Поражения электрическим током при прикосновении. Поражение электрическим током. Что такое электротравма, электрометка. Помощь при ударе током, последствия и защита от поражения током. Характеристика поражений человека электрическим током. Электрическое со

Поражение человека электрическим током опасно для здоровья и жизни любого живого существа. Для защиты от поражений электрическим током в схемы электропроводки включают специальные устройства защиты. Это дифференциальные автоматы защиты, устройства защитного отключения, электрические расцепители и т.п. Каждый из них разработан для защиты человека от определенных прикосновений к токоведущим частям электропроводки.

В электротехнике касание человеком проводов и конструкций, находящихся под напряжением разделяют на прямое и косвенное прикосновение.

Под прямым прикосновением принимается контакт человеком с частью электропроводки, которая в рабочем режиме находится под напряжением. Иначе говоря, качание человека открытых проводов, контактов, клем по которым в нормальном (не аварийном) режимах протекает электрический ток это и есть прямое прикосновение.

Различаются несколько видов прямого прикосновения

Касание двумя руками двух различных фаз;
Одновременное касание фазы и нуля;
Касание только одного провода в 2-х проводной сети.

При касании двух фаз тело человека оказывается включенным в полное линейное напряжение сети. Это самое опасное из всех прикосновений. При нем ток протекает по жизненно важным органам. Например, при касании двумя руками, то ток протекает через сердце и легкие.

Ток через тело человека при двойном прикосновении к фазным проводникам практически не зависит от режима нейтрали сети. При любой нейтрали ток через тело человека определяется по простому закону Ома. Ток через тело прямо пропорционален линейному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению человека.

Если принять во внимание сопротивление человека 1000 Ом, а напряжение сети 380 Вольт, то ток через тело человека равен 380 mA(миллиампер), что является смертельным порогом тока поражения.

Примечание: Допустимый интервал времени прохождения тока через тело человека равен 0,01 – 2сек. При этом величины токов, проходящие через тело человека, подразделяются на пять пунктов по типу последствий воздействия.

Таблица значений тока поражения и его последствий по воздействию на человека.

При прямом прикосновении к фазному и нулевому проводу и касании одного провода значение тока через тело человека снижаются, за счет увеличения сопротивления, но все равно остаются смертельно опасными для человека.

Для защиты человека от прямого прикосновения нормативными документами определены меры защиты от прямого прикосновения.

Примечание: По международному электрическому кодексу (МЭК) защита от прямого прикосновения называется базовой защитой.

class="eliadunit">

Базовую защиту от прямого соприкосновения разделяют на физическую защиту от прикосновения (изоляция проводов, огорождения, выделение отдельных помещений для электроустановок) и дополнительную защиту.

Физическая защита это предупредительные меры защиты человека от поражения электрическим током. В большинстве случаях, отдельно без дополнительной защиты, ее нельзя рассматривать как надежную.

Дополнительная защита от прямого прикосновения служит для защиты человека при отсутствии или повреждении первой защиты. Для дополнительной защиты от прямого соприкосновения используется устройство защитного отключения (УЗО) с высокой чувствительностью (I≤30 mA) и минимальным временем срабатывания.

Повторюсь. Прямое прикосновение это непосредственный контакт с частями проводки, по которому протекает ток в нормальном, рабочем режиме. Прямое прикосновение это, скорее всего случайность, вызванная с невнимательностью, оплошностью. Вряд ли кто либо самостоятельно схватится за провод находящейся под напряжением.

Другое дело если прикосновение к токоведущим частям происходит не преднамеренно, а при аварийных режимах. При аварийном режиме человек не предполагает, что токопроводная конструкция оказалась под напряжением. Такое прикосновение называется косвенным, а защита от косвенного прикосновение называется защита от короткого замыкания.

Косвенное прикосновение по своей сути более опасно, по сравнению с прямым прикосновением. Если прямое прикосновение это скорее случайность вызванная оплошностью, то косвенное прикосновение происходит при аварийной ситуации и человек заранее не знает, что та или иная конструкция находится под напряжением.

Для защиты от косвенного прикосновения, она же защита от короткого замыкания, применяются более разнообразные способы. Можно выделить несколько основных из них.

Основная защита:

Автоматическое отключение подачи электропитания;

Специальная защита:

Применение схем уравнивания потенциалов;
Разделение электрических цепей помещения с помощью разделительных трансформаторов;
Применение системы безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН);
Использование заземленной системы безопасного сверхнизкого напряжения (ЗСНН).

Нужно помнить: Максимальное значение напряжения прикосновения Uc, которое человек может выдержать бесконечно долго составляет 50 Вольт переменного тока.

Каждый способ защиты от короткого замыкания различается по своей организации для различных электросетей. Для систем электропитания с глухозаземленной нейтралью (системаTN), с изолированной нейтралью (система IT),с независимым от нейтрали заземлением корпусов электроустановок (система TT) защита от короткого замыкания делается по своим схемам и принципам.

В конце статьи хочу отметить. Нужно помнить что, несмотря на отсутствие запаха, и внешних проявлений электрический ток это жизненно опасен для человека при любом взаимодействии. Только комплексная защита электросети может служить гарантом от любого прикосновения человека к токоведущим частям и поражения человека электрическим током. На этом все!

Электротравмы возникают в результате воздействия на организм человека электрического тока большой силы, а также разряда атмосферного электричества (молнии). Поражение током может произойти как при непосредственном контакте с источником тока (прямое поражение), так и при возникновении дугового контакта, когда человек находиться вблизи от электроустановки, имеющей напряжение 1000 вольт и выше, особенно в помещениях с повышенной влажностью воздуха.

Электрический ток вызывает общие и местные нарушения в организме: потерю сознания, судороги, остановку сердца и дыхания, ожоги.

Следует помнить, что из-за воздействия тока у пострадавшего происходит спазм голосовых связок, и поэтому он не может крикнуть и позвать на помощь. Если воздействие тока не прекратить, то через несколько минут, в результате возникшей гипоксии, у пострадавшего может остановиться сердце.

