Caracteristicile efectului curentului electric asupra corpului uman - biblioteca științifică

Caracteristicile efectului curentului electric asupra corpului uman.

Factorii care afectează severitatea șocului electric. Tipuri de șoc electric. Rezistența corpului uman.

Instalațiile electrice prezintă un pericol potențial mare pentru oameni, deoarece în timpul funcționării nu sunt excluse cazurile de atingere a pieselor vii.

O caracteristică a șocului electric este:

absența semnelor exterioare de pericol iminent, persoana respectivă ar putea avansa pentru a detecta: a se vedea, auzi, miros, etc. În cele mai multe cazuri, persoana este inclusă în rețeaua de energie electrică, sau mâinile (cale de curent de „mână-la-mână“), sau de mână și de picioare (calea curentă .. "mână-picior"). Trecerea la acest curent provoacă deteriorarea gravă a sistemului nervos central și organele vitale, cum ar fi inima și plămânii.

severitatea rezultatului leziunilor electrice. Pierderea temporară a abilității de a lucra cu leziuni electrice, de regulă, este lungă. Astfel, atunci când este deteriorat în rețele cu o tensiune de 220/380 V, este nevoie de o medie de 30 de zile. În general, traumele electrice reprezintă 12-16% din leziunile letale.

curenții de frecvență de putere 10-25 mA poate provoca crampe musculare intense, cum apare un efect neotpuskayuschego rezultat, adică. e. „înlănțuirea“ părți umane vii, în care victima nu poate fi în mod independent, liber de expunerea la curent electric. Un flux prelungit de astfel de curent poate duce la consecințe grave.

efectul curentului asupra unei persoane provoacă o reacție de retragere bruscă și, în unele cazuri, o pierdere a conștiinței. Când lucrați la înălțime, aceasta poate cauza căderea unei persoane. Ca rezultat, există un risc de rănire mecanică cauzată de curent.

pericol electric specific este faptul că porțiunea conductoare electrice prinse sub tensiune, ca urmare a deteriorării izolației, nu servește nici un semnal care ar fi avertizat asupra pericolului unei persoane. Reacția unei persoane la un curent electric apare numai atunci când acesta trece prin corpul uman.

Efectele curentului asupra corpului uman

Trecând prin corpul uman, curentul electric exercită asupra lui un efect termic, chimic, mecanic și biologic.

Efectul termic al curentului se manifestă prin arsurile părților individuale ale corpului, a țesuturilor de încălzire și a mediului biologic, ceea ce le provoacă tulburări funcționale. Efectul chimic se exprimă prin descompunerea lichidului și a sângelui organic și se manifestă printr-o schimbare a compoziției lor fizico-chimice; mecanic duce la ruperea țesutului muscular; biologia este capacitatea curentului de a irita și excita țesuturile vii ale corpului.

Orice dintre efectele menționate ale curentului poate duce la răniri. Leziuni cauzate de acțiunea curentului electric sau a arcului electric se numește traumă electrică (GOST 12.1.009-76).

Tipuri de șoc electric

În practică, trauma electrică este împărțită condiționat la nivel local și general. accident electrice locale provoca leziuni locale a corpului - o arsură electrică, o piele electric semn metalizare particule, metalul topit sub acțiunea arcului electric, deteriorări mecanice cauzate de contracții musculare involuntare sub acțiunea curentului și elektrooftalmiyu (inflamarea ochilor aparent exterior de arc).

electrocutarea general, de obicei, denumit șoc electric, provocând întreruperi a activităților normale ale organelor vitale și a sistemelor organismului, sau poate duce la înfrângerea întregului organism.

Factorii care afectează severitatea șocului electric

Acești factori includ: puterea, durata curentului, genul său (constantă, variabilă), căile, precum și factorii de mediu etc.

Puterea curentă și durata expunerii. O creștere a rezistenței curentului duce la modificări calitative ale efectului asupra corpului uman. Odată cu creșterea actuală în mod clar manifestat răspuns trei calitativ diferit - reacția organismului: senzație, mușchi zvârcolindu (neotpuskanie pentru AC și efectul dureros pentru DC) și fibrilația inimii. curenti electrici care determina răspunsul adecvat al reacției corpului uman, cunoscut sub numele de tangibil și fibrillyatsionnogo neotpuskayuschego și valorile lor minime numite praguri.

Studiile experimentale au arătat că o persoană simte efectul unui curent alternativ cu o frecvență industrială de 0,6-1,5 mA și un curent constant de 5-7 mA. Acești curenți nu reprezintă un pericol grav pentru corpul uman și, fiind capabili de eliberarea independentă a unei persoane, este permisă scurgerea lor prelungită prin corpul uman.

În acele cazuri în care efectul dăunător al unui curent alternativ devine atât de puternic încât o persoană nu poate să se elibereze de contact, devine posibil ca un curent lung să curgă prin corpul uman. Astfel de curenți sunt numiți non-golire, expunerea prelungită a acestora poate duce la dificultăți și încălcarea respirației. Valorile numerice ale forței curentului nu sunt aceleași pentru diferiți oameni și se află în intervalul de la 6 la 20 mA. Efectul curentului direct nu conduce la un efect de golire, dar provoacă senzații puternice de durere, care la diferiți oameni vin la o forță curentă de 15-80 mA.

Când curentul curge în câteva zecimi de ampere, există riscul de perturbare a inimii. Se poate produce fibrilație cardiacă, adică contracții neregulate și necoordonate ale fibrelor musculare cardiace. În același timp, inima nu este în măsură să circule. Fibrilația durează, de regulă, câteva minute, după care urmează stoparea completă a inimii. Procesul de fibrilație cardiacă este ireversibil, iar curentul care a cauzat aceasta este fatal. După cum arată studiile experimentale efectuate pe animale, curenții de fibrilație la prag depind de greutatea corporală, durata fluxului curent și traseul acestuia.

Calea curentului.

Înfrângerea va fi mai severe în cazul în care calea de curent sunt inima, piept, creier și măduva spinării. În practică, întreținerea de curent electric care curge prin corpul uman, care a căzut sub stres este, de obicei calea de „mână-la-mână“ sau „mână-picior“. Cu toate acestea, ea poate, de asemenea, trece prin alte căi, cum ar fi „cap-picior“, „back-mână“, „picior-picior“, și altele. Gradul de deteriorare, în aceste cazuri, depinde de ce fel de organe umane vor fi afectate de curent și de la puterea curentului care trece direct prin inimă. Astfel, atunci când fluxurile de curent de-a lungul căii de „picior-picior“, trece prin inima curent 0,4% din total, și calea de „mână-la-mână“ - 3,3%. Puterea neotpuskayuschego curent pe drum „mână-la-mână“ de aproximativ 2 ori mai mică decât cea de pe drum „brațul drept și picioarele.“

Curentul frecvenței industriale este cel mai nefavorabil. Pe măsură ce frecvența crește (mai mult de 50 Hz), crește curentul sensibil și ne-eliberat. Cu o scădere a frecvenței de la 50 Hz la 0, valorile curentului fără declanșare cresc, de asemenea, și la o frecvență egală cu zero (curent continuu) devin mai aproape de 3 ori.

Valorile curentului de fibrilație la frecvențe 50-100 Hz sunt egale. Cu o creștere a frecvenței până la 200 Hz, intensitatea curentului de fibrilație crește de aproximativ 2 ori și la 400 Hz - aproape de 3,5 ori. Creșterea frecvenței tensiunii de alimentare a instalațiilor electrice este utilizată ca una dintre măsurile de siguranță electrică.

Mediul înconjurător.

Umiditatea și temperatura aerului, prezența structurilor metalice împământate și a pardoselilor, praful conductiv au un efect suplimentar asupra condițiilor de siguranță electrică.

