Характер и последствия воздействия на человека электрического тока зависят от следующих факторов:
величины тока и напряжения;
электрического сопротивления человека;
продолжительности воздействия электрического тока;
пути тока через тело человека;
рода и частоты электрического тока;
условий внешней среды.
Основным фактором, обуславливающим исход поражения электрическим током, является сила тока, проходящего через тело человека. Напряжение, также влияет на исход поражения, но лишь постольку, поскольку оно определяет значение тока.
Ощутимый ток - электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Пороговый ощутимый ток - 0,6-1,5 мА.
Неотпускающий ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через тело человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговый неотпускающий ток составляет 10-15 мА.
Фибрилляционный ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Пороговый фибрилляционный ток составляет 100 мА. Фибрилляционный ток может достичь 5 А. При токе свыше 5 А происходит мгновенная остановка сердца.
Тело человека является проводником электрического тока, неоднородным по электрическому сопротивлению. Наибольшее сопротивление электрическому току оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется, главным образом, сопротивлением кожи.
Сопротивление тела человека при сухой, чистой и неповрежденной коже (измеренное при напряжении 15-20 В) колеблется от 3 до 100 кОм и более, а сопротивление внутренних систем и органов тела составляет всего 300-500 Ом. В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты принимают активное сопротивление тела человека равным 1000 Ом. В действительности сопротивление тела человека не является постоянной величиной. Оно зависит от ряда факторов, в том числе от состояния кожи, состояния окружающей среды, параметров электрической цепи и других. Повреждение рогового слоя (порезы, царапины, ссадины) снижают сопротивление тела до 500-700 Ом, что увеличивает опасность поражения человека током. Такое же влияние оказывает увлажнение кожи водой или потом.
С увеличением силы тока и времени его прохождения сопротивление тела человека падает, так как при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению ее сосудов, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потоотделения. С ростом напряжения, приложенного к телу человека, сопротивление кожи уменьшается в десятки раз, приближаясь к сопротивлению внутренних тканей (300-500 Ом).
На сопротивление тела человека влияют и другие факторы, хотя и в значительно меньшей степени. Так, у женщин, как правило, сопротивление кожи меньше, чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых, у молодых меньше, чем у пожилых. Это объясняется тем, что у одних людей кожа тоньше, у других – грубее.
Уменьшение или увеличение парциального давления кислорода соответственно снижает или повышает сопротивление тела человека. Следовательно, в закрытых помещениях, где парциальное давление кислорода меньше, опасность поражения током выше при прочих равных условиях, чем на открытом воздухе.
Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань повышаются его значения, накапливаются последствия воздействия тока на организм и повышается вероятность возникновения фибрилляции сердца.
Рост тока с увеличением времени его действия объясняется уменьшением сопротивления тела человека.
Последствия воздействия тока на организм выражаются в нарушении функций центральной нервной системы, изменении состава крови, местном разрушении тканей организма под влиянием выделяющейся теплоты, нарушении работы сердца и легких. Очевидно, что с увеличением времени воздействия тока эти отрицательные факторы накапливаются, а губительное воздействие их на состояние организма усиливается.
Опасность поражения током вследствие фибрилляции сердца зависит от того, с какой фазой сердечного цикла совпадает время прохождения тока через область сердца. Каждый цикл сердечной деятельности состоит из двух периодов: одного, называемого диастолой, когда желудочки сердца, находясь в расслабленном состоянии, заполняются кровью, и другого, называемого систолой, когда сердце, сокращаясь, выталкивает кровь в артериальные сосуды. Чувствительность сердца к электрическому току неодинакова в разные фазы его деятельности. Наиболее уязвимым сердце оказывается в фазе Т кардиоцикла, продолжительность которой 0,2 секунды, когда заканчивается сокращение желудочков и они переходят в расслабленное состояние. Поэтому, если во время фазы Т через сердце проходит ток, то при некотором его значении возникает фибрилляция сердца. Если же время прохождения тока не совпадает с фазой Т, то вероятность возникновения фибрилляции резко уменьшается.
При длительности прохождения тока, равной времени кардиоцикла ( 0,75-1с) или превышающей его, ток встречается со всеми фазами, в том числе с наиболее уязвимой фазой Т. Это весьма опасно для организма. Если же время прохождения тока меньше длительности кардиоцикла на 0,2 с и более, то вероятность совпадения момента прохождения тока с фазой Т и, следовательно, опасность поражения резко уменьшаются. Это обстоятельство используется в быстродействующих установках защитного отключения, где время срабатывания менее 0,2 с.
Путь прохождения тока через тело человека играет существенную роль в исходе поражения, так как ток может пройти через жизненно важные органы: сердце, легкие, головной мозг и другие. Влияние пути тока на исход поражения определяется также сопротивлением кожи на различных участках тела. Возможных путей тока в теле человека, которые называются также петлями тока, достаточно много. Наиболее часто встречающиеся петли тока: рука -рука, рука - ноги, и нога - нога. Наиболее опасны петли голова - руки и голова - ноги, но эти петли возникают относительно редко.
Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного, т.к. пороговые значения возрастают в 4-5 раз. Это положение справедливо лишь для напряжений до 250-300 В. При более высоких напряжениях постоянный ток более опасен, чем переменный (с частотой 50 Гц).
Для переменного тока играет роль также и его частота. С увеличением частоты переменного тока полное сопротивление тела уменьшается, что приводит к увеличению тока, проходящего через человека, а следовательно повышается опасность поражения. Наибольшую опасность представляет ток с частотой от 50 до 100 Гц.
Установлено, что физически здоровые и крепкие люди легче переносят электрические удары. Повышенной восприимчивостью к электрическому току отличаются лица, страдающие болезнями кожи, сердечно-сосудистой системы, органов внутренней секреции, легких, нервными болезнями и т.п.
Состояние окружающей воздушной среды, а также окружающая обстановка могут существенным образом влиять на опасность поражения током. Сырость, токопроводящая пыль, едкие пары и газы, разрушающее действующие на изоляцию электроустановок, а также высокая температура окружающего воздуха, понижают электрическое сопротивление тела человека, что еще больше увеличивает опасность поражения его током.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему