Напряжение 15В и сила тока 2А – опасно или нет

Закон Ома (снова!)

Распространенная фраза в отношении электробезопасности звучит примерно так: «Убивает не напряжение, а ток!». Хотя в этом есть доля правды, об опасности поражения электрическим током нужно понимать больше, чем эта простая пословица. Если бы напряжение не представляло опасности, никто бы никогда не распечатал и не вывесил надписи: ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ! ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ!

Принцип «убивает ток», по сути, верен. Это электрический ток сжигает ткани, заставляет мышцы замереть и вызывает фибрилляцию сердца. Однако электрический ток не возникает сам по себе: должно быть доступно напряжение, чтобы заставить ток протекать через пострадавшего. Тело человека также оказывает сопротивление току, что тоже необходимо учитывать.

Взяв закон Ома для напряжения, тока и сопротивления и выразив его через ток для заданных напряжения и сопротивления, мы получим следующее уравнение:

Сила тока, проходящего через тело человека, равна величине напряжения, приложенного между двумя точками этого тела, деленной на электрическое сопротивление, оказываемое телом между этими двумя точками. Очевидно, что чем большее напряжение доступно, тем легче ток будет проходить через любое заданное сопротивление.

Следовательно, существует опасность высокого напряжения, которое может создавать ток, достаточный для получения травмы или смерти. И наоборот, если тело имеет более высокое сопротивление, то при любом заданном напряжении будет протекать меньший ток. Насколько опасно напряжение, зависит от полного сопротивления цепи, препятствующего прохождению электрического тока.

Сопротивление тела человека не является фиксированной величиной. Оно варьируется от человека к человеку и время от времени. Существует даже метод измерения жировых отложений, основанный на измерении электрического сопротивления между пальцами рук и ног.

Разный процент жира в организме обеспечивает разное сопротивление: эта переменная влияет на электрическое сопротивление в организме человека. Чтобы методика работала точно, человек должен регулировать потребление жидкости за несколько часов до теста, что указывает на то, что гидратация тела является еще одним фактором, влияющим на электрическое сопротивление тела человека.

Сопротивление тела человека также зависит от того, как происходит контакт с кожей: от руки к руке, от руки к ноге, от ступни к ступне, от кисти руки к ее локтю и т.д. Пот, богатый солью и минералами, будучи жидкостью, является отличным проводником электричества. То же самое и с кровью с таким же высоким содержанием проводящих химикатов.

Таким образом, контакт с проводом потной рукой или открытой раной будет оказывать гораздо меньшее сопротивление току, чем контакт с чистой сухой кожей.

Измеряя электрическое сопротивление чувствительным прибором, я получаю в результате примерно 1 миллион Ом (1 МОм) между руками, держась за металлические щупы измерителя пальцами. Прибор показывает меньшее сопротивление, когда я плотно сжимаю щупы, и большее сопротивление, когда я держу их свободно.

Я сижу за компьютером и печатаю эти слова, мои руки чистые и сухие. Если бы я работал в жаркой, грязной промышленной среде, сопротивление между моими руками, вероятно, было бы намного меньше, представляя меньшее сопротивление смертельному току и большую опасность поражения электрическим током.

Насколько опасен электрический ток?

Ответ на этот вопрос также зависит от нескольких факторов. Химический состав тела человека оказывает значительное влияние на то, как электрический ток влияет на человека. Некоторые люди очень чувствительны к току и испытывают непроизвольное сокращение мышц от ударов статического электричества.

Другие могут получить большой разряд статического электричества и почти не почувствовать его, не говоря уже о мышечном спазме. Несмотря на эти различия, с помощью тестов были разработаны приблизительные руководящие принципы, которые показывают, что для проявления вредных эффектов требуется очень небольшой ток (опять же, информацию об источнике этих данных смотрите в конце главы).

Все значения силы тока даны в миллиамперах (миллиампер равен 1/1000 ампера):

«Гц» обозначает единицу измерения герц. Это параметр того, насколько быстро изменяется переменный ток, известный как частота. Таким образом, столбец значений, обозначенный «Переменный ток, 60 Гц», относится к току, который меняется с частотой 60 циклов (1 цикл = период времени, когда ток сначала течет в одном направлении, а затем в другом в направлении) в секунду.

Последний столбец, обозначенный «Переменный ток, 10 кГц», относится к переменному току, который совершает десять тысяч (10 000) циклов каждую секунду.

Имейте в виду, что эти цифры являются приблизительными, поскольку люди с различным химическим составом тела могут реагировать по-разному. Было высказано предположение, что для переменного тока при протекании поперек грудной клетки достаточно всего 17 мА, чтобы при определенных условиях вызвать у человека фибрилляцию. Большинство данных относительно вызванной фибрилляции получены в результате испытаний на животных. Очевидно, что проводить тесты на вызов фибрилляции желудочков на людях непрактично, поэтому имеющиеся данные отрывочны.

И если вам интересно, я понятия не имею, почему женщины более восприимчивы к электрическому току, чем мужчины!

Предположим, я положил руки на клеммы источника переменного напряжения с частотой 60 Гц (60 циклов в секунду). Какое напряжение потребуется при чистой, сухой коже, чтобы получить ток в 20 миллиампер (достаточно, чтобы я не мог отпустить источник напряжения)? Чтобы определить его, мы можем использовать закон Ома:

[E = IR = (20 мА)(1 МОм) = 20 000 вольт = 20 кВ]

Имейте в виду, что с точки зрения электробезопасности это «идеальный случай» (чистая, сухая кожа), и что это значение напряжения представляет собой величину, необходимую для вызова оцепенения. Чтобы вызвать болезненный удар, потребуется гораздо меньшее напряжение! Кроме того, имейте в виду, что физиологические эффекты любой конкретной силы тока могут значительно отличаться от человека к человеку, и что эти расчеты являются приблизительными.

Обрызгав пальцы водой, чтобы имитировать пот, я смог измерить сопротивление «рука-рука» – всего 17000 Ом (17 кОм). Имейте в виду, что это касается только одного пальца каждой руки, касающегося тонкой металлической проволоки. Пересчитав напряжение, необходимое для возникновения тока в 20 мА, мы получим следующее значение:

[E = IR = (20 мА)(17 кОм) = 340 вольт]

В этом реалистичном состоянии, чтобы вызвать ток 20 миллиампер на пути «рука-рука», потребуется напряжение всего 340 вольт. Тем не менее, всё же возможно получить смертельный удар от меньшего напряжения, чем это. При условии гораздо более низкого значения сопротивления тела, увеличенного за счет, например, контакта с кольцом на пальце (полоса из золота, обернутая по окружности пальца, является отличной точкой контакта для поражения электрическим током) или полного контакта с большим металлическим предметом, таким как труба или металлическая ручка инструмента, сопротивление тела может упасть до 1000 Ом (1 кОм), что приведет к тому, что даже более низкое напряжение может представлять потенциальную опасность.

[E = IR = (20 мА)(1 кОм) = 20 вольт]

Обратите внимание, что в этом состоянии 20 вольт достаточно, чтобы вызвать через человека ток в 20 миллиампер; достаточно, чтобы вызвать оцепенение. Помните, было высказано предположение, что сила тока всего 17 миллиампер может вызвать фибрилляцию желудочков (сердца). При сопротивлении «рука-рука» 1000 Ом для создания этого опасного состояния потребуется всего 17 вольт.

[E = IR = (17 мА)(1 кОм) = 17 вольт]

Семнадцать вольт – это не так много для электрических систем. Конечно, это «наихудший» сценарий с переменным напряжением 60 Гц и отличной проводимостью тела, но он показывает, насколько низкое напряжение при определенных условиях может представлять серьезную угрозу.

Условия, необходимые для создания сопротивления тела 1000 Ом, не должны быть такими экстремальными, как те, которые были представлены (потная кожа при контакте с золотым кольцом). Сопротивление тела может уменьшаться при прикладывании напряжения (особенно если оцепенение заставляет пострадавшего крепче держать проводник), поэтому при длительном прикладывании напряжения удар может усилиться после первого контакта.

То, что начинается как легкий шок (ровно настолько, чтобы «заморозить» пострадавшего, чтобы он не мог двигаться), может перерасти в нечто, достаточно серьезное, чтобы убить человека, поскольку сопротивление его тела уменьшается, а сила тока соответственно увеличивается.

Исследования предоставили примерный набор значений электрического сопротивления для точек контакта человека в различных условиях (информацию об источнике этих данных смотрите в конце главы):

• контакт пальца с проводом: от 40 000 Ом до 1 000 000 Ом в сухом состоянии, от 4 000 Ом до 15 000 Ом во влажном состоянии;
• удерживание провода рукой: от 15 000 Ом до 50 000 Ом в сухом состоянии, от 3 000 Ом до 5 000 Ом во влажном состоянии;
• удерживание рукой металлических плоскогубц: от 5 000 Ом до 10 000 Ом в сухом состоянии, от 1 000 Ом до 3 000 Ом во влажном состоянии;
• контакт с ладонью: от 3 000 Ом до 8 000 Ом в сухом состоянии, от 1 000 Ом до 2 000 Ом во влажном состоянии;
• удержание одной рукой 1,5-дюймовой металлической трубы: от 1 000 Ом до 3 000 Ом в сухом состоянии, от 500 Ом до 1 500 Ом во влажном состоянии;
• удержание двумя руками 1,5-дюймовой металлической трубы: от 500 Ом до 1 500 Ом в сухом состоянии, от 250 Ом до 750 Ом во влажном состоянии;
• рука погружена в токопроводящую жидкость: от 200 Ом до 500 Ом.
• нога погружена в токопроводящую жидкость: от 100 Ом до 300 Ом.

Обратите внимание на значения сопротивления для двух условий с 1,5-дюймовой металлической трубой. Сопротивление, измеренное при захвате трубы двумя руками, составляет ровно половину того сопротивления, когда трубу держит одна рука.

Рисунок 1 – Сопротивление при удержании металлической трубы одной рукой

При удержании двумя руками площадь контакта с телом будет вдвое больше, чем с одной рукой. Это важный урок: электрическое сопротивление между любыми контактирующими объектами уменьшается с увеличением площади контакта при прочих равных условиях. Если держать трубу двумя руками, у тока будет два параллельных пути, по которым он течет из трубы в тело человека (или наоборот).

Рисунок 2 – Сопротивление при удержании металлической трубы двумя руками

Как мы увидим в следующей главе, пути в параллельной цепи всегда приводят к меньшему общему сопротивлению, чем любой отдельный путь, рассматриваемый отдельно.

В промышленности консервативным пороговым значением для опасного напряжения обычно считается 30 вольт. Осторожный человек должен рассматривать любое напряжение выше 30 вольт как опасное, не полагаясь на нормальное сопротивление тела для защиты от удара. Тем не менее, при работе с электричеством всё же хорошо бы держать руки чистыми и сухими и снимать все металлические украшения.

Даже при более низком напряжении металлические украшения могут представлять опасность, поскольку проводят ток, достаточный для ожога кожи, при контакте между двумя точками цепи. В частности, металлические кольца были причиной нескольких ожогов пальцев из-за замыкания между точками в низковольтной, сильноточной цепи.

Кроме того, напряжение ниже 30 может быть опасным, если его достаточно, чтобы вызвать неприятное ощущение, которое может вызвать вздрагивание и случайное соприкосновение с более высоким напряжением или другой опасностью. Я вспоминаю, как однажды жарким летним днем работал над автомобилем.

Я был в шортах, и моя голая нога касалась хромированного бампера автомобиля, когда я затягивал контакты аккумулятора. Когда я прикоснулся металлическим ключом к положительной (незаземленной) стороне 12-вольтовой батареи, я почувствовал покалывание в том месте, где моя нога касалась бампера. Сочетание плотного контакта с металлом и моей вспотевшей кожи позволило ощутить удар всего лишь при напряжении 12 вольт.

К счастью, ничего страшного не произошло, но если бы двигатель работал и удар ощущался в моей руке, а не в ноге, я мог бы рефлекторно дернуть руку в сторону вращающегося вентилятора или уронить металлический ключ на клеммы аккумулятора (создав больший ток через гаечный ключ с большим количеством искр).

Это иллюстрирует еще один важный урок, касающийся электробезопасности; электрический ток может быть косвенной причиной травмы, заставляя вас дернуться или вызывать спазмы частей вашего тела.

Опасность электрического тока также зависит от пути его протекания через человеческое тело. Ток будет влиять на все мышцы, находящиеся на его пути, а поскольку мышцы сердца и легких (диафрагмы), вероятно, являются наиболее важными для выживания, пути протекания тока, проходящие через грудную клетку, являются наиболее опасными. Поэтому при протекании электрического тока по пути «рука-рука» есть больше шансов для получения травм и летального исхода.

Во избежание подобных ситуаций рекомендуется работать с цепями, находящимися под напряжением, только одной рукой. Конечно, всегда безопаснее работать в цепи, когда она отключена, но это не всегда практично или возможно.

При работе одной рукой, как правило, предпочтение отдается правой руке по двум причинам: большинство людей правши (что обеспечивает дополнительную координацию при работе), и сердце расположено в грудной полости слева от центра.

Для левшей этот совет может быть не лучшим. Если такой человек недостаточно ловко работает правой рукой, он может подвергнуть себя большей опасности, используя руку, с которой ему менее всего комфортно, даже если электрический ток через другую руку может представлять большую опасность для его сердца. Относительная опасность между электрическим ударом через одну руку или через другую, вероятно, меньше, чем опасность работы с менее оптимальной координацией, поэтому выбор руки для работы лучше всего оставить на усмотрение человека.

Лучшая защита от ударов цепи под напряжением – это сопротивление, а сопротивление может быть добавлено к телу с помощью изолированных инструментов, перчаток, обуви и других средств. Ток в цепи является функцией доступного напряжения, деленного на общее сопротивление на пути протекания тока. Как мы рассмотрим более подробно позже в этой книге, сопротивления складываются, когда они составляются так, что ток течет только по одному пути:

Рисунок 3 – Сопротивление тела при прямом контакте

Человек напрямую прикасается к источнику напряжения: ток ограничен только сопротивлением тела человека.

Далее мы увидим эквивалентную схему для человека в изолирующих перчатках и ботинках:

Рисунок 4 – Сопротивление при контакте в изолирующих перчатках и ботинках

Человек одет в изолирующие перчатки и ботинки: ток теперь ограничен полным сопротивлением цепи.

Поскольку, чтобы замкнуть цепь обратно к источнику напряжения, электрический ток должен пройти через ботинок и тело и перчатку. И общая сумма этих сопротивлений противодействует прохождению тока в большей степени, чем любое из этих сопротивлений, рассматриваемое отдельно.

Безопасность – одна из причин, по которой электрические провода обычно покрывают пластиковой или резиновой изоляцией: чтобы значительно увеличить сопротивление между проводником и тем, что может с ним контактировать.

