Home > Электробезопасность > Какие факторы влияют на исход поражения электрическим током

Какие факторы влияют на исход поражения электрическим током

Какие факторы влияют на исход поражения человека электрическим током?

Опасность воздействия тока на человека зависит от величины тока, проходящего через человека, длительности его воздействия, пути прохождения тока в теле человека, рода и частоты тока, индивидуальных свойств человека и некоторых других факторов.

Сопротивление тела человека и величина приложенного к нему напряжения также влияет на исход поражения, но лишь поскольку они определяют величину тока, проходящего через человека.

Какое влияние на исход поражения человека электрическим током оказывает величина тока?

Величина тока, проходящего через человека, является основным фактором, обусловливающим исход поражения.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока с частотой 50 Гц малой величины: 0,6-1,5 мА, а постоянного тока - 5-7 мА. Эти токи называются порогом ощутимых токов или пороговыми ощутимыми токами.

Большие токи вызывают у человека судороги мышц и неприятные болезненные ощущения, которые с ростом тока увеличиваются и распространяются на все большие участки тела. Так, при 3-5 мА и 50 Гц раздражающее действие тока ощущается всей кистью руки; при 8-10 мА боль резко усиливается и охватывает всю руку, сопровождаясь непроизвольными сокращениями мышц кисти руки и предплечья.

При 10-15 мА боль становится едва переносимой, а судороги мышц рук оказываются настолько значительными, что человек не в состоянии их преодолеть. В результате он не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть, не может отбросить от себя провод, т.е. он не в состоянии самостоятельно нарушить контакт с токоведущей частью и оказывается как бы прикованным к ней. Такой же эффект производят и токи большей величины. Все эти токи носят название неотпускающих, а наименьший из них - 10-15 мА при 50 Гц (и 50-80 мА при постоянном токе) называется порогом неотпускающих токов или пороговым неотпускающим током.

Ток 25-50 мА (50 Гц) воздействует на мышцы не только рук, но и туловища, в том числе и на мышцы грудной клетки, дыхательные движения которой сильно затрудняются. Длительное воздействие этого тока может вызвать прекращение дыхания, после чего спустя некоторое время наступает смерть от удушения.

Ток более 50 мА вплоть до 100 мА (при 50 Гц) вызывает более быстро нарушения работы легких и сердца. Однако в этом случае, как и при меньших токах, первым (по времени) поражаются легкие, а затем - сердце.

Ток от 100 мА до 5 А при 50 Гц и от 300 мА до 5 А при постоянном токе распространяет свое раздражающее действие на мышцу сердца, расположе­ную глубоко в груди. Это явление весьма опасно для жизни человека, поскольку спустя 1-2 сек. с начала прохождения тока через человека может наступить фибрилляция сердца. При этом прекращается кровообращение и поэтому в организме возникает недостаток кислорода, что в свою очередь приводит к прекращению дыхания, т.е. наступает смерть. Эти токи называются фибрилляционными, а наименьший из них - пороговым фибрилляционным током.

Токи более 5 А фибрилляцию сердца, как правило, не вызывают. При таких токах происходит немедленная остановка сердца, минуя состояние фибрилляции, а также паралич дыхания. В случае, если действие тока было кратковременным (до 1-2 сек.) и не вызвало повреждения сердца (в результате нагрева, ожога и т.п.), после отключения тока сердце, как правило, самостоятельно возобновляет нормальную деятельность. Дыхание при этом самостоятельно не восстановится, и требуется немедленная помощь пострадавшему в виде искусственного дыхания.

Какое влияние на исход поражения человека электрическим током оказывает длительность его прохождения через тело человека?

Длительность прохождения тока через тело человека оказывает существенное влияние на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого смертельного поражения.

Объясняется это рядом причин и, в частности, тем, что со временем увеличивается ток, проходящий через человека (за счет уменьшения сопротивления тела), и повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой для него фазой Т сердечного цикла (кардиоцикла).

Последнее обстоятельство заключается в следующем. Каждый цикл сердечной деятельности состоит из двух периодов: одного, называемого диастолой, когда желудочки сердца, находясь в расслабленном состоянии, заполняются кровью, и другого, именуемого систолой, когда сердце, сокращаясь, выталкивает кровь в артериальные сосуды (рис. 1, а). Кроме того, в этих пределах выделяются отдельные участки, соответствующие различным фазам деятельности сердца.


