перебігом струму через організм, але й прямою дією на роботу серцевих м'язів. Змінний струм викликає їх неконтрольовані скорочення. Як наслідок, настають фібриляція (хаотичні скорочення) та зупинка серця. Змінний струм має нижчі граничні значення, ніж постійний, у кілька разів, і це достовірно підтверджено експериментальними даними.

Важливо!За великої величини постійна напруга з високою ймовірністю викликає електролітичну дію струму.

Подальше зростання частоти несе рівну загрозу нарівні з постійним струмом, але починаючи з 1000 Гц і більше небезпека падає. Тут набирає чинності скін-ефект, який виявляється у тому, що високочастотний струм витісняється ближче до зовнішньої поверхні провідника, яким є в даному випадку організм людини. Таким чином, із підвищенням частоти зменшується ймовірність проходження струму за критичними напрямками в організмі. Збільшується лише термічний вплив на шкірні покриви. Змінна та постійна напруга великої величини можуть викликати електромагнітну дію навіть за відсутності прямого контакту. Це виявляється у поганому самопочутті, головному болі, збоях у роботі кардіостимуляторів.

Чинники, що збільшують небезпеку

Небезпечна дія електричного струму на людину багато в чому визначається тим, які органи зустрінуться на її шляху. Найчутливіші органи – це серце, мозок та легені. Через головний мозок струм протікає у тому випадку, коли під дію напруги потрапить голова людини, або вона торкатиметься заземленої ділянки, а удар електричного струму відбудеться через будь-який інший орган тіла.

Найпоширеніші дотики до елементів, що під небезпечним потенціалом, відбуваються руками. За найкоротшим напрямом шляху руху струму через тіло це рука – рука чи рука – нога.

Менш небезпечний випадок, коли розряд проходить у напрямку нога – нога. Це відбувається при знаходженні в зоні крокової напруги. Але тут є інша небезпека. При судомах м'язів ніг чи переляку людина може впасти, і тоді шлях проходження струму проходитиме небезпечним напрямом.

Стан людини

Стан організму людини має важливе значення щодо небезпечної сили струму. На даному принципі засновано роботу поліграфа (детектора брехні), який, серед інших параметрів, вимірює значення вологості шкірних покривів. Підвищення вологості відбувається при хвилюванні, стресових станах, хворобі, алкогольному чи наркотичному сп'яніння. Різні ділянки шкіри мають неоднакову чутливість. Наприклад, кінчики пальців мають набагато більші значення електричного опору, ніж шкіра на задній стороні долоні.

При перерахованих ситуаціях опір шкірного покриву в кілька разів вищий, ніж у нормальному стані, тому небезпечні значення сильно знижуються, і вплив електричного струму буде сильнішим. Зауважено, що жіночий організм має в кілька разів менший поріг допустимого струму, ніж чоловічий. Але в той же час у кожної людини спостерігаються свої унікальні особливості в частині порогового значення.

Вплив електричного струму на людину, навіть за однакових значень, буде меншим, якщо людина усвідомлено готова до несподіваного електричного удару. Ця особливість характерна для людей, які займаються професійною діяльністю обслуговування електричних установок.

Ефект крокової напруги небезпечний тим, що з боку не видно небезпеки, оскільки ця напруга утворюється в результаті розтікання потенціалу по землі внаслідок обриву високовольтного дроту або пробою підземного ізоляції високовольтного кабелю.

Шар землі має більш високий опір, ніж струмопровідний провідник, тому на деякій відстані від місця падіння проводу високовольтної лінії або пробою ізоляції підземного кабелю утворюється різниця потенціалів, що досягає небезпечних значень. Відстань на поверхні ґрунту, на якому утворюється різниця потенціалів, характеризується довжиною кроку людини, тому що шлях руху струму по найкоротшому напрямку проходить від однієї ноги до іншої. Чим більше величина кроку, тим вище різниця потенціалів, що утворюються, і, відповідно, значення струму, що протікає. З цього можна зробити висновок, що для того, щоб безпечно залишити зону впливу напруги, не потрібно поспішати і робити великі кроки. Навпаки, крок має бути якомога коротшим. Також не можна бігти, оскільки падіння призведе до збільшення напруги.

Чи небезпечна статична електрика

Зі статичною напругою знайомі всі, хто носить синтетичний одяг. Заряд статичної напруги утворюється при взаємному терті одягу з різних матеріалів, особливо вовни та синтетики. При наступному дотику до заземленого предмета, наприклад, кузова автомобіля, між тілом та ним проскакує іскра завдовжки від кількох міліметрів до сантиметра та більше.

Накопичений потенціал становить кілька тисяч вольт, але величина струму, що протікає, мізерна і викликає лише поколювання. Статична напруга небезпечна для чутливих електронних компонентів, тому працівники, які займаються ремонтом та обслуговуванням електронної техніки, повинні носити одяг із бавовняних тканин та спеціальні електростатичні браслети, з'єднані із заземленням, для зняття накопиченого електричного потенціалу.

Заходи безпеки

Для зниження небезпеки отримання удару електричного струму розроблено спеціальні заходи: організаційні та технічні. До перших відносяться заходи, спрямовані на виключення появи потенціалу на тих частинах установок та обладнання, на яких виконуються роботи. Це відключення струмопровідних частин, перевірка відсутності напруги, огородження елементів, що знаходяться під струмом і до яких можливий дотик, вивішування запобіжних та забороняючих плакатів.

До технічних заходів належать:

Інструмент із ізоляційними рукоятками;
Діелектричний спецодяг (рукавички, взуття);
Діелектричні килимки.

Найголовніше – не торкатися провідників, якщо достовірно не відомо, перебувають вони під напругою чи ні.

Перша допомога постраждалим

Від своєчасності та правильності дій залежить здоров'я і життя високої напруги, що потрапив під дію. Порядок дій зводиться до такого:

Припинити дію електроструму на постраждалого. Для цього потрібно вимкнути електроустановку. При неможливості відключення звільнити людину від торкання оголених провідників, відсунувши убік провідник чи постраждалого. При цьому необхідно використовувати діелектричні рукавички, ізольований інструмент, або, на крайній випадок, суху дерев'яну дошку. За неможливості звільнення потрібно перерубати провід. У сокири має бути суха дерев'яна сокира. Відтягувати постраждалого потрібно за край одягу, намагаючись не торкатися оголених ділянок тіла, щоб не отримати електротравму;
Укласти на горизонтальну рівну поверхню потерпілого, розслабити або розстебнути комір одягу для покращення дихання, перевірити, чи є дихання та пульс;
Негайно будь-якими способами викликати швидку допомогу;
Якщо присутні дихання і пульс, але людина непритомна, то потрібно привести його до тями за допомогою ватки, змоченої розчином нашатирного спирту;
Якщо постраждалий не дихає, потрібно проводити штучну вентиляцію легень доти, доки він не почне дихати сам;
За відсутності серцебиття зробити непрямий масаж серця.

Заходи першої долікарської допомоги необхідно проводити безперервно, до приїзду медичної бригади.