Что такое ощутимый неотпускающий и фибрилляционный токи
Контрольные вопросы к лабораторной работе №13
Контрольные вопросы к лабораторной работе №13
1. Что такое ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи, их пороговые значения и их действия на человека.
Ток величиной 10мА называется пороговым неотпускающим. При прохождении такого тока болезненные ощущения усиливаются, едва переносимы и охватывают всю руку, сопровождаясь непроизвольным сокращением ее мышц. В результате человек не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть. При длительном прохождении такой ток нарушает работу легких и может привести к смерти.
Остановка сердца вызывается током в несколько сотен миллиампер при сравнительно малой длительности воздействия (доли секунды), причем мышцы сердца расслабляются и остаются в таком состоянии. Как и при фибрилляции, при остановке сердца работа его самостоятельно не восстанавливается.
2. От каких факторов зависит сопротивление тела человека?
Сопротивление тела человека изменяется в широких пределах в зависимости от состояния кожи (сухая, влажная, чистая, поврежденная и т. п.), плотности контакта, площади контакта, тока человека и приложенного напряжения, а также от времени воздействия тока на человека.
Сопротивление тела человека имеет емкостную составляющую. Наличие емкости обусловлено тем, что между электродом, касающимся тела человека и хорошо проводящими тканями находится верхний роговой слой кожи практически диэлектрик Поэтому образуется как бы конденсатор. Обычно этой емкостью при расчетах пренебрегают и принимают сопротивление человека чисто активным: Z=R. Основным сопротивлением в цепи тока через тело человека является верхний роговой слой кожи, толщина которого составляет 0,05-0,2 мм. При снятом роговом слое кожи сопротивление внутренних тканей не превышает Ом. При сухой, не поврежденной коже R, может быть от 10000 до 100000 Ом.
3.Влияние постоянного и переменного тока различной частоты на исход поражения.
Значения тока проходящего через человека, мА
Переменный ток, 50-60 Гц
Начало ощущения, легкое дрожание пальцев руки
Сильное дрожание пальцев рук. Ощущение доходит до запястья.
Легкие судороги в руках, болевые ощущения.
Зуд. Ощущение нагрева.
Руки трудно, но еще можно оторвать от электродов. Сильные боли в пальцах, кистях рук и предплечьях.
Усиленное ощущение нагрева
Паралич рук, оторвать их от электродов невозможно. Очень сильные боли. Дыхание затруднено.
Еще большее усиление нагрева. Незначительное сокращение мышц рук.
Остановка дыхания. Начало фибрилляции сердца.
Сильное ощущение нагрева. Сокращение мышц рук. Судороги, затруднение дыхания.
Остановка дыхания. При длительности более 3 сек. Остановка сердца.
При быстром разрыве цепи даже небольшой постоянный ток (ниже порога ощущения) дает очень резкие удары, иногда вызывающие судороги мышц рук. Наиболее опасен ток частотой 50-60 Гц. Опасность действия тока снижается с увеличением частоты, но ток в 500 Гц не менее опасен, чем в 50Гц.
4. Пути прохождения тока через организм человека.
Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце. Пути:
«рука-рука» через сердце проходит 3,3% общего тока,
Наиболее тяжелое поражение вероятно, если на пути тока оказывается сердце, легкие, грудная клетка, головной или спинной мозг, поскольку ток воздействует непосредственно на эти органы. Если ток проходит иными путями, то воздействие его на органы может быть рефлекторным, а не непосредственным. При этом опасность тяжелого поражения хотя и сохраняется, но вероятность ее резко снижается.
Наименее опасен путь «нога – нога», который именуется нижней петлей и возникает при воздействии на человека так называемого напряжения шага. В этом случае через сердце проходит, очевидно, небольшой ток. Но надо иметь в виду, что имелись факты смертельного исхода при протекании тока через палец руки, с одной его стороны на другую.
5. Почему время прохождения тока влияет на опасность поражения?
Чем короче время воздействия тока, тем меньше опасность.
Если ток неотпускающий, но еще не нарушает дыхания и работы сердца, быстрое отключение спасет пострадавшего, который не смог бы сам освободиться. При длительном воздействии тока сопротивление тела человека падает, и ток возрастает до значения, способного вызвать остановку дыхания или даже фибрилляцию сердца.
Остановка дыхания возникает не мгновенно, а через несколько секунд, причем чем выше ток через человека, тем меньше время. Своевременное отключение пострадавшего позволяет предотвратить прекращение работы дыхательных мышц.
При длительности действия тока равной длительности цикла, ток проходит через сердце также и в течении фазы Т. Вероятность поражения при этом небольшая. Если длительность действия тока меньше длительности цикла работы сердца, возможно не совпадение момента прохождения тока и фазы Т.
Т. о. чем меньше длительность действия тока на человека, тем меньше вероятность совпадения времени, в течении которого через сердце проходит ток с фазой Т.
Рис. Кардиограмма здорового человека
6.Какие действия оказывает эл. ток проходя через организм человека?
Проходя через живые ткани, эл. ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействия. Это приводит к различным нарушениям в организме, вызывая как местное поражение тканей и органов, так и общее поражение организма.
Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. Если ток имеет напряжение, достаточное, чтобы парализовать мышцы рук, человек не способен самостоятельно освободиться от тока, т. о. действие тока будет достаточно долгим. Ток в несколько десятков мА при длительном воздействии ( более 20 сек.) приводит к остановке дыхания. Но наиболее опасна остановка и фибрилляция сердца.
Большие токи (несколько А) не вызывают ни остановки, ни фибрилляции сердца.
Химическое действие ведет к электролизу крови и других содержащихся в организме растворов, что приводит к изменению их физико-химических свойств. Образующиеся при электролизе газы и пары придают тканям ячеистое строение. При соприкосновении тела человека с металлами при электролизе возникает металлизация кожи, цвет которой зависит от цвета металла.
Биологическое действие электрического тока проявляется в опасном возбуждении живых клеток и тканей организма, в результате чего они могут погибнуть. При прохождении тока через тело человека возникает возбуждение мускулатуры и нервных рецепторов, наблюдаются судороги скелетных мышц, которые приводят к остановке дыхания, открытым переломам и вывихам конечностей.
7(8) Виды поражения человека электрическим током, отличия электрических травм от электрических ударов.
Действие электрического тока на человека может привести к двум видам поражений: электротравме и электроудару.
Электрические знаки (метки тока) возникают при контакте с токоведущими частями и представляют собой припухлость с затвердевшей кожей серого или желтовато-бурого цвета овальной формы. Края знака очерчены серой или белой каймой. Эти знаки безболезненны, но могут привести к нарушению функции пораженного органа.
вследствие разбрызгивания и испарения его под действием тока (дуги) или вследствие электролиза в месте соприкосновения человека с токоведущими частями.
(потеря сознания, равновесия). Следствием падения с высоты на землю могут быть переломы костей, вывихи, ушибы тела и повреждения внутренних органов, при падении в воду пострадавший может утонуть. Иногда происходит вывих и переломы костей из-за судорожного сокращения мышц в момент электротравмы.
9. Первая (доврачебная) помощь при несчастных случаях
При поражении электрическим током важнейшее значение имеет быстрая и квалифицированная первая помощь пострадавшему. Необходимо помнить, что оживление эффективно, если оно начато не позднее 4-х минут после остановки сердца. Если пострадавший сам не в состоянии освободиться от действия электричества, то ему необходимо оказать помощь, при этом необходимо принять меры безопасности, чтобы оказывающему помощь не пострадать(рис.46). Подходить к пострадавшему следует короткими шагами, чтобы не попасть под шаговое напряжение. Необходимо отключить электроэнергию ближайшим выключателем или перерубить или замкнуть металлом провода, при этом пользоваться нетокопроводящим предметом для изоляции рук от металла.
Оказание первой помощи при поражении эл. током.
а) обесточить пострадавшего.
Правила освобождения от действия эл. тока
б) оттащить пострадавшего
-за одежду, если она сухая, не менее чем на 10 м от места касания проводом земли или от оборудования, находящегося под напряжением.(в электроустановках до 1000 В)
-изолировав себя от пострадавшего с помощью основных изолирующих средств, например, оперативной штанги, клещей для смены плавких предохранителей), (в электроустановках выше 1000 В)
в) оказать доврачебную помощь
Подготовка к искусственному дыханию и его выполнение.
Подготовка к искусственному дыханию:
Освободить пострадавшего от стесняющей одежды – расстегнуть ворот, развязать шарф, освободить пояс, лиф и т. д.
Положить пострадавшего на спину, под лопатки – валик из свёрнутой одежды.
Подложив одну руку под шею и нажав другой рукой на лоб, максимально запрокинуть голову назад, при этом рот раскроется, язык освободит гортань.
Освободить рот пострадавшего от посторонних предметов, вынуть зубные протезы.
Выполнение искусственного дыхания способом «изо рта в рот»:
Оказывающий помощь подкладывает одну руку под шею пострадавшего, другой рукой нажимает на лоб, запрокидывая голову максимально назад, и одновременно зажимает нос пострадавшего. Сделав два – три глубоких вдоха и выдоха, затем глубокий вдох, прикладывает рот ко рту пострадавшего и производит вдувание воздуха в лёгкие пострадавшего. Т. о. следует сделать 10-12 вдуваний в минуту – через каждые 5-6 с одно вдувание. После каждого вдувания обязательно освободить рот и нос пострадавшего для выпуска воздуха из лёгких.
При вдуваниях видно, как расширятся грудная клетка пострадавшего, при выпуске воздуха грудная клетка сокращается. При появлении первых слабых вдохов следует приурочить начало искусственного вдоха к моменту начала самостоятельного вдоха пострадавшего. Искусственное дыхание проводится до восстановления собственного глубокого и ритмичного дыхания.
В случае остановки или фибрилляции сердца у пострадавшего для поддержания кровообращения одновременно с искусственным дыханием необходимо проводить наружный (непрямой) массаж сердца. Для этого оказывающий помощь должен расположиться на коленях сбоку пострадавшего. Определив путём прощупывания место надавливания – нижнюю треть грудины, оказывающий помощь должен положить на него руку ладонью вниз. Ладонь другой руки накладывается на первую под прямым углом. Надавливать надо, помогая себе наклоном всего корпуса, локтевые суставы должны быть разогнуты до отказа, руки прямые. Пальцы обеих рук должны быть сведены вместе и не должны касаться грудной клетки пострадавшего. Повторять надавливание следует не реже 1 раза в секунду.
Если первую помощь оказывает один человек, он должен после двух глубоких вдуваний в рот или нос пострадавшего произвести 15 надавливаний на грудную клетку, затем снова два вдувания и опять 15 надавливаний. При чередовании искусственного дыхания и массажа сердца пауза должна быть минимальной.
Если первую помощь оказывают двое, один из них должен проводить массаж сердца, другой – искусственное дыхание, при этом производится одно вдувание, затем 5 нажатий на грудную клетку.
Искусственное дыхание и массаж сердца нужно проводить до восстановления устойчивого самостоятельного дыхания и деятельности сердца или до передачи пострадавшего медицинскому персоналу.
Специфика поражающего действия электротока
Поражающее действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Проходя через организм человека, электрический ток производит термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие.
Виды поражений электрическим током
Электротравма – травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Указанное многообразие действия электрического тока на организм нередко приводит к различным электротравмам, которые сводятся к двум видам:
Местная электротравма – ярко выраженное местное нарушение целостности тканей тела, вызванное воздействием электротока или электродуги. Опасность местных электротравм и сложность их лечения зависят от места, характера и степени повреждения тканей, а также от реакции организма на это повреждение. Как правило, местные электротравмы излечиваются, и трудоспособность пострадавшего восстанавливается полностью или частично.
Характерные местные электротравмы – электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и электроофтальмия.
Пороговые ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный токи
Степень опасности действия на человека электрического тока зависит от его значения. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм человека ощутимые раздражения, называется ощутимым током, а наименьшее значение этого тока называется пороговым ощутимым током. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него малого тока: в среднем около 1,1 мА при переменном токе частотой 50 Гц и около 6 мА при постоянном токе. Это воздействие при переменном токе проявляется слабым зудом и легким пощипыванием (покалыванием), а при постоянном токе ощущением нагрева кожи на участке, касающемся токоведущей части.
Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражения человека, однако длительное (в течение нескольких минут) прохождение этого тока через человека может отрицательно сказаться на состоянии его здоровья. Кроме того, ощутимый ток может стать косвенной причиной несчастного случая, поскольку человек, почувствовав воздействие электротока, теряет уверенность в своей безопасности и может произвести неправильные действия. Особенно опасно неожиданное воздействие ощутимого тока при работах вблизи токоведущих частей на высоте и в других аналогичных условиях.
Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током, а наименьшее его значение – пороговым неотпускающим током. Пороговые неотпускающие токи различны у мужчин, женщин и детей. Приближенные средние значения их составляют: для мужчин – 16 мА при 50 Гц и 80 мА при постоянном токе, для женщин – соответственно 11 и 50 мА, для детей – 8 и 40 мА.
