Виды электротравм

Электрические поражения под действием тока можно условно распределить на местные электрические травмы, когда возникает местное повреждение организма, и общие, так называемые электрические удары, когда уязвляется весь организм вследствие нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем.

Местные электрические травмы имеют ярко выраженное местное нарушение целостности тканей тела под действием электрического тока. Чаще всего это поверхностные повреждения, то есть поражение кожи, а иногда мягких тканей, а также связок и костей. Преимущественно местные травмы вылечиваются и трудоспособность человека восстанавливается полностью или частично. При тяжелых электротравмах человек гибнет, но непосредственной причиной есть не ток, а местное поражение организма под действием электрического тока.

Характерными видами местных электрических травм есть электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические поражения и электроофтальмия.

Электрические ожоги — наиболее распространенная электротравма, которая возникает у большей части пострадавших от электрического тока (свыше 60 %).

В зависимости от условий возникновения ожоги бывают трех видов: токовый или контактный, когда ток непосредственно проходит через тело человека; дуговой, когда на тело человека действует электрическая дуга, но без прохождения тока через тело, и смешанный ожог под влиянием обеих факторов. «Ствол» электрической дуги имеет высокую температуру — от 3600 до 15 000 °С і выше. Очевидно, что человек, который попал в зону действия дуги, получит ожоги того или другого степени тяжести. Как правило, такие ожоги бывают следствием случайных коротких замыканий в электроустановках напряжением от 220 до 600 В.

В установках высокого напряжения (свыше 1000 В) под действием тока и электрической дуги возникают смешанные ожоги. При этом дуга образовывается между человеком и токопроводящей частью. В таких случаях ток имеет силу в несколько ампер и высокое напряжение. Это вызывает, как правило, тяжелый ожог в местах входа и выхода тока.

Электрические знаки наблюдаются в виде резко очерченных пятен серого или бледно-желтого цвета на поверхности тела человека в месте контакта с токопроводящими элементами.

Электрические знаки могут возникать как в момент прохождения тока через тело человека, так и спустя некоторое время после контакта со токопроводящими элементами электроустановки. Особого болевого ощущения электрические знаки не вызывают и со временем бесследно исчезают.

Электрометаллизация — проникновение в кожу частичек металла вследствие него разбрызгивания и выпарывания под действием тока. Она может произойти при коротких замыканиях, отсоединениях разъединителей и рубильников под нагрузкой. При этом мелкие частички расплавленного металла под влиянием динамических сил и теплового потока разлетаются во все стороны с большой скоростью. Каждая из этих частичек имеет высокую температуру, но малый запас теплоты, и потому не способна прожечь одежду. Поэтому повреждаются открытые части тела — руки и лица. Пораженный участок тела имеет шершавую поверхность.

Электроофтальмия - поражение внешних оболочек глаз, которое возникает под влиянием мощного потока ультрафиолетового лучей во время образования электрической дуги (короткого замыкания).

Механические повреждения - следствия сокращений мышц под влиянием электротока. Это могут быть разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной тканей, переломы костей. Такие повреждения всегда создаются электрическими ударами.

Електроудар - возбуждение живых тканей организма электрическим током, которое сопровождается сокращением мышц. При этом внешних местных электротравм человек может и не иметь.

ФАКТОРЫ, КОТОРЫЕ ВЛИЯЮТ НА ИСХОД ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ

Сила тока. С ростом силы тока опасность поражения им тела человека возрастает. Различают пороговые значения тока (при частоте 50 Гц):

— пороговий ощутимый ток — 0,5—1,5 мА при переменном токе и 5—7 мА при постоянном токе;

— пороговий неотпускной ток (ток, который вызывает при прохождении через тело человека непреодолимые сокращения мышц руки, в которой затиснутый проводник) — 10—15 мА при переменном токе и 50—80 мА при постоянном токе;

— пороговий фібриляційний ток (ток, который вызывает при прохождении через организм фибриляцию сердца) — 100 мА при сменном токе и 300 мА при постоянном токе.

Сопротивление тела человека прохождению тока. Тяжесть поражения организма человека электрическим током зависит от целого ряда физиологических и физических факторов и условий.

Следствия поражения током зависят от такого физиологического фактора, как сопротивление тела человека. Тело человека является проводником электрического тока. Однако проводимость тела человека отличается от проводимости обычных проводников и полупроводников. Это обуславливается не только его физическими свойствами, но и сложными биологическими и физико-химическими явлениями, которые присущи живым организмам.

Электрическое сопротивление тела составляется из сопротивления кожи и сопротивления внутренних органов. Сопротивление тела человека является сменной величиной, которая имеет нелинейную зависимость от многих факторов, в т.ч. от стана кожи, параметров электрической сети, физиологических факторов и стана окружающего среды.

Сопротивление кожи представляет основную часть сопротивления тела человека. Электрическое сопротивление эпидермиса (внешнего пласта кожи) в 1000 раз больший чем сопротивление дермы (внутреннего пласта).

Сопротивление одной и той же самого участка кожи меняется в широких границах в зависимости от ее состояния. При сухой чистой и невредимой коже сопротивление тела человека колеблется в широких границах, приблизительно от 3000 до 100 000 Ом, а иногда и больше; если же повредить роговой слой, сопротивление снижается до 1000-5000 Ом. Порезы, царапины и другие микротравмы могут снизить сопротивление тела человека к значению близкого внутреннему сопротивлению. Все это увеличивает опасность поражения человека током.

