Опасность поражения людей электрическим током на производстве обусловлена несоблюдением мер предосторожности, а также отказом или неисправностью электрического оборудования. Следствием этого могут быть местные и общие нарушения в организме. Местные нарушения могут варьироваться от незначительных болевых ощущений до тяжелых ожогов с обгоранием и обугливанием отдельных частей тела. Общие нарушения вызывают сбои в функционировании центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения. При этом наблюдаются обмороки, потеря сознания, расстройства речи, судороги, нарушение дыхания вплоть до остановки. При тяжелых поражениях электрическим током может наступить мгновенная смерть.
По характеру воздействия различают биологическое, тепловое, механическое и химическое действия электрического тока.
Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканей организма (судороги).
Тепловое действие вызывает ожоги отдельных участков тела, нагрев кровеносных сосудов и нервных волокон. Внешнее проявление ожогов начинается с покраснения кожи и образования пузырей с жидкостью до почернения и обугливания кожи и мягких тканей.
Механическое действие связано с сильным сокращением мышц вплоть до их разрыва, вывихом суставов и даже повреждением костей.
Химическое действие тока приводит к электролизу (разложению) крови, межтканевой и других жидкостей организма.
Опасность электрического тока как поражающего фактора состоит в том, что его присутствие не ощущается органами чувств человека. Только в момент прикосновения тела человека к источнику электрического напряжения и возникновения поражающего воздействия организм начинает ощущать болевые проявления от протекания тока.
Факторы опасного воздействия электрического тока. Степень вредного воздействия электрического тока на человека при его поражении зависит от индивидуальных особенностей организма, общего электрического сопротивления тела (проводимости), напряжения и рода тока, пути прохождения тока через тело человека, продолжительности воздействия, условий внешней среды (температура, влажность, запыленность) и других факторов.
Проявление индивидуальных особенностей организма человека выражается в физическом и психическом состоянии организма: высокая или низкая активность, степень концентрации внимания, безволие, утомление, алкогольное опьянение, ослабление организма в связи с болезнью. При снижении жизненного тонуса организма опасность поражения электрическим током возрастает.
Тяжесть поражения человека пропорциональна силе тока, прошедшего через его тело. Сила тока (в амперах) зависит от приложенного напряжения (в вольтах) и электрического сопротивления организма (в омах).
Общее электрическое сопротивление человеческого организма складывается из сопротивлений участков тела, расположенных на пути тока. Отдельные части тела обладают различной электропроводимостью: наименьшая проводимость свойственна верхнему слою кожи, в котором отсутствуют нервные окончания и кровеносные сосуды (его сопротивление - до 100 000 Ом), более высокой проводимостью обладают костные, нервные, мышечные ткани и жидкости. В качестве расчетных значений сопротивления человеческого организма принимают 1 000 Ом при напряжении 50 В и выше и 6 000 Ом при напряжении 36 В.
В связи с большими различиями значений сопротивления тканей человека и невозможностью заранее предвидеть место контакта тела человека с токоведущей частью оборудования определить поражающую величину силы тока невозможно. Поэтому для оценки безопасных условий исходят из допустимого напряжения. Безопасным напряжением считают 36 В (для светильников местного стационарного освещения внутри металлических резервуаров, котлов, в осмотровых канавах). Однако и такие напряжения при определенных ситуациях могут представлять опасность для жизни и здоровья работающих. При электросварочных работах устанавливают величину напряжения 65 В.
Безопасные уровни напряжения получают из осветительной сети, используя для этого понижающие трансформаторы. Распространить применение безопасного напряжения на все электрические устройства не представляется возможным, так как уменьшение рабочего напряжения ведет к уменьшению мощности, что экономически не оправдано.
В производственных процессах используются два рода тока: постоянный и переменный. Они оказывают различное воздействие на организм при напряжениях до 500 В. Опасность поражения постоянным током меньше, чем переменным. Переменный ток с повышением частоты представляет меньшую опасность. Наибольшую опасность представляет ток частотой 50 Гц, которая является стандартной для отечественных электрических сетей.
Путь, по которому электрический ток проходят через тело человека, во многом определяет степень поражения организма. Возможны следующие варианты направлений движения тока по телу человека:
человек обеими руками дотрагивается до токоведущих проводов (частей оборудования), в этом случае возникает направление движения тока от одной руки к другой, то есть "рука-рука",
при касании одной рукой к источнику путь тока замыкается через обе ноги на землю "рука - ноги",
при пробое изоляции токоведущих частей оборудования на корпус руки работающего оказываются под напряжением, вместе с тем стекание тока с корпуса оборудования на землю приводит к тому, что и ноги оказываются под напряжением, но с другим потенциалом, так возникает путь тока "руки-ноги",
при отекании тока на землю от неисправного электрооборудования земля поблизости получает изменяющийся потенциал напряжения, и человек, вступивший обеими ногами на такую землю, оказывается под разностью потенциалов, то есть каждая из его ног получает разный потенциал напряжения, в результате возникает шаговое напряжение и электрическая цепь "нога - нога",
прикосновение головой к токоведущим частям может вызвать, в зависимости от характера выполняемой работы, путь тока на руки или на ноги - "голова - руки", "голова - ноги".
Перечисленные варианты прохождения тока через тело человека не являются исчерпывающими. Наблюдались случаи, когда ток проходил через тело по другим путям: "спина - руки", "плечо - кисть руки" и т.п.
Все варианты различаются степенью опасности. Наиболее опасными являются варианты "голова - руки", "голова - ноги", "руки - ноги". Это объясняется тем, что в зону поражения попадают жизненно важные системы организма - головной мозг, сердце.
Продолжительность воздействия тока часто является фактором, от которого зависит конечный исход поражения. Чем длительнее воздействует электрический ток на организм, тем тяжелее последствия.
Условия внешней среды, окружающей человека в ходе производственной деятельности, могут повысить опасность поражения электрическим током. Например, работа в жарких и сырых помещениях с большими энергозатратами приводит к повышенному потовыделению и к уменьшению сопротивления поверхностного слоя кожи. Стесненный характер помещений увеличивает вероятность случайного прикосновения к токопроводящим частям оборудования. Металлический или другой токопроводящий пол также создает повышенную элекгроопасность.
Степени воздействия электрического тока. Доля людей, подвергшихся действию электрического тока на производстве, относительно невелика и составляет около 1% от общего числа травмированных на автомобильном транспорте, 3% - на морском транспорте и значительно возрастает на железнодорожном транспорте - до 10 - 15% ввиду широкого применения электроэнергии в производственных процессах и развитого энергохозяйства. Однако тяжесть последствий воздействия электрического тока такова, что значительное число электротравм приводят к смерти пострадавшего.
По степени воздействия на человека различают три пороговых значения тока: ощутимый, неотпускающий и фибрилляционный.
Ощутимым называют электрический ток, который при прохождении через организм вызывает ощутимое раздражение.
Неотпускающим считают ток, который при прохождении через человека вызывает непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, ноги или других частей тела, соприкасающихся с токоведущим проводником.
Фибрилляционным является ток, выбывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца - разновременное и разрозненное сокращение отдельных мышечных волокон сердца и паралич дыхания.
Пороговыми ощутимыми, неотпускающими я фибрилляционными токами называют соответствующие их наименьшие значения.
Влияние воздействия величины тока на организм человека при условии его прохождения по путям "рука - рука" и "рука - ноги" представлено в табл. 6.
Таблица 6 - Характер воздействия тока ни человека
| ток, мА | Переменный тог 50 Гц | Постоянный ток |
| 0,6 -1,5 | Порог ощущения - слабый зуд, пощипывание кожи | Не ощущает |
| 2 - 4 | Сильное дрожание пальцев | Не ощущает |
| 5 - 7 | Судорога во всей кист руки | Порог ощущения – зуд, нагрев кожи |
| 10 -15 | Неотпускающие токи, непреодолимые судорожные сокращения мышц рука, в которой зажат проводник. Человек не может самостоятельно освободить руку от контакта с проводом | Значительное усилие ощущения нагрева, сокращение мышц рук |
| 20 - 25 | Оторвать руки от провода невозможно. Сильные боли, дыхание затруднено | Еще большее усиление ощущения нагрева, судороги |
| 50 - 80 | Паралич дыхания через несколько секунд, сбои в сердце. При длительном протекании тока может возникнуть фибрилляция сердца | Неотпускающие токи, то же, что при переменном токе 10-15 мА |
| Фибрилляция сердца через 2 - 3 с, дыхание прекращается | Паралич дыхания при длительном протекании тока |
Опасность поражения электрическим током тесно связана с условиями выполнения работ в производственных помещениях.
По степени опасности поражения человека током все помещения делят на три класса: помещения без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные помещения.
Помещения без повышенной опасности характеризуются нормальными температурой и влажностью, отсутствием пыли, наличием нетокопроводящих полов. В таких помещениях можно пользоваться электрифицированным инструментом напряжением до 220 В. К помещениям без повышенной опасности относятся рабочие комнаты административно - управленческого персонала, вычислительные центры, приборные участки, диспетчерские, инструментальные и др.
Помещения с повышенной опасностью имеют либо повышенную относительную влажность воздуха, длительно превышающую 75%, либо температуру, постоянно или периодически превышающую 350 С, либо технологическую токопроводящую пыль, оседающую на проводах и внутри электрических машин и аппаратов, либо токопроводящие полы - металлические, земляные, железобетонные, кирпичные. Такие условия встречаются в производственных помещениях транспортных предприятий: зонах технического обслуживания и ремонта, кузнечно - рессорных, сварочных, термических, вулканизационных и других отделениях.
Особо опасные помещения характеризуются наличием двух или более условий, относящихся к помещениям с повышенной опасностью, или чрезмерной влажностью, достигающей 100% и постоянно вызывающей образование конденсата внутри помещения, или наличием в помещении агрессивных паров, газов, жидкостей, действующих разрушающе на изоляцию и токоведущие части электрооборудования. На предприятиях транспорта особо опасными считаются места хранения топливо - смазочных материалов, аккумуляторные, малярные отделения, склады для хранения опасных грузов.
Работы на открытом воздухе, выполняемые с применением электрооборудования и приборов, приравнивают к работам в особо опасных помещениях с соблюдением правил и норм техники безопасности для таких помещений.