К сожалению, изолировать проводники линии электропередачи, чтобы обеспечить безопасность в случае случайного контакта, было бы непомерно дорого. Таким образом, в этом случае безопасность обеспечивается за счет того, что эти линии должны находиться достаточно далеко, вне зоны досягаемости, чтобы никто не мог случайно их коснуться.

Что бьёт и убивает: ток или напряжение?

Опасность электричества не миф, хуже того, несмотря на всеобщую осведомленность об этом факте, практически каждый человек может сказать, что ему доводилось при каких-то обстоятельствах ощутить на собственной шкуре электрический удар. Исход подобного воздействия не обязательно плачевен, однако, опасность летального исхода – это неотъемлемый спутник халатного обращения с электричеством.

Именно поэтому на электроустановках устанавливают предупреждающие плакаты, например, «Высокое напряжение! Опасно для жизни!» или «Не влезай! Убьет!». В связи с чем у многих возникает путаница, что убивает ток или напряжение, чего же им стоит опасаться.

В чем отличие между током и напряжением?

Если рассмотреть физический процесс, то электрическая энергия имеет множество различных характеристик, среди которых наиболее часто рассматриваются напряжение и ток. Сразу заметим, что это не одно и то же, но обе они взаимосвязаны.

В каждом веществе присутствует несчетное количество мельчайших атомов, в которых происходит электромагнитное взаимодействие между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами, вращающимися вокруг ядра. В нормальном состоянии элементарные частицы находятся в балансе – заряд ядра полностью скомпенсирован зарядами электронов. Но, воздействие электромагнитного поля на атомы приводит наиболее удаленные электроны в движение, и атомы выходят из равновесия – получают определенный заряд.

Рис. 1. Строение атома

Под напряжением следует понимать разницу между двумя зарядами – в одной точке энергии больше, а в другой меньше. Можно провести аналогию с сообщающимися сосудами, если воды в одной трубке больше, а во второй меньше, то при их соединении вода из первой будет перетекать во вторую. Так же и с напряжением – потенциально в каждой точке имеется определенный заряд энергии, созданный электромагнитным полем, но до тех пор, пока эти точки не соединятся электрической цепью, заряженные частицы не начнут направленного движения.

Рис. 2. Что такое напряжение

Но, с появлением связующей цепи, напряжение между двумя точками приведет к направленному движению заряженных частиц. Это явление получило название электрического тока.

В зависимости от особенностей источника электрической энергии напряжение и ток могут носить:

• постоянный характер – не зависимо от наличия или отсутствия нагрузки, величина напряжения не меняется, относится к источникам неограниченной мощности;
• изменяться в зависимости от величины нагрузки – относятся к источника с ограниченной мощностью, где величина питающего напряжения снижается при замыкании цепи;
• временный – при подключении нагрузки к источнику питания заряд полностью рассеивается через короткий промежуток времени, это конденсаторы, в некоторых ситуациях наведенное напряжение.

Поэтому ток не может протекать без наличия напряжения на участке цепи, но именно ток определяет интенсивность воздействия электрической энергии на человека.

Воздействие тока и напряжения на организм

Чтобы определить степень воздействия на человека, следует отметить, что тело представляет собой проводник электрической энергии, через который может свободно протекать электрический ток. Однако, согласно закону Ома, сила тока на любом участке электрической цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку и обратно пропорциональна сопротивлению:

Как можно судить из вышеприведенного выражения, чем больше омическое сопротивление, тем меньше ток, протекающий через человека. Напряжение электрической сети – величина постоянная и мало зависящая от того, что к ней подключено.

А вот на сопротивление человека влияют многие факторы:

• состояние кожных покровов в местах прикосновения к токоведущим частям;
• увлажненность кожи;
• общее физиологическое состояние организма;
• состав крови.

Помимо этого прохождение тока будет зависеть и от состава напольного покрытия, если цепь замкнется через ноги. В среднем, сопротивление человека принимается равным 1000 Ом, сухая кожа может иметь сопротивление в 100 000 Ом, но рассчитывать на такой показатель не стоит. Если рассмотреть ситуацию, когда 220 вольт приложено к человеку с сопротивлением 1000 Ом, то удар током достигнет 0,22А или 220 мА, а это опасная величина.

Чтобы представлять себе всю картину, нужно знать следующее:

• при 1 – 10 мА удар электрическим током не ощущается, человек свободно отпустит токоведущий элемент без угрозы для собственной жизни;
• от 15 – 50 мА воздействие электричества вызывает сокращения мышц и болезненные ощущения, самостоятельное освобождение человека может оказаться затруднительным;
• от 50 – 100 мА воздействие электрического тока затрагивает сердце, поэтому становится опасным для жизни;
• от 100 – 200 мА поражение электрической энергией может нанести летальный урон организму.

Вышеприведенные данные справедливы для переменного тока частотой 50 Гц, это обуславливается наличием амплитудных составляющих и пикового значения, как в положительную, так и в отрицательную сторону. При постоянном токе опасное для жизни значение считается от 300 мА и выше.

Более детально о воздействии электрического тока на организм человека было изложено в нашей статье: https://www.asutpp.ru/dejstvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka.html

Подводя итоги

Как видите, токовая составляющая, воздействующая на человека, и определяет, какие ситуации считаются опасными, а какие нет. Но, в то же время, без разности потенциалов электрический ток вообще протекать через человека не будет. Прямой тому пример – выполнение работ под напряжением, когда человек свободно касается проводов, а смертельно опасное электричество его не бьет. Проблема решается изолирующей вставкой между землей и ногами человека, которая разрывает электрическую цепь.

Рис. 4. Работа под напряжением с изолированной вышки

Помимо этого существует целый разряд электроустановок, которые относятся к безопасным за счет питания низким напряжением. Так, потенциально безопасными можно назвать уровни не более 42 В переменного и 100 В постоянного, а все остальные относятся к опасному или высокому напряжению. Но не испытывайте судьбу, лучше перестраховаться и воспользоваться средствами индивидуальной защиты, а в любой непонятной ситуации воздержаться от взаимодействия с электроустановкой, оборванными проводами или корпусом поломанного бытового прибора, включенного в сеть.

Смертельный ток для человека

По мнению опытных электриков, электроток опасен тем, что он невидим. Электричество, воздействующее на человеческий организм, вызывает тяжелые последствия, вплоть до смертельного исхода. Установили, что ток 50-100 мА опасен для жизни, а более 100 мА – смертелен. Речь идет о токах, проходящих через человека. В этой статье разберемся, почему переменный ток опаснее постоянного.

Исход поражения электротоком

Ситуации бывают различными, поэтому исход от удара током наблюдается разнообразный. При получении сильного электрического удара вызываются проблемы с кровообращением и дыханием. Тяжелые случаи характеризуются сердечной фибрилляцией: мышцы сердца хаотично подергиваются. Фактически сердце перестает нормально функционировать, поэтому в такой ситуации требуется скорейшее медицинское вмешательство.

Зачастую поражение электротоком имеет силу до 1000 В. Ожоги возникают, если сила превышает 1 А. Наиболее частая причина – несоблюдение человеком правил техники безопасности. Элемент, по которому проходит электричество, находится вблизи человеческого тела, в результате чего возникает искровой разряд, приводящий к ожогам различной степени. При случайном получении искрового разряда ток, контактирующий с телом, нагревает ткань до 60 градусов Цельсия. Начинает сворачиваться белок, а впоследствии на пораженном участке появляется ожог. Электрические ожоги опасны, так как вылечить их довольно проблематично.

Опасные величины тока

Поражение электричеством бывает разным, на что влияет три фактора:

• Какова частота: постоянный или переменный;
• Сила;
• В каком направлении движется, проходя через тело.

Электроток делят также, в зависимости от того, как он влияет на человеческое здоровье:

• Ощутимый – только раздражает кожу. Безопасная величина – не более 0.6 милиампер;
• Неотпускающий – переменный с периодическими импульсами, из-за которых человек «прилипает» к источнику электричества. Случается, если сила тока превышает 0.025 ампер;
• Фибрилляционный – из-за него вызывается фибрилляция внутренних органов, в первую очередь, сердца. Если сила электричества превышает 0.1 ампер, орган может остановиться.

Необходимо знать! Человеческий организм сопротивляется электричеству. Сила удара зависит от многих факторов: состояние здоровья потерпевшего во время удара, психическое состояние и даже качество обуви. Отталкиваясь от величин электрического сопротивления, выводят показания напряжения тока, опасные для человека.

Отталкиваясь от техники безопасности, опасные следующие показатели напряжения:

• 65 вольт – жилые помещения и общественные здания, которые отапливаются и имеют внутреннюю влажность до 60%;
• 36 вольт – помещения с повышенным уровнем влажности (до 75%). Это подвальные помещения, кухни и так далее;
• 12 вольт – очень влажные пространства (100%): бассейн, баня, прачечная, котельная и так далее.

Обратите внимание! Частота электротока также играет роль. Опасным для человека считается значение от 50 до 60 герц.

Опасность переменного и постоянного тока

Известно, что электроток бывает постоянный и переменный, но не каждый житель понимает между ними разницу и знает, какой оказывает более серьезное воздействие на организм. На вопрос, какой ток опаснее, специалисты отвечают – переменный.

Объясняется это тем, что постоянный электроток должен быть в три раза мощнее переменного, чтобы быть смертельно опасным для человеческого здоровья. Переменный – более быстрый и сильный, что больше сказывается на нервных окончаниях и мышечной ткани (в первую очередь, сердечной). Электрическое сопротивление людей покрывает мощность постоянного тока (силой не выше 50 милиампер). В случае с переменным электротоком граница опускается до 10 милиампер. Если электрическое напряжение достигает 500 вольт, то оба вида тока оказывают одинаковый вред. Если показатель повышается, более опасный в такой ситуации постоянный электроток.

Биологическое действие электричества напрямую зависит от того, с какой интенсивностью организм ему подвергается, а это важный фактор, из-за которого возникает фибрилляция желудочков сердца. Смертельный электрический ток для человека – длительное прикосновение к электропроводникам с силой 0.25-80 мА. При этом вызываются судороги дыхательных мышц и как следствие – острая асфиксия.

Электричество распространяется по организму лишь в том случае, если есть точка входа и выхода тока. То есть одновременно нужно прикоснуться к двум электродам. Речь идет о двуполюсном включении или соприкосновении с одним электродом. Если часть тела человека заземлена, то такое включение называют однополюсным. Бывает и частичное включение, при котором изолированный от земли человек прикасается к разноименным полюсам. В таком случае он пройдет через включенный отрезок руки, а это, как правило, не опасный ток. Если имеет место высокое напряжение, то электротоком может поразить, даже если нет прямого контакта с проводником: то есть на расстоянии, посредством дугового контакта, который возникает, если к нему приблизиться. Ионизация воздуха является причиной того, что человек контактирует с установками или проводами, по которым проходит электроэнергия. Ток электричества опасный для человека особенно в сырую погоду, так как электропроводимость воздуха повышена. В случае со сверхвысоким напряжением величина электрической дуги достигает длины в 35 см.

Электрический ток опасен для человеческого организма, поэтому нужно соблюдать элементарные требования техники безопасности. Сам он бывает постоянным и переменным, каждый по-своему воздействует на человека. Безопасная работа с электроустановками – соблюдение всех правил и использование средств защиты.

Видео

Степени опасности тока для человека

Электричество дало человеку много того, без чего нынешний мир не казался бы нормальным. Однако ток также может навредить, причем с летальным исходом. Подробнее о том, какой ток опаснее и какое напряжение может выдержать человек — читайте в статье.

Принцип воздействия тока

И прежде всего нужно рассмотреть то, как опасные для человека токи воздействуют на него. Если сравнивать его с другими опасными явлениями, то основную разницу составит тот факт, что у него ни цвета, ни запаха. Любой ток фактически невидим для человека и это совершенно не означает, что его соприкосновение с телом безопасно. В основном оказывается воздействие следующего типа:

1. Термическое. Оно выражается в ожогах по всему телу, а также сильному нагреву сосудов и нервных окончаний.
2. Электролитическое. Это воздействие причина разложения крови и прочих жидкостей в организме. Оно происходит посредством электролиза, что также затрагивает физико-химическую составляющую жидкости в организме. Если же говорить проще, то кровь загустевает, заряд белков изменяется и в организме начинает парообразование.
3. Биологическое. Причина всех судорог и сокращений, так как действие электротока закономерно сопровождается раздражением всех органов.

Теперь, когда есть основы, можно перейти к величинам, опасным для жизни человека.

Опасное напряжение

В первую очередь отметим, что думать о наличии опасного и неопасного электрического тока ошибочно — любое воздействие негативно, отличается лишь степень вреда. Причина, по которой один человек пострадает меньше, а другой больше, обусловлена внутренним сопротивлением. Оно же зависит от толщины кожи, уровня влажности помещения, в котором произошло соприкосновение, и тела человека, а также путь тока.

И этому нужно уделить отдельное внимание, потому что самое опасное протекание тока для жизни человека либо через ногу и голову, либо через руку и голову. Это объясняется тем, что ток проходит через сердце, мозг и легкие. И если напряжение постоянного или переменного тока при этом большое, то в худших случаях это вызывает остановку сердца или органов дыхания.

Установлено, что постоянный ток для человека чуть безопаснее переменного, если все происходит в рамках сетей до 500 В. И стоит напряжению начать расти, вместе с ним растет опасность для человека.

Однако это не все, потому что важно также учитывать частоту сети. Если взять для рассмотрения 500 Гц, то несколько безопаснее, чем промышленные 50 Гц. Обусловлено это тем, что с повышением частоты постепенно проявляется Skin Effect, суть которого заключается в прохождении тока по поверхности проводника, благодаря чему внутренние органы не затрагиваются.

Финальное же значение опасности тока для человека представляет собой время. Если продолжительно находится под постоянным током или переменным, то урон будет выше, чем кратковременный удар им. И, хотя здесь также нужно учитывать силу тока, чтобы дать однозначный ответ, но чем меньше времени под воздействием, тем лучше.

Дополнительные воздействия

Помимо прочего, нужно также учитывать другие воздействия, которые создает постоянный и переменный ток, проходя через тело человека. К таковым относят:

1. Электрический удар. Он провоцирует возбуждение всех тканей, что приводит к судорогам и их последствиям. В числе таковых могут быть потеря сознание, нарушение дыхания или работы сердца, а также летальный исход.
2. Электрическая травма. Это повреждения, что наносятся телу напрямую. Существует две разновидности оных:
   • Электрический ожог. Он делится на токовый, что представляет собой прохождение тока через все тело, а также дуговой, появление которого происходит между проводником и человеком. Его можно отчетливо определить по той дуге, что появляется при контакте. И он также в несколько раз опаснее токового, так как его температура может в несколько раз выше.
   • Металлизация кожи. Явление, что означает при попадании частиц металла в кожу. Следствием этого становится повышение проводимости и большая травмоопасность.

Помнить стоит также об электрических метках, что представляют собой места, куда ток вошел и откуда он вышел.

Какой ток опаснее: постоянный или переменный

Когда разобраны основы, нужно определить какой ток для жизни опаснее постоянный или переменный. Ответ на этот вопрос прост — переменный ток опаснее постоянного. И вот почему:

• одинаковый эффект обоих типов тока может быть только в том случае, когда мощность постоянного превысит переменный в 4 раза;
• причиной летального исхода становится фибрилляция желудочков, риск получений которой значительно выше, когда на организм воздействует переменный ток;
• существует правило: если частота меньше, то сопротивление выше, однако для переменного, минимальное значение частоты которого почти что всегда достигает 50 Гц, сопротивление низкое.

Избежать же подобного воздействия можно не только с помощью техники безопасности, но и соблюдение пуэ — правил устройства электроустановок.

Обоснованность опасности

Ранее мы затронули вкратце то, почему постоянный и переменный ток опасен для человека. Пришло время разобрать все факторы подробнее. Существует четыре фактора:

1. Сила тока и напряжение. Сила тока измеряется в миллиамперах (мА). Так, для переменного достаточно значение от 10 до 15 мА под «стандартным» напряжением в 120 В, а для постоянного порядка 50-80 с напряжением в U=42 B, чтобы нанести вред человеку. Однако не стоит думать, что постоянный поэтому становится безопаснее, потому что при тех же 500 В оба в наносимом ущербе становятся равны.
2. Продолжительность. Всем очевидно, что чем дольше находится под ударом тока, тем хуже. Однако не каждый знает почему это так. Долгое нахождение под воздействием тока разрушает эпидермис и, как следствие, снижает сопротивление тела, что автоматически «увеличивает» силу тока.
3. Частота. она представляет собой значение колебаний полюсов сети, которое в странах СНГ достигает 50 Гц. Однако к постоянному току эта единица измерения отношения не имеет, так как в его случае электроны движутся в одном направлении. Уже рассмотренный Skin Effect достигается при частоте, что выше 20 кГЦ, и это было доказано Николой Теслой опытным путем.
4. Сопротивление. Понимание того, как это устроено, не требует особых знаний. Стоит запомнить только то, что повышение сопротивления связано с меньшей силой тока, и наоборот. Если на теле есть сухие и огрубевшие участки кожи, то они могут выступить в качестве диэлектрика, что установит значение сопротивления тела от 40000 до 100000 Ом.
   • высокая температура тела;
   • поврежденный эпидермис;
   • высокая влажность окружения.

Потоотделение также снижает сопротивление тела, потому что представляет собой влажность и повышенную температуру.

Теперь мы не только знаем какие значения не безопасны для людей, но и почему это так.

Последствия удара током

И хотя любой опасный ток в большинстве случаев для человека будет опасен, последствия его воздействия имеют ряд различий. Это зависит от той системы организма, на которую пришелся основной урон:

1. Нервная. В этом случае может быть потеря сознания или памяти, в особых случаях навсегда. Если было оказано воздействие на нервы, то может произойти нарушение чувствительности или двигательной активности как таковой. Существует также прецеденты, когда появляются патологические рефлексы и постепенное исчезновение физиологических.
   В случаях воздействия высокого напряжения, происходит расстройство ЦНС и дальнейшее торможение всех центров, отвечающих за дыхательной и сердечной деятельностью.
2. Сердечно-сосудистая. Здесь основу составляет функциональный вред, который представляет собой синусовую аритмию и тахикардию, а также блокады и экстрасистолия. Возможно также внутреннее кровотечение за счет повреждения стенок сосудов.
3. Органы чувств. В основном это шум в ушах или снижение чувствительности конечностей. Может быть также разрыв барабанных перепонок и глухота. При повреждении глаз есть вероятность возникновения кератита, хориоидита и катаракты.
4. Долгосрочный вред. Удар током не всегда проходит бесследно даже после устранения вреда, наступившего сразу. Так, у человека в дальнейшем может возникнуть невриты или трофические язвы. В рамках сердечно-сосудистой системы происходят нарушения в проводимости импульсов. Ожоги, причиной которых стал электрический удар, заживают, однако в редких случаях развивают деформацию опорно-двигательного аппарата. Последующее воздействие тока способно спровоцировать артериосклероз или вегетативные изменения.

Опасность составляет также и то, что полностью вылечить человека после такого можно не всегда. В особых случаях тяжело даже нивелировать пассивные боли, которые испытывает человек.

Избежать вреда от тока намного проще, чем может показаться. Использовать устройства, что соблюдают ПЭУ, а также не трогать электроприборы мокрыми руками — базовые требования безопасности — позволят значительно снизить вероятность удара.

Поражение электрическим током. Что такое электротравма, электрометка. Помощь при ударе током, последствия и защита от поражения током

Сайт предоставляет справочную информацию. Адекватная диагностика и лечение болезни возможны под наблюдением добросовестного врача. У любых препаратов есть противопоказания. Необходима консультация специалиста, а также подробное изучение инструкции!

• Первое упоминание о смерти от электрического тока зарегистрировано в 1879 году во Франции, г. Лион, погиб плотник от генератора переменного тока.
• В развитых странах частота случаев удара электротоком в среднем около 2-3 случаев на сто тысяч населения.
• Наиболее часто от поражения тока страдают молодые люди трудоспособного возраста.
• Смертность мужчин от электротравм в 4 раза выше, чем у женщин.

Воздействие электротока на организм человека

• Тепловое воздействие: электрическая энергия, встречая сопротивление с тканями организма, переходит в тепловую энергию и вызывает электрические ожоги. Главным образом ожоги возникают в месте входа и выхода тока, то есть в местах наибольшего сопротивления. В результате чего образуются так называемые метки или знаки тока. Тепловая энергия, преобразованная из электрической, на своем пути разрушает и изменяет ткани.
• Электрохимическое воздействие: «склеивание», сгущение клеток крови (тромбоцитов и лейкоцитов), перемещение ионов, изменение зарядов белков, образование пара и газа, придание тканям ячеистый вид и др.
• Биологическое действие: нарушение работы нервной системы, нарушение проводимости сердца, сокращение скелетной мускулатуры сердца и др.

От чего зависит тяжесть и характер электротравмы?

1. Вид, сила и напряжение тока

• Переменный ток более опасен, чем постоянный. При этом низкочастотные токи (около 50-60 Гц), опаснее, высокочастотных. Частота тока используемого в быту 60 Гц. При увеличении частоты ток, он идет по поверхности кожи, вызывая ожоги, но не приводит к летальному исходу.
• Наиболее значима сила и напряжение электротока.

• Ток высокого напряжения (более 1000 вольт) вызывает более тяжелые повреждения. Поражение током высокого напряжение может происходить, даже находясь в шаге от источника тока («вольтова дуга»). Как правило, смертельные исходы возникают именно в результате высоковольтных поражений. Поражения током низкого напряжения в основном бытовые и к счастью процент летальных исходов от поражения током низкого напряжения ниже, чем при высоковольтовых поражениях.

1. Путь прохождения тока по организму

• Путь, который проделывает ток через тело, называется петлей тока. Наиболее опасна полная петля (2 руки – 2 ноги), при этом варианте ток проходит через сердце, вызывая сбои в его работе вплоть до полной его остановки. Так же считаются опасными следующие петли: рука-голова, рука-рука.

1. Длительность действия тока

• Чем продолжительнее контакт с источником тока, тем выражение поражения и выше вероятность смертельного исхода. При действии тока высокого напряжения, из-за резкого сокращения мышц, пострадавший может быть сразу отброшен от источника тока. При более низком напряжении тока, мышечный спазм может вызвать продолжительный захват проводника руками. С увеличением времени воздействия тока падает сопротивление кожи, поэтому следует, как можно раньше прекратить контакт пострадавшего с источником тока.

