Jak elektrický proud působí na lidské tělo?

Elektřina se stala součástí našeho každodenního života. Život bez elektrických spotřebičů, zařízení a mechanismů, které značně usnadňují práci a vytvářejí pohodlí pro obyvatelstvo, si již nedovedeme představit. Není dům, kde by nebylo osvětlení a domácí elektrospotřebiče – lednice, televize, pračka, vysavač, žehlička, elektrický sporák atd.

Při běžném provozu a správném používání elektrických spotřebičů, přístrojů a mechanismů jsou bezpečné. Ale elektrická energie je plná smrtelného nebezpečí pro život, pokud jsou porušena pravidla pro její použití. Nebezpečí je umocněno tím, že při používání elektrického zařízení lidské smysly nereagují na hrozbu nebezpečí. Zatímco pohled na blížící se provoz, pach plynu nebo rotující části auta nás obvykle nutí k nezbytným opatřením, člověk nemá speciální smyslový orgán, který by detekoval elektrický proud na dálku.

NEBEZPEČÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU NA LIDSKÉ TĚLO

Lidské tělo je vodičem elektrického proudu. Elektrický proud má významné vlastnosti, které jej odlišují od jiných škodlivých a nebezpečných výrobních faktorů.

Prvním rysem elektrického proudu je to, že nemá barvu, vůni ani zvuk, a proto člověk nemůže pomocí vlastních smyslů určit přítomnost elektrického proudu.

Druhou vlastností elektrického proudu je, že bez přímého kontaktu s částmi pod napětím (například při pohybu po zemi, vodivé podlaze) v blízkosti poškozené elektroinstalace, elektrického přijímače (v případě zkratu na země, podlaha), stejně jako prostřednictvím elektrického oblouku, výboje blesku.

Třetím znakem elektrického proudu je, že při průchodu lidským tělem působí elektrický proud nejen v místech dotyku a na cestě tělem, ale působí také reflexně, narušuje normální činnost jednotlivých orgánů. a systémy lidského těla (nervové, srdeční, cévní, dýchací orgány atd.).

Elektrický proud procházející lidským tělem má biologické, elektrochemické, tepelné a mechanické účinky.

ELEKTRICKÝ PROUD NÁHLE udeří. Zde se ohrožení projeví až poté, co byla osoba vystavena elektrickému proudu. Zanedbání bezpečnostních pravidel při používání elektrických spotřebičů, přístrojů a mechanismů vede k úrazům.

Účinky proudu na lidské tělo při poškození lze rozdělit do následujících pěti stupňů:

I – konvulzivní, sotva znatelné svalové kontrakce;

II – konvulzivní svalová kontrakce, doprovázená silnou bolestí, bez ztráty vědomí;

III – konvulzivní svalová kontrakce se ztrátou vědomí, ale se zachovaným dýcháním a srdeční funkcí;

IV – ztráta vědomí a porucha srdeční činnosti a dýchání;

V – nedostatek dechu a srdeční zástava (klinická smrt).

FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ STUPEŇ ÚRAZU ELEKTRICKÝM PROUDEM

Závažnost úrazu elektrickým proudem závisí na řadě faktorů: na velikosti síly, druhu (typu) a frekvenci elektrického proudu, délce jeho expozice a na cestě skrz osobu, podmínkách prostředí, elektrickém odporu člověka. tělo a jeho jednotlivé vlastnosti.

Síla proudu

Pro charakterizaci účinků elektrického proudu na člověka byla stanovena tři kritéria:

– prahový vnímatelný proud – nejnižší hodnota elektrického proudu, která způsobuje znatelné podráždění při průchodu lidským tělem. Člověk začíná cítit malý proud (0,6-1,5 mA se střídavým proudem o frekvenci 50 Hz a 5-7 mA se stejnosměrným proudem) – dochází k mírnému chvění rukou;

– prahový neuvolňovací proud – nejnižší hodnota elektrického proudu (10-15 mA při frekvenci 50 Hz a 50-80 mA při konstantním proudu), při které člověk není schopen překonat svalové křeče a nemůže uvolnit ruku v kterým je vodič sevřen, nebo přeruší kontakt s živou částí;

– prahový fibrilační proud – nejnižší hodnota proudu (od 100 mA do 5 A při frekvenci 50 Hz a od 300 mA do 5 A při konstantním proudu), způsobující při průchodu lidským tělem srdeční fibrilaci – chaotická a multitemporální kontrakce vláken srdečního svalu, které mohou způsobit jeho zastavení

Obecně se uznává, že elektrický proud 100 mA nebo vyšší je smrtelný.

