Ураження людини електрострумом

Всі фактори, які визначають небезпеку ураження електричним струмом, поділяються на дві групи:

• електричного характеру (напруга, сила струму, рід і частота
струму, опір в електричному колі, заземлення, занулення);

• неелектричного характеру (індивідуальні особливості лю­
дини, її увага, шлях проходження струму через тіло людини, три­
валість дії струму).

Ураження організму людини електричним струмом найчастіше залежить від таких факторів:

• сили струму, що проходить через тіло людини;

• тривалості його дії;

• шляху проходження через тіло;

• індивідуальних особливостей організму людини;

• стану приміщення, в якому експлуатується електроустановка;

 

• площі контакту людини з струмопровідними частинами.
Неоднакова сила струму по-різному впливає на організм людини.
Визначають такі порогові значення струму:

• пороговий відчутний струм;

• пороговий невідпускаючий струм;

• пороговий фібриляційний струм.

Пороговий відчутний струм — найменше значення відчутного струму, який під час проходження через організм людини викликає почуття подразнення (0,6-1,5 мА за змінного струму частотою 50 Гц та 5-7 мА — за постійного струму).

Пороговий невідпускаючий струм — найменше значення елек­тричного струму, що викликає при проходженні через організм людини судорожні скорочення м'язів руки, в якій затиснений про­відник (10-15 мА за змінного струму частотою 50 Гц і 50—80 мА — за постійного струму).

Пороговий фібриляційний струм — найменше значення елект­ричного струму, що викликає під час проходження через організм людини фібриляцію серця (80-100 мА за змінного струму часто­тою 50 Гц і 100-150 мА — за постійного струму). Задуха, тяжкі опіки, параліч серця, смерть настають при струмі понад 5 А.

Різні тканини людини по-різному проводять струм. Найбільший електричний опір має шкіра людини, особливо верхня, ороговіла її частина, в якій немає кровоносних судин.

На результат ураження тіла (травми) впливає як сила, так і шлях струму через тіло людини. Велика небезпека виникає тоді, коли струм проходить через основні органи: серце, головний мозок, легені.

Шляхи струму в тілі людини називаються петлями струму. З усіх випадків електротравматизму найчастіше зустрічаються такі петлі струму: права рука — ноги, рука — рука.

За висновками лікарів, найнебезпечніші петлі струму: голова — рука, голова — ноги, рука — рука, рука — нога. У ці петлі струму потрапляють основні органи людини, ураження яких призводить до тяжких наслідків.

Індивідуальні психологічні й фізичні особливості людини знач­но впливають на результат ураження електрострумом. Характер впливу струму однієї й тієї самої сили залежить від маси тіла людини, її фізичного розвитку, віку, самопочуття.

Постійний струм у 4-5 разів безпечніший за змінний з частотою 50 Гц. Постійний струм, якщо порівнювати його зі змінним такого самого значення, коли проходить через тіло людини, викликає слабші скорочення м'язів і менш неприємні відчуття.

Але це справедливо тільки для напруги до 500 В. За вищої налруги постійний струм стає небезпечнішим за змінний з частотою 50 Гц.

Струм з частотою 500 кГц і більше з точки зору електричного удару вважається відносно безпечним, але він може діяти вже як постійний струм, що викликає термічну дію.

Умовно безпечною є напруга у 12 В, але, залежно від сили струму, опору організму людини, інших індивідуальних особли­востей, терміну дії, умов виробництва та навколишнього середо­вища, напруга у 12 В може стати небезпечною.

Важливого значення для оцінки небезпеки ураження електричним струмом має тривалість дії струму на людину. Чим довше діє струм на людський організм, тим більшою є ймовірність важкого або смертельного наслідку його дії. Короткотривалий (кілька сотих секунди) вплив навіть значного струму (100 мА) може не мати важких наслідків.

4.6. Основні випадки ураження струмом

Людина потрапляє під дію електричного струму: • у разі випадкового дотикання до струмопровідних частин електроустановки або наближення до цих частин на неприпус­тимо близьку відстань;

• під час виникнення в електроустановці аварійного режиму (ушкодження ізоляції, обрив проводів тощо).

Аналізуючи умови виникнення електричного кола через тіло людини, розрізняють безпосередній контакт людини зі струмо-провідними частинами і опосередкований. Непрямий контакт настає під час пробою ізоляції на корпусі обладнання. Найчастішим і характерним випадком дотикання людини до струмопровідних частин є однофазне дотикання.

