Tepelný účinok prúdu na ľudské telo spôsobuje. Vplyv elektrického prúdu na ľudské telo: vlastnosti a zaujímavé fakty
Elektrický prúd má na ľudský organizmus tepelný, elektrolytický a biologický účinok.
Tepelný účinok prúdu sa prejavuje popáleninami určitých častí tela, ako aj zahrievaním iných orgánov na vysoké teploty.
Elektrolytické pôsobenie prúdu sa prejavuje rozkladom organických kvapalín, čo spôsobuje výrazné narušenie ich fyzikálnych a chemické zloženie.
Biologický účinok prúdu sa prejavuje podráždením a excitáciou živých tkanív tela, ako aj porušením vnútorných bioelektrických procesov.
Druhy ľudského elektrického šoku
Existujú dva hlavné typy elektrického šoku pre človeka:
úrazy elektrickým prúdom a úrazy elektrickým prúdom.
Typy úrazov elektrickým prúdom: lokálne úrazy elektrickým prúdom (popáleniny, elektrické znaky, pokovovanie kože, mechanické poškodenie, elektroftalmia).
Zvlášť nebezpečné sú úrazy elektrickým prúdom vo forme popálenín. Elektrické popálenie sa objaví v mieste kontaktu ľudského tela s prúdovou časťou elektrickej inštalácie alebo elektrickým oblúkom. Elektrické popáleniny sa liečia oveľa ťažšie a pomalšie ako klasické tepelné popáleniny, sú sprevádzané náhlym krvácaním, nekrózou niektorých častí tela.
Metalizácia kože je prenikanie najmenších častíc kovu, ktorý sa roztavil pôsobením elektrického oblúka, do jej horných vrstiev. Obeť v mieste lézie pociťuje napätie kože z prítomnosti cudzieho telesa v nej a bolesť z popálenia v dôsledku horúceho kovu. Metalizácia sa pozoruje u približne 10 % obetí.
K mechanickému poškodeniu dochádza v dôsledku ostrých, kŕčovitých svalových kontrakcií pod vplyvom prúdu prechádzajúceho ľudským telom. V dôsledku toho môže dôjsť k prasknutiu kože, krvných ciev, nervového tkaniva, ako aj k dislokáciám kĺbov a zlomeninám kostí.
Elektroftalmia je zápal vonkajších membrán očí, ku ktorému dochádza v dôsledku vystavenia silnému prúdu ultrafialových lúčov, ktoré sú absorbované bunkami a spôsobujú v nich chemické zmeny. Takáto expozícia je možná v prítomnosti elektrického oblúka.
Elektrické znaky sú jasne definované škvrny sivej alebo svetložltej farby, okrúhleho alebo oválneho tvaru s priehlbinou v strede, niekedy vo forme škrabancov, modrín, bradavíc, krvácania na koži, mozoľov, niekedy pripomínajú tvar blesku . V zásade sú elektrické príznaky bezbolestné. Známky sa vyskytujú u 20 % postihnutých prúdom.
Dôsledky vplyvu elektrického prúdu na človeka. elektrický šok
- ide o excitáciu živých tkanív tela elektrickým prúdom, ktorý ním prechádza, sprevádzaný svalovými kontrakciami. Výsledok sa môže pohybovať od mierneho až po smrteľný.
Rozlišujte medzi klinickou a biologickou smrťou.
Klinická (alebo "imaginárna") - smrť je prechodný stav zo života do smrti, ktorý nastáva od okamihu, keď sa zastaví činnosť srdca a pľúc. Človeku v stave klinickej smrti chýbajú všetky známky života: nedýcha, nepracuje mu srdce, bolestivé podnety nevyvolávajú žiadne reakcie, očné zreničky sú prudko rozšírené a nereagujú na svetlo. V tomto období však život v tele ešte úplne nevymrel, pretože jeho tkanivá ešte nepodliehajú rozkladu a do určitej miery si zachovávajú životaschopnosť. Trvanie klinickej smrti je 4-6 minút, u zdravého človeka - 7-8 minút.
Príčiny smrti elektrickým prúdom
Fibrilácia srdca.
Príčinou smrti elektrickým prúdom môže byť zastavenie dýchania, zastavenie srdca a zásah elektrickým prúdom. Je tiež možné, aby všetky tri príčiny pôsobili súčasne.
Zastavenie srdca je výsledkom priameho účinku prúdu na srdcový sval, t.j. prechod prúdu v oblasti srdca alebo reflexne cez centrálnu nervový systém keď súčasná cesta leží mimo tohto regiónu. V oboch prípadoch môže dôjsť k zástave srdca alebo fibrilácii.
Fibrilácia srdca - chaotické multitemporálne kontrakcie vlákien srdcového svalu (fibrily), pri ktorých srdce nie je schopné poháňať krv cez cievy.
Zvláštna ťažká neuroreflexná reakcia tela na nadmerné podráždenie elektrickým prúdom, sprevádzaná hlbokými poruchami krvného obehu, dýchania a metabolizmu. Šokový stav trvá niekoľko desiatok minút až jeden deň. Potom môže dôjsť buď k smrti človeka v dôsledku úplného zániku životných funkcií, alebo k zotaveniu v dôsledku včasného aktívneho terapeutického zásahu.
Faktory ovplyvňujúce výsledok lézie
Výsledok vplyvu elektrického prúdu na osobu závisí od mnohých faktorov: od typu prúdu (striedavý alebo jednosmerný); so striedavým prúdom - na jeho frekvencii), hodnote prúdu (alebo napätia), dobe jeho toku, ako aj na fyzickom a mentálny stav osoba.
Najnebezpečnejšia pre človeka je s frekvenciou 50 - 500 Hz. Schopnosť samooslobodenia z prúdu tejto frekvencie je u väčšiny ľudí zachovaná pri veľmi malom prúde (do 10 mA), jednosmerný prúd je tiež nebezpečný, ale môžete sa ho zbaviť sami pomocou niekoľkých veľké hodnoty(do 20 - 25 mA). Prúd okolo 70 mikroampérov možno považovať za bezpečný.
Prúd prechádzajúci ľudským telom závisí od napätia elektrickej inštalácie a odporu všetkých prvkov obvodu, ktorými preteká, vrátane odporu ľudského tela. Elektrický odpor ľudského tela je súčtom odporu kože a odporu vnútorných tkanív. Najvyšší odpor má horná rohovitá vrstva kože, ktorej hrúbka je zlomok mm. Ak je pokožka suchá, nepoškodená, jej odolnosť je vysoká a pri napätí 10 V je to asi 100 000 ohmov. V prípade poškodenia tela sa jeho odpor zníži na 1000 ohmov alebo menej (napríklad ak je koža poškodená v mieste kontaktu s časťou nesúcou prúd). Čím vyššie je napätie, tým skôr je možný rozpad kože.
Aké napätie je "bezpečné"?
Každý pracovník si musí pevne zapamätať, že NEEXISTUJE BEZPEČNÉ NAPÄTIE a že sa nesmie dotýkať živých častí, bez ohľadu na to, pod akým napätím sú. Ak je potrebné pracovať na zariadeniach alebo v ich blízkosti, ktoré môžu byť pod napätím (kovové konštrukcie rozvádzača, skrinky zariadení a iné časti), mali by sa použiť ochranné prostriedky: uzemnenie, izolácia, izolačné nástroje.
Trvanie expozície je jedným z hlavných faktorov ovplyvňujúcich výsledok lézie. Čím kratší je expozičný čas (menej ako 1 sek), tým nižšia je pravdepodobnosť poškodenia.
Ak sú v dráhe prúdu životne dôležité orgány - srdce, pľúca, mozog, potom je nebezpečenstvo poranenia veľmi vysoké, keďže prúd pôsobí priamo na tieto orgány.
Ak prúd prechádza inými spôsobmi, potom jeho účinok na životne dôležité orgány môže byť len cez centrálny nervový systém. Pretože odolnosť pokožky rôznych oblastiach telo je odlišné, výsledok lézie závisí od miesta kontaktu so živými časťami. Najnebezpečnejší kontakt s aktívnymi (akupunktúrnymi) oblasťami. V ľudskom tele existuje veľa možných dráh prúdu, ktoré sa tiež nazývajú prúdové slučky. Vrecúška bežných (6 slučiek): ručné, pravá ruka- nohy, ľavá ruka- nohy, noha-noha, hlava - nohy, hlava - ruky.
Najnebezpečnejšie sú slučky hlava-ruka a hlava-noha, kedy môže prúd prechádzať cez mozog a miechu. Našťastie sú tieto slučky pomerne zriedkavé. Slučka medzi nohami vytvára takzvaný „krokový stres“.
Krokové napätie
Napätie medzi dvoma bodmi na zemskom povrchu, oddelenými od seba krokovou vzdialenosťou (0,7-0,8 m), v zóne šírenia skratových prúdov v okruhu do 20 m pri prerušení izolácie do zeme náhodne prerušeného elektrického vodiča sa nazýva krokové napätie. Krokové napätie bude mať najväčšiu hodnotu, keď sa človek priblíži k spadnutému drôtu, a najmenšiu - keď je od neho vo vzdialenosti 20 m alebo viac. Pri vystavení krokovému napätiu dochádza k mimovoľným kŕčovitým sťahom svalov nôh a následkom toho človek padá na zem. V tomto momente sa pôsobenie krokového napätia na osobu zastaví a nastáva iná, zložitejšia situácia: namiesto spodnej slučky sa v ľudskom tele vytvorí nová, nebezpečnejšia dráha prúdu, zvyčajne z rúk na nohy. a vzniká reálna hrozba smrteľného úrazu elektrickým prúdom. Ak sa dostanete pod krokové napätie, musíte opustiť nebezpečnú zónu s minimálnymi krokmi alebo skokmi na jednej nohe.
Náchylnosť človeka na elektrický prúd
Praxou sa zistilo, že celkom zdraví a fyzicky silní ľudia to znášajú ľahšie ako chorí a slabí.
Zvýšenú náchylnosť na elektrický prúd majú osoby trpiace množstvom ochorení, predovšetkým ochoreniami kože, kardiovaskulárneho systému, orgánov vnútornej sekrécie, pľúc, nervovými ochoreniami a pod.
Psychický stav človeka v momente porážky má ak nie väčší, tak aspoň taký význam pre výsledok porážky, ako odolnosť ľudského tela a jeho ďalšie fyzické údaje. Značný význam má napríklad „faktor pozornosti“, teda mentálna pripravenosť človeka na možné nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom. Faktom je, že neočakávané, dokonca aj pri relatívne malom napätí, často vedie k vážnym následkom; ak je človek pripravený na štrajk, t.j. ho čaká, stupeň nebezpečenstva sa prudko zníži.
Psychologická pripravenosť človeka
KVALIFIKÁCIA človeka ovplyvňuje aj výsledky prúdovej expozície: človek, ktorý je ďaleko od elektrotechniky, je v prípade pod napätím spravidla v ťažších podmienkach ako skúsený elektrikár. Nejde tu o „zvyk“ na elektrický prúd, pretože žiadny tréning nevytvára imunitu voči elektrickému prúdu v tele, ale o schopnosť správne posúdiť mieru vzniknutého nebezpečenstva a aplikovať racionálne metódy oslobodenie sa od pôsobenia prúdu.
Berúc do úvahy uvedené okolnosti, domáce bezpečnostné pravidlá ustanovujú povinnú lekársku prehliadku personálu, ktorý obsluhuje elektrické inštalácie, a to tak pri vstupe do práce, ako aj pravidelne raz za 2 roky. Pravda, toto vyšetrenie má aj ďalší cieľ – zabrániť osobám so zdravotným postihnutím v obsluhe elektrických inštalácií, ktoré môžu narúšať ich výrobnú prácu alebo spôsobovať chybné úkony nebezpečné pre ostatných (nerozlíšenie farebného signálu z dôvodu zrakového postihnutia, nemožnosť vydať jasný príkaz z -na boľavé hrdlo alebo koktanie a pod.).
Okrem toho, v súlade s právnymi predpismi o ochrane práce mladistvých, povoľujú pravidlá iba dospelým ľuďom (nie mladším ako 18 rokov), ktorí majú určité, odpovedajúce objemu a podmienkam práce, ktorú vykonávajú, povoliť službu existujúce elektrické inštalácie.
Obeť musí byť rýchlo oslobodená od účinkov prúdu.
Ak je dýchanie a pulz stabilné, obeť by mala byť pohodlne položená, rozopnuté oblečenie, odstránený opasok; je potrebné zabezpečiť úplný odpočinok a prístup čerstvý vzduch. Dýchanie a pulz by sa mali neustále monitorovať; dať čuchať čpavku, posypať vodou.
Ak postihnutý nedýcha alebo dýcha kŕčovito so vzlykmi, potom je potrebné poskytnúť mu umelé dýchanie.
Pri absencii pulzu u obete súčasne s umelým dýchaním je potrebné vykonať uzavretú (nepriamu) masáž srdca.
Vo všetkých prípadoch okamžite zavolajte lekára.
Mimovoľná konvulzívna kontrakcia svalov ruky je taká silná, že je takmer nemožné uvoľniť časť rúk obete, ktorá vedie prúd. Preto je potrebné rýchlo vypnúť elektroinštaláciu. Ak to nie je možné, obeť by mala byť oddelená od živej časti. Malo by sa pamätať na to, že dotyk s osobou, ktorá dostala energiu, môže byť pre samotného záchrancu nebezpečná. Preto sa nemôžete dotknúť jeho tela holými rukami.
Oddeliť obeť, ktorá spadla pod obvyklé sieťové napätie(220/380 V) mali by ste použiť suché lano, palicu, ťahať s oblečením, vlastných rúk izolovať dielektrickými rukavicami, šatkou, pogumovanou handričkou, postaviť sa na suchú dosku. Je povolené rezať alebo rezať drôty pomocou nástroja so suchou drevenou rukoväťou.
Na vyslobodenie obete, ktorá sa dostala pod napätie 1000 V., by ste si mali nasadiť len dielektrické rukavice a čižmy, ťahať dozadu pomocou činky alebo klieští určených na napájanie tejto inštalácie.
Umelé dýchanie
Umelé dýchanie „z úst do úst“, „z úst do nosa“.
Umelé dýchanie spočíva v tom, že ošetrovateľ vydýchne vzduch (viac ako 1 liter) z pľúc do pľúc obete. Tento vzduch obsahuje dostatok kyslíka na oživenie.
Pred začatím umelého dýchania je potrebné pripraviť dýchacie cesty. Ak sú ústa postihnutého zovreté, treba ich otvoriť vysunutím spodnej čeľuste, prípadne medzi stoličky vložiť plochý predmet a ním otvoriť čeľuste. Potom sa ústa obete rýchlo otvoria a zbavia sa hlienu, odstránia sa odnímateľné čeľuste. Potom sa hlava obete hodí dozadu, jedna ruka sa položí pod krk a druhá sa položí na čelo. Veľký a ukazovák zvierajú si nozdry, potom sa zhlboka nadýchnu, pritlačia ústa k otvoreným ústam obete priamo alebo cez vreckovku a prudko vydýchnu. V tomto prípade by sa mal zdvihnúť hrudník (a nie žalúdok) obete. K výdychu dôjde spontánne v dôsledku kolapsu hrudníka. Vykonajte 10-12 dychov za minútu.
Počas umelého dýchania je potrebné sledovať tvár obete: ak pohybuje perami, viečkami, robí dýchacie pohyby, musíte skontrolovať, či sám začne dýchať rovnomerne. V tomto prípade by sa malo umelé dýchanie prerušiť. Ak sa ukáže, že obeť nedýcha, okamžite sa obnoví umelé dýchanie.
Pri metóde z úst do nosa sa vzduch vháňa cez nos, zatiaľ čo ústa sú pevne uzavreté. Táto metóda sa používa, ak sú čeľuste zovreté tak, že sa nedajú otvoriť.
Nepriama masáž srdca
Na obnovenie práce srdca a krvného obehu sa vykonáva nepriama masáž srdca. Obeť je umiestnená na pevnom podklade (podlaha, lavica), zbavená tesného oblečenia. Opatrovateľ sa postaví na ľavú stranu obete a položí dlaň vystretej ruky na spodnú časť hrudníka a druhú priloží na prvú. Dôležité je správne určiť miesto tlaku – dva prsty nad koncom hrudnej kosti. Zachytenie hrudnej kosti by malo byť rýchle zatlačenie takou silou, aby sa posunulo o 4-5 cm s frekvenciou jedného tlaku za sekundu. Ak jedna osoba poskytuje asistenciu, potom sa vykonajú 2-3 údery a 14-15 tlakov, ak dva, potom 4-6 tlakov na jeden úder za 2 sekundy. Procedúru masáže srdca sa odporúča zveriť špeciálne vyškolenému pracovníkovi.
Pri náležitej pomoci sa u postihnutého objavia nasledujúce známky zotavenia: tvár sa zmení na ružovú, objaví sa plynulé spontánne dýchanie, zreničky sa stiahnu. Úzke zreničky naznačujú dostatočné zásobenie mozgu kyslíkom.
Predĺžená absencia pulzu so spontánnym dýchaním a úzkymi zreničkami naznačuje srdcovú fibriláciu. V týchto prípadoch je potrebné obete priebežne oživovať pred aj po pôrode do zdravotníckeho zariadenia alebo až do príchodu lekára. Aj krátkodobé (menej ako 1 min.) prerušenie pomoci pri záchrane môže mať nežiaduce následky.
Keď sa objavia prvé známky oživenia, vo vonkajšej masáži a umelom dýchaní by sa malo pokračovať ďalších 5-10 minút s načasovaním dychu na moment vlastného vdýchnutia.
Elektrický prúd je veľmi podobný toku vody, len namiesto toho, aby sa jeho molekuly pohybovali po rieke, nabité častice sa pohybujú pozdĺž vodiča.
Aby mohol telesom prechádzať elektrický prúd, musí sa stať súčasťou elektrického obvodu.
Jednosmerný a striedavý prúd
Stupeň škodlivého účinku elektrického prúdu na ľudské telo bude závisieť od jeho typu.
Ak prúd tečie iba jedným smerom, nazýva sa jednosmerný prúd (DC).
Ak prúd zmení smer, nazýva sa to striedavý prúd (AC). Striedavý prúd - Najlepšia cesta prenos elektrickej energie na veľké vzdialenosti.
Striedavý prúd s rovnakým napätím ako jednosmerný je nebezpečnejší a spôsobuje horšie následky. Pôsobenie elektrického prúdu na ľudské telo v tomto prípade môže spôsobiť účinok "zmrazenia svalov ruky." To znamená, že dôjde k takej silnej kontrakcii svalov (tetánia), ktorú človek nedokáže prekonať.
Spôsoby, ako zasiahnuť
Priamy kontakt s elektrinou nastane, keď sa niekto dotkne vodivej časti, napríklad holého drôtu. V súkromných domoch je to možné v zriedkavých prípadoch. K nepriamemu kontaktu dochádza pri interakcii s akoukoľvek technikou alebo elektrickým spotrebičom a v dôsledku poruchy alebo porušenia pravidiel skladovania a prevádzky môže dôjsť k šoku tela zariadenia.
Zábavný fakt: Prečo vtáky nikdy nedostanú elektrický prúd zo sedenia na kábloch?
Medzi perom a napájacím káblom totiž nie je rozdiel v napätí. Koniec koncov, nedotýka sa zeme, ako každý iný kábel. Preto sa napätie vtáka a kábla zhodujú. Ale ak sa náhle krídlo vtáka dotkne povedzme kovového vinutia na tyči, elektrický výboj na seba nenechá dlho čakať.
Nárazová sila a jej dôsledky
Stručne zvážte vplyv elektrického prúdu na ľudské telo:
| Effect |
|
| Nevnímané |
|
| Spôsobuje mravčenie |
|
| Malý šok. Nebolí to. Človek ľahko pustí zdroj prúdu. Nedobrovoľná reakcia môže viesť k nepriamemu zraneniu |
|
| 6-25 mA (samica) | Bolestivé šoky. Strata kontroly svalov |
| 9-30 mA (samec) | "Nevydaný" prúd. Osoba môže byť odhodená od zdroja energie. Silná mimovoľná reakcia môže viesť k neúmyselnému zraneniu |
| 50 až 150 mA | Silná bolesť. Zastavenie dýchania. Svalové reakcie. Možná smrť |
| Fibrilácia srdca. Poškodenie nervových zakončení. Pravdepodobná smrť |
|
| Zastavenie srdca, ťažké popáleniny. Smrť je najpravdepodobnejšia |
Keď prúd preteká telom, nervový systém zažije elektrický šok. Intenzita dopadu závisí najmä od sily prúdu, jeho dráhy telom, dĺžky kontaktu. V extrémnych prípadoch šok spôsobuje narušenie normálneho fungovania srdca a pľúc, čo vedie k bezvedomiu alebo smrti. Druhy pôsobenia elektrického prúdu na ľudský organizmus sú rozdelené podľa toho, aké komplikácie tento prúd telu spôsobil.
Elektrolýza
Všetko je tu jednoduché: elektrický šok prispeje k zmene chemického zloženia krvi a iných tekutín v tele. Čo ďalej ovplyvní fungovanie všetkých systémov ako celku. Ak jednosmerný prúd prechádza tkanivami tela niekoľko minút, začína ulcerácia. Takéto vredy, aj keď zvyčajne nie sú smrteľné, môžu byť bolestivé a dlho sa hoja.
popáleniny
Tepelný účinok elektrického prúdu na ľudský organizmus sa prejavuje vo forme popálenín. Keď elektrický prúd prechádza akoukoľvek látkou, ktorá má elektrický odpor, uvoľňuje sa teplo. Množstvo tepla závisí od rozptýleného výkonu.
Elektrické popáleniny sú často najpozoruhodnejšie v blízkosti miesta vstupu prúdu do tela, hoci vnútorné popáleniny sú celkom bežné a ak nie sú smrteľné, môžu spôsobiť dlhodobé a bolestivé zranenie.
svalové kŕče
Dráždivé a vzrušujúce živé tkanivá, elektrický výboj prichádza do svalu, sval sa začne neprirodzene a kŕčovito zmenšovať. V práci tela sú rôzne poruchy. Takto sa prejavuje biologický účinok elektrického prúdu na ľudský organizmus. Predĺžená mimovoľná svalová kontrakcia spôsobená vonkajším elektrickým stimulom má jeden neblahý následok, keď osoba, ktorá drží elektrický predmet, ho nemôže pustiť.
Zastavenie dýchania a srdca
Svaly medzi rebrami (medzirebrové svaly) sa musia opakovane sťahovať a uvoľňovať, aby človek mohol dýchať. Predĺžená kontrakcia týchto svalov teda môže narušiť dýchanie.
Srdce je svalový orgán, ktorý sa musí neustále sťahovať a relaxovať, aby mohol vykonávať svoju funkciu krvnej pumpy. Predĺžená kontrakcia srdcových svalov naruší tento proces a povedie k jeho zastaveniu.
ventrikulárnej fibrilácie
Komory sú komory zodpovedné za čerpanie krvi zo srdca. Keď dôjde k elektrickému šoku, svaly komôr budú podliehať nepravidelným, nekonzistentným zášklbom, v dôsledku čoho prestane fungovať funkcia „pumpovania“ v srdci. Tento faktor môže byť smrteľný, ak sa vo veľmi krátkom čase nekoriguje.
Fibrilácia komôr môže byť spôsobená veľmi malými elektrickými stimulmi. Stačí prúd 20 μA prechádzajúci priamo srdcom. Z tohto dôvodu je väčšina úmrtí spôsobená výskytom ventrikulárnej fibrilácie.
Prirodzené obranné faktory
Telo má vlastnú odolnosť voči pôsobeniu elektrického prúdu na ľudské telo vo forme kože. Závisí to však od mnohých faktorov: od časti tela (hrubšia alebo tenšia pokožka), vlhkosti pokožky a oblasti tela, ktorá je postihnutá. Suchá a mokrá pokožka je veľmi rôzne významy odpor, ale nie sú jediným aspektom, ktorý treba zvážiť pri riešení úrazu elektrickým prúdom. Zárezy a hlboké odreniny prispievajú k výraznému zníženiu odolnosti. Odolnosť pokožky bude samozrejme závisieť aj od výkonu prichádzajúceho prúdu. No predsa je veľa prípadov, keď človek v dôsledku vysokej odolnosti kože okrem nepríjemného úrazu elektrickým prúdom neutrpel ani jeden úraz elektrickým prúdom. Pôsobenie elektrického prúdu na ľudský organizmus neprinieslo žiadne nežiaduce následky.
Ako zabrániť úrazu elektrickým prúdom
Predchádzanie úrazom elektrickým prúdom, najmä v každodenný život, je predpokladom bezpečného života. Izolácia sa používa pre všetky časti pod prúdom. Káble sú napríklad izolované elektrické vodiče, čo umožňuje ich použitie bez rizika akéhokoľvek úrazu elektrickým prúdom a spínače svetiel, uzavreté v škatuliach, zabraňujú prístupu k živým častiam.
Existujú špeciálne nízkonapäťové zariadenia, ktoré poskytujú dodatočná ochrana pred zásahom elektrickým prúdom.
Môžu poskytnúť dodatočnú elektrickú bezpečnosť. Vplyv elektrického prúdu na ľudské telo bude v tomto prípade nulový. Toto zariadenie v prípade nechceného úniku v priebehu niekoľkých sekúnd vypne poškodený úsek elektrického vedenia alebo pokazený elektrospotrebič, čím človeka nielen ušetrí od príjmu prúdu, ale aj ochráni pred požiarom.
Difavtomat má okrem vyššie opísaných schopností aj ochranu proti preťaženiu a skratu.
Je dôležité zabezpečiť, aby všetky elektrické práce vykonávané v domácnosti vykonával kvalifikovaný elektrikár, ktorý má technické znalosti a skúsenosti na zaistenie bezpečnosti práce.
Sila elektriny v živých bytostiach
Elektrochemická energia vzniká v každej bunke každého živého organizmu. Nervový systém zvieraťa alebo človeka vysiela svoje signály prostredníctvom elektrochemických reakcií.
V modernej medicíne zohráva úlohu takmer každý elektrochemický proces a jeho technologická aplikácia.
Film o Frankensteinovi využíva špecifický účinok elektrického prúdu na ľudské telo. Sila elektriny sa transformuje mŕtvy muž do živého monštra. Hoci použitie elektriny v takomto kontexte stále nie je možné, na fungovanie nášho tela sú potrebné elektrochemické sily. Pochopenie týchto síl veľmi pomohlo rozvoju medicíny.
Pôsobenie elektrického prúdu: prvé experimenty
Od roku 1730, po experimentoch Stephena Graya s prenosom elektrického prúdu na diaľku, v priebehu nasledujúcich päťdesiatich rokov ďalší výskumníci zistili, že dotyk elektricky nabitej tyče môže spôsobiť stiahnutie svalov mŕtvych zvierat. Typický príklad vplyvu elektrického prúdu na biologický objekt je séria experimentov talianskeho lekára, fyzika a biológa Luigiho Galvaniho, ktorý je považovaný za jedného zo zakladateľov elektrochémie. Pri týchto pokusoch poslal elektrický prúd cez nervy do žabej nohy a to spôsobilo svalovú kontrakciu a pohyb končatiny.
Na konci devätnásteho storočia niektorí lekári začali skúmať vplyv elektrického prúdu na ľudské telo, nie však mŕtve, ale živé! To im umožnilo urobiť viac podrobné mapy svalového systému, ktoré boli predtým nedostupné.
Elektroliečba a triky
Počas osemnásteho a začiatku devätnásteho storočia sa elektrický prúd používal všade. Lekári, vedci a šarlatáni, nie vždy sa od seba odlišovali, používali elektrochemické výboje na liečbu akejkoľvek choroby, najmä paralýzy a ischias.
Zároveň sa objavili špecifické predstavenia, desivé a vedúce k divokej rozkoši. Ich podstatou bolo oživenie mŕtvoly. V tejto veci uspel Giovanni Aldini, ktorý pomocou elektrického prúdu „ožil“ mŕtveho: otvoril oči, pohol končatinami a vstal.
Aktuálne v modernej medicíne
Pôsobenie elektrického prúdu na ľudský organizmus možno okrem liečby (napríklad fyzioterapie) využiť aj na včasné odhalenie zdravotných problémov. Špeciálne zariadenia záznamy teraz menia prirodzenú elektrickú aktivitu tela na grafy, ktoré potom lekári používajú na analýzu abnormalít. Lekári teraz diagnostikujú abnormality srdca pomocou elektrokardiogramov (EKG), poruchy mozgu pomocou elektroencefalogramov (EEG) a stratu funkcie nervov pomocou elektromyogramov (EMG).
Život vďaka elektrickému prúdu
Jedným z dramatickejších spôsobov využitia elektriny je defibrilácia, ktorá sa vo filmoch niekedy zobrazuje ako „naštartovanie“ srdca, ktoré už prestalo fungovať.
Skutočne, spustenie krátkeho výbuchu významného rozsahu môže niekedy (ale veľmi zriedkavo) reštartovať srdce. Častejšie sa však na korekciu arytmie a obnovenie jej normálneho stavu používajú defibrilátory. Moderné automatizované externé defibrilátory dokážu zaznamenávať elektrickú aktivitu srdca, detegovať komorovú fibriláciu a na základe týchto faktorov potom vypočítať množstvo prúdu potrebného pre pacienta. Na mnohých verejných miestach sú dnes defibrilátory, takže elektrický prúd a jeho účinok na ľudský organizmus v tomto prípade zabráni úmrtiam spôsobeným dysfunkciou srdca.
Treba spomenúť aj umelé kardiostimulátory, ktoré kontrolujú sťahy srdca. Tieto zariadenia sa implantujú pod kožu alebo pod svaly hrudníka pacienta a prenášajú impulzy elektrického prúdu približne 3 V cez elektródu a srdcový sval. To stimuluje normálny srdcový rytmus. Moderné kardiostimulátory môžu vydržať až 14 rokov, kým ich bude potrebné vymeniť.
Pôsobenie elektrického prúdu na ľudský organizmus sa stalo samozrejmosťou, a to nielen v medicíne, ale aj vo fyzioterapii.
Elektrický prúd má na človeka tepelný, elektrolytický, biologický a mechanický účinok.
Termálne aktuálny vplyv prejavuje sa popáleninami jednotlivých častí tela, zahrievaním orgánov na vysokú teplotu, čo v nich vyvoláva výrazné funkčné poruchy.
elektrolytický vplyv na rozklad rôznych telesných tekutín (voda, krv, lymfa) na ióny, čo má za následok porušenie ich fyzikálno-chemického zloženia a vlastností.
biologické pôsobenie prúdu sa prejavuje vo forme podráždenia a excitácie telesných tkanív, konvulzívnych kontrakcií svalov, ako aj porušení vnútorných biologických procesov.
Mechanický expozícia vedie k stratifikácii, prasknutiu telesných tkanív.
Pôsobenie elektrického prúdu na človeka vedie k zraneniam alebo smrti ľudí.
Úrazy elektrickým prúdom sa delia na celkové (elektrické výboje) a lokálne úrazy elektrickým prúdom (obr. 2.26).
Najnebezpečnejšie sú úrazy elektrickým prúdom.
elektrický šok- ide o excitáciu živých tkanív elektrickým prúdom prechádzajúcim cez osobu, sprevádzaný kŕčovitými svalovými kontrakciami; v závislosti od výsledku nárazu prúdu sa rozlišujú štyri stupne elektrických šokov:
I - konvulzívna svalová kontrakcia bez straty vedomia;
II - konvulzívna svalová kontrakcia so stratou vedomia, ale so zachovaným dýchaním a funkciou srdca;
III - strata vedomia a zhoršená srdcová aktivita alebo dýchanie (alebo oboje);
IV - klinická smrť, teda nedostatok dýchania a krvného obehu.
Okrem zástavy srdca a zástavy dýchania môže byť príčinou smrti elektrický šok -ťažká neuroreflexná reakcia organizmu na silné podráždenie elektrickým prúdom. Šokový stav trvá niekoľko desiatok minút až jeden deň, po ktorom môže následkom intenzívnych terapeutických opatrení nastať smrť alebo zotavenie.
Ryža. 2.26. Klasifikácia úrazov elektrickým prúdom
Lokálne úrazy elektrickým prúdom sú miestne porušenia integrity telesných tkanív. Miestne elektrické šoky zahŕňajú:
- elektrické popálenie — stane sa prúdom a oblúkom; spálenie prúdu je spojené s prechodom prúdu cez ľudské telo a je dôsledkom premeny elektrickej energie na tepelnú energiu (spravidla sa vyskytuje pri relatívne nízkych napätiach elektrickej siete); pri vysokom napätí elektrickej siete medzi prúdovým vodičom a ľudským telom môže vzniknúť elektrický oblúk, dôjde k silnejšiemu popáleniu - popáleniu oblúkom, pretože elektrický oblúk má veľmi vysokú teplotu - nad 3500 ° C;
- elektrické značky- škvrny šedej alebo bledožltej farby na povrchu ľudskej kože, vytvorené v mieste kontaktu s prúdovým vodičom; značky majú spravidla okrúhly alebo oválny tvar s rozmermi 1-5 mm; toto zranenie nepredstavuje vážne nebezpečenstvo a je celkom
rýchlo prechádza;
- pokovovanie kože — prenikanie najmenších častíc kovu do horných vrstiev kože, roztavených pôsobením elektrického oblúka; v závislosti od miesta lézie môže byť zranenie veľmi bolestivé, po čase sa postihnutá koža odlupuje; poškodenie očí môže mať za následok zhoršenie alebo dokonca stratu zraku;
- elektroftalmia - zápal vonkajších membrán očí pod pôsobením prúdu ultrafialových lúčov emitovaných elektrickým oblúkom; z tohto dôvodu sa nemôžete pozerať na zvárací oblúk; zranenie je sprevádzané silnou bolesťou a bolesťou v očiach, dočasnou stratou zraku, so silnou léziou, liečba môže byť náročná a zdĺhavá; je nemožné pozerať sa na elektrický oblúk bez špeciálnych okuliarov alebo masiek;
- mechanické poškodenie vznikajú ako dôsledok prudkých kŕčovitých sťahov svalov pod vplyvom prúdu prechádzajúceho človekom, s mimovoľnými svalovými kontrakciami, môže dôjsť k prasknutiu kože, ciev, ako aj k vykĺbeniu kĺbov, natrhnutiu väzov až zlomeninám kostí ; okrem toho pri vystrašení a šoku môže človek spadnúť z výšky a zraniť sa.
Ako vidíte, elektrický prúd je veľmi nebezpečný a manipulácia s ním si vyžaduje veľkú opatrnosť a znalosť elektrických bezpečnostných opatrení.
Parametre, ktoré určujú závažnosť úrazu elektrickým prúdom(obr. 2.27). Hlavnými faktormi, ktoré určujú stupeň elektrického šoku, sú: sila prúdu pretekajúceho človekom, frekvencia prúdu, doba expozície a dráha toku prúdu ľudským telom.
Súčasná sila. Tok striedavého prúdu s priemyselnou frekvenciou (50 Hz), široko používaný v priemysle a každodennom živote, človek začína pociťovať pri prúdovej sile 0,6 ... 1,5 mA (mA - miliampér sa rovná 0,001 A). Tento prúd sa nazýva prahový citlivý prúd.
Veľké prúdy spôsobujú človeku bolesť, ktorá sa zvyšuje so zvyšujúcim sa prúdom. Napríklad pri prúde 3 ... 5 mA pociťuje dráždivý účinok prúdu celá ruka, pri 8 ... 10 mA - ostrá bolesť pokrýva celú ruku a je sprevádzaná kŕčovitými kontrakciami svaly ruky a predlaktia.
Pri 10 ... 15 mA sa kŕče svalov paže stávajú takými silnými, že ich človek nemôže prekonať a oslobodiť sa od vodiča prúdu. Tento prúd sa nazýva prahový nespúšťací prúd.
 |
Pri prúde 25 ... 50 mA dochádza k poruchám vo fungovaní pľúc a srdca, pri dlhšom vystavení takému prúdu môže dôjsť k zástave srdca a zastaveniu dýchania.
Ryža. 2.27. Parametre, ktoré určujú závažnosť úrazu elektrickým prúdom
Počnúc hodnotou 100 mA tok prúdu človekom spôsobuje fibrilácia srdiečka- konvulzívne nerytmické kontrakcie srdca; srdce prestane fungovať ako pumpa, ktorá pumpuje krv. Tento prúd sa nazýva prahový fibrilačný prúd. Prúd väčší ako 5A spôsobuje okamžitú zástavu srdca, čím sa obchádza stav fibrilácie.
Aktuálna frekvencia. Najnebezpečnejší priemyselný frekvenčný prúd je 50 Hz. Jednosmerný prúd a prúd vysokých frekvencií sú menej nebezpečné a prahové hodnoty sú vyššie.
Takže pre jednosmerný prúd:
Prahový vnímateľný prúd — 5...7 mA;
Prahový nespúšťací prúd — 50...80 mA;
Fibrilačný prúd - 300 mA.
 |
dráha toku prúdu. Nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom závisí od cesty prúdu cez ľudské telo, pretože táto dráha určuje podiel celkového prúdu, ktorý prechádza srdcom. Najnebezpečnejšia cesta je „pravá ruka-noha“ (pravá ruka najčastejšie pracuje s človekom). Potom, podľa stupňa zníženia nebezpečenstva, idú: „ľavá ruka-noha“, „ruka-ruka“, „no-gi-nohy“. Na obr. 2.28 zobrazené možné spôsoby prúd cez osobu.
Ryža. 2.28. Typické prúdové cesty v ľudskom tele: 1 — ruka-ruka; 2 - pravá ruka-nohy; 3 - ľavá ruka-nohy; 4 — pravá ruka-pravá noha; 5 - pravá ruka-ľavá noha; 6 - ľavá ruka-ľavá noha; 7 - ľavá ruka-pravá noha; 8 — obe ruky, obe nohy; 9 — noha-noha; 10 - hlava-ruky; 11 — hlava-nohy; 12 — hlava-pravá ruka: 13 - hlava-ľavá ruka; 14 — hlava-pravá noha; 15 - hlava-ľavá noha
Čas vystavenia elektrickému prúdu.Čím dlhšie človekom prúd preteká, tým je nebezpečnejší. Keď človekom preteká elektrický prúd v mieste kontaktu s vodičom, horná vrstva kože (epidermis) sa rýchlo zničí, elektrický odpor tela sa zníži, prúd sa zvýši a negatívna akcia elektrický prúd sa zhoršuje. Navyše časom negatívne účinky prúdu na organizmus narastajú (hromadia sa).
Rozhodujúcu úlohu pri škodlivom účinku prúdu zohráva veľkosť sily elektrického prúdu, prúdiacim ľudským telom. Elektrický prúd vzniká pri vytvorení uzavretého elektrického obvodu, v ktorom je zahrnutý človek. Podľa Ohmovho zákona sa sila elektrického prúdu / rovná elektrickému napätiu ty delené odporom elektrického obvodu R:1 = U/R.
Teda čím väčšie napätie, tým väčší a nebezpečnejší je elektrický prúd. Čím väčší je elektrický odpor obvodu, tým nižší je prúd a nebezpečenstvo poranenia človeka.
Odolnosť obvodu rovná súčtu odporov všetkých sekcií, ktoré tvoria obvod (vodiče, podlahy, topánky atď.). Celkový elektrický odpor nevyhnutne zahŕňa odpor ľudského tela.
Elektrický odpor ľudského tela so suchou, čistou a nepoškodenou pokožkou sa môže meniť v pomerne širokom rozmedzí - od 3 do 100 kOhm (1 kOhm \u003d 1000 Ohm) a niekedy aj viac. Hlavným prínosom k elektrickému odporu človeka je vonkajšia vrstva kože - epidermis zložený z mŕtvych buniek. Odpor vnútorných tkanív tela nie je veľký - iba 300 ... 500 ohmov.
Preto pri jemnej, vlhkej a spotenej pokožke alebo pri poškodení epidermy (odreniny, rany) môže byť elektrický odpor tela veľmi malý. Osoba s takouto pokožkou je najviac ohrozená elektrickým prúdom. Dievčatá majú jemnejšiu pokožku a tenkú vrstvu epidermis ako chlapci; u mužov s mozolnatými rukami môže elektrický odpor tela dosiahnuť veľmi veľké množstvá a zníži sa nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom. Pri výpočtoch elektrickej bezpečnosti sa odpor ľudského tela zvyčajne považuje za 1000 ohmov.
Elektrický izolačný odpor prúdových vodičov, ak nie je poškodený, je spravidla 100 a viac kiloohmov.
Elektrický odpor topánok a základne (podlahy) závisí od materiálu, z ktorého je vyrobená základňa a podošva topánky, a ich stavu - suché alebo mokré (mokré). Napríklad suchá podošva vyrobená z kože má odpor asi 100 kOhm, mokrá podrážka - 0,5 kOhm; z gumy, respektíve 500 a 1,5 kOhm. Suchá asfaltová podlaha má odpor asi 2000 kOhm, mokrá - 0,8 kOhm; betón 2000 a 0,1 kOhm; drevené - 30 a 0,3 kOhm; zem - 20 a 0,3 kOhm; z keramických dlaždíc - 25 a 0,3 kOhm. Ako môžete vidieť, s mokrou alebo mokrou pôdou a topánkami sa elektrické nebezpečenstvo výrazne zvyšuje.
Preto pri používaní elektriny vo vlhkom počasí, najmä na vode, je potrebné dbať na zvýšenú opatrnosť a zvýšiť elektrickú bezpečnosť.
Na osvetlenie, domáce elektrické spotrebiče, veľké množstvo spotrebičov a zariadení vo výrobe sa spravidla používa napätie 220 V. Existujú elektrické siete pre 380, 660 a viac voltov; v mnohých technických zariadeniach sa používajú napätia v desiatkach a stovkách tisíc voltov. Takéto technické zariadenia predstavujú mimoriadne vysoké nebezpečenstvo. Ale aj oveľa nižšie napätia (220, 36 a dokonca 12 V) môžu byť nebezpečné v závislosti od podmienok a elektrického odporu obvodu. R..
Významný vplyv na výsledok úrazu pri úrazoch elektrickým prúdom má individuálnych charakteristík osoba.
Povaha dopadu prúdu (tabuľky) závisí od hmotnosti človeka a jeho fyzického stavu. Zdraví a fyzicky silní ľudia ľahšie znášajú elektrické šoky. Zvýšená náchylnosť na elektrický prúd bola zaznamenaná u ľudí trpiacich chorobami kože, kardiovaskulárneho systému, orgánov vnútornej sekrécie, nervových atď.
Tab. Povaha vplyvu prúdu
| Prúd prechádzajúci ľudským telom, mA | AC (50 Hz) prúd | D.C |
| 0,5 -1,5 | Nástup pocitov: mierne svrbenie, brnenie kože | Nie je cítiť |
| 2-4 | Pocit sa rozširuje na zápästie; mierne uvoľňuje svaly | Nie je cítiť |
| 5-7 | Bolesť sa zintenzívňuje v celej ruke; kŕče; mierna bolesť v celej ruke až po predlaktie | Začiatok pocitov: slabé zahrievanie kože pod elektródami |
| 8-10 | Prudké bolesti a kŕče v celej ruke, vrátane predlaktia. Ruky sa ťažko snímajú z elektród | Zvýšený pocit zahrievania pokožky |
| 10 - 15 | Ťažko znesiteľné bolesti v celej ruke. Z elektro-dov sa ruky nedajú odtrhnúť. S predĺžením trvania toku prúdu sa | Výrazné zahrievanie pod elektródami a v priľahlej oblasti kože |
| 20-25 | Silné bolesti. Ruky sú okamžite paralyzované, nie je možné ich odtrhnúť od elektród. Dýchanie je ťažké | Pocit vnútorného zahrievania, mierne stiahnutie svalov rúk |
| 25 -50 | Veľmi silná bolesť v rukách a hrudníku. Dýchanie je mimoriadne ťažké. Pri dlhšej expozícii môže dôjsť k zástave dýchania alebo oslabeniu srdcovej aktivity so stratou vedomia. | Silné teplo, bolesť a kŕče v rukách. Silná bolesť nastáva, keď sú ruky odstránené z elektród |
| 50-80 | Dýchanie je po niekoľkých sekundách paralyzované, práca srdca je narušená. Dlhodobá expozícia môže spôsobiť srdcovú fibriláciu | Veľmi pevný povrch a vnútorné vyhrievanie. Silná bolesť v ruke a hrudníku. Ruky sa nedajú odtrhnúť od elektród kvôli silnej bolesti pri odtrhnutí |
| 80-100 | Fibrilácia srdca po 2-3 s; po niekoľkých sekundách - zastavte dýchanie | Rovnaká akcia vyjadrená výraznejšie. Pri dlhšom pôsobení zástava dýchania |
| Rovnaká akcia za kratší čas | Fibrilácia srdca po 2-3 s; po niekoľkých sekundách sa dýchanie zastaví | |
| cez 5000 | Fibrilácia srdca sa nevyskytuje; môže byť dočasne zastavený počas toku prúdu. Keď prúd preteká niekoľko sekúnd, dochádza k vážnym popáleninám a deštrukcii tkaniva |
Ľudia, ktorí majú nadmerné potenie, sú náchylnejší na účinky elektrického prúdu. Zvýšená teplota prostredie a vysoká vlhkosť nie jediný dôvod vysoké potenie, intenzívne potenie sa často pozoruje pri autonómnych poruchách nervového systému, ako aj v dôsledku strachu, vzrušenia.
V stave vybudenia nervovej sústavy, depresie, únavy, intoxikácie a po nej sú ľudia citlivejší na prúdiaci prúd.
Maximálne prípustné kontaktné napätia a prúdy pre osobu je GOST 12.1.038-82 * (tabuľka 2.14) zavedený pri núdzovej prevádzke elektrických inštalácií priamy prúd frekvencia 50 a 400 Hz. Pre striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz je prípustná hodnota dotykového napätia 2 V a sila prúdu je 0,3 mA, pre prúd s frekvenciou 400 Hz, respektíve 2 V a 0,4 mA; pre jednosmerný prúd - 8 V a 1 mA. Uvedené údaje sú uvedené pre trvanie súčasnej expozície nie viac ako 10 minút denne.
Tabuľka 2.14. V konečnom dôsledku prijateľné úrovne napätie a prúd
| Typ prúdu | Normalizovaná hodnota | Maximálne prípustné úrovne, nie viac, s trvaním aktuálnej expozície U a, c | |||||||||||
| 0,01...0,08 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0.7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | St. 1.0 | ||
| Variabilné, 50 Hz | U a, b ja a, mA | 36 6 | |||||||||||
| Variabilné, 400 Hz | U a, b ja a, mA | 36 8 | |||||||||||
| Neustále | U a, b ja a, mA | 40 15 |
Analýza schém zapojenia osoby do elektrického obvodu
Keďže odpor elektrického obvodu R Pretože veľkosť elektrického prúdu prechádzajúceho osobou výrazne závisí, závažnosť lézie je do značnej miery určená schémou zaradenia osoby do okruhu. Obvody vytvorené pri kontakte osoby s vodičom obvodov závisia od typu použitého systému napájania.
Najbežnejšie elektrické siete, v ktorých je neutrálny vodič uzemnený, to znamená, že je skratovaný vodičom k zemi. Dotyk nulového vodiča nie je pre človeka prakticky nebezpečný, nebezpečný je iba fázový vodič. Je však ťažké zistiť, ktorý z dvoch drôtov je nula - vyzerajú rovnako. Môžete to zistiť pomocou špeciálneho zariadenia - fázového determinátora.
Na konkrétnych príkladoch zvážime možné schémy zapojenia osoby do elektrického obvodu pri dotyku vodičov.
Dvojfázové zaradenie do okruhu. Najzriedkavejšie, ale zároveň najnebezpečnejšie, je dotyk človeka s dvoma fázovými vodičmi alebo s nimi spojenými prúdovými vodičmi (obr. 2.29).
V tomto prípade bude osoba pod pôsobením lineárneho napätia. Prúd bude prechádzať človekom pozdĺž cesty „ruka-ruka“, t.j. odpor obvodu bude zahŕňať iba odpor tela (ja).
 |
 |
| a) |
Ryža. 2.29. Dvojfázové zaradenie do obvodu: a— izolovaný neutrálny; b- uzemnený neutrál
Ak vezmeme odpor tela pri 1 kOhm a elektrickú sieť s napätím 380/220 V, potom sa sila prúdu prechádzajúceho osobou bude rovnať
ja h = U l / R h= 380 V / 1000 Ohm = 0,38 A = 380 mA.
Toto je smrteľný prúd. Závažnosť úrazu elektrickým prúdom či dokonca života človeka bude závisieť predovšetkým od toho, ako rýchlo sa zbaví kontaktu s prúdovým vodičom (preruší elektrický obvod), pretože čas expozície je v tomto prípade rozhodujúci.
Oveľa častejšie sa vyskytujú prípady, keď sa človek jednou rukou dostane do kontaktu s fázovým vodičom alebo časťou zariadenia, prístroja, ktorý je k nemu náhodne alebo úmyselne elektricky pripojený. Nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom v tomto prípade závisí od typu elektrickej siete (uzemnená alebo izolovaná neutrálna).
Jednofázové pripojenie k okruhu v sieti s uzemneným neutrálom(obr. 2.30). V tomto prípade prúd prechádza cez osobu pozdĺž cesty „ruka-nohy“ alebo „ruka-ruka“ a osoba bude pod fázovým napätím.
V prvom prípade bude odpor obvodu určený odporom ľudského tela (R h, topánky (R alebo 6), dôvodov (Roc), na ktorom človek stojí, neutrálny uzemňovací odpor ( R n) a človekom pretečie prúd
I h \u003d Uf / (Rh + Rob + R°C + Rn).
Neutrálny odpor R H je malý a v porovnaní s odpormi iných obvodov ho možno zanedbať. Na posúdenie veľkosti prúdu pretekajúceho človekom odoberieme sieťové napätie 380/220 V. Ak má človek obutú izolačnú suchú obuv (koža, guma), stojí na suchom drevenom iole, odpor obvod bude veľký a sila prúdu podľa Ohmovho zákona je malá.
Napríklad odpor podlahy je 30 kOhm, kožené topánky 100 kOhm, odpor človeka je 1 kOhm. Prúd prechádzajúci človekom
ja h \u003d 220 V / (30 000 + 100 000 + 1 000) Ohm \u003d \u003d 0,00168 A \u003d 1,68 mA.
Tento prúd je blízko prahového vnímateľného prúdu. Človek pocíti tok prúdu, zastaví prácu, odstráni poruchu.
Ak človek stojí na vlhkej zemi s vlhkými topánkami alebo bosý, telom preteká prúd.
Ja H\u003d 220 V / (3000 + 1000) Ohm \u003d 0,055 A \u003d 55 mA.
Tento prúd môže spôsobiť poškodenie pľúc a srdca a pri dlhšej expozícii smrť.
Ak človek stojí na mokrej pôde v suchých a neporušených gumákoch, telom prechádza prúd
ja h \u003d 220 V / (500 000 + 1 000) Ohm \u003d 0,0004 A \u003d 0,4 mA.
Človek možno ani nepocíti vplyv takéhoto prúdu. Avšak aj malá prasklina alebo prepichnutie v podrážke topánky môže drasticky znížiť odolnosť gumenej podrážky a ohroziť prácu.
Pred začatím prác na elektrických zariadeniach (najmä na tých, ktoré neboli dlhší čas v prevádzke) je potrebné ich dôkladne skontrolovať, či nedošlo k poškodeniu izolácie. Elektrické prístroje je potrebné očistiť od prachu a ak sú mokré, vysušiť. Vlhké elektrické zariadenia sa nesmú prevádzkovať! Elektrické náradie, spotrebiče, zariadenia sa najlepšie skladujú v igelitky aby sa do nich nedostal prach alebo vlhkosť. Musíte pracovať v obuvi. Ak máte pochybnosti o spoľahlivosti elektrického zariadenia, musíte hrať na istotu - položte si pod nohy suchú drevenú podlahu alebo gumenú podložku. Môžete použiť gumené rukavice.
 |
 |
Ryža. 2.30. Jednofázový kontakt v sieti s uzemneným neutrálom: a- normálny režim prevádzky; b - núdzová prevádzka (poškodená druhá fáza)
Druhá dráha toku prúdu nastáva, keď sa osoba dostane druhou rukou do kontaktu s elektricky vodivými predmetmi spojenými so zemou (uzemnené teleso stroja, kovová alebo železobetónová konštrukcia budovy, mokrá drevená stena, vodovodné potrubie, vykurovacia batéria a pod.). V tomto prípade prúd tečie pozdĺž cesty najmenšieho elektrického odporu. Tieto predmety sú prakticky skratované so zemou, ich elektrický odpor je veľmi malý. Preto sa odpor obvodu rovná odporu tela a cez osobu preteká prúd
ja h = U F / R H= 220 V / 1000 Ohm = 0,22 A = 220 mA.
Toto množstvo prúdu je smrteľné.
Pri práci s elektrickými zariadeniami sa druhou rukou nedotýkajte predmetov, ktoré môžu byť elektricky spojené so zemou. Práca vo vlhkých priestoroch, za prítomnosti dobre vodivých predmetov spojených so zemou v blízkosti človeka, predstavuje mimoriadne vysoké nebezpečenstvo a vyžaduje dodržiavanie zvýšených opatrení elektrickej bezpečnosti.
