Дія електричного струму на організм людини. Негативні наслідки електричного струму відбуваються під час дії елект­ричного струму (включення людини в електричну мережу)

Негативні наслідки електричного струму відбуваються під час дії елект­ричного струму (включення людини в електричну мережу). Особливості дії на живу тканину електричного струму мають своєрідний та різносторонній харак­тер. Проходячи через тіло людини, електричний струм чинить термічну, елект­ролітичну і механічну (динамічну) та біологічну дію.

Термічна дія струму проявляється в опіках окремих ділянок тіла, нагрі­ванні до високої температури кровоносних судин, нервів, серця, мозку та інших органів, які перебувають на шляху струму, що спричиняє в них суттєві розлади.

Електролітична дія струму проявляється в розкладанні органічної рідини, у тому числі крові, що супроводжується значними змінами її складу, а також тканини в цілому.

Механічна (динамічна) дія струму проявляється в розшаруванні, розривах та інших подібних пошкодженнях різних тканин організму, в тому числі м'язо­вої тканини, стінок кровоносних судин та судин легеневої тканини, тощо вна­слідок електродинамічного ефекту, а також миттєвого вибухоподібного утво­рення пари від перегрітої струмом тканинної рідини та крові.

Біологічна дія струму є специфічним процесом, що проявляється в подра­зненні та збудженні живих тканин організму, а також в порушенні внутрішніх біоелектричних процесів, які протікають в нормальнодіючому організмі та най­тісніше пов'язані з його життєвими функціями.

Вказана багатогранність дій електричного струму на організм людини не­рідко призводить до різних електротравм, які умовно можна звести до двох ви­дів: до систем місцевих чи до загальних електротравм.

Важкість ураження залежить від сили електричного струму, електричного опору людини, величини напруги, частоти та виду струму, тривалості дії, шля­ху проходження через тіло, індивідуальних властивостей людини.

При розрахунку опір тіла людини приймають К_л=1000 Ом. Сила струму, що проходить через тіло людини визначається по формулі:

(3.1)

де U _Д – напруга дотику, [В];

R_Л - опір тіла людини, [Ом].

фазний провід

нульовий провід

Мал. З. Схема дії електричного струму на організм людини.

Наслідки впливу електричного струму та тяжкість електротравми на ор­ганізм людини залежить від ряду чинників:

- електричного характеру (величина на

- пруги, сила струму, вид струму (по­стійний чи змінний), частота при змінному струмі);

- неелектричного характеру (тривалість дії електроструму);

- навколишнього середовища (температура, тиск, вологість повітря);

- шляху протікання струму через тіло людини.

При ураженні людини електричним струмом основним вражаючим чин­ником є сила струму, що проходить через тіло людини. При цьому ступінь не­гативного впливу на організм людини збільшується із зростанням струму. За характером дії струм оцінюють так, як показано в табл. 1.

Таблиця 1.

Характер впливу електричного струму на організм людини.

Із наведеної таблиці можна виділити декілька характерних значень струмів.

Відчутний струм - малий струм, який людина починає відчувати, в сере­дньому близько 1, 1 мА при змінному струмі частотою 50 Гц і близько 6 мА при постійному струмі. Найменше значення відчутного струму називається порого-вим відчутним струмом.

Невідпускний струм - струм, що спричиняє в разі проходження через тіло людини непереборні судорожні скорочення м'язів руки, в якій затиснутий про­відник, а його найменше значення називається пороговим невідпускним стру­мом. При змінному струмі (50 Гц) величина цього струму перебуває в межах 20...25 мА, при постійному струмі невідпускних струмів немає, оскільки за пев­них значень струму людина може самостійно розтиснути руку, в якій затисну­тий провідник, і таким чином відірватися від струмопровідної частини. Однак у момент відриву виникають болісні скорочення м'язів. Сила струму становить приблизно 50...80 мА. Цей струм і прийнято за поріг невідпускних струмів при постійній нарузі.

Фібриляційний струм - змінний (50 Гц) струм 50 мА і більше, проходячи через тіло людини шляхом «рука - рука» або «рука - ноги», діє як подразник на м'язи серця. Це небезпечно для життя людини, оскільки через 1...3 с з моменту замикання кола через людину може настати фібриляція, або зупинка серця. При цьому припиняється кровообіг і відповідно в організмі виникає нестача кисню; це, в свою чергу, призводить до припинення дихання, тобто настає смерть. Еле­ктричний струм, що спричиняє фібриляцію серця, називається фібриляційним струмом, а найменше його значення - пороговим фібриляційним струмом. За частоти 50 Гц фібриляційними є струми в межах від 50 мА до 5 А, а середнє значення порогового фібриляційного струму - близько 100 мА. При постійному струмі середнім значенням порогового фібриляційного струму можна вважати 300 мА, а верхнім - 5 А. Струм понад 5 А, як постійний, так і змінний, спричи­няє раптову зупинку серця, минаючи стан фібриляції. Водночас із зупинкою се­рця виникає і параліч дихання, причому після швидкого відключення струму дихання, як правило, самостійно не відновлюється.

Безпечним струмом можна вважати такий струм, який упродовж тривало­го часу (декілька годин) може проходити через людину, не завдаючи їй шкоди і не спричиняючи ніяких відчуттів, і який набагато менший від порогового від­чутного струму. Точні значення безпечного струму не встановлені, але для практичних цілей його найбільше значення можна, певно, вважати таким, що дорівнює 50...75 мкА при змінному струмі промислової частоти (50 Гц) і 100... 125 мкА - при постійному струмі.

Із порівняння значень порогових струмів, наведених у табл. 1, можна зро­бити висновок, що постійний струм менш небезпечний (у 4...5 разів), ніж змін­ний. Але все це справедливо лише для відносно невисоких напруг-до 250...300В. За більш високих напруг небезпека ураження постійним струмом зростає. Вва­жається, що за напруги 500 В їх дія вирівнюється, а в разі більш високих напруг постійний струм стає не безпечнішим, ніж змінний частотою 50 Гц.

При дотику людини до фазного проводу для захисту людини виняткове значення мають струмонепровідне взуття і підлога:

(3.2)

Для зменшення І_Л застосовують діелектричні калоші, килимки, ізолюючі підставки, діелектричні рукавиці, інструмент з ізолюючими рукоятками.