Опасность поражения человека током увеличивает также увлажненность кожи, поскольку влага, которая попала на кожу человека, растворяет на ее поверхности минеральные вещества и жирные кислоты, которые вышли с потом и кожаным салом. Вследствие этого электропроводность кожи значительно повышается.

Загрязненность кожи разными веществами, особенно теми, что хорошо проводят ток (металлическая или угольная пыль, окалина и др.) снижает ее сопротивление, потому что пыль, грязь попадаются у протоки потовых и сальных желез, создают в коже токопроводящие каналы. Поэтому лица, в которых руки загрязняются токопроводящей пылью и грязью, подвергаются большей опасности поражения током, чем те, которые работают сухими и чистыми руками.

Внутреннее сопротивление тела человека — это сопротивление внутреннего пласта кожи, внутренних тканей и органов и систем человека. Внутреннее сопротивление имеет разные значения. Например, жировая ткань — 30-60 Ом, мышечная — 1,5-3,0, кровь — 1-2, спинномозговая жидкость — 0,5-0,6 Ом.

Ведь сопротивление тела человека — это переменная величина, которая может колебаться в широких границах. Однако при отборе защитных и технических средств защиты от поражения электрическим током при расчетах за сопротивление тела человека берут 1000 Ом.

Следствия поражения организма током зависят от места контакта электрода с телом человека, поскольку сопротивление кожи неодинаковый на разных участках тела. Наименьшее сопротивление имеет кожа лица, шеи, тыльной стороны кисти руки, паховой впадины.

На теле человека есть целый ряд точек, в которых сопротивление кожи в много раз меньше сопротивления соседних участков. Почти все эти участки совпадают со старинной топографией иглоукалывания. Объяснить это интересное явление пока что невозможно.

Значительно меньшей мерой на сопротивление тела человека влияют такие факторы, как пол или возраст человека. У женщин, как правило, сопротивление тела меньшее, чем в мужнин, у детей и молодых людей — меньший, чем во взрослых. Объясняется это, наверное, тем, что у некоторых лиц кожа тонша и ніжніша, а в других — толща.

Вид и частота тока

Переменный ток. Через наличие в опоре тела человека емкостной составляющей роста частоты приложенного напряжения сопровождается уменьшением полного сопротивления тела и ростом тока, который проходит через тело человека. Можно было бы предположить, что рост частоты приведет к повышению этой опасности. Однако это предположение справедливое лишь в диапазоне частот до 50 Гц. Дальнейшее же повышение частоты, несмотря на рост тока, который проходит через человека, сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450-500 Гц, то есть ток такой и большей частоты — не может вызвать смертельного поражения вследствие прекращения работы сердца или легких, а также других жизненно важных органов. Однако эти тока сохраняют опасность ожогов при возникновении электрической дуги и при прохождении их непосредственно через тело человека. Значение фибриляционного тока при частотах 50-100 Гц практически одинаковые; при частоте 200 Гц фибриляционный ток возрастает приблизительно в два раза в сравнении с него значением при 50-100 Гц, а при частоте 400 Гц — больше, чем в 3 раза.

Постоянный ток. Постоянный ток приблизительно в 4—5 раз более безопасный, чем переменный ток частотой 50 Гц. Этот вывод следует из сравнения значений пороговых неотпускающих токов (50—80 мА для постоянного и 10—15 мА для тока частотой 50 Гц). Постоянный ток, проходя через тело человека, вызывает более слабые сокращения мышц и менее неприятные ощущения сравнительно с переменным того же значение. Лишь в момент замыкания и размыкание звена тока человек ощущает кратковременные мучительные ощущения вследствие сокращения мышц. Сравнительная оценка постоянного и сменного токов справедливая лишь для напряжений до 500 В..

Продолжительность прохождения тока через организм существенным образом влияет на следствие поражения: с ростом продолжительности действия тока возрастает вероятность смертельного следствия. Такая зависимость объясняется тем, что с ростом времени влияния тока на живую ткань повышается его значения, скапливаются следствия влияния тока на организм. Рост силы тока с ростом времени его действия объясняется снижением сопротивления тела человека вследствие местного нагревания кожи. Это вызывает рефлекторную, то есть через центральную нервную систему, быструю обратную реакцию организма в виде расширения сосудов кожи, а затем — усиление снабжения ее кровью и повышение потовыделения, что и приводит к снижению электрического сопротивления кожи в этом месте.

Следствия влияния тока на организм состоят в нарушении функций центральной нервной системы, изменению состава крови, местном разрушении тканей организма под влиянием тепла, которое выделяется, в нарушении работы сердца, легких. С ростом времени действия тока эти негативные факторы скапливаются, а губительный их влияние на стан организма усиливается.

Путь протекания тока через человека. Практика и эксперименты показывают, что путь протекания тока через тело человека имеет большое значение учитывая следствия поражения. Если на пути тока оказываются жизненно важные органы — сердце, легкие, главный мозг, то опасность поражения довольно большая, поскольку ток оказывает непосредственное влияние на эти органы. Если же ток проходит другими путями, то его влияние на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным, а не непосредственным. При этом, хотя опасность трудного поражения и хранится, но вероятность его снижается. К тому же, поскольку путь тока определяется местом прикладывания токопроводящих частей (электродов) к телу пострадавшего, то его влияние на следствие поражения предопределяется еще и разным сопротивлением кожи на разных участках кожи.