Кога ни удря ток

В третата и засега последна от ,,електроударните“ ни публикации ще разгледаме факторите, които оказват влияние върху степента на поражение от електрически удар.

Големина на тока

Значението на големината на тока, преминал през тялото на човека, за степента на поражението от електрически удар е изследвано от много автори. Резултатите от изследванията на различните автори не съвпа­дат, защото са проведени при нееднакви условия (продължителност на въздействие на тока, път на тока през тялото, индивидуални осо­бености на човека и др.).

Големината на тока и неговата продължителноет решават в пове- чето случаи изхода от поражението. Като се имат пред вид последните данни от съветската литератур, могат да се дадат следните приблизителни указания за действието на големината на тока върху човешкия организъм при продължителност на действието му над 1 секунда.

Най малкият ток, който предизвиква усещане, е около 1 mA за про­менлив и 5 mA за постоянен тoк. С увеличаване силата на тока муску­лите на пръстите се свиват все повече и повече, докато човек не е в състояние без чужда помощ да пусне хванатия предмет.

При големина на тока до 10-20 mA за променлив ток с честота 50 Hz и до 50-60 mA за постоянен ток хванатият предмет все още може да бъде пуснат без чужда помощ. Тази големина на тока се на­рила „безопасен ток“. Названието „безопасен“ обаче не означава, че при тази големина на тока не може да последва тежко поражение. Ако предметът не бъде пуснат, съпротивлението на тялото спада, то­кът се увеличава и може да се парализира дишането или сърцето.

При токове от 20 до 100 mA с действие от 1 до 3 секунди чове­кът може да получи електрически удар със степен на поражение от временно парализиране на мускулите на ръката до парализиране на ди­шането или_даже на сърцето. Тези поражения са тежки и този ток е много опасен.

Променлив ток 50 Hz 0,1 A и повече се смята във всички случаи смъртоносен при условие, че действува повече от 1 секунда.

Продължителност на действието на тока

Изследванията са доказали, че при кратковременно действие на тока върху човешкия организъм вероятността за парализа на сърцето зависи от това, в кой момент от фазите на работата на сърцето (сви­ване и разпускане на камерите и на предкамерите) ще Съвпадне про­тичането на електрическия ток. Понеже един цикъл от работата на сърцето трае около 1 секунда, ток с продължителност, по-малка от 1 секунда, има вероятност да не съвпадне с опасната фаза и да не пре­дизвика токов удар. Опасна фаза се смята крайната фаза на свиването на камерите.

Въз основа на изследванията и на статистически данни от злопо­луки от електрически ток се приема с голямо приближение, че при продължителност на действието на тока 1 сек. и повече смъртоносен е ток със сила 0,1 А и повече, при продължителност 0,1 сек. — 1 А и повече и при 0,01 сек. — около 10 А.

При високи напрежения над 1000 в човек попада под напрежение през появилата се дъга още преди да е допрял тоководещата част. През тялото протича голям ток, дъгата има и светлинно, и топлинно действие, които предизвикват заедно с усещането на тока, силна реак­ция от страна на нервната система (рефлекс). Човекът се отдръпва моментално, дъгата се разтяга и в повечето случаи изгасва. В резултат на това големият ток е протекъл през тялото само в продължи­телност на части от секундата и много често токов удар може да се избегне. Поражението в подобен случай е изгаряне на мястото на до­пиране на дъгата до кожата и по пътя на тока през тялото със се­риозни или даже смъртоносни последствия.

Електрическо съпротивление на тялото

Големината на протеклия през тялото ток зависи от приложеното напрежение и от съпротивлението на тялото по пътя на тока. Електри­ческото съпротивление на човешкото тяло зависи от своя страна от следнцте фактори: големина на напрежението, продължителност на прилагане на напрежението, състояние на кожата на мястото на допиране на проводник (наличие на влага, път, проводима прах, соли, рани, мазоли и др.), налягането и повърхността на елек­тродите, пътя на тока през тялото и др.

Тялото на човека представлява проводник на електрическия ток със съпротивление 800-1- 1200 ома или средно около 1000 ома, покрит от всички страни с несъвършен диелектрик — кожата. Съ­противлението на кожата зависи главно от съ­противлението на роговия пласт (епидермис) с де­белина от 0,05 до 0,2 мм. В него има отверстия за потните канали и за преминаване на космите, което прави този пласт несъвършен диелектрик с променящо се съпротивление от 0 (при про­бив) до 10-100 килоома. Пробивът на кожата става по въздуха на мя­стото на отверстията при напрежение над 250 V или по повърхността на диелектрика (по стените на отверстията) при напрежение до 250 V. Поради това влиянието на кожата за съпротивлението на тялото е само при напрежения до около 250 V. При по-високи напрежения про­бивът на кожата настъпва много бързо и пълно и съпротивлението на тялото спада на около 1000 омa.

При напрежение до 250 V през кожата протича известен ток, който оформя пробив по повърхността на отверстията и нагрява кожата. То­кът, по-голям от 15 mA, е достатъчен да предизвика потене, което увеличава тока и улеснява пробива. Наличието преди допиране на влага, пот, соли и проводим прах увеличава тока. За оформяне на пробива е необходимо известно време и поради това при напрежение до 250 V съпротивлението на кожата спада постепенно, като в първия момент след допир на тоководеща част е много високо — от порядъка на 10-=-100 килоома в зависимост от състоянието и дебелината на роговия пласт и от големината на напрежението.

Съпротивлението на тялото на човека може да бъде измерено върху живи хора с напрежение до 40-80 Э, за да не се получи ток, опасен за здравето или живота им. При по-високи напрежения измер­ванията са били провеждани върху човешки трупове или върху живи животни и резултатите не дават правилна представа за съпротивле­нието на тялото на жив човек.

