Электрический ток. Допустимые значения токов и напряжений

Современная жизнь полна разнообразием бытовых приборов и устройств, которые существенно облегчают нам быт, делают его все более комфортным, но одновременно появляется целый комплекс опасных, вредных факторов: электромагнитные поля различных частот, повышенный уровень радиации, шумы, вибрации, опасности механического травмирования, наличие токсичных веществ, а так же самое главное – электрический ток.

Электрическим током называется упорядоченное движение электрических частиц. На человека электрический ток оказывает термическое (нагревание тканей при протекании по ним электрического тока), электролитическое (разложение крови и других жидкостей организма), биологическое (возбуждение живых тканей организма, сопровождается спазмом мышц) действия.

При действии на человека электрического тока возникают электротравмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения, ослепление светом электрической дуги (электроофтальмия), электрический удар, электрический шок.

Электрический ожог – это повреждения поверхности тела или внутренних органов под действием электрической дуги или больших токов, проходящих через тело человека. Ожоги бывают двух видов: токовый (или контактный) и дуговой.

Токовый ожог обусловлен прохождением тока непосредственно через тело человека в результате прикосновений к токоведущей части. Токовый ожог – следствие преобразования электрической энергии в тепловую; как правило, это ожог кожи, так как кожа человека обладает во много раз большим электрическим сопротивлением, чем другие ткани тела.

Токовые ожоги возникают при работе на электроустановках относительно небольшого напряжения (не выше 1-2 кВ) и является в большинстве случаев ожогами I или II степени; впрочем, иногда возникают и тяжелые ожоги.

При напряжениях более высоких между токоведущей частью и телом человека или между токоведущими частями образуется электрическая дуга, которая и вызывает возникновение ожога другого вида – дугового.

Дуговой ожог обусловлен действием на тело электрической дуги, обладающей высокой температурой (свыше 3500 С) и большой энергией. Такой ожог возникает обычно при электроустановках высокого напряжения и носит тяжелый характер – III или IV степени.

Электрические знаки – это пятна серого и бледно-желто цвета, ушибы, царапины на коже человека, которые подвергались действию тока. Сила знака соответствует силе токоведущей части, которой коснулся человек. В большинстве случаев лечение электрических знаков заканчивается благополучно, а пораженное место полностью восстанавливается.

Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги. В пораженном месте кожа становится жесткой, шероховатой и приобретает окраску металла (например, зеленую – от соприкосновения с медью). Работа, связанная с вероятностью возникновения электрической дуги, следует делать в очках, а одежда работника должна быть застегнута на все пуговицы.

Механические повреждения возникает в результате механического движения при непроизвольном судорожном сокращении мышц и требуют долгого лечения.

Электроофтальмия – это воспаление наружных оболочек глаз, возникающее под воздействием мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такое облучение возможно при образовании электрической дуги (короткое замыкание), которая интенсивно излучает не только видимый свет, но и ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через них электрическим током, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц. Степень отрицательного воздействия этих явлений на организм может быть различна. Электрический удар может привести к нарушению и даже полному прекращению деятельности жизненно важных органов – легких и сердца, а значит, и к гибели организма. Внешних местных повреждений человек при этом может и не иметь.

В зависимости от исхода поражения электрические удары могут быть условно разделены на четыре степени, из которых каждая характеризуется определенными проявлениями:

I – судороги без потери сознания;

II – судороги с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;

III – потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV – клиническая смерть.

Причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Работа сердца может прекратиться в результате или прямого воздействия тока на мышцу сердца, или рефлекторного действия, когда сердце не лежит на пути тока. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция, т.е. беспорядочное сокращение и расслабление мышечных волокон сердца. Фибрилляция обычно продолжается очень недолго и сменяется полной остановкой сердца. Если сразу же не оказана первая помощь, то наступает клиническая смерть.

Прекращение дыхания вызывается непосредственным или рефлекторным действием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания.

