Поражение электрическим током

Чем грозит удар электрическим током

При попадании под электрическое напряжение пострадавший всегда получает шок, а вот его последствия могут быть различными: от судорог пальцев конечностей и их дрожи, от неприятных ощущений нагревания и жжения до остановки дыхания и фибрилляции сердца (бессистемного сокращения) и полной его остановки. В последнем случае кровь перестает перемещаться по сосудам, отчего человек умирает. Кроме того, электрический ток является опасным для человека, поскольку при определенных значениях его силы создается эффект прилипания к оголенным проводам из-за чрезмерного стимулирования электричеством нервных волокон. Одной из причин смерти от удара током может стать механическая травма в результате непроизвольного сокращения мышц. Может наступить потеря зрения из-за воздействия на сетчатку глаза образовавшейся электрической дуги.

Сильнее всего от воздействия электротока страдают кожа на лице, на шее и на ладонях с тыльной стороны.

Обратите внимание! Чрезвычайно восприимчивы к электричеству определенные (акупунктурные) точки на ушах и шее человека – при попадании в них даже слабая сила тока может убить пострадавшего. Прохождение через тело человека электрического заряда оставляет на нем своеобразные отметины – т. н

«электрические метки», которые представляют собой мертвую кожу с желтым налетом, похожую на мозолистые образования

Прохождение через тело человека электрического заряда оставляет на нем своеобразные отметины – т. н. «электрические метки», которые представляют собой мертвую кожу с желтым налетом, похожую на мозолистые образования.

Электрический ток, проходя через тело, оставляет свои метки

Ожог электрическим током вызывает покраснение кожи в месте соприкосновения с его источником, надуваются пузыри с физиологической жидкостью внутри, участки тела обугливаются и чернеют, иногда в них буквально «вплавляются» куски металла или ткани с одежды. Такие ожоговые травмы лечатся хуже простых термоожогов, не всегда они проявляются сразу – последствия могут стать видны спустя часы, дни или даже месяцы (поэтому все пострадавшие долгое время находятся под присмотром врачей).

Самый опасный ток – это попавший в районы спины, кистей, височной и затылочной частей головы.

Масштабы вреда здоровью от электроудара зависят от направления движения тока внутри тела человека. Как правило, имеется несколько «маршрутов» прохождения заряда. Смертельным путем тока для человека является путь от одной руки, держащейся за оголенный провод, до другой, потому что он идет через легкие, бронхи и сердечную мышцу и вызывает их фибрилляцию. Если пострадавший одной рукой держится за источник, содержащий постоянный ток, а ногами стоит на земле, маршрут называется «рука-ноги», в таком случае электричество нарушает работу почти всех внутренних органов и, конечно, сердечной мышцы. Смертельная также «дорога» электричества через голову к рукам или ногам: если потерпевший задел головой элементы, находящиеся под напряжением. Иногда с людьми случается электротравма от т.н. «шагового напряжения», когда они находятся на земле, принимающей электрический постоянный ток без заземления, он проходит по телу только через ноги, сердце не страдает.

Маршруты, по которым проходит постоянный ток в теле человека

Пути электрического тока, проходящие через тело человека

Угрозу обуславливает не только опасная величина силы тока, но также путь протекания электричества через организм. От этого пути зависит разрушающее воздействие на определенные органы.

Самые опасные петли электрического тока

Наиболее угрожающими считаются следующие пути протекания:

Схема прохождения петли электрического тока рука – рука

Рука – рука. Электричество проходит через грудь, до 3,3 % заряда попадает в сердце.

Схема прохождения петли электрического тока правая рука – нога

Правая рука – ноги. Опасность этой петли связана с проходом электротока через сердце (около 6,7 % заряда). Также часть заряда проходит и через спинной мозг.

Показать схему прохождения петли электрического тока левая рука — ноги

Левая рука – ноги. Встречается реже предыдущей петли (обычно характерно для левшей). Около 3,7 % заряда действует на сердце.