Typ proudu

Maximální přípustná hodnota stejnosměrného proudu je 3-4krát vyšší než přípustná hodnota střídavého proudu, ale pouze při napětí ne vyšším než 260-300 V. Při vyšších hodnotách napětí je stejnosměrný proud pro člověka nebezpečnější kvůli jeho elektrolytickému účinek; ovlivňuje také srdeční činnost člověka.

Frekvence elektrického proudu

Frekvence elektrického proudu přijímaná v energetickém průmyslu (50 Hz) představuje velké nebezpečí křečí a fibrilace srdečních komor. Fibrilace není svalová reakce, ale je způsobena opakovanou stimulací s maximální citlivostí 10 Hz. Kromě toho se při výrobě používá elektrický proud jiných (ne 50 Hz) frekvencí. Nebezpečí působení proudu klesá s rostoucí frekvencí, ale to neznamená, že proud o frekvenci 500 Hz je méně nebezpečný než proud 50 Hz.

Aktuální trvání

Závažnost poranění závisí na době trvání elektrického proudu. Doba, za kterou elektrický proud projde, je rozhodující pro určení rozsahu zranění.

Při dlouhodobém vystavení elektrickému proudu se v důsledku elektrických procesů snižuje odpor kůže (v důsledku pocení) v místech kontaktu a vnitřních orgánů a pravděpodobnost průchodu proudu během zvláště nebezpečného období srdečního cyklu (fáze T relaxace srdečního svalu) se zvyšuje. Osoba vydrží smrtící střídavý proud 100 mA, pokud doba trvání proudu nepřesáhne 0,5 s.

Cesta elektrického proudu lidským tělem

Nejdůležitější podmínkou úrazu elektrickým proudem pro člověka je cesta tohoto proudu. Pokud jsou v dráze proudu životně důležité orgány (srdce, plíce, mozek), pak je nebezpečí smrtelného poranění velmi vysoké. Pokud proud prochází jinými cestami, pak jeho působení na životně důležité orgány může být pouze reflexní. Současně, i když nebezpečí smrtelného zranění zůstává, jeho pravděpodobnost se výrazně snižuje.

Existuje velké množství možných cest pro průchod proudu v lidském těle. Za typické však lze považovat následující:

Nejnebezpečnější jsou smyčky „hlava-paže“ a „hlava-noha“, kdy proud může procházet nejen srdcem, ale i mozkem a míchou.

Elektrická vodivost různých tkání těla není stejná. Nejvyšší elektrickou vodivost má mozkomíšní mok, krevní sérum a lymfa, následuje plná krev a svalová tkáň. Vnitřní orgány, které mají hustou bílkovinnou základnu, mozkovou hmotu a tukovou tkáň vedou elektřinu špatně. Největší odolnost má kůže a především její svrchní vrstva (epidermis).

Odolnost lidského těla závisí na pohlaví a věku lidí: u žen je tento odpor menší než u mužů, u dětí je menší než u dospělých. To se vysvětluje tloušťkou a stupněm zhrubnutí horní vrstvy kůže.

Oblasti těla s nejmenším odporem (tj. zranitelnější):

– boční plochy krku, spánky;

– hřbet ruky, povrch dlaně mezi palcem a ukazováčkem;

– ruku v oblasti nad rukou:

– přední část nohy:

– akupunkturní body umístěné na různých místech těla.