Фибрилляционный ток – это электрический ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Наименьшее его значение называется пороговым фибрилляционным током. Электроток 50 мА и более при 50 Гц, проходя через тело человека, распространяет свое раздражающее действие на мышцы сердца, тем самым вызывая его хаотичное сокращение и остановку. При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 50 мА до 5 А, а среднее значение порогового фибрилляционного тока можно считать 300 мА. Ток больше 5 А как переменный, так и постоянный, вызывает немедленную остановку сердца, минуя состояние фибрилляции.
Основой организации безопасной эксплуатации электроустановок является высокая техническая грамотность и сознательная дисциплина обслуживающего персонала, который обязан строго соблюдать особые организационные и технические мероприятия, правила и нормы безопасной работы в действующих электроустановках, а также приемы и очередность выполнения эксплуатационных операций.
Классификация помещений в отношении опасности поражения электротоком
В зависимости от тех или иных условий, повышающих опасность воздействия электротока на человека, разным помещениям присуща разная степень опасности поражения током – одним большая, другим меньшая. В соответствии с Правилами устройства электроустановок помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током классифицируются следующим образом:
1. Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность. В таких помещениях относительная влажность воздуха менее 60%, отсутствуют высокая температура, токопроводящая пыль, химически активная или органическая среда, токопроводящие полы, возможность одновременного прикосновения к металлоконструкциям зданий, аппаратов, механизмов и к металлическим корпусам электрооборудования.
2. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:
3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:
Территория открытых электроустановок в отношении опасности поражения людей электрическим током приравнивается к особо опасным помещениям.
Что такое ощутимый неотпускающий и фибрилляционный токи
Московский энергетический институт (ТУ)
Кафедра инженерной экологии и охраны труда
Учебно-методический комплекс
Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.
1. Действие электрического тока на человека
D. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током
Влияние значения тока на исход поражения
При поражении человека электрическим током основным поражающим фактором является ток , проходящий через его тело. При этом степень отрицательного воздействия тока на организм человека увеличивается с ростом тока. Вместе с тем исход поражения определяется и длительностью воздействия тока, и его частотой, а также некоторыми другими факторами. Сопротивление тела человека и приложенное к нему напряжение также влияют на исход поражения, но лишь постольку, поскольку они определяют значение тока, проходящего через человека.
Рассмотрим подробнее, как изменяется опасность воздействия тока на человека в зависимости от его значения. При этом бyдeм считать, что ток через человека проходит по наиболее типичным путям, а именно от руки к руке или от руки к ногам.
Ощутимый ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения (покалывание, нагрев), называется ощутимым током. Ток, являющийся наименьшим ощутимым, называется пороговым ощутимым током. Значения пороговых ощутимых токов зависят от рода тока и пути его прохождения.
Значения ощутимого тока в среднем составляют 0,5 – 1,5 мА при переменном токе с частотой 50 Гц и 5 – 7 мА при постоянном токе для случаев прохождения тока по пути “рука – рука” или “рука – ноги”.
Пороговый ощутимый ток не может вызвать поражения человека, и в этом смысле он не является опасным.
Неотпускающий ток. Электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник, называется неотпускающим током, а наименьшее его значение – пороговым неотпускающим током.
При постоянном токе неотпускающих токов, строго говоря, нет, т. е. человек при любых значениях тока может самостоятельно разжать руку, в которой зажат проводник, и таким образом оторваться от токоведущей части. Однако в момент отрыва возникают болезненные сокращения мышц, аналогичные тем, которые наблюдаются примерно при таком же переменном токе.
Средние значения неотпускающих токов составляют: для мужчин – 16 мА при 50 Гц и 80 мА при постоянном токе, для женщин (соответственно) – 11 и 50 мА, для детей – 8 и 40 мА.
При частоте 50 Гц фибрилляционными являются токи в пределах от 100 мА до 5 А, а пороговым фибрилляционным током – 100 мА. При постоянном токе пороговым фибрилляционным током считается ток 300 мА, а верхним пределом фибрилляционного тока 5 А.
Ток больше 5 А как при постоянном напряжении, так и при 50 Гц фибрилляцию сердца, как правило, не вызывает. При таких токах происходит немедленная остановка сердца и паралич дыхания.
Характер воздействия тока разного значения на организм человека при прохождении его по пути “рука – рука” или “рука – ноги” представлен в таблице 1.1.
С учетом характера воздействия различных значений токов на человека на основании первичных критериев электробезопасности – пороговых значений токов через тело человека, установлены предельно-допустимые токи и напряжения для различных режимов работы электроустановок.
Что такое ощутимый неотпускающий и фибрилляционный токи
2.2. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИСХОД ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ
При поражении человека электрическим током основным поражающим фактором является ток, проходящий через его тело. При этом степень отрицательного воздействия тока на организм человека увеличивается с ростом его значения. Вместе с тем исход поражения определяется и длительностью воздействия тока, его частотой, а также некоторыми другими факторами.
Условно различают три степени воздействия электрического тока на организм человека и три его пороговых значения (ГОСТ 12.1.009—76): ощутимый, неотпускающий и фибрилляци-онный.
Ощутимый ток — это такой ток, который вызывает при прохождении через человека ощутимые раздражения. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока частотой 50 Гц значением 0,5—1,5 мА и постоянного тока значением 5—7 мА. Это воздействие ограничивается при переменном токе слабым зудом и легким покалыванием, а при постоянном токе — ощущением нагрева кожи на участке, касающемся токоведущей части. Указанные значения тока являются граничными (пороговыми), с которых начинается область ощутимого воздействия.
Неотпускающий ток — это такой ток, который вызывает при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. Пороговым неотпускающим током называют наименьшее значение неотпу-скающего тока Для переменного тока частотой 50 Гц оно составляет 10—15 мА. При этих значениях тока человек чувствует едва переносимую боль, а судороги мышц рук оказываются настолько значительными, что он не в состоянии их преодолеть, т. е. не может разжать руку, в которой зажата токоведущая часть.
Для постоянного тока пороговое значение неотпускающего тока составляет 50—80 мА.
Фибрилляционный ток — это такой ток, который вызывает при прохождении через человека фибрилляцию сердца. Пороговым фибрилляционный током называют наименьшее значение фибрилляционного тока.
Для переменного тока частотой 50 Гц фибрилляционный является ток от 100 мА до 5 А, пороговым— 100 мА. Для постоянного тока пороговым фибрилляционным током считается ток 300 мА, верхним пределом — 5 А. Следует подчеркнуть, что эти данные справедливы при условии длительного прохождения тока
через человека (не менее 2—3 с) по пути «рука — рука» или «рука — ноги».
Ток больше 5 А как при постоянном напряжении, так и частотой 50 Гц фибрилляцию сердца, как правило, не вызывает. При протекании такого тока происходит немедленная остановка сердца, минуя состояние фибрилляции. Если действие тока было кратковременным (до 1—2 с) и не вызвало паралича сердца, сердце, как правило, самостоятельно возобновляет нормальную деятельность.
При большом токе, даже в случае кратковременного воздействия, наряду с остановкой сердца происходит и паралич дыхания. Причем после снятия напряжения дыхание, как правило, самостоятельно не восстанавливается и требуется немедленная помощь пострадавшему в виде искусственного дыхания.
Анализ несчастных случаев поражения электрическим током показывает, что длительность прохождения тока через человека существенно влияет на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного поражения. Положение пораженного усугубляется тем, что с увеличением времени воздействия тока на человека он увеличивается.
Увеличение тока, проходящего через человека, объясняется следующими соображениями. По мере прохождения тока увеличивается местный нагрев кожи и раздражающее действие на ткани. Это, в свою очередь, вызывает рефлекторную, т. е. через центральную нервную систему, быструю ответную реакцию организма в виде расширения сосудов кожи, а следовательно, усиление снабжения ее кровью и повышение потоотделения, что приводит к снижению электрического сопротивления кожи в этом месте.
Путь прохождения тока в теле человека играет существенную роль в исходе поражения. Возможных путей тока в теле человека, которые именуются также петлями, очень много. Однако часто встречающимися являются не более 10 петель (рис. 2.4). Характеристики наиболее распространенных путей тока в теле человека приведены в табл. 2.1.
Наиболее опасными являются петли «голова — руки» и «голова — ноги», когда ток может проходить через головной и спинной мозг. Однако эти петли возникают относительно редко. Следующим по опасности является путь «правая рука — ноги» (рис. 2.4, б). Наименее опасным является путь «нога — нога» (рис. 2.4, и), который именуется нижней петлей и возникает при воздействии на человека так называемого шагового напряжения. Несмотря на малое значение тока, протекающего через сердце человека при петле «нога — нога», при шаговом напряжении 80—120 В происходят судороги ножных мышц, человек падает и, касаясь рукой земли, попадает под большее напряжение, так как петля тока теперь уже будет «рука — нога», что усугубляет тяжесть поражения.