Напряжения и токи опасные для человека: Какой ток опасный для человека – постоянный или переменный, и почему?

Электрический ток

Еще в 18 веке было доказано, что электрический ток способен оказывать сильное негативное влияние на человеческий организм. Но только спустя около века были сделаны первые описания электротравм, получаемых от воздействия постоянного тока (1863 г.) и переменного (1882 г.).

Что такое электротравма и электротравматизм?

Электротравма – повреждение человеческого организма электрическим током (электрической дугой).

Явление электротравматизма объясняется последовательностью следующих особенностей: в организме человека, случайно оказавшегося под воздействием напряжения, возникает защитная реакция. Иными словами, противостояние электрическому току начинает происходить в момент его непосредственного протекания через наше тело. В таких ситуациях происходит непросто сильное воздействие токов на организм человека, но и нарушение кровообращения, дыхания, сердечно-сосудистой и нервной системы и т. п.

Электротравму предугадать нелегко, поскольку ее получение происходит не только при непосредственном контакте с токоведущими элементами, но и при взаимодействии с электрической дугой и шаговым напряжением.

Электротравматизм хоть и случается реже других видов производственных травм, но при этом находится на первых местах среди тех повреждений, которые оцениваются тяжелыми и приводящими к летальному исходу. Наибольший процент травм, вызванных влиянием электрического тока, происходит в процессе работы на электрических установках высокого напряжения (до 1000 В). Главной причиной электротравм служит частое использование именно таких типов электрических установок, а также недостаточная квалификация работников. Безусловно, существуют агрегаты с более высоким показателем напряжения (свыше 1000 В), но, как ни странно, в их эксплуатации поражения током редки. Такая закономерность объясняется высоким профессионализмом и компетентностью обслуживающего высоковольтные установки персонала.

Самыми распространенными причинами поражения током являются:

• прямой телесный контакт с неизолированными токоведущими частями;
• прикосновение к деталям электрического оборудования, изготовленным из металла;
• прикосновение к неметаллическим элементам, находящимся под сильным напряжением;
• взаимодействие с током шагового напряжения или с электрической дугой.

Классификация поражений электрическим током

Воздействие электрического тока при протекании через человеческий организм бывает термическим, электролитическим и биологическим.

• Термическое воздействие – сильный нагрев тканей, что нередко сопровождается ожогами.
• Электролитическое воздействие – разложение органических жидкостей, к которым относится и кровь.
• Биологическое воздействие – нарушение биоэлектрических процессов, раздражение и возбуждение живых тканей, частое и беспорядочное сокращение мышц.

Поражения электротоком делятся на два основных вида:

• Электротравмы – локальные поражения тканей или органов (ожоги, знаки, электрометаллизация).
• Электрический ожог – итог сильного нагрева током (свыше одного ампера) тканей человека. Ожог, поражающий только кожный покров, называется поверхностным; повреждающий глубокие ткани тела является внутренним. Также электрические ожоги делятся по принципу возникновения: контактные, дуговые, смешанные.
• Электрический знак внешне выглядит как серое или бледно-желтое пятно, напоминающее мозоль. Возникает данная травма в области контакта с токоведущим элементом. В основном, знаки не сопровождаются сильной болью и по прошествии небольшого количества времени сходят.
• Электрометаллизация – явление, при котором кожа человека пропитывается металлическими микрочастицами. Это происходит в момент, когда металл под влиянием тока испаряется и разбрызгивается. Пораженная кожа приобретает цвет, соответствующий проникшим соединениям металла, и становится шероховатой. Процесс электрометаллизации не опасен, а эффект после него по истечении некоторого времени пропадает аналогично электрическим знакам. Куда более серьезные последствия имеет металлизация органов зрения.

Помимо ожогов, знаков и электрометаллизации в число электротравм также входит электроофтальмия и различные механические повреждения. Последние являются итогом непроизвольных сокращений мышц в момент протекания тока. К ним относятся сильные разрывы кожного покрова, кровеносных сосудов, нервов, а также вывихи и переломы. Электроофтальмия – явление, представляющее собой сильное воспаление глазных яблок после воздействия УФ-лучей электрической дуги.

