БЖД Электробезопасность

1.

Зарубина Р.В.
Лекция
Действие электрического
тока на организм человека

2.

Электрический ток, проходя через организм
человека, оказывает
биологическое,
электрохимическое,
тепловое,
механическое действие.

3.

Биологическое действие тока проявляется в
раздражении и возбуждении тканей и
органов.
Вследствие этого наблюдаются судороги
скелетных мышц, которые могут привести к
остановке дыхания, отрывным переломам и
вывихам конечностей, спазмам голосовых
связок.
Электролитическое действие тока
проявляется в электролизе (разложении)
жидкостей, в том числе и крови, а также
существенно изменяет функциональное
состояние клеток.

4.

Тепловое действие электрического тока
приводит к ожогам кожного покрова, а также
гибели подлежащих тканей, вплоть до
обугливания.
Механическое действие тока проявляется в
расслоении тканей и даже отрывах частей
тела.
Электротравмы:
местные — 20 %
общие (электрические удары) — 25 %
смешанные (местные электротравмы и
электрические удары одновременно) — 55 %

5.

6.

Местные электротравмы — четко выраженные
местные нарушения тканей организма, чаще
всего это поверхностные повреждения, т. е.
повреждения кожного покрова, иногда мягких
тканей, а также суставных сумок и костей.
Местные электротравмы излечиваются, и
работоспособность человека восстанавливается
полностью или частично.
Виды местных электротравм:
электрические ожоги,
электрические знаки,
металлизация кожи,
электроофтальмия,
механические повреждения.

7.

Наиболее распространенные электротравмы —
электрические ожоги.
Они составляют 60-65 %, причем около 1/3 их
сопровождаются другими электротравмами.
Различают ожоги: токовый (контактный) и
дуговой.
Контактные ожоги, т. е. поражения тканей в
местах входа, выхода и на пути движения
электротока, возникают в результате контакта
человека с токоведущей частью.
Эти ожоги возникают при эксплуатации
электроустановок относительно небольшого
напряжения (не выше 1—2 кВ), они сравнительно
легкие.

8.

Дуговой ожог обусловлен воздействием
электрической дуги, создающей высокую
температуру.
Дуговой ожог возникает при работе в
электроустановках различных напряжений, часто
является следствием случайных коротких
замыканий в установках выше 1000 В и до 10 кВ
или ошибочных операций персонала.
Поражение возникает от пламени электрической
дуги или загоревшейся от нее одежды.
Могут быть также комбинированные поражения
(контактный ожог и термический ожог от
пламени электрической дуги или загоревшейся
одежды, электроожог в сочетании с различными
механическими повреждениями, электроожог
одновременно с термическим ожогом и
механической травмой).

9.

Электрические знаки представляют собой четко
очерченные пятна серого или бледно-желтого
цвета на поверхности кожи человека,
подвергнувшегося действию тока. Знаки имеют
круглую или овальную форму с углублением в
центре.
Они бывают в виде царапин, небольших ран или
ушибов, бородавок, кровоизлияний в коже и
мозолей. Иногда их форма соответствует форме
токоведущей части, к которой прикоснулся
пострадавший, а также напоминает форму молнии.
Металлизация кожи — проникновение в ее
верхние слои частичек металла, расплавившегося
под действием электрической дуги.
Это возможно при коротких замыканиях,
отключениях разъединителей и рубильников под
нагрузкой и т. п.

10.

Металлизация кожи — пораженный участок
кожи имеет шероховатую поверхность, окраска
которой определяется цветом соединений
металла, попавшего на кожу: зеленая — при
контакте с медью, серая — с алюминием, синезеленая — с латунью, желто-серая — со свинцом.
Металлизация кожи наблюдается примерно у 10
% пострадавших.
Электроофтальмия — воспаление наружных
оболочек глаз в результате воздействия мощного
потока ультрафиолетовых лучей, вызывающих в
клетках организма химические изменения.
Электроофтальмия возникает сравнительно
редко (у 1—2 % пострадавших), чаще всего при
проведении электросварочных работ.

11.