Gradul de șoc electric depinde în mare măsură de densitatea și aria de contact a omului cu părțile vii. În încăperi umede cu temperatură înaltă sau în instalații electrice externe, se dezvoltă condiții nefavorabile în care crește contactul cu piese în viu. Prezența structurilor și a pardoselilor metalice împământate creează un risc crescut de deteriorare datorită faptului că o persoană este aproape permanent conectată la un pol (la sol) al unei instalații electrice. În acest caz, orice contact al unei persoane cu componente în direct duce imediat la o conexiune cu doi poli la circuitul electric. Conductivul de praf creează, de asemenea, condiții pentru contactul electric cu piesele în mișcare, precum și cu solul.

Rezistența electrică a corpului uman

Intensitatea curentului Ih care trece prin orice parte a corpului uman depinde de tensiunea furnizată Upr (tensiunea de contact) și rezistența electrică zm a porțiunii actuale a corpului,

In zona dintre doi electrozi în principal corpul uman constă dintr-o rezistență electrică de rezistențe a două straturi exterioare subțiri ale pielii referitoare la electrozii și rezistența internă a restului corpului.

Conductiv strat slab de piele exterior adiacent electrodului și țesutul interior, situat sub acest strat, ca electrodul formează un condensator C, cu o rezistență RH. În stratul exterior al pielii, curentul curge de-a lungul a două căi paralele: prin rezistența externă activă r și capacitatea C (fig. 1) a cărui rezistență electrică

unde # 969; = 2nf - frecvența unghiulară, Hz; f este frecvența curentului, Hz.

Apoi, rezistența totală a stratului exterior al pielii pentru curent alternativ zn = rn xc / √ rn2 + xc 2

Rezistența rn și capacitatea C depind de zona electrozilor (zona de contact). Cu zona de contact în creștere, rn scade; iar capacitatea C crește. Prin urmare, o creștere a zonei de contact conduce la o scădere a rezistenței totale a stratului exterior al pielii.

Experimentele au arătat că RB rezistența internă a corpului uman poate fi privit ca un pur activ. Astfel, calea curentă pentru „mână-braț“ rezistența electrică totală a unui corp poate fi reprezentat prin circuitul echivalent prezentat în figura 2. Cu frecvența curentul crește datorită unei scăderi a rezistenței la xc corpului uman scade la frecvențe înalte (peste 10 kHz) devine aproape egală cu rezistența internă rv. Dependența rezistenței corpului uman asupra frecvenței este prezentată în figura 3.

Între curentul care curge prin corpul uman și tensiunea aplicată la ea există o relație neliniară: cu creșterea tensiunii de intensitatea curentului crește mai rapid. Acest lucru se datorează în principal non-linearității rezistenței electrice a corpului uman. Astfel, atunci când tensiunea pe electrozii 40-45 în stratul exterior al pielii există câmp electric semnificativ în care parțial sau complet defalcare apare pentru stratul exterior, care reduce impedanța corpului uman (a se vedea figura 4). Când tensiunea în 127-220 scade practic la o valoare a rezistenței interne a corpului. Această rezistență se presupune a fi de 1 kΩ.

Cunoscând valorile admisibile ale curenților pentru durate diferite de expunere și complete impedanta corpului uman ZT poate determina tensiunea de atingere admisibilă

unde Iod este curentul permis.

Figura 1. Înlocuirea circuitului electric al rezistenței stratului exterior al pielii:

a - schema de contact a unui electrod cu un corp uman; b - circuitul electric de substituție;

1 - electrod; 2 - stratul exterior al pielii; 3 - zona interioară a pielii

Figura 2. Înlocuirea circuitului electric pentru rezistența corpului uman

1 - electrod, 2 - rezistența exterioară a pielii mâinilor, r. rvk - rezistență internă a mâinilor și corpului

Figura 3. Dependența rezistenței corpului uman zm față de frecvența curentului f

Figura 4. Dependența rezistenței organismului uman la stres. U

Referințe

Articole similare

• Care sunt efectele curentului electric care trec prin corpul uman?

• Efectul nociv al benzinei asupra sănătății umane - efectul nociv al benzinei asupra sănătății umane

Trimiteți-le prietenilor: