Основные причины электротравматизма


Электротравмапшзмпо сравнению с другими видами травматизма составляет до 1%, но по числу случаев с тяжелым исходом занимает одно из первых мест.

Все электроустановки принято разделять по напряжениям на две группы: U<1000BиU>1000В. Следует отметить, что наибольшее число травм происходит на электроустановкахU<1000B. Это объясняется тем, что эти электроустановки применяются повсюду, их много, и они часто обслуживаются персоналом неэлектрической специальности.

Основными причинами электротравматизма является:

  • появление напряжения там, где его в нормальных условиях не должно быть(металлоконструкции, корпуса электро- и промышленного оборудования, строительные элементы зданий). Причина — повреждение изоляции кабелей, проводов или обмоток электрических машин и аппаратов;


  • возможное прикосновение к неизолированным токоведущим частям.Все клеммы, шины должны располагаться на высоте или под ограждением;

  • образование электрической дуги между токоведущей частью и человеком (приU>1000B). Нормами установлены следующие наименьшие допустимые расстояния: в электроустановкахU=6-35кВ-0,6 м; 60-110кВ- 1 м; до 150кВ-1,5м: до 220кВ-2 м; 500кВ-3,5 м;

  • прочие причины— несогласованные и ошибочные действия персонала; оставление электроустановки под напряжением без надзора; возникновение шагового напряжения на поверхности земли; допуск к работам на отключение токоведущих частей без проверки отсутствия напряжения и наличия заземления.

2.2. Действие электрического тока на организм человека

Действие электрического тока на живую тканьносит своеобразный разносторонний характер. Проходя через организм, электрический ток производит термическое, электролитическое и биологическое действие.

Термическое действиепроявляется в нагреве тканей вплоть до ожогов отдельных участков тела, перегрева кровеносных сосудов и крови, что вызывает в них функциональные расстройства.

Электролитическое действиевызывает разложение крови и плазмы — нарушение их физико-химических составов.


Биологическое действиевыражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц. При этом могут возникать различные нарушения в организме — полное прекращение деятельности сердца и легких, а также механических повреждений тканей.

Факторы, определяющие опасное поражение электрическим током делятся на три группы:

  • факторы электрического характера— сила тока, напряжение, род и частота тока, сопротивляемость тела человека электрическому току;

  • факторы не электрического характера— индивидуальные особенности человека, фактор внимания, время действия, путь тока;

  • факторы окружающей среды-t°, влажность, запыленность, атмосферное давление, электрическое и магнитное поле.

Рассмотрим эти факторы более детально:

Величина тока— является основным фактором от которого зависит поражение: чем больше ток, тем опаснее его действие.

0,6-1,5мА — пороговый ощутимый ток;

10-15мА — пороговый неотпускающий ток;

25-50мА — действует на мышцы грудной клетки, затрудняет и даже прекращает дыхание;

100мА -вызывает остановку сердца или его фибрилляцию. Наиболее опасна частота 20-200Гц переменного тока.


Род тока— до 450В наиболее опасен переменный ток;

>500В — постоянный ток;

450-500В — опасность одинакова;

t0— потоотделение и перегревание — опасность увеличивается;

 — снижает общую сопротивляемость организма электрическому току;

р — при повышении давления электротравматизм меньше.

Электрическое поле— при наличии электрического поля опасность меньше.

Магнитное поле— не вызывает патологии, но изменение численного значения напряженности поля приводит к возникновению токов в организме человека и электрической травме.

Путь движения тока:наиболее уязвимыми местами являются: тыльная часть кисти; рука выше кисти; шея, висок, спина; нижняя часть ноги; плечо.

2.3. Классификация помещений по степени опасности поражения электрическим током

Помещения подразделяются:

  • помещения с повышенной опасностью->75%;токопроводящая пыль, полы,t>35°C;

  • помещения особо опасныехарактеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающие опасность:


а) с химически активной средой, разрушающей изоляцию;

б) наличие 2-х и более факторов, свойственных помещениям с повышенной опасностью;

в) с особой сыростью, до100%;

  • помещения без повышенной опасности— нормальные условия и нетокопроводящие полы.

2.4. Анализ опасности поражения электрическим током в различных электрических сетях

Основные случаи порождения электрическим токомпроисходят при прикосновении человека не менее чем к двум точкам сети, имеющим разные потенциалы. Опасность такого прикосновения зависит от условий включения человека в сеть, схемы сети, режима ее нейтрали, величины напряжения, состояние изоляции токоведущих частей от земли. Включение человека в электрическую сеть может быть однофазным, и двухфазным. Электрические сети делятся на однофазные и трехфазные.

Трехфазные сети переменного тока бывают с изолированными от земли нейтралью и глухо заземлены.

Рассмотримоднополюсное прикосновение к однофазной сети переменного тока (рис. 2.1.).

Основные причины электротравматизма

Рис. 2.1. Однополюсное прикосновение к однофазной сети переменного тока


Все токоведущие части любой сети, находящиеся под напряжением, нормально должны быть изолированы от земли. Сопротивление провода по отношению к земле, называется сопротивлением изоляции или сопротивление утечки, складывающиеся из сопротивления изоляции самого провода и последовательно включенных участков пути на землю (строительные конструкции, пол, почва). По этой цепочке сопротивлении под действием разности потенциалов между проводом и землей протекает небольшой ток; который называется током утечки(r1иr2— сопротивление изоляции или сопротивление утечки).

В случае прикосновения человека к фазе сети его сопротивление Основные причины электротравматизмавключается параллельно с

сопротивлением утечки этой фазы. Ток, протекающий через человека будет равен:

Основные причины электротравматизма,

(1)

где Основные причины электротравматизма— сопротивление изоляции или утечки.

С учетом сопротивления обуви
Основные причины электротравматизмаи сопротивление полаОсновные причины электротравматизма, которые включаются последовательно с сопротивлением человека:

Основные причины электротравматизма;

(2)

Основные причины электротравматизмаОсновные причины электротравматизма— от нескольких МОм до нескольких Ом;Основные причины электротравматизма— 60 кОм — деревянный сухой пол.

Рассмотрим 2-х полюсное прикосновение к однофазной cemu (рис. 2.2.)

Основные причины электротравматизма

Рис.2.2. Двухполюсное прикосновение к однородной сети переменного тока

Ток, проходящий через человека, будет равным:


Основные причины электротравматизма;

(3)

Прикосновение к одной фазе 3-х фазной сети с изолированной нейтралью(рис. 2.3.).

Основные причины электротравматизма

Рис.2.3. Однополюсное прикосновение к 3 х фазной сети с заземлённой нейтралью.

Ток, проходящий через человека равен:

Основные причины электротравматизма;

(4)

Прикосновение к одной фазе 3-х фазной сети с заземленной нейтралью ( рис. 2.4.).


Основные причины электротравматизма

Рис. 2.4. Однополюсное прикосновение к 3 х фазной сети с заземлённой нейтралью

В сетях с заземленной нейтралью напряжение фаз относительно земли равно фазному напряжению источника, т.к. сопротивление заземления напряжения нейтрали rзнамного меньше сопротивления утечекr, емкостного сопротивления фаз относительно земли и самого человекаОсновные причины электротравматизма.

Основные причины электротравматизма— сопротивление растекания тока в земле при стекании тока с человека в землю.

В случае, когда Основные причины электротравматизманамного <Основные причины электротравматизма, тоОсновные причины электротравматизма.

При учете Основные причины электротравматизмаиОсновные причины электротравматизма:

Основные причины электротравматизма;

(5)


Двухполюсное прикосновение человека к 3-х фазной сети (рис. 2.5.).

Основные причины электротравматизма

Рис.2.5. Двухполюсное прикосновение к 3-х фазной сети.

При двухполюсном прикосновении к трехфазной сети независимо от заземления нейтрали:

Основные причины электротравматизма;

(6)

Кроме того, через тело человека будет протекать ток и по направлению к земле, но этот ток можно не учитывать, т.к. он будет весьма незначителен из-за сравнительно большого сопротивления обуви и пола.

studfiles.net

Виды электротравм

Электротравмы различаются по месту их получения, характеру поражения (местные и общие электротравмы) и характеру воздействия электричества.

