Действие электрического тока на человека и виды поражений

Проходя через организм, электрический ток вызывает термическое, электролитическое и биологическое действие.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и нервных волокон.

Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов.

Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканой организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения.

Раздражающее действие тока на ткани может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих органов.

Все многообразие действия электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.

Электрические травмы — это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения).

Электрический удар — это возбуждение живых тканей организма проходящим через него электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц.

Различают четыре степени электрических ударов:

I степень — судорожное сокращение мышц без потери сознания;

II степень — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимся дыханием и работой сердца;

III степень — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе);

IV степень — клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.

Клиническая («мнимая») смерть — это переходный процесс от жизни к смерти, на-ступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких. Длительность клинической смерти определяется временем с момента прекращения сердечной деятельности и дыхания до начала гибели клеток коры головного мозга (4−5 мин., а при гибели здорового человека от случайных причин — 7−8 мин.).

Биологическая (истинная) смерть — это необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур. Биологическая смерть наступает по истечении периода клинической смерти.

Таким образом, причинами смерти от электрического тока могут быть прекращение работы сердца, прекращение дыхания и электрический шок.

Остановка сердца или его фибрилляция, то есть хаотические быстрые и разновременные сокращения волокон (фибрилл) сердечной мышцы, при которых сердце перестает работать как насос, в результате чего в организме прекращается кровообращение, может наступить при прямом или рефлекторном действии электрического тока.

Прекращение дыхания как первопричина смерти от электрического тока вызывается непосредственным или рефлекторным воздействием тока на мышцы грудной клетки, участвующие в процессе дыхания (в результате — асфиксия или удушье по причине недостатка кислорода и избытка углекислоты в организме).

Виды поражений электрических травм:

• — электрические ожоги
• — электрометаллизация кожи
• — электрические знаки
• — электрические удары
• — электроофтальмия
• — механические повреждения

Электрические ожоги возникают при термическом действии электрического тока. Наиболее опасными являются ожоги, :возникающие в результате воздействия электрической дуги, так Как ее температура может превышать 3000 °C Электрометаллизация кожи — проникновение в кожу под действием электрического тока мельчайших частиц металла. В результате кожа становится электропроводной, т. е. сопротивление ее резко падает.

Электрические знаки — пятна серого или бледно-желтого цвета, возникающие при плотном контакте с токоведущей частью (пс которой в рабочем состоянии протекает электрический ток). Природа электрических знаков еще недостаточно изучена.

Электроофтальмия — поражение наружных оболочек глаз вследствие воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги.

Электрические удары — общее поражение организма человека, характеризующееся судорожными сокращениями мышц, нарушением нервной и сердечно-сосудистой систем человека. Нередко электрические удары приводят к смертельным исходам.

Механические повреждения (разрывы тканей, переломы) происходят при судорожном сокращении мышц, а также в результате падений при воздействии электрического тока.

Характер поражения электрическим током и его последствия зависят от значения и рода тока, пути его прохождения, длительности воздействия, индивидуальных физиологических особенностей человека и его состояния в момент поражения.

Электрический шок — это тяжелая нервно-рефлекторная реакция организма в ответ на сильное электрическое раздражение, сопровождающаяся опасными расстройствами кровообращения, дыхания, обмена веществ и т. п. Такое состояние может продолжаться от нескольких минут до суток.

В основном значение и род тока определяют характер поражения. В электроустановках до 500 В переменный ток промышленной частоты (50 Гц) более опасен для человека, чем постоянный. Это связано со сложными биологическими процессами, происходящими в клетках организма человека. С увеличением частоты тока опасность поражения уменьшается. При частоте порядка нескольких сотен килогерц электрические удары не наблюдаются. Токи в зависимости от значения по своему воздействию на организм человека делятся на ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.

Ощутимые токи —токи, вызывающие при прохождении через организм ощутимые раздражения. Человек начинает ощущать воздействие переменного тока (50 Гц) при значениях от 0,5 до 1,5 мА и постоянного тока — от 5 до 7 мА. В пределах этих значений наблюдаются легкое дрожание пальцев, покалывание, нагревание кожи (при постоянном токе). Такие токи называют пороговыми ощутимыми токами.

Неотпускающие токи вызывают судорожное сокращение мышц руки. Наименьшее значение тока, при котором человек не может самостоятельно оторвать руки от токоведущих частей, называется пороговым неотпускающим током. Для переменного тока это значение лежит в пределах от 10 до 15 мА, для постоянного тока — от 50 до 80 мА. При дальнейшем увеличении тока начинается поражение сердечно-сосудистой системы. Затрудняется, а затем останавливается дыхание, изменяется работа сердца.

Фибрилляционные токи вызывают фибрилляцию сердца — трепетание или аритмичное сокращение и расслабление сердечной мышцы. В результате фибрилляции кровь из сердца не поступает в жизненно важные органы и в первую очередь нарушается кровоснабжение мозга. Человеческий мозг, лишенный кровоснабжения, живет в течение 5—8 минут, а затем погибает, поэтому в данном случае очень важно быстро и своевременно оказать первую помощь пострадавшему. Значения фибрилляционных токов колеблются от 80 до 5000 мА.

Задача 7

Помещение с размерами А= 14 м, В= 12 м освещается светильниками типа ОДОР с двумя лампами типа ЛБ 80. Коэффициент запаса К = 1,5; коэффициенты отражения потолка, стен и расчетной плоскости соответственно равным r п = 50%; r с = 30%; r р = 10%. Высота подвеса светильников над расчетной поверхностью h р = 4 м. Методом коэффициента пользования светового потока определить необходимое число светильников, если нормируемая освещенность Ен = 20 лк.

Задача 30

Рассчитать упругие резиновые прокладки под станок. Максимальное число оборотов n = 2400 об/мин, масса станка G1 = 850 кг. Станок смонтирован на плите массой G2 = 700 кг размером 1,2 2,5 м² и крепится к фундаменту. Рабочие напряжение в резине 2 кг/см², размер одной прокладке 10×8 см.

1. Определяется основная частота колебания привода по варианту задания (Приложение 6. А).

(6.5).

где n_о — число оборотов привода, об/мин.

• 2. Выбирается тип виброизолятора, исходя из веса оборудования по заданию и характеристикам.
• 3. Определяется количество аммортизаторов, которое должно быть кратным двум:

(6.6).

где P_м _ общий вес оборудования (механизма), кг.

Р_н _ номинальная нагрузка на один амортизатор выбранного типа, кг (табл. 6.4).

Таблица 6.4 — Основные технические характеристики пружинных вибраторов типа АКСС.

Таблица 6.5 — Основные характеристики эластичных материалов для виброизоляторов.

• 4. Провести проверку на отсутствие резонанса системы с выбранными виброизоляторами, относительно частоты fo, формула (6.5)
• (6.7)

При невыполнении данного условия следует изменить тип и количество виброизоляторов, а затем повторить расчет.

• 5. Начертить схему расстановки виброизоляторов по площадке опоры оборудования равномерно по отношению к центру тяжести, который следует принять в середине площадки.
• 6. Определить величину снижения вибрации в дБ на основной частоте работы привода.

(6.8).

Расчет резиновых амортизаторов выполняется по следующим этапам:

• 1. Выбираем вид материала резины для амортизатора (табл. 6.5).
• 2. Определяем суммарную площадь резиновых амортизаторов

(6.9).

где [у] _ допустимое рабочее напряжение в резине амортизатора, кг/см².

• 3. Принимаем размеры одного амортизатора аЧbЧh в сантиметрах и определяем площадь одного амортизатора S₁ (размер одного амортизатора принимается: длина, а = 10 см, ширина b = 5−8 см; высота H = 3−5 см).
• 4. Определяем количество резиновых амортизаторов, которое должно быть кратно двум (4, 6, 8):

(6.10).

5. Определяем частоту собственных колебаний системы на резиновых амортизаторах:

(6.11).

где Е_д _ динамический модуль упругости резины, кг/см² (табл. 6.5).

• 6. Полученную частоту f_oz оцениваем по условиям резонанса (выражение 6.7). При невыполнении данного условия по резонансу следует изменить материал резины и расчет повторить.
• 7. Определить эффективность применения резинового амортизатора (выражение (6.8)). вибрация ток поражение транспорт
• 8. Произвести сравнение величины снижения вибрации на основной оборотной частоте для пружинного и резинового амортизатора и дать заключение о целесообразности установки наиболее эффективного варианта.