Розділ 12. Ураження електричним струмом

Розділ 12. Ураження електричним струмом

12.1. Причини і види ураження електричним струмом. Терміни та визначення електробезпеки

При технічній експлуатації електроустаткування промислових підприємств електротравми можуть виникати з таких причин:

– дотик безпосередній до струмопровідних частин електроустановок, які діють під напругою. Це може статися через несправність огороджувальних пристроїв електроустановок, помилкові дії персоналу, коли роботи виконуються поблизу чи безпосередньо на струмопровідних елементах, що знаходяться під напругою, а також з появою напруги (в результаті помилкової подачі) на раніше вимкнених електроустановках і ділянках мережі;

– важкі і смертельні нещасні випадки (понад 200), проаналізовані В.Е.Манойловим, показали, що на випадковий дотик, не викликаний виробничою необхідністю і помилковою подачею напруги, в процесі ремонтів і оглядів електроустановок, припадає близько 53 % усіх електротравм;

– дотик до металевих конструктивних частин електроустановок, які не повинні знаходитися під напругою, але на корпусах, кожухах і огороджувальних пристроях може з’явитися напруга в результаті електричного пробою чи природного старіння ізоляції електроустановок, а також при замиканні оголених проводів через обрив і падіння на конструктивні частини електроустановок і при відсутності захисного заземлення, ці причини складають близько 22 % усіх травм;

– дотик інструментом і предметами, що мають малий опір, до ізоляції, до струмопровідних частин, а також до неметалевих частин електроустановок, які виявилися під напругою через заводські дефекти в конструкції, під час монтажу і виготовлення. На ці причини припадає 14 % електротравм;

– дотик до стін, підлог, будівельних конструкцій, які виявилися під кроковою напругою. Крокова напруга виникає при розтіканні електричного струму від трубопроводів, будівельних конструкцій, рейкових шляхів, на які перейшов електричний струм в результаті падіння проводів чи погіршення ізоляції. Такі причини складають 2-3 %;

– дія дуги при операціях із відмикальними пристроями та інші причини. Вони складають близько 6 %.

Перегляд електротравм, проведений В.Е.Манойловим, показав, що електротравми через помилкову подачу напруги на електроустановки під час їх ремонтів і оглядів зумовлюються незадовільною організацією ремонтних робіт, недостатнім знанням працівниками правил з техніки безпеки.

Дуже великий відсоток електротравм при випадковому дотику, не викликаному виробничою необхідністю (до 30 %), і невеликий -при дотику в процесі роботи (до 2 %) дозволяє зробити висновок, що працівники, не пов’язані з експлуатацією електроустановок, не знають, яку небезпеку становить електричний струм для людини.

У ДСТУ 2843-94 “Електротехніка. Основні поняття. Терміни та визначення” установлені терміни і визначення основних понять електробезпеки.

Електробезпека – система організаційних і технічних заходів і засобів, що забезпечують захист людей від шкідливого і небезпечного впливу електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Електротравма – травма, зумовлена впливом електричного струму чи електричної дуги.

Електротравматизм – явище, що характеризується сукупністю електротравм.

Електричне замикання на корпус – випадкове електричне сполучення струмопровідної частини з металевими не струмоведучими частинами електроустановок.

Електричне замикання на землю – випадкове електричне сполучення струмоведучої частини безпосередньо із землею або не-струмопровідними провідними конструкціями, або предметами, не ізольованими від землі.

Струм замикання на землю – струм, що проходить через місце замикання на землю.

Зона розтікання струму замикання на землю – зона землі, за межами якої електричний потенціал, обумовлений струмами замикання на землю, може бути умовно прийнятий рівним нулю.

Напруга щодо землі – напруга щодо місця землі, що знаходиться поза зоною розтікання струму замикання на землю.

Електричний струм не виявляється органами чуття людини. Ураження людини електричним струмом небезпечне тому, що електричний струм може виникнути зненацька на металевих неструмопровідних частинах електроустановок, апаратів, механізмів, а також на поверхні землі, коли людина не застосовує засобів захисту.

Ураження електричним струмом відносяться до небезпечних факторів, що відображаються на всьому організмі. Проте всі електротравми умовно поділяють на два основних види: місцеві електротравми, коли виникає місцеве ураження організму, електричний опік, електричні знаки, металізація шкіри; загальні електротравми, коли уражається весь організм людини через порушення нервової системи, нормальної діяльності життєво важливих органів і систем – електричний удар.

Електричний опік – найбільш поширена електротравма. Це струмовий опік у мережах до 2 кВ і опік дугою. Температура дуги може бути до 3500 °С. Дуга може виникати при випадкових коротких замиканнях в електроустановках до 6 кВ під час проведення робіт під напругою, на щитах і зборках, виміру переносними приладами та інш. У мережах з напругою вище 10 кВ дуга може виникати під час наближення людини до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою.

Електричні знаки – це плями сірого чи блідо-жовтого кольорів. Конфігурація електричного знака відповідає формі струмопровідної частини, до якої доторкнулася людина. Такі ураження в більшості випадків безболісні.

Металізація шкіри є наслідком проникнення углиб шкіри парів металу, коли ділянка тіла знаходиться поблизу від місця утворення електричної дуги. Таке ураження можливе при вимкненні відкритих рубильників і при коротких замиканнях.

Хворобливе відчуття опіку і присутність стороннього тіла зникає з відмиранням ушкодженої шкіри.

Електричний удар. Сутність його полягає в тому, що струм, протікаючи по всьому тілу людини, подразнює численні периферичні нервові закінчення, розташовані як на поверхні тіла, так і на поверхні його внутрішніх органів, так сильно, що в організмі настає після цього гальмування координованої роботи нервової системи. Результатом цього подразнення і наступного гальмування є параліч серцевої діяльності, дихання й електричний шок

Параліч серцевої діяльності. Діяльність серця може бути паралізована як при безпосередньому діянні електричного струму, що проходить через область серця – первинна фібриляція, так і через рефлекторний спазм артерій – вторинна фібриляція. Фібриляція серця викликає порушення кровообігу і якщо не прийняти відповідних заходів, що відновлюють серцеву діяльність, то настає смерть людини. Фібриляція серця – некоординовані хаотичні посмикування численних волокон серцевого м’яза, при яких “насосна” функція його припиняється.

Параліч дихання. Параліч дихання є наслідком впливу електричного струму на м’язи грудної клітки, що забезпечують процес дихання. Утруднення дихання людина починає відчувати вже при 20-25 мА змінного струму, що підсилюється зі зростанням значення струму. При тривалому впливі такого струму настає асфіксія -удушення через нестачу кисню і надлишок вуглекислоти в організмі людини.

Електричний шок. Це нервово-рефлекторна реакція організму, що супроводжується розладом дихання, кровообігу, обміну речовин та ін.ш.

Ступінь небезпеки впливу електричного струму залежить від:

– сили електричного струму, що протікає через людину;

– роду і частоти електричного струму;

– шляху протікання електричного струму через тіло людини;

– тривалості впливу струму на людину;

– індивідуальних особливостей людини;

– умов зовнішнього середовища, в якому працює людина.

Сила електричного струму, що протікає через людину, є основним чинником, що визначає результат ураження електричним струмом. Значення напруги, під якою опинилася людина, і опір її тіла впливають на результат ураження людини лише в тій мірі, в якій напруга та опір людини визначають значення електричного струму, що протікає через людину.

Якщо збільшується сила електричного струму, небезпека ураження людини теж збільшується. Розрізняють кілька станів людини, що виникають при визначених значеннях струму.

Відчутний струм – електричний струм силою від 0,6 до 1,5 мА, що викликає під час проходження через організм відчутне подразнення.

Струм, що не відпускає – електричний струм, що викликає при проходженні через людину непереборні судорожні скорочення м’язів руки, в якій затиснута струмопровідна частина. При струмі 3-5 мА (50 Гц) подразнюється вся кисть руки, яка торкається струмопровідних частин, при 8-10 мА біль охоплює всю руку, а при 15 мА судороги м’язів рук стають непереборними, а біль нестерпним. Людина при цьому не може розтиснути руку, в якій затиснута струмопровідна частина.

Граничний фібриляційний струм – найменше значення фібриляційного струму. Значення його лежить у межах від 100 мА до 5 А для струму 50 Гц і від 300 мА до 5 А для постійного струму.

Постійний і змінний струми більше 5 А зумовлюють миттєву зупинку серця, минаючи стан фібриляції. Поряд із зупинкою серця відбувається припинення дихання, що навіть після короткочасного впливу варто відновлювати шляхом штучного дихання. Тривала дія великих струмів, крім того, викликає великі опіки тіла, руйнування внутрішньої структури тканини організму, ураження окремих органів, що призводять до смертельного результату.

Опір тіла людини складається з електричного опору різних тканин тіла, які мають різні значення. Питомий об’ємний опір (Ом-м), наприклад, при змінному струмі 50 Гц складає:

– сухої шкіри – від 3-10³ до 2-10⁴;

– кісток від 1-10⁴ до 2- 10⁶;

– жирової тканини – від 30 до 60;

– м’язової тканини – від 1,5 до 3;

– крові – від 1 до 2;

– спинномозкової рідини – від 0,5 до 0,6.

Шкіра має найбільший питомий опір, що, головним чином, і визначає електричний опір тіла людини. Шкіра людини має два основних шари: зовнішній – епідерміс і внутрішній – дерма. Зовнішній шар шкіри складається з рогового і паросткового шарів. Роговий шар шкіри являє собою кілька десятків шарів ороговілих клітин, що мають лускату будову і щільно прилягають один до одного. У цьому шарі немає кровоносних судин і нервів. Товщина рогового шару на окремих ділянках тіла може досягати 0,2 мм і більше. На долонях і підошвах, що піддаються механічним впливам, товщина цього шару найбільша. Роговий шар найбільш міцний, у сухому стані його питомий електричний опір 10⁵-10⁶ Ом-м.