В зависимости от места получения выделяют следующие виды электротравм:

  • Производственные;
  • Бытовые;
  • Природные.

По характеру поражения человека током различают:

  • Местные электротравмы – электроофтальмия, ожог, металлизация кожного покрова (проникновение под кожу и расплавление мелких металлических частиц под воздействием электрической дуги), механические нарушения целостности;
  • Общие электротравмы – поражение электрическим током разных мышечных групп, сопровождаемое остановкой дыхания и сердца, а также судорогами.

Электротравмы местного типа появляются из-за воздействия короткого замыкания на определенную часть тела. Общая электротравма – это результат прямого действия тока с того момента, как он прошел через весь организм человека. При поражении молнией наряду с симптоматикой, присущей общей травме, возникает нарушение слуха, речи, на коже появляются темно-синие пятна.

В зависимости от характера воздействия электрического тока, существуют следующие виды электротравм:

  • Мгновенная – получение электрического разряда, который превышает допустимый уровень за считанные секунды. Такая травма сопровождается опасными для здоровья и жизни повреждениями, поэтому пострадавший нуждается в срочной реанимации и хирургической помощи;
  • Хроническая – воздействие электрического напряжения на человека длительно и незаметно. Например, хроническими электротравмами страдают люди, работающие возле генераторов высокой мощности. В данном случае поражение характеризуется нарушением сна и памяти, повышением утомляемости, тремором, головными болями, расширением зрачков и повышением артериального давления.

Причины электротравм

В большинстве случаев причины электротравм заключаются в прямом контакте с токоведущими элементами электроустановок и работе с ними без заблаговременного снятия напряжения. В данном случае процент травматизма составляет 80-90%. Халатность и невнимательность – основные причины электротравм: неудовлетворительное состояние изоляции, несвоевременное отключение тока, нарушение подачи напряжения.

Иными словами, причины электротравм можно классифицировать таким образом:

  • Технические – неисправность оборудования, неправильная эксплуатация;
  • Организационные – несоблюдение правил техники безопасности в быту и на производстве;
  • Психофизиологические – усталость, невнимательность, вызванные разными причинами.

Воздействие молнии выделяют в отдельную группу как объективную причину.

Как правило, на производстве инциденты случаются чаще всего в то время, когда работники заканчивают или начинают рабочую смену, то есть в период пересменок, а также в утреннее время. В первом варианте ключевым фактором является элементарная усталость, а во втором – особенности планирования грядущего рабочего дня, так как именно на утренние часы приходится наибольшее количество работ с электрическим оборудованием.

Помощь при электротравме

Помощь при электротравме

Пострадавший от воздействия электрического разряда нуждается в неотложной помощи, которая предполагает, прежде всего, отключение источника поражения – обесточивание прибора. Для этого необходимо нажать на выключатель или повернуть рубильник, отключить пробки.

При оказании помощи при электротравме необходимо позаботиться о мерах предосторожности: провода от пострадавшего человека убирают только заизолированными инструментами. Для этой цели также подойдут любые другие предметы, но обязательно сухие. Действия по возможности необходимо выполнять в резиновых перчатках. Если провода еще не отключены, к пораженному током человеку прикасаться незащищенными руками категорически запрещено.

Пострадавшего необходимо положить на ровную поверхность, как можно скорее вызвать медиков и осуществить следующие действия помощи при электротравме:

  • Проверить пульс человека, а при его отсутствии следует провести непрямой массаж сердца, поскольку травма спровоцировала остановку кровообращения;
  • Проверить дыхание – при отсутствии сделать искусственное;
  • При наличии пульса и дыхания положить пострадавшего на живот, повернув голову на бок. В таком положении человек способен безопасно дышать, в противном случае высока вероятность, что он может захлебнуться рвотными массами;
  • Очень важно освободить человека от тесной одежды, а также предотвратить переохлаждение. Для этого нужно обложить его грелками или укрыть теплой сухой одеждой (одеялами);
  • Если вследствие электротравмы образовались ожоги, на них нужно наложить сухую и чистую повязку. При поражении кистей и стоп между пальцами следует поместить свернутые ватные тампоны или бинты;
  • Осмотреть пострадавшего с целью выявления иных травм и оказать помощь при наличии таковых;
  • Если пострадавший находится в сознании, дать ему выпить как можно больше жидкости, лучше обычной чистой воды.

Даже если состояние человека после электротравмы первое время не отличается серьезной симптоматикой, в любом случае он нуждается в срочной госпитализации, поскольку необратимые сбои в организме могут наступить в любой момент. Своевременно оказанная помощь с высокой вероятностью может вернуть человека к жизни даже при сильном общем ударе током.

zdorovi.net

Виды электротравм

Электротравмы классифицируют по месту их получения, характеру воздействия электрического напряжения, характеру травмы (местные и общие электротравмы).

В зависимости от места получения, выделяют такие виды электротравм: производственные, природные и бытовые.

По характеру воздействия электрического тока электротравма может быть мгновенной и хронической. Мгновенное поражение током – это получение человеком электрического разряда, превышающего допустимый уровень за очень короткий промежуток времени. Именно такая электротравма сопровождается серьезными повреждениями, требующими реанимации и хирургического вмешательства. А такой вид электротравмы, как хроническая, возникает из-за длительного и незаметного воздействия электрического напряжения на человека. Пример – работа возле генераторов большой мощности. У людей, которые подвергаются такому виду электротравмы, наблюдаются повышенная утомляемость, нарушение сна и памяти, головные боли, тремор, повышенное давление, расширение зрачков.

К тому же, принято выделять и такие виды электротравмы, как местные и общие. Местная электротравма – это ожог, электроофтальмия, металлизация кожных покровов (попадание под кожу и расплавление под действием электрической дуги мелких металлических частиц), механические повреждения. А общие электротравмы возникают при поражении электрическим током различных мышечных групп, которое проявляется судорогами, остановкой сердца, дыхания

Причины электротравм

Причинами электротравм в большинстве случаев (процентов 80-90) служит прямой контакт с токоведущими элементами электрических установок, работа с ними без предварительного снятия напряжения. Главными причинами электротравм являются халатность и невнимательность – неправильные подача напряжения и отключение источника тока, неудовлетворительное состояние изоляции.

Другими словами, причины электротравм можно систематизировать следующим образом: технические причины (неисправность оборудования, неправильная  его эксплуатация), организационные (невыполнение правил техники безопасности), а также психофизиологические (усталость, сниженное внимание).

Было замечено, что на производстве огромный процент электротравм приходится на время окончания и начала рабочих смен (пересменку), а также на утреннюю (первую) смену.  В первом случае большую роль играет фактор усталости, а во втором – особенность планирования рабочего дня: максимальное количество работ с электроустановками приходится именно на утренние часы.

Помощь при электротравме

Первая помощь при электротравме - обесточивание источника пораженияНезависимо от вида электротравмы (только если это не природная, в результате удара молнии) в первую очередь, оказывая помощь пострадавшему, следует любым доступным способом обесточить источник поражения: нажать на выключатель на приборе, повернуть рубильник, выкрутить пробки или оборвать электрические провода.

Оказывая помощь при электротравме, нельзя забывать о мерах предосторожности: убирать провода от пострадавшего можно только с использованием заизолированных инструментов, или с помощью любого другого, но сухого предмета, обязательно надев резиновые перчатки. Также, не защитив свои руки, нельзя прикасаться к травмированному электрическим током человеку, если не  отключены провода.

Человека, получившего электротравму общую, или местную следует положить на ровную поверхность, обязательно вызвать скорую помощь и предпринять следующие действия:

1. Проверить пульс, и при его отсутствии (остановке кровообращения) провести непрямой массаж сердца;

2. Проверить дыхание, и если его нет, провести искусственное дыхание;

3. Если есть пульс и дыхание, следует положить пострадавшего на живот и при этом  повернуть его голову на бок. Так человек сможет свободно дышать и не захлебнется рвотными массами;

4. На ожоги, полученные при электротравме, следует наложить повязку, обязательно сухую и чистую. Если обожжены стопы или кисти, надо проложить между пальцами свернутые бинты или ватные тампоны;

5. Провести осмотр пострадавшего на предмет других сопутствующих травм и при необходимости оказать помощь;

6. Если человек в сознании, рекомендуется давать ему пить жидкость в больших количествах;

Оказывая помощь при электротравме, нельзя оставлять пострадавшего одного, и обязательно следует организовать его транспортировку в медицинское учреждение, где его обследуют и окажут профессиональную помощь. Сделать это необходимо, даже если внешне поражения кажутся незначительными: положение больного может измениться в любой момент.

