Класифікація та види електричних травм. Фактори, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом.

Класифікація та види електричних травм.

Вплив електричного струму на людину надзвичайно різноманітний. Він залежить від безлічі факторів. За характером впливу розрізняють: термічні, біологічні, електролітичні, хімічні й механічні пошкодження.

Термічна дія струму проявляється опіками окремих ділянок тіла; почорнінням і обвуглюванням шкіри й м'яких тканин; нагріванням до високої температури органів, розташованих на шляху проходження електричного струму, кровоносних судин і нервових волокон.

Електролітична дія струму проявляється в розкладанні різних рідин організму на іони, що порушує їхні властивості.

Хімічна дія струму виражається у виникненні хімічних реакцій у крові, лімфі, нервових волокнах з утворенням нових речовин, невластивих організму.

Біологічна дія струму проявляється в роздратуванні й збудженні тканин організму, виникненні судом, у зупинці подиху, зміні режиму серцевої діяльності.

Механічна дія струму призводить до сильних скорочень м'язів, аж до їхнього розриву, до розривів шкіри, кровоносних судин, переломів кісток, вивихів суглобів, розшарування тканин.

За видами ураження розрізнюють електротравми й електричні удари.

Електротравми — це місцеві ураження (опіки, електричні знаки, металізація шкіри, механічні пошкодження, електроофтальмія).

Струмові опіки підрозділяються на контактні й дугові. Контактні виникають у місці контакту шкіри зі струмовідною частиною електроустановки з напругою не вище 2 кВ. Дугові – у місцях, де виникла електрична дуга, яка супроводжується високою температурою й великою енергією. Дуга може викликати великі опіки тіла, обвуглювання й навіть повне згоряння великих за площею поверхонь тіла.

Електричні знаки – це ущільнені ділянки сірого або блідожовтого кольору на поверхні шкіри людини, що потрапили під дію струму. Як правило, у місці електричного знака шкіра втрачає чутливість.

Металізація шкіри – потрапляння у верхні шари шкіри дрібних частинок металу, що розплавився під дією електричної дуги або заряджених часток електроліту з електролізних ванн.

Електроофтальмія — запалення зовнішніх оболонок очей — роговиці й кон’юнктиви (слизової оболонки, що покриває очне яблуко), що виникає в результаті впливу потужного потоку ультрафіолетових променів, які енергійно поглинаються клітинами організму й викликають у них хімічні зміни. Таке опромінення можливе за наявності електричної дуги, що є джерелом інтенсивного випромінювання не тільки видимого світла, але й ультрафіолетових і інфрачервоних променів.

Електроофтальмія спостерігається приблизно в 3 % потерпілих від струму. Електроофтальмія розвивається через 4–8 год після ультрафіолетового опромінення. При цьому можуть бути почервоніння й запалення шкіри та слизових оболонок вік, сльозотеча, гнійні виділення з очей, спазми повік і часткова втрата зору. Потерпілий зазнає головного болю і різкого болю в очах, що підсилюється на світлі, тобто в нього виникає так звана світлобоязнь. У важких випадках порушується прозорість рогової оболонки, звужується зіниця. Звичайно хвороба триває кілька днів. У випадку ураження рогової оболонки лікування виявляється більш складним і тривалим.

Механічні ушкодження є в більшості випадків наслідком різких мимовільних судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить через тіло людини. У результаті можуть відбутися розриви сухожиль, шкіри, кровоносних судин і нервової тканини; можуть бути вивихи суглобів і навіть переломи кісток. Механічні ушкодження відбуваються при роботі в основному в установках до 1000 В при відносно тривалому перебуванні людини під напругою. Це, як правило, серйозні травми, що потребують тривалого лікування. На щастя, механічні ушкодження виникають досить рідко — приблизно в 1,0 % осіб, що постраждали від струму. Такі ушкодження завжди супроводжуються електричним ударом, оскільки їх викликає струм, що проходить через тіло людини. Деякі з них супроводжуються, крім того, контактними опіками тіла.

Електричні удари — це загальні ураження, пов'язані зі збудженням тканин струмом, який протікає через них (порушення функціонування центральної нервової системи, органів дихання й кровообігу; втрата свідомості; розлад мови, судоми, порушення подиху, аж до зупинки, миттєва смерть).