Электрический шок – своеобразная реакция нервной системы в ответ на сильное раздражение электрическим током. Проявляется расстройством кровообращения, дыхания. Шок может длиться от нескольких десятков минут до суток после чего организм гибнет.

Основным фактором, обусловливающим исход поражения током, является величина тока, проходящего через тело человека. По технике безопасности электрический ток классифицируется следующим образом:

- безопасным считается ток, длительное прохождение которого через организм человека не причиняет ему вреда и не вызывает никаких ощущений, его величина не более 50 мкА (переменный ток 50 Гц) и 100 мкА постоянного тока;

- минимально ощутимый человеком переменный ток составляет около 0,6-1,5 мА (переменный ток 50 Гц) и 5-7 мА постоянного тока;

- пороговым неотпускающим называется минимальный ток такой силы, при которой человек уже неспособен усилием воли оторвать руки от токоведущей части. Для переменного тока это – 10-15 мА, для постоянного – 50-80 мА;

- фибрилляционным порогом называется сила тока около 100 мА (50 Гц) и 300 мА постоянного тока, воздействие которого дольше 0,5 секунд с большой вероятностью вызывает фибрилляцию сердечных мышц. Этот порог одновременно считается условно смертельным для человека.

Постоянный ток является менее опасным, чем переменный. Практически безопасным для человека в сырых помещениях можно считать напряжение до 12 В, в сухих помещениях – до 36 В. Вероятность поражения человека электрическим током зависит от климатических условий в помещении (температуры, влажности), а также токопроводящей пыли, металлических конструкций, соединенных с землей, токопроводящего пола и т.д. Опасные зоны – лицо, ладонь, промежность. Опасные пути – рука-голова, рука-рука, две руки-две ноги.

Тяжесть поражения усиливают: алкогольное опьянение, утомление, истощение, хронические заболевания, старческий или детский возраст.

В соответствии с «Правилами устройства электроустановок потребителей» (ПУЭ) все помещения делят на три класса:

· без повышенной опасности – нежаркие (до +35°С), сухие (до 60%), непыльные, с нетокопроводящим полом, не загроможденные оборудованием;

· с повышенной опасностью – имеют, по крайней мере, один фактор повышенной опасности, т.е. жаркие или влажные (до 75%), пыльные, с токопроводящим полом и т.п.;

· особо опасные – имеют два или более факторов повышенной опасности или, по крайней мере, один фактор особый опасности, т.е. особую сырость (до 100%) или наличие химически активной среды.

Статическое электричество – это потенциальный запас электрической энергии, образующейся на оборудовании в результате трения, индукционного влияния сильных электрических разрядов. В помещениях с большим количеством пыли органического происхождения могут образоваться статические разряды (пожаро- и взрывоопасность), а также накапливаться на людях при пользовании бельем и одеждой из щелка, шерсти и искусственных волокон, при движении по ток непроводящему синтетическому покрытию пола, типа линолеума, ковролина и т.д.

Для защиты от поражения электрическим током при работе с электрооборудованием, включённым в сеть, необходимо использовать общие и индивидуальные электрозащитные средства.

К общим электрозащитным средствам относят: ограждение; заземление; зануление и отключение корпусов техники, которые могут быть под напряжением; применение безопасного напряжения 12-36 В; плакаты, вывешиваемые у опасных мест; автоматические воздушные выключатели (предостерегающие, запрещающие, напоминающие). Хорошее состояние изоляции электроустановок – одно из самых важных условий безопасности. Значение изоляции сети заключается в том, чтобы избежать возможности замыканий электропроводки возникновения очагов возгорания, а также уменьшить расходы электроэнергии из-за утечки тока. Защитное заземление, зануление или автоматическое отключение предназначены для снижения напряжения или полного отключения электроустановок, корпуса которой оказались под напряжением. Обычно применяют искусственные заземлители: специально забиваемые в землю металлические стержни, трубы, металлические полосы, горизонтально вкладываемые в землю. Для заземления возможно использовать металлические конструкции зданий, металлические трубы водопровода, соприкасающиеся с землей.

