Поражение электрическим током: почему это происходит

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;
• работа с самодельными приборами;
• нарушение изоляции проводов, контакт с оголенными проводами;
• самостоятельный ремонт электрических приборов;
• механические повреждения и нарушение целостности корпуса элементов электрической сети (вилок, розеток, выключателей);
• использование временной проводки, подключенной открытым способом.

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).

Что будет, если человека ударит током

Если через человека будет пропущен сильный заряд электрического тока, то может быть два исхода:

1. Он получит сильный ожог.
2. Летальный исход. Ведь слишком большой заряд энергии может вызвать фибрилляцию. Она возникает из-за того, что все желудочки сердца работают «на своей волне», а заряд может заставить их остановиться или работать некоторое время в одном ритме.

Также человек может и просто потерять сознание, хотя такие случаи случаются реже.

Если говорить за целебные свойства электрического тока, то стоит вспомнить больничные дефибрилляторы, которые используют в том случае, когда человек испытывает сердечную недостаточность.  Этот прибор сокращает мышцы сердца, чтобы они начали свою работу и вернулись к привычному ритму. Однако дефибрилляторы имеют определенный заряд энергии, который не вредит человека.

Причины

Основной этиологический фактор — действие тока. Дополнительными условиями являются состояние организма и наличие или отсутствие какой-либо защиты. Электрический удар, как правило, возникает по причине несоблюдения правил использования или отсутствия защиты при работе с проводкой. В группу риска входят профессии, связанные с работой с током. Однако электротравма может произойти с любым человеком. Нередки случаи поражения в быту, но они преимущественно заканчиваются благоприятно. Кроме того, часты среди таких поражений эпизоды контакта с Внимательность и знание техники безопасности защитят от таких явлений.

Меры защиты от поражения электрическим током

Чтобы избежать поражения током и минимизировать причины, способные его обусловить достаточно придерживаться ряда простых правил:

• Не прикасаться к электрическим приборам, выключателям, вилкам, розеткам мокрыми руками;
• Не допускать включения в сеть неисправных приборов или устройств, у которых отсутствует заземление корпуса (отсутствие допускается только у приборов, рассчитанных на очень низкое напряжение);
• Не нарушать указаний, предписываемых электрическими знаками, которые регламентируют те или иные действия;
• Не бросать включенными приборы, уходя из дома, не допускать выдергивания вилки за шнур;
• При работе в электроустановках обязательно выполнять требования правил, инструкций, порядок технологических процессов;
• Работу в электроустановках выполнять только с применением необходимых средств защиты.

Что делать в случае поражения током?

Если вы стали свидетелем того, что кто-то поражен электричеством и еще находится под его воздействием, вам необходимо как можно быстрее освободить его. Так как исход электротравмы напрямую зависит от длительности контакта, скорость реагирования должна быть максимальной.

Во-первых, необходимо обесточить электроустановку или ее части, с которыми взаимодействует человек. Лучше всего для этого подойдут автоматы, рубильники или предохранители, расположенные в непосредственной близи. Для высоковольтных сетей их аналогом являются выключатели и разъединители. Если под рукой их нет, чтобы уменьшить длительность воздействия могут использоваться другие меры.

Для линий до 1 кВ может подойти любая сухая одежда, намотанная на руку, в идеале это должны быт диэлектрические перчатки. Ими можно оттянуть пострадавшего за отстающие концы именно сухой одежды. Воспользоваться инструментом с изолированными ручками, чтобы перекусить провод. Также можно разорвать электрическую цепь посредством помещения между пострадавшим и землей листа диэлектрика.

В устройствах выше 1 кВ приближаться к пострадавшему опасно уже тем, что спасающий и сам может попасть под шаговое напряжение. Но, при этом можно сделать наброс любого неизолированного провода между источником и пострадавшим. Попытаться оттащить провод изолирующей штангой, но в диэлектрических перчатках. Кабель, также в перчатках, разрешается пофазно перерубать топором.

Физиологические эффекты

Током называется движение электронов или ионов в проводнике. Его количество, протекающее через человеческое тело, определяет реакцию на электроудар. Большинство воздействий на организм связано с нагревом тканей и стимуляцией нервов и мышц.