Состояние пострадавшего в момент электротравмы может быть настолько тяжелым, что внешне он может мало, чем отличаться от умершего: широкие, не реагирующие на свет зрачки, бледная кожа, отсутствие дыхания и пульса. Это состояние получило название “мнимая смерть”.

При оказании первой помощи первое, что необходимо сделать это прекратить воздействие электрического тока на организм: выключить рубильник, перерубить провод топором с деревянной ручкой или отбросить провод сухой палкой (предметом, не проводящим ток).

При всем этом, самое главное принять меры самозащиты, чтобы не получить смертельное поражение током. Под ноги себе необходимо положить изолирующий материал, а при наличии резиновых перчаток и калош – обязательно ими воспользоваться. Прикосновение к пострадавшему незащищенными руками при не отключенном электрическом токе недопустимо.

После отключения пострадавшего от тока, необходимо немедленно приступить к его оживлению. Для этого применяется метод искусственного дыхания “изо рта в рот” или “изо рта в нос”, сочетая его с закрытым массажем сердца, до полного восстановления функции дыхания и работы сердца. Сам процесс оживления может занять несколько часов, как правило, не менее двух. Затем пострадавшего следует отвезти в ближайшее лечебное учреждение.

Также по возможности необходимо тщательно осмотреть тело пострадавшего. Все местные повреждения следует обработать и закрыть повязкой, как при ожогах.

Транспортировать пострадавшего необходимо в лежачем положении, при этом внимательно следя за его состоянием, так как при транспортировке у него возможна повторная остановка дыхания и серд

23Поражение током и молнией

Поражение током высокого напряжения или молнией

Специфическая проблема при таком варианте поражения током – как безопасно для собственной жизни подойти к пораженному. Уже в 20-30 шагах от лежащего на земле провода высоковольтной линии крайне велика опасность поражения электрическим током: на поверхности почвы образуется так называемый электрический кратер.

В центре этого кратера (место касания провода с землей) будет самое высокое напряжение, убывающее по мере удаления от источника в виде расходящихся концентрических колец. При приближении к зоне электрического кратера следует опасаться не величины тока как такового, а разности напряжения между уровнями распространения электричества по земле. Чем шире шаг, тем выше разность потенциалов и величина поражающего разряда. При расстоянии в 60 – 90 см (средняя длина шага взрослого человека) разряд может оказаться смертельным.

В этом случае ток сначала пройдет по нижней петле – от ноги к ноге. Этот путь наименее опасен, но именно он вызовет судороги в ногах. Человек обязательно потеряет равновесие и упадет, и тогда его тело подвергнется воздействию колоссального напряжения, а путь электрического тока обязательно пройдет через сердце.

Запомните! Передвигаться в зоне «шагового» напряжения следует в диэлектрических сапогах или галошах, либо «гусиным шагом»: пятка шагающей ноги, не отрываясь от земли, приставляется к носку другой.

Снимать высоковольтные провода с пострадавшего нужно с помощью непроводящих ток предметов. Можно воспользоваться стеклянной или пластиковой бутылкой, сухой деревянной палкой или топорищем.

Только после устранения опасности можно приступить к оказанию неотложной помощи. Она будет мало отличаться от разобранных ранее вариантов. Однако при воздействии тока высокого напряжения чаще всего отмечаются ожоги и обугливание тканей, переломы костей и даже отрывы конечностей. Эти виды повреждений требуют специализированной помощи. Так, при ожогах необходимо обработать ожоговую поверхность и наложить стерильную сухую повязку. При кровотечении - наложить кровоостанавливающие жгуты или давящие повязки. При переломах костей – произвести иммобилизацию конечности любыми подручными средствами.

26Солнечный удар - болезненное состояние, расстройство работы головного мозга вследствие продолжительного воздействия солнечного света на непокрытую поверхность головы. Это особая форма теплового удара.

Солнечный удар характеризуется приобретением телом тепла большего, чем то, которым организм в состоянии управлять и охлаждать должным образом. Нарушается не только потоотделение, но и кровообращение (сосуды расширяются, происходит «застаивание» крови в мозгу), накапливаются в тканях свободные радикалы. Последствия такого удара могут быть очень серьезными, угрожая даже остановкой сердца. Солнечный удар очень опасен по своей степени влияния, в первую очередь, на нервную систему.

Симптомы солнечного удара

Солнечный удар сопровождается головной болью, вялостью, рвотой. В тяжелых случаях - комой. Симптомы перегревания усугубляются при повышении влажности окружающей среды.

Легкая степень:

Общая слабость;

Головная боль;

Тошнота;

Учащения пульса и дыхания;

Расширение зрачков.

Меры: вынести из зоны перегревания, оказать помощь. При тошноте и рвоте позиционировать больного таким образом, чтобы избежать захлёбывание рвотной массой.

При средней степени:

Резкая адинамия;

Сильная головная боль с тошнотой и рвотой;

Оглушенность;

Неуверенность движений;

Шаткая походка;

Временами обморочные состояния;

Учащение пульса и дыхания;

Кровотечение из носа

Повышение температуры тела до 39-40°C.

Тяжелая форма солнечного удара развивается внезапно. Лицо гиперемировано, позже бледно-цианотичное. Наблюдаются случаи изменения сознания от легкой степени до комы, клонические и тонические судороги, непроизвольное выделение мочи и кала, бред, галлюцинации, повышение температуры тела до 41-42°C, случаи внезапной смерти. Летальность 20-30%.

Поражение электрическим током возникает при взаимодействии человека с токоведущими частями электрооборудования вследствие пробоя или неисправности.

Сложность полученных травм зависит от многих обстоятельств:

индивидуальных особенностей человека;
мощности разряда;
класса напряжения;
характера (постоянный или переменный);
места прикосновения;
пути прохождения потока по организму.

Прохождение тока по сосудам

Опасность электротравмы состоит в том, что без специальных устройств наличие аварийной ситуации выявить невозможно.

Причины электротравм

Прикосновение к поверхностям электроприборов, голым проводам, контактам электрических устройств (автоматических выключателей, патронов ламп, предохранителей) под напряжением.
Прикосновение к электротехническим устройствам, которые оказались под напряжением ввиду неисправности.
Одновременное прикосновение к двум фазам под напряжением.
Нарушение правил безопасности персонала при выполнении строительно-монтажных работ.
Прикосновение к влажным металлоконструкциям или стенам, соединенным с источником электротока.

Неосторожное использование бытовых приборов

Поражение электрическим током

Основные симптомы

Признаки поражения электрическим током:

отсутствие дыхания;
бледность;
«знаки тока» на теле пострадавшего;
запах горелого (волос, электроприбора и т.д.);
нахождение человека в положении лежа вблизи электроприбора;
отсутствие пульсации артерий;
отсутствие дыхания;

При летальном исходе на коже присутствуют множественные ожоги и петехиальные кровоизлияния. Те, кто выживает после полученной электротравмы, обычно находятся в коме. Состояние характеризуется нестабильной работой дыхательной системы, сердца и сосудистым коллапсом. Последующее состояние отмечается повышенной агрессией и судорогами вплоть до перелома костей от мышечных сокращений (падений во время припадков).

При получении электротравмы высокого напряжения у больного часто наблюдается гиповолемический шок, гипотензия, развивается почечная недостаточность.

Следующим этапом является деструкция тканей, вызванная электроожогом. Также вследствие получения травмы могут обостриться хронические заболевания желудочно-кишечного тракта (кровотечения из язв, язвенные колиты и др.), отек легких, различного рода инфекции аэробные и анаэробные.

Электротравма с тяжелыми последствиями

Почти в каждом случае наблюдаются отеки головного мозга с сопутствующим коматозным состоянием до нескольких суток.

К менее распространенным последствиям относят расстройства нервной системы, ведущие к частичной потере трудоспособности:

повреждения от ожогов;
нарушение зрения;
рефлекторные дистрофии;
частые головные боли;
катаракты;
нарушение работы памяти, эмоционального равновесия;
разрывы спинного мозга;
припадки.

Изменения в организме

Ток воздействует на ткань в четырех направлениях:

биологическое;
механическое;
электролитическое;
термическое.

Биологическое – нарушение состава тканей организма, биологических процессов, обострение заболеваний.

Механическое – нарушение целостности кожи и других тканей.

Электролитическое – разложение крови и секретов организма.

Термическое – ожоги, нагрев кровеносных сосудов.

Поражение рук электрическим током

Электроток проходит по замкнутой цепи, т.е. всегда ищет выходной путь. Поэтому степень поражения током организма зависит от пути, по которому он проходит по телу. Если поражение идет через нижние конечности и выходит на землю, опасность для организма снижается.

В случаях, когда токовая нагрузка проходит через сердце или голову, вероятность получения тяжелой травмы резко возрастает. Т.е. чем ближе путь прохождения электротока к сердцу, тем вероятнее летальный исход инцидента.

Вторым показателем степени поражения является длительность воздействия. Наибольшую опасность для организма представляет переменный ток, т.к. вызывает судороги сердца. В данной ситуации человек не сможет самостоятельно высвободиться. Пот, вызываемый судорогами, уменьшает сопротивление, и увеличивает негативное влияние токового потока.

Чаще всего в таких случаях наступает смерть: электроток, проходящий в сердце, вызывает фибрилляцию желудочков. Остановка сердцебиения происходит от повреждения центральной нервной системы.

Высокое напряжение характеризуется большими температурами и при контакте с кожей вызывает сильнейшие дуговые электроожоги, обугливание. При таких инцидентах происходит возгорание одежды и близлежащих предметов. Если нагрев от электротока прямой, то в точках входа-выхода потока и сосудах образуются некрозные точки. Происходит развитие тромбоза.

Виды поражений

электротравма;
электрический шок;
электроудар.

Электротравмы делятся на несколько видов:

электрические знаки;
ожоги;
механические повреждения;
поражения глаз;
электропигментация кожи.

Электроожог – повреждение кожи электротоком. Он обусловлен прохождением потока частиц непосредственно через организм человека. Различают:

Дуговые. Возникают под воздействием электродуги на организм человека. Характеризуются высокой температурой.
Контактные ожоги – наиболее распространенные. Вызваны прямым контактом тока напряжением до 1 кВ с кожей.

Электрический знак – изменение структуры кожных покровов в местах вхождения электротока. Чаще всего наблюдаются на руках. Кожа становится припухлая, появляются знаки круглой или овальной формы через некоторое время после возникновения инцидента.

Последствия поражения током в виде электрических знаков

Механические повреждения – разрывы мышц и кожных покровов. Возникают вследствие судорог. Отмечаются случаи с переломом конечностей.

Электроофтальмия – воспаление оболочки глаза вследствие воздействия ультрафиолета (во время появления электродуги). Диагностируется по истечении 6 часов после получения травмы. Симптомы – покраснение белков, повышенное слезоотделение, частичная слепота, головная боль, боль в глазах при свете, нарушение прозрачности роговицы, сужение зрачка. Состояние длится несколько дней.

Предотвратить электроофтальмию на производстве и во время строительных работ можно, если использовать защитные очки.

Электроофтальмия – поражение оболочки глаза при электротравме

Электрометаллизация – проникновение мелких расплавленных частиц в кожные покровы. Появляется из-за разбрызгивания раскаленного металла при горении дуги. Степень травматизма зависит от обширности действия металла. Зачастую кожные покровы постепенно восстанавливаются.

Электрошок – ответ ЦНС на внешнее раздражение электротоком. Последствия: нарушение работы легочных мышц, кровообращения. Делится на 2 фазы – возбуждения и истощения ЦНС. После длительного шокового состояния наступает летальный исход.

Электроудар – судорожные сокращения мышечной ткани под воздействием электротока. Небольшие травмы вызывают слабые удары (неприятные ощущения, покалывание). Ток большого напряжения крайне опасен. Под его воздействием человек не может самостоятельно действовать. Через несколько минут наступает удушье и фибрилляция желудочков.

Самым опасным считают токовые нагрузки в промышленных установках с частотой 20-100 Гц и более. Такой электроток вызывает, кроме ожогов, необратимые разрушения внутренних органов.