Рис. 1. К вопросу об опасности совпадения времени прохождения тока через сердца с фазой Т кардиоцикла: а - электрокардиограмма здорового человека (в схематизированном виде); б - общий характер зависимости опасности поражения током (т.е. вероятности возникновения фибрилляции сердца) от момента прохождения тока через сердце.

Чувствительность сердца к электрическому току не одинакова в разные фазы его деятельности. Наиболее уязвимым сердце оказывается в фазе Т, продолжительность которой (т.е. время, занимаемое зубцом Т в кардиограмме) составляет около 0,2 сек. Поэтому если во время фазы Т через сердце проходит ток, то, как правило, возникает фибрилляция сердца; если же время прохождения тока не совпадает с этой фазой, то вероятность возникновения фибрилляции резко уменьшается.

Общий характер рассматриваемой зависимости выражается кривой, приведенной на рис. 1, б.

Если принять, что для человека допустим в течение одной секунды ток 65 мА, то при иной длительности прохождения тока (в пределах 0,03±3 сек.) допустимый ток будет определяться выражением

где t - продолжительность прохождения тока, с.

Какую роль в исходе поражения человека электрическим током играет путь прохождения тока в теле пострадавшего?

Путь тока в теле пострадавшего играет существенную роль в исходе поражения. Так, если на пути тока оказываются жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг, опасность поражения весьма велика, поскольку ток воздействует непосредственно на эти органы. Когда ток проходит по иным путям, воздействие его на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным, благодаря чему вероятность тяжелого исхода резко снижается.

Кроме того, поскольку путь тока определяется местом прикосновения тела пострадавшего к токоведущим частям, влияние его на исход поражения проявляется еще и потому, что сопротивление кожи на разных участках тела различно.

Наиболее часто встречаются следующие пути тока в теле человека: рука-ноги, рука-рука и нога-нога.

Как на опасность поражения человека электрическим током влияет род тока и его частота?

Как показывает практика эксплуатации электроустановок, постоянный ток безопаснее переменного с частотой 50 Гц. Если сопоставить значения пороговых ощутимых токов (5-7 мА для постоянного и 0,6-1,5 мА для переменного тока 50 Гц), то окажется, что постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного.

Однако это справедливо лишь для напряжений до 250-300 В. При более высоких напряжениях опасность постоянного тока возрастает.

С увеличением частоты переменного тока полное сопротивление тела человека Zh уменьшается, что приводит к росту тока, проходящего через человека.

Отсюда можно сделать вывод, что увеличение частоты тока ведет к повышению опасности поражения человека током. Однако действительность показывает, что этот вывод справедлив в пределах частот от 0 до 50-60 Гц; дальнейшее же повышение частоты, несмотря на рост тока, проходящего через человека, сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450-500 кГц. Правда, эти токи сохраняют опасность ожогов как в случае возникновения электрической дуги, так и при прохождении их непосредственно через человека. Снижение опасности поражения током с ростом частоты становится практически заметным при 1000-2000 Гц.

Как на исход поражения электрическим током влияют индивидуальные свойства человека?

Индивидуальные свойства человека играют заметную роль в исходе поражения. Установлено, что физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары, нежели больные и слабые.

Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие рядом заболеваний, в первую очередь болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными болезнями и др.

Поэтому правила техники безопасности предусматривают отбор по состоянию здоровья персонала для обслуживания действующих электроустановок. Для этого производится медицинское освидетельствование лиц при поступлении на работу и периодически один раз в два года в соответствии со списком болезней и расстройств, препятствующих доступу к работе по обслуживанию действующих электроустановок. Правда, этот отбор преследует и другую цель - не допускать к обслуживанию электроустановок людей с недостатками здоровья, которые могут мешать их производственной работе или послужить причиной ошибочных действий, опасных для других лиц (неразличение цвета сигнала из-за порока зрения, невозможность подать четкую команду из-за болезни горла или заикания и т.п.).

Кроме того, правила техники безопасности разрешают допускать к обслуживанию электроустановок лишь людей взрослых (не моложе 18 лет), имеющих определенные знания в области электробезопасности, соответствующие объему и условиям выполняемых ими работ.