1. Факторы внешней среды

1. Исход элетротравмы так же во многом зависит от возраста и состояния организма в момент поражения

• Усиливают тяжесть поражения: детский и старческий возраст, утомление, истощение, хронические заболевания, алкогольное опьянение.

Степени поражения электрическим током

Опасность поражения электрическим током или последствия удара током

• Возможны: потеря сознания различной продолжительности и степени, утрата памяти о произошедших событиях (ретроградная амнезия), судороги.
• В легких случаях возможны: слабость, мелькание в глазах, разбитость, головокружения, головная боль.
• Иногда возникают поражения нервов, которые приводят к нарушению двигательной активности в конечностях, нарушению чувствительности и питания тканей. Возможно нарушение терморегуляции, исчезновение физиологических и появлению патологических рефлексов.
• Прохождение электротока через мозг ведет к потере сознания и появлению судорог. В некоторых случаях прохождение тока через мозг может приводить к остановке дыхания, что часто становится причиной гибели при ударе током.
• При действии тока высокого напряжения на организм может развитья глубокое расстройство работы центральной нервной системы с торможением центров отвечающих за дыхание и сердечнососудистую деятельность, приводя к «мнимой смерти», так называемой «электрической летаргии». Это проявляется незаметной дыхательной и сердечной деятельностью. Если реанимационные действия в таких случаях начаты во время, в большинстве случаев они успешны.

• Нарушения со стороны сердечной деятельности в большинстве случаев носит функциональный характер. Нарушения проявляются в виде различных сбоев сердечного ритма (синусовая аритмия, увеличение числа сердечных сокращений – тахикардия, уменьшение числа сердечных сокращений – брадикардия, сердечные блокады, внеочередные сердечные сокращения – экстрасистолия;).
• Прохождение тока через сердце может вызвать нарушение его способности сокращаться как единое целое, вызывая явление фибрилляции, при котором сердечные мышечные волокна сокращаются разрозненно и сердце теряет способность перекачивать кровь, что приравнивается к остановке сердца.
• В некоторых случаях электрический ток может повреждать стенку сосудов, приводя к кровотечениям.

• Прохождение электрического тока через дыхательный центр, находящийся в центральной нервной системе может вызвать торможение или полную остановку дыхательной деятельности. При поражении током высокого напряжения возможны ушибы и разрывы легких.

• Шум в ушах, снижение слуха, расстройство осязания. Возможны разрывы барабанных перепонок, травмы среднего уха с последующей глухотой (в случае воздействия тока высокого напряжения). При воздействии яркого света могут возникать повреждения зрительного аппарата в виде кератита, хориоидита, катаракты.

• Прохождение тока через мышечные волокна приводит к их спазму, что может проявляться судорогами. Значительное сокращение скелетных мышц электрическим током может приводить к переломам позвоночника и длинных трубчатых костей.
• Спазм мышечного слоя сосудов может приводить к повышению артериального давления или развитию инфаркта миокарда из-за спазма коронарных сосудов сердца.

• Основные причины смертельного исхода при электротраме: остановка сердца и остановка дыхания в результате поражения дыхательного центра.

• Действие электротока может вызвать отдаленные осложнения. К таким осложнениям относятся: поражение центральной и периферической нервной системы (воспаление нервов – невриты, трофические язвы, энцефалопатии), сердечнососудистой системы (нарушения сердечного ритма и проводимости нервных импульсов, патологические изменения сердечной мышцы), появление катаракты, нарушение слуха, и др.
• Электрические ожоги могут заживать с развитием деформаций и контрактур опорно-двигательного аппарата.
• Повторные воздействия электротока могут привести к раннему артериосклерозу, облитерирующему эндартерииту и стойким вегетативным изменениям.

Знак поражения электрическим током или электрометка

Электрометка – участки омертвления тканей в местах входа и выхода электрического тока. Возникают вследствие перехода электрической энергии в тепловую.
Форма	Цвет	Характерные признаки	Фото
Округлая или овальная, но может быть и линейной. Часто по краям поврежденной кожи есть валикообразное возвышение, при этом середина метки кажется немного запавшей. Иногда возможно отслоение верхнего слоя кожи в виде пузырей, но без жидкости внутри, в отличие от термических ожогов.	Обычно светлее окружающей ткани – бледно- желтый или серовато-белый.	Полная безболезненность меток, из-за поражения нервных окончаний. Отложение частиц металла проводника на коже (медь – сине-зеленый цвет, железо- коричнеый и т.д.). При воздействии тока низкого напряжения частицы метала расположены на поверхности кожи, а при токе высокого напряжения распространяются вглубь кожи. Волосы в области меток спиралевидно закручиваются, сохраняя свою структуру.
Электроожоги, не всегда ограничиваются метками на коже. Довольно часто возникают повреждения глубжележащих тканей: мышц, сухожилий, костей. Иногда очаги поражения располагаются под внешне здоровой кожей.

Помощь при ударе током

Стоит ли вызывать скорую помощь?

Существуют случаи внезапной смерти через несколько часов после удара током. Исходя из этого любой пострадавший от удара током, должен обязательно быть, доставлен в специализированный стационар, где при необходимости может быть оказана неотложная помощь.

Шаги помощи при ударе электрическим током

1. Прекратить воздействие тока на пострадавшего, соблюдая установленные правила. Разомкнуть электрическую цепь при помощи прерывания цепи или выключателя либо выдернуть вилку из розетки. Удалить от пострадавшего источник тока, используя изолирующие предметы (деревянная палка, стул, одежда, веревка, резиновые перчатки, сухое полотенце и др.). Приближаться к пострадавшему следует в резиновой или в кожаной обуви по сухой поверхности или подложив под ноги резиновый коврик или сухие доски.

1. Определить наличие сознания

• Взять за плечи, встряхнуть (при подозрении на травму позвоночника не делать), громко спросить: Что с вами? Нужна ли помощь?

1. Оценить состояние сердечной и дыхательной деятельности. И в случае необходимости произвести реанимационные мероприятия, согласно алгоритму АВС (закрытый массаж сердца, искусственная вентиляция легких (дыхание рот в рот)).

• Ладонь одной руки кладут на лоб, 2-мя пальцами другой руки поднимают подбородок, выдвигая нижнюю челюсть вперед и вверх, при этом запрокидывают голову назад. (при подозрении на повреждение позвоночника голову не запрокидывают назад)

1. Непрямой массаж сердца ,100 нажатий в минуту на грудную клетку (с амплитудой для взрослых 5-6 см и с полным расправление грудной клетки после каждого нажатия). Для проведения манипуляций пациент должен лежать на ровной твердой поверхности. Точка размещения рук при массаже должна располагаться на грудной клетке между сосками, плечи находится прямо над ладонями, а локти должны быть полностью выпрямлены.
2. Дыхание рот в рот 2 вдоха через каждые 30 нажатий на грудную клетку.

5. Если пострадавший в сознании можно до приезда скорой помощи по необходимости можно дать обезболивающие (анальгин, ибупрофен и др.) и/или успокоительное средство (настойка валерьяны, персен, микстура Бехтерева и др.).

6.Транспортироваться пострадавший должен только в положении лежа и тепло укрытым.

Лечение в больнице

• Все пострадавшие с явлениями шока госпитализируются в отделение реанимации и интенсивной терапии.
• Пострадавших без признаков электрического или ожогового шока с ограниченными электроожогами госпитализируют в палаты хирургического профиля. По показаниям проводят туалет ожоговых ран, перевязки, медикаментозное лечение (сердечные и антиаритмические препараты, витамины, и др.). При необходимости проводятся сложные хирургические вмешательства по восстановлению целостности и функциональной способности поврежденных тканей и органов.
• Пострадавшие без местных поражений, даже при удовлетворительном состоянии, нуждаются в госпитализации в терапевтическое отделение для дальнейшего наблюдения и обследования. Так как известны случаи запоздалых, как со стороны сердечнососудистой системы осложнений (остановка сердца, нарушения сердечного ритма и др.), так и со стороны других систем (нервная, дыхательная и др.).
• Люди, перенесшие электротравму, часто нуждаются длительной реабилитации. Так как действие электротока может вызвать отдаленные осложнения. К таким осложнениям относятся: поражение центральной и периферической нервной системы (воспаление нервов – невриты, трофические язвы, энцефалопатии), сердечнососудистой системы (нарушения сердечного ритма и проводимости нервных импульсов, патологические изменения сердечной мышцы), появление катаракты, нарушение слуха, а так же нарушение функций других органов и систем.

Защита от поражения электрическим током

Лучшая защита от поражения электрическим током, это «голова на плечах». Необходимо чётко знать все требования и правила безопасности при работе с электрическим током, использовать нужные средства индивидуальной защиты и быть крайне внимательным при выполнении любых работ с электроустановками.

Безопасное напряжение для человека по ПУЭ

Какое безопасное напряжение для человека? Наверняка “продвинутые специалисты” после такого вопроса, презрительно усмехнутся.

Действительно, безопасного напряжения, как некой универсальной, фиксированной величины, не существует. В каждом отдельном критическом случае, в зависимости от: сопротивления, силы тока, его частоты и формы, напряжение может быть разным.

Наверное, нужно начать с самого начала. Перечислить три условия, без которых электрического тока быть не может.

Условия существования электрического тока

1. Наличие частиц носителей заряда. Того, что собственно принято называть электрическим током. Обратите внимание, что сознательно использовано безликое понятие “частица”. Как будет понятно чуть позже для этого имеются веские причины.
2. Разница потенциалов. Если более развёрнуто, то электрическое поле, характеризующееся разностью потенциалов между двумя точками, напряжением.
3. Замкнутая цепь. Есть соблазн заменить на “проводник”, но токопроводящее вещество необязательно должно быть проводником, а без отсутствия начала и конца, стока – истока, перемещения заряда не бывает.

Электрическое напряжение

А что мы о нём собственно знаем?

Электрическое напряжение – физическая величина, которая равна работе электрического поля по перемещению единичного заряда из одной точки в другую.

Учебник физики 8 класс.

На мой взгляд, понятнее представлять напряжение, как разность потенциалов. Сток – исток. Плюс – минус.

Носителю заряда потребуется тем больше количества энергии, чем больше препятствий встретится у него на пути.

Яркий пример этому, в полном смысле этого слова, линейный грозовой электрический разряд. Для преодоления сопротивления воздуха, считающегося диэлектриком, требуется разность потенциалов начиная от десятков миллионов Вольт.

Опасно ли напряжение само по себе

Начнём с того, что все мы находимся в поле колоссальной электрической напряжённости Земли примерно 300 кВ. При этом напряжённость на поверхности в среднем 130 В/м.

Ну и как вы после этого себя чувствуете? Да так же, как и прежде т. е. самое по себе электрическое напряжение не может быть опасным или безопасным. Оно лишь одно из условий возникновения и существования электрического тока.

Какой ток опасен для человек

На самом деле само по себе напряжение опасным не является. Опасен ток, проходящий через организм человека. Он зависит не только от потенциала, но и от сопротивления кожных покровов в месте контакта и других факторов:

• сухая обувь, чистые руки и деревянный пол уменьшают опасность поражения;
• приём спиртных напитков перед работой также уменьшает сопротивление и увеличивает поражающую силу высокого напряжения.

Интересно! Несмотря на то, что напряжение на электродах ионизатора воздуха достигает 25 кВ, ток при прикосновении настолько мал, что не ощущается человеком.

При одинаковых условиях переменный ток считается более травмоопасным. Это связано с тем, что опасный ток для человека зависит от вида напряжения — безопасная величина переменного тока, на которую настраивается уставка УЗО, составляет 10 мА, а для постоянного опасное воздействие начинается с 50 мА, которые являются максимальными для работы аппарата электрофореза.

Кроме силы тока, проходящего через организм, степень воздействия зависит от пути его прохождения и продолжительности контакта пострадавшего с токоведущими частями.

И всё же, почему переменный ток опаснее постоянного? Есть несколько факторов, делающих его воздействие более опасным:

• Постоянный ток при протекании через организм вызывает спазм мускулатуры. Это менее опасно, чем сокращение и расслабление мышц под воздействием переменного тока. Поэтому для причинения одинакового вреда здоровью величина постоянного тока и, соответственно, напряжение должны быть в несколько раз выше, чем переменного.
• Электротравмы со смертельным исходом чаще всего происходят от фибрилляции желудочков сердца. Это состояние возникает от воздействия переменного напряжения и может потребовать реанимационных действий и использования дефибриллятора. При воздействии постоянного тока происходит спазм сердечной мышцы, который может пройти после освобождения человека от напряжения.
• Есть широко распространённое мнение, что при попадании под переменное напряжение легче освободиться самостоятельно. Это связано с тем, что при таком воздействии происходит периодическое расслабление мускулатуры. Такая версия была бы правильной, если бы частота в розетке была 1-2 Гц, но при частоте 50Гц сокращения и расслабления происходят 100 раз в секунду и паузы между спазмами настолько короткие, что человек не успевает на них отреагировать.

Проведённые эксперименты подтверждают, что взятый в руку электрод с постоянным напряжением, получается отпустить легче и быстрее.

Как видно из материалов статьи, при одинаковом напряжении травмы при поражении переменным током опаснее, чем постоянным.

Важно! Полностью безопасного напряжения, кроме сверхнизкого, не существует

При работе необходимо соблюдать осторожность и все требования, указанные в ПТБ и ПТЭЭП

Электрический ток

Вот что нам говорили в школе:

Направленное (упорядоченное) движение частиц носителей электрического заряда

Физика. Учебник для 8 класса.

Дальше, собственно о носителях:

Такими частицами могут являться: в металлах – электроны, в электролитах – ионы (катионы и анионы), в газах – ионы и электроны, в вакууме при определённых условиях – электроны, в полупроводниках – электроны и дырки…

Физика. Учебник для 8 класса.

Вероятно, такого объяснения для 18 века было достаточно. Во всяком случае, оно отвечало представлением о природе вещей времён Бенджамина Франклина (“Опыты и наблюдения по электричеству”, 1751 г.).

Бенджамин Франклин поражал современников необыкновенной активностью. Удивляет он своей предприимчивостью и нас далёких потомков хотя стремительный ритм жизни для нас почти стал нормой. Кем он только не работал и какой только деятельности не занимался. Печатник, издатель, сочинитель баллад, журналист, депутат, посол. Руководил почтовой службой, изучал языки, литературу, физику, философию. Открыл первую публичную библиотеку. Даже успел вступить в масонскую ложу. Участвовал в разработке конституции и герба США и много, много ещё чего. Прибавьте к этому, постоянное курсирование между Европой и Америкой, что в те времена занимало довольно длительное время. Про таких на Руси говорят: “Наш пострел, везде поспел”.

Что же изменилось?

Пройдя путь практического применения от лейденской банки (1745 г.), до суперпроцессора Cerebras WSE (2019 г.), успевающего смоделировать процесс ядерной реакции быстрее, чем он заканчивается в действительности, учёные пришли к неутешительному выводу.

Определять чётко, что такое электричество в настоящее время не следует. И если сделать вывод , то сегодня мы чёткого определения понятия электричеству дать не можем.

Профессор, доктор технических наук, Игорь Петрович Копылов 1928-2014.

Влияние электрического тока на организм человека

Чаще всего связывают с сопротивлением человеческого организма при прохождении через него электричества.

Зависит от многих внешних и внутренних факторов. Даже таких неконтролируемых как: эмоциональное состояние, функциональности органов и систем, наконец, оттого, что и сколько вы съели вчера на обед.

Живой пример этому серб Славиш Пайкич или Биба Струйя. Уникальные возможности которого не подаются внятному объяснению. Толи физиология. Толи гены. А быстрее всего, прав был профессор, пользоваться электричеством мы умеем, а вот чёткого определения дать не можем.

Понятно, что просчитать все факторы и их влияние на сопротивление в каждый отдельный момент времени, затруднительно, да и не всегда обязательно.

Если есть нужда, сделать расчёт, например, при выборе УЗО, принято считать, что сопротивление человеческого организма равно 1кОм. Причём вне зависимости от формы и частоты тока.

Биологическое воздействие

Человеческий организм отличается от железяки ещё и тем, что реагирует на электрический ток рефлекторным сокращением мышц.

На этой особенности человеческого организма основан принцип действия современных электрошокеров и немножечко забытой системы активной безопасности “Кактус”.

Опять же, просчитать кто и как отреагирует на высоковольтный импульс в десятки тысяч вольт, невозможно. Кто-то отделается лёгким шоком, а для кого-то, это будет началом конца.

Собственно, всё написанное выше , было нужно для адекватного понимания некоторых правил, требований и рекомендаций, изложенных в сборнике документов именуемым “Правила устройства электроустановок” (ПУЭ).

Чем грозит удар электрическим током

При попадании под электрическое напряжение пострадавший всегда получает шок, а вот его последствия могут быть различными: от судорог пальцев конечностей и их дрожи, от неприятных ощущений нагревания и жжения до остановки дыхания и фибрилляции сердца (бессистемного сокращения) и полной его остановки. В последнем случае кровь перестает перемещаться по сосудам, отчего человек умирает. Кроме того, электрический ток является опасным для человека, поскольку при определенных значениях его силы создается эффект прилипания к оголенным проводам из-за чрезмерного стимулирования электричеством нервных волокон. Одной из причин смерти от удара током может стать механическая травма в результате непроизвольного сокращения мышц. Может наступить потеря зрения из-за воздействия на сетчатку глаза образовавшейся электрической дуги.

Сильнее всего от воздействия электротока страдают кожа на лице, на шее и на ладонях с тыльной стороны.

Обратите внимание! Чрезвычайно восприимчивы к электричеству определенные (акупунктурные) точки на ушах и шее человека – при попадании в них даже слабая сила тока может убить пострадавшего.

Прохождение через тело человека электрического заряда оставляет на нем своеобразные о, которые представляют собой мертвую кожу с желтым налетом, похожую на мозолистые образования.

Электрический ток, проходя через тело, оставляет свои метки

Ожог электрическим током вызывает покраснение кожи в месте соприкосновения с его источником, надуваются пузыри с физиологической жидкостью внутри, участки тела обугливаются и чернеют, иногда в них буквально «вплавляются» куски металла или ткани с одежды. Такие ожоговые травмы лечатся хуже простых термоожогов, не всегда они проявляются сразу – последствия могут стать видны спустя часы, дни или даже месяцы (поэтому все пострадавшие долгое время находятся под присмотром врачей).

Самый опасный ток – это попавший в районы спины, кистей, височной и затылочной частей головы.

Масштабы вреда здоровью от электроудара зависят от направления движения тока внутри тела человека. Как правило, имеется несколько «маршрутов» прохождения заряда. Смертельным путем тока для человека является путь от одной руки, держащейся за оголенный провод, до другой, потому что он идет через легкие, бронхи и сердечную мышцу и вызывает их фибрилляцию. Если пострадавший одной рукой держится за источник, содержащий постоянный ток, а ногами стоит на земле, маршрут называется «рука-ноги», в таком случае электричество нарушает работу почти всех внутренних органов и, конечно, сердечной мышцы. Смертельная также «дорога» электричества через голову к рукам или ногам: если потерпевший задел головой элементы, находящиеся под напряжением. Иногда с людьми случается электротравма от т.н. «шагового напряжения», когда они находятся на земле, принимающей электрический постоянный ток без заземления, он проходит по телу только через ноги, сердце не страдает.

Маршруты, по которым проходит постоянный ток в теле человека

Что такое ПУЭ

Хотя этот сборник нормативных документов, регулярно пополняемых от издания к изданию, и имеет в своём названии слово “Правила”, я бы назвал его “Руководством к действию”.

Если вы не знаете что и как сделать правильно при проведении электромеханических работ, ищите ответ в ПУЭ.

ПУЭ замечательно ещё и тем, что не отбрасывает предыдущий опыт, а только накапливает его. И ещё, “Правила” устраняют ведомственные барьеры. Теперь, строители, энергетики делают не как удобнее и выгодно им, а так, как надо.

Безопасное напряжение для человека по ПУЭ

Защиту при косвенном прикосновении следует выполнять во всех случаях, если напряжение в электроустановке превышает 50 В переменного и 120 В постоянного тока.

В помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках выполнение защиты при косвенном прикосновении может потребоваться при более низких напряжениях, например, 25 В переменного и 60 В постоянного тока или 12 В переменного и 30 В постоянного тока при наличии требований соответствующих глав ПУЭ.

Защита от прямого прикосновения не требуется, если электрооборудование находится в зоне системы уравнивания потенциалов, а наибольшее рабочее напряжение не превышает 25 В переменного или 60 В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности и 6 В переменного или 15 В постоянного тока во всех случаях.

Опасный ток и напряжение для человека

Величина опасного для здоровья и жизни тока зависит, прежде всего, от рода тока — постоянный или переменный:

• Постоянный ток менее опасен, ощущается при 12мА. Взявшись рукой за провод, находящийся под напряжением, его можно самостоятельно отпустить при токе до 25мА, остановка дыхания наступает при 110мА.
• Переменный ток промышленной частоты более опасен. Ощущается при 0,6мА, причиняет боль при 15мА, при 50мА останавливается дыхание, смертельным является ток 90мА.
• Переменный ток высокой частоты. Распространяется по поверхности тела, вызывает ожоги кожи, но не повреждает внутренние органы.

Самым высоким сопротивлением обладает верхний ороговевший слой сухой кожи. При низких напряжениях он составляет 40-100кОм, но при повышении происходит электрический пробой изоляции и сопротивление тела падает до 1кОм.

Оно так же понижается во влажных помещениях, поэтому максимально-допустимое напряжение в парных и саунах составляет 12В.

Понизить сопротивление поверхности тела может так же находящиеся на ней пот, загрязнения и другие факторы, в результате опасным может быть напряжение 50В. Поэтому питание переносных светильников ограничено величиной 36В.

При рассмотрении вопроса, что убивает сила тока или напряжение, необходимо учесть, что статическое электричество, за исключением специальных установок типа «лейденской банки» совершенно безопасно.

В бытовых условиях человек с ним сталкивается при ношении шерстяного свитера или поглаживании кошки. Его величина может достигать 35кВ, но из-за малой величины заряда ощущается как кратковременный укол. Это относится так же к пьезоподжигу в карманных зажигалках.