Видео с YouTube по теме статьи:

www.neboleem.net

Производство Основные причины электротравматизма Основные причины электротравматизма

Основными причинами поражения электрическим током являются:

— прикосновение к неизолированным токоведущим частям (проводам, клеммам, шинам и т. п.), при котором возникает напряжение прикосновения;

— появление напряжения на частях установок и машин, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации (корпуса, пульты и др.), что чаще всœего происходит вследствие повреждения изоляции;

— образование электрической дуги между токоведущей частью и человеком, что возможно в электрических установках напряжением выше 1 кВ;

— воздействие напряжения шага;

— несогласованные и ошибочные действия персонала, отсутствие надзора за электроустановками под напряжением и ряд других организационных причин.

Во избежание поражения током вследствие возникновения электрической дуги не допускается приближение людей, механизмов и грузоподъемных машин к находящимся под напряжением неогражденным токоведущим частям электроустановок на расстояния менее указанных в таблице 5.5.

Таблица 5.5 – Допустимые расстояния приближения к токоведущим частям, находящимся под напряжением

Напряжение, кВ Расстояние от людей и применяемых ими инструментов и приспособлений; от временных ограждений, м Расстояние от механизмов и грузоподъемных машин в рабочем и транспортном положении; от стропов, грузозахватных приспособлений и грузов, м
До 1 на ВЛ 0,6 1,0
До 1 в прочих электроустановках Не нормируется (без прикосновения) 1,0
1…35 0,6 1,0
60, 110 1,0 1,5
1,5 2,0
2,0 2,5
2,5 3,5

Опасность поражения электрическим током наступает главным образом при прямом или косвенном прикосновении к частям, находящимся под напряжением. Под прямым принято понимать электрический контакт людей или животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением; под косвенным – электрический контакт людей или животных с открытыми проводящими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении изоляции (прикосновение к частям оборудования, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции, когда человек (животное) находится в контакте с землей или с другой проводящей частью).

Опасными являются и ситуации, при которых возникает шаговое напряжение. Напряжение шага– напряжение между двумя точками на поверхности земли на расстоянии 1 м одна от другой, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ принимается равным длинœе шага человека. Численно напряжение шагаравно разности потенциалов точек, на которых могут находиться ноги человека, оказавшегося в этой зоне.

Поле потенциалов на поверхности земли может возникнуть, к примеру, при замыкании провода на землю в результате его обрыва, при стекании тока с заземлителя и т. п. Рассмотрим это явление подробнее.

Для упрощения анализа принимаем, что ток Iз стекает в грунт через одиночный заземлитель полусферической формы (рисунок 5.10), грунт однородный и изотропный, его эквивалентное удельное электрическое сопротивление ρ во много раз превышает удельное сопротивление материала заземлителя.

Основные причины электротравматизма

Рисунок 5.10 – Растекание тока в грунте

Тогда потенциал точки А, находящейся на расстоянии х от заземлителя, найдется из равенства:

Основные причины электротравматизма (5.3)

В случае если пренебречь падением напряжения на самом заземлителœе, а также между его поверхностью и прилегающими к ней частицами земли, то потенциал заземлителя φз или, иначе говоря, напряжение заземлителя относительно зоны нулевого потенциала (зона нулевого потенциала – часть земли, находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя, электрический потенциал которой принимается равным нулю):

Основные причины электротравматизма (5.4)

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, потенциал на поверхности грунта изменяется по закону гиперболы, уменьшаясь от максимального значения Uз до нуля при х = ∞.

Зону земли между заземлителœем и зоной нулевого потенциала называют зоной растекания тока замыкания на земле. Эта зона простирается в среднем на расстояние до 20 м от места замыкания на землю.

Оказавшись в зоне растекания тока, человек попадает под напряжение шага. При расположении одной ноги человека на расстоянии х от упавшего провода или заземлителя (рисунок 5.11) и ширинœе шага а (обычно в расчетах принимается а = 1 м) напряжение шага определяют по следующей формуле:

Основные причины электротравматизма . (5.5)

Основные причины электротравматизма

Рисунок 5.11 – Напряжение шага

Напряжение шага зависит от формы заземлителя, его расположения в земле, расстояния до него и ширины шага (чем ближе к заземлителю и чем шире шаг, тем больше Uш). На рисунке 11 видно, что приближение к месту стекания тока Iз в землю приводит к возрастанию напряжения шага (Uш1 > Uш2).

Напряжение Uш делится между сопротивлением тела человека Rh и последовательно соединœенными с Rh двумя сопротивлениями подошв его ног, равными в сумме 2Rн. Сопротивление Rн можно определить, аппроксимируя подошву ноги эквивалентным ей по площади диском с диаметром d = 0,17 м, лежащим на поверхности земли, и пренебрегая взаимным влиянием полей растекания токов с ног человека. Используя формулу для расчета сопротивления земли растеканию тока с диска, получим:

Основные причины электротравматизма (5.6)

Тогда шаговое напряжение, приложенное непосредственно к телу человека:

Основные причины электротравматизма (5.7)

Данное выражение можно представить следующим образом:

Основные причины электротравматизма (5.8)

где β1коэффициент напряжения шага, учитывающий расстояние от человека до заземлителя:

Основные причины электротравматизма (5.9)

β2коэффициент напряжения шага, учитывающий дополнительное сопротивление в цепи человека:

Основные причины электротравматизма (5.10)

Величина коэффициента b1 может изменяться от единицы (человек одной ногой стоит на заземлителœе или проводе, а другой делает шаг на расстояние а = 1 м) и до нуля, при нахождении человека на расстоянии более 20 м от заземлителя (провода). Расстояние 20 м – постоянная величина, не зависящая от напряжения сети и удельного сопротивления грунта.

Поскольку величина напряжения шага уменьшается в зависимости от расстояния до заземлителя по гиперболической зависимости (рисунок 5.11), то безопасное напряжение шага будет уже на расстоянии 8 м от заземлителя. По этой причине к лежащему на земле проводу обычным шагом можно подходить на расстояние не ближе 8…10 м. На более близкие расстояния можно подходить только очень короткими шагами (так называемый «гусиный шаг»). В помещениях с токопроводящими полами (к примеру, бетонными) к лежащему на полу проводу обычным шагом можно подходить на расстояние не ближе 4…6 м.

Коэффициент b2 также изменяется от единицы (человек стоит босиком на земле) и до нуля (человек использует дополнительные электрозащитные средства – диэлектрические галоши и боты). Используя дополнительные электрозащитные средства, можно вплотную подходить, к примеру, к лежащему на земле проводу.

Электрический ток, протекающий при этом по пути «нога – нога»:

Основные причины электротравматизма (5.11)

Особую опасность напряжение шага представляет для сельскохозяйственных животных, в первую очередь для крупного рогатого скота и лошадей, так как у них расстояние между передними и задними ногами больше, чем расстояние между ступнями человека.

Напряжение прикосновениячасто возникает между частями электроустановок (к примеру, их корпусами), случайно оказавшимися под напряжением, и землей при одновременном прикосновении к ним человека (рисунок 5.12). При замыкании фазы сети на один из корпусов на заземлителœе появится напряжение относительно зоны нулевого потенциала:

Основные причины электротравматизма (5.12)

где Rз – сопротивление заземлителя растеканию тока.

Основные причины электротравматизма

Рисунок 5.12 – Напряжение прикосновения

В случае если пренебречь малой величиной падения напряжения на заземляющих проводниках, то напряжение на всœех корпусах, присоединœенных к данному заземлителю, Uк = Uз (линия 1 на рисунке 5.12).

При стекании тока Iз в землю напряжение на ее поверхности, относительно зоны нулевого потенциала, будет уменьшаться от максимального значения Uз практически до нуля вне зоны растекания тока (кривая 2). Напряжение Ux — ϶ᴛᴏ напряжение в точке b, расположенной на расстоянии х от заземлителя. Напряжение прикосновениядля человека, стоящего на земле в этой точке и касающегося заземленного корпуса:

Основные причины электротравматизма (5.13)

Напряжение прикосновения, представленное пунктирной кривой 3, зависит от формы кривой 2 и расстояния до заземлителя. В случае если человек стоит над заземлителœем (положение a), то Ux = Uз и Uпр = 0. При значительном удалении от заземлителя (х > 20 м) Ux » 0, отсюда Uпр = Uз будет максимальным (положение с). При промежуточных значениях х напряжение Uпр непрерывно нарастает от 0 до Uз.

Следует отметить, что при рассмотрении напряжения прикосновения не учитывалось сопротивление грунта растеканию тока с ног человека Rгр. С учетом этой величины напряжение прикосновения, приложенное непосредственно к телу человека:

Основные причины электротравматизма (5.14)

Полагая, что ступни ног отстоят одна от другой на расстоянии шага и взаимодействие их полей растекания тока в земле отсутствует, получим:

Основные причины электротравматизма (5.15)

При этом сопротивления Rн в данном случае включены в цепи тока Ih параллельно.

В итоге напряжение прикосновения определяется по выражению:

Основные причины электротравматизма (5.16)

Данное выражение можно записать в виде:

Основные причины электротравматизма (5.17)

где a1коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий расстояние от заземлителя до заземленного электрооборудования:

Основные причины электротравматизма (5.18)

Величина коэффициента a1 может изменяться от нуля до единицы. При Х = Хз (когда заземленное электрооборудование размещено непосредственно над заземлителœем) a1 = 0. Следовательно и напряжение прикосновения Uпp также равно нулю. В случае если же Х стремится к бесконечности, то a1 = 1 (чем дальше от заземлителя расположено заземленное электрооборудование, тем больше величина напряжения прикосновения). На больших расстояниях от заземлителя Uпp = Uз.

На величину напряжения прикосновения влияет не только расстояние X, но и сопротивление тела человека. В случае если человек использует основные и дополнительные электрозащитные средства (диэлектрические перчатки, галоши, коврики, изолирующие подставки и др.), напряжение прикосновения крайне важно определять по следующей формуле:

Основные причины электротравматизма (5.19)

где a2коэффициент напряжения прикосновения, учитывающий дополнительное сопротивление в цепи человека.

Величина этого коэффициента может изменяться от единицы (когда человек касается электрооборудования незащищенной рукой, стоя босиком на земле) до нуля (человек касается электрооборудования, используя исправные основные и дополнительные электрозащитные средства).

Напряжение прикосновения является важной характеристикой, которая используется для расчетов сопротивления заземления и выбора типа защиты. При этом должно выполняться следующее условие:

Основные причины электротравматизма (5.20)

Основные причины электротравматизма (5.21)

гдеIh – ток, протекающий через тело человека, А; Rh – сопротивление тела человека, Ом (принимается Rh = 1000 Ом); Uпp.доп – допустимое напряжение прикосновения, В.

Так как

Основные причины электротравматизма (5.22)

то

Основные причины электротравматизма (5.23)

где Rз – сопротивление заземлителя, Ом.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, величина Uпp.доп определяет тип заземлителя, применяемый на объекте, поскольку сопротивление заземлителя Rз зависит от формы, размера, числа электродов заземлителя, их взаимного расположения и глубины залегания в грунте.

В целях эксплуатационного контроля состояния электробезопасности на объектах периодически производятся измерения величины напряжения прикосновения. Результаты измерений показывают, обеспечивается ли безопасность человека и животных от поражения электрическим током.

Напряжение прикосновения аналогично тому, как и напряжение шага, может представлять существенную опасность при больших значениях тока Iз, что обычно наблюдается в электроустановках напряжением выше 1 кВ и в отдельных случаях в электроустановках до 1 кВ. В качестве средств защиты, наряду с другими, применяют уравнивание и выравнивание потенциалов.

5.5. Исследование опасности поражения током в трехфазных электрических сетях

Случаи поражения человека током возможны при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует неĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ напряжение. Опасность такого прикосновения зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения и схемы сети, режима ее нейтрали, степени изоляции токоведущих частей относительно земли.

В агропромышленном комплексе Российской Федерации применяются преимущественно сети переменного тока: трехфазные и однофазные. Трехфазные сети в зависимости от режима нейтрали источника тока разделяют на следующие:

— при напряжении до 1 кВ – с глухозаземленной нейтралью (присоединœенной к заземлителю непосредственно или через малое сопротивление) и с изолированной нейтралью;

— при напряжении выше 1 кВ – с глухозаземленной или эффективно заземленной нейтралью и с изолированной нейтралью (не присоединœенной к заземлителю или присоединœенной через большое сопротивление).

Схемы включения человека в электрическую цепь бывают различными. Наиболее характерными являются две схемы включения: между двумя проводами (L2 и L3) и между одним проводом L3 и землей (рисунок 5.13). Во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей через сопротивление изоляции проводов относительно земли Z1, Z2, Z3.

Основные причины электротравматизма

Рисунок 5.13 – Включение человека в цепь тока: а – двухфазное включение; б – однофазное прямое включение; в – однофазное косвенное включение

Применительно к трехфазным сетям первую схему обычно называют двухфазным включением, а вторую – однофазным (рисунок 5.13).

Двухфазное включение – прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение – линœейное, и в связи с этим через тело человека проходит ток:

Основные причины электротравматизма (5.24)

где Основные причины электротравматизма – линœейное напряжение, т. е. напряжение между фазными проводами L1, L2, L3 сети; U – фазное напряжение, т. е. напряжение между началом и концом одной обмотки источника тока (трансформатора, генератора) или между фазным и нулевым проводами (при наличии последнего).

Двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. При этом изоляция человека от земли, к примеру с помощью диэлектрического коврика, не уменьшит опасность поражения.

Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, обычно меньше линœейного. Соответственно меньше будет и ток, проходящий через тело человека. Вместе с тем, на значение проходящего через тело человека тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление основания, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и другие факторы.

Рассмотрим трехфазные сети напряжением до 1 кВ при нормальном и аварийном режимах работы. Это сети трехпроводные с изолированной нейтралью и сети с глухозаземленной нейтралью. Последние бывают пятипроводными, содержащими кроме трех фазных два нулевых проводника: рабочий N (neutral) и защитный РЕ (protection earth), и четырехпроводными, в которых нулевые проводники объединœены в один PEN-проводник, совмещающий функции N- и РЕ-проводников.

В целях упрощения анализа сетей принимаем, что тело человека обладает только активным сопротивлением Rh, а сопротивление грунта растеканию тока с ног человека Rгр и сопротивление его обуви Rоб равными нулю. В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью (рисунок 5.14) ток, проходящий через тело человека, при прикосновении к одной из фаз сети в период ее работы в нормальном режиме (рисунок 5.14, а) определяют в комплексной форме следующим выражением:

Основные причины электротравматизма (5.25)

где Zф – полное комплексное сопротивление одной фазы относительно земли:

Основные причины электротравматизма (5.26)

где r и С – соответственно активное сопротивление изоляции провода и емкость провода относительно земли (приняты для упрощения одинаковыми для всœех проводов сети); ω – угловая частота изменения напряжения в сети; j – мнимая единица ( Основные причины электротравматизма ).

Основные причины электротравматизма

Рисунок 5.14 – Однофазное прикосновение человека к проводу трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью: а – при нормальном режиме; б – при аварийном режиме

Ток в действительной форме определяют следующим уравнением:

Основные причины электротравматизма (5.27)

В случае если емкость проводов относительно земли С » 0, что обычно имеет место в воздушных сетях небольшой протяженности, то данное уравнение примет вид:

Основные причины электротравматизма (5.28)

Отсюда следует, что с увеличением активного сопротивления изоляции r провода опасность поражения током уменьшается. По этой причине важно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции провода (не менее 0,5 МОм) и контролировать ее состояние для своевременного выявления и устранения возникших неисправностей.