Электроудары различают 4 степеней:

судорожное сокращение мышечных тканей;
то же, но с потерей сознания (дыхание и работа сердца остаются в пределах нормы);
потеря сознания, нарушения работы жизненно важных органов, обострение хронических заболеваний;
клиническая смерть.

Путь прохождения токовой нагрузки через организм – решающий фактор. Наиболее опасны электротравмы, при которых поток течет вдоль тела (рука – рука, рука – нога, голова – ноги, голова – руки) через сердце.

Самым опасным является путь «правая рука – ноги», когда поток проходит вдоль оси сердца.

Основные факторы, влияющие на величину проходящего электротока:

Физическое состояние. Хроническое заболевание и острое течение болезней характеризуется снижением сопротивления организма. Следовательно, получить травму с более высокой степенью тяжести вероятнее человеку, который имеет проблемы со здоровьем. Спортсмены и мужчины имеют более высокое сопротивление тела, чем женщины. Также отрицательно на эту величину влияет количество употребленного алкоголя.
Психическое состояние. Возбужденное состояние нервной системы повышает кровяное давление и ускоряет сердцебиение. В таких случаях при получении травмы быстро развивается фибрилляция желудочков.
Условия окружающей среды: время года, погода, температура, относительная влажность воздуха. В условиях увеличения атмосферного давления увеличивается степень тяжести травмы.
Место входа–выхода потока. Разные части тела имеют неодинаковое сопротивление, поэтому и обширность поражения разная.
Чистота кожных покровов. Наличие слоя пота или грязи (хорошо проводящих электроток) увеличивает вероятность получить тяжелый ожог.

Последствия

Потеря сознания.
Возникающие из-за большой температуры ожоги.
Сбои в работе сердечной мышцы даже при минимальном времени контакта с электросетью.
Нарушения работы нервной системы, асистолия.
Обострение хронических заболеваний.
Появление внутренних кровотечений.
Общее повышение давления.

Помощь при поражении током

В первую очередь необходимо обесточить место инцидента, а пострадавшего – высвободить от контакта с источником без прямых прикосновений. Для этого используют диэлектрики – резиновые листы, жгуты, кожаные ремни, сухие деревянные палки, шесты. По возможности на руки надевают резиновые перчатки.

Если больной не может самостоятельно дышать, то незамедлительно приступают к искусственной вентиляции легких – «изо рта в рот». Периодическую поддержку дыхания следует продолжать в течение последующих четырех часов.

В случаях, когда у человека отсутствует сердцебиение, делают непрямой массаж сердца совместно с искусственной вентиляцией легких. Если травма вызвана ударом молнии и наблюдается асистолия, проводят удар рукой по сердцу, затем искусственное дыхание.

Если поражение произошло от контакта с низким напряжением, то выполняют дефибрилляцию. При осмотре особое внимание уделяют наличию переломов и ушибов позвоночника.

Помощь пострадавшему от поражения электротоком – дефибрилляция

Получившего электрохимические ожоги человека, следует немедленно доставить в ожоговое отделение или травматологию.

Обработка ран в условиях стационара заключается в удалении омертвевших слоев кожи. Практически во всех случаях проводятся мероприятия , направленные на исключение распространения инфекций в организме – антимикробное лечение.

Больным, пребывающим в коме, необходим постоянный мониторинг внутричерепного давления. При осложнениях, травмах головы следует применять специальную терапию.

Профилактика

Для уменьшения риска получения электротравм необходимо:

в жилых и административных зданиях прокладывать электропроводку с заземляющим кабелем (или проводом);
эффективно заземлять все электроустройства;
пользоваться для бытовых и офисных электроприборов розетками с заземляющими контактами;
правильно скручивать, а не сгибать провода удлинителей и электроприборов;
установить во влажных помещениях розетки с соответствующей степенью защиты;
не пользоваться неисправными электроприборами;
установить на вводах дифференциальную защиту (дифавтоматы , УЗО);
в непогоду находиться в безопасном помещении – в домах с плотно закрытыми дверями и окнами, избегать поездок в автомобиле в ненаселенной местности, где нет молниеотводов и высоких деревьев.

Что делать, если. Видео

Как правильно вести себя при ударе током, рассказывает видео ниже.

Соблюдение элементарных правил электробезопасности поможет избежать травм от поражения электрическим током.

ВОПРОСЫ ПО ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ

Действие электрического тока на организм человека.

Виды поражения электрическим током.

Причины смерти от электрического тока.

Основные факторы, влияющие на исход поражения током.

Основные меры защиты от поражения электрическим током.

Условия и основные причины поражения током.

Опасность однофазного и двухфазного прикосновения в сетях с изолированной и заземлённой нейтралью.

Факторы, влияющие на опасность поражения током при прикосновении человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Основные причины несчастных случаев от электрического тока.

Классификация помещений по опасности поражения электрическим током.

Меры по обеспечению недоступности токоведущих частей для случайного прикосновения.

Выбор типа электрооборудования и конструкции электроустановок с учетом класса помещений по опасности поражения током.

Контроль состояния изоляции электроустановок.

Ограждения токоведущих частей.

Сигнализация и блокировки в электроустановках.

Плакаты и знаки безопасности в электроустановках.

Обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжения для случайного прикосновения.

Защитное разделение сети.

Устранение опасности поражения током при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других нетоковедущих частях электрооборудования.

Защитное заземление: определение, назначение, принцип действия, область использования.

Зануление: определение, назначение, принцип действия, область использования.

Защитное отключение (УЗО): определение, назначение, принцип действия, область использования.

Выравнивание потенциала.

Двойная изоляция.

Применение малого напряжения.

Защитные средства, применяемые в электроустановках.

Изолирующие защитные средства.

Ограждающие и предохранительные защитные средства.

Первая помощь человеку, пораженному электрическим током.

Организационные мероприятия по обеспечению электробезопасности.

Порядок оказания первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током.

Мероприятия по защите от поражения электрическим током.

Статическое электричество в промышленности и защита от него.

Факторы, влияющие на интенсивность электризации.

Опасность, создаваемая статическим электричеством и его нежелательные проявления.

Особенности электризации твёрдых сыпучих и жидких диэлектриков.

Способы измерения и приборы для оценки параметров, характеризующих статическую электризацию.

Основные параметры статической электризации.

Условия, определяющие возможность пожаров и взрывов, причиной которых является статическое электричество.

Технологические помехи, возникающие в результате действия статического электричества.

Физиологическое воздействие статического электричества на организм человека.

Способы защиты от статического электричества.

Нейтрализация зарядов на поверхности наэлектризованного диэлектрика.

Индукционные нейтрализаторы статического электричества (ИНСЭ).

Высоковольтные нейтрализаторы статического электричества (ВНСЭ).

Радиоактивные нейтрализаторы статического электричества (РНСЭ).

Комбинированные нейтрализаторы статического электричества (КНСЭ).

Аэродинамические нейтрализаторы статического электричества (АНСЭ).

Комплекс мероприятий и устройств, предназначенных для обеспечения безопасности при воздействиях молнии.

Виды воздействия разрядов молнии.

Конструкции молниеотводов (зоны защиты).

Основные требования по защите зданий и сооружений от воздействия молнии.

Основные параметры молнии.

Электростатическая индукция при воздействии молнии и меры защиты.

Электромагнитная индукция при воздействии молнии и меры защиты.

Занос высоких электрических потенциалов при воздействии молнии и меры защиты.

Конструктивные параметры молниеотводов.

1. Действие электрического тока на организм человека

Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает биологическое, электролитическое, тепловое и механическое действие.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении тканей и органов. Вследствие этого наблюдаются судороги скелетных мышц, которые могут привести к остановке дыхания, отрывным переломам и вывихам конечностей, спазму голосовых связок.

Электролитическое действие тока проявляется в электролизе (разложении) жидкостей, в том числе и крови, а также существенно изменяет функциональное состояние клеток.

Тепловое действие электрического тока приводит к ожогам кожного покрова, а также гибели подкожных тканей, вплоть до обугливания. Механическое действие тока проявляется в расслоении тканей и даже отрывах частей тела.

2. Виды поражения электрическим током.

Различают два основных вида поражения организма: электрические травмы и электрические удары. Часто оба вида поражения сопутствуют друг другу. Тем не менее, они различны и должны рассматриваться раздельно.

Электрические травмы – это чётко выраженные местные нарушения целостности тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Обычно это поверхностные повреждения, то есть поражения кожи, а иногда других мягких тканей, а также связок и костей.

Опасность электрических травм и сложность их лечения обуславливаются характером и степенью повреждения тканей, а также реакцией организма на это повреждение. Обычно травмы излечиваются, и работоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично.

Иногда (обычно при тяжёлых ожогах) человек погибает. В таких случаях непосредственной причиной смерти является не электрический ток, а местное повреждение организма, вызванное током.

Характерные виды электротравм - электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения.

Электрические ожоги - наиболее распространенные электротравмы. Они составляют 60-65 %, причем 1/3 их сопровождается другими электротравмами.

Различают ожоги: токовый (контактный) и дуговой.

Контактные электроожоги, т.е. поражения тканей в местах входа, выхода и на пути движения электротока возникают в результате контакта человека с токоведущей частью. Эти ожоги возникают при эксплуатации электроустановок относительно небольшого напряжения (не выше 1 -2 кВ), они сравнительно легкие.

Дуговой ожог обусловлен воздействием электрической дуги, создающей высокую температуру. Дуговой ожог возникает при работе в электроустановках различных напряжений, часто является следствием случайных коротких замыканий в установках от 1000 В до 10 кВ или ошибочных операций персонала. Поражение возникает от перемены электрической дуги или загоревшейся от неё одежды.

Могут быть также комбинированные поражения (контактный электроожог и термический ожог от пламени электрической дуги или загоревшейся одежды, злектроожог в сочетании с различными механическими повреждениями, электроожог одновременно с термическим ожогом и механической травмой).

Электрические знаки представляют собой четко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности кожи человека, подвергнувшегося действию тока. Знаки имеют круглую или овальную форму с углублением в центре. Они бывают в виде царапин, небольших ран или ушибов, бородавок, кровоизлияний в коже и мозолей. Иногда их форма соответствует форме токоведущей части, к которой прикоснулся пострадавший, а также напоминает форму морщин.

В большинстве случаев электрические знаки безболезненны, и их лечение заканчивается благополучно: с течением времени верхний слой кожи и пораженное место приобретают первоначальный цвет, эластичность и чувствительность, Знаки возникают примерно у 20 % пострадавших от тока.

Металлизация кожи - проникновение в ее верхние слои частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги. Это возможно при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой и т.п.

Пораженный участок имеет шероховатую поверхность, окраска которой определяется цветом соединений металла, попавшего под кожу: зеленая - при контакте с медью, серая - с алюминием, сине-зеленая - с латунью, желто-серая - со свинцом. Обычно с течением времени больная кожа сходит и поражённый участок приобретает нормальный вид. Вместе с тем исчезают и все болезненные ощущения, связанные с этой травмой.

Металлизация кожи наблюдается примерно у каждого десятого из пострадавших. Причём в большинстве случаев одновременно с металлизацией происходит ожог электрической дугой, который почти всегда вызывает более тяжёлые поражения.

Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, вызывающих в клетках организма химические изменения. Такое облучение возможно при наличии электрической дуги (например, при коротком замыкании), которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Электроофтальмия возникает сравнительно редко (у 1-2 % пострадавших), чаще всего при проведении электросварочных работ.

Механические повреждения являются следствием резких, непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, а также вывихи суставов и даже переломы костей. Эти повреждения являются, как правило, серьёзными травмами, требующими длительного лечения. К счастью они возникают редко – не более чем у 3 % пострадавших от тока.

Электрический удар – это возбуждение живых тканей электрическим током, проходящим через организм, сопровождающееся непроизвольными судорожными сокращениями мышц.

В зависимости от исхода отрицательного воздействия тока на организм электрические удары могут быть условно разделены н

3. Причины смерти от э. тока. Причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение дыхания, прекращение работы сердца и электрический шок. Возможно также одновременное действие всех трех причин.

Прекращение работы сердца – наиболее опасно; является следствием воздействия тока на мышцу сердца, т.е. прохождение тока в области сердца или рефлекторно через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этой области. В обоих случаях может произойти остановка сердца или наступить его фибрилляция. Фибрилляция сердца - хаотические разновременные сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл), при которых сердце не в состоянии гнать кровь по сосудам.

Прекращение дыхания – может быть вызвано прямым или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания.

Электрический шок – реакция организма в ответ на чрезмерное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ, происходит угнетение функций организма. Шоковое состояние длится от нескольких десятков минут до суток. После этого может наступить или гибель человека в результате полного угасания жизненно важных функций, или выздоровление как результат своевременного активного лечебного вмешательства.

4. Основные факторы, влияющие на исход поражения э. током. V Сила тока. 1,5 мА – порог ощущения, 15мА – неотпускающий ток, 50мА – ток фибрилляции, 100мА – смертельный ток. Частота переменного тока. 50 Гц – самая опасная. Напряжение. Не существует безопасного напряжения. Существует низкое напряжение <50В. Сопротивление тела. Внешнее, максимум – 30-40 кОм. Обычно меньше, легко снижается. Внутреннее – 1 кОм. Путь тока. Петли: верхняя – рука-рука, нижняя – нога-нога, полная – рука-нога, косая – рука-нога накрест. Время воздействия. Безопасным считается 0,1 с. Факторы внешней/внутренней среды. Температура, влажность, усилие воли и т.д.

При технической эксплуатации электрооборудования промышленных предприятий электротравмы могут возникать по следующим причинам:

Прикосновение непосредственной к токоведущим частям электроустановок, действующих под напряжением. Это может произойти из-за неисправности ограждающих устройств электроустановок, ошибочные действия персонала, когда работы выполняются вблизи или непосредственно на токопроводящих элементах, находящихся под напряжением, а также при появлении напряжения (в результате ошибочной подачи) на ранее отключенных электроустановках и участках сети;

Тяжелые и смертельные несчастные случаи (более 200), проанализированы В.Е.Манойловим, показали, что на случайное прикосновение, не вызываемый производственной необходимостью и ошибочной подачей напряжения, в процессе ремонтов и осмотров электроустановок, приходится около 53% всех электротравм;

Прикосновение к металлическим конструктивных частей электроустановок, которые не должны находиться под напряжением, но на корпусах, кожухах и ограждающих устройств может появиться напряжение в результате электрического пробоя или естественного старения изоляции электроустановок, а также при замыкании оголенных проводов из-за обрыва и падения на конструктивные части электроустановок и при отсутствии защитного заземления, эти причины составляют около 22% всех травм;

Прикосновение инструментом и предметами, имеющими малое сопротивление, к изоляции, к токоведущим частям, а также к неметаллических частей электроустановок, оказавшимся под напряжением из-за заводские дефекты в конструкции, при монтаже и изготовления. На эти причины приходится 14% электротравм;

Прикосновение к стенам, полам, строительных конструкций, оказались под шаговое напряжение. Шаговое напряжение возникает при растекании электрического тока от трубопроводов, строительных конструкций, рельсовых путей, на которые перешел электрический ток в результате падения проводов или ухудшения изоляции. Такие причины составляют 2-3%;

Действие дуги при операциях с видмикальнимы устройствами и другие причины. Они составляют около 6%.

Просмотр электротравм, проведенный В.Е.Манойловим, показал, что электротравмы из-за ошибочной подачи напряжения на электроустановки при их ремонтов и осмотров обусловлены неудовлетворительной организацией ремонтных работ, недостаточным знанием работниками правил по технике безопасности.

Очень большой процент электротравм при случайном прикосновении, не вызвано производственной необходимостью (до 30%), и небольшой -при соприкосновения в процессе работы (до 2%) позволяет сделать вывод, что работники, не связанные с эксплуатацией электроустановок, не знают, какую опасность представляет электрический ток для человека.

В ДСТУ 2843-94 "Электротехника. Основные понятия. Термины и определения" установлены термины и определения основных понятий электробезопасности.

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электротравма - травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.

Электротравматизм - явление, характеризующееся совокупностью электротравм.

Электрическое замыкание на корпус - случайное электрическое соединение токопроводящей части с металлическими НЕ токоведущими частями электроустановок.

Электрическое замыкание на землю - случайное электрическое соединение токоведущей части непосредственно с землей или никак токопроводящими ведущими конструкциями, или предметами, не изолированы от земли.

Ток замыкания на землю - ток, проходящий через место замыкания на землю.

Зона растекания тока замыкания на землю - зона земли, за пределами которой электрический потенциал, обусловленный токами замыкания на землю, может быть условно принят равным нулю.

Напряжение относительно земли - напряжение относительно места земли, находящейся вне зоны растекания тока замыкания на землю.

Электрический ток не оказывается органами чувств человека. Поражение человека электрическим током опасно потому, что электрический ток может возникнуть неожиданно на металлических нетоковедущих частях электроустановок, аппаратов, механизмов, а также на поверхности земли, когда человек не применяет средств защиты.

Поражение электрическим током относятся к опасным факторам, отражаются на всем организме. Однако все электротравмы условно разделяют на два основных вида: местные электротравмы, когда возникает местное поражение организма, электрический ожог, электрические знаки, металлизация кожи, общие электротравмы, когда поражается весь организм человека из-за нарушения нервной системы, нормальной деятельности жизненно важных органов и систем - электрический удар.

Электрический ожог - наиболее распространенная электротравма. Это токовый ожог в сетях до 2 кВ и ожог дугой. Температура дуги может быть до 3500 ° С. Дуга может возникать при случайных коротких замыканиях в электроустановках до 6 кВ при проведении работ под напряжением, на щитах и сборках, измерения переносными приборами и др. В сетях с напряжением выше 10 кВ дуга может возникать при приближении человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Электрические знаки - это пятна серого или бледно-желтого цвета. Конфигурация электрического знака соответствует форме токопроводящей части, к которой прикоснулся человек. Такие поражения в большинстве случаев безболезненные.

