Wpływ prądu elektrycznego na człowieka

Czym grozi prąd elektryczny? Jak prąd elektryczny wpływa na człowieka

Fakt działania prądu elektrycznego na człowieka ustalono w ostatniej ćwierci XVIII wieku. Niebezpieczeństwo tego działania zostało po raz pierwszy zidentyfikowane przez wynalazcę elektrochemicznego źródła napięcia wysokiego napięcia V. V. Petrov. Opis pierwszych przemysłowych urazów elektrycznych pojawił się znacznie później: w 1863 r. — od prądu stałego iw 1882 r. — od prądu przemiennego.

Elektryczność — ukierunkowany ruch swobodnych ładunków elektrycznych. Natężenie prądu elektrycznego jest sumą ładunków elektrycznych (elektronów, jonów) przechodzących przez jednostkę pola przekroju poprzecznego na sekundę. W półprzewodnikach obok elektronów występują również „dziury”. „Dziury” są nośnikami dodatniego ładunku elektrycznego.

Jednostką pomiaru prądu elektrycznego jest amper, oznaczony literą A. W lampie elektrycznej o średniej jasności, po podłączeniu do sieci, pojawia się prąd od 0,3 do 0,5 A. W piorunie może osiągnąć 200 000 A.

Prąd elektryczny, urazy elektryczne i urazy elektryczne

Porażenie prądem oznacza uraz spowodowany działaniem prądu elektrycznego lub łuku elektrycznego.

Porażenia prądem elektrycznym charakteryzują się następującymi cechami: reakcja obronna organizmu następuje dopiero po doprowadzeniu człowieka do napięcia, czyli po przepływie przez jego ciało prądu elektrycznego; prąd elektryczny działa nie tylko w miejscach styku z ciałem człowieka i na drodze przejścia przez ciało, ale także powoduje działanie odruchowe, objawiające się zakłóceniem normalnej czynności układu sercowo-naczyniowego, nerwowego, oddychania itp. . z częściami pod napięciem oraz w przypadku porażenia prądem dotykowym lub skokowym, przez łuk elektryczny.

Urazy elektryczne w porównaniu z innymi rodzajami urazów przemysłowych stanowią niewielki odsetek, ale pod względem liczby urazów ciężkich, a zwłaszcza śmiertelnych, zajmuje jedno z pierwszych miejsc. Najwięcej urazów elektrycznych (60-70%) występuje podczas pracy przy instalacjach elektrycznych pod napięciem do 1000 V. Wynika to z powszechności stosowania takich instalacji elektrycznych oraz stosunkowo niskiego poziomu przeszkolenia elektrycznego osób obsługujących ich. Instalacje elektryczne o napięciu powyżej 1000 V działają znacznie mniej i służą specjalnie przeszkolony personel, co powoduje mniejsze obrażenia elektryczne.

Przyczyny porażenia prądem osoby

Przyczyny porażenia prądem są następujące: dotknięcie nieizolowanych części pod napięciem; do metalowych części sprzętu, które są pod napięciem z powodu uszkodzenia izolacji; do przedmiotów niemetalowych znajdujących się pod napięciem; kroku napięcia udarowego i w poprzek łuku.

Rodzaje porażenia prądem osoby

Przepływ prądu elektrycznego przez ciało człowieka oddziałuje na nie termicznie, elektrolitycznie i biologicznie. Działanie termiczne charakteryzuje się nagrzaniem tkanek do oparzeń; elektrolityczne — rozkładające płyny organiczne, w tym krew; Biologiczne działanie prądu elektrycznego objawia się zaburzeniem procesów bioelektrycznych i towarzyszy mu podrażnienie i pobudzenie żywych tkanek oraz skurcze mięśni.

Istnieją dwa rodzaje porażenia prądem ciała: uraz elektryczny i porażenie prądem.

Urazy elektryczne — są to miejscowe uszkodzenia tkanek i narządów: oparzenia elektryczne, znamiona elektryczne i elektrometalizacja skóry.

Oparzenia elektryczne powstają w wyniku nagrzania tkanek człowieka przepływającym przez nie prądem elektrycznym o natężeniu większym niż 1 A. Oparzenia mogą być powierzchowne, gdy dotyczy skóry, oraz wewnętrzne — gdy dochodzi do uszkodzenia głęboko osadzonych tkanek ciała. uszkodzony. W zależności od warunków występowania wyróżnia się oparzenia kontaktowe, łukowe i mieszane.

Znaki elektryczne to szare lub bladożółte plamy w postaci modzeli na powierzchni skóry w miejscu kontaktu z częściami pod napięciem. Objawy elektryczne są zwykle bezbolesne i ustępują z czasem.

Elektrometalizacja skóry — jest to nasycanie powierzchni skóry cząsteczkami metali, gdy jest ona rozpylana lub odparowywana pod wpływem prądu elektrycznego. Dotknięty obszar skóry ma szorstką powierzchnię, której kolor zależy od koloru związków metali na skórze. Galwanizacja skóry nie jest niebezpieczna i znika z czasem, podobnie jak oznaki elektryczne. Metalizacja oczu jest wielkim niebezpieczeństwem.

Do urazów elektrycznych zalicza się również uszkodzenia mechaniczne w wyniku mimowolnych konwulsyjnych skurczów mięśni podczas prądu (rany szarpane skóry, naczyń krwionośnych i nerwów, zwichnięcia stawów, złamania kości) oraz elektroocze — zapalenie oczu w wyniku działania promieni ultrafioletowych łuku elektrycznego.

Porażenie prądem to pobudzenie żywych tkanek prądem elektrycznym, któremu towarzyszy mimowolny konwulsyjny skurcz mięśni. Zgodnie z wynikiem wstrząsy elektryczne są warunkowo podzielone na pięć grup: bez utraty przytomności; z utratą przytomności, ale bez zaburzeń czynności serca i oddychania; z utratą przytomności i zaburzeniami czynności serca lub oddychania; śmierć kliniczna i porażenie prądem.

Śmierć kliniczna lub „wyimaginowana” Jest to stan przejściowy od życia do śmierci. W stanie śmierci klinicznej zatrzymuje się serce i oddech. Czas trwania śmierci klinicznej wynosi 6 ... 8 minut. Następnie komórki kory mózgowej obumierają, życie zanika i następuje nieodwracalna śmierć biologiczna. Oznaki śmierci klinicznej: zatrzymanie lub migotanie serca (i w efekcie brak tętna), brak oddechu, sina skóra, źrenice oczu są mocno rozszerzone z powodu niedotlenienia kory mózgowej i nie reagują na światło.

Porażenie prądem — Jest to ciężka neuroodruchowa reakcja organizmu na podrażnienie prądem elektrycznym. We wstrząsie dochodzi do głębokich zaburzeń oddychania, krążenia, układu nerwowego i innych układów organizmu. Bezpośrednio po działaniu prądu rozpoczyna się faza pobudzenia organizmu: pojawia się reakcja bólowa, wzrasta ciśnienie krwi itp.Potem następuje faza zahamowania: układ nerwowy jest wyczerpany, ciśnienie krwi spada, oddech słabnie, tętno spada i przyspiesza, pojawia się stan depresyjny. Stan szoku może trwać od kilkudziesięciu minut do jednego dnia, po którym może nastąpić wyzdrowienie lub śmierć biologiczna.

Progi dla prądu elektrycznego

Prądy elektryczne o różnych mocach mają różny wpływ na człowieka. Podkreślono wartości progowe prądu elektrycznego: próg prądu odbiorczego — 0,6 ... 1,5 mA przy prądzie przemiennym o częstotliwości 50 Hz i 5 ... 7 mA przy prądzie stałym; Próg prądu uwalniania (prąd, który podczas przechodzenia przez osobę powoduje nieodparte konwulsyjne skurcze mięśni ramienia, w którym drut jest złapany) — 10 ... 15 mA przy 50 Hz i 50 ... 80 mA przy bezpośrednim aktualny; próg prądu migotania (prądu powodującego migotanie serca podczas przechodzenia przez ciało) — 100 mA przy 50 Hz i 300 mA przy stałym prądzie elektrycznym.