Залежно від результату ураження, електричні удари можна умовно поділити на п'ять ступенів:

I – судомне ледь відчутне скорочення м'язів;

II – судомне скорочення м'язів, що супроводжується сильними, ледве стерпними болями, без втрати свідомості;

III – судомне скорочення м'язів із втратою свідомості, але зі збереженим диханням і роботою серця;

IV – втрата свідомості й порушення серцевої діяльності або дихання (або того й іншого разом);

V – клінічна смерть, тобто відсутність дихання й кровообігу.

Фактори, що впливають на тяжкість ураження електричним струмом.

Фактори, які визначають тяжкість ураження електричним струмом поділяються на дві групи: фактори електричного та неелектричного характеру.

Основним уражуючим фактором є струм, але первинним є напруга (в розетці струму немає).

За характером дії на організм людини виділяють такі види струму:

Порогові значення струмів наведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Порогові значення електричного струму

Згідно з ГОСТ 12.1.038–82 гранично допустимі значення струмів в нормальному (неаварійному) режимі роботи не повинні перевищувати значень наведених в таблиці 3.2.

Гранично допустимі значення струмів в аварійному режимі роботи наведені в таблиці 3.3.

Таблиця 3.2 – Гранично допустимі значення напруги дотику і струму в нормальному (неаварійному) режимі роботи електроустановок*

*Примітка: за високої температури (вище 25 ⁰С) і за великої відносної вологості повітря (вище 75%) наведені в таблиці значення необхідно зменшити в 3 рази.

Таблиця 3.3 – Гранично допустимі значення напруги дотику (числівник) і струмів, мА (знаменник)*

*Примітка в арійному режимі роботи виробничих електроустановок напругою до 1000 В з глухозаземленою нейтраллю або ізольованою нейтраллю і вище 1000В з ізольованою нейтраллю

Безпечним вважається струм, який у разі тривалого проходження через організм людини не завдає йому шкоди і не викликає ніяких відчуттів. Його величина не перевищує 0,05 мА. Струм, величиною від 0,5 мА до 1,5 мА називається пороговим відчутним струмом. Він викликає поколювання і відчуття нагрівання шкіри. За струму 2 – 5 мА з’являється біль в руці, тремтіння кисті.

Збільшення струму до 10 – 15 мА викликає нестерпний біль і повне припинення керування м’язами. Якщо людина просто доторкнулася до ділянки провідника, який знаходиться під напругою, то вона може звільнитися від дії струму шляхом відсмикування руки. Якщо ж провідник опинився затиснутим у руці, то за таких значень струму людина не може за своєю волею розтиснути пальці і звільнися від дії струму. З цієї причини струм величиною більше 10 – 15 мА називається невідпускаючим.

Прояви дії струму в залежності від його величини та характеру (непостійний, постійний) наведені таблиці 3.4, а в залежності від величини та від часу дії – на рисунку 3.1.

Таблиця 3.4 – Характер ураження струмом різної величини

Рисунок 3.1 – Дія струму на організм людини

Величина напруги, під яку потрапляє людина, впливає на тяжкість ураження електричним струмом, бо зі збільшенням прикладеної до тіла напруги зменшується опір тіла людини.

Останнє призводить до збільшення струму в мережі замикання через тіло людини і, як наслідок, до збільшення тяжкості ураження. Гранично допустима напруга на людині в нормальному режимі роботи електроустановки не повинна перевищувати 2 – 3 В для змінного і 8 В для постійного струму (таблицях 3.2; 3.3).

Електричний опір тіла людини. Тіло людини – це складний комплекс тканин: шкіра, кістки, лімфа, спинний і головний мозок та ін. Електричний опір цих тканин суттєво відрізняється.

Електричний опір тіла людини (розмірність – Ом/см²) визначається перш за все опором шкіри і прямо залежить від її стану. Опір сухої шкіри із достатньо вираженим роговим шаром складає в середньому 20 000 – 30 000 Ом/см², тоді як опір вологої і тонкої шкіри знижується до 500 Ом/см². Опір пошкодженої шкіри (поріз, подряпина, укол) всього 200 – 300 Ом/см². Якщо шкіра загрубіла і мозолиста її опір досягає значень 2 – 3 млн. Ом/см².

Коли струм проходить через шкіру, її високий опір зумовлює розсіювання електричної енергії на поверхні у вигляді тепла; в результаті в місцях входу і виходу струму можливі обширні поверхневі опіки з обгоранням і обвуглюванням тканин. Пошкоджуються також, в залежності від їх опору і тканини, які залягають глибше; при цьому нерви, кровоносні судини і м’язи мають кращі провідникові властивості в порівнянні із більш щільними тканинами, такими, як жир, сухожилля, кістки. У випадку малого опору шкіри у потерпілих не буде обширних поверхневих опіків, але якщо при цьому електричний ланцюг замикається через серце, може відбутися зупинка кровообігу.

Для розрахунків приймають, що опір тіла людини стабільний, лінійний, активний і складає 1000 Ом (1 кОм відповідає напрузі 100…200 В).

Вид і частота струму . При напрузі до 250…300 В більш небезпечним є змінний струм частотою 50 Гц, а при більшій напрузі більш небезпечним є постійний струм.

Небезпека змінного струму підвищується при збільшенні його частоти від 0 до 50..60 Гц, а потім повільно зменшується. Небезпека загальних електротравм повністю зникає при частоті 450…500 кГц (залишається лише небезпека опіків).

До факторів неелектричного характеру, які впливають на наслідки ураження електричним струмом належать: шлях струму через тіло людини, індивідуальні особливості і стан організму людини; тривалість дії струму, раптовість і непередбачуваність дії струму.

Шлях по якому проходить струм в тілі людини є важливим фактором, що впливає на наслідок ураження. Найбільш небезпечним є проходження струму через м’язи, які забезпечують здійснення вдиху і видиху, а також через серце. Можливі шляхи проходження струму через тіло людини називають петлями струму (рисунок 3.2). Існує більше 20 петель струму. Помічено, що шляхом "права рука – ноги" через серце проходить 6,7% загального струму; "ліва рука – ноги" – 3,7%; "рука – рука" – 3,3%; "нога – нога" – 0,4%.

Серед випадків із тяжкими і смертельними наслідками частіше спостерігаються петлі “голова-рука”, “рука-рука”, “права рука-ноги”, “ліва рука-ноги”. Відносно безпечний шлях – “нога-нога”.

Результатом електричного ураження голови можуть стати судоми, крововиливи судин мозку, зупинка дихання. Найбільш звичайним місцем входу струмує рука, на другому місці – голова.

Час дії струму на організм є дуже важливим фактором – чим він більший тим більша вірогідність тяжкого чи смертельного наслідку. Зі збільшенням часу дії струму зменшується опір тіла людини за рахунок зволоження від поту та електролітичних процесів в тканинах, поширюється пробій шкіри, послаблюються захисні сили організму, збільшується вірогідність збігу максимуму струму, що протікає крізь людину з найбільш вразливою фазою Т кардіоциклу.

Рисунок 3.2. – Шляхи струму через людину

До індивідуальних особливостей організму, які впливають на тяжкість ураження електричним струмом, при інших незмінних факторах, належать: чутливість організму до дії струму, психічні особливості та риси характеру (холерики і меланхоліки більше потерпають від дії струму ніж сангвініки і флегматики). Тяжкість ураження електричним струмом залежить також від стану організму: маса тіла людини; фізичний розвиток; стан нервової системи в цілому; стать (жінки більш вразливі, у них менший опір тіла, більш ніжна шкіра); наявність алкоголю в крові; наявність хвороб (шкіри, серцево-судинної системи тощо).

Фактори раптовості дії струму. За несподіваного потрапляння людини під напругу захисні функції організму не налаштовані на небезпеку. Коли людина усвідомлює можливість попадання під напругу, то небезпека ураження різко зменшується.

Дайте відповідь на питання

1. Скільки видів електричних травм виділяють?

2. Що таке металізація шкіри?

3. Що вбиває струм чи напруга?

4. Скільки є ступенів електричного удару?

5. Що є основним чинником ураження організму електричним струмом?

6. Що впливає на ураження людини електричним струмом?