Големина на приложеното напрежение

Големината на тока през тялото и неговата продължителност оп­ределят степента на поражение от електрически удар. Големината на тока зависи от приложеното напрежение и от съпротивлението на тя­лото по пътя на тока. Съпротивлението на тялото (кожата) обаче за­виси от големината на напрежението.

При напрежение над 250 V, при което кожата пробива мигновено, съпротивлението на тялото е около 1000 омa и токът е равен на прило­женото напрежение, разделено на 1000 омa. Ако напрежението е над 1000 V, при известни условия токът може да премине през електри­ческа дъга  и тогава въпреки големия ток може да не се получи електрически удар поради кратковременно действие на тока.

При напрежение до 250 V съпротивлението на кожата спада по­степенно, като след допир е твърде голямо и протеклият ток е срав­нително – малък. Поради това от голямо знечение е навременното от­дръпване на тялото от допрения проводник.

Не трябва да се разчита на безопасност от електрически удар по­ради „безопасно напрежение“, защото при неблагоприятни условия токът може да достигне до стойности на смъртоносен ток даже и при напрежения от порядъка на 50—60 V или по-ниски. Чувствителни към електрически ток лица не са в състояние да се отделят от хванатия предмет и при напрежения от около 30—35 V.

Съвършено безопасно напрежение може да се смята напрежението 12—15 V променлив ток.

Честота на тока

Постоянният ток е по-малко опасен от тока с промишлена честота, а токът с честота над 500 kHz е безопасен по отношение на. токов удар, обаче не и по отношение на изгаряне. Токът с честота 40-60 Hz е най-опасен за човека, което е доказано от опити и от статистиката.

За влиянието на честотата на тока върху изхода от токов удар има различни теории, но нито една от тях не е напълно доказана. Съ­ществува известна аномалия във влиянието на честотата на тока, за­щото с; увеличение на честотата токът през тялото се увеличава. Това е така, защото съпротивлението на тялото се намалява с увели­чение на честотата, защото капацитивната про­водимост на кожата се увеличава.

Най-правдоподобното обяснение на влиянието на честотата върху изхода ох токов удар е следното. Под действието на електрическото поле веществата в клетката се разпадат на йони с различна полярност. Йоните се насочват в противоположни посоки, докато стигнат до сте­ните на клетките, и спират своето движение. Това движение предиз­виква разстройство на функциите на клетката и е най-голямо в клет­ките на нервната система. При постоянно напрежение движението на йоните се преустановява след достигане на стените на клетките. При променливо напрежение йоните следват изменението на полето и всеки полупериод се движат в противоположна посока. При честота 40-60 Hz  се предполага, че йоните изминават за един полупериод цялото раз­стояние от стена до стена на клетката и веднага се връщат, което пре­дизвиква най голямо разстройство на функциите на клетката. С увели­чаване на честотата йоните изминават все по-малко разстояние и вече трябва да се връщат обратно. При честота над 500 kHz йоните извър­шват незначителни придвижвания, поради което не се достига до то­ков удар.

При високи честоти обаче има голяма опасност от изгаряния при големи токове и продължително въздействие.

Пътят на тока през тялото

Изходът, от поражението от електрически удар зависи до извест­на степен и от пътя на тока през тялото на човека. Причината за това е, че при различен път токът преминава през различни орг ани и повече или по-малко нерви. Освен това съпротивлението на тялото е различно.

Токът може да мине по следните пътища: ръка ръка; ръка-два крака; ръка-крак; глава-ръка; глава-крака и други. Най-опасен за чо­века е пътят на тока ръка-крака, понеже засяга най-голям брой и най- голяма дължина нерви и се случва най-често. Мозъкът, като част от нервната система, е много чувствителен към електрическия ток и пре­минаването на тока през главата е много опасно. Това обаче се случва рядко. Точно това обстоятелство е използвано в САЩ за екзекутиране на хора и в клани­ците — за умъртвяване или зашеметяване на животните. Преминаването на тока през сърцето е също много опасно. Най-безопасен е пътят на тока крак-крак.

Психическо и физическо състояние на човека

По-големи поражения от токов удар са установени при хора с болно сърце, туберкулозно болни, с нервни болести и с болести на жлезите с вътрешна секреция, отколкото при здрави хора. Непосред­ствено след прекарана болест човекът е по-чувствителен към електри­чески ток, отколкото когато е изминало известно време след болестта.

Пияно състояние, преумора, нервиране и други подобни временни състояния на организма увеличават опасността от поражение от елек­трически ток.

Грубата кожа (мазолите) на мястото на допир с проводник оказва много голямо съпротивление на електрическия ток, особено при напре­жения до 250 в, и то в първите секунди след допира.

Лицата, които се потят лесно, са изложени на по-голяма опасност от електрически удар, поради което те не трябва да се приемат на работа като електроработници.

Състояние на околната среда

Състоянието на околната среда по отношение на температура, влажност, наличие на проводим прах или соли оказва съществено влия­ние върху големината на електрическия ток през човека. Високата температура предизвиква потене у човека. Влагата, проводимият прах, солите и потта по повърхността на кожата на мястото на допир до проводник при напрежения до 250 в оказват влияние върху пробива на кожата. Влагата и прахът съединяват по добре електрически елек­тродите (проводника) с повърхността на кожата, докато сухата и чи­ста кожа има голямо преходно съпротивление. Всичко това ускорява намалението на съпротивлението на тялото и увеличението на тока през човека.

От друга страна, високата температура, влагата, проводимият прах, разяждащите газове и др. са причина за разрушаване на електрическата изолация или за увеличение на проводимостта, което увеличава ве­роятността от допир до проводник.

Един материал на Сандъците – Sandacite