За однофазного дотикання у мережі з глухозаземленою ней-траллю (рис. 16) струм, що проходить через тіло людини, піде колом: фаза А — тіло людини — підлога (грунт) — заземлювач нейтралі — нейтраль (нульова точка джерела живлення).

 

Рис. 16. Однофазне дотикання в мережі з глухозаземленою нейтраллю

За законом Ома:

Я + К + К

(1)

 

де: II — фазна напруга, яка діє на людину;

К — опір людини;

і?_п — опір підлоги;

К_о — опір заземлення нейтралі.

Якщо підлога струмопровідна, то К_п = 0. Тоді п = 220 В, Я - 1000 Ом.

ф люд.

Враховуючи, що К_о«К_п>л, отримаємо:

ЛЮД

0.22А = 220мА

(2)

Таке дотикання вкрай небезпечне.

За однофазного дотикання в мережі з нейтраллю, що ізольована (рис. 17), струм, який проходить через тіло людини, замкнеться колом: фаза А — тіло людини — підлога (грунт) і далі повернеть­ся до мережі (коло струму обов'язково повинно бути замкнене) через ізоляції фаз В і С, надалі струм йде колом: ізоляція фази В — фаза В — нейтраль (нульова точка) та ізоляція фази С — фаза С — нейтраль (нульова точка).

Таким чином, у колі струму, що проходить через тіло люди­ни, послідовно з ним також включені ізоляції фаз В і С.

Рис. 17. Однофазне дотикання в мережі з нейтраллю, що ізольована

Опір ізоляції фази має активну та ємнісну складові. Активний опір ізоляції К._з (К_А, К_в, К_с) характеризує ненадійність ізоляції, її її здатність проводити струм, хоча і значно гірше за метали. Ємність фази С_ф (С_А, С_в, С_с) відносно землі визначається геометричними розмірами уявного конденсатора, «пластинами» якого є фази і земля.

Оскільки і?_д = К_п - К_п та С_А = С_п - С_п = С, повний опір ізо-

Л В С А Ь С ф ^А

ляції фазного проводу відносно землі дорівнюватиме:

²- - і ,, „ _ч,» (3)

ІЗ

де: со = 2п/;

/ — частота мережі (50 Гц)

Обчислимо струм, що проходить через тіло людини:

Якщо ємністю фаз С знехтувати, то 2_п-К_а, тоді:

^Л 4

Звідси: величина струму, що проходить через тіло людини, залежить не тільки від опору людини, а й від опору ізоляції.

Під час двофазного дотикання (рис. 18), незалежно від ре­жиму нейтралі, людина буде під лінійною напругою мережі ЈЛ Звідси за законом Ома:

Якщо V = 380 В, то

л

! --52ІІ - 0;38А - 380мА. (7)

^люд юоо ^{к ;}

Двофазне дотикання надзвичайно небезпечне.

Дотикання до незаземленого корпусу електроустановки, в якій фаза (наприклад, фаза А) замкнулась на корпус, рівнознач­но дотиканню до самої фази А.

 

Рис. 18. Двофазне дотикання

Тому аналіз і висновки для випадків однофазного дотикання, що розглянуті вище, однакові й для замикання на незаземлений корпус.

У випадку замикання фази на землю (обрив і падіння фазного проводу на землю, замикання фази на корпус заземленого облад­нання тощо) відбувається розтікання струму в землі (грунті). На поверхні землі з'являється електричний потенціал ф_х, величина якого залежить від величини струму замикання на землю /, пи­томого опору грунту р у зоні розтікання струму, відстані х від точ­ки замикання А:

Р

(2пх)

(8)

У зоні розтікання струму людина може опинитися під різни­цею потенціалів, наприклад, на відстані кроку. Напругою доти­кання називають напругу між двома точками ланцюга струму, до яких одночасно дотикається людина.

На рис. 18 такими точками є корпус обладнання, що під на­пругою, та частина грунту, яка знаходиться в зоні розтікання струму, на якому стоїть людина.

Напруга кроку — це різниця потенціалів між двома точками, на яких одночасно стоїть людина, у зоні розтікання струму на відстані кроку (рис. 19).

Напруга кроку тим більша, чим ближче до заземлювача зна­ходиться людина, а також чим більше довжина його кроку.

І] =

чр

т (х+а)

2ях(х + а)

(9)

Зоною розтікання вважається зона землі, за межами якої електричний потенціал, зумовлений струмами замикання на землю, може умовно дорівнювати нулю. Ь_к може досягати не­безпечних величин.

Наприклад, при / = 500 А; р = 100 Ом-м; а = 0,8, х = 10 м:

V =

500 100 0,8

^кр [2п 10 (10+0,8)]

595.