VŠEOBECNÉ POŽADAVKY NA ELEKTRICKOU BEZPEČNOST

Pro zajištění bezpečnosti, vytvoření normálních provozních podmínek pro elektroinstalaci a předcházení nehodám jsou přidělovány pozemky, zřizovány bezpečnostní zóny, minimální přípustné vzdálenosti od elektrických sítí k budovám, stavbám, pozemkům a vodním plochám, jsou položeny mýtiny v lesích a zelených plochách.

Pro varování osob před nebezpečím jsou na vnějších částech elektrických instalací umístěny (nebo namalovány) následující výstražné plakáty:

ELEKTRICKÁ BEZPEČNOST VENKU

Musí se to pamatovat

Ohrožením života jsou nejen visící nebo přerušené dráty elektrického vedení, ale také dráty komunikačních vedení, které se mohou dostat do kontaktu (srážky) s dráty nadzemního elektrického vedení.

Podle statistik přibližně třetina všech případů úrazů elektrickým proudem, včetně smrtelných, nastává v důsledku kontaktu osob s nadzemním elektrickým vedením a živými částmi, které jsou pod napětím v trafostanicích.

Největší nebezpečí představuje nadzemní elektrické vedení umístěné v koruně stromů. Po bouřkách, silných bouřkách nebo po ledu se dráty také často prohýbají a mohou se zlomit.

POTŘEBUJETE VĚDĚT, který je smrtící nejen na dotek, ale i přiblížení se na více než 8 metrů k přerušenému elektrickému vedení ležícímu na zemi. Při provádění prací v laboratořích, fyzikálních místnostech a dílnách musíte důsledně dodržovat bezpečnostní pokyny a pokyny vyučujícího.

NEZAPÍNEJTE do sítě a venku používejte pračky, rádia, magnetofony, magnetofony a další elektrické spotřebiče, protože země je dobrým vodičem elektřiny a v případě poruchy zařízení se můžete vystavit elektrickému proudu.

POTŘEBUJETE VĚDĚT, že domácí spotřebiče a přenosné lampy s napětím 220 voltů jsou určeny pouze pro použití v místnostech s nevodivou podlahou (suché dřevo) a mimo kovové potrubí a konstrukce spojené se zemí. Proto v koupelnách, na toaletách, v místnostech s hliněnými a betonovými podlahami, na balkonech je nebezpečné používat dlaždice, krby, přenosné elektrické nářadí a žehličky, rychlovarné konvice, stojací lampy, stolní lampy;

Zároveň se nesmíte dotýkat elektrických spotřebičů a jakýchkoliv potrubí, radiátorů nebo kovových konstrukcí spojených se zemí.

NEDOPORUČENO používejte elektrické dráty všech typů, stejně jako drát pro sušení oděvů, protože napětí může náhodně přijít do kontaktu s drátem nebo drátem (například z vadného venkovního vedení).

Nemůžete nic pověsit na elektrické rozvody, přetírat nebo natírat šňůry a dráty, přikrývat je papírem, tapetami nebo připevňovat dráty hřebíky – může dojít k poškození izolace.

ZAKÁZÁNO použití zařízení s poškozenou izolací. Kontakt elektrických vodičů s telefonními a rozhlasovými vodiči, rozhlasovými a televizními anténami, větvemi stromů a střechami budov není povolen.

KATEGORKY ZAKÁZANÉ

— Hrajte v blízkosti nadzemního elektrického vedení a rozvoden;

— Dělejte hody na drátech trolejového vedení, pouštějte v jejich blízkosti draka;

— Vylézt na podpěry venkovního vedení a stožárových trafostanic;

— Proniknout za ploty a uvnitř rozvoden;

— Otevřete dvířka elektrických panelů:

— Otevřete kryty podpěr osvětlení;

— Vylézt na střechy domů a také na stromy, pokud jsou v blízkosti elektrické vedení:

— Dotkněte se jakýchkoli prověšených nebo přerušených drátů, přibližte se blíže než 8-10 metrů k přerušeným drátům nadzemního elektrického vedení ležícím na zemi;

— Rozdělávejte oheň pod elektrickým vedením, vstupujte do technických suterénů obytných budov, kde jsou umístěny dráty a komunikace.