В случае если же сопротивление изоляции провода r относительно велико, что обычно имеет место в кабельных сетях, ток, протекающий через тело человека, можно определить по следующей формуле:

Основные причины электротравматизма (5.29)

Отсюда следует, что в таких сетях ток, проходящий через тело человека, зависит от величины емкости фаз относительно земли.

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, в сети с изолированной нейтралью при нормальном режиме ее работы ток, протекающий через тело человека при однофазном прикосновении, зависит от активного сопротивления r изоляции проводов и их емкости С относительно земли. Этот ток, а следовательно, и опасность поражения будут незначительными, если обеспечить достаточно большое значение r и малое – С.

При аварийном режиме работы сети, когда возникло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление rзм, ее напряжение относительно земли снижается. При этом напряжение, под которым окажется человек, прикоснувшийся к исправной фазе трехфазной сети с изолированной нейтралью, будет значительно больше фазного и несколько меньше линœейного напряжения (рисунок 5.14, б). Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, данный случай прикосновения во много раз опаснее прикосновения к той же фазе сети при нормальном режиме работы.

В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью, при ее нормальном режиме работы, активная и емкостная составляющие сопротивления изоляции проводов относительно земли намного больше сопротивления заземления нейтрали. По этой причине при определœении тока, проходящего через тело человека, касающегося фазы сети, последними можно пренебречь. Тогда ток (рисунок 5.15, а), проходящий через тело человека:

Основные причины электротравматизма (5.30)

где r0 – сопротивление заземления нейтрали.

Поскольку r0 Основные причины электротравматизма намного меньше Rh (r0 ≤ 4 Ом), то можно пренебречь значением r0 и считать, что человек оказывается практически под фазным напряжением U, а ток Ih » U/Rh. В случае если, к примеру U = 220 В, Rh = 1000 Ом, то ток Ih = 220 мА и представляет существенную опасность для жизни человека. Ограничить данный ток можно, увеличив сопротивление в цепи тела человека, к примеру, используя диэлектрическую обувь, диэлектрические коврики, изолирующие подставки.

Основные причины электротравматизма

Рисунок 5.15 – Однофазное прикосновение человека к проводу трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью: а – при нормальном режиме; б – при аварийном режиме

При аварийном режиме работы одна из фаз сети замкнута на землю через относительно малое сопротивление rзм (рисунок 5.15, б). При этом rзм > r0. Тогда напряжение, под которым оказывается человек, прикоснувшийся в аварийный период к исправному фазному проводу трехфазной сети с заземленной нейтралью, всœегда меньше линœейного и немного больше фазного. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, прикосновение к исправной фазе сети с заземленной нейтралью в аварийный период более опасно, чем при нормальном режиме.

Выбор схемы сети, а следовательно, и режима нейтрали источника тока производится, исходя из технологических требований и из условий безопасности.

По технологическим требованиям предпочтение часто отдается пятипроводной (ранее – четырехпроводной) сети с глухозаземленной нейтралью, поскольку она позволяет использовать два рабочих напряжения: линœейное и фазное.

Сети с изолированной нейтралью целœесообразно применять в тех случаях, когда имеется возможность поддерживать высокий уровень изоляции проводов и когда емкость сети относительно земли незначительна. Такими являются мало разветвленные сети, не подверженные воздействию агрессивной среды и находящиеся под постоянным надзором квалифицированного персонала. Примером могут служить сети теплиц, шахт, торфоразработок, электротехнических лабораторий и т. п.

Сеть с заземленной нейтралью следует применять там, где невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов (из-за высокой влажности, агрессивной среды и пр.), когда нельзя быстро отыскать или устранить повреждение изоляции, либо когда емкостные токи сети достигают больших значений, опасных для человека. Это, как правило, сети жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок.

При напряжении выше 1 кВ по технологическим требованиям сети напряжением до 35 кВ включительно имеют изолированную нейтраль, а выше 35 кВ – заземленную. Поскольку такие сети имеют большую емкость проводов относительно земли, для человека является одинаково опасным прикосновение к проводу сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. По этой причине режим нейтрали сети напряжением выше 1 кВ выбирается по экономическим условиям, а не по требованиям безопасности.

Защиту человека и животных от поражения электрическим током трудно обеспечить при неисправных электроустановках. Основные причины аварий в электроустановках: короткие замыкания (контакт фазных либо фазного и нулевого проводников через малое сопротивление) и длительные перегрузки, изнашивающие изоляцию.

5.6. Защита электрооборудования от токов коротких замыканий и токов перегрузки

При определœенных условиях в сети могут возникнуть токи короткого замыкания (КЗ) и перегрузки, так называемые сверхтоки, а также ток утечки, следствием которых могут стать повреждения электрооборудования, поражения людей, пожары. Сверхтоки возникают часто в результате повреждения изоляции токопроводов или подключения электроприемников избыточной мощности. Токи утечки возникают, как правило, вследствие недопустимого снижения сопротивления изоляции или прикосновения человека к частям, находящимся под напряжением. Быстрое прерывание протекания сверхтоков обеспечивают автоматические выключатели и предохранители, а отключение защищаемого объекта от питающей сети при возникновении в нем тока утечки осуществляют устройства защитного отключения. Защиту при возникновении обоих видов опасных токов выполняют дифференциальные автоматические выключатели.

Токи уставок (Iуст) автоматических выключателœей (АВ) и номинальные токи (Iном) плавких вставок (ПВ) предохранителœей, защищающих отдельные участки сети, выбирают, по возможности, наименьшими, исходя из расчетных токов этих участков или номинальных токов подключенных здесь электроприемников, но таким образом, чтобы аппараты защиты не отключали электроустановки при кратковременных перегрузках (пусковые токи, токи при самозапуске и т. п.). Аппараты защиты от токов КЗ должны обеспечивать наименьшее время отключения защищаемой электрической цепи в рамках установленных ПУЭ допустимых значений и соответствовать требованиям селœективности. Аппараты защиты предохраняют от перегрузок осветительные сети жилых зданий, включая цепи бытовых и переносных электроприемников (утюгов, чайников, плиток, холодильников, пылесосов, стиральных и швейных машин и т. п.), а также, при крайне важности, силовые сети этих зданий.

Аппараты защиты должны иметь надпись, указывающую значения Iуст расцепителя и Iном плавкой вставки. Номинальный ток ПВ предохранителя указывается производителœем на имеющемся на нем клейме. В случае если ток в цепи, защищенной предохранителœем, превысит Iном ПВ, то она расплавляется, обеспечивая разрыв цепи и предотвращая тем самым перегрев проводов и возможное возникновение пожара. После устранения причин, вызвавших перегрузку, плавкую вставку заменяют новой. Установка «жучков» – проволок, шунтирующих или заменяющих перегоревшую калиброванную на заводе проволочку плавкой вставки недопустима, так как может стать причиной пожара.

Более удобны в эксплуатации предохранители автоматические резьбовые (ПАР). При возникновении сверхтоков, превышающих ток срабатывания ПАР, они автоматически отключают защищаемую сеть. После устранения причин перегрузки питание вновь подается в сеть нажатием кнопки «Пуск», установленной на ПАР. Нажатием кнопки «Стоп» можно при крайне важности отключить сеть от источника питания. Предохранители и автоматические выключатели пробочного типа присоединяют к сети так, чтобы при вывинченной пробке винтовая гильза аппарата оставалась без напряжения.

Промышленностью выпускаются различные типы автоматических выключателœей, что позволяет выбрать подходящий с необходимым номинальным током. К примеру, выключатели автоматические серии ВА 45-29 со встроенной защитой от токов перегрузки и КЗ, а также от пожаров при сверхтоках бывают использованы в однофазных и трехфазных сетях напряжением 220 и 380/220 В. Выключатели ВА 45-29 могут иметь 1, 2, 3 или 4 полюса. Οʜᴎ выпускаются с номинальным током Iн – 10, 16, 25, 32, 40, 50, 63 А; временем отключения не более 0,1 с при токе 10Iн и номинальной включающей и отключающей способностью Imax = 3000 А. Внешний вид трехполюсного автоматического выключателя и чертеж его секции в двух проекциях с габаритными и установочными размерами показаны на рисунке 5.16.