• Электрический удар выражается в форме сильного возбуждения живых тканей после воздействия на них электрического тока. Как правило, данное явление сопровождается беспорядочным судорожным сокращением мышц. Исход электроударов бывает разным, на основе чего они и делятся на пять видов:
• без потери сознания;
• с потерей сознания, сопровождающееся нарушением функционирования сердца и дыхания;
• с потерей сознания, но без сбоев в работе сердечно-сосудистой системы и без нарушения дыхания;
• клиническая смерть;
• электрический шок.

Два последних вида стоит рассмотреть более подробно.

Клиническая смерть иначе называется также «мнимой» смертью, характеризующаяся длительностью в 6-8 минут. Данное явление считается переходным состоянием от жизни к смерти, которое сопровождается прекращением работы сердца и приостановлением дыхания. По прошествии вышеуказанного периода времени начинается необратимый процесс гибели клеток коры головного мозга, что заканчивается биологической смертью. 

Распознать мнимую смерть можно по следующим признакам:

• фибрилляция сердца (т. е. разрозненное сокращение его мышечных волокон, сопровождающееся нарушением синхронной деятельности и насосной функции) или его полная остановка;
• отсутствие пульса и дыхания;
• синеватый цвет кожи;
• расширенные зрачки без реагирования на свет, как следствие недостатка кислорода в коре головного мозга.

Электрический шок представляет собой тяжелую нервнорефлекторную реакцию человеческого организма на воздействие тока. Данное явление сопровождается сильными расстройствами дыхания, функционирования кровеносной и нервной системы и др.

Организм моментально реагирует на влияние электрического тока, вступая в фазу сильного возбуждения. В этот период происходит полная реакция на причинение боли, сопровождающаяся повышением артериального давления и другими процессами. Фаза возбуждения сменяется фазой торможения, которой свойственно истощение нервной системы, слабое дыхание, попеременное падение и учащение пульса, снижение артериального давления. Все перечисленные признаки приводят организм в состояние глубокой депрессии. Электрический шок может длиться как несколько десятков минут, так и несколько суток. Итог может быть полярно разным: либо полное выздоровление, либо необратимая биологическая смерть.

Предельные значения действия тока на человека

От показателя силы тока напрямую зависит его влияние на организм человека:

• 0,6-1,5 мА при переменном токе (50Гц) и 5-7 мА при постоянном токе – ощутимый ток;
• 10-15 мА при переменном токе (50Гц) и 50-80 мА при постоянном токе – не отпускающий ток, который в момент прохождения через организм провоцирует сильные судорожные сокращения мышц той руки, которая сжимает проводник;
• 100 мА при переменном (50Гц) и 300 мА при постоянном токе – фибрилляционный ток, который приводит к фибрилляции сердца.

Влияние различных факторов на степень воздействия тока

Итог влияния электрического тока на организм человека также напрямую зависит от следующих факторов:

• длительность протекания тока. То есть, чем дольше человек находился под воздействием, тем выше опасность и серьезней нанесенные травмы;
• специфические особенности каждого организма в данный момент: масса тела, физическое развитие, состояние нервной системы, наличие каких-либо заболеваний, алкогольное или наркотическое опьянение и др.;
• «фактор внимания», т.е. подготовленность к возможности получения электрического удара;
• путь тока сквозь человеческое тело. Например, более серьезную опасность несет прохождение тока через сердце, легкие, мозг. В случае, если ток обошел жизненно важные органы, риск серьезных поражений резко снижается. На сегодняшний день зафиксирован самый популярный путь прохождения тока, который называется «петлей тока» — правая рука-ноги. Петли, отнимаемые работоспособность человека более чем на трое суток, представляют собой пути рука-рука (40%), правая рука-ноги (20%), левая рука-ноги (17%).

Знание влияния электрического тока на человеческий организм крайне необходимо. Это поможет Вам в чрезвычайных ситуациях оказать правильную медицинскую помощь пострадавшему.

Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом различных средств защиты при различных работах, с которым более подробно можно ознакомиться в нашем каталоге. 

Электробезопасность / Электроэнергия / ЕНЕРГОПОСТАЧАЛЬНИК

Памятка по
электробезопасности!

Электрическая энергия является верным
помощником современного человека, но она может принести большой вред
здоровью, если при пользовании ею не соблюдать строгие меры
предосторожности и не выполнять соответствующие Правила
безопасности.

Важнейшим требованием
электробезопасности в личном хозяйстве является исправное состояние
изоляции бытовых электросетей и электроприемников. В домашнем
хозяйстве применяются телевизоры, стиральные машины, электроинструмент,
электроплиты, утюги и т.д., которые питаются от сети 220 В, ошибочно
считающейся безопасной. Неумелое или неосторожное применение бытовой
электротехники несет угрозу здоровью и жизни людей и может привести к
электротравме или несчастному случаю.

Особенность электрической энергии
заключается в том, что она не видима, не имеет запаха и цвета, поэтому
выявить электрический ток человек не может. Электрический ток поражает
внезапно, когда человек попадает в цепь прохождения тока, а именно
когда человек с одной стороны касается неизолированного провода,
металлического корпуса электроприбора с неисправной изоляцией или
металлического предмета, который находится под напряжением, а с другой
стороны — земли, заземленных предметов, труб и т.д.. Поражение
электрическим током может наступить и через другие проводники, при
приближении на недопустимо близкое расстояние к проводу шины
распределительного устройства, действующей электроустановки, воздушной
линии электропередачи и т.д.. Опасность поражения электрическим током
в таких случаях значительно возрастает в сырую и дождливую погоду.

Электротравма может возникнуть при попадании под «шаговое
напряжение», которое возникает при обрыве и падении на землю проводов
воздушных линий электропередачи. Степень опасности поражения
электрическим током во многом зависит от характера помещений, где
находится человек.

К помещениям с повышенной опасностью и особо опасным в отношении
поражения электрическим током относятся балконы, ванные комнаты, кухни,
подвалы, жилые помещения с земляным полом, бани, металлические гаражи,
парники, помещения для скота и т.д..

Чтобы избежать смертельных электротравм, необходимо знать
следующие правила электробезопасности и соблюдать их:

• Не приближаться к оборванным проводам ближе, чем на 8 метров;
• Не залезать на опоры воздушных линий электропередач, тем более не
  пытаться снять электропровод;
• Не открывать двери трансформаторных подстанций и не проникать в
  них;
• Не позволять детям залезать на деревья, растущие на близком
  расстоянии от линий электропередач;
• Не возводить любые строения, не складывать дрова, солому, не
  разжигать костер и т.д. под проводами линий электропередач и воздушными
  вводами в помещения или дома;
• Не бросать провод или любые другие предметы на провода воздушных
  линий электропередач;
• Не устанавливать металлические стойки для телевизионных антенн
  вблизи линий электропередач;
• Не располагать игровые площадки, а также не проводить игры под
  воздушными линиями электропередачи, не запускать воздушные змеи вблизи
  них и не играть возле электрических установок;
• Запрещено пользоваться во влажных помещениях переносными лампами и
  электроприборами напряжением выше 36 В;
• Не наполнять водой из водопроводного крана включенные в электросеть
  чайники, кофеварки, поскольку при одновременном прикосновении к
  включенному прибору и водопроводному крану человек может быть поражен
  электрическим током;
• Не заменять электролампы без их отключения, не вытирать влажной
  тряпкой электрические провода, штепсельные розетки, выключатели, другие
  электроприборы, включенные в электросеть;
• Не выносить во двор включенные электрические приборы, так как в
  случае повреждения изоляции, человек, стоящий на земле и касающийся
  любой металлической части такого прибора может получить
  электротравму;
• Не допускать неквалифицированных лиц к монтажу новых или ремонту
  имеющихся электроустановок. Небрежно выполненные ремонтные работы
  могут привести к травмированию людей, которые пользуются данными
  электроустановками;
• Переносной электроинструмент — источник повышенной опасности.
  Прежде чем использовать электроинструмент, изучите требования Правил
  безопасности и инструкцию по эксплуатации от производителя;
• Помните, что неумелое установление радио, телеантенны или
  проведение различных работ вблизи воздушных линий электропередачи с
  приближением к металлическим частям ВЛ вызывает электротравмы;
• В связи с возможным преждевременным повреждением или высыханием
  изоляции электропроводки, что может привести к пожару или несчастным
  случаям с людьми, запрещается защемление электропроводов дверью,
  оконными рамами, закрепление их гвоздями, закрашивание или
  забеливание;
• Не позволяйте детям играть со штепсельными розетками;
• Не подвешивайте любые вещи на провода, выключатели и розетки;
• Помните, что бытовые электроприборы (чайники, утюги, электроплитки
  и т. д.), а также переносные светильники (торшеры, настольные лампы)
  напряжением 220 В, предназначены для использования в помещениях с
  непроводящими для электротока полами.

Первая помощь при
поражении электротоком!

Если
человек попал под напряжение, необходимо немедленно выключить
электроприбор или электроустановку. Это можно сделать как с помощью
выключателя или рубильника, так и перерубив провод топором или лопатой
с сухой деревянной рукояткой. Другой вариант — оттащить пострадавшего
из опасной зоны с помощью сухой веревки, палки, доски, и т. п. При
отсутствии указанных предметов человека можно вытягивать за одежду
(если она сухая и отстает от тела), например, полы пиджака или куртки,
избегая при этом контактов с металлическими элементами одежды и
открытыми участками тела потерпевшего. После этого нужно
безотлагательно вызвать врача.

В случае невозможности быстрого отключения электроустановки
необходимо принять меры по отделению пострадавшего от токоведущих
частей, к которым он прикасается. При этом в любых случаях тот, кто
оказывает помощь, не должен прикасаться к пострадавшему и к токоведущим
частям без надлежащих средств защиты, и должен следить за тем, чтобы не
попасть под действие «шагового напряжения».

ПОМНИТЕ!

При освобождении пострадавшего от действия электрического
тока и оказании ему первой помощи важна каждая минута.

В случае если Вы стали свидетелем поражения человека электрическим
током или заметили потенциальную опасность от действующих
электроустановок, немедленно сообщите об этом местному оператору
распределительных сетей.

Правила устройства электроустановок.
Скачать

Правила
безопасной эксплуатации электроустановок потребителей

Правила
технической эксплуатации электроустановок потребителей

Напряжение

— Насколько безопасно 48 В постоянного тока?

Смерти от удара током не произойдет

48 В считается «безопасным», и на то есть веская причина.

Во-первых, полное сопротивление человеческого тела при напряжении 50 В составляет около 45 кОм (хотя измерено на взрослых). В то время как дети в целом меньше и, следовательно, должны иметь немного более низкий импеданс, именно сопротивление кожи составляет 95% этого импеданса (внутренние жидкости организма являются довольно хорошими проводниками), поэтому размер не имеет большого значения .

(Обратите внимание, импеданс тела — забавная штука, он падает быстро с ростом напряжения, при 240В в 10-15 раз ниже!) Нет замкнутой цепи, нет тока. Вот почему птицы, сидящие на суше, не поджариваются.

Эти 48В составляют 48В относительно земли. По всей вероятности, ближайшая к «земле» вещь, с которой вы соприкасаетесь, — это «паркет/ламинат», «плитка для пола» или что-то подобное, другими словами, сопротивление около бесконечности, ток нулевой.
Даже прикосновение к горячему проводу на 240В имеет хорошие шансы «не много плохого случится», если вы носите обувь и точно не стоите в луже воды (хотя по понятным причинам я бы не советовал испытывать удачу! ).

Предположим, что это самый худший случай: ребенок кладет палец на заземляющий контакт сетевой розетки и сосет кабель PoE (выглядит съедобно, не правда ли!). Несмотря ни на что, PSE сломан или сильно не соответствует требованиям, и вместо подачи максимум 10,2 В / 4 мА по умолчанию он обеспечивает полное рабочее напряжение и неограниченный ток. Или для корректного согласования требуется какой-то случайный шаблон, случайно созданный ребенком.
Также, по необъяснимой причине, ток не замыкается на проводах передачи данных (вероятнее всего, именно это и произойдет, небольшая искра на языке ребенка, и ребенок в испуге выронит кабель).
Скажем так, на проводе на самом деле 40В, и ток «решает» пройти через тело ребенка, вопреки всем разумным соображениям и вопреки законам физики.

Кабель во рту устранит один кожный барьер и, таким образом, примерно вдвое уменьшит импеданс тела. Осталось 22,5 кОм. Давайте округлим до 20 кОм, чтобы быть уверенным. Нет, знаешь что, давайте возмутимся и скажем 10кОм. 48 В/10 кОм = 4,8 мА.
Который… безвреден даже для переменного тока. Для остановки сердца требуется примерно в 8-10 раз больше переменного тока (с частотой в критическом диапазоне 50-60 Гц).

Кроме того, PoE не имеет переменного тока, это постоянный ток. Так что пугающая часть об остановке сердца даже не применима.

Конечно, постоянный ток в принципе может вызывать неблагоприятные эффекты, отличные от остановки сердца (вспомните хирургический электронож или «электрический стул»), но при напряжениях в диапазоне двузначных чисел и токах в диапазоне одноразрядных миллиампер , этого просто не будет (а если бы и было, то в первую очередь это были бы локальные ожоги, не опасные для жизни).

напряжение — Что более опасно: 110В или 240В

Одной из причин, по которой переменный ток более опасен, является то, что любой путь, по которому ток проходит через тело и сердце, т.е. левая рука-правая рука или рука-нога заставит сердце попытаться синхронизировать свое биение с частотой 60 Гц. Сердце переходит в фибрилляцию, и если кто-то не применит к вам АНД в течение пары минут, это конец. Кроме того, переменный ток сковывает мышцы в спазме, так что вы не можете оторваться. С DC ваша самая большая опасность — это ожоги. Причина, по которой DC чувствует себя намного хуже, заключается в том, что он заставляет мышцы резко сокращаться (тогда как AC заставляет их блокироваться), поэтому физический эффект более болезненный. Эдисон предпочитал постоянный ток, а Вестингауз — переменный ток. Эдисон хотел ввести слово «Westinghoused» как синоним слова «убит электрическим током».

Более высокое напряжение разрушает плохой изолятор (например, тонкий слой непроводящей сухой кожи, покрывающий тело), ​​и как только этот изолятор разрушается, внутренние слои кожи и мышцы становятся высокопроводящими.

15 мА — смертельная доза. Вот почему GFI настроены на срабатывание при дифференциальном токе 5 мА.

Я не пробовал этот эксперимент, но я читал, что 9-вольтовая батарея, подключенная к двум острым иглам, если иглы вонзятся в кожу, будет очень болезненной.

У меня было несколько ЭМГ-тестов, измеряющих нервные задержки. Например, они очень хорошо различают невропатию кисти (нормальная передача нервных импульсов из области локтя и кончика пальца) и туннельный синдром запястья (значительные задержки нейронов). Для этого на один палец надевают проволоку и бьют меня кнутом для скота. Моя рука подпрыгивает, это болезненный опыт (я однажды спросил техника, знает ли о нем Amnesty International; иногда ближе к концу я говорю технику, что если бы я знал какие-то секреты, я бы рассказал ему). Каждый импульс имеет более высокое напряжение; он бьет меня электрошокером, отбирает его, щелкает ручкой и повторяет. Я посмотрел на калибровку один раз; ручка была установлена ​​на 800 В после последнего испытания.

В одном из самых сюрреалистичных случаев, и это произошло более 50 лет назад, я помогал электрику в компании, в которой работал. Он всегда пользовался деревянной лестницей. Он был среди многих панелей; у нас было 120, 240, 440 и 880 вольт в этом массиве. Поэтому он зовет меня, чтобы я взял его вольтметр, который находится дальше по коридору. Я возвращаюсь с ним, а он говорит: «Неважно, это 440-я линия». После того, как он спустился, он объяснил, что просто соединил две фазы пальцами. «Он был слишком силен, чтобы быть 220, и слишком слаб, чтобы быть 880». Это был парень, у которого был идеальный способ определить местонахождение короткого замыкания. Помните, это было 50 лет назад, и вы не могли купить TDR в Wal-Mart. Он отключал все от цепи, затем протягивал кабель от линии 1600 В до провода, цепь которого была закорочена (конец отсоединен от панели 120 В или 240 В). БАМ! Везде, где было короткое замыкание, был взрыв. 1600 В при токе около 800 А, если я правильно помню.

Я был поражен 120 В переменного тока и различными напряжениями постоянного тока от 90 до 20 000 В. Даже низкие напряжения постоянного тока (помните, когда электроника подключала эти странные горячие стеклянные бутылки? от 200 В до 800 В постоянного тока). Я быстро научился закорачивать конденсаторы источника питания (теперь известные как конденсаторы), потому что это напряжение сохранялось в течение очень долгого времени после того, как устройство было выключено и отключено от сети. Удары DC были незабываемо болезненными. Попадания AC были гораздо опаснее.

Пистолет всегда заряжен, поэтому правило «никогда не направлять заряженное ружье на то, во что вы не планируете стрелять» означает «никогда не направлять оружие на то, во что вы не собираетесь стрелять».