ELEKTRICKÁ BEZPEČNOST UVNITŘŮ

Musí se to pamatovat

V domech se skrytým elektrickým vedením; včetně panelových domů je zakázáno zatloukat hřebíky, hmoždinky nebo prorážet otvory a drážky na náhodných místech, protože to může vést k poškození skrytého elektrického vedení a úrazu elektrickým proudem.

Svítidla, lampy, lustry lze očistit od prachu a nečistot pouze při vypnutém vypínači (kromě vypnutí vypínače je vhodné vypnout jističe nebo vyšroubovat pojistky zástrček).

Nečistoty a prach ze svítidel a elektrických lamp, lustrů a lamp nečistěte při zapnutém vypínači ani mokrými či vlhkými hadry.

Poškozené vypínače, objímky, zásuvky, elektrické spotřebiče a přístroje se nesmí vyměňovat ani opravovat, pokud jsou pod napětím. Zařízení nebo lampy by měly být odpojeny od napájení a při opravách elektrického vedení vytáhněte zástrčky nebo vypněte stroj.

Při používání přenosných lamp, spotřebičů, přenosného elektrického nářadí je nebezpečné dotýkat se radiátorů topení, vodovodního potrubí a jiných uzemněných kovových konstrukcí umístěných v bytě, protože při poškození izolace elektrického zařízení nebo lampy projde nebezpečná látka tělo člověka, který se těchto kovových konstrukcí dotkl.

Je zakázáno používat elektrické spotřebiče s poškozenou izolací, elektrická kamna s otevřenou spirálou; domácí elektrické pece, elektrické ohřívače vody.

Zvláštní opatrnosti při používání elektřiny je třeba dbát ve vlhkých místnostech, v místnostech s hliněnými, cihlovými a betonovými podlahami (sklepy, koupelny, toalety atd.), které jsou dobrými vodiči proudu, protože za těchto podmínek se zvyšuje nebezpečí úrazu elektrickým proudem. V koupelnách, na toaletách a jiných podobných místnostech proto není dovoleno instalovat vypínače a zásuvky, používat různá elektrická topná zařízení připojená k elektrické síti (desky, krby, elektrické holicí strojky a reflektory), pračky a přenosné lampy, stejně jako používat stacionární lampy bez bezpečnostního zařízení.

Zapnuté elektrické spotřebiče nemůžete nechat delší dobu bez dozoru: elektrické sporáky, pračky, samovary, elektrické ohřívače vody a další zařízení.

NOT používejte spínače, zásuvky, zástrčky, zvonková tlačítka s poškozeným pouzdrem.

Ve všech případech přísně zakázáno provádět jakékoliv práce s elektrospotřebiči – výměna elektrických svítidel, opravy vypínačů, zásuvek, zvonků, elektrických sporáků, elektrických rozvodů bez jejich odpojení od napájení.

NEPŘIJATELNÝ ponechejte zapnutá elektrická topná zařízení bez dozoru, instalujte je v blízkosti hořlavých předmětů: stoly, ubrusy, záclony, závěsy.

ŽIVOTU NEBEZPEČNÉ přerovnat ledničky, pračky, stojací lampy, televizory bez jejich odpojení od elektrické sítě (vytažení elektrospotřebiče ze zásuvky).

ZVLÁŠTNÍ NEBEZPEČÍ představuje dotyk svítidla mokrýma rukama.

Vzhledem k tomu, že malé děti, aniž by chápaly nebezpečí, se dotýkají elektrických spotřebičů, které jsou zapojeny do zásuvky a často utrpí popáleniny a vážnější zranění, je nutné dětem zabránit v přístupu k elektrospotřebičům a otevřeným zásuvkám.

Nenechávejte malé děti bez dozoru, protože mohou do zásuvek vkládat malé části z hraček, malé kovové předměty a dokonce i prsty. V takových případech jsou na zásuvky instalovány speciální zástrčky nebo magnetické „závěsy“.

Dobrý stav izolace elektrických rozvodů, elektrických spotřebičů, vypínačů, zásuvek, objímek svítidel, svítidel, jakož i šňůr a prodlužovacích šňůr, kterými jsou elektrické spotřebiče připojeny k elektrické síti, je hlavní podmínkou bezpečného používání elektrické energie. v každodenním životě. Jakékoli poruchy, které se objeví, by měly být vyřešeny s pomocí specialistů.

Aby nedošlo k poškození izolace, je zakázáno:

— pověsit elektrický drát na hřebíky, kovové a dřevěné předměty;

— stočte dráty a zavěste na ně cokoliv;

– pokládat dráty a šňůry za plynové a vodovodní potrubí, za radiátory topení;

— vytáhněte zástrčku ze zásuvky za kabel;

– natírat a natírat šňůry a dráty.

Vážení dospělí!

Postarejte se prosím o své děti!

Naučte je, jak se chovat bezpečně na ulici i doma!

Varujte děti před nebezpečím úrazu elektrickým proudem! Zakažte jim hrát si pod nadzemním vedením, v blízkosti rozvoden, lézt na sloupy přenosu energie, vstupovat do rozvoden trafostanice nebo technických sklepů obytných budov, kde se nacházejí rozvody a komunikace.

Na těchto místech jsou zpravidla vyvěšeny zvláštní výstražné značky nebo odpovídající plakáty. Všechny tyto nápisy a plakáty varují lidi před nebezpečím úrazu elektrickým proudem a jejich zanedbávání, natož jejich odstraňování, je nepřijatelné.

Poučte své děti o nebezpečí úrazu elektrickým proudem. Provozní elektroinstalace není místem pro hry a zábavu.

Děti jsou naše budoucnost! Nenechávejte děti bez dozoru. Neprocházejte, když děti tato opatření poruší.

Buďte opatrní při používání elektrické energie a přísně dodržujte pravidla elektrické bezpečnosti, ať jste kdekoli.

Neohrožujte svůj život a požadujte od všech kolem sebe bezpečnostní opatření.

PAMATUJTE SI! NEDODRŽENÍ VÝŠE UVEDENÝCH POŽADAVKŮ MŮŽE VÉST K NEHODĚ.

PAMATUJTE SI! POUZE SPRÁVNÁ MANIPULACE S ELEKTRICKOU ENERGIÍ ZARUČUJE ŽIVOTNÍ BEZPEČNOST.

Jeden z největších ruských energetických holdingů, lídr ve výrobě energie založené na obnovitelných zdrojích.

RUSAL je lídrem v globálním hliníkovém průmyslu. Na konci roku 2018 společnost představovala asi 5,8 % celosvětové produkce hliníku a 6,3 % oxidu hlinitého.

„Boguchansky Energy and Metallurgical Association“ (BEMO) je společným projektem RUSAL a PJSC RusHydro.

1. Shchutsky V.I., Sidorov A.I. Bezpečnost při provozu elektrických systémů: Učebnice – Čeljabinsk: Nakladatelství SUSU, 2001. – 159-167 s.

2. Kuzněcov N.M., Savvinov P.V., Semenov A.S., Podryasova L.V. Laboratorní workshop na disciplínu „Elektrická bezpečnost v těžebním průmyslu“. M.: Nakladatelství „Sputnik +“, 2013. – 28 s.

V době technologického pokroku si člověk nedokáže představit své každodenní činnosti bez přístrojů, které využívají elektrickou energii. Ale neměli bychom zapomínat, že elektrický proud představuje velké nebezpečí pro lidský život.

Elektrická bezpečnost je systém organizačních a technických opatření a prostředků, které zajišťují ochranu osob před škodlivými a nebezpečnými účinky elektrického proudu, elektrického oblouku, elektromagnetického pole a statické elektřiny.

