Dopad elektrického proudu na lidské tělo. Prevence úrazu lidí elektrickým proudem. Ochrana před účinky elektrického proudu je tématem vědeckého článku o elektrotechnice, elektronickém inženýrství, informačních technologiích. Přečtěte si text výzkumné práce zdarma v elektronické knihovně CyberLeninka.
Abstrakt vědeckého článku o elektrotechnice, elektronickém inženýrství, informačních technologiích, autorem vědecké práce je Vladimir Vitalijevič Koroljov
Druhy vlivu elektrického proudu na lidské tělo. Charakteristiky úrazu elektrickým proudem. Posouzení nebezpečí úrazu elektrickým proudem pro člověka. Prevence úrazu elektrickým proudem. Hlavní příčiny úrazů elektrickým proudem. Ochrana před úrazem elektrickým proudem. Organizační a technická opatření zajišťující bezpečnost práce v elektrických instalacích.
Podobná témata vědeckých prací z oblasti elektrotechniky, elektronického inženýrství, informačních technologií, autor vědecké práce — Koroljov Vladimir Vitalievich
Matematický model nebezpečných situací v elektrických sítích 0,4 kV
Zajištění bezpečnosti při provozu elektrických zařízení v dílně
Zlepšení ochranného vypnutí v napájecích systémech do 1000 V
Matematický model lidského úrazu elektrickým proudem
Elektrická bezpečnost v sítích nízkého napětí a její hodnocení
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
VLIV ELEKTRICKÉHO PROUDU NA LIDSKÉ TĚLO. PREVENCE PORAZENÍ OSOBY ELEKTRICKÝM PROUDEM. OCHRANA PŘED VLIVEM ELEKTRICKÉHO PROUDU
Druhy vlivu elektrického proudu na lidské tělo. Charakteristiky porážky elektrickým proudem. Posouzení nebezpečí porážky elektrického proudu na člověka. Prevence porážky člověka elektrickým proudem. Hlavní příčiny úrazu elektrickým proudem. Ochrana před účinkem elektrického proudu. Organizační a technická opatření zajišťující bezpečnost práce v elektrických zařízeních.
Text vědecké práce na téma „Vliv elektrického proudu na lidské tělo. Prevence úrazu lidí elektrickým proudem. Ochrana před účinky elektrického proudu“
ÚČINKY ELEKTRICKÉHO PROUDU NA LIDSKÉ TĚLO. PREVENCE ÚRAZU ELEKTRICKÝM PROUDEM. OCHRANA PŘED ÚRAZEM ELEKTRICKÝM PROUDEM
Koroljov Vladimir Vitalijevič, postgraduální student, TvSTU, Ruská federace, Tver E-mail: korolev. [email protected]
VLIV ELEKTRICKÉHO PROUDU NA LIDSKÉ TĚLO.
PREVENCE PORAŽENÍ OSOBY ELEKTRICKÝM PROUDEM.
OCHRANA PŘED VLIVEM ELEKTRICKÉHO PROUDU
postgraduální student, TSTU, Rusko, Tver
Druhy vlivu elektrického proudu na lidské tělo. Charakteristiky úrazu elektrickým proudem. Posouzení nebezpečí úrazu elektrickým proudem pro člověka. Prevence úrazu elektrickým proudem. Hlavní příčiny úrazů elektrickým proudem. Ochrana před úrazem elektrickým proudem. Organizační a technická opatření zajišťující bezpečnost práce v elektrických instalacích.
Druhy vlivu elektrického proudu na lidské tělo. Charakteristiky porážky elektrickým proudem. Posouzení nebezpečí porážky elektrického proudu na člověka. Prevence porážky člověka elektrickým proudem. Hlavní příčiny úrazu elektrickým proudem. Ochrana před účinkem elektrického proudu. Organizační a technická opatření zajišťující bezpečnost práce v elektrických zařízeních.
Klíčová slova: náraz; elektrický proud; porážka; elektrické trauma; ochrana; bezpečnost
Klíčová slova: vliv; elektrický proud; porážka; elektrické traumatismus; ochrana; bezpečnost
V moderní společnosti se široce používají elektrické instalace pro průmyslové i domácí účely. Elektrický proud se za zvláštních podmínek může stát škodlivým faktorem. Prevence úrazů elektrickým proudem, snížení jeho úrovně zajistí zachování lidského zdraví a výkonnosti a přispěje ke zvýšení jeho bezpečnosti. Podrobná studie nebezpečí pomůže určit opatření k jeho odstranění nebo minimalizaci dopadu.
Elektrický proud protékající lidským tělem vyvolává tepelné, elektrolytické, mechanické a biologické účinky [1].
V současné době je samostatně identifikován světelný účinek proudu, který způsobuje poškození očí (elektroftalmie).
Při obsluze a opravách elektrických zařízení a sítí může dojít k přímému kontaktu s vodiči elektrického proudu pod napětím. V tomto případě jsou postiženy vnější a/nebo vnitřní orgány. Proud prochází lidským tělem (vnitřní poškození), což má za následek narušení životně důležitých funkcí (ztráta vědomí, paralýza dýchacích orgánů a fibrilace srdce). Při postižení vnějších orgánů (hlavně kůže) dochází k popáleninám v důsledku průchodu proudů vysokého napětí kůží postiženého – nad 500 V.
Nebezpečí úrazu elektrickým proudem je latentní, protože neexistují žádné vnější známky hrozícího nebezpečí, které by člověk mohl předem rozpoznat pomocí svých smyslů.
Ve většině případů je člověk připojen k elektrickému obvodu „elektrická instalace-člověk-zem“ rukama (proudová cesta „ruka-ruka“) nebo rukou a nohama (proudová cesta „ruka-nohy“). Proud procházející touto cestou vede k vážnému poškození centrálního nervového systému a životně důležitých orgánů, jako je srdce a plíce. Cesta „pravá ruka-nohy“ je nebezpečnější než cesta „levá ruka-nohy“, protože většina proudu vstupuje do srdce podél jeho podélné osy. Počet zranění na cestě „pravá ruka-nohy“ je téměř dvojnásobný, tj.
To lze vysvětlit skutečností, že pravá ruka je pro většinu lidí dominantní rukou.
Charakteristickým znakem úrazu elektrickým proudem je závažnost následků úrazů elektrickým proudem. Navzdory malému podílu úrazů elektrickým proudem na celkovém počtu nehod tvoří smrtelné následky asi 20 % všech úrazů elektrickým proudem. Nejnebezpečnějšími a nejtěžšími úrazy elektrickým proudem jsou úrazy elektrickým proudem (4. stupně), které vznikají v důsledku biologického účinku proudu. Úraz elektrickým proudem 4. stupně způsobuje klinickou smrt, která, pokud není včas poskytnuta první pomoc nebo není oběti poskytnuta žádná pomoc, může vést k fyzické smrti. Dočasná ztráta pracovní schopnosti v důsledku úrazu elektrickým proudem je obvykle dlouhodobá.
Kromě toho může proud způsobit intenzivní svalové křeče. V důsledku toho dochází k tzv. „připoutání“ osoby k živým částem. Oběť je vystavena neuvolňujícímu se proudu [1]. Neuvolňující se proud je nejnižší hodnota proudu, při které osoba ztrácí schopnost samostatně a dobrovolně se osvobodit od kontaktu s živými částmi, a proto je při dlouhodobém vystavení proudu vystavena smrtelnému nebezpečí. Pro střídavý proud 50 Hz je hodnota neuvolňujícího se proudu 8 mA a pro stejnosměrný proud 16 mA.
Střídavý proud je 4.5krát nebezpečnější než stejnosměrný proud stejného napětí. Rozšířené používání střídavého proudu způsobuje větší počet zranění (včetně smrtelných) ve srovnání s vystavením stejnosměrnému proudu.
Většina odborníků odhaduje smrtelný proud na 100 mA nebo více, ale výzkum z posledních let ukazuje, že prahová hodnota pro smrtelný proud může být 3.4krát nižší.
Nebezpečí vystavení člověka elektrickému proudu lze posoudit třemi reakcemi těla na zvýšení proudu: pocitem,
svalové křeče (neuvolňující se u střídavého proudu a bolestivý účinek u stejnosměrného proudu) a fibrilace srdce.
Při průtoku proudu o síle několika desetin ampéru existuje riziko narušení srdeční činnosti. Může dojít k neuspořádané, nekoordinované (fibrilační) kontrakci jednotlivých vláken srdečního svalu. Proces srdeční fibrilace je nevratný a proud, který ji způsobuje, je smrtelný. Nebezpečí fibrilace nastává při průtoku proudu oblastí hrudníku. Pokud proud prochází cestou „od nohy k noze“, takové nebezpečí prakticky chybí.
Existují různé způsoby, jak zabránit úrazu člověka elektrickým proudem.
Údržba stávajících elektrických instalací, provádění provozních spínání, provádění oprav, instalačních, seřizovacích prací a následných zkoušek musí být elektricky bezpečné. V souladu s GOST R 12.1.009-2009 SSBT „Systém norem bezpečnosti práce. Elektrická bezpečnost. Pojmy a definice“ je elektrická bezpečnost systémem organizačních a technických opatření a prostředků, které zajišťují ochranu osob před škodlivými a nebezpečnými účinky elektrického proudu, elektrického oblouku, elektromagnetického pole a statické elektřiny [2].
Rozsah a obsah organizačních a technických opatření (POT RM-016-2001 „Meziodvětvová pravidla ochrany práce (bezpečnostní pravidla) při provozu elektrických instalací“), jakož i nezbytné technické prostředky, se stanoví na základě provozního napětí elektrické instalace, okolního výrobního prostředí a kategorie práce [3]. Podle napětí se elektrické instalace a sítě dělí do 2 skupin: s napětím do 1000 V a nad 1000 V. Někdy se rozlišuje skupina elektrických instalací s nízkým napětím – do 50 V. Tato klasifikace určuje rozdíl v souboru opatření a prostředků zajišťujících bezpečnost obslužného personálu.
Požadavky na elektrická zařízení závisí do značné míry na prostorách, ve kterých se používají. S ohledem na nebezpečí úrazu elektrickým proudem pro osoby se rozlišuje mezi výrobními prostory se zvýšeným nebezpečím, obzvláště nebezpečnými a bez zvýšeného nebezpečí [4].
Za prostory se zvýšeným nebezpečím se považují takové prostory, ve kterých relativní vlhkost trvale přesahuje 75 % nebo se v nich nacházejí vodivé podlahy, vodivý prach, nebo teplota vzduchu trvale přesahuje +30 °C, nebo jsou instalovány velké uzemněné kovové konstrukce a je možné, aby se osoba současně dotýkala kovových konstrukcí budov připojených k zemi, technologických zařízení, mechanismů atd. na jedné straně a kovových krytů elektrických zařízení na straně druhé. Mezi takové prostory patří kovárny, mechanické, truhlářské dílny, nevytápěné sklady atd. Napětí elektrického nářadí a přenosných elektrických lamp používaných v prostorách se zvýšeným nebezpečím nesmí překročit 50 V.
Obzvláště nebezpečné jsou prostory s vysokou vlhkostí (za výrobních podmínek se relativní vlhkost v nich blíží 100 %) nebo chemicky aktivním prostředím, které neustále nebo dlouhodobě ničí izolaci a části vedoucí proud, a také prostory, ve kterých je možné současné působení dvou faktorů určujících známky zvýšeného nebezpečí výrobních prostor. Mezi obzvláště nebezpečné prostory patří impregnační, galvanické, plynotvorné provozy, sprchy, prádelny atd. V nich je povoleno pracovat s elektrickým nářadím o napětí nejvýše 50 V s povinným použitím osobních ochranných prostředků (dielektrické rukavice, dielektrické rohože, nářadí s izolovanými rukojeťmi).
V prostorách bez zvýšeného nebezpečí chybí uvedené faktory charakteristické pro první dvě kategorie prostor. Jedná se o kancelářské a technické prostory, vytápěné sklady atd. [4].
Podle Pravidel pro technický provoz elektrických instalací spotřebitelů [5] mohou obsluhovat elektrické instalace pracovníci mladší 18 let, kteří prošli lékařskou prohlídkou. Všichni musí mít dobré znalosti o zařízení, schématech zapojení, vlastnostech obsluhovaných zařízení, vedení a dovedně uplatňovat bezpečnostní pravidla, mít jasnou představu o možných nebezpečích, být schopni poskytnout první pomoc postiženému, provádět resuscitační úkony: umělé dýchání a nepřímou masáž srdce. Úroveň požadovaných znalostí je určena přidělenou kvalifikační skupinou pro elektrickou bezpečnost. Čím vyšší je kvalifikační skupina, tím vyšší jsou požadavky na pracovníka, jeho teoretické a praktické školení [5]. Přítomnost kvalifikační skupiny je potvrzena zvláštním osvědčením, které je vydáno po školení a složení zkoušky kvalifikační komise.
Účinnost vyvinutých opatření elektrické bezpečnosti významně závisí na tom, jak správně jsou odhaleny příčiny nehod. Analýza úrazů elektrickým proudem je proto jednou z hlavních oblastí, které přispívají ke zlepšení elektrické bezpečnosti.
Hlavní příčinou úrazů elektrickým proudem je kontakt s živými částmi elektrických instalací (80–90 % případů). Mnoho úrazů elektrickým proudem se uděluje při práci bez odpojení napětí.
Jiné důvody □ chybné napájení napětí a nesprávné odpojení elektrických instalací; dotyk nevedoucích částí elektrických instalací, které jsou pod napětím; zkraty na tělese elektrických instalací v důsledku zhoršení izolace (10.20 % případů).
Většina úrazů elektrickým proudem se vyskytuje v elektrických instalacích s napětím nad 1000 V u elektrikářů s malou pracovní praxí – do 5 let (primární nedbalost), a u zkušených pracovníků, jejichž pracovní zkušenosti jsou více než 15 let (sekundární nedbalost způsobená ignorováním bezpečnostních požadavků).
Je nutné pamatovat na opatření na ochranu před vystavením elektrickému proudu.
Následují opatření a metody k zajištění elektrické bezpečnosti: použití bezpečného napětí (do 50 V pro střídavý proud a 120 V pro stejnosměrný proud); kontrola izolace elektrických vodičů a odporu uzemňovacího zařízení; eliminace náhodného kontaktu s živými částmi (umístění živých částí elektrických instalací na nepřístupných místech a ve výškách); instalace ochranného uzemnění a uzemnění nulového vodiče; používání osobních ochranných prostředků; dodržování organizačních a technických opatření k zajištění bezpečnosti práce v elektrických instalacích.
Organizační opatření zahrnují: formalizaci práce pracovním povolením, příkazem nebo seznamem prací v pořadí aktuálního provozu; přijetí do práce; dohled během práce; formalizaci přestávky v práci, přeložení na jiné pracoviště, ukončení práce [3]. Větší pozornost by měla být věnována otázkám školení pracovníků a vedoucích pracovníků v oblasti požadavků na elektrickou bezpečnost, metod poskytování první pomoci a sledování získaných znalostí.
Technická opatření zahrnují: odpojení elektrické instalace; přijetí opatření k zabránění dodávky napětí; zavěšení zákazových značek na ruční pohony a dálkové ovladače spínacích zařízení, předepisovacích a výstražných značek a značky „Uzemněno“; kontrolu absence napětí; instalaci uzemnění; oplocení pracovních prostor a živých částí, které zůstávají pod napětím [3].
Proto je nutné dodržovat všechna výše uvedená opatření k zajištění bezpečnosti práce v elektrických instalacích. Nezanedbávejte požadavky bezpečnostních předpisů. Pro účinnější prevenci úrazů elektrickým proudem je nezbytný vědomý přístup k otázkám elektrické bezpečnosti založený na pochopení všech aspektů úrazu elektrickým proudem. Posouzení rizika úrazu elektrickým proudem na základě analýzy úrazů elektrickým proudem v různých odvětvích přispěje k vývoji specifických opatření elektrické bezpečnosti pro různé kategorie výrobního personálu a obyvatelstva.
1. Bezpečnost života. Ochrana práce: učebnice pro vysoké školy / A.V. Frolov, T.N. Bakaeva; pod obecnou redakcí A.V. Frolova, 2. vydání, doplněno a přepracováno. Rostov n/D.: Phoenix, 2008. – 750 s.
2. GOST R 12.1.009-2009 SSBT „Systém norem bezpečnosti práce. Elektrická bezpečnost. Termíny a definice“. [Elektronický zdroj] — Způsob přístupu. — URL: http://protect.gost.ru (datum přístupu 20.11.2013).
3. Mezioborová pravidla ochrany práce (bezpečnostní pravidla) při provozu elektrických instalací (se změnami a doplněními). Moskva: ENAS, 2008. — 192 s.
4. Pravidla pro elektrické instalace. 7. a 6. vydání. Petrohrad: DEAN, 2011. — 1168 s.
5. Pravidla pro technický provoz elektrických instalací spotřebitelů. Moskva: NC ENAS, 2006. – 304 s.
Proud je na rozdíl od jiných nebezpečných médií bezbarvý, bez zápachu a neviditelný.
Elektrický proud má na lidské tělo následující typy účinků: tepelné, elektrolytické, biologické. Podívejme se na každý z těchto dopadů podrobněji.
Tepelný efekt spočívá v popálení oblastí těla, zahřívání cév a nervových zakončení. Tento typ akce se také nazývá tepelný. Protože tepelná energie získaná z elektrické energie vytváří popáleniny.
Elektrolytická expozice vede k rozkladu krve a dalších tekutin v těle prostřednictvím procesu elektrolýzy, což způsobuje poruchy ve fyzikálně-chemickém složení těchto tekutin. Podstata poškození spočívá na molekulární úrovni – zahušťování krve, změny v náboji bílkovin, tvorba páry a plynů v těle.
Biologický účinek elektrického proudu na tělo je doprovázen podrážděním a excitací orgánů. To způsobuje křeče a kontrakce.
V případě srdce a plic může být tento účinek smrtelný v důsledku zástavy dýchání a srdečních funkcí.
Biologické účinky způsobují mechanické poškození lidských orgánů a kloubů. Mechanické poškození může způsobit i pád osoby z výšky vlivem elektrického proudu.
Nebezpečný, bezpečný a smrtící proud pro člověka
Jakékoli množství proudu nelze považovat za bezpečné pro člověka. Existuje pouze více či méně nebezpečné množství elektrického proudu. Každý člověk má vnitřní odpor, jehož hodnotu ovlivňuje mnoho faktorů (tloušťka kůže, vlhkost místnosti a lidského těla, dráha toku proudu).
Nejnebezpečnější cesta toku proudu je směr noha-hlava, paže-hlava, protože v tomto případě cesta prochází srdcem, mozkem a dýchacími orgány. Velké množství proudu může způsobit zástavu srdce a dýchání. Tyto důvody jsou nejpravděpodobnějšími příčinami smrti při protékání elektrického proudu.
Předpokládá se, že stejnosměrný proud je bezpečnější než střídavý proud v sítích do 500V. Nad 500 voltů se zvyšuje nebezpečí stejnosměrného proudu.
Frekvence sítě ovlivňuje závažnost úrazu elektrickým proudem. Průmyslová frekvence 50 Hz je nebezpečnější než frekvence 500 Hz. Při vysokých frekvencích je pozorován tzv. „efekt kůže“, kdy proud neprochází celým vodičem, ale pouze po jeho povrchu. To znamená, že vnitřní orgány nejsou přímo ovlivněny.
Stupeň nebezpečí vystavení osobě proudu je také ovlivněn dobou, po kterou je osoba proudu vystavena. Zde je vztah lineární – čím déle, tím více destrukce a nepříznivých následků.
Zde jsou prahové hodnoty střídavého a stejnosměrného proudu a možné reakce těla na tyto účinky:
Když proud prochází lidským tělem, může způsobit zranění elektrickým proudem nebo šoky.
Elektrický šok zahrnuje proud stimulující tkáně těla, což způsobuje jejich kontrakci a křeče. Existují 4 skupiny elektrických šoků: křeče, křeče se ztrátou vědomí, ztráta vědomí s poruchou dýchání a srdeční funkce, klinická smrt.
Při úrazu elektrickým proudem způsobuje proud přímé poškození lidských tkání a orgánů. Mohou zahrnovat elektrické popáleniny, metalizaci kůže, elektrické stopy a mechanické poškození.
Elektrické popáleniny mohou být elektrické nebo obloukové. Účinek elektrického popálení je spojen s průchodem proudu lidským tělem. Mezi osobou a vysokonapěťovým elektrickým vodičem dochází k popálení obloukem v důsledku vzniku oblouku mezi nimi. Teplota oblouku může dosáhnout tisíců stupňů Celsia. Takové popálení je mnohem nebezpečnější a může být navíc doprovázeno požárem oděvu oběti.
K metalizaci kůže dochází, když se částice kovu dostanou do kůže vlivem proudu, a zvýší se vodivost kůže, což zvyšuje riziko poranění.
Elektrické značky jsou místa, kterými proud vstupuje a vystupuje do lidského těla. Nejčastěji se vyskytuje na nohou a pažích.
V každém případě byste se měli snažit vyvarovat dotyku živých částí vodivými předměty (rybaření pod elektrickým vedením, přenášení žebříku v blízkosti napěťových tyčí), nepoužívat dráty a kabely s oslabenou izolací a dodržovat bezpečnostní pravidla při pobytu a práci v elektroinstalacích. Dbejte na zdraví své a své rodiny.
