Защита от поражения электрическим током

       Введение 
 

       Под термином "электробезопасность" понимается система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. 

       Теоретическое обоснование и разработка такой  системы и отдельных ее узлов - важнейшая часть работ при  проектировании объектов в любой  отрасли народного хозяйства. Не случайно существует множество подразделов  электробезопасности - на производстве, в сельском хозяйстве, в горной промышленности, в передвижных установках, в зданиях и сооружениях и т.д. Но все эти подразделы базируются на общих требованиях, основах электробезопасности. 

       Требования  электробезопасности регламентированы различными Правилами. Первые в России Правила и нормы для электротехнических устройств сильного тока созданы в 1912 г. комиссией, сформированной третьим электротехническим съездом в 1903 г.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Электробезопасность 

       Статистика  электротравматизма показывает, что смертельные поражения электрическим током составляют 2,7 % общего числа смертельных случаев(у нас в РФ). 

       Все электроустановки принято разделять  на 2 группы: 

       · установки напряжением до 1000 В;  

       · установки напряжением выше 1000 В.  

       Следует отметить, что число несчастных случаев в электроустановках напряжением до 1000В в 3 раза больше, чем в электроустановках напряжением выше 1000 В. 

       Это объясняется тем, что установки  напряжением до 1000В применяются  более широко, а также тем, что  контакт с электрооборудованием здесь имеет большее число людей, как правило, не имеющих электрическую специальность. Электрооборудование выше 1000В распространено меньше, и к его обслуживанию допускаются только высококвалифицированные электрики. 

       Все случаи поражения человека током в результате электрического удара возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека, т.е. при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение. 

       Напряжение  между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек, называется напряжением прикосновения. Опасность такого прикосновения, оценивается значением тока, проходящего через тело человека, или же напряжением прикосновения и зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека, напряжением сети. Схемой самой сети, режима ее нейтрали (т.е. заземлена или изолирована нейтраль), степени изоляции токоведущих частей от земли.  

       Наиболее  типичны два случая замыкания  цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов и когда он касается лишь одного провода. Во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей (несовершенство изоляции относительно земли, замыкание провода на землю в результате какой-либо неисправности и др.). Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным прикосновением, а вторую - однофазным. 

       Опасность поражения электрическим током  отличается от прочих опасностей тем, что человек не в состоянии  без специальных приборов обнаружить ее дистанционно, как например движущиеся части машин, раскаленный металл и т. п. 

       Наличие напряжения обнаруживается часто слишком  поздно, когда человек уже оказался под напряжением.

 

Причины электротравматизма

       Наиболее  распространенными причинами электротравматизма являются: 

       появление напряжения там, где его в нормальных условиях быть не должно (на корпусах оборудования, на технологическом оборудовании, на металлических конструкциях сооружений и т. д.). Чаще всего происходит это вследствие повреждения изоляции;  

       возможность прикосновения к неизолированным  токоведущим частям при отсутствии соответствующих ограждений;  

       воздействие электрической дуги, возникающей  между токоведущей частью и человеком  в сетях напряжением выше 1000 В, если человек окажется в непосредственной близости от токоведущих частей;  

       прочие  причины. К ним относятся: несогласованные  и ошибочные действия персонала; подача напряжения на установку, где  работают люди; оставление установки  под напряжением без надзора; допуск к работам на отключенном электрооборудовании без проверки отсутствия напряжения и т.д.  

       Человек попадает под действие электрического тока в следующих случаях:

       при прикосновении к токоведущим  частям электроустановки;  

       при приближении на недопустимо близкое расстояние к неизолированным токоносителям;  

       при возникновении в электроустановках  аварийного режима;  

       при несоответствии параметров электроустановки требованиям нормативных документов;  

       при наличии шагового напряжения.  

       Опасность воздействия электрического тока на человека велика еще и потому, что он незаметен для глаза, не слышим, не чувствуется на расстоянии, не имеет запаха, а воспринимается лишь в момент соприкосновения с незащищенными токонесущими проводами или деталями электроустановок и их корпусами, которые по каким-либо причинам попали под напряжение.

       Действие  электрического тока на организм человека 

       Электрический ток, проходя через живые ткани, оказывает термическое, химическое, биологическое воздействия и  вторичные травмы. Это приводит к различным нарушениям в организме , вызывая как местные повреждения тканей и органов, так и общее повреждение организма . 

       Биологическое воздействие Жизнь человека зависит  от нормального функционирования центральной  нервной системы (ЦНС) и сердечно-сосудистой системы (ССС). Установлено, что работа как ЦНС, так и ССС основана на электрических процессах. Поэтому ток, пришедший извне, разрушает работу этих систем - он физиологически несовместим с ними. 

       Термическое воздействие. Источниками термического действия тока могут быть токи высокой частоты, нагретые током металлические предметы и резисторы, электрическая дуга, оголенные токоведущие части. 

       Химическое  действие. Организм человека состоит  из неполярных и полярных молекул, катионов и анионов. Все эти элементарные частицы находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении, обеспечивающем жизнедеятельность организма . При контакте с токоведущими частями в организме человека взамен хаотического формируется направленное, строго ориентированное перемещение ионов и молекул, нарушающее нормальное функционирование организма. 

       Вторичные травмы. Реакция человека на действие тока обычно проявляется в виде резкого  непроизвольного движения типа отдергивания руки от места контакта с горячим  предметом. При таком перемещении возможны механические повреждения органов вследствие падения, удара о рядом расположенные предметы и т. п.

       Рассмотрим  различные виды электропоражений. Поражение  электрическим током подразделяют на две группы: электрический удар и электрические травмы. Электрический удар связывают с поражением внутренних органов, электрические травмы - с поражением внешних органов. В большинстве случаев электротравмы излечиваются, но иногда, при тяжелых ожогах , травмы могут привести к гибели человека. 

       Различают следующие электрические травмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, электроофтальмия и механические повреждения. 

       Электрический удар - это поражение внутренних органов человека: возбуждение живых  тканей организма протекающим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. Степень отрицательного воздействия на организм этих явлений может быть различной. В худшем случае электрический удар приводит к нарушению и даже полному прекращению деятельности жизненно важных органов- легких и сердца т.е. к гибели организма. При этом внешних местных повреждений человек может и не иметь. 

       Причинами смерти в результате поражения электрическим  током могут быть: прекращение  работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок. 

       Прекращение работы сердца, как следствие воздействия  тока на мышцу сердца, наиболее опасно. Прекращение дыхания может быть вызвано прямым или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной  клетки, участвующие в процессе дыхания. Электрический шок - своеобразная тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма на сильное раздражение электрическим током, сопровождающаяся глубокими расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т.д. 

       Небольшие токи вызывают лишь неприятные ощущения. При токах, больших 10 - 15 мА, человек неспособен самостоятельно освободиться от токоведущих частей и действие тока становится длительным (неотпускающий ток). При длительном воздействии токов величиной несколько десятков миллиампер и времени действия 15 - 20 секунд может наступить паралич дыхания и смерть. Токи величиной 50 - 80 мА приводят к фибрилляции сердца, которая заключается в беспорядочном сокращении и расслаблении мышечных волокон сердца, в результате чего прекращается кровообращение и сердце останавливается.

       Как при параличе дыхания, так и при  параличе сердца функции органов  самостоятельно не восстанавливаются, в этом случае необходимо оказание первой помощи (искусственное дыхание  и массаж сердца). Кратковременное  действие больших токов не вызывает ни паралича дыхания, ни фибрилляции сердца. Сердечная мышца при этом резко сокращается и остается в таком состоянии до отключения тока, после чего продолжает работать. 

       Действие  тока величиной 100 мА в течение 2 - 3 секунд приводит к смерти (смертельный ток). 

       Ожоги происходят вследствие теплового воздействия  тока, проходящего через тело человека, или от прикосновения к сильно нагретым частям электрооборудования, а также от действия электрической  дуги. Наиболее сильные ожоги происходят от действия электрической дуги в сетях 35 - 220 кВ и в сетях 6 - 10 кВ с большой емкостью сети. В этих сетях ожоги являются основными и наиболее тяжелыми видами поражения. В сетях напряжением до 1000 В также возможны ожоги электрической дугой (при отключении цепи открытыми рубильниками при наличии большой индуктивной нагрузки).  

       Электрические знаки - это поражения кожи в местах соприкосновения с электродами круглой или эллиптической формы , серого или бело-желтого цвета с резко очерченными гранями (Д = 5 - 10 мм). Они вызываются механическим и химическим действиями тока. Иногда появляются не сразу после прохождения электрического тока. Знаки безболезненны, вокруг них не наблюдается воспалительных процессов. В месте поражения появляется припухлость. Небольшие знаки заживают благополучно, при больших размерах знаков часто происходит омертвение тела (чаще рук). 

       Электрометаллизация кожи - это пропитывание кожи мельчайшими частицами металла вследствие его разбрызгивания и испарения под действием тока, например при горении дуги. Поврежденный участок кожи приобретает жесткую шероховатую поверхность, а пострадавший испытывает ощущение присутствия инородного тела в месте поражения.

       Факторы, влияющие на исход поражения электрическим  током 
 

       Воздействие тока на организм человека по характеру и последствиям поражения зависит от следующих факторов:

       · электрического сопротивления тела человека  

       · величины напряжения и тока