Общие сведения о поражении электрическим током
Проходя через организм человека, электрический ток может вызвать ожоги отдельных участков тела, нарушение или поражение деятельности центральной нервной системы и связанное с этим осложнение или прекращение деятельности органов дыхания и сердца, а также разложение крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов.
Характер поражения электрическим током и его последствия определяются такими факторами, как величина, род и частота тока, величина напряжения, путь и длительность протекания электрического тока через человека, сопротивление тела, физическое и психическое состояние человека и другими индивидуальными свойствами человека.
Величина и род тока. Основным фактором, определяющим исход поражения человека электрическим током, является величина протекающего через него тока. Воздействие электрического тока на организм человека до 0,5 мА не ощущается. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока величиной 0,6-1,5 мА при промышленной частоте 50 Гц и 5-7 мА постоянного тока. Такие токи принято называть пороговыми ощутимыми.
Пороговый ощутимый ток не вызывает поражения человека. Однако его действие может стать косвенной причиной несчастного случая, поскольку человек, почувствовав воздействие тока, теряет уверенность в своей безопасности (особенно при работах на высоте).
Точные значения безопасного тока не установлены, однако на практике его ограничивают 50 мкА при переменном токе частотой 50 Гц и 100 мкА при постоянном токе.
Увеличение тока сверх порога ощутимых токов вызывает у человека судороги мышц и болезненные ощущения, которые с ростом тока усиливаются.
При переменном токе 10-15 мА при 50 Гц человек не может оторвать рук от электродов, не может самостоятельно разорвать цепь поражающего его тока. Такой ток называют пороговым неотпускающим. При постоянном токе пороговый неотпускающий ток составляет 50-80 мА.
Отпускающим считается ток, значение которого меньше порога неотпускающих токов.
Ток, превышающий пороговый неотпускающий, усиливает болевые раздражения и судорожные сокращения мышц. При токе 50 мА поражаются органы дыхания и сердечно-сосудистая система. Ток величиной 100 мА и более (при 50 Гц), проходя через тело человека, вызывает фибрилляцию сердца, заключающуюся в беспорядочном, хаотическом сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца. Такие токи называются фибрилляционными.
Пороговым фибрилляционным током при частоте 50 Гц является ток 100 мА, а при постоянном - 300 мА.
При превышении пороговых фибрилляционных токов останавливается сердце и прекращается кровообращение.
Частота тока. Увеличение частоты тока от 0 до 50-60 Гц повышает опасность поражения. Дальнейшее увеличение частоты, несмотря на рост тока, проходящего через человека, сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450-500 кГц. При этом возможны лишь ожоги. Снижение опасности поражения током становится заметным при 1000-2000 Гц.
Величина напряжения. Поражения и травмы от электрического тока возможны при напряжениях разной величины. Большинство несчастных случаев происходит при наиболее распространенных напряжениях 380 и 220 В. Известны случаи поражения при напряжении 65 В (при электросварке). В литературе по электробезопасности описываются случаи поражения и при более низких напряжениях.
В промышленности безопасными считаются напряжения для питания переносного освещения и инструмента 12 и 42 (36) В, а при электросварке - 65 В. Поражения от электрического тока при этих напряжениях (при соблюдении мер безопасности) возможны лишь при сочетании особо неблагоприятных условий и обстоятельств, вероятность которых мала.
Путь тока в теле человека. Путь, по которому ток проходит в теле человека, является важным фактором в исходе поражения. Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце. Отмечено, что по пути «правая рука - ноги» через сердце проходит 6,7% общего тока; «левая рука - ноги» - 3,7%; «рука - рука» - 3,3%; «нога - нога» - 0,4%.
Длительность протекания электрического тока. При длительном воздействии тока сопротивление тела человека падает и ток возрастает до значения, которое может вызвать паралич дыхательных мышц или даже фибрилляцию сердца. Поэтому возможно быстрое освобождение пострадавшего от воздействия тока позволяет предотвратить паралич дыхательных мышц.
Сопротивление тела человека. Основным сопротивлением в цепи тока через тело человека является верхний роговой слой кожи. На разных участках тела он имеет толщину от 0,05 до 0,2 мм; на ладонях и подошвах, утолщаясь, он может образовывать мозоли, т. е. иметь значительную толщину.
Роговой слой обладает относительно высокой механической прочностью, плохо проводит тепло и электричество и служит как бы защитной оболочкой. При снятом роговом слое кожи сопротивление внутренних тканей не превышает 1000 Ом.
При сухой неповрежденной коже сопротивление может достигать 10000 и даже более 100000 Ом.
В практике обычно считают сопротивление тела человека активным и равным 1000 Ом.
В действительных условиях сопротивление тела человека меняется в широких пределах и зависит от состояния кожи (сухая, влажная, чистая, поврежденная), площади контактов и места их приложения, а также от окружающей среды (влажность и температура воздуха, запыленность, загазованность) и других факторов, отмеченных выше.
Физическое и психическое состояние человека. Исход поражения электрическим током во многом зависит и от физического и психического состояния человека. Электрическое сопротивление тела человека, находящегося в состоянии опьянения или нервного возбуждения, а также с дефектами кожного покрова, значительно уменьшается.
