Действие электрического тока на организм

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Действие электрического тока на организм

2. Опасные напряжения, токи, частоты

3. Средства электробезопасности

4. Опасные факторы в быту и вне дома

5. Опасные факторы на производстве

6. Защита от электрических и электромагнитных полей

Заключение

Список литературы

Введение

Слово “электричество” произошло от греческого слова elektron (янтарь). Одно из определений электрического тока, это упорядоченное движение заряженных частиц.

Сила тока (I) определяется количеством электричества (заряда), которое проходит за единицу времени через площадь сечения проводника:

I = q/t (для постоянного тока),

где q - заряд; t - время.

В 1948 году, на IX Международной конференции по мерам и весам, за единицу силы тока принят ампер (А), по имени французского учёного Андре Ампера (1775-1836).

Приняв I = 1 А, а t = 1 с, получим единицу количества электричества в 1 кулон (К), названную по имени французского физика Шарля Кулона (1736-1806).

Электрическое напряжение (U) - это разность потенциалов между двумя точками электрической цепи, это работа, которая совершается при прохождении по участку цепи электрического заряда. За единицу напряжения принят 1 вольт (В), получившую название в честь итальянского учёного Алессандро Вольта (1745-1827). Высокое напряжение опасно, например, высоковольтная линия электропередачи (100 кВ) и земля создают условия (разность потенциалов), где может быть совершена работа в 100 кДж, что сравнимо с падением груза в 1000 кг с высоты 10 м. Сопротивление (R) - физическая величина проводника, характеризующая противодействие электрической цепи прохождению электрического тока:

R = U/I.

При U = 1 В и I = 1 А, сопротивление принимается равным 1 Ом. Единица получила своё название в честь немецкого физика Георга Ома (1787-1854).

1. Действие электрического тока на организм

Поражение электричеством может иметь место в следующих формах:

остановка сердца или дыхания при прохождении электрического тока через тело;

ожог;

механическая травма из-за сокращения мышц под действием тока;

ослепление электрической дугой.

Смерть обычно наступает из-за остановки сердца, или дыхания, или того и другого. Переменный ток и постоянный ток опасны почти в одинаковой степени. Квалифицированные рабочие получают электрические травмы гораздо реже неквалифицированных рабочих. Дело здесь не столько в квалификации, сколько в том, что работодателю выгодно тратиться только на охрану труда ценных работников. 90% травм происходит из-за плохой организации труда и только 10% - по вине пострадавших. Под действием постоянного тока сокращаются мышцы тела. Если индивидуум взялся за находящуюся под напряжением часть оборудования, он, возможно, не сумеет оторваться без посторонней помощи. Более того, его, возможно, будет притягивать к опасному месту. Под действием переменного тока мышцы периодически сокращаются с частотой тока, но пауза между сокращениями бывает недостаточной, чтобы освободиться. Повреждения от электрического тока определяются силой тока и длительностью его воздействия. Чем меньше сопротивление человеческого тела, тем выше ток. Сопротивление уменьшается под действием следующих факторов: 1) высокое напряжение; 2) влажность кожи (потение ладоней - большой риск); 3) длительное время воздействия; 4) понижение парциального давления кислорода в воздухе: в горах, в плохо проветриваемых помещениях человек становится существенно более уязвим; 5) повышение содержания углекислого газа в воздухе; 6) высокая температура воздуха; 7) беспечность, психическая неподготовленность к возможному электрическому удару: настолько своеобразно устроен человеческий организм, что интеллект может управлять сопротивлением тела. Электрическое сопротивление человеческого тела имеет иную природу, чем сопротивление металлических проводников и электролитов. Оно зависит от многих внешних и внутренних (в том числе психических) факторов. Больше всего от действия электрического тока страдает центральная нервная система. Из-за повреждения ее нарушается дыхание и сердечная деятельность. Участки тела с наименьшим сопротивлением (т.е. более уязвимые):

боковые поверхности шеи;

виски;

тыльная сторона ладони;

поверхность ладони между большим и указательным пальцами;

рука на участке выше кисти;

плечо;

спина;

передняя часть ноги;

акупунктурные точки, расположенные в разных местах тела.

Электроожоги излечиваются значительно труднее обычных термических. Некоторые последствия электротравмы могут проявиться через несколько часов, дней, месяцев. Пострадавший должен длительное время жить в "щадящем" режиме и находиться под наблюдением.

2. Опасные напряжения, токи, частоты

Имеются многочисленные примеры смертельных случаев от поражения электрическим током с напряжением 65, 36 и 12 Вольт. Есть случаи смертельного поражения при напряжении менее 4 Вольт. Вывод может быть только один: безопасного напряжения не существует. Соответственно не существует и безопасной силы тока. Распространенное мнение о безопасности тока силой менее 100 миллиампер - опасное заблуждение. Частота переменного тока 50 Гц - наиболее опасная. По некоторым данным менее опасен ток частотой 400 Гц.

Причины поражения. Возможны следующие причины поражения электрическим током:

1. Наведенное напряжение: Высоковольтные линии передачи переменного тока могут наводить высокое переменное напряжение в проходящих рядом низковольтных линиях электропередачи, линиях связи, любых протяженных проводниках, изолированных от земли. Может возникнуть даже на автомашине.

2. Остаточное напряжение: Линия электропередачи имеет большую электрическую емкость. Поэтому если линию отключить от напряжения, некоторое время все равно будет сохраняться разность потенциалов, и одновременное прикосновение к разным проводам приведет к электрическому удару. Однократный разряд линии с помощью заземленного проводника может оказаться недостаточным. Опасное остаточное напряжение может сохраняться в радиоаппаратуре, в составе которой есть конденсаторы с емкостью порядка миллифарад.

3. Статическое напряжение: Возникает в результате накопления электрического заряда на изолированном проводящем объекте.

4. Шаговое напряжение: Возникает между ногами из-за того, что они находятся на разном расстоянии от упавшего на землю провода.

5. Повреждение изоляции. Причины могут быть следующие:

заводской брак;

старение;

климатические воздействия, загрязнение;

механическое повреждение, например, инструментом;

механический износ, например, на изгибе;

преднамеренная порча.

6. Случайное прикосновение к токоведущей детали из-за незнания, спешки, действия отвлекающих факторов.

7. Отсутствие заземления: В заземленной аппаратуре в случае пробоя изоляции на корпус происходит короткое замыкание и сгорают предохранители.

8. Замыкание в результате аварии: Например, сильный ветер или другая причина может вызвать повреждение воздушной линии электропередачи и падение провода на проходящий параллельно воздушный провод радио или телефона, после чего считающийся низковольтным провод оказывается под высоким напряжением.

9. Несогласованность: Один индивидуум работает в аппаратуре, другой подает на нее напряжение.

3. Средства электробезопасности

Согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ), для защиты от поражения электрическим током в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты от прямого прикосновения (прикосновения к токове- дущим частям): изоляция токоведущих частей; исключение доступа к ним с помощью ограждений и оболочек либо за счет установки барьеров; размещение токоведущих частей вне зоны досягаемости; применение сверхнизкого (малого) напряжения (в системах освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях).

Для дополнительной защиты от прямого прикосновения в электроустановках напряжением до 1 кВ, при наличии требований ПУЭ следует применить устройства защитного отключения (УЗО) с номинальным отключающим током не более 30 мА.

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты (случай косвенного прикосновения): защитное заземление; автоматическое отключение питания; уравнение потенциалов (электрическое соединение проводящих частей для достижения равенства их потенциалов); выравнивание потенциалов(снижение шагового напряжения при помощи защитных проводников, проложенных в земле, в полу или на их поверхности); двойная или усиленная изоляция; сверхнизкое (малое) напряжение; защитное электрическое разделение цепей (отделение одной цепи от другой с помощью изоляции или защитных экранов); изолирующие (непроводящие ток) помещения, зоны площадки.

Согласно Правил безопасности, при эксплуатации электроустановок необходимо использование также знаков безопасности и предупредительных плакатов и надписей.

Требования к устройству защитного заземления и зануления электрооборудования определены ПУЭ, в соответствии с которыми они должны устраиваться при номинальном напряжении выше 50 В переменного и выше 120 В постоянного тока -- во всех электроустановках. В условиях работ в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных они должны выполняться, как правило, в установках с напряжением питания > 25 В переменного тока и > 60 В постоянного тока. Последнее требование относится и к наружным электроустановкам*.

Помещения без повышенной опасности-- это сухие, беспыльные помещения с нормальной температурой воздуха и с изолирующими (например, деревянными) полами, т. е. в которых отсутствуют условия, свойственные помещениям с повышенной опасностью и особо опасным.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием одного из следующих пяти условий, создающих повышенную опасность:

сырости, когда относительная влажность воздуха длительно превышает 75 %; такие помещения называют сырыми;

высокой температуры, когда температура воздуха длительно (свыше суток) превышает + 35°С; такие помещения называются жаркими;

токопроводящей пыли, когда по условиям производства в помещениях выделяется токопроводящая технологическая пыль (например, угольная, металлическая и т. п.) в таком количестве, что она оседает на проводах, проникает внутрь машин, аппаратов и т. п.; такие помещения называются пыльными с токопроводящей пылью;

токопроводящих полов -- металлических, земляных, железобетонных, кирпичных ит. п.;

возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования -- с другой.

Помещения особо опасные характеризуются наличием одного из следующих трех условий, создающих особую опасность:

особой сырости, когда относительная влажность воздуха близка к 100 % (стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой); такие помещения называются особо сырыми;

химически активной, или органической, среды, т. е. помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образующие отложения или плесень, действующие разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования; такие помещения называются помещениями с химически активной, или органической, средой;

одновременного наличия двух и более условий, свойственных помещениям с повышенной опасностью.

Особо опасными помещениями является большая часть производственных помещений, в том числе все цехи машиностроительных заводов, испытательные станции, гальванические цехи, мастерские и т. п. К таким же помещениям относятся и участки работ на земле под открытым небом или под навесом.

Во взрывоопасных зонах электроустановки заземляются при любых напряжениях питания независимо от рода тока.

Защитному заземлению или занулению подлежат металлические части электроустановок, доступные для прикосновения человека, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом (водопроводными трубами и т. п.).

При пробое изоляции токоведущих частей на корпус, изолированный от земли, он оказывается под фазовым напряжением.

Чтобы напряжение на заземленном корпусе оборудования было минимальным, ограничивают сопротивление заземления. В установках в сетях с изолированной нейтралью напряжением до 1 кВ оно, как правило, должно быть не более 4 Ом. Если мощность источника питания не превышает 100 кВА, сопротивление заземления может быть в пределах 10 Ом/м

В качестве заземляющих устройств электроустановок в первую очередь должны быть использованы естественные заземлители. Возможно применение железобетонных фундаментов промышленных зданий и сооружений. При отсутствии естественных заземлителей допускается применение переносных заземлителей, например ввинчиваемых в землю стальных труб, стержней, уголков. После заглубления в землю они должны иметь концы длиной 100...200 мм над поверхностью земли, к которым привариваются соединительные проводники. Категорически запрещается использовать в качестве заземлителей трубопроводы с горючими жидкостями и газами.

Зануление состоит в преднамеренном соединении металлических нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением вследствие пробоя изоляции, с нулевым защитным проводником. При замыкании любой фазы на корпус образуется контур короткого замыкания, характеризуемый силой тока весьма большой величины, достаточной для «выбивания» предохранителей в фазных питающих проводах. Таким образом электроустановка обесточивается. Предусматривается повторное заземление нулевого проводника на случай обрыва нулевого провода на участке, близком к нейтрали. По этому заземлению ток стекает на землю, откуда попадает в заземление нейтрали, по нему во все фазные провода, включая имеющий пробитую изоляцию, далее на корпус. Таким образом образуется контур короткого замыкания.

Защитное отключение электроустановок обеспечивается путем введения устройства, автоматически отключающего оборудование -- потребитель тока при возникновении опасности поражения током. Схемы отключающих автоматических устройств весьма разнообразны. Во всех случаях система срабатывает на превышение какого-либо параметра в электрических цепях технологического оборудования (силы тока, напряжения, сопротивления изоляции).

Повышение электробезопасности достигается также путем применения изолирующих, ограждающих, предохранительных и сигнализирующих средств защиты.

Изолирующие электрозащитные средства делятся на основные и дополнительные. Основные изолирующие электрозащитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки, и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, и работать на этих частях. К таким средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В -- диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолирующими рукоятками и указатели напряжения до 1000 В (ранее назывались токоискателями); в электроустановках напряжением выше 1000 В -- изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, а также указатели напряжения выше 1000 В.

Дополнительные изолирующие электрозащитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защищать человека от поражения током. Их назначение -- усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000 В -- диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках напряжением выше 1000 В -- диэлектрические перчатки, боты, коврики, изолирующие подставки. Ограждающие средства защиты предназначены для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения, щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки). Сигнализирующие средства включают запрещающие и предупреждающие знаки безопасности, а также плакаты: запрещающие, предостерегающие, разрешающие, напоминающие. Чаще всего используется предупреждающий знак «Проход запрещен». Предохранительные средства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относят: защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т. п.

4. Опасные факторы в быту и вне дома

электричество ток медицинский заземление

Не известно ни одной электротравмы от эксплуатации электробритв. Из бытовой техники наиболее опасны стиральные машины: они устанавливаются во влажном помещении, вблизи водопровода, и электрический кабель бросается, как правило, просто на пол. Опасны электронагреватели. Электрические приборы, имеющие металлический корпус, опаснее приборов в корпусе из пластмассы. В домашних условиях случаются смертельные исходы из-за одновременного прикосновения к поврежденному электроприбору и к батарее водяного отопления или водопроводной трубе. (Вывод: все трубы покрывать толстым слоем краски.)

Перед включением электрической вилки в розетку убедитесь, что она именно от того пpибоpа, который Вы собираетесь включить. Также после выдергивания вилки из розетки пpовеpьте, что не ошиблись. Если провода шнуры от соседних устройств похожи, сделайте их разными: оберните изоляционной лентой или покрасьте. Не беритесь за электрическую вилку мокрой рукой. Не вбивайте гвоздь в стену, если не знаете, где проходит скрытая электpопpоводка. Следите за тем, чтобы розетки и другие разъемы не искрили, не грелись, не потрескивали. Если контакты потемнели, почистите их и устраните причину неплотного соединения. Не рекомендуется ходить под высоковольтными линиями электpопеpедачи. Создаваемое ими в воздухе электрическое напряжение вредно действует на организм. Не следует приближаться к оборванному проводу: может поразить шаговое напряжение. Если все-таки приходится пересекать опасную зону возле лежащего на земле провода, надо делать это бегом: чтобы одновременно только одна нога касалась почвы. При входе в троллейбус не следует прикасаться рукой к его борту. Корпус троллейбуса может находиться под напряжением из-за пробоя изоляции. Лучше впрыгивать в троллейбус, а не входить; выпрыгивать, а не выходить: чтобы не было ситуации, когда одна нога на земле, а другая - на подножке троллейбуса. Электрички и трамваи в этом отношении не опасны, потому что всегда заземлены. С. Еллинек пишет: «Главная особенность электротравмы в том, что напряжение нашего внимания, наша твердая воля в состоянии не только ослабить действие электрического тока, но иногда совершенно его уничтожить...». Сокрушительную силу падающей балки или взрыва нельзя ослабить мужеством и героической выдержкой, но это вполне возможно по отношению к действию электрического удара, если он наступает в период напряженного внимания. Действительно, кто слышит выстрел, не видя стреляющего, может погибнуть от внезапно наступившего шока, тот же, кто смотрит на стреляющего или сам стреляет, шоку не подвержен.