Металлизация кожи является следствием проникновения вглубь кожи паров металла, когда участок тела находится вблизи от места образования электрической дуги. Такое поражение возможно при отключении открытых рубильников и при коротких замыканиях.

Болезненное ощущение ожога и присутствие инородного тела исчезает с отмиранием поврежденной кожи.

Электрический удар. Сущность его заключается в том, что ток, протекая по всему телу человека, раздражает многочисленные периферические нервные окончания, расположенные как на поверхности тела, так и на поверхности его внутренних органов, так сильно, что в организме наступает после этого торможения координированной работы нервной системы. Результатом этого раздражения и последующего торможения является паралич сердечной деятельности, дыхания и электрический шок

Паралич сердечной деятельности. Деятельность сердца может быть парализована как при непосредственном действии электрического тока, проходящего через область сердца - первичная фибрилляция, так и через рефлекторный спазм артерий - вторичная фибрилляция. Фибрилляция сердца вызывает нарушение кровообращения и если не принять соответствующие меры, восстанавливающие сердечную деятельность, то наступает смерть человека. Фибрилляция сердца - некоординированы хаотичные подергивания многочисленных волокон сердечной мышцы, при которых "насосная" функция его прекращается.

Паралич дыхания. Паралич дыхания является следствием воздействия электрического тока на мышцы грудной клетки, обеспечивающие процесс дыхания. Затруднение дыхания человек начинает ощущать уже при 20-25 мА переменного тока, усиливается с ростом значения тока. При длительном воздействии такого тока наступает асфиксия -удушення-за недостатка кислорода и избыток углекислоты в организме человека.

Электрический шок. Это нервно-рефлекторная реакция организма, сопровождающаяся расстройством дыхания, кровообращения, обмена веществ и ин.ш.

Степень опасности воздействия электрического тока зависит от:

Силы электрического тока, протекающего через человека;

Рода и частоты тока;

Пути протекания электрического тока через тело человека;

Длительности воздействия тока на человека;

Индивидуальных особенностей человека;

Условий внешней среды, в которой работает человек.

Сила электрического тока, протекающего через человека, является основным фактором, определяющим исход поражения электрическим током. Значение напряжения, под которой оказался человек, и сопротивление ее тела влияют на исход поражения человека только в той мере, в которой напряжение и сопротивление человека определяют значение электрического тока, протекающего через человека.

Если увеличивается сила электрического тока, опасность поражения человека тоже увеличивается. Различают несколько состояний человека, возникающих при определенных значениях тока.

Ощутимый ток - электрический ток силой от 0,6 до 1,5 мА, что вызывает при прохождении через организм ощутимое раздражение.

Ток, не отпускает - электрический ток, вызывает при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажата токопроводящая часть. При токе 3-5 мА (50 Гц) раздражается вся кисть руки, которая касается токоведущих частей, при 8-10 мА боль охватывает всю руку, а при 15 мА судороги мышц рук становятся непреодолимыми, а боль невыносимой. Человек при этом не может разжать руку, в которой зажата токопроводящая часть.

Предельный фибриляцийний ток - наименьшее значение фибриляцийного тока. Значение его лежит в пределах от 100 мА до 5 А для тока 50 Гц и от 300 мА до 5 А для постоянного тока.

Постоянный и переменный ток более 5 А обусловливают мгновенную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции. Рядом с остановкой сердца происходит прекращение дыхания, даже после кратковременного воздействия следует восстанавливать путем искусственного дыхания. Длительное воздействие больших токов, кроме того, вызывает ожоги тела, разрушение внутренней структуры ткани организма, поражение отдельных органов, приводящие к смертельному исходу.

Сопротивление тела человека состоит из электрического сопротивления различных тканей тела, которые имеют разные значения. Удельное объемное сопротивление (Ом-м), например, при переменном токе 50 Гц составляет:

Сухой кожи - от 3-10 3 до 2-10 4;

Костей от 1-10 4 до 2 10 шесть;

Жировой ткани - от 30 до 60;

Мышечной ткани - от 1,5 до 3;

Крови - от 1 до 2;

Спинномозговой жидкости - от 0,5 до 0,6.

Кожа имеет наибольший удельный сопротивление, что, главным образом, и определяет электрическое сопротивление тела человека. Кожа человека имеет два основных слоя: наружный - эпидермис и внутренний - дерма. Внешний слой кожи состоит из рогового и росткового слоев. Роговой слой кожи представляет собой несколько десятков слоев ороговевших клеток, имеющих чешуйчатую строение и плотно прилегают друг к другу. В этом слое форуме кровеносных сосудов и нервов. Толщина рогового слоя на отдельных участках тела может достигать 0,2 мм и более. На ладонях и подошвах, подвергающихся механическим воздействиям, толщина этого слоя наибольшая. Роговой слой наиболее прочный в сухом состоянии его удельное электрическое сопротивление 10 пять -10 6 Ом-м.

Измерен между двумя электродами, наложенными на поверхность тела при напряжении до 15-20 В, сопротивление тела человека может составлять 3-10 3 1-10 5 Ом. Если на этом участке удалить (соскрести) только роговой слой кожи, то сопротивление уменьшится до 1-10 3 -5-10 3 Ом, а если весь внешний слой кожи (эпидермис) - то до 500-700 Ом. Электрическое сопротивление тканей под кожей человека при вполне удаленной коже примерно 300-500 Ом.

Таким образом, из этого можно сделать вывод, что электрическое сопротивление тела человека при включении ее в цепь тока состоит из трех последовательно включенных сопротивлений (рис.12.1), два из которых - сопротивление наружного слоя кожи (эпидермиса) Z е и внутреннего сопротивления тканей тела и? . В свою очередь, сопротивление эпидермиса Z е состоит из активной и? Е и емкостной составляющих С является, включенных параллельно. Обкладками конденсатора С является является электрод прикасается к поверхности кожи, с одной стороны, и хорошо проводящие ткани, лежащие под наружным слоем кожи, с другой, а диэлектриком между ними есть слой эпидермиса.