Механические повреждения возникают в
результате резких, непроизвольных, судорожных
сокращений мышц под действием тока, проходящего
через тело человека.
При этом возможны разрывы кожи, кровеносных
сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и
переломы костей. Механические повреждения —
серьезные травмы; лечение их длительное. Они
происходят сравнительно редко.
Электрический удар — это возбуждение тканей
организма проходящим через него электрическим
током, сопровождающееся сокращением мышц.
При этом исход воздействия тока на организм может
быть различен — от легкого, едва ощутимого
судорожного сокращения мышц пальцев руки до
прекращения работы сердца или легких, т. е. до
смертельного поражения.

12.

13.

Степени электрического удара:
I — судорожное сокращение мышц без потери
сознания;
II — судорожное сокращение мышц с потерей
сознания, но сохранившимся дыханием и работой
сердца;
III — потеря сознания и нарушение сердечной
деятельности или дыхания (либо того и другого
вместе);
TV — клиническая смерть, т. е. отсутствие дыхания
и кровообращения

14.

Опасность воздействия электрического тока
на человека зависит от сопротивления
организма человека и приложенного к нему
напряжения, силы тока, длительности его
воздействия, пути прохождения, рода и частоты
тока, индивидуальных свойств пострадавшего и
других факторов.
Сопротивление тела человека зависит от пола и
возраста людей: у женщин это сопротивление
меньше, чем у мужчин; у детей меньше, чем у
взрослых; у молодых людей меньше, чем у
пожилых.
Это объясняется толщиной и степенью
огрубления верхнего слоя кожи.

15.

На электрическое сопротивление влияют также
род и частота его.
При частотах 10—20 кГц верхний слой кожи
практически утрачивает сопротивление
электрическому току.
Электрическое сопротивление уязвимых
участков тела к действию электрического тока
(акупунктурные зоны (область лица, ладони и
др.) площадью 2—3 мм2) всегда меньше
электрического сопротивления зон, лежащих
вне их.

16.

Наиболее характерные цепи тока через человека:
рука — ноги, рука — рука, рука — туловище
(соответственно 56,7; 12,2 и 9,8 % травм).
Более опасными считаются цепи тока, при которых
вовлекаются обе руки — обе ноги, левая рука —
ноги, рука — рука и голова — ноги.
Наименее опасен ток, проходящий по цепи нога —
нога, однако при этом, в случае падения человека,
возникает новая цепь тока —рука — ноги.
Постоянный ток примерно в 4 - 5 раз безопаснее
переменного тока частотой 50 Гц. Однако это
характерно для относительно небольших
напряжений (до 250—300 В). При более высоких
напряжениях опасность постоянного тока
возрастает.

17.

Ощутимый ток:
0.5-1.5 мА – переменном токе (лёгкое
покалывание)
5-7 мА – постоянном токе (ощущение нагрева)
Неотпускающий ток:
10-15 мА – переменном токе
50-80 мА – постоянном токе
Фибрилляционный ток:
100мА-5А – переменном токе
300мА-5А – постоянном токе

18.

19. ПОРАЖАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Верно лишь отчасти, что чем выше напряжение
электрического тока, тем он опаснее. Поражение
постоянным током свыше 10 000 тысяч В вызывает
несовместимые с жизнью повреждения: разрывы
внутренних органов, кровотечение, ожоги вплоть до
обугливания тканей, переломы костей и отрывы
конечностей.
Однако, смертельное поражение возможно и от
напряжения 127 - 220 В, но уже переменного тока в
бытовой сети.
В то же время переменный ток напряжением 1500 В,
но очень высокой частоты (свыше 10 000 кГц) оказывает
лечебное воздействие, и его широко применяют в
медицинской практике как токи УВЧ.

20.

ХАРАКТЕР ПОВРЕЖДЕНИЙ ПРИ ПОРАЖЕНИИ:
1.током
бытового напряжения 380 В - электрические
метки в виде маленьких кратеров на коже, иногда
внезапная остановка сердца.
2.током
напряжения до 1000 В - судороги, спазм
дыхательной мускулатуры, отек мозга, внезапная
остановка сердца.
3.током напряжения свыше 10 000 В - электрические
ожоги и обугливание тканей, разрыв полых органов,
опасные кровотечения, переломы костей и отрывы
конечностей.
Опасность
поражения
зависит
и
от
электрической петли прохождения тока по телу.
вида

21.

