Az elektromos áram hatása az emberi testre, kivonatok
Az áramütés súlyosságát befolyásoló tényezők. Az áramütés típusai. Az emberi test ellenállása.
Az elektromos berendezések nagy potenciális veszélyt jelentenek az emberre, mivel a működés során az érintkező élő részek nem esnek ki.
Az áramütés egyik jellemzője:
hiányában a külső jelei a közelgő veszélyre, hogy a személy képes előre felismerni: látni, hallani, szagolni, stb A legtöbb esetben az a személy szerepel a villamosenergia-hálózat, vagy a kezét (jelenlegi útvonalát „kéz a kézben”), vagy a kéz és a láb (a jelenlegi úton .. "kéz-láb"). Az áram átadása komoly károkat okoz a központi idegrendszerben és olyan létfontosságú szervekben, mint a szív és a tüdő.
az elektromos sérülések kimenetele súlyossága. Az elektromos sérülésekkel való munka ideiglenes vesztesége általában szabályos. Így amikor 220/380 V feszültségű hálózatokban sérült, átlagosan 30 napig tart. Általánosságban elmondható, hogy az elektromos trauma az összes halálos sérülés 12-16% -át teszi ki.
teljesítmény nagyfrekvenciájú áram 10-25 mA okozhatnak intenzív izomgörcsök, ennek eredményeként neotpuskayuschego hatás lép fel, hogy van. pl. „láncolt” emberi élő részei, amelyben az áldozat nem képes önállóan mentes expozíció az elektromos áram. Egy ilyen folyadék hosszabb áramlása súlyos következményekhez vezethet.
az áram hatása egy személyre éles kivonási reakciót okoz, és bizonyos esetekben a tudatvesztés. Ha a magasságban dolgozik, ez egy személy elesését okozhatja. Ennek eredményeképpen fennáll az áram okozta mechanikai sérülés veszélye.
fajlagos elektromos veszély az, hogy a vezető részének az elektromos alatt rekedt feszültség eredményeként kárt a szigetelés, nem szolgál semmilyen jelet, amely figyelmezteti a veszélyre egy személy. A személy elektromos áramhoz való reakciója csak akkor merül fel, ha az utóbbi átmegy az emberi testen.
Az áram hatása az emberi szervezetre
Az emberi testen áthaladva az elektromos áram termikus, kémiai, mechanikai és biológiai hatást gyakorol rajta.
Az áram termikus hatása a szervezet egyes részeinek égésében, a fűtőszövetekben és a biológiai táptalajban jelentkezik, ami funkcionális rendellenességeket okoz. A kémiai hatás a szerves folyadék és a vér bomlásában fejeződik ki, és fizikai-kémiai összetételének megváltozásával nyilvánul meg; mechanikai vezetékek az izomszövet töréséhez; a biológia az áramképesség képes arra, hogy irritálja és izgatja a test élő szöveteit.
Az áram bármely felsorolt hatása sérüléshez vezethet. Az elektromos áram vagy elektromos ív hatása által okozott sérülést elektromos traumának nevezik (GOST 12.1.009-76).
Az áramütés típusai
A gyakorlatban az elektromos traumát feltételesen helyi és általános felosztásra szánják. Helyi elektromos baleset okozhat helyi károsodást a szervezetben - elektromos égés, elektromos jel fémezésnek bőr részecskék az olvadt fém hatására az elektromos ív, mechanikai sérülés okozta akaratlan izom-összehúzódások hatására a jelenlegi és elektrooftalmiyu gyulladás (a szem külső látszó ív).
A gyakori elektromos sérülések, amelyeket gyakrabban neveznek elektromos sokknak, a legfontosabb szervek és testrendszerek normális aktivitásának megzavarását okozzák, vagy az egész szervezet vereségéhez vezetnek.
Az áramütés súlyosságát befolyásoló tényezők
Ezek a tényezők magukban foglalják az erőt, az áram időtartamát, annak nemzetségét (állandó, változó), útvonalakat, valamint környezeti tényezőket stb.
Az expozíció aktuális ereje és időtartama. Az áramerősség megnövekedése az emberi szervezetre gyakorolt hatásának minőségi változásait eredményezi. A növekvő áram egyértelműen kinyilvánították három minőségileg eltérő választ - a szervezet reakciója: érzés, izomrángás (neotpuskanie AC és fájdalmas hatást DC) és a fibrilláció a szív. Az emberi test megfelelő reakcióját okozó elektromos áramok kézzelfogható, nem inaktív és fibrillációban kapták meg nevüket, és minimális értéküket általában küszöbértéknek nevezik.
Kísérleti tanulmányok kimutatták, hogy egy személy úgy érzi, hogy egy 0,6-1,5 mA-es ipari frekvenciájú váltakozó áram és egy állandó áram 5-7 mA. Ezek az áramok nem jelentenek súlyos veszélyt az emberi testre, és mivel képesek független szabadon bocsátására, az emberi testen való tartós áramlás megengedett.
Azokban az esetekben, amikor a váltakozó áram káros hatása olyan erős lesz, hogy egy személy képtelen felszabadulni a kapcsolattól, lehetővé válik egy hosszú áramlás áthaladása az emberi testen. Az ilyen áramlatokat nem ürítésnek nevezik, hosszan tartó expozíciójuk nehézséget és légzési jogsértést okozhat. Az áramerősség numerikus értékei nem azonosak a különböző emberekkel, és 6 és 20 mA közötti tartományban vannak. Az egyenáram hatása nem vezet üresedéshez, de erős fájdalomérzéseket okoz, amelyek különböző embereknél 15-80 mA-es áramerősség mellett jönnek létre.
Ha egy áram egy párán egy ampernyi tizeden áramlik, fennáll annak a veszélye, hogy megzavarja a szív. Előfordulhat szívritmuszavar, azaz a szívizmok rostos, összehangolt összehúzódása. Ugyanakkor a szív nem képes áramolni. A fibrilláció általában több percig tart, és ezután a szív teljes üteme következik. A szívfibrilláció folyamata visszafordíthatatlan, és az áramot okozó folyamat végzetes. Amint azt állatokon végzett kísérleti vizsgálatok is mutatják, a küszöb fibrillációs áramok a testtömegtől, az áramlás időtartamától és az utatól függnek.
A vereség súlyosabb lesz, ha a szív, a mellkas, a fej és a gerincvelő az áram útján van. Az elektromos berendezések karbantartása során a stressz alatt álló személy testén átáramló áram általában a "kéz-kar" vagy a "kéz-láb" út mentén halad. Ugyanakkor az is jár más utakon, mint a „fej-láb”, „back-kéz”, „lábra”, és mások. A károsodás mértékét ezekben az esetekben attól függ, milyen az emberi szervek hatással lesz a jelenlegi és az áramerősség erejétől közvetlenül a szívön keresztül. Tehát, amikor az áram a "lábszár" mentén a szívön keresztül halad, a teljes áram 0,4% -át, a "kéz-kar" mentén halad - 3,3%. A nem kézzelfolyó áramerősség a "kézkar" út mentén körülbelül kétszer kisebb, mint a "jobb oldali láb" mentén.
Az ipari frekvencia árama a legkedvezőtlenebb. Ahogy a frekvencia nő (több mint 50 Hz), az érzékeny és nem felszabadító áram nő. Az 50 Hz-től 0-ig terjedő frekvenciacsökkenés mellett a nem kioldó áram értékei is nőnek, és a nullával egyenlő frekvenciával (egyenáram) kb.
A fibrillációs áram értéke az 50-100 Hz frekvencián egyenlő. A 200 Hz-ig terjedő frekvencia növekedésével a fibrillációs áram intenzitása körülbelül kétszeresére, majd 400 Hz-re - közel 3,5-szeresére nő. A villamos berendezések tápfeszültségének növelése az egyik elektromos biztonsági intézkedés.
A páratartalom és a levegő hőmérséklete, a földelt fémszerkezetek és padlók jelenléte, a vezetőképes por további hatást gyakorol az elektromos biztonsági körülményekre.
Az áramütés mértéke nagymértékben függ az élő részek emberi érintkezésének sűrűségétől és területétől. Magas hőmérsékleten vagy külső elektromos berendezésekben lévő nedves helyiségekben olyan kedvezőtlen körülmények alakulnak ki, amelyekben az élő részek emberi érintkezésének területe növekszik. A földelt fémszerkezetek és a padlók jelenléte megnöveli a károsodás veszélyét, mivel egy személy szinte állandó kapcsolatban van egy villamos berendezés egyik pólusával (talaj). Ebben az esetben az élő részek érintkezőinek azonnal kapcsolódnak a kétpólusú elektromos áramkörhöz. A vezetőképes por ugyanakkor megteremti a feltételeket az elektromos alkatrészek érintkezéséhez az élő részekkel, valamint a talajjal.
Az emberi test elektromos ellenállása
Az emberi test bármely részén áthaladó Ih intenzitás az Upr (a kontakt feszültség) és a test aktuális része elektromos ellenállásának zm-jétől függ,
A területen két elektróda között főként az emberi test áll, elektromos ellenállása ellenállása két vékony külső réteg a bőr kapcsolatos az elektródák és a belső ellenállása a test többi részéhez.
Egy rosszul vezető külső bőrréteg az elektródával és a belső réteg alatt lévő belső szövet formájában olyan kondenzátorlemezeket képez a C kapacitással szemben, amelyek rn ellenállással rendelkeznek. A bőr külső rétegében az áram folyik két párhuzamos út mentén: az aktív külső ellenállás r és a C kapacitása (1. ábra), amelynek elektromos ellenállása
ahol # 969; = 2nf - szögfrekvencia, Hz; f az áram frekvenciája, Hz.
Ezután a külső bőrréteg teljes ellenállása a váltakozó áramhoz: zn = rn xc / √ rn2 + xc 2
Az ellenállás rn és a C kapacitás függ az elektródák területétől (érintkezési felület). Az érintkezési felület növelésével az rn csökken; és a C kapacitás növekszik. Ezért az érintkezési felület növekedése a bőr külső rétegének teljes ellenállásának csökkenéséhez vezet.
A kísérletek kimutatták, hogy az emberi test belső rezisztenciája tisztán aktívnak tekinthető. Így, az áram útja a „kéz-kar” a teljes elektromos ellenállás egy test lehet képviseli az egyenértékű áramkör a 2. ábrán látható a frekvencia az áram növekedése miatt csökken XC emberi test ellenállása csökken a magas frekvenciákon (több mint 10 kHz) válik szinte egyenlő a belső ellenállás rv. Az emberi test ellenállásának gyakoriságát a 3. ábrán mutatjuk be.
Az emberi testen áthaladó áram és a rá ható feszültség között van egy nemlineáris kapcsolat: növekvő feszültséggel az áram gyorsabban növekszik. Ez főként az emberi test elektromos ellenállásának nem linearitása miatt következik be. Így amikor 40-45 V-os elektródák feszültségét alkalmazzák a bőr külső rétegében, jelentős elektromos térerősségek keletkeznek, amelyeknél a külső réteg lebomlása teljesen vagy részben megtörténik, ami csökkenti az emberi test teljes ellenállását (4. ábra). 127-220 V feszültségnél gyakorlatilag a test belső ellenállásának értéke alá csökken. Ez az ellenállás 1 kΩ.
Annak tudatában, hogy az áram megengedett értékei az expozíció különböző időtartamára és az emberi test zm teljes ellenállására vonatkozóan meg lehet-e határozni a megengedett érintkezési feszültséget
ahol Iod a megengedett áram.
1. ábra: A külső réteg ellenállásának elektromos áramkörének cseréje:
a - az elektróda emberi testekkel való érintkezésének módja; b - a helyettesítés elektromos áramköre;
1 - elektród; 2- a bőr külső rétege; 3-belső bőrterület
2. ábra: Elektromos áramkör helyettesítése az emberi test ellenállása miatt
1 - elektróda, 2 - a kezek bőrének külső ellenállása, rvr. rvk - a kéz és a test belső ellenállása
3. ábra. Az emberi test zm rezisztenciájának függése a jelenlegi f. Frekvenciájához
4. ábra. Az emberi test rezisztenciája függ a stressztől. U