Co decyduje o stopniu działania prądu elektrycznego na organizm ludzki

Wynik uszkodzenia zależy również od czasu trwania prądu przepływającego przez twarz. W miarę wydłużania się czasu przebywania człowieka w stanie napięcia niebezpieczeństwo to wzrasta.

Indywidualne cechy ciała człowieka istotnie wpływają na wynik urazu elektrycznego. Na przykład prąd nierozcieńczający dla niektórych osób może być progiem receptywnym dla innych. Charakter działania prądu o tej samej sile zależy od masy osoby i jej rozwoju fizycznego. Stwierdzono, że dla kobiet obecne wartości progowe były około 1,5 razy niższe niż dla mężczyzn.

Stopień działania prądu zależy od stanu układu nerwowego i całego organizmu.Tak więc w stanie pobudzenia układu nerwowego, depresji, chorób (zwłaszcza skóry, układu krążenia, układu nerwowego itp.) oraz zatrucia ludzie są bardziej wrażliwi na przepływający przez nich prąd.

Istotną rolę odgrywa również „czynnik uwagi”. Jeśli dana osoba jest przygotowana na porażenie prądem, stopień zagrożenia gwałtownie spada, a nieoczekiwany wstrząs prowadzi do poważniejszych konsekwencji.

Ścieżka prądu przez ludzkie ciało znacząco wpływa na wyjście uszkodzenia. Niebezpieczeństwo obrażeń jest szczególnie duże, jeśli prąd przepływający przez ważne narządy — serce, płuca, mózg — oddziałuje bezpośrednio na te narządy. Jeśli prąd nie przepływa przez te narządy, wówczas jego wpływ na nie jest tylko odruchowy, a prawdopodobieństwo obrażeń jest mniejsze. Ustalono najczęstsze ścieżki prądowe przez osobę, tak zwane „pętle prądowe”. W większości przypadków obwód prądu przez osobę występuje wzdłuż ścieżki prawej ręki - nóg. Utrata zdolności do pracy na więcej niż trzy dni robocze jest spowodowana przepływem prądu wzdłuż ścieżki ręka - ręka - 40%, prawej ścieżki - nogi ścieżki prądu - 20%, lewej ręki - nogi - 17%, pozostałych ścieżek jest mniej wspólny.

Co jest bardziej niebezpieczne — prąd przemienny czy prąd stały?

Niebezpieczeństwo związane z prądem przemiennym zależy od częstotliwości tego prądu. Badania wykazały, że prądy w zakresie od 10 do 500 Hz są prawie równie niebezpieczne. Wraz z dalszym wzrostem częstotliwości wartości prądów progowych rosną. Zauważalne zmniejszenie ryzyka porażenia prądem elektrycznym człowieka obserwuje się przy częstotliwościach powyżej 1000 Hz.

Prąd stały jest mniej niebezpieczny, a jego wartości progowe są 3-4 razy wyższe niż prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz.Jednak gdy obwód prądu stałego zostanie przerwany poniżej progu recepcyjnego, pojawiają się ostre odczucia bólowe spowodowane prądem przejściowym. Stwierdzenie o mniejszym niebezpieczeństwie prądu stałego w porównaniu z prądem przemiennym dotyczy napięć do 400 V. W zakresie 400…600 V zagrożenia związane z prądem stałym i przemiennym o częstotliwości 50 Hz są praktycznie takie same i przy dalszy wzrost napięcia zwiększa względne niebezpieczeństwo prądu stałego. Wynika to z fizjologicznych procesów działania na żywą komórkę.

Dlatego wpływ prądu elektrycznego na organizm człowieka jest różnorodny i zależny od wielu czynników.