Existuje stejnosměrný a střídavý elektrický proud. Dnes je běžné používat střídavý proud o frekvenci 50 Hz až 300 GHz. Podívejme se na tento rozsah podrobněji:

1) Průmyslový frekvenční proud, 50 Hz, se používá v průmyslových a domácích elektrifikačních systémech;

2) Nízkofrekvenční proud, 3-300 kHz – v rozhlasovém vysílání, při tavení, svařování, tepelném zpracování kovů;

3) Středofrekvenční proud, 0,3-3,0 MHz – v rozhlasovém vysílání, při indukčním ohřevu kovů a jiných materiálů;

4) Vysokofrekvenční proud, 3,0-30 MHz – v rozhlasovém vysílání, televizi, medicíně, při svařování polymerů;

5) Velmi vysokofrekvenční proud, 30-300 MHz – v rozhlasovém vysílání, televizi, medicíně, při svařování polymerů;

6) Ultra-vysokofrekvenční proud, 0,3-3,0 GHz – v radaru, vícekanálové radiokomunikaci, radioastronomii, radiové spektroskopii, radionavigaci, radioreléové komunikaci, telekomunikaci, detekci defektů, geodézii, fyzioterapii, sterilizaci a vaření atd. ;

7) Ultravysokofrekvenční proud. 3-30 GHz;

8) Extrémně vysokofrekvenční proud, 30-300 GHz;

Pro výpočet množství proudu procházejícího osobou, když je vystavena elektrickému napětí o frekvenci 50 Hz, se běžně předpokládá odpor lidského těla 1 kOhm. Tato hodnota má malý vztah ke skutečnému odporu lidského těla.

V závislosti na druhu a síle proudu může mít na člověka různé účinky. Tepelný efekt se projevuje popáleninami jednotlivých částí těla, prohřátím cév a nervových vláken. Elektrolytický účinek se projevuje rozkladem krve a jiných organických kapalin, což způsobuje významné poruchy jejich fyzikálního a chemického složení. Biologický účinek se projevuje podrážděním a excitací živých tkání těla, které může být doprovázeno mimovolním křečovitým stahováním svalů, včetně svalů srdce a plic. V důsledku toho může dojít k různým poruchám v těle, včetně narušení a dokonce úplného zastavení dýchacího a oběhového systému. Dráždivé působení proudu na tkáň může být přímé, kdy proud prochází přímo těmito tkáněmi, a reflexní, tedy centrálním nervovým systémem, kdy dráha proudu leží mimo tyto orgány. Veškerá rozmanitost účinků elektrického proudu vede ke dvěma typům poškození: úrazům elektrickým proudem a úrazům elektrickým proudem. Elektrická poranění jsou jasně definovaná lokální poškození tělesných tkání způsobená působením elektrického proudu nebo elektrického oblouku (elektrické popáleniny, elektrické stopy, metalizace kůže, mechanické poškození).

Tato zpráva informuje o míře vlivu elektrického proudu v závislosti na jeho parametrech. Experimentálně byl získán vzorek měření elektrického odporu člověka. Měření byla provedena pomocí zařízení: „Zařízení pro studium odolnosti lidského těla“ (obr. 1).

Obr.1. Zařízení pro studium odolnosti lidského těla

Po sérii měření byly získány následující grafy:

Obr.2. Graf odporu versus napětí

Na prvním grafu vidíme, že s rostoucím napětím klesá lidský odpor. Nízké napětí je pro člověka relativně bezpečné, ale jak se zvyšuje, zvyšuje se riziko úrazu elektrickým proudem.

Rýže. 3. Graf odporu versus frekvence

Na druhém grafu vidíme, že s rostoucí frekvencí klesá odpor člověka. Při frekvenci proudu vyšší než 10 kHz je odpor kůže extrémně nízký. Ale elektrický proud nemá škodlivý účinek na vnitřní orgány. Tato závislost vysvětluje jev, kdy může být člověk vystaven vysokofrekvenčnímu obloukovému výboji po dobu několika minut.

Samostatně stojí za zmínku, že zvláště nebezpečné jsou proudy s frekvencemi od 50 Hz do 200 Hz, což jsou násobky srdeční frekvence, protože mohou způsobit fibrilaci. Také takové proudy narušují biochemické funkce buňky.