V núdzovom režime (obr. 2.30, b) keď sa ukáže, že jedna z fáz siete (druhá fáza siete, odlišná od fázy, ktorej sa osoba dotkla) je skratovaná k zemi, napätie sa prerozdelí a napätie zdravých fáz sa líši od fázy napätie siete. Dotknutím sa pracovnej fázy sa človek dostane pod napätie, ktoré je väčšie ako fázové napätie, ale menšie ako lineárne. Preto pre akúkoľvek cestu toku prúdu je tento prípad nebezpečnejší.
Jednofázové zaradenie do obvodu v sieti s izolovaným neutrálom(obr. 2.31). Vo výrobe sa na napájanie silových elektrických inštalácií používajú trojvodičové elektrické siete s izolovaným neutrálom. V takýchto sieťach neexistuje štvrtý uzemnený neutrálny vodič a existujú iba tri fázové vodiče. V tomto diagrame obdĺžniky podmienečne zobrazujú elektrické odpory. d A, d c, d s izolácia vodičov každej fázy a kapacity C A, C B, C C každá fáza vzhľadom k zemi. Pre zjednodušenie analýzy berieme r A \u003d r B \u003d r c \u003d r, l C A= C£ = Cc = C
 |
| b) |
Ryža. 2.31. Jednofázový kontakt v sieti s izolovaným neutrálom: a - normálna operácia; b- núdzová prevádzka (poškodená druhá fáza)
Ak sa osoba dotkne jedného z drôtov alebo akéhokoľvek predmetu, ktorý je k nemu elektricky pripojený, prúd pretečie cez osobu, topánky, základňu a cez izoláciu a kapacitu drôtov potečie do ďalších dvoch drôtov. Vzniká tak uzavretý elektrický obvod, v ktorom je na rozdiel od predtým uvažovaných prípadov zahrnutý fázový izolačný odpor. Keďže elektrický odpor dobrej izolácie je desiatky a stovky kiloohmov, celkový elektrický odpor obvodu je oveľa väčší ako odpor obvodu vytvoreného v sieti s uzemneným neutrálnym vodičom. To znamená, že prúd cez osobu v takejto sieti bude menší a dotyk jednej z fáz siete s izolovaným neutrálom je bezpečnejší.
Prúd cez osobu je v tomto prípade určený nasledujúcim vzorcom:
kde R ich \u003d R h + R asi + R os- elektrický odpor ľudského obvodu, ω = 2π f- kruhová frekvencia prúdu, rad / s (pre priemyselný frekvenčný prúd f= 50 Hz, teda ω = 100π).
Ak je kapacita fáz malá (to je prípad nerozšírených nadzemných sietí), môžete C ≈ 0. Potom výraz pre veľkosť prúdu cez osobu bude mať tvar:
Napríklad, ak je odpor podlahy 30 kOhm, kožené topánky 100 kOhm, odpor osoby je 1 kOhm a fázový izolačný odpor je 300 kOhm, prúd, ktorý prechádza osobou (pre 380/220 V sieť) sa bude rovnať
ja h= 3? 220 V / Ohm = = 0,00095 A = 0,95 mA.
Človek možno ani necíti taký prúd..
Aj keď neberieme do úvahy odpor ľudského obvodu (osoba stojí na mokrej zemi vo vlhkých topánkach), prúd prechádzajúci cez osobu bude bezpečný:
ja h = 3? 220 V / 300 000 ohmov = 0,0022 A = 2,2 mA.
Dobrá izolácia fáz je teda zárukou bezpečnosti. Pri rozsiahlych elektrických sieťach to však nie je ľahké dosiahnuť. Pre rozšírené a rozvetvené siete s Vysoké číslo spotrebitelia, izolačný odpor je malý a nebezpečenstvo sa zvyšuje.
Pri rozšírených elektrických sieťach, najmä káblových vedeniach, nemožno zanedbať fázovú kapacitu (С≠0). Dokonca aj s veľmi dobrou fázovou izoláciou (r=∞), prúd bude prechádzať osobou cez kapacitu fáz a jeho hodnota bude určená vzorcom:
ja h = 
Rozšírené elektrické obvody priemyselných podnikov s vysokou kapacitou sú teda vysoko nebezpečné, dokonca aj pri dobrej izolácii fáz.
Ak je izolácia ktorejkoľvek fázy porušená, dotyk siete s izolovaným neutrálom sa stáva nebezpečnejším ako sieť s uzemneným neutrálnym vodičom. V núdzovom režime prevádzky (obr. 2.31, b) prúd prechádzajúci cez osobu, ktorá sa dotkla prevádzkyschopnej fázy, potečie cez obvod zemnej poruchy do núdzovej fázy a jeho hodnota bude určená vzorcom:
ja h = U l / (R ich + R h).
Od zatváracieho odporu R núdzová fáza na zemi je zvyčajne malá, potom bude osoba pod lineárnym napätím a odpor výsledného obvodu sa bude rovnať odporu ľudského obvodu R, čo je veľmi nebezpečné.
Z týchto dôvodov a tiež z dôvodu jednoduchosti použitia (možnosť získania napätí 220 a 380 V) sa najviac používajú štvorvodičové siete s uzemneným neutrálnym vodičom pre napätie 380/220 V.
Zvažovali sme ďaleko od všetkých možných schém elektrických sietí a dotykových možností. Vo výrobe sa môžete stretnúť so zložitejšími schémami napájania, ktoré sú pod oveľa vyšším napätím, a preto sú nebezpečnejšie. Hlavné závery a odporúčania na zaistenie bezpečnosti sú však takmer rovnaké.
Elektrická energia uľahčuje život nám všetkým. Teraz je človek obklopený len obrovským počtom zariadení pracujúcich z elektrickej siete.
Tento zdroj energie je však pre človeka nebezpečný, presnejšie nebezpečný je jeden z jeho parametrov – sila prúdu.
Napätie a frekvencia prúdu, nebezpečné alebo nie?
Jeho napätie a frekvencia sú oveľa bezpečnejšie ako prúd.
Napríklad zapaľovacia cievka automobilu na výstupe generuje energetický impulz s napätím 20-24 000 V, ale vzhľadom na veľmi nízku intenzitu prúdu nie je takýto impulz pre človeka nebezpečný, maximum, ktoré spôsobí, je nepríjemný pocit.
Ale ak by sila prúdu v pulze cievky bola oveľa väčšia, tento pulz by bol pre človeka smrteľný. Preto sa hovorí, že „zabíja prúd“.
Jeho vplyv na ľudský organizmus závisí od mnohých parametrov a v prvom rade je to sila prúdu a jeho typ (konštantný, premenlivý).
Taktiež vplyv závisí od času kontaktu osoby so zdrojom elektriny.
Náchylnosť človeka k expozícii, jeho fyzické a emocionálny stav.
Ak jedna osoba prakticky necíti pôsobenie prúdu určitej sily, potom druhá už túto hodnotu cíti, a to silne.
Dôležitá je aj dráha prechodu elektrického výboja cez telo.
Najnebezpečnejšia je cesta cez centrálny nervový systém, dýchacie orgány a srdce.
Vplyv prúdu rôznej veľkosti na telo
Minimálna hodnota sily prúdu, ktorú človek vníma, je 1 mA. Ale opäť táto hodnota závisí od náchylnosti.
So zvýšením tohto parametra sa objavia nepríjemné pocity bolesti, svaly sa začnú mimovoľne sťahovať.
Do 12-15 mA sa sila prúdu nazýva odpojiteľná. Osoba je schopná nezávisle prerušiť kontakt so zdrojom, hoci keď sa parameter blíži k špecifikovaným hodnotám, je čoraz ťažšie prerušiť kontakt.
Nad 15 mA sa prúd považuje za neprerušiteľný, osoba nie je schopná prerušiť kontakt sama, je potrebná pomoc tretej strany.
Keď sa parameter zvýši na 25 mA, svaly v mieste kontaktu sú úplne paralyzované a to je sprevádzané veľmi silnou bolesťou a dýchanie sa pre človeka stáva ťažšie.
Prúd do 50 mA je okrem veľmi silných bolestí a svalovej paralýzy sprevádzaný paralýzou dýchania a poklesom srdcovej činnosti, človek stráca vedomie.
Hodnota prúdu do 80 mA vedie k paralýze dýchania v priebehu niekoľkých sekúnd expozície, pri dlhšom kontakte je možná srdcová fibrilácia.
100 mA veľmi rýchlo vedie k fibrilácii a následne k srdcovej paralýze.
Prúd 5A okamžite vedie k paralýze dýchania, srdce sa zastaví na čas, keď sa človek dotkne zdroja, v kontaktnom bode sa vytvoria popáleniny.
Typy nárazov
Existuje niekoľko druhov účinkov, ktoré môže mať elektrický prúd na ľudské telo.
Termálne.
Prvým typom je tepelná expozícia. Pri takejto expozícii sa na koži objavia popáleniny, môže to mať vplyv na tkanivá, prehriatie ciev a narušenie orgánov pozdĺž súčasnej dráhy.
Chemický.
Druhým je chemický účinok. Je sprevádzaný výskytom elektrolýzy tekutín vo vnútri človeka, dochádza k štiepeniu krvi a lymfy, čo vedie k zmene ich fyzikálneho a chemického zloženia.
Mechanický.
