О защитной роли кожи человека при электротравмах - Статьи :: Международный Электротехнический Журнал Электрик
Рубрика

Производство и ресурсы

4054
О защитной роли кожи человека при электротравмах

Обобщая результаты исследований, проведенных в России, на Украине [1, 2] и в ряде зарубежных стран, например в Германии [3], можно увидеть, что степень поражения человека электрическим током зависит от:

- величины тока;

- длительности его прохождения через организм человека;

- возраста и массы тела человека;

- его самочувствия в данный, конкретный момент;

- фактора внимания, особенно фактора внезапности действия тока.

Физическое действие тока обусловлено действием возникшей электрической дуги, обезвоживанием организма, ожогом кожи, а также физиологическим действием: судорогами мышц, повреждением нервной системы, фибрилляцией сердца и пр.

Одним из основных факторов, определяющих исход поражения человека электрическим током, является сопротивление тела человека, которое состоит из сопротивления кожи, сопротивления ее рогового слоя и внутреннего сопротивления тела. Сопротивление кожи может меняться в больших пределах и зависит от ее состояния (сухие, влажные или мокрые ладони) и даже от профессии человека.

Ладони офисного работника, мало занимающегося физическим трудом, и ладони рабочего человека, покрытые мозолями, по-разному защищают человека от действия тока. Ладони столяра, покрытые древесными вкраплениями в их кожу, и ладони токаря по металлу с мельчайшими вкраплениями мелко-стружечных частиц также по-разному защищают этих рабочих от тока, несмотря на физический характер их работы.

C ростом приложенного напряжения сопротивление кожи резко уменьшается. По данным исследований, пробой рогового слоя кожи наступает у разных индивидуумов при напряжении от 50 до 200 В.

 

Особенности кожи человека

Значительную роль в процессе воздействия электрического тока на организм человека играет его кожа, которая, по существу, является первой преградой на пути току.

Кожа – наружный покров тела человека, исполняющий ряд разнообразных функций, играющих важную роль в жизнедеятельности всего организма. Кожа защищает организм человека от внешних воздействий, участвует в осязании, потовыделении, обмене веществ, терморегуляции и т.д. Строение кожи человека показано на рис.1.

Отмечу, только те особенности строения кожи человека, которые обладают наиболее активными токопроводящими свойствами, то есть влияют на изменение электрического сопротивления кожи, прежде всего, в сторону его уменьшения:

- протоки кожи, по которым происходит выделение пота наружу кожи и ее увлажнение;

- капилляры кровеносных сосудов, по которым гемоглобин транспортирует кислород из легких в ткани тела человека. Гемоглобин, как известно, состоит из железосодержащего вещества, хорошего проводника электрического тока;

- периферические окончания нервов кожи, которые более всего чувствительны и подвержены действию тока.

 

Поражение кожи при электротравмах

При расследовании любой электротравмы сначала осуществляется поиск электрометки как на токоведущей части электроустановки, так и на теле человека. Электрометку на коже пострадавшего можно, прежде всего, определить по изменению естественного цвета кожи (присущего данному индивидууму). Ее основными признаками являются:

- краснота вокруг места (иной раз точечного, едва заметного) контакта тела человека с токоведущей частью электроустановки, находящейся под напряжением. Краснота кожи с розовыми оттенками характерна для действия слабого тока, характерного при, так называемом, электрическом ударе (напряжение прикосновения Uпр до 50…60 В);

- окрас кожи в месте контакта с электроустановкой, представляющий собой некий переход от светло-коричневого до темно-коричневого (Uпр до 1000 В);

- окрас кожи в месте контакта с электроустановкой, представляющий собой переход от темно-коричневого до черного цвета и даже до обугливания кожи (Uпр более 1000 В).

Изменение цвета кожи человека при электротравмах различной интенсивности показано на рис.2. Специалисты утверждают, что на рис.3 показан типичный след от электротравмы, ток идет либо по сосудам, либо по нервам – в зависимости от этого и получается подобный рисунок.

Величину поражающего напряжения более-менее точно можно определить по показаниям мультиметра, включенного между местом касания человека токоведущей части и «землей». Величину поражающего тока можно определить расчетным путем, зная Uпр и полное сопротивление тела пострадавшего (или уже трупа). Это сопротивление можно определить между электрометкой и местом касания (например, ногами в обуви) токопроводящей среды (например, пола), на котором стоял пострадавший, или между электрометкой и рукой, которой пострадавший мог коснуться также какой-то токопроводящей среды (например, трубы водопровода, батареи отопительной системы и т.п.).

 

Пути прохождения тока через человеческий организм

Отметим некоторые особенности (с точки зрения опасности) кожи человека, представляющие сопротивление току по пути «тело человека – земля». Термин «земля» в нашем случае условный. «Землей» может быть бетонный пол, металлический пол (в некоторых заводских цехах), а также собственно земля, а точнее, грунт (в полевых, в огородных, в дачных условиях и т.п.). На пути тока «тело человека – земля» всегда встречается электрическое сопротивление – это, прежде всего, кожа. При расследовании несчастных случаев, связанных с эксплуатацией электросетей, электроинструментов, электроприборов различного назначения и т.п. наиболее часто отмечаются следующие пути тока:

- ладонь руки – земля (опаснее, если это тыльная сторона ладони);

- шея – земля (опаснее, если это внутренне боковая сторона шеи);

- нога – нога, при падении на землю провода под напряжением (опаснее, если человек оказался босым, да еще на сырой земле или в помещении с повышенной опасностью и с токопроводящими полами).

Серьезную опасность для человека представляет ток по пути рука-рука, особенно в бытовых условиях, с электросетью 220 В/50 Гц, когда пострадавший одновременно касается оголенных точек «фаза» и «нуль».

Бывают, но очень редко, несчастные случаи при пути тока «слизистые оболочки» части кожи человека (носовых отверстий, губ, глаз и пр.) – «земля».

Последствия электротравмы в области шеи и спины показаны на рис.4.

Возможно, некоторым читателям может показаться излишним подробности действия тока на организм человека, однако это надо все-таки знать. Практика расследований причин электротравм показывает, что не только обычные обыватели, но даже и специалисты-электрики не знают об этом. А знания – это осторожность в обращении с электроприборами, электроинструментами различного назначения и т.д.

Современная наука в области электробезопасности достаточно много знает о причинах возникновения электротравм и об опасности для здоровья человека. На основе опыта работы многих поколений электротехников отечественных и зарубежных стран разработаны «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правила техники безопасности при эксплуатации потребителей», а также «Правила первой помощи пострадавшим от электрического тока», позволяющие в большинстве своем безопасно эксплуатировать электроустановки (разумеется, при безусловном соблюдении этих Правил).

 

Реальные случаи электротравм

Ныне известно, что поражающим напряжением для человека считается 42 В и выше переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 110 В и выше – постоянного тока. Однако до сих пор, как инженеры-электрики, так и врачи, сталкиваются с загадочными, порой невероятными электротравмами, исход которых поражает наше понимание о случившемся. Я расскажу о некоторых реальных электротравмах. Разумеется, во всех этих случаях отмечены были явные и неявные нарушения «Правил техники безопасности» пострадавшими. При этом во всех случаях кожа человека либо сыграла какую-то защитную роль, либо, наоборот, послужила в совокупности с другими факторами, ослабляющими электрическое сопротивление тела пострадавшего, причиной несчастного случая с летальным исходом (рис.5).

Случай 1

Известен факт [1], когда электромонтер голыми руками коснулся токоведущей шины, находящейся под напряжением 6,6 кВ, остался жив, хотя получил тяжелые ожоги обеих рук, кожа на которых была выжжена, начиная от кистей рук до их запястья. По осциллограмме аварийного автоматического осциллографа, сработавшего в момент происшествия, было установлено, что ток оказался равным 7,8 А, а время действия – 2 с.

Случай 2

Из собственных наблюдений автора статьи. Учащимся ПТУ, проходящим производственную практику на одном из предприятий, было поручено проверить сопротивление изоляции обмотки статора электродвигателя переменного тока, рассчитанной на напряжение до 660 В. Испытания производились мегомметром с выходным напряжением 1000 В.

В результате баловства испытатель (учащийся) одним из зажимов мегомметра в момент измерения коснулся обнаженной спины в 3 см от позвоночника и 10 см выше ягодиц другого, ничего не подозревавшего учащегося. В результате пострадавший потерял сознание, однако был спасен врачами скорой помощи. Серьезных последствий для организма пострадавшего не последовало. Причина электротравмы:

- особо чувствительный участок кожи в области, отличающейся малым электрическим сопротивлением;

- внезапное, неожиданное для пострадавшего действие электрического тока мегомметра. Насколько известно автору, этот факт не был зарегистрирован как несчастный случай в связи с благополучным исходом.

Случай 3

Известен факт [4], когда молодая женщина коснулась переднебоковой частью шеи оголенного провода, находящегося под напряжением 12 В переменного тока, и была смертельно травмирована. Провод был закреплен на ограждении сада с целью защиты его от нежелательных посетителей. Причина: контакт токоведущей частью электроустановки (провода) с наиболее чувствительной поверхностью кожи погибшей, а также, вероятнее всего, от внезапности действия тока.

Случай 4

В одной частной клинике [5] после операции на легких (!) врач обнаружил рану на пяточной (!) кости правой ноги оперируемой женщины. Врач оказал ей первую медицинскую помощь, перебинтовав ступню и нижнюю часть ноги. Больная, очнувшись после операции, поинтересовалась, как прошла операция и что с ее ногой. Врач ответил, что «операция прошла успешно» и что «во время операции разряд тока прошел через вашу ногу, и что удар током произошел из-за того, что операционный стол не был заземлен». Трудно по этим скупым фразам врача судить о том, что послужило электрическим контактом для пятки правой ноги пострадавшей, а также об электрических параметрах источника электроэнергии, его мощности и продолжительности разряда, вызвавшего, как оказалось, не только ожог кожи четвертой степени в области пятки правой ноги, но и самой пяточной кости. Не указано также, каково было физическое состояние кожи сразу же после обнаружения электротравмы. Известно, что ожог кожи четвертой степени сопровождается обугливанием нервных окончаний кожи, в частности, пятки с глубинным свариваньем мягких тканей, более нежных, нежели поверхностная мозолисто-натертая кожа пятки. По информации газеты «Факты», в связи с этой серьезной электротравмой была назначена судебно-медицинская экспертиза и открыто уголовное производство.

В заключении хочется сказать, что мы многое знаем о природе электрического тока и о степени его опасности для человека, однако, как показывают случаи расследований причин электротравм, мы еще не до конца знаем особенности человека. Не изучили до конца его физиологические и психологические особенности, а также его способности выдерживать самые разнообразные, порой необъяснимые, факторы внешнего воздействия. Приведенные примеры электротравм тому подтверждение. Поэтому исследования в этом направлении и наблюдение за реальными электротравмами, особенно их анализ, надо продолжить.

 

Литература

1. Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. – Л.: Энергия, 1976.

2. Сидоров А.И. и др. О напряжении пробоя рогового слоя // Автоматизация энергосистем. Челябинск гос. тех. университет. – Челябинск, 1992. – С.29–32.

3. Elektrische Sicherheit // Deine Bahnen. – 1992. – №5. – С.294.

4. Крикунов М.Ф., Скворцов Ф.Ф. Случай смертельного поражения электрическим током напряжением 12 В // Вестник электропромышленности. – 1957. – №4.

5. Украинская газета «Факты», выпуск от 17 января 2014 г.

Понравилась статья? Расскажите друзьям!
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
comments powered by Disqus