Основные причины электротравматизма

Рисунок 5.16 – Выключатель автоматический серии ВА 45-29: а – трехполюсный (внешний вид); б – однополюсная секция

При числе полюсов: 1, 2, 3, 4 размер L (рисунок 5.16, б) соответственно будет составлять 18, 36, 54, 72 мм.

oplib.ru

Опасность поражения электрическим током отличается от многих прочих опасностей тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить ее на расстоянии и принять меры по избежанию ее. Статистика электротравматизма в России показывает, что смертельные поражения электрическим током составляют 2,7% от общего числа смертельных случаев, что непропорционально много относительно травматизма вообще. Это означает, что электротравматизм носит по преимуществу смертельный характер.
Согласно ПУЭ все электроустановки по условиям электробезопасности принято разделять на 2 группы: электроустановки напряжением до 1000В (1 кВ); электроустановки напряжением выше 1000В (1 кВ).
Следует отметить, что число несчастных случаев в электроустановках напряжением до 1000В в три раза больше, чем в электроустановках напряжением выше 1000В.
Это объясняется тем, что установки напряжением до 1000В применяются более широко, а также тем, что в контакт с электрооборудованием вступает большее число людей, как правило, не имеющих электротехнической специальности. Электрооборудование выше 1000В распространено меньше, и к его обслуживанию допускается только высококвалифицированный электротехнический персонал.
Наиболее распространенными причинами электротравматизма являются: появление напряжения там, где его в нормальных условиях быть не должно (на корпусах оборудования, на металлических конструкциях сооружений и т.д.); чаще всего это происходит вследствие повреждения изоляции; возможность прикосновения к неизолированным токоведущим частям при отсутствии соответствующих ограждений; воздействие электрической дуги, возникающей между токоведущей частью и человеком в сетях напряжением выше 1000В, если человек окажется в непосредственной близости от токоведущих частей; прочие причины; к ним относятся: несогласованные и ошибочные действия персонала, подача напряжения на установку, где работают люди, оставление установки под напряжением без надзора, допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д. 

scibook.net

Причины появления электротравм

В сравнении с повреждениями других видов, электротравмы считаются наиболее опасными из-за высокой вероятности летального исхода. Последствия поражения током в первую очередь зависят от силы и продолжительности его воздействия. Кроме того, возраст и состояние здоровья определяют шансы на спасение человека, получившего любой из видов электротравмы.

Правила оказания первой помощи пострадавшим от разряда током имеют ряд отличительных особенностей, которые будет иметь непосредственную связь с причинами случившегося. Так, электротравмы вызываются следующими факторами:

  • контакт с токопроводящей деталью, не имеющей изоляционного покрытия;
  • взаимодействие с металлом, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения защитного слоя;
  • прикосновение к мокрым предметам, получившим заряд.

Вода как фактор риска электрического поражения

Степень тяжести полученной электротравмы определяется силой воздействующей энергии. Дополнительными условиями, которые могут влиять на интенсивность удара, являются толщина эпидермиса и его влажность. Вне зависимости от вида электротравмы поражение происходит путем прохождения тока через тело человека, а потому при оказании первой помощи большое значение уделяется тому, как именно прошел разряд, как долго воздействовал на ткани.

Вода – идеальный проводник для ионов, движение которых служит основой для передачи электрического заряда. Если брать во внимание статистические данные, то число пострадавших от удара током возрастает в период потепления и повышения уровня влажности в окружающей среде. Высокие температуры воздуха вызывают у человека повышение потоотделения. Природные явления летом также увеличивают шансы на контакт с электрическим током естественного происхождения. Так, при повышенной концентрации электрозаряда в воздухе происходит гроза. Особенно рискуют получить удар молнией те, кто в непогоду остался на улице и нашел укрытие под мокрым деревом. Опасность столкнуться с током существует и в помещении с уровнем влажности, превышающим норму.

Основные разновидности электрического травматизма

От того, какой вид электротравмы произошел у потерпевшего, зависит выбор направления в оказании первой медицинской помощи. Однако стоит отметить, что даже при ударе током незначительной силы повреждения могут отразиться на функциях всего организма в дальнейшем, поэтому медлить нельзя. Все виды электротравм условно разделяют на две категории:

  • локальные (местные) повреждения тканей;
  • комплексные электрические удары.

Локальные поражения тканей электрическим током

Первая группа повреждений представляет собой поверхностные поражения кожного покрова в месте прохождения электрического заряда. Все виды местных электротравм проявляются отметинами овальной, полукруглой формы серого или желтого оттенка, металлизацией эпидермиса в результате попадания в его верхние слои мельчайших частиц железа.

Возникновение электрических ожогов объясняется прохождением сквозь мягкие ткани тока, сила которого превышает несколько ампер. Кожные покровы нагреваются моментально, а потому степень выраженности и глубина поражений будет зависеть от характера и длительности воздействия заряда. Так, различают травмы поверхностные и внутренние. В зависимости от типа воздействия поражение током может быть контактным и дуговым. Кроме того, механические повреждения, которые возникают вследствие судорожного сокращения мышечных тканей во время прохождения заряда, также являются видом электротравм. Электрический ток способен разрушить целостность кожных покровов, разорвать сосуды, привести к вывихам и переломам костей.

К местным повреждениям относят развитие воспалительного процесса в глазном яблоке, активизировавшегося в результате мощного светового воздействия. Данный тип электротравмы носит название электроофтальмии.

Воздействие электричества на жизненно важные центры: степень поражения

Комплексные удары электрическим током в отличие от локальных повреждений мягких тканей и костных структур представляют собой системные поражения, влияющие на жизнедеятельность организма в целом. Прохождение электрического заряда через человеческое тело приводит к серьезным, а иногда и необратимым изменениям в работе внутренних органов. В соответствии с интенсивностью воздействия электрическим током различают такие степени поражений:

  1. Для первой характерно появление судорог в конечностях или отдельной части тела. Пострадавший при этом находится в создании.
  2. Вторая степень электрического удара диагностируется при общей судорожной активности, кратковременном обмороке. Сердечный ритм и дыхание остаются без изменений. В случае своевременного устранения источника воздействующего тока состояние пострадавшего стабилизируется.
  3. Для классифицирования третьей степени у потерпевшего должны наблюдаться такие симптомы, как потеря сознания, нарушения функций сердечно-сосудистой системы, органов дыхания.
  4. При четвертой степени электротравмы происходит остановка сердца и дыхания. Быстрое развитие шока приводит к летальному исходу.

Что происходит с организмом, когда через него проходит заряд энергии?

Патогенез и механизм поражения человеческого организма электрическим зарядом изучен частично, поскольку практически невозможно исследовать процессы, происходящие с телом во время непосредственного получения любого вида электротравмы. Первая помощь пострадавшему должна быть оказана срочном порядке, так как движение ионов и электронов вызывает кардинальные нарушения в результате изменений полярности клеточных мембран.

Электрический ток в первую очередь воздействует на центральную нервную систему из-за ее высокого насыщения водой. Аномальные явления приводят к нарушению сердечного ритма, деятельности нервной системы. При крайне тяжелой степени поражения деполяризация может спровоцировать наступление клинической смерти. Гипоксия как следствие остановки дыхания приводит к спазмам сосудов головного мозга, ишемическому повреждению остальных органов и систем. Патологические нарушения, которые происходят в первые несколько часов после случившегося, называют ранними симптомами, а те изменения, которые произошли после этого периода, являются поздними.

Поражение головы электрическим током

Наиболее опасной электротравмой можно считать повреждение, возникающее в результате прохождения заряда электроэнергии через голову. Замыкание петли «мозг-конечность» неизбежно приводит к мгновенной гибели, вызванной поражениями одновременно всех жизненно важных систем и центров. Нередкими можно назвать и случаи так называемой мнимой смерти: пострадавший теряет сознание на длительное время, при этом его дыхание становится редким и едва заметным, не прощупывается пульс, не слышны сердечные удары.

Как помочь пострадавшему?