Потеря контроля над нервно-мышечной деятельностью может привести к травмирующим последствиям от падений до остановки дыхания или сердца. Примерный список поражающих воздействий выглядит следующим образом:

• 1 мА — порог чувствительности, ощущается как лёгкое покалывание;
• 10—20 мА — начало устойчивого мышечного сокращения (невозможно отпустить источник);
• 50—150 мА — экстремальные боли, остановка дыхания;
• 100—300 мА — фибрилляция желудочков сердца без летального исхода при кратковременном воздействии;
• около 2А — остановка сердца и необратимые повреждения внутренних органов.

Точки входа и сопротивление

Человеческое тело обладает сопротивлением току. Поскольку оно состоит почти целиком из воды, наименьшая проводимость присуща его оболочке — кожному покрову. Для мозолистой сухой руки этот показатель может иметь значения, превышающие сотню тысяч ом, благодаря толстому внешнему слою ороговевших мёртвых клеток.

Сопротивление кожи зависит от возраста, потливости, индивидуальных особенностей и резко падает в результате высоковольтного пробоя, разреза, глубокого истирания или при погружении в воду.

Электричество протекает из одной точки в другую. Человек, получающий электроудар, имеет как минимум две точки контакта с источником напряжения, одна из которых может быть заземлением. Ток в теле способен пройти через несколько путей одновременно, в этом случае его прохождение описывается законами Ома для параллельного и последовательного соединения.

Приблизительные показатели сопротивления человека:

• рука-рука: 1300 Ом;
• рука-нога: 1000 Ом;
• руки-ноги: 650 Ом;
• нога-нога: 1300 Ом.

Высокоэнергетические дуги могут сопровождаться взрывами, вызывающими ударную волну, которая способна отбросить человека, разорвать барабанные перепонки и повредить внутренние органы.

Напряжение и частота

Напряжение можно рассматривать как силу, которая проталкивает электрический ток через тело. При прочих равных условиях тепловой нагрев тканей от прохождения тока прямо пропорционален квадрату приложенного напряжения. Кости, сухожилия и жир обладают большим сопротивлением. Максимальная проводимость у нервов и сосудистых тканей.

Мембраны возбудимых тканей, таких как нервные и мышечные клетки, реагируют на изменение напряжения. При прохождении переменного тока достаточной силы они будут стимулироваться с максимально доступной для них частотой (предел их реакций ниже 50 Гц). Подобное воздействие приводит к полной потере контроля над судорожно сокращающимися мышцами.

Сердце в определённых периодах цикла сокращений чувствительно к такой стимуляции, поэтому уязвимо для воздействий, длительностью более одного цикла. В отличие от переменного тока, постоянный вызывает подобные эффекты только в момент размыкания и замыкания цепи. Поэтому даже если амплитуда велика, угроза попадания в уязвимый сердечный цикл незначительна.

Травматизм

Условия, при которых возможно получение травм:

• Прикосновение к открытым частям электроприборов, которые находятся под напряжением.
• Несчастные случаи, которые вызваны несогласованностью работы персонала.
• Касание к корпусу электроаппаратов, которые вышли из строя и на поверхности которых есть напряжения либо задерживаются токи утечки.
• Случайное приближение в зону поражения неисправных высоковольтных ЛЭП.
• Попадание в зону действия электродуги.
• Прикосновение инструментом (из токопроводящих материалов) к электроаппаратам.
• Попадание под перенапряжение.
• Прикосновение к трубам и металлическим конструкциям, которые оказались под напряжением (попадания оборванного провода и др.).
• Неисправность ограждающих устройств ремонтных объектов. Отсутствие необходимых мероприятий по ограничению доступа к опасным элементам.
• Подача напряжения без предупреждения. Ошибочное включение отходящих автоматов на подстанциях.
• Отсутствие защитного заземления.
• Возникновение коротких замыканий при выполнении ремонтных работ.
• Неисправность электроприборов. Нарушение целостности изоляционных поверхностей.
• Пробои в изоляции, вызванные перегревом и расплавлением защитного слоя кабелей.
• Пользование поломанными электроприборами.
• Неисправности на ЛЭП.
• Короткие замыкания.
• Ошибки в работе: случайные прикосновения к опасным устройствам, падения и др.
• Электродуга. Возникает при преодолении предельно допустимого безопасного расстояния между человеком и электроустановкой более 1 кВ.
• Возникновение шагового напряжения при наличии оголённого проводника под напряжением.
• Удары молнии в установки, не оборудованные молниеотводами. Возникает электроток и большой величины. Инцидент зачастую сопровождается пожаром.
• Повешенная влажность в помещении с неисправной электроустановкой: наличие конденсата на стенах и полах, приводит к поражению живых организмов.
• Оставление электроустановок без надзора при замкнутой цепи. Является нередкой причиной травматизма.
• Неисправность или отсутствие заземляющего контура. Нарушение работы ЗУ.
• Поломка СЗ. Возникает из-за невнимательного отношения к рабочему процессу персонала.
• Внешние факторы: возникновение напряжения на токоведущих частях из-за повторных аварий – на питающих подстанциях, удары молнии во время проведения работ др.

