Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Дія електричного струму на організм людини різноманітне і залежить від багатьох факторів.
Струм, проходячи через організм, викликає порушення діяльності центральної нервової системи, органів кровообігу, дихання та ін. Ступінь цих порушень і тяжкість ураження залежать від різних факторів: напруги та сили струму, тривалості його дії на організм, величини опору йому тканин організму, фізичного і психічного стану людини. Хворобливий стан, сп'яніння, загальна слабкість, юний або старий вік потерпілого знижують опірність дії електричного струму. Проходячи через тіло, ток діє двояко: по-перше, зустрічаючи опір тканин, він перетворюється в тепло, яке тим більше, чим більше опір. Найбільш велике опір шкіри, внаслідок чого виникають її опіки (від незначних місцевих змін до важких опіків аж до обвуглювання окремих ділянок тіла); по-друге, ток призводить м'язи, зокрема, дихальні і серцеві, в стан тривалого скорочення, що може викликати зупинку дихання і припинення серцебиття. Проходячи через головний і спинний мозок, ток викликає порушення їх діяльності. Нерідко потерпілий гине на місці травми.
Більш небезпечний електричний удар, так як при ньому уражається весь організм. Смерть настає від паралічу серця або дихання, а іноді від того й іншого одночасно.
Електричними травмами називають ураження струмом зовнішніх частин тіла; це опіки, металізація шкіри і ін. Поразки струмом носять, як правило, змішаний характер і залежать від величини і роду струму, що протікає через тіло людини, тривалості його впливу, шляхів, за якими проходить струм, а також від фізичного та психічного стану людини в момент поразки.
Змінний струм промислової частоти людина починає відчувати при 0,6 - 15 мА. Струм 12 - 15 мА викликає сильні болі в пальцях і кистях. Людина витримує такий стан 5-10 с і може самостійно відірвати руки від електродів. Струм 20 - 25 мА викликає дуже сильний біль, руки паралізуються, утруднюється дихання; людина не може самостійно звільнитися від електродів. При струмі 50 - 80 мА настає параліч дихання, а при 90-100 мА - параліч серця і смерть.
Менш чутливо людське тіло до постійного струму. Його вплив відчувається при 12 - 15 мА. Струм 20 - 25 мА викликає незначне скорочення м'язів рук. Тільки при струмі 90--110 мА настає параліч дихання. Найнебезпечніший - змінний струм частотою 50 - 60 Гц. Зі збільшенням частоти струми починають поширюватися по поверхні шкіри, викликаючи сильні опіки, але не приводячи до удару електричним струмом.
Величина струму, що проходить через тіло людини, залежить від опору тіла н прикладеної напруги. Найбільший опір току надає верхній роговий шар шкіри, позбавлений нервів і кровоносних судин. При сухій неушкодженій шкірі опір людського тіла електричному струму дорівнює 40 000 - 100 000 Ом.
Роговий шар має незначну товщину (0,05 - 0,2 мм) і при напрузі 250 В миттєво пробивається. Пошкодження рогового шару зменшує опір людського тіла до 800 - 1000 Ом. Опір зменшується також зі збільшенням часу дії струму. Тому дуже важливо швидко усунути зіткнення потерпілого з струмоведучими частинами.
Електричний опір тіла людини
Сила струму Iч, що проходить через яку-небудь ділянку тіла людини, залежить від підведеної напруги Uпр (напруги дотику) та електричного опору zт чиниться току даною ділянкою тіла,
На ділянці між двома електродами електричний опір тіла людини в основному складається з опорів двох тонких зовнішніх шарів шкіри, що стосуються електродів, і внутрішнього опору іншої частини тіла.
Погано проводить струм зовнішній шар шкіри, що прилягає до електрода, і внутрішня тканина, що знаходиться під цим шаром, як би утворюють обкладки конденсатора ємністю С з опором rн. У зовнішньому шарі шкіри струм протікає по двох паралельних шляхах: через активне зовнішнє опір rн і ємність С, (малюнок 1) електричне опір якої
де # 969; = 2nf - кутова частота, Гц; f - частота струму, Гц.
Тоді повний опір зовнішнього шару шкіри для змінного струму zн = rн xc / √ rн2 + xc 2
Опір rн і ємність С залежать від площі електродів (площа контакту). З ростом площі контакту rн зменшується; а ємність С збільшується. Тому збільшення площі контакту призводить до зменшення повного опору зовнішнього шару шкіри.
Досліди показали, що внутрішній опір тіла людини rв можна розглядати як чисто активне. Таким чином, для шляху струму "рука-рука" загальне електричне опір тіла може бути представлено схемою заміщення, наведеної на малюнку 2. Зі збільшенням частоти струму через зменшення xc опір тіла людини зменшується і при великих частотах (більше 10 кГц) практично стає рівним внутрішньому опору rв. Залежність опору тіла людини від частоти наведена на малюнку 3.
Між струмом, що протікає через тіло людини, і прикладеним до нього напругою існує нелінійна залежність: зі збільшенням напруги сила струму зростає швидше. Це пояснюється головним чином нелінійністю електричного опору тіла людини. Так, при напрузі на електродах 40-45 В в зовнішньому шарі шкіри виникають значні напруженості електричного поля, при яких повністю або частково відбувається пробій зовнішнього шару, що знижує повний опір тіла людини (рисунок 4). При напрузі 127-220 В воно практично падає до значення внутрішнього опору тіла. Це опір приймається рівним 1 кОм.
Знаючи допустимі значення сили струмів для різної тривалості впливу і повний опір тіла людини zт можна визначити дозволене напруга доторку
де Iдоп - допустима сила струму.