5. Опасные факторы на производстве

Наиболее опасные (в отношении электротравмы) отрасли хозяйства - сельское хозяйство и строительство. Причины в широком использовании временной электрической проводки (брошенных на землю или кое-как подвешенных проводов, попадающих в лужи, повреждаемых транспортными средствами). Примерно 30% электротравм на установках с напряжением 65 Вольт и ниже происходит оттого, что в результате ошибки или поломки они оказываются под напряжением 220 или 380 Вольт. Поверхность изолирующего материала может стать электропроводящей в результате загрязнения и/или смачивания. Наиболее часто жертвами становятся электромонтеры, радиомонтеры, электросварщики, строительные рабочие. Много случаев электрического поражения имеет место на производственных установках, в которых используются химически активные вещества, разрушающие изоляцию, а также в запыленных производственных помещениях (пыль снижает изолирующие свойства конструкций; покрытый влажной грязью изолятор становится проводником). Опасны влажные помещения. Пробой изоляции может произойти в скрытой проводке - в месте прохождения провода через отверстие в стене. Поражение может наступить от одновременного контакта с влажной поверхностью (стеной, полом) и деталью водопровода или водяного отопления. Больше половины поражений на электроосветительных установках случается при замене ламп. Поражения при совершении работ чаще имеют место в начале смены, перед обеденным перерывом и к концу смены. Объяснить это можно усталостью - ослаблением внимания, снижением сопротивляемости организма. Опасна временная прокладка кабеля по полу, по земле. Известны смертельные случаи из-за прикосновения токоведущих проводов к крышкам клеммных коробок. Из-за отсутствия единообразия в конструкциях токоведущих устройств случаются поражения при необдуманном совершении привычных действий.

Относительная опасность различных электрических приспособлений:

электродвигатель: (уровень принят за единицу) электросварочный аппарат: переносной электроприемник: высокочастотная установка.

Меры безопасности на производстве. При работе в аппаратуре, которая находится под напряжением, следует держаться одну руку в кармане. Впрочем, случались смертельные поражения током после замыкания через две точки на одной ладони. Нельзя работать в аппаpатуpе, которую могут включить без предупреждения. В некоторых случаях погибшие от электротравм при ремонте аппаратуры могли защититься простыми матерчатыми перчатками без "пальцев". Не следует оттаскивать голыми руками пострадавшего, который находится или может находиться под действием тока: спасающий сам может получить электрический удар через тело этого пострадавшего. Запрещается выполнение работ на линиях связи и электропередачи в сырую погоду, тем более в грозу. Включать и выключать мощные ручные рубильники разрешается только в изолирующих перчатках и галошах.

6. Защита от электрических и электромагнитных полей

Электрические и электромагнитные поля вредно действуют на организм. Под действием переменного поля в теле человека имеет место циркуляция электрических токов. Возникает разность потенциалов между частями тела. При контакте с заземленной металлической поверхностью происходит разряд тела, ощущаемый как неожиданный укол. Имеются следующие нормативы для лиц, работающих в условиях действия электрических полей.

Средства защиты от полей

1. Постоянные заземленные экраны.

2. Переносные заземляемые экраны. (Экраны делаются из металлической сетки или сплошного металлического листа).

3. Экранирующая одежда (из ткани с добавлением металлических нитей; из ткани с проводящим покрытием и пр.). Для защиты от статического электричества и наведенного напряжения корпус автомобиля (а также любого другого подвижного устройства из металла) должен заземляться. Поскольку покрышки колес делаются обычно из непроводящей резины, можно использовать цепь, волочащуюся за автомобилем.

Заключение

Воздействие тока на организм, являющийся проводником с сопротивлением около 1000 Ом, проявляется при соприкосновении (часто случайном) какой-либо части его тела с находящимися под напряжением компонентами электрической цепи. Это воздействие прямо зависит от характеристик тока (силы и напряжения) в цепи, а также от физического и нервно-психического состояния человека.

При электрическом ударе можно говорить о степени тяжести поражающего тока: безопасном отпускающем, раздражающем, неотпускающем и смертельно опасном токах. Помимо прикосновения к токоведущим частям оборудования или оголённым проводам, причиной поражения электрическим током может оказаться так называемое шаговое напряжение.

Наиболее страшное последствие удара электрическим током - смерть. К счастью, она случается в этом случае довольно редко.

Для недопущения электропоражения и обеспечения электробезопасности на производстве применяют: изолирование проводов и других компонентов электрических цепей, приборов и машин; защитное заземление; зануление, аварийное отключение напряжения; индивидуальные средства защиты и некоторые другие меры.

К сожалению, повсеместное старение производственных фондов, ветшание помещений отрицательно сказывается и на качестве электропроводки. Пробои в электропроводке ведут не только к ударам током, но и являются одной из основных причин пожаров

Список литературы

1. Безопасность жизнедеятельности под ред.Белова С.В. учеб/2007/618 стр.

Размещено на Allbest.ru