Если кожа увлажнена, то она в полтора-два раза меньшее сопротивление, чем сухая, так как влага растворяет на поверхности кожи соли и кислоты, выделяемых из организма с потом и тогда сопротивление кожи будет меньше. Длительное увлажнение делает роговой слой кожи, в результате его насыщения влагой, почти целиком ведущим. Таким образом, потоотделение и загрязнения кожи делают кожу человека электропроводной, и, следовательно, защитная функция рогового слоя кожи, как диэлектрика, в таких условиях теряется. Поражение электрическим током в таких условиях увеличивается, так как при прочих равных условиях электрический ток, протекающий через человека, растет и растет опасность человека.

Сопротивление тела человека может резко изменяться и зависит от места соприкосновения электрического провода к телу, величины тока, протекающего по телу, приложенного напряжения, рода и частоты тока, площади прикосновения к токопроводящей части, длительности протекания электрического тока.

Электрическое сопротивление тела человека зависит от прикосновения к токопроводящей части, потому что, во-первых, меняется длина пути прохождения электрического тока, во-вторых, из-за разной толщины рогового слоя кожи, в-третьих, из-за неравномерности распределения потовых желез по поверхности тела.

Наименьшее сопротивление имеет кожа лица, шея, паховые впадины, руки на участке выше ладоней с внутренней стороны и тыльной стороны кисти руки. Больше электрический ток у человека вызывает быструю рефлекторную реакцию организма, что проявляется в повышенном потоотделении в месте соприкосновения токопроводящей части, что, в свою очередь, способствует снижению сопротивления кожи в месте соприкосновения, росту тока и опасности человека.

Более повышенное напряжение, в цепи которой оказывается человек, вызывает уменьшение сопротивления в десятки раз, что в сети может составлять 300 Ом. Объясняется это пробоем рогового слоя может возникать даже при напряжении около 50 В.

Постоянному току сопротивление тела человека больше, чем переменном электрическом тока любой частоты. С ростом частоты полное сопротивление тела человека уменьшается, так как уменьшается емкостная составляющая полного сопротивления. В принципе, если частота возрастает до бесконечности, то полное сопротивление тела человека стремится к внутреннему сопротивлению тела. Большая площадь токоведущей части, к которой прикасается человек, уменьшает полное сопротивление тела человека.

Если протекание тока через человека длительное, то оно способствует снижению полного сопротивления тела человека, вследствие повышенного кровоснабжения и, следовательно, повышенного потоотделения. При напряжениях 2 030 В за 1-2 мин. сопротивление может снижаться в среднем на 25%.

Сопротивление тела человека (электрический) зависит от физиологических факторов и окружающей среды. Сопротивление тела у женщин меньше, чем у мужчин, у детей меньше, чем у взрослых. Неожиданные звуковые и световые раздражители, а также болезненные уколы и удары способны вызвать снижение сопротивления тела человека на 20-50% в течение нескольких минут. В закрытых помещениях, где парциальное давление кислорода меньше, сопротивление тела человека уменьшается, а, следовательно, опасность поражения увеличивается.

Род и частота электрического тока влияют на исход поражения человека. Опыт показывает, что переменный ток 50 Гц в большей степени раздражает организм человека, чем равный ему постоянный. Однако это имеет место лишь при напряжениях до 300 В. Считается, что при напряжениях выше 300 В опасность постоянного тока преобладает над переменным током 50 Гц.

Если частота электрического тока увеличивается от 0 до 50 Гц опасность поражения увеличивается, поскольку растет ток через человека через емкостную составляющую сопротивления тела человека. Однако при дальнейшем увеличении частоты тока, действует на человека, наблюдается снижение опасного воздействия электрического тока, в частности электрического удара, опасность которого полностью отсутствует при частоте близкой к 10 кГц.

При частотах 10 кГц и выше существует только опасность ожога при прикосновении к токоведущим частям.

Путь электрическому току, протекающего через человека, играет значительную роль при поражении, так как на его пути могут оказаться жизненно важные органы тела человека - сердце, легкие, головной мозг и др.

Наиболее опасными путями, именуемых петлями тока, являются петли голова - руки и голова - ноги, когда ток может проходить через головной и спинной мозг. Эти петли в практике эксплуатации электроустановок встречаются редко.

Большую опасность представляет прикосновение человека к токоведущим частям электроустановок уязвимыми рефлексогенными зонами - виски, шея, грудь, который может привести к поражению электрическим током.

Продолжительность воздействия электрического тока в значительной степени определяет результат поражения, так как с увеличением времени воздействия величина тока через тело человека растет, затем снижается защитная функция организма, а также повышается вероятность воздействия тока на мышцу сердца, когда он находится в наиболее уязвимом состоянии.

Мышцу сердца в различные фазы его деятельности 1-1,5 с неодинаково чувствителен к электрическому току. Считается, что наиболее уязвимой является фаза, которая длится порядка 0,2 с - период, когда заканчивается сокращения желудочков сердца, и мышца его переходит в расслабленное состояние.

Если во время этой фазы через сердце проходит электрический ток, то при некоторых его значениях может возникать фибрилляция сердца.

Поэтому, чем меньше длительность протекания тока через организм человека, тем меньше вероятность его влияния на мышцу сердца в трудной фазе. Иными словами, при продолжительности воздействия тока на человека, равный продолжительности кардиоциклах 0,75-1 с, опасность возникновения фибрилляции сердца велика. При длительности воздействия электрического тока 0,2 с и менее, опасность возникновения фибрилляции мала, а, следовательно, опасность поражения током человека резко уменьшается.

Индивидуальные особенности организма. Человек, страдающий заболеваниями сердечно-сосудистой системы или органов внутренней секреции и нервной системы, больше подвержена воздействию электрического тока, чем здоровые.

В то время как человек в сосредоточенном состоянии, например, подготовлена к возможности воздействия электрического тока, то она меньше подвергается опасности воздействия тока, при прочих равных условиях.

Условия внешней среды определяют результат поражения в той мере, в какой они способствуют снижению значение электрического тока, протекающего через человека, и ограничивающие факторы, которые снижают электрическое сопротивление организма.