Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током

1) Электрическое сопротивление тела человека Rч (Rh);

2) Сила тока и напряжение;

3) Длительность или продолжительность его воздействия;

4) Род тока и его частота;

5) Путь прохождения тока;

6) Индивидуальные особенности организма;

Электрическое сопротивление тела человека – тело человека является проводником электрического тока неоднородным по своему составу. Наибольшее сопротивление оказывает кожа, поэтому сопротивление тела человека определяется главным образом сопротивлением кожи. Кожа состоит из 2-х основных слоев: наружного (эпидермис) и внутреннего (дермы). Наружный также имеет несколько слоев, самый толстый верхний называется роговым. Роговой слой в сухом и не загрязненном состоянии можно рассматривать как диэлектрик и его удельное объемное сопротивление ρ достигает до 10⁵ Ом•м.

Электрическая схема замещения сопротивления тела человека

На участке между двумя электродами общее электрическое поле человека состоит из сопротивления 2х наружных слоев кожи касающихся электродов и внутреннего сопротивления остальной части тела человека. Многочисленные опыты показали что внутреннее сопротивление можно рассматривать как активное. Его величина зависит от длины и поперечного размера участка тела, по которому проходит ток. Наружное сопротивление состоит из двух как бы параллельно соединенных сопротивлений: активного и емкостного.

В качестве расчетной величины при переменном токе промышленной частоты применяют активное сопротивление Rh=1000 Ом. В действительных условиях сопротивление тела человека не является постоянной величиной и зависит от ряда факторов: состояние кожных покровов, состояние окружающей среды, параметры электрических цепей.

Повреждение рогового слоя, т.е. порезы, царапины, ссадины снижают сопротивление до уровня 500-700 Ом, что увеличивает опасность поражения электрическим током. Такое же влияние оказывает увлажнение водой и потом. Таким образом работа с электроустановками влажными руками, а также при повышенной температуре вызывает усиление потоотделения усугубляющего опасность поражения электрическим током.

Загрязнение кожи вредными веществами, хорошо проводящими электрический ток, такими как пыль или окалина, так же приводит к снижению сопротивления.

На сопротивление тела человека оказывает влияние площадь контакта, а также место касания, так как у одного и того же человека сопротивление кожи не одинаково на различных участка тела. Наименьшим сопротивлением обладает кожа лица, шеи, подмышечных впадин, а кожа ладоней и подошв имеет сопротивление во много раз превышающая сопротивление других участков тела.

Величина тока и напряжения. Обуславливающим фактором поражения является сила тока, проходящая через тело человека. Напряжение так же влияет на исход поражения, но лишь постольку, поскольку оно определяет значение тока проходящего через тело человека.

Ощутимый ток – электрический ток, вызывающий при прохождении через организм ощутимые раздражения. Порог ощущения - это наименьшее значение ощутимого тока. При переменном токе пороговое значение составляет 0,6÷1,5 мА, а при постоянном - 5÷7 мА. При ощущении переменного тока наблюдается легкое покалывание, вибрация, а при постоянном роде тока – ощущение нагрева и зуд.

Неотпускающий ток - это электрический ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц рук, в которых зажат проводник. При этом человек не может самостоятельно освободиться от действия токоведущих частей т.е. разжать руку в которую зажата токоведущая часть и оказывается как бы прикованным к ней. Минимальный ток при этом называется пороговым неотпускающим током. Порог переменного тока составляет 10÷15 мА, постоянного тока 50÷80мА. Токи меньшей величины называются отпускающими.

Фибрилляционный ток – ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца. Минимальный пороговой ток - пороговый фибриляционный ток. Пороговый фибрилляционный ток для переменного составляет 100мА, для постоянного - 300мА. Ток со значением выше 5А фибрилляцию не вызывает и при такой величине мгновенно происходит остановка сердца.

Продолжительность воздействия электрического тока. Существенное влияние на исход поражения оказывает длительность прохождения тока через тело человека. Чем длительнее воздействие электрического тока, тем тяжелее последствия. Продолжительность действия тока приводит к тяжелым, а иногда к смертельным поражениям.

Схема кардиоцикла:

Нормально сердце сокращается от 60 до 80 раз в минуту т.е. можно принять длительность одного цикла 1 сек. В каждом цикле в течение от 0.15 до 0.25 сек. сердце наиболее чувствительно или уязвимо к току. Этот промежуток времени называется фазой Т. В случае несовпадения времени прохождения электрического тока с фазой Т, токи значительной величины не вызывают фибрилляцию. Если длительность прохождения тока равна или превышает время кардиоцикла (более 1 сек), то ток встречается со всеми фазами работы сердца, в том числе и с фазой Т и вероятность поражения током наибольшая.

Если же время действия тока меньше продолжительности кардиоцикла, то возможно несовпадение прохождения тока с наиболее уязвимой фазой Т работы сердца - опасность поражения уменьшается.

Род тока и его частота. Переменный ток с частотой 50Гц в 4÷5 раз опаснее постоянного, но это справедливо для напряжения менее 500В. При напряжении больше 500В постоянный ток становится опаснее, чем переменный. Наиболее опасна частота 50 Гц – 60 Гц, но так же ток с частотой 500 Гц тоже не менее опасен. При повышении частоты опасность уменьшается и практически полностью исчезает при частоте 50000 Гц, но такие токи сохраняют опасность ожогов.

Пути прохождения тока в организме человека. Всего существует 15 путей прохождения тока через организм человека. Наиболее опасны пути, проходящие через жизненно-важные органы – головной мозг, легкие и сердце. Наиболее безопасный: нога-нога, палец-палец.

Индивидуальные особенности людей. Пол, возраст, эмоциональное состояние, состояние здоровья и состояние алкогольного опьянения влияют на исход поражения электрическим током. Более тяжелые последствия электрического поражения испытывают люди ослабленные, утомленные и люди в возрасте.