Показать схему прохождения петли электрического тока нога — нога

Нога – нога. Характерно при попадании под действие шагового напряжения. Сердце пропускает около 0,4 % заряда. Основная угроза связана с возможностью падения человека, в результате которого возрастает значение шагового напряжения, а электричество проходит по более опасным петлям.

Показать схему прохождения петли электрического тока голова — ноги

Голова – ноги. Опасность связана с действием электричества на головной мозг, спинной мозг, позвоночник. Через сердце проходит около 6,8 % заряда.

Показать схему прохождения петли электрического тока голова — руки

Голова – руки. Одна из самых опасных петель. Сердце пропускает через себя около 7 % заряда, под удар попадает головной мозг.

Из-за чего опасный тот или иной ток

Тяжесть поражения человеческого организма зависит от многих факторов:

• Силы тока и напряжения;
• Продолжительности воздействия;
• Типа тока и частоты;
• Сопротивления человеческого тела — величины непостоянной, зависящей от множества факторов.

Разные травмы при поражении электротоком обусловлены природой движения частиц: переменный вызывает хаотичные судороги внутренних органов, постоянный — нагрев, ожоги, разрушение тканей организма.

Сила тока и напряжение

Важным параметром, определяющим опасность поражения, является сила тока. Опасным считается переменный электроток 10–15 мА и выше, постоянный — 50–80 мА.

Вам это будет интересно Особенности DC тока

Для человека переменный ток опаснее постоянного при напряжениях, с которыми людям чаще всего приходится сталкиваться в повседневной жизни. Удар постоянного электротока происходит при напряжении 120 В, для переменного тока подобное поражение происходит при U=42 В.

При высоком напряжении (500 В и выше) постоянный ток представляет такую же опасность для организма, как и переменный. При более высоком U, он становится даже более опасным для человека.

Измерение амперметром

Длительность поражающего воздействия

С увеличением времени воздействия происходит разрушение эпидермиса в месте контакта, снижение сопротивления человеческого тела, увеличение силы протекающего электротока. Усиленное потоотделение в этот момент способно снизить сопротивление в десятки раз. Длительный контакт с электричеством вызывает накопление отрицательных воздействий на ткани организма.

Сопротивление человеческого тела

Закон физики гласит: чем выше сопротивление, тем меньше сила тока в цепи. Состояние эпидермиса во многом определяет величину общего сопротивления человеческого организма (до 90%). Неповреждённые, сухие, огрубевшие кожные покровы обладают свойствами диэлектрика. Удельное сопротивление тела человека в этом случае составляет 40 000–100 000 Ом.

Причины снижения сопротивления тела человека

Величина не является постоянной. Зависит от площади воздействия и плотности контакта, продолжительности прохождения тока через тело. Значение имеет толщина кожных покровов – у женщин и детей он более тонкий, подвергается наибольшему поражению.

Причины снижения сопротивления:

• Высокая температура, потоотделение;
• Повреждения эпидермиса;
• Повышенная влажность в помещении.

Важно! Лица, находящиеся в состоянии алкогольного опьянения, подвергаются особой опасности поражения электричеством из-за резкого падения сопротивления

Тип тока и частота

Число колебаний полюсов в сети электропитания называется частотой. В России и странах СНГ принята стандартная величина 50 Гц, что означает — каждую секунду направление переменного тока меняется 50 раз. К постоянному электротоку эта единица измерения не имеет отношения, электроны движутся в одном направлении.

Справка! Наибольшую опасность представляют поражения с частотой в диапазоне от 50 до 500 Гц.

Частота 50 Гц

При частоте свыше 20 кГЦ, благодаря скин-эффекту, переменный ток не причиняет вреда человеку, проходя по поверхности кожных покровов и не проникая внутрь организма. Никола Тесла доказал это опытным путём касаясь голыми руками электродов с потенциалом 100 кВ с частотой 100 кГц.

Вам это будет интересно Что такое фаза и нуль в электричестве

Чем опасен постоянный ток

Постоянный электроток протекает от одного полюса цепи к другому без изменения направления. Классическим его примером в электротехнике может служить питание потребителей от аккумуляторных батарей.

