השפעת זרם חשמלי על אדם

מהי הסכנה של זרם חשמלי? כיצד זרם חשמלי משפיע על אדם

עובדת פעולת הזרם החשמלי על אדם הוקמה ברבע האחרון של המאה ה-18. הסכנה של פעולה זו זוהתה לראשונה על ידי ממציא מקור המתח האלקטרוכימי במתח גבוה V. V. Petrov. התיאור של פגיעות החשמל התעשייתיות הראשונות הופיע הרבה יותר מאוחר: בשנת 1863 - מזרם ישר ובשנת 1882 - מזרם חילופין.

חַשְׁמַל - תנועה מכוונת של מטענים חשמליים חופשיים. גודל הזרם החשמלי הוא סכום המטענים החשמליים (אלקטרונים, יונים) העוברים דרך יחידת שטח חתך בשנייה. במוליכים למחצה, יחד עם אלקטרונים, יש גם "חורים". ה"חורים" הם נשאים של מטען חשמלי חיובי.

היחידה למדידת זרם חשמלי היא האמפר, המסומנת באות A. במנורה חשמלית בבהירות בינונית, בחיבור לרשת, מופיע זרם של 0.3 עד 0.5 A. בברקים הוא יכול להגיע ל-200,000 A.

זרם חשמלי, פגיעות חשמל ופגיעות חשמל

הלם חשמלי פירושו טראומה הנגרמת כתוצאה מפעולת זרם חשמלי או קשת חשמלית.

פגיעה חשמלית מאפיינת את המאפיינים הבאים: תגובה הגנה של הגוף מתרחשת רק לאחר שאדם נכנס למתח, כלומר, כאשר זרם חשמלי כבר זורם בגופו; הזרם החשמלי פועל לא רק במקומות המגע עם גוף האדם ובדרך המעבר בגוף, אלא גם גורם לפעולת רפלקס, המתבטאת בשיבוש הפעילות התקינה של מערכת הלב וכלי הדם והעצבים, נשימה וכו'. . עם חלקים חיים, ובמקרה של הלם על ידי מגע או מתח מדרגה, דרך קשת חשמלית.

פגיעות חשמל בהשוואה לפגיעות תעשייתיות מסוגים אחרים הם אחוז קטן, אך מבחינת מספר הפציעות עם קשות ובעיקר קטלניות היא תופסת את אחד המקומות הראשונים. המספר הגדול ביותר של פציעות חשמל (60-70%) מתרחש בעבודה עם מתקנים חשמליים במתח של עד 1000 וולט. הסיבה לכך היא השימוש הנרחב במתקנים חשמליים כאלה ורמת ההכשרה החשמלית הנמוכה יחסית של אנשים הפועלים אוֹתָם. מתקני חשמל עם מתח מעל 1000 וולט עובדים הרבה פחות ומשרתים כוח אדם שעבר הכשרה מיוחדת, מה שגורם לפחות פגיעה חשמלית.

גורמים להתחשמלות לאדם

הגורמים להתחשמלות לאדם הם כדלקמן: נגיעה בחלקים חיים שאינם מבודדים; לחלקי מתכת של הציוד שנמצאים במתח עקב כשל בידוד; לחפצים לא מתכתיים שנמצאים במתח; שלב מתח נחשול ולרוחב הקשת.

סוגי התחשמלות לאדם

זרימת החשמל בגוף האדם משפיעה עליו תרמית, אלקטרוליטית וביולוגית. הפעולה התרמית מאופיינת בחימום של הרקמות, עד לכוויות; אלקטרוליטי - על ידי פירוק נוזלים אורגניים, כולל דם; ההשפעה הביולוגית של זרם חשמלי מתבטאת בשיבוש תהליכים ביו-אלקטריים ומלווה בגירוי ועירור של רקמות חיות והתכווצות שרירים.

ישנם שני סוגים של התחשמלות לגוף: פציעה חשמלית והתחשמלות.

פגיעה חשמלית - אלו הם נגעים מקומיים של רקמות ואיברים: כוויות חשמליות, סימנים חשמליים ואלקטרומטיזציה של העור.