Опасность поражения зависит и от вида электрической
петли прохождения тока по телу.
При его прохождении по верхней петле (от руки к руке)
смертельные исходы гораздо чаще, чем при прохождении по
нижней петле (от ноги к ноге).
ЗАПОМНИ! Наиболее опасна та петля тока, путь которой
лежит через сердце.
Принято считать, что при одинаковом
переменный ток опаснее постоянного.
напряжении
Напряжение в обычной электрической сети, казалось бы,
никогда не сможет вызвать смертельные повреждения.
Но, тем не менее, контакт с бытовым электричеством
очень часто приводит к внезапной остановке сердца.
ЗАПОМНИ! Основная причина смерти при поражении
бытовым электричеством фибрилляция желудочков сердца.

22.

Чтобы понять причину фибрилляции желудочков,
вспомним, что мышечная масса сердца - миокард, состоит
из отдельных нервно-мышечных волокон (миоцитов),
каждое из которых способно к самостоятельному
возбуждению и сокращению.
Одновременное сокращение миоцитов происходит
благодаря командам синусового узла. СИНУСОВЫЙ УЗЕЛ крошечный кусочек нервной ткани, расположенный в правом
предсердии, не имеющий никакого отношения к геометрии.
Математическим
названием
он
обязан
своему
местонахождению в маленькой пазухе между верхней и
нижней полыми венами (лат. Sinus - пазуха), откуда он
заставляет биться сердце в определенном ритме.
По сути дела, синусовый узел является ВОДИТЕЛЕМ
РИТМА, т.к. своими импульсами он задает сердечный ритм
частотой 60 - 90 сокращений в минуту.

23.

Этот ритм, получивший название СИНУСОВЫЙ,
регистрируется на электрокардиограмме (ЭКГ) в виде
маленького закругленного зубчика Р. отражающего
возбуждение и сокращение предсердий.

24.

Вслед за зубцом Р следует целый комплекс зубцов Q, R, S,
соответствующих сокращению желудочков. За ними наступает
длительная пауза отдыха или расслабления миокарда в виде
прямой линии, а затем все повторяется сначала.
Нормальная ЭКГ представляет собой чередование
комплексов зубцов, показывающих сокращение сердца
(СИСТОЛУ), и отрезков прямой линии полного расслабления
миокарда (ДИАСТОЛУ).
ПРИЧИНЫ ФИБРИЛЛЯЦИИ ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА
Гармонию работы нашего сердца в одно мгновение может
разрушить даже небольшой электрический импульс, если он
пришелся на финальную часть сердечного сокращения. На
ЭКГ это опасное место приходится на нисходящее колено
зубца R. В этот момент, который длится не более 0,02
секунды, сердце наиболее уязвимо для любого внезапного
раздражителя.

25.

ЗАПОМНИ! Сильный удар кулаком по грудине или
импульс шока могут моментально нарушить руководящее
воздействие синусового узла на миоциты.
Вместо слаженного сокращения миокарда желудочков
начинаются разрозненные и хаотичные подергивания его
отдельных волокон.
Наступает ФИБРИЛЛЯЦИЯ ЖЕЛУДОЧКОВ (лат. Fibrilla волоконце). Потерявшие способность к сокращению
желудочки перестают выбрасывать кровь в аорту. Сердце
остановится. Наступит клиническая смерть.
Изолиния

26.

Однако ЭКГ еще в течение нескольких минут
регистрирует подергивания отдельных миоцитов в виде
пилообразной кривой со множеством остроконечных, не
похожих друг на друга зубчиков.
Причем в первые 1 - 2 минуты они имеют достаточно
большую амплитуду. В последующие 3-4 минуты, по мере
накопления в миокарде продуктов обмены и распада,
амплитуда зубцов фибрилляции постепенно уменьшится и в
конце концов перейдет в бесконечную прямую линию.
ЧТО МОЖЕТ СПРОВОЦИРОВАТЬ ВНЕЗАПНУЮ ОСТАНОВКУ
СЕРДЦА (ФИБРИЛЛЯЦИЮ ЖЕЛУДОЧКОВ)
внезапный удар в грудь или верхнюю часть живота.
поражение электрическим током.
утопление в морской воде (из-за резкого нарушения
электролитного состава крови).

27.