Он считается менее опасным, поскольку при действии на человека вызывает спазм. Спазм проходит после снятия напряжения, что позволяет снизить вероятность критических последствий для здоровья.

Однако говорить о безопасности можно только при малых значениях постоянного напряжения. Чем выше величина напряжения, тем сильнее проявляется опасность. При напряжении, превышающим значение 500 В, постоянный электроток может оказываться опаснее переменного.

Особенностью воздействия при высоком вольтаже является более сильный отбрасывающий эффект, чем при переменном напряжении. Это может становиться причиной падения и травмирования с серьезными последствиями для здоровья и даже с летальным исходом.

Как ощущается ток человеком

Человеческий организм может ощущать воздействие на него электрического тока по-разному. Все зависит от его силы. Бывают:

• 1-10 мА. Данный ток не ощущается человеком. Он самостоятельно сможет отпустить токоведущий предмет без угрозы для здоровья и жизни;
• 15-50 мА. Ток такой силы будет раздражительно воздействовать на мышцы и вызывать болезненные ощущения. Самостоятельно отпустить проводник будет проблематично.
• 50-100 мА. Такая сила тока затрагивает сердечную мышцу, соответственно несет опасность для жизни. Обводиться самостоятельно от электричества невозможно;
• 100-200 мА. Воздействие такого тока крайне опасно. Он наносит не только критический вред здоровью, но и вероятно приведет к летальному исходу.

Защитные диэлектрические перчатки нужно использовать при контакте с электропроводником Источник лигамастеров.рф

Электрический трансформатор может нанести удар током Источник lenta.ru

Чем опасен постоянный ток

Постоянный электроток протекает от одного полюса цепи к другому без изменения направления. Классическим его примером в электротехнике может служить питание потребителей от аккумуляторных батарей.

Он считается менее опасным, поскольку при действии на человека вызывает спазм. Спазм проходит после снятия напряжения, что позволяет снизить вероятность критических последствий для здоровья.

Однако говорить о безопасности можно только при малых значениях постоянного напряжения. Чем выше величина напряжения, тем сильнее проявляется опасность. При напряжении, превышающим значение 500 В, постоянный электроток может оказываться опаснее переменного.

Особенностью воздействия при высоком вольтаже являетсяболее сильный отбрасывающий эффект, чем при переменном напряжении. Это может становиться причиной падения и травмирования с серьезными последствиями для здоровья и даже с летальным исходом.

При каких случаях человек может быть поражён электрическим током

Во время эксплуатации и ремонта электрического оборудования есть вероятность контакта с оголёнными проводами, находящимися под напряжением. Можно получить удар током прикоснувшись к двум проводам с разными фазами. Контактируя с одной фазой, человек становится проводником, касаясь заземлённых металлических конструкций или стоя на влажном полу.

В быту источником поражения часто становятся неисправная электропроводка, сломанные розетки и выключатели. К электротравме может привести нарушение изоляции электроприборов, подключённых без заземления.

Электрический удар можно получить без непосредственного контакта с проводником. В условиях повышенной влажности при близком расположении к источнику электричества может произойти пробой изоляции, возникнуть электрическая дуга.

Обрывы линий электропередач приводят к контакту проводов с поверхностью земли. Они способны создать шаговое напряжение в радиусе до 10 м. Разность потенциалов возникает между двумя точками поверхности, находящимися на расстоянии одного шага человека.

Тяжесть поражения зависит от пути прохождения тока по человеческому телу. Электроток всегда идёт по кратчайшему расстоянию по направлению к земле.

Важно! Наиболее опасны поражения сердца, головного и спинного мозга, лёгких. Пути прохождения электротока через человеческое тело

Возможные пути:

1. «Рука-рука» — наиболее часто встречается на практике (40%). Человек одной рукой касается фазы, другой — заземлённой поверхности или нулевой фазы. Опасность поражения сердца менее 5%.
2. «Рука-ноги» — при касании одной рукой проводника путь электротока замыкается через обе ноги на землю. Прохождение через сердце 3-7%. Более травмоопасен вариант касания правой руки (20%).
3. «Нога-нога» — поражение возникает под воздействием шагового напряжения. Электротравма встречается редко (6%).
4. «Голова-ноги» (5%)— создаёт наиболее опасную петлю, требует срочных реанимационных мероприятий.

При электротехнических работах рекомендуется использовать защитные средства: диэлектрические перчатки, галоши, резиновые коврики. Электроинструмент должен быть с изолированными ручками.

Электрический ток представляет опасность для человеческого организма. Для предотвращения травматизма необходимо соблюдать простейшие правила безопасности. Надёжные средства защиты от поражения в быту — установка УЗО и дифференциальных автоматов.

Расчет шагового напряжения

Для расчета шагового напряжения необходимо знать особенности распределения тока в месте аварии. Электричество растекается в толще земли и кругами на ее поверхности. Для нахождения значения учитывается величина сопротивления грунта. Напряжение зависит от ряда факторов:

• расстояние между точками контактов;
• напряжение воздушной линии;
• мощность;
• состояние и удельное сопротивление грунта;
• состав почвы в опасной зоне.

При расчете шагового напряжения применяются средние величины. Сначала определяется короткое замыкание по формуле:

ICS=UPHASE/(R0+RKONT)

где UPHASE – это напряжение фазы;

RKONT и R0- величина сопротивления для электрического контура (заземления и растекания тока вместе аварии);

ICS – это ток короткого замыкания в сети.

Длину шага принято считать за 0,8 метра. Для нахождения шагового напряжения применяют соотношение:

USTEP=ICS·ρa/(2·пx·(x+a))

Где, р – сопротивление поверхности земли удельное;

х- расстояния от оголенного контура;

а – это длина шага.

В промышленных условиях расчетом показателей занимаются отдельные специалисты. Они периодически проводят замеры и находят средние значения для подведения итогов об уровне безопасности.

Пути электрического тока, проходящие через тело человека

Угрозу обуславливает не только опасная величина силы тока, но также путь протекания электричества через организм. От этого пути зависит разрушающее воздействие на определенные органы.

Самые опасные петли электрического тока

Наиболее угрожающими считаются следующие пути протекания:

Схема прохождения петли электрического тока рука – рука

Рука – рука. Электричество проходит через грудь, до 3,3 % заряда попадает в сердце.

Схема прохождения петли электрического тока правая рука – нога

Правая рука – ноги. Опасность этой петли связана с проходом электротока через сердце (около 6,7 % заряда). Также часть заряда проходит и через спинной мозг.

Показать схему прохождения петли электрического тока левая рука — ноги

Левая рука – ноги. Встречается реже предыдущей петли (обычно характерно для левшей). Около 3,7 % заряда действует на сердце.

Показать схему прохождения петли электрического тока нога — нога

Нога – нога. Характерно при попадании под действие шагового напряжения. Сердце пропускает около 0,4 % заряда. Основная угроза связана с возможностью падения человека, в результате которого возрастает значение шагового напряжения, а электричество проходит по более опасным петлям.

Показать схему прохождения петли электрического тока голова — ноги

Голова – ноги. Опасность связана с действием электричества на головной мозг, спинной мозг, позвоночник. Через сердце проходит около 6,8 % заряда.

Показать схему прохождения петли электрического тока голова — руки

Голова – руки. Одна из самых опасных петель. Сердце пропускает через себя около 7 % заряда, под удар попадает головной мозг.

Как избежать поражения электрическим током

Чтобы предотвратить поражение человека электричеством, необходимо не допустить возможность телесного контакта с деталями и проводниками под напряжением. Поэтому все работы выполняться с применением необходимых защитных средств. К числу основных средств индивидуальной защиты этого типа относятся диэлектрические перчатки и боты, диэлектрические коврики и подставки и т.д.

При работе обязательно применяется изолированный инструмент. Персонал в обязательном порядке проходит инструктаж, работники должны знать, как избежать поражения. Перед выполнением работ обязательно обесточить соответствующий участок сети. При этом на рубильнике или выключателе должна быть выставлена информационная табличка о запрете включения сети. Не допускается выполнение любых манипуляций с проводниками под напряжением.

Индикаторная отвертка HR28-C (12-250V)

Проверить наличие напряжения можно при помощи специальных индикаторных приборов. Самым простым и доступным среди таких приборов является индикаторная отвертка.

Если имеются сомнения, под напряжением ли проводник, работать с ним нельзя!

Меры профилактики в быту

Статистика говорит о том, что в обычной жизни от электричества страдает и гибнет даже больше людей, чем на производстве. Основную опасность здесь несут бытовые приборы, но и удар молнией может привести к летальному исходу. В быту также необходимо выполнять правила безопасности. Вот некоторые из них:

1. Не пользоваться неисправными приборами.
2. Отключать такие приборы перед их самостоятельным ремонтом (лучше вообще вынуть вилку из розетки).
3. Следить за исправностью проводки, вилок, розеток.
4. При прокладке новой проводки и других подобных работах обесточивать помещение и следить, чтобы никто случайно не подал напряжение в сеть.
5. Использовать в быту розеточные ограничители даже на современных изделиях, если в доме есть маленькие дети.
6. На территории частных домовладений устанавливать громоотводы.
7. В грозу не пользоваться сотовой связью, не находиться на открытой местности.
8. В случае купания или рыбалки при первых же признаках надвигающейся грозы покинуть водный объект и отойти от него подальше.
9. Не подходить близко к столбам со свисающими до земли либо порванными проводами — ток может «разлиться» по земле. Покидать такое место нужно маленькими шагами.

Основные нормы и правила электробезопасности

Ключевыми нормативными документами, регулирующими сферу электробезопасности, можно назвать следующие:

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ. Издание 7, глава 1.7) –
2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) –
3. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок –
4. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках –

При выполнении любых работ с электрооборудованием необходимо соблюдение следующих правил:

• При проектировании и монтаже электросетей должны использоваться аварийные устройства, которые обесточивают сеть в случае возникновения в ней короткого замыкания (КЗ) и в случае замыкания цепи на землю. Обязательным является устройство контура заземления.
• К работе допускаются лица, имеющие соответствующий допуск.
• Обязательно применяется спецодежда и предусмотренные нормативными требованиями средства индивидуальной защиты.
• Не допускается включение и использование оборудования и электроприборов при наличии повреждений на корпусе, использование кабелей при обнаружении повреждений изоляции.
• Не допускается проведение ремонтных работ без обесточивания сети.
• Персонал должен уметь оказывать первую помощь при поражении человека электрическим током.

Опасная для жизни человека сила тока

Электричество может оказывать разное воздействие. При малой силе электрического тока это оно может быть абсолютно незаметным или доставлять только легкие дискомфортные ощущения. Если же эта величина составляет амперы, то действие тока будет опасным до летального исхода. Оценить последствия возможного действия каждого из двух видов электричества с разной силой тока (амперажом) можно по данным таблицы:

Значение силы тока, мА (миллиампер)	Характер действия электротока
Постоянный	Переменный
0,6-1,5 мА	не проявляется	слабый зуд и покалывания
2-3 мА	не проявляется	появляются небольшие судороги
5-7 мА	возникает минимальная гипертермия кожи и легкое покалывание	усиливаются судороги, появляются болезненные ощущения
8-10 мА	становятся более интенсивными покалывания и гипертермия	боль усиливается, пострадавший еще в состоянии освободиться от действия тока своими силами
20-25 мА	помимо усиливающейся гипертермии и покалываний, появляются небольшие судороги	затрудняется дыхание, наступает паралич конечностей, пострадавший не имеет возможности освободиться своими силами
50-80 мА	сильная гипертермия кожи, судорожные сокращения мышц, затрудненное дыхание	появляется аритмия, наступает паралич дыхательной мускулатуры
90-100 мА	наступает паралич дыхательных мышц, способный привести к смерти	Смертельная сила тока. На 3 секунде действия развивается фибрилляция сердечных желудочков, наступает остановка дыхания, спасение возможно только при экстренной реанимации

Данные таблицы наглядно демонстрируют, что наиболее опасен для людей переменный электрический ток.

