Действие электрического тока на организм человека. Лекция 7

1.

Действие электрического тока на организм человека

2.

Учебные вопросы:
1. Физическое и биологическое представление об
электротравме.
2. Основные факторы, влияющие на исход поражения
электрическим током.

3.

Литература:
1.ПМБЭ-85 стр.3-10, 166-168.
2.Бухаров А.И., Петунин В.В. Основы безопасной эксплуатации
электроустановок: М.: В.И. 1989 г. стр. 21-34.
3.Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках М.:
Энергия 1979 г. стр.5-53.
4.Система стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.006-76
Электробезопасность. Термины и определения.

4.

1.Физическое и биологическое представление об электротравме.

5.

Анализ травматизма показывает, что при эксплуатации ЭУ до 1кВ
происходит 76,4% электротравм, а остальные 23,6% - при эксплуатации
ЭУ выше 1кВ.

6.

55,9% - произошло из-за непосредственного соприкосновения людей с
ТВЧ из-за пренебрежения мерами ЭБ.
44,5% прикосновений обусловлены ошибочной подачей U к месту
работы.
3,5% - в процессе производства работ.
22,8% - при прикосновении к металлическим частям, оказавшимся под
U из-за повреждения изоляции.
99,5 % – при отсутствии или неисправности заземления (зануления)
ЭУ.
54,5% - при эксплуатации ПТО, прикосновение стрелы крана к ЛЭП.
70% - при работе с переносными электроприемниками из-за
отсутствия изоляции и отсутствия их заземления.
54% - при замене электрических ламп.

7.

Наиболее частыми нарушениями ПМБЭ являются:
- слабый контроль за соблюдением правил допуска к работам на ЭУ;
- допуск к самостоятельной работе на ЭУ без соответствующей
подготовки;
- низкое качество инструктажей по ПМБЭ и при допуске к работе;
- нарушение последовательности и объема проведения ТО и обеспечения
безопасности работ на ЭУ;
- самопроизвольное изготовление и переделывание электроприемников;
- применение неисправного электроинструмента;
- несвоевременное обслуживание ЭУ.

8.

К опасным и вредным факторам электрической энергии
относятся:
- опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание
которой может произойти через тело человека;
- повышенный уровень статического электричества;
- повышенный уровень электромагнитных излучений;
- повышенная напряженность электрического поля;
- повышенная напряженность магнитного поля.

9.

Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока
или электрической дуги.
Проходя через организм, электрический ток оказывает
- термическое,
- электролитическое,
- биологическое действие.

10.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела,
нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей.
Электролитическое действие выражается в разложении крови и других
органических жидкостей, что вызывает значительные нарушения их
физиологического состава.

11.

Биологическое действие является особым специфическим процессом,
свойственным лишь живой материи. Оно выражается в раздражении
живых тканей организма. Это сопровождается непроизвольными
судорожными сокращениями мышц, а также нарушением внутренних
биологических процессов, протекающих в нормально действующем
организме и теснейшим образом связанных с его жизненными
функциями.

12.

Местные электротравмы – это четко выраженные местные
повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического
тока или электрической дуги.
Электрические ожоги могут быть вызваны протеканием тока через
тело человека (тепловой или контактный ожог), а также воздействием
электрической дуги на тело (дуговой ожог).

13.

Электрические знаки – вызываются главным образом механическим или
химическим воздействием и возникает при хорошем контакте с ТВЧ.
Электрические знаки – это четко очерченные пятна серого или бледножелтого цвета диаметром 1-5мм на поверхности кожи человека,
подвергшегося действию тока.

14.

2. Основные факторы,
электрическим током.
влияющие
на
исход
поражения

15.

Важнейшими факторами, влияющими на исход поражения
электрическим током, являются:
- индивидуальные особенности организма человека;
- род и величина тока;
- продолжительность воздействия тока;
- частота и путь тока в организме человека;
- окружающая внешняя среда.

16.

Так как на электрическое сопротивление кожи влияет множество
различных факторов, то очень трудно с высокой точностью
определить сопротивление тела человека, поэтому за
минимальное значение его сопротивления для всех
практических расчетов защитных средств, принимается
величина 1000 Ом (1КОм) для переменного тока промышленной
частоты.

17.

Пробой рогового слоя кожи возможен, если напряженность
возникшего в нем электрического поля превысит его
пробивную напряженность Епр, равную установленную
опытным путем, 500 ÷ 2000 В/мм.

18.

Напряжение, приложенное к телу человека вызывающее пробой
рогового слоя определится:
U ПР 2d Р ЕПР ,
где d Р - толщина рогового слоя.
Так, при d Р = 0,05мм и ЕПР = 500 ÷ 2000В/мм получим:
U ПР 50 200 В.
Пробой тонкой кожи и в акупунктурных точках наступает уже при
4 -30 В, а при напряжении 250 В и выше кожа не оказывает сопротивления
прохождению тока через тело человека.

19.

Рассматривая воздействие переменного и постоянного тока, в
зависимости от его величины, на организм человека можно
выделить следующие пороговые значения:
1. Порог ощущения (ощутимый ток) электрический ток,
вызывающий при прохождении через организм ощутимые
раздражения (0,5-1,5мА для переменного и 5-7мА для
постоянного).

20.

2. Порог неотпускающего тока (неотпускающий ток) наименьшее значение тока, при котором человек уже не может
самостоятельно освободится от захваченных электродов
действием тех мышц, через которые проходит ток (10-15мА для
переменного и 50-80мА для постоянного). Токи меньшей
величины называются отпускающими.

21.

3. Порог фибрилляционного тока (фибрилляционный ток) электрический ток, вызывающий при прохождении через организм
фибрилляцию сердца (100мА-5А для переменного и 300мА-5А для
постоянного).

22.

С увеличением времени воздействия
тока на живую ткань кроме роста
значения тока, растут (накапливаются)
последствия воздействия тока на
организм и, наконец, повышается
вероятность совпадения момента
прохождения тока через сердце с
уязвимой фазой Т сердечного цикла
(кардиоцикла)
продолжительность
которой 0,15- 0,2 с.

23.

В опасных условиях работы (высота, вблизи движущихся
или вращающихся частей и т.д.), когда человек в процессе
работы вынужден иметь постоянный контакт с частями
находящимися под напряжением, длительно допустимый
ток следует принять ниже порога ощущения, не более 0,5мА.
При работе в нормальных (безопасных) условиях, в качестве
длительно допустимого тока при случайном прикосновении
следует принимать порог не допускающего тока, 10мА, так
как превышение этой величины тока грозит реальной
опасностью.

24.

Установлено, что в сопротивлении тела человека входит и
емкостная составляющая:
1
RС
c
где,
2 f
Поэтому увеличение частоты
приложенного
напряжения
сопровождается уменьшением полного сопротивления тела и ростом
тока, проходящего через человека. С ростом тока проходящего через
тело человека, опасность поражения возрастает, значит и повышение
частоты должно вести к повышению такой опасности.

25.

Увеличение
частоты
приложенного
напряжения
сопровождается уменьшением полного сопротивления тела и
ростом тока, проходящего через человека. С ростом тока
проходящего через тело человека, опасность поражения
возрастает, значит и повышение частоты должно вести к
повышению такой опасности.

26.

Однако такое предположение
справедливо только в диапазоне
частот от 0 до 50 Гц. В области
частот от 0 до 50 Гц с
уменьшением частоты значение
неотпускающего тока возрастает
и при частоте, равной нулю
(постоянный ток), становится
больше примерно в 3 раза

27.

Повышение частоты, выше этого диапазона, несмотря на
рост тока, проходящего через тело человека, сопровождается
снижением опасности поражения, которая полностью
исчезает при частоте 450-500 кГц, т.е. такие токи не могут
поразить человека. Однако сохраняется, в этом случае,
опасность ожогов при прохождении тока через тело человека
и при возникновении электрической дуги.

28.

За опасность поражения принята величина,
обратная не отпускающему току при данной
частоте, выраженная в процентах. За 100%
взята опасность при 50 Гц как наибольшая
во всей шкале частот.
Тогда опасность поражения при искомой
частоте определяется из выражения
I 50
L
100 ,
If
где, I 50 , I f - неотпускающие токи при 50 Гц и искомой частоте f, мА.

29.

Характерные пути тока (петли тока) в теле человека
Измерения показали, что значение сопротивления тела человека
электрическому току при разных петлях тока различно. Например,
- "рука - рука" – 1360 Ом;
- "рука - ноги " – 970 Ом;
- "руки - ноги" - 670 Ом.

30.

Характеристика наиболее распространенных путей тока в теле
человека
Доля терявших Значение тока
Как часто
сознание во
проходящего
возникает
Путь тока
время
через сердце
данный путь
воздействия (% общего тока)
(%)
тока, (%)
Рука – рука
Правая рука-ноги
Левая рука- ноги
Нога – нога
Голова – ноги
Прочие
40
20
17
6
5
8
83
87
80
15
88
65
3,3
6,7
3,7
0,4
6,8
-

31.

Параметры окружающей среды (температура, влажность, давление и др.)
оказывает дополнительное влияние на условия электробезопасности.
Известно, что в помещениях с повышенной температурой следует
применять пониженное напряжение, что обосновывается не только
потением рук, а общим понижением сопротивляемости организма
человека электрическому току.
Повышенная влажность также приводит к снижению электрического
сопротивления тела человека. Во влажных помещениях с высокой
температурой или наружных электроустановках складываются
неблагоприятные условия, при которых контакт человека с токоведущими
частями улучшается.

32.

Организм человека, а соответственно и электрическое сопротивление его,
чувствительны к изменению состава воздуха. Чувствительность к току
изменяется с изменением содержания в воздухе углекислого газа: чем
больше его в воздухе, тем чувствительнее к току организм человека.
Экспериментально установлено, что при содержании углекислого газа,
превышающего допустимые нормы на 1%, чувствительность к току
возрастает в 2 раза.