כוויות חשמליות מתרחשות כתוצאה מחימום של רקמות אנושיות על ידי זרם חשמלי הזורם דרכן בכוח של יותר מ-1 A. כוויות יכולות להיות שטחיות, כאשר העור מושפע, ופנימיות - כאשר רקמות הגוף נמצאות עמוק. פגום. על פי תנאי ההתרחשות, נבדלים מגע, קשת וכוויות מעורבות.

סימנים חשמליים הם כתמים של אפור או צהוב חיוור בצורה של יבלות על פני העור בנקודת המגע עם חלקים חיים. סימני חשמל לרוב אינם כואבים וחולפים עם הזמן.

אלקטרו מתכת של העור - זוהי הספגה של פני העור בחלקיקי מתכת כאשר הוא מרוסס או אידוי בהשפעת זרם חשמלי. לאזור הפגוע של העור יש משטח מחוספס, שצבעו נקבע על פי צבע תרכובות המתכת על העור. חיטוי העור אינו מסוכן ונעלם עם הזמן, וכך גם שלטי החשמל. מטאליזציה של העיניים היא סכנה גדולה.

פגיעות חשמליות כוללות גם נזק מכני כתוצאה מהתכווצויות שרירים עוויתיות לא רצוניות בזמן זרם (קרעים בעור, כלי דם ועצבים, פריקות מפרקים, שברים בעצמות) ואלקטרואופתלמיה - דלקת בעיניים כתוצאה מפעולת הקרניים האולטרה סגולות. של הקשת החשמלית.

הלם חשמלי הוא עירור של רקמות חיות עם זרם חשמלי, המלווה בהתכווצות שרירים עוויתית בלתי רצונית. לפי התוצאה, מכות חשמל מחולקות על תנאי לחמש קבוצות: ללא אובדן הכרה; עם אובדן הכרה, אך ללא הפרעה בפעילות הלב ובנשימה; עם אובדן הכרה ופגיעה בפעילות הלב או הנשימה; מוות קליני והתחשמלות.

מוות קליני או "מדומיי" זהו מצב מעבר מחיים למוות. במצב של מוות קליני, הלב נעצר והנשימה נעצרת. משך המוות הקליני הוא 6 ... 8 דקות. אז מתים התאים של קליפת המוח, החיים דועכים ומתרחש מוות ביולוגי בלתי הפיך. סימני מוות קליני: דום לב או פרפור (וכתוצאה מכך חוסר דופק), חוסר נשימה, עור כחלחל, אישוני העיניים מורחבים בחדות עקב הרעבה בחמצן של קליפת המוח ואינם מגיבים לאור.

הלם חשמלי - זוהי תגובה נוירורפלקסית חמורה של הגוף לגירוי עם זרם חשמלי. בהלם מתרחשות הפרעות עמוקות בנשימה, במחזור הדם, במערכת העצבים ובמערכות גוף אחרות. מיד לאחר פעולת הזרם מתחיל שלב ההתרגשות של הגוף: מתרחשת תגובת כאב, לחץ הדם עולה וכו'.ואז מגיע שלב העיכוב: מערכת העצבים מותשת, לחץ הדם יורד, הנשימה נחלשת, קצב הלב יורד ועולה, מתרחש מצב של דיכאון. מצב ההלם יכול להימשך בין כמה עשרות דקות ליום, ולאחר מכן יכולה להתרחש החלמה או מוות ביולוגי.

ספים לזרם חשמלי

לזרמים חשמליים בעלי עוצמות שונות יש השפעות שונות על אדם. ערכי סף של זרם חשמלי מודגשים: סף זרם קליט - 0.6 ... 1.5 mA בזרם חילופין בתדר של 50 הרץ ו- 5 ... 7 mA בזרם ישר; סף זרם שחרור (זרם הגורם, בעת מעבר דרך אדם, להתכווצויות עוויתיות שאין לעמוד בפניהן של שרירי הזרוע שבהן