Индивидуальные защитные средства подразделяются на основные (изолирующие штанги всех видов; изолирующие клещи; указатели напряжения; электроизмерительные клещи; диэлектрические перчатки; ручной изолирующий инструмент) и дополнительные (диэлектрические галоши; диэлектрические ковры и изолирующие подставки; изолирующие колпаки, покрытия и накладки; лестницы приставные, стремянки изолирующие стеклопластиковые).

Схема 1. Алгоритм первой помощи при поражении электротоком

При оказании помощи сначала нужно освободить человека от действия электрического тока. Самое безопасное – быстро вывернуть пробки, если несчастный случай произошел в доме. Если по каким-либо причинам это сделать невозможно, то необходимо бросить себе под ноги резиновый коврик, доску или толстую ткань либо надеть на ноги резиновые сапоги или галоши; можно надеть на руки хозяйственные резиновые перчатки. Пострадавшего оттащить от провода, схватившись одной рукой за одежду. В зоне падения высоковольтного провода передвигаться необходимо мелкими шашками, не расставляя широко ноги. Можно также попытаться отодвинуть самого пострадавшего от источника тока либо отстранить от него источник. Сделать это нужно одной рукой, чтобы даже при получении удара ток не прошел через все тело того, кто оказывает помощь.

После отключения тока (освобождения пострадавшего) необходимо действовать в соответствие с представленным алгоритмом (схема 1).

Независимо от состояния пострадавшего, необходимо вызвать врача и до его приезда обеспечить полный покой и наблюдение за ним. Отсутствие тяжелых симптомов после поражения не означает, что в последующем состояние пострадавшего не ухудшится (паралич дыхания и остановка сердца иногда наступают не сразу,а в течение последующих 2-3 часов).

Вопросы для самоконтроля знаний

1. Дать определения понятий: «производственная среда», «опасное химическое вещество», «аварийно химически опасное вещество», «токсичность», «токсикант», «токсин», «токсический процесс», «вредное вещество, «резорбция», «депонирование», «элиминация», «механизм токсического действия», «световой поток», «сила света», «освещенность», «яркость», «механические колебания», «периодические колебания», «амплитуда колебаний», «период колебаний», «вибрация», «звук», «шум», «электромагнитное поле», «ионизирующее излучение», «изотопы», «радиоактивность», «активность», «период полураспада», «статическое электричество».

2. Классификация негативных факторов среды обитания человека и их краткая характеристика.

3. Техносфера – как среда обитания. Качественные изменения среды обитания.

4. Классификация потенциально опасных веществ. Понятие о ядах.

5. Пути поступления вредных веществ в организм и их характеристика. Депонирование вредных веществ. Элиминация. Фазы биотрансформации.

6. Классификация вредных веществ по классу опасности. Типы дей-ствия комбинированных ядов.

7. Механизм формирования и развития токсического процесса на разных уровнях биологической организации.

8. Освещенность. Ее качественные и количественные показатели. Ко-эффициент естественной освещенности.

9. Механические колебания. Их разновидности.

10. Основные характеристики и классификация вибрации. Понятие о вибрационной болезни.

11. Звук. Шум и его характеристики. Мероприятия борьбы с шумом.

12. Электромагнитные поля. Нормирования и мероприятия по защите от воздействия электромагнитных полей.

13. Инфракрасное (ИК) излучение. Его влияние на организм человека.

14. Ультрафиолетовое излучение. Его влияние на человека и использование в промышленности.

15. Ионизирующее излучение. Его виды и источники. Применение в промышленности и медицине.

16. Электрический ток. Воздействие на организм человека электрического тока. Электрические ожоги. Электрические знаки. Металлизация кожи. Механические повреждения. Электроофтальмия.

17. Электрический удар, электрический шок.

18. Классы помещений в соответствии с «Правилами устройства электроустановок потребителей». Понятие о статическом электричестве.

19. Общие и индивидуальные электрозащитные средства.

20. Алгоритм первой помощи при поражении электротоком.