Классификация электротравм

1. Электроудар лёгкой степени – как правило, без нарушения работы организма человека.
2. Электроудар средней степени тяжести – наблюдается потеря сознания человека, нарушение работы дыхательной и сердечнососудистой систем.
3. Электрический шок – высокая степень поражения организма. Наблюдаются многочисленные травмы на теле, человек не реагирует на внешние раздражители.
4. Клиническая смерть. Является следствием получения особо тяжких травм.

Пострадавшему, при необходимости, следует оказать медпомощь. Если степень травматизма велика, то больного немедленно необходимо доставить в больницу.

Привила обращения с электрическими приборами

На самом деле правила не сложные, но мы поговорим только о тех случая, которые могут нанести человеку вред в дома. Об этих правилах стоит рассказать детям, но и родителям никогда не стоит о них забывать.

Итак, следующие вещи, используя электрические приборы делать нельзя:

1. Нельзя трогать электрические приборы мокрыми рыками.
2. Если вы видите оголенный провод, ни в коем случае не прикасайтесь к нему.
3. Если вы ремонтируете электрический прибор, нельзя вставлять его в розетку, даже если вы на 100% уверены, что ничего не случится.
4. Нельзя тянуть провод, чтобы вытянуть его из розетки.
5. Всегда проверяйте включенность приборов, когда вы уходите из дома.
6. Не включайте мощные приборы в розетку.
7. Если идет дым или запах, сразу отключайте автоматический выключатель.

Общие электротравмы

Для общих электротравм (далее по тексту ОЭ) характерно поражение двух и более участков тела или сразу нескольких внутренних органов. Прямую угрозу жизнедеятельности организма представляют нарушения нормального функционирования различных систем жизнеобеспечения, включая работу сердца, мозга и центральной нервной системы.

Повреждающие возможности электрического тока зависят от следующих основных факторов:

1. Рода тока (переменный или постоянный) и частоты тока;
2. Силы тока и величины приложенного напряжения;
3. Продолжительности действия тока;
4. Пути электротока;

Принято выделять следующие петли вероятного прохождения тока через организм (см. рис. ниже):

• поз. 1 – «рука-рука»;
• поз. 2 – «левая рука-ноги»;
• поз. 3 – «правая рука-нога»;
• поз. 4 – «руки-ноги»;
• поз. 5 – «нога-нога»;
• поз. 6 – «голова-ноги»;
• поз. 7 – «голова-рука»;
• поз. 8 – «голова-нога».

Возможные пути тока через организм

Наиболее опасными по степени поражения считаются петли «голова-рука» (поз. 7) и «голова-нога» (поз.8), для которых характерно прохождение тока через головной и спинной мозг. Наименее опасной считается петля «нога-нога» (поз. 5), практически не затрагивающая жизненно важные органы.

1. Сопротивления человеческого тела и состояния кожного покрова;
2. Индивидуальных особенностей человеческого организма;
3. Влажности окружающего воздуха.

Несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током, можно избежать, если строго соблюдать требования техники безопасности при эксплуатации электрооборудования или не пользоваться неисправными бытовыми электроприборами (например, в быту часто пренебрегают аккуратным подсоединением проводов к розеткам, пользуясь оголенными проводами, что чревато электротравмой). Правильное проектирование, монтаж или ремонт электрических устройств обеспечивают их безопасную эксплуатацию.

На рис. ниже показано опасное подсоединение проводов к розеткам.

Опасное подсоединение к розеткам