НАИБОЛЕЕ ЧАСТЫЕ ПРИЧИНЫ СМЕРТИ ПРИ ПОРАЖЕНИИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ:
внезапная остановка сердца (фибрилляция желудочков) - 80 %.
отек головного мозга - 15 %.
спазм дыхательной мускулатуры и асфиксия (удушение) - 4 %.
повреждение внутренних органов, кровотечение и ожоги - 1%.
Миллионы людей попадают под действие бытового
электричества, но только единицы становятся его жертвами.
Какой же мизерной степенью вероятности должно обладать
такое роковое стечение обстоятельств! Мало того, что петля
электрического тока должна пройти через сердце, так еще и
удар должен прийтись на ЗАПРЕТНУЮ ЗОНУ - нисходящее
колено зубца R .
ЗАПОМНИ! Дотронуться мокрыми руками до оголенных
проводов - лишний раз сыграть с судьбой в русскую рулетку.

28.

ПОНЯТИЕ О ДЕФИБРИЛЛЯЦИИ
Принцип ее действия достаточно прост: сердце, находящееся в
состоянии фибрилляции, подвергают удару постоянного тока
колоссального напряжения (5000 10 000 В).
Такой мощный разряд в прямом смысле слова "ошарашит"
вышедшие из-под контроля миоциты. И если еще мгновение назад
они не обращали ни малейшего внимания на призывы синусового
узла к порядку, игнорируя его постукивания дирижерской палочкой,
то разряд тока произведет эффект удара дубиной, который заставит
их вздрогнуть и на несколько секунд замереть от испуга. А затем, как
бы очнувшись миоциты вновь приступят к слаженной работе. Сердце
вновь начнет нормально биться.
Трудно найти больший парадокс - для оживления используют то
же средство, что вызвало смерть. То, что натворил переменный ток
низкого напряжения, можно устранить с помощью мощного разряда
тока высокого напряжения. С этой целью. применяют специальный
аппарат - ДЕФИБРИЛЛЯТОР.

29.

Однако разряд дефибриллятора не всегда бывает эффективен.
Иногда сердце гак и не удается "завести". Объясняется это далеко
зашедшими процессами остановленного кровообращения.
ЗАПОМНИ! По истечении 4 минут остановившееся сердце уже
невозможно заставить биться даже с помощью самого совершенного
дефибриллятора.
Если нет такого аппарата, в первые секунды после остановки
сердца удар кулаком по грудине (ПРЕКАРДИАЛЬНЫЙ УДАР) может
оказаться спасительным. При этом вначале надо убедиться в
отсутствии пульса на сонной артерии.
Резкое сотрясение остановившегося сердца произведет эффект
дефибрилляции.
ЗАПОМНИ! Чем раньше нанесен прекардиальный удар - тем
больше шансов на спасение. Удар по грудине может с одинаковым
успехом как спасти, так и убить!

30.

Характер воздействия тока зависит от массы
человека и его физического состояния
Здоровые и физически крепкие люди легче
переносят электрические удары.
Повышенная восприимчивость к электрическому
току отмечена у лиц, страдающих болезнями
кожи, сердечно-сосудистой системы, органов
внутренней секреции, нервными и др.
Более уязвимы к воздействию электрического
тока люди, имеющие повышенную потливость.

31.

Меры защиты от поражения электрическим током:
1) изоляция токоведущих частей;
2) защитные оболочки
(принцип действия основан на
покрытии токоведущих частей приспособлениями,
обеспечивающими полную защиту от прикосновения);
З) защитные ограждения (корпуса оборудования);
4) безопасное расположение токоведущих частей;
5) изоляция рабочего места;
6) малое напряжение (не более 42 В);
7) электрическое размещение сетей (сильно
разветвлённые сети с большой ёмкостью и малым
сопротивлением изоляции разделяют на ряд небольших
сетей такого же напряжения, которые будут обладать
незначительной ёмкостью и высоким сопротивлением
изоляциии);

32.

8) защитное отключение (система защиты,
обеспечивающая автоматическое отключение
электроустановки при возникновении в ней
опасности поражения электрическим током);
9) защитное зануление (преднамеренное
электрическое соединение с нулевым защитным
проводом металлических нетоковедущих частей,
которые могут оказаться под напряжением.
10) Защитное заземление (преднамеренное
электрическое соединение с землёй или её
эквивалентом металлических нетоковедущих частей,
которые могут оказаться под напряжением
вследствие замыкания на корпус и по другим
причинам).

33.

Спасибо за внимание!