Влияние пути тока на исход поражения

Путь прохождения тока в теле человека играет существенную роль в исходе поражения. Опасность поражения весьма велика, если на пути тока оказываются жизненно важные органы – сердце, легкие, головной мозг. В практике обычно встречается 15 путей тока (петель) в теле человека. Наиболее распространено 6 петель:

• рука-рука;

• правая рука – ноги;

• левая рука – ноги;

• нога – нога;

• голова – ноги;

• голова – руки.

Рисунок 4 - Схема замещения полного сопротивления тела человека

Электрическое сопротивление тела человека влияет на эффективность действия электрозащиты, так как определяет значение тока, протекающего через него и обусловливает вероятность возникновения электропоражения. Значение полного сопротивления тела человека имеет случайный характер и зависит от ряда факторов: напряжения прикосновения, рода, частоты, длительности протекания тока, температуры окружающей среды, площади соприкосновения электродов с телом, состояния кожи в месте приложения электродов, путей протекания тока. Однако в предлагаемых многими авторами, а также Международной электротехнической комиссией схемах замещения полного сопротивления эти факторы не учитываются, и до сих пор обычно применяются детерминистические модели этого сопротивления.

В схеме замещения выделены полные сопротивления кожи ZS и внутреннего участка тела Zw человека. На значение полного сопротивления тела человека в основном влияет сопротивление его кожи RS, состоящей из разных слоев, главными из которых являются эпидермис и дерма. Удельное

 

сопротивление рогового слоя эпидермиса (толщиной от 0,03 до 0,06 мм) составляет 10⁴ - 10⁶ Ом.

Эпидермис пронизан потовыми железами, характеризующимися хорошей электропроводностью. При напряжении выше напряжения прикосновения наблюдается изменение электрического сопротивлении кожи. По мнению многих электрофизиологов, это происходит из-за выделения пота и увлажнения эпидермиса в результате раздражающего воздействия электрического тока на потовые железы. Сопротивление кожи Rs представляет собой нелинейный элемент. Установлено, что его значение параметрически зависит от длительности воздействия тока и напряжения. Снижение значения этого сопротивления происходит в начальный период электропоражения и длится не более 0,5 с. Уровень, до которого снижается значение Rs, при длительном электропоражении, зависит от действующего значения напряжения прикосновения. В схему замещения включены две составляющие сопротивления кожи: линейная Rc и нелинейная Rп. Значение сопротивления Rс. зависит от температуры окружающей среды, степени влажности кожи и эквивалентной площади прикосновения электродов к телу человека.

Значение сопротивления Rn зависит от напряжения прикосновения. Емкость кожи CS обусловлена роговым слоем эпидермиса толщиной около 0,01 мм. Значение емкости CS прямо пропорционально зависит от эквивалентной площади прикосновения электродов к телу человека. Схема замещения полного сопротивления внутреннего участка тела человека Zw состоит из соответственно соединенных сопротивлений R'w, R"w, R'"w и емкости Сw, включающей элементарные емкости внутренних органов, вплоть до клеточного уровня. Сопротивления внутреннего участка R'w и R"w, зависят от пути протекания тока через тело человека.

Два вида электрических травм. Действе электрического тока на организм приводит к различным электротравмам, которые можно свести к двум видам: • местные электротравмы, когда возникает местное повреждение организма; • общие электротравмы (электрические удары), когда поражается весь организм. Местная электротравма – ярко выраженное местное нарушение целостности тканей тела. Чаще это поверхностные повреждения (кожи, иногда связок и костей). Опасность местных травм зависит от места и степени повреждения тканей. Как правило, местные травмы излечиваются, работоспособность восстанавливается. Характерные местные электротравмы – электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия. Электрический ожог это самая распространенная электротравма. В зависимости от условий возникновения различают два основных вида ожога:токовый (контактный), возникающий при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате его контакта с 9
токоведущей частью; дуговой, обусловленный воздействием на тело электрической дуги. Электрические знаки представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно-желтого цвета на поверхности тела человека, подвергшегося действию тока. Размер пятен 1-5 мм. Обычные электрические знаки безболезненны, лечатся легко. Металлизация кожи – проникновение в верхние слои кожи мельчайших частиц металла, расплавившегося под действием электрической дуги, возникающей при коротком замыкании. Мельчайшие брызги расправленного металла под влиянием возникших динамических сил и теплового потока разлетаются во все стороны с большой скоростью. Поражение глаз наиболее опасно. Поэтому работы, при которых возможно возникновение электрической дуги должны выполняться в защитных очках, одежда должна быть застегнута, ворот закрыт, рукава опущены. Механические повреждения Чаще всего это следствие резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием электрического тока. В результате могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани; могут быть вывих суставов и даже переломы костей. Механические повреждения происходят при работе в основном в электроустановках до 1000 В при относительно длительном воздействии тока. Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз – роговицы и коньюктивы (слизистой оболочки, покрывающей глазное яблоко), возникающие в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей. Такое облучение возможно при наличии электрической дуги, которая является источником излучения ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Предупреждение электроофтальмии обеспечивается применением защитных очков. Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма протекающим через него током, проявляющееся в непроизвольных судорожных сокращениях различных мышц тела. При этом нарушается работа всех органов – сердца, легких, центральной нервной системы.Электрический удар можно разделить на пять степеней:- судорожное, едва ощутимое сокращение мышц;- судорожное сокращение мышц, сопровождающееся сильными болями, без потери сознания;- судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но сохранившимися дыханием и работой сердца;-потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (и то и другое);- клиническая смерть.

Порядок проведения работы

 

1. Подключите с помощью сетевого шнура устройство для исследования

сопротивления тела человека (код 341) к трёхпроводной электрической сети

220 В и включите на его лицевой панели выключатель «СЕТЬ».

2. Оперируя кнопками на поле «ГЕНЕРАТОР СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ» по индикатору выставьте требуемые напряжение U и его частоту f, например, 6,0 В и 15 кГц.

3. Приложите ладони рук порознь к двум электродам с площадью контактной поверхности S=1250 мм² и с верхнего индикатора считайте величину тока I_h, протекающего через тело человека.

4. Приложите ладони рук порознь к двум электродам с площадью контактной поверхности S=2500 мм² и с верхнего индикатора считайте величину тока I_h, протекающего через тело человека.

5. Рассчитайте электрическое сопротивление тела человека Z_h=U/I_h в обоих случаях и сделайте вывод о влиянии на него площади контактной поверхности.

6. Варьируя частоту f напряжения генератора снимите зависимость от неё тока, протекающего через тело человека, I_h (f).

7. Рассчитайте зависимость электрического сопротивления тела человека по формуле:

Z_h (f)=U/I_h.

 

8. По завершении эксперимента отключите питание устройства для исследования сопротивления тела человека (код 341).

 

Таблица 1 - Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
	Устройство для исследования сопротивления тела человека		0…7 В ~; 0,03А

 

Контрольные вопросы.

 

1. Назовите факторы, влияющие на степень поражения электрическим током человека?

2. Какой ток называют фибрилляционным?

3. В чем заключается основная опасность поражения электрическим током?

4. Какой ток называют ощутимым?

5. Что такое электрическое сопротивление человека. Является ли тело человека проводником электрического тока?

6. Какой ток называют неотпускающим?

7. Какое напряжение считается опасным для жизни человека?

8. Какова расчетная величина активного сопротивления тела человека при переменном токе промышленной частоты?

9. Наиболее опасные петли прохождения электрического тока через организм человека?

10. Каково воздействие электрического тока на организм человека?

11. Влияние парциального содержания кислорода в воздухе на чувствительность организма к электрическому току?

12. Виды поражения электрическим током?

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Определение влияния режима электрической сети и её нейтрали на условия электробезопасности

Цель работы:

· - исследование характеристик трёхфазных электрических сетей;

· - исследование влияния параметров электрической сети с глухозаземлённой нейтралью на условия электробезопасности;

· - исследование влияния параметров электрической сети с изолированной нейтралью на условия электробезопасности.