Tretí efekt je mechanický. S ním dochádza k prasknutiu ľudských tkanív, môžu sa objaviť trhliny v kostiach.
Biologické.
Posledný typ vplyvu je biologický. Náraz prúdu vedie ku kŕčom svalov a orgánov, narušeniu činnosti orgánov až k úplnému zastaveniu ich fungovania.
Druhy úrazov elektrickým prúdom
Elektrické poranenia, ktoré môžu spôsobiť elektrický prúd v tele, sa delia na vonkajšie a vnútorné.
Existuje niekoľko vonkajších úrazov elektrickým prúdom. Najbežnejšou bylinkou je popálenina. Väčšina úrazov elektrickým prúdom má za následok popáleniny.
Existujú však aj iné typy elektrických zariadení:
- Znaky - majú oválny tvar a objavujú sa na koži vo forme bledožltých alebo šedých škvŕn. Keďže koža v mieste kontaktu po expozícii odumiera, príznaky nie sú bolestivé, oblasť pokožky trochu stvrdne a nakoniec zmizne;
- Metalizácia je prenos kovových častíc drôtu na pokožku v dôsledku elektrického oblúka, ktorý sa objaví medzi drôtom a ľudskou pokožkou. Oblasť kože, kde došlo k metalizácii, je bolestivá, postihnutá oblasť nadobúda kovový odtieň;
- Oftalmia je účinok ultrafialových lúčov elektrického oblúka na membránu oka, čo spôsobuje jej zápal. Sprevádzané objavením sa po chvíli silnej bolesti v očiach, slzenia. Časom nepohodlie prejsť;
- Mechanické poškodenie - pri vystavení vznikajúce svalové kŕče môžu viesť k prasknutiu tkanív, ciev, kože.
Vnútorné zranenia pri údere sú spôsobené zásahom elektrickým prúdom.
Keď prechádza prúd vnútorné orgány, dochádza k excitácii ich tkanív, čo je sprevádzané poruchou.
Elektrický šok je najviac nebezpečný pohľad poraziť.
Stupne vplyvu prúdu na telo
Vplyv elektrického prúdu na ľudské telo má určitú klasifikáciu, ktorá je rozdelená na 4 stupne.
Prvý stupeň- zásah zdroja elektriny s nízkou prúdovou silou na človeka, pri ktorom dochádza k mimovoľnej svalovej kontrakcii, ale človek je pri vedomí.
Druhý stupeň- zdroj elektriny má priemernú silu prúdu, sprevádzaná svalovou kontrakciou, človek stráca vedomie, ale dýchanie a pulz sú prítomné.
Tretí stupeň- kontakt osoby so zdrojom energie s vysokou prúdovou silou, v dôsledku ktorej dochádza k paralýze dýchacích orgánov a chýba, a je tiež narušená práca srdca.
štvrtého stupňa- zásah elektrickým prúdom na človeka s veľmi vysokou prúdovou silou, pri ktorom chýba dýchanie a práca srdca, nastáva klinická smrť.
Bezpečnosť
Aby sa predišlo možnému úrazu elektrickým prúdom pre osobu, existuje niekoľko pravidiel predpísaných v pokynoch na bezpečnosť a ochranu práce.
Práca s elektrickými spotrebičmi by sa preto mala vykonávať iba s nástrojmi s chránenými rukoväťami, ktoré neprechádzajú prúdom.
Opravy elektrických spotrebičov by sa mali vykonávať až po ich odpojení od napájania a vytiahnutí zástrčky zo zásuvky.
Oprava elektrických sietí by sa mala vykonať po výpadku prúdu. Súčasne sú na spínačoch, ktoré boli bez napätia, zavesené príslušné značky.
Pri práci s výkonnými zariadeniami sa dodatočne používajú dielektrické rohože, topánky, rukavice.
A pre deti existujú špeciálne pravidlá elektrickej bezpečnosti.
Pomoc v prípade zranenia
Ak je osoba pod vplyvom elektrického prúdu, prijíma sa množstvo určitých opatrení.
Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je prerušiť kontakt osoby so zdrojom. Dá sa to dosiahnuť odpojením siete alebo zariadenia, s ktorým došlo ku kontaktu.
Ak to nie je možné, musíte osobu odtiahnuť od zdroja, zatiaľ čo sa nemôžete dotknúť tela, musíte ju ťahať za oblečenie.
Ak v dôsledku svalovej paralýzy ruka obete stlačí drôt so zdrojom, mali by ste najskôr drôt prerezať ostrým predmetom s nevodivou rukoväťou, napríklad sekerou so suchou drevenou rukoväťou.
Po prerušení kontaktu je potrebné poskytnúť prvú pomoc. Ak je človek pri vedomí, musí mu poskytnúť pohodlnú polohu na odpočinok.
V prípade straty vedomia, ale so zachovaním dýchania, mu poskytnite pohodlnú polohu, odoberte obojok, aby ste zabezpečili prúdenie vzduchu, použite amoniak uviesť do života.
Čítaj viac:.
Vplyv elektrického prúdu na ľudské telo. Faktory ovplyvňujúce riziko úrazu elektrickým prúdom.
Elektrický prúd prechádza telom a vytvára 3 typy účinkov: tepelné, elektrolytické a biologické.
Termálne pôsobenie sa prejavuje popáleninami vonkajších a vnútorných častí tela, zahrievaním ciev a krvi a pod., čo v nich spôsobuje vážne funkčné poruchy.
elektrolytický- pri rozklade krvi a iných organických tekutín, čo spôsobuje výrazné narušenie ich fyzikálno-chemického zloženia a tkaniva ako celku.
biologickéúčinok sa prejavuje podráždením a excitáciou živých tkanív tela, ktoré môže byť sprevádzané nedobrovoľnými kŕčovitými svalovými kontrakciami vrátane svalov srdca a pľúc. V tomto prípade sa v tele môžu vyskytnúť rôzne poruchy vrátane mechanického poškodenia tkanív, ako aj porušenia a dokonca úplného zastavenia činnosti dýchacích a obehových orgánov.
Existujú dva hlavné typy poškodenia tela: úraz elektrickým prúdom a úraz elektrickým prúdom.
úraz elektrickým prúdom- sú to jasne vyjadrené lokálne porušenia integrity telesných tkanív spôsobené vystavením elektrickému prúdu alebo elektrickému oblúku. Zvyčajne ide o povrchové poranenia, to znamená lézie kože a niekedy aj iných mäkkých tkanív, ako aj väzov a kostí. Elektrické popálenie- najčastejší úraz elektrickým prúdom: popáleniny sa vyskytujú u väčšiny obetí elektrického prúdu 3 milý popáleniny: prúd alebo kontakt vznikajúci pri prechode prúdu priamo cez ľudské telo; oblúk v dôsledku dopadu elektrického oblúka na ľudské telo, ale bez prechodu prúdu cez ľudské telo; zmiešané, vyplývajúce z pôsobenia oboch týchto faktorov súčasne, teda pôsobenia elektrického oblúka a prechodu prúdu ľudským telom.
elektrický šok- ide o excitáciu živých tkanív elektrickým prúdom prechádzajúcim telom, sprevádzané mimovoľnými kŕčovitými kontrakciami svalov. V závislosti od výsledku negatívneho vplyvu prúdu na telo možno elektrické šoky podmienečne rozdeliť do nasledujúcich štyroch stupňov:
1) konvulzívna svalová kontrakcia bez straty vedomia;
2) konvulzívna svalová kontrakcia so stratou vedomia, ale so zachovaným dýchaním a funkciou srdca;
3) strata vedomia a zhoršená srdcová aktivita alebo dýchanie (alebo oboje);
4) klinická smrť, to znamená absencia dýchania a krvného obehu.
Prevencia úrazov elektrickým prúdom spočíva v dodržiavaní stanovených pravidiel a bezpečnostných opatrení pri prevádzke, inštalácii a opravách
elektroinštalácie. Aby sa predišlo chronickému úrazu elektrickým prúdom, ku ktorému môže dôjsť v dôsledku dlhodobého vystavenia elektrickým poliam generovaným v blízkosti dostatočne výkonných vysokofrekvenčných a ultravysokofrekvenčných generátorov, používa sa tienenie generátorov, špeciálne ochranné obleky a systematický lekársky dohľad nad tými, ktorí pracujú v týchto podmienkach. .
Rizikové faktory pre telo: svalové kŕče, ľudia nemôžu uvoľniť ruky; fibrilácia (srdcové svaly sa chaoticky sťahujú. Pri 50 Hz - zástava srdca), vplyv na mozg. Rizikové faktory: nižšie atmosferický tlak, uzavreté miestnosti kvôli nízkemu parciálnemu tlaku kyslíka.
Faktory ovplyvňujúce závažnosť úrazu elektrickým prúdom:
Vystavenie elektrickému prúdu môže spôsobiť mimoriadne nebezpečné poruchy srdcového rytmu, ventrikulárnu fibriláciu, zastavenie dýchania, popáleniny a smrť. Závažnosť poranenia závisí od:
sila prúdu; odolnosť tkaniva voči prechodu elektrického prúdu; typ prúdu (striedavý, jednosmerný); aktuálna frekvencia a trvanie expozície.