Причины поражения

В первую очередь, причиной повышенного электротравматизма является невнимательность и неосторожность, а также незнание правил электробезопасности, эксплуатации электроприборов

Важно! Мнение, что можно получить удар электрическим током, едва лишь коснувшись открытой, явной токоведущей части весьма ошибочно. В высоковольтных электроустановках достаточно приблизиться к ним на определенное расстояние (для электроустановок до 1000В не регламентируется, но без прикосновения, свыше 1000В не менее 60 см), чтобы попасть под напряжение. Безопасное расстояние от оборванной линии электропередачи

Безопасное расстояние от оборванной линии электропередачи

Во избежание удара электрическим током и получения травм запрещается:

• Подниматься на опоры линий электропередачи;
• Приближаться менее чем на 10 м к оборванным проводам: свисающим или лежащим на земле;
• Производить какие-либо самовольные подключения и переключения, даже в бытовых домашних электрощитах;
• Набрасывать на провода посторонние предметы, касаться проводов шестами и пр.;
• Устраивать свалки, разводить огонь вблизи охранной зоны линий электропередачи (для линий ВЛ-0,4кВ — 2 метра, для ВЛ 6(10) кВ — 10 метров);
• Проникать в трансформаторные подстанции, открытые распределительные устройства, открывать их двери, приближаться к токоведущим частям.

Советуем изучить Цветная маркировка

В бытовых условиях нельзя:

• Касаться оголенных проводов, подключенных к электросети;
• Подключать в сеть какой-либо электроприбор влажными руками;
• Доставать упавший в воду электрический прибор, подключенный к сети, голыми руками.

Влага и электроприбор

Проводниками тока являются: металлы, земля, вода, любое живое существо.

Ток не проводят: сухое дерево, резина, пластик, бетон (но не железобетон), гипс, стекло, синтетика.

Какую роль играет сопротивление тела?

Сопротивление тела зависит от состояния его кожи, оказывать свое влияние могут такие факторы:

1. В каком состоянии находится кожа человека, например, она может быть чистой, может быть грязной, влажной, поврежденной.
2. Какая была площадь соприкосновения тока с кожей.
3. Величина приложенного напряжения.
4. Ток какой частоты прошел по организму.
5. Общее состояние нервной системы человека.

Если кожа была поцарапана или на ней имеются ссадины, то опасное напряжение может быть минимальным для того чтобы наступила смерть, так как снижается сопротивление тела. Теряется способность к сопротивлению у человека, у которого будет потная или грязная рука. Например, напряжение в 30 вольт с сухими руками не вызывает сильных болевых ощущений, а если прикоснуться влажной рукой, то человек не сможет разжать пальцы и будет ощущать сильные боли. В таких случаях принято говорить о том, что произошел пробой сопротивления кожи.

Уменьшаться сопротивление кожи может, даже когда воздействует невысокое напряжение, это 20-40 вольт.

От чего зависит степень поражения

То, какое напряжение и ток опасны для жизни, зависит от различных факторов, главный из которых электрическое сопротивление кожи. Если её поверхность сухая и чистая, то сопротивление при напряжении 5-10В составляет около 100кОм, а при намокании оно падает до 1кОм. Его так же уменьшают порезы и царапины. Сопротивление внутренних органов 0,5-1кОм.

Сопротивление тела падает, а протекающий через организм ток растёт при увеличении напряжения, продолжительности воздействия, плохом состоянии здоровья и других факторах. При совпадении всех негативных факторов оно может понизиться до 0,8кОм.

Кроме напряжения степень поражения зависит так же от длительности и пути прохождения тока через организм. Самым опасным является путь прохождения тока рука-рука и рука-ноги, при которых ток проходит через область груди.

Чем выше напряжение и ток, тем меньше относительно безопасное время его протекания:

• 65В — 1с;
• 220В — 0,1с.

При более продолжительном нахождении человека под напряжением возрастает вероятность фибрилляции желудочков сердца с его последующей остановкой. В этом случае спасти жизнь пострадавшему могут только искусственное дыхание и непрямой массаж сердца.

Важно! Реанимационные действия производятся только после освобождения человека от воздействия электричества