Порядок выполнения работы

Министерство образования Российской Федерации

Воронежская государственная технологическая академия

Кафедра безопасности жизнедеятельности

__________________________________________________

 

ПРОГНОЗ ТЯЖЕСТИ ПОРАЖЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Методические указания к выполнению лабораторной работы по курсу «Безопасность жизнедеятельности»

 

Для студентов, обучающихся по направлению

260200 - «Производство продуктов питания из растительного сырья»;

 

Воронеж

 

УДК 664:658

Прогноз тяжести поражения человека электрическим током: Метод. указания к выполнению лабоаторной работы по курсу БЖД / Воронеж. гос. технол. акад.; сост. А.М. Гавриленков, М.И. Саликова, С.С Зарцына. Воронеж, 2003, с.

Методические указания разработаны в соответствии с ГОС ВПО подготовки инженеров, обучающихся по направлениям: 655800 – «Пищевая инженерия»; 655100 – Химическая технология высокомолекулярных соединений и полимерных материалов»; 655400 – «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»; 65600 – «Защита окружающей среды»; 654700 - «Информационные системы»; 655900 – «Технология продуктов питания из сырья животного происхождения»; 655600 – Технология продуктов питания из растительного сырья»; 657900 – «Автоматизированные технологиии производства»; и специальности 060000 – «Экономика и управление». Они предназначены для закрепления знаний дисциплин цикла ОПД.

Изложена методика измерения сопротивления тела человека и порядок расчета для прогнозирования последствий тяжести поражения электрическим током.

Табл. 3. Ил. 3. Библиогр.: 3 назв.

 

Составители профессор А.М. Гавриленков,

доцент М.И. Саликова, доцент С.С. ЗАРЦЫНА

 

Научный редактор профессор А.М. Гавриленков,

Рецензент профессор В.С.Логунов

 

Печатается по решению

редакционно-издательского совета

Воронежской государственной технологической академии

 

Ó Гавриленков А.М.

Саликова М.И., Зарцына С.С., 2003

 

Ó Воронежская

государственная

технологическая

академия, 2001

Цель работы: приобретение навыков прогнозорования тежести поражения человека в зависимости от путей прохождения тока по организму и условий поражения, а также индивидуальных физиологических особенностей.

 

Методические указания

 

Для обеспечения безопасных условий труда при эксп­луатации электроустановок необходимо знать действие электрического тока на организм человека и меры защиты от поражения током.

Прохождение электрического тока через организм че­ловека оказывает термическое, электрохимическое и био­логическое действия. Термическое действие тока проявля­ется в ожогах отдельных участков тела, нагреве крови, кровеносных сосудов; электрохимическое — в разложе­нии крови; биологическое — в раздражении живых тканей организма.

В результате действия электрического тока человек может получить электрический удар, вызывающий пора­жение внутренних органов, либо электротравму, т. е. на­ружные поражения ткани.

Характерной особенностью электрического удара явля­ется поражение нервной системы, мышц грудной клетки и желудочков сердца. Наиболее опасны удары, в результате которых при прохождении электрического тока через тело человека на­рушаются физиологические процессы, а иногда поражает­ся весь организм (рис. 1.).

Среди видов электрических травм различают электри­ческие ожоги, которые бывают токовые (контактные) и ду­говые.

Токовый ожог — ожог кожи в месте контакта тела с токоведущей частью в электроустановках с напряжением не выше 1—2 кВ. Электрическая дуга, обладающая высо­кой температурой и большой энергией, может вызвать об­ширные ожоги тела, обугливание и даже сгорание боль­ших участков тела.

Электрические знаки — это пятна серого и бледно-желтого цвета, царапины, ушибы на поверхности кожи че­ловека, подвергнувшейся действию тока. Форма знака мо­жет соответствовать форме токоведущей части, которой коснулся пострадавший. Лечение электрических знаков в большинстве случаев завершается благополучно, поражен­ное место восстанавливает чувствительность и эластичность.

Металлизация кожи представляет собой проникнове­ние в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги. В пора­женном месте кожа становится шероховатой, жесткой и приобретает соответствующую окраску (например, зеле­ную — от соприкосновения с медью).

Электроофталъмия — это воспаление наружных обо­лочек глаз в результате воздействия мощного потока ульт­рафиолетовых лучей при электрической дуге.

Механические, повреждения могут возникнуть в резуль­тате непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием электрического тока. Механические поврежде­ния (разрывы кожи, кровеносных сосудов, переломы кос­тей) относят к травмам, требующим продолжительного ле­чения.

Исход действия электрического тока на организм чело­века зависит от величины и напряжения тока, частоты, продолжительности воздействия, пути тока и общего со­стояния человека (рис.2,3).

Исследованиями установлено, что ток силой более 0,05 А может смертельно травмировать чело­века в течение 0,1 с. Наибольшее число поражений от электрического тока (около 85%) приходится на установки напряжением до 1000 В. Относительно безопасным для человека в сырых по­мещениях принято считать напряжение до 12 В, в сухих помещениях — до 36 В, так как при случайном соприкос­новении сила

Для человеческого организма наиболее опасен переменный ток, имеющий частоту 50 Гц; частота 400 Гц менее опасна (рис 4).

Угроза поражения электрическим током возрастает с увеличением продолжительности его воздействия на чело­века. Через 30 с сопротивление тела человека протеканию тока падает примерно на 25 %, а через 90 с — на 70 %. Со­противление организма человека электрическому току ко­леблется в широком диапазоне. Сухая грубая мозолистая кожа, отсутствие усталости и нормальное состояние не­рвной системы повышают сопротивление человеческого организма. Наименьшим сопротивлением обладают нервные волокна и мускулы. За минимальное расчетное сопротив­ление человеческого организма принимается значение от 500 до 1000 Ом, однако, в зависимости от физиологических особенностей эта величина может меняться в более широких пределах.

Степень опасности и возможность поражения электри­ческим током зависят также от места включения в электро­сеть. Если человек замыкает телом два фазных провода дей­ствующей установки, он попадает под полное линейное на­пряжение сети. Если учесть, что расчетное сопротивление тела человека принимается 1000 Ом, то при двухфазном прикосновении к действующим частям установки, напря­жение в которой 100 В, оно может оказаться уже смер­тельным, так как ток, проходящий через тело человека, достигает 0,1 А

При однофазном включении человек попадает под напряже­ние, действующее между данным проводом и землей. В этом случае степень опасности поражения человека зависит от наличия заземления нейтрали. Характер воздействия тока на человека в зависимости от силы и вида тока приведен в табл. 1.

Таблица 1

Характер воздействия тока на человека

Сила тока, мА	Вид тока
Переменный ток, 50 Гц	Постоянный ток
0,6-1,5	Легкое дрожание пальцев	Ощущений нет
2,0-2,5	Начало болевых ощущений	То же
5,0-7,0	Начало судорог в руках	Зуд, ощущение нагрева
8,0-10,0	Судороги в руках, с трудом можно оторваться от электродов	Усиление ощущения нагрева
20,0-25,0	Сильные судороги и боли, неотпускающий ток, дыхание затруднено	Судорги рук, затруднение дыхания
50,0-80,0	Паралич дыхания	То же
90,0-100,0	Фибрилляция сердца при действии тока в течение 2-3 с, паралич дыхания	Паралич дыхания при длительном протекании тока
300,0	То же, за меньшее время

 

 

Рис. 1. Характерные пути тока в человеке (петли тока):

1 — рука-рука; 2 — права рука-ноги; 3 — левая рука-ноги; 4 — правая рука-правая нога; 5 — правая рука-левая нога; б — левая рука-левая нога; 7 — левая рука-правая нога; 8 — обе руки-обе ноги; 9 — нога-нога; 10 — голова-руки; 11 — голова-ноги, 12 — голова-пра­вая рука; 13 — голова-левая рука; 14 — голова-правая нога; 15 — голова-левая нога

 

Рис.2. Зависимость сопротивления тела человека и силы тока, проходящего через него, от приложенного напряжения: 1—2 — переменный ток; 3—4 — постоянный ток (по данным [2])

 

 

Рис. 3. Опасность постоянно- Рис. 4. Зависимость опасности

­го тока (1) и тока с частотой поражения током (1)

50 Гц (2) в зависимости и неотпускающего тока (2)

от приложенного от частоты приложенного

к телу напряжения напряжения

(по данным [2]) (по данным [2])

 

Порядок выполнения работы

 

1. Для измерения сопротивления тела человека следует:

- подсоединить красный провод тестера к гнезду со знаком «VΩ mA», а черный провод – к гнезду со знаком «СОМ»;

- поставить тумблер переключателя 1 диапазонов измерений в позицию «Ω»;

- если измерение сопротивления приводит к зашкаливанию прибора следует изменить предел измерений с помощью переключателя 1;

2. Прижать с одинаковым усилием электроды тестера к освобожденным от одежды участкам тела, в соответствии с возможными путями прохождения тока (рис.1);

3. Провести измерения сопротивления тела человека, результаты измерений занести в табл 2;

Таблица 2

Результаты измерений сопротивления тела человека

Дата и время исследо-вания	Пол и возраст испытуем-ого	Состояние кожи испытуем-ого	Влажность, %, и температура, °С, в помещении	Путь тока	Сопро-тив-ление, Ом

 

3. Обработать полученные данные, вычислив среднее значение сопротивления, Ом, как

∑ R_i

R_ср = ———;

n

где R_i - измеренное сопротивление; n – количество измерений;

4. Рассчитать среднее квадратичное отклонение

 

(R_i - R_ср)²

σ = √ ———;

n

5. Определить коэффициент вариации

σ

V= ———100 %

R_ср

6. Рассчитать силу проходящего через человека тока с измеренным сопротивлением в условиях, указанных в табл. 3

I =U/R_с, А;

где U – напряжение электрического тока, В; R_с – суммарное сопротивление электрической цепи, Ом,

R_с = R_ч + R_об + R_пола;

где R_ч , R_об , R_пола сопротивление человека, пола, обуви, Ом, соответственно.

Таблица 3

Условия поражения электрическим током

Номер варианта	Вид тока	Напря- жение, В	Материал пола	Материал подошвы обуви	Время воз-дей-ствия, с
	Переменный, 50 Гц		Бетон	Кожа
	Постоянный		Дерево	Резина
	Переменный, 50 Гц		Металл	Кожа
	Постоянный		Земля	Резина
	Переменный, 50 Гц		Асфальт	Резина
	Постоянный		Ленолиум	Кожа
	Переменный, 50 Гц		Плитка	Резина
	Постоянный		Земля	Кожа
	Переменный, 50 Гц		Бетон	Кожа
	Постоянный		Дерево	Резина

 

При расчетах учесть, что для вариантов 1-5 пол находится в сухом состоянии, для варинтов 6-8 – во влажном состоянии, для вариантов 9 и 10 – в мокром состоянии.

Сопротивление поверхности пола зависит от его материала и состояния (табл.4) [3].

 

 

Таблица 4

Сопротивление растеканию тока полом, кОм

 

Данные о сопротивлении подошвы обуви приведены в табл.4 [4].

 

Таблица 4

Электрическое сопротивление подошвы обуви, кОм

Материал подошвы	Напряжение на корпусе электрооборудования, В
До 65			Свыше 220
Сухие помещения
Кожа	200,0	150,0	100,0	50,0
Кожзам	150,0	100,0	50,0	25,0
Резина	500,0	500,0	500,0	500,0
Сырые и влажные помещения
Кожа	1,6	0,8	0,5	0,2
Кожзам	2,0	1,0	0,7	0,5
Резина	2,0	1,8	1,5	1,0

 

7. Сделать вывод о возможной тяжести поражения электрическим током (путем сравнения полученной величины силы тока с данными табл.1);

8. Сопоставить данные рисунков 2-4 и результаты расчетов, оценить влияние индивидуальных особенностей (пола, возраста, состояния кожи) на исход поражения;

9. Повторить измерение сопротивления тела при прохождении тока рука – рука, а) вымыв предварительно руки с мылом; б) обезжирив кожу рук ацетоном; в)протерев руки влажной тканью. По разнице полученных сопротивлений установить влияние состояния кожных покровов на исход поражения электрическим током.

Контрольные вопросы

1. Какое действие оказывает электрический ток на организм человека?

2. Что влияет на исход поражения человека электрическим током?

3. Какие из характерных путей тока наиболее опасны?

4. От чего зависит индивидуальное сопротивление тела человека?

5. Какое напряжение является неотпускающим для переменного тока?

6. Какая сила тока является смертельной для человека?

7. Какие существуют меры защиты от поражения электрическим током?