Электробезопасность – система организационно-технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.
Действие электротока на организм человека
Проходя через организм, электроток оказывает термическое,электролитическое и биологическое действие на организм.
-Термическое – это ожоги отдельных участков тела, нагрев кровеносныхсосудов, нервов и других тканей.
-Электролитическое – это разложение крови, других органическихжидкостей, изменение их химического состава и физических свойств.
-Биологическое - это раздражение, возбуждение тканей организма. Оносопровождается судорожным сокращением мышц; может вызывать нарушениеработы и даже остановку органов дыхания и кровообращения.Следует отметить, что биологическое действие тока может быть прямым и рефлекторным. Если ток протекает непосредственно через мышцу, то в ответ на раздражение происходит возбуждение мышцы и она непроизвольно сокращается. Это прямое раздражающее действие тока на ткани организма.Однако ток может вызывать возбуждение и тех тканей, которые ненаходятся на его пути. Протекающий ток раздражает рецепторы, т.е. клетки свысокой чувствительностью; это раздражение передается нервным окончаниями импульс от них со скоростью примерно 27 м/с по нервам передается вспинной и головной мозг, т.е. центральную нервную систему. Она отрабатывает рефлекторную реакцию на этот импульс и передает сигнал на органы тела, т.е. мышцы, железы или сосуды, которые могут размещаться вне зоны непосредственного действия тока. При обычных раздражениях ответная реакция организма на внешнее воздействие целесообразная. Например, если человек прикоснулся к горячему предмету, то он непроизвольно отдернет руку от него, чтобы избавиться от опасности. Если же раздражение чрезмерное или необычное, как в случае действия электрического тока, то ответная реакция организма может быть неадекватной. Это может привести к нарушениям в деятельности жизненно важных органов, в том числе, сердца и легких. Различают два вида електротравм: местные и общие. Общую електротравму называют еще электрический удар. Могут быть и смешанные электротравмы. Доля местных електротравм примерно 20% от общего числа,общих – около 25%; 55% - смешанные. Местные электротравмы возникают от действия электрического тока и дуги. Это местное нарушение целостности тканей тела, прежде всего,поражение кожи, иногда мягких тканей. (Как известно, травма в переводе сгреческого – это повреждение, рана).Это могут быть:
1.Электрические ожоги. Различают четыре степени ожогов: I –покраснение кожи; II – образование пузырей; III – омертвение толщи кожи; IV– обугливание тканей. Ожоги могут возникать от действия электрического тока и электрической дуги.
Токовый или контактный ожог образуется при контакте с токоведущей частью оборудования. Ожог происходит не потому, что токоведущая часть имеет какую-то повышенную температуру. При таком контакте через определенный участок тела начинает протекать ток, т.е. этот участок становится проводником тока. Как известно, при протекании тока черезпроводник на нем выделяется теплота, пропорциональная квадрату силы тока и величине сопротивления. В месте контакта самая высокая плотность тока(поскольку площадь контактной поверхности небольшая) и самое большое сопротивление (сопротивление кожи во много раз больше сопротивления внутренних тканей). Поэтому здесь выделяется основное количество теплоты,которое и приводит к ожогам. Как правило, это покраснение кожи или образование пузырей, т.е., ожоги I и II категории; в редких случаях контактный ожог имеет более тяжелые последствия. Дуговой ожог может быть следствием, например, действия дуги при коротких замыканиях. Он сопровождается омертвлением пораженного участка,обугливанием тканей.
2. Электрические знаки; их еще называют знаками тока или электрическими метками. Это пятна серого или бледно-желтого цвета диаметром 1-5 мм на коже; они могут иметь форму поверхности касания с токоведущей частью; обычно они безболезненны, легко поддаются лечению. Пораженный участок сначала затвердевает, верхний слой кожи сходит и на ееместе появляется новый слой.
3. Металлизация кожи. - это проникновение в кожу мелких частиц металла, расплавившегося в электрической дуге. Это может быть, например,при коротком замыкании или отключении рубильника. В этом случае мельчайшие брызги расплавленного металла разлетаются в стороны и могут попасть на открытые поверхности тела. Со временем больная кожа сходит и пораженный участок приходит в норму. Если металлизацию сопровождает дуговой ожог, то лечение более сложное.
4.Механические повреждения. Судорожное сокращение мышц поддействием тока иногда, хотя и редко, приводит к разрыву тканей, мышц, нервов, вывихам, даже к перелому костей. Следует заметить, что к этому виду электротравм не относятся травмы, вызванные падением с высоты, ушибами опредметы и другие в результате действия тока.
5.Электроофтальмия – это воспаление наружных оболочек глаз поддействием ультрафиолетового излучения дуги. (От греческого ophthalmos –глаз). Его энергия вызывает в роговице и конъюнктиве, т.е. слизистой оболочке,покрывающей глазное яблоко, химические изменения; наблюдается покраснение слизистой оболочки, слезотечение, гнойные выделения, частичная потеря зрения. Резкие боли в глазах появляются через 4 – 8 часов, причем они усиливаются на свету, возникает так называемая светобоязнь. Обычно боли проходят через несколько дней, но при сильном поражении роговой оболочки лечение может быть длительным и сложным.Общая электротравма или электрический удар – это возбуждение тканей организма проходящим через него электрическим током. Если местная из общего числа производственных несчастныхслучаев составляет 0,5-1%, однако среди несчастных случаев со смертельнымисходом на их долю приходится 20-40%. При этом доля местных электротравмсоставляет около 20%, электрических ударов - 25%, остальное - смешанныеэлектротравмы.Факторы, влияющие на опасность поражения электрическим током. Их делят на 3 группы:
-электрического характера;
-неэлектрического характера;
-факторы окружающей среды.
Факторы электрического характера – это сила тока, напряжение ичастота. Следует заметить, что основным поражающим фактором является силатока.
Согласно ГОСТ 12.1.000-82 «ССБТ. Электробезопасность. Предельнодопустимые уровни напряжений прикосновения и токов» предельнодопустимый ток при частоте 50Гц – 0,3мА; при 400Гц – 0,4мА; при постоянномтоке – 1мА. Предельно допустимое напряжение прикосновения при частоте50Гц – 2В; при 400Гц – 3В; при постоянном токе – 8В. Напряжение прикосновения - это напряжение между двумя точками цепи, которых одновременно касается человек. Т.е., это напряжение приложенное к телу человека. Эти нормы устанавливались исходя из реакции ощущения при продолжительности действия тока на человека не более 10 минут в сутки.При влажности воздуха более 75% и температуре более 250С значения предельно допустимых тока и напряжения уменьшаются в 3 раза. Наиболее опасными являются частоты 20-200Гц; при больших и меньших частотах опасность поражения уменьшается, а при частоте свыше 450-500 Гцтакая опасность вообще исчезает. Имеется в виду опасность смертельного поражения из-за остановки сердца или легких. Но это отнюдь не означает отсутствие других негативных воздействий на организм, таких как ожоги,термическое воздействие на ткани и т. д.При напряжении до 380В постоянный ток менее опасен, чем переменный с частотой 50Гц; при напряжении более 600В более опасен постоянный ток, а вдиапазоне 380-600В их действие на организм примерно одинаково. Причины, почему ток разной частоты обладает разной опасностью, изучены еще недостаточно, но упрощенно их можно представить следующим образом. Если к организму приложено постоянное напряжение, то в клетках его происходит электролитическая диссоциация, т.е. распад молекул на положительные и отрицательные ионы. В электрическом поле эти ионы смещаются к оболочке клетки в соответствии со своим зарядом, т.е. анионы,имеющие отрицательный заряд, в стороны анода, а катионы с положительным зарядом - в сторону катода. Это движение ионов нарушает протекание вклетках организма естественных биохимических процессов. При переменном токе направление перемещения ионов меняется в соответствии с полярностью. При небольших частотах ионы достигают оболочки клетки, останавливаются на ней некоторое время и с изменением полярности движутся в обратном направлении. С ростом частоты время таких пауз в движении ионов, т.е. остановок на оболочке клетки, становится все меньше. Наиболее негативные последствия имеет ситуация, когда ионы находятся в непрерывном движении и пробегают наибольшее расстояние вклетке. Т.е., это движение от одного края клетки до другого без пауз на ее оболочке. Это и соответствует диапазону частот от 20 до 200 Гц. С дальнейшим ростом частоты ионы не успевают достигнуть оболочки клетки до изменения полярности, длина их пробега сокращается и степень нарушения биохимических процессов в организме уменьшается. При частотах 450-500 Гц ивыше поступательное движение ионов практически прекращается, подвлиянием электромагнитного поля они выполняют лишь незначительные колебания вокруг своего стационарного положения и поэтому нарушения всостоянии клеток организма минимальны. Факторы неэлектрического характера – это петли тока, длительность поражения, вид прикосновения к токоведущей части, физическое и нервно-психологическое состояние человека.Петля тока – это путь тока в теле человека. Наиболее опасны петли тока«рука-рука» (она же наиболее часто возникает – до 40% случаев), «голова –рука», «голова - ноги», т.к. здесь поражаются жизненно важные органычеловека – сердце, легкие, мозг. Наименее опасной считается петля «нога –нога», т.е. так называемая нижняя петля.С увеличением длительности действия возрастает вероятностьпоражения током. Подобное явление объясняется накоплением негативных последствий от действия тока в организме, таких как, нарушение функций центральной нервной системы, изменение состава крови, местное разрушение тканей организма от выделяющейся теплоты. Во-вторых, с ростом длительности воздействия тока возрастает опасность совпадения момента прохождения тока через сердце с наиболее уязвимой фазой кардиоцикла. Как известно, кардиоцикл состоит из двух периодов:
1.Желудочки сердца находятся в расслабленном состоянии и заполняютсякровью; этот период называют диастола;
2.Сердце сокращается и выталкивает кровь в артерии; этот периодназывают систола.
Установлено, что сердце наиболее чувствительно к электрическому токув период, когда заканчивается сокращение желудочков и они переходят врасслабленное состояние. Этот период составляет примерно 0,2с. Если в этотмомент через сердце проходит ток, то он может вызвать так называемуюфибрилляцию. Это явление, когда волокна сердечной мышцы – фибриллы –начинают хаотично сокращаться и сердце становится не в состоянии гнатькровь по сосудам. В обычном состоянии они одновременно сокращаются поимпульсу из синусового узла (это нервно-мышечный аппарат сердца), а затемрасслабляются. Если будет поступать дополнительное раздражение, т.е.дополнительный импульс, например, от тока, то будут происходитьвнеочередные сокращения сердца, может нарушиться одновременность и ритмичность сокращения фибрилл, т.е. наступить фибрилляция. Поскольку при фибрилляции сердце не способно эффективно прогонять кровь по кровеносной системе, то нарастает гипоксия, т.е. недостаток кислорода в крови. Работоспособность сердца быстро утрачивается и уже максимум через несколько минут может наступить полная остановка сердца. И третьей причиной повышения вероятности поражения током являетсяснижение сопротивления кожи. С увеличением длительности его воздействияпроисходит местный нагрев кожи, усиливается раздражение тканей. Ответнойреакцией организма является рефлекторное расширение сосудов кожи,усиление снабжения их кровью и повышение потоотделения.
Д/З Изучить материал! Составить опорный конспект!