(10)

 

Рис. 19. Дія напруги кроку

4.7. Безпечні методи

звільнення потерпілого

від дії електричного струму

Якщо трапився нещасний випадок від дії електричного струму:

• потерпілого звільняють від дії струму;

• надають йому першу допомогу.

Під час ураження електричним струмом потрібно використо­вувати такі безпечні методи:

• вимикати напругу рубильником або вимикачем;

• забезпечити безпеку захисним вимиканням аварійної ділянки
або мережі повністю.

Рис. 20. Звільнення потерпілого від дії струму в установках до 1000 В відкиданням проводу дошкою

Якщо вимикання не може бути виконано досить швидко, треба терміново звільнити потерпілого від дії струмопровідних частин, до яких він доторкається. При цьому особа, яка надає допомогу, повинна пам'ятати, що не можна доторкатися до потерпілого, оо це небезпечно для життя рятівника. Особі, яка надає допомогу, треба також бути обережним, щоб не доторкнутися до струмо-провідної частини і не опинитися під напругою. Для звільнення потерпілого від струмопровідних частин аоо проводу до 1000 В користуються сухою палицею, дошкою або іншим сухим діелект­ричним предметом (рис. 20).

У разі необхідності проводи перерізають пофазно інструментом з ізольованими рукоятками або перерубують сокирою з дерев'яним сухим держаком (рис. 21).

Рис. 21. Звільнення потерпілого від дії струму в установках до 1000 В перерубуванням проводів

Відтягувати потерпілого від струмопровідних частин можна і за одяг, якщо він сухий, уникаючи при цьому доторкання до ото­чуючих металевих предметів та відкритих частин тіла потерпі­лого (рис. 22).

Особа, яка надає допомогу, повинна ізолювати себе від стру­мопровідних частин, дотримуючись при цьому правил безпеки. Можна, наприклад, надіти діелектричні рукавиці або обмотати руки шарфом, накинути на потерпілого проіумовану тканину, стати на гумовий килимок чи суху дошку або будь-який інший предмет, що не проводить електричний струм.

Рис. 22. Відокремлення потерпілого від струмопровідної частини, що знаходиться під напругою до 1000 В

Під час звільнення потерпілого від струмопровідних частин, що перебувають під напругою понад 1000 В, треба надіти діелектричні рукавиці, взути гумові боти і діяти штангою або ізолюючими обценьками, розрахованими на відповідну напругу (рис. 23).

Якщо струмопровідна частина має напругу понад 1000 В (провід тощо) і знаходиться на землі, особі, яка надає допомогу, необхідно пам'ятати про небезпеку напруги кроку.

Пересуватися на такій ділянці необхідно з особливою обереж­ністю, використовуючи засоби захисту для ізоляції від землі (діелектричні чоботи, килими тощо) або речі, що слабо проводять електричний струм (сухі дошки, деревину тощо). Без засобів за­хисту пересуватися на ділянці розтікання струму, що замкнений на землю, необхідно вкрай обережно, переставляючи ступні ніг одна за одною, намагатися не відривати їх від землі (рис. 24).

При звільненні потерпілого від дії електричного струму бажано (по можливості) діяти однією рукою.

Після звільнення від струмопровідних частин потерпілого потрібно винести з небезпечної зони і надати долікарську допомогу. Заходи долікарської допомоги потерпілому залежать від його стану.

Рис. 23. Звільнення потерпілого від дії струму в установках понад 1000 В відкиданням проводу ізольованою штангою

Якщо потерпілий почуває себе задовільно, то йому все одно необхідно деякий час полежати. Коли потерпілий перебуває у стані непритомності, але у нього зберігається помірне дихання і пульс, слід дати йому понюхати розчин аміаку, обличчя облити холод­ною водою, забезпечити спокій до приходу лікаря.

Якщо потерпілий дихає погано або не дихає взагалі, у нього відсутній пульс, ділянки шкіряного покрову мають синюваті від­тінки, а зіниці розширені, необхідно негайно розпочати відновлення життєвих функцій організму проведенням штучного дихання та непрямого масажу серця.

Необхідно пам'ятати, що оживлення ефективне лише в тих випадках, коли з моменту зупинки серця пройшло не більше 4-х хвилин, тому першу допомогу слід надавати безпосередньо на місці нещасного випадку.

Відомо багато випадків, коли людина, уражена струмом, певний час була у стані клінічної смерті, але після вжитих заходів оду­жувала і з часом поверталася до праці.

Рис. 24. Правильне переміщення в зоні розтікання струму замикання на землю