Оказывая потерпевшему первую помощь при электротравме, важно соблюдать последовательность действий, не поддаваться панике. Дорога каждая секунда, поэтому при обнаружении человека, находящегося под воздействием электрического тока, необходимо:

  1. Быстро ликвидировать последствия электрического заряда – вынуть из розетки вилку электроприбора, отключить поступление электроэнергии в помещение, отодвинуть провод и др.
  2. Крайне важно, чтобы все действия выполнялись с помощью сухих, не проводящих электрический ток, предметов (деревянной палкой, тканевой веревкой и т. д.). В идеале на человеке, оказывающем помощь пострадавшему, должны быть надеты резиновые перчатки и сапоги.
  3. Если пострадавший подвергся воздействию электрического тока мощностью более 1000 В, важно срочно приступить к реанимационным мерам для восстановления дыхательных функций и сердцебиения. Выполняется массаж сердечной мышцы и искусственное дыхание рот в нос или рот в рот.
  4. В случае внезапного понижения артериального давления следует парентерально ввести препараты, способствующие его стабилизации.
  5. При подозрении на переломы, разрывы связок или повреждение костно-хрящевых участков следует наложить шину или зафиксировать пораженную конечность подручными средствами до приезда медиков.

Профессиональная медицинская помощь потерпевшему

По приезде бригады скорой помощи осуществляется комплекс реанимационных действий, подключаются препараты искусственной вентиляции легких. В случае неэффективности закрытого массажа сердца интракардиально больному вводят раствор кальция хлорида и адреналина, или же проводят процедуру электродефибрилляции. Транспортировка пострадавших осуществляется строго в лежачем положении при непрерывном мониторинге работы сердца. Не позже чем через 30 минут после того, как потерпевший пришел в себя, врачи скорой помощи должны оказать необходимое противошоковое лечение. Далее терапия проводится в стенах стационарного медучреждения под наблюдением специалистов. После восстановления работы сердечной и дыхательной систем проводится ряд диагностических процедур.

Как предупредить электротравму?

Профилактика ударов током основывается на строгом соблюдении установленных правил по технике безопасности, охране труда. Виды электротравм, возникающих в результате длительного пребывания в электрическом поле, можно предотвратить за счет использования экранирующих генераторов, защитных резиновых костюмов, а также при периодическом прохождении комплексных медицинских обследований. Поражение током в детском возрасте чревато тяжелейшими и необратимыми последствиями, а потому важно максимально ограничить доступ ребенка к электроприборам, проводам, розеткам.

www.syl.ru

Реферат на тему:

«ПРИЧИНЫ ЭЛЕКТРОТРАВМ. ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА НА ЧЕЛОВЕКА»

ПРИЧИНЫ ЭЛЕКТРОТРАВМ. ДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА НА ЧЕЛОВЕКА

Широкое использование электрической энергии во всех отраслях промышленности и быта обуславливает значительную опасность поражения человека электрическим током. Анализ показывает, что количество электротравм в промышленности составляет 0,5-1%, однако, очень высокий процент летального исхода – 15-20%, причем, до 80-85% электротравм со смертельным исходом происходит в сетях с напряжением до 1 000 В.

Анализ основных причин электротравматизма в Украине показывает, что 40-45% электротравм связаны с ненадлежащим уровнем эксплуатации оборудования, приводящим к снижению сопротивления изоляции, появлению напряжения на нетоковедущих его частях. Значительное количество электротравм (25-30%) вызывается неудовлетворительной организацией рабочего места и недостаточным инструктированием лиц, работающих на электроустановках, 30-35% эелектротравм обусловлено неудовлетворительной конструкцией и монтажом оборудования: наличием открытых токоведущих частей, недостаточным расстоянием между токоведущими частями и металлическими конструкциями оборудования, отсутствием сигнализации, блокировки и т.д.

В строительстве большое количество машин и механизмов приводится в действие с помощью электрической энергии. Электричество применяется для прогрева замороженного грунта, бетона, при электросварке, для освещения.

Основными причинами, приводящими к травматизму являются:

— неожиданное появление напряжения там, где его в нормальных условиях не должно быть (корпуса электрического оборудования, щиты и пульты управления и т. д.), что случается в результате пробоя или нарушения изоляции проводов, обмоток;

— прикосновение человека к неизолированным токоведущим частям;

— недопустимое приближение к частям тоководов, находящихся под напряжением; при этом через тело человека при пробое изоляции, проходит электрический ток;

— попадание человека в зону короткого замыкания фазы на землю. При этом по поверхности земли происходит образование электрических потенциалов, что создает предпосылки возникновения шагового напряжения.

Прочие причины: несогласованность и ошибочные действия обслуживающего персонала, отсутствие надзора и т. д.

Статистика показывает, что примерно 50% смертельных случаев при поражении электрическим током происходит в результате прикосновения человека непосредственно к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Влияние электрического тока на организм человека

Механизм поражения человека электрическим током чрезвычайно сложен и связан с нарушением биологических, физических, химических процессов в организме человека. При этом возможны необратимые нарушения функциональной деятельности жизненно важных органов человека.

По вызываемым последствиям электротравмы условно делят на местные повреждения органов (повреждение кожи, тканей, связок, костей) и общие (электрические удары), приводящие к нарушению функционирования всего организма. Около 55 % травм – совокупность местных электротравм с электроударом.

Местные электротравмы (явно выраженные): электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия, механические повреждения, электрические ожоги (60-65%), различают тепловой контакт и дуговой.

По степени тяжести различают 4 степени электроожогов:

1-я степень – покраснение кожи;

2-я степень – образование пузырей;

3-я степень – обугливание кожи;

4-я степень – обугливание подкожной клетчатки, мышц, сосудов, нервов, костей.

Характерным для электроожога является воздействие кратковременного высокого напряжения или тока большой силы с разрывом цепи (одернув руку).

Электрические знаки (метки) возникают в местах контакта человека с токоведущими частями (затвердевшие пятна ткани, круглой или элепсообразной формы, серого или бело-желтого цвета) в результате механического или химического воздействия тока на ткани. Ощущения боли вначале нет, оно появляется позже.

Электрометаллизация кожи — проникновение в кожу мельчайших частиц металла за счет оплавления металла в электрической дуге (цвет тканей в результате химического воздействия на кровь зеленый или сине-зеленый). Ощущение, как и при ожоге.

Электроофтальмия — воспаление наружных оболочек глаз вследствие излучения электрической дуги (покраснение, боли, возможна слепота)

Механические повреждения – возникают вследствии резких непроизвольных сокращений мышц и нервных окончаний под воздействием электротока. В результате могут происходить разрывы мышечных тканей, кровеносных сосудов, нервных тканей, и даже переломы костей.

Наиболее опасным повреждением является – электрический удар. Он приводит к возникновению шока, параличу мышц двигательной системы, мышц желудка, грудной клетки. Это ведет к нарушению или прекращению деятельности всего организма.

Тело человека состоит из клеток, в которых протекают жизненно важные процессы. При воздействии электрического тока биотоки в организме перестают нормально функционировать либо совсем парализуются, что приводит к летальному исходу. При действии тока одним из опаснейших явлений является фибрилляция сердца — разновременные и разрозненные сокращения отдельных волокон сердечных мышц, в результате чего наступает смерть (число сокращений достигает сотен в минуту).

Возможные последствия поражения зависят от многих факторов:

— параметров электрической цепи (напряжения, сопротивления человеческого тела);

— величины, частоты и рода тока;

— времени воздействия тока на тело человека;

-пути прохождения тока через тело человека;

-окружающих условий среды (температура, влажность, атмосферное давление, материал полов и др.);

— индивидуальных особенностей человека (рис. 3.4.1)

Влияние основных параметров электротока на степень поражения человека

Рассмотрим влияние основных параметров на степень поражения человека. Значение напряжения существенно влияет на величину тока поражения. Однако между этими величинами нет пропорциональной зависимости. Это объясняется нелинейностью электрического сопротивления тела человека. Главным элементом, имеющим наибольшее сопротивление организма человека току, является верхний роговой слой кожи. Его сопротивление колеблется от 600 до 200 000 Ом/см2 при сухом и неповрежденном состоянии. Сопротивление потной кожи резко снижается — в отдельных случаях до 1000 Ом и ниже.

Теория объясняет прохождение тока в подкожную область тела через пот и потовые железы в обход рогового слоя, или уменьшением сопротивления контакта между кожей и электродом. Протекание тока через кожу вызывает ее потение, что со временем приводит к возрастанию тока до опасных пределов.

Сопротивление кожи человека уменьшается с увеличением приложенного напряжения. При напряжении 36В пробой рогового слоя происходит медленно, а при напряжении 380В пробой наступает мгновенно. Увеличение площади соприкосновения существенно уменьшает переходное сопротивление и увеличивает проходимость.

При снятом верхнем слое сопротивление кожи человека снижается до 1000 Ом/см2. Внутренние органы имеют сопротивление в среднем 1000 Ом/см2. Учитывая, что это значение наиболее стабильно, за расчетное сопротивление принимается 1000 Ом/см2, равное внутреннему сопротивлению тела человека.

Влияет и род тока. Так, при частоте переменного тока 60Гц максимально выдерживаемый человеком ток, при котором можно преодолеть сокращение мышц рук, равен 10 мА (0,01 А), в то время как человек сохраняет ту же способность при постоянном токе 50…80 мА (0,05…0,08 А). Постоянный ток напряжением до 250В менее опасен, чем равный ему переменный. Однако с повышением напряжения постоянный ток становится более опасным. Частота тока оказывает влияние на степень поражения человека. Наиболее опасен переменный ток промышленной частоты 50…60 Гц.

Одинаковое воздействие на человека оказывают токи 50…200 Гц—до 10 мА, 1000 Гц— до 20 мА, 7000 Гц—до 35 мА. Чем дольше человек находится под воздействием тока, тем сильнее последствия поражения.

Международные комиссии предлагали ограничить время действия токовой защиты до 0,03 с для токов до 300 мА и принять следующие численные значения:

Время, с 1 0,7 0,5 0,2

Ток, мА 65 75 100 250

На основе исследований и практического опыта можно принять допустимый интервал времени прохождения электрической цепи через тело человека от 0,01 до 2 с.

По последствиям действия на организм человека токи подразделяются на пороговые, отпускающие и удерживающие.

Значения пороговых токов зависят от человека, места соприкосновения с телом человека, напряжения и находятся в пределах от 0,6 до 5 мА (0,005 А), когда человек начинает ощущать протекание тока.

Отпускающими токами считаются такие, при которых человек еще может сам прервать электроцепь, проходящую через его тело. Значение отпускающего переменного тока составляет менее 0,01 А, а постоянного — 0,05…0,07 А.

Удерживающими токами считаются такие, при которых человек не может без помощи извне освободиться, то есть прервать цепь. Здесь мы встречаемся с несоответствием скорости влияния тока и скорости условных рефлексов, когда человек понимает, что он погибает, но понимает это слишком поздно, так как мышцы тела уже парализованы. Значения переменного удерживающего тока находятся в пределах 0,01А, постоянного тока — более 0,07 А.

Поражение человека не происходит при напряжении 12…16В и силе тока менее 0,01А при благоприятных окружающих условиях, а ток напряжением 36В, который некоторые исследователи считают безопасным, может оказаться смертельным.

Пример. Человек попал под напряжение 36В. Сопротивление человека может быть 400, 800, 1000 Ом.

Основные причины электротравматизма; Основные причины электротравматизма; Основные причины электротравматизма

Как видно, при напряжении 36В при определенных условиях может произойти несчастный случай со смертельным исходом. Следует помнить, что на теле человека есть уязвимые участки с пониженным сопротивлением тканей. И если провод касается уязвимых участков тела, то смерть может наступить при малых напряжениях и токе 10…70 мкА (0,000010—0,000070 А).

Известны случаи со смертельным исходом при напряжении 15-20В. В одном случае обнаружены метки на тыльной стороне кисти и большого пальца.

Западногерманский ученый Ульрих предлагает определить смертельную величину тока с учетом опасных точек расчетным путем:

 Основные причины электротравматизма (3.4.1)

где І – переменный ток с частотой 50 Гц, протекающий через тело человека, мА:

 Кн – коэффициент, учитывающий изменение величины тока в зависимости от возможных прикосновений тела человека к сети тока.

Значения коэффициента Кн приведены на схеме (рис. 3.4.1.) для различных комбинаций мест приложения напряжения через поврежденную кожу (в скобках даны значения величины Кн при прикосновении двумя руками к местам, находящимся под напряжением).

Основные причины электротравматизма

Рис.3.4.1 Основные факторы, определяющие степень поражения человека электрическим током

Основные причины электротравматизма

Основные причины электротравматизма Основные причины электротравматизма

Основные причины электротравматизма

Основные причины электротравматизма

Если при прикосновении двумя руками к установке, находящейся под напряжением 220В, 50Гц Кн=0,4 то смертельная величина тока, согласно /3.1/, равна 200 мА(рис.3.4.2.)..

Условия поражения электрическим током

Электродвигатели строительных машин и механизмов и других различных электроустановок питаются трехфазным током, напряжением 380/200В, а осветительные приборы – однофазным током с напряжением 220/127В.

Ток может подаваться:

— по четырехпроводной сети с изолированной нейтралью;

— по четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью;

— по трехпроводной сети с изолированной нейтралью;

— по трехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью.

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через большое сопротивление, соизмеримое с сопротивлением изоляции фазных проводов.

Основные причины электротравматизма

Рис.3.4.2 Схема расположения опасных точек на теле человека.

Сети с изолированной нейтралью применяют в тех случаях, когда имеется возможность контролировать и поддерживать высокий уровень изоляции проводов и когда емкость сети относительно земли незначительна (мало разветвленные сети не подверженные воздействию агрессивной среды, находящихся под постоянным надзором квалифицированного персонала – сети небольших предприятий, передвижных электроустановок и т.д.)

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная непосредственно к заземляющему устройству или через малое сопротивление.

Сети с глухозаземленной нетралью применяются при значительной протяженности и разветвленности, когда невозможно обеспечить высокий уровень изоляции (высокая влажность, агрессивность среды и т.д.), невозможно контролировать и поддерживать высокий уровень изоляции, либо когда емкостные токи из-за высокой разветвленности достигают опасных значений для человека (сети крупных промышленных предприятий).

Фазные провода А, В, С называются линейными проводами, напряжение между любыми двумя из них 380В.

Степень опасности и возможность поражения электротоком зависят от условий включения в сеть. (рис. 3.4.1)

1. Самым опасным является прикосновение человека к двум различным фазам, находящимся под напряжением. Человек оказывается включенным на полное линейное напряжение в сети и сила тока, проходящего через человека,

Основные причины электротравматизма (3.4.2)

где Uл—линейное напряжение сети, В;

Rr—сопротивление тела человека, Ом.

В этом случае при всех напряжениях в сети сила тока Ir>0,01 А, значительно больше удерживающего тока.

При этом в считанные доли, происходит пробой кожного покрова и по телу человека замыкается электрическая цепь. Особо опасно прохождение тока рядом с жизненно важными органами: сердце, грудная клетка, печень и так далее, что может вызвать фибрилляцию сердца, потерю сознания и привести к летальному исходу.

При двухфазном прикосновении ток, проходящий через человека, практически не зависит от режима нейтрали сети. Следовательно, двухфазное прикосновение является одинаково опасным как в сети с изолированной, так и с заземленной нейтралью (при равенстве линейных напряжений этих сетей).

2. При одновременном соприкосновении человека с линейным и нулевым проводом имеет место однофазное включение. Опасность поражения током в этом случае, по сравнению с линейным, в 1,73 меньше и определяется уравнением

Основные причины электротравматизма (3.4.3)

Первый и второй случаи еще очень опасны и потому, что ток проходит по кратчайшему пути через руки и жизненно важные органы человека, парализуя их работу. Следует отметить, что прикосновение человека двумя руками к разным проводам происходит редко, чаще одной рукой, т. е. при однофазном включении.

Основные причины электротравматизма

Рис.3.4.3 Схема двухфазного включения:

а-сети постоянного и однофазного тока; б-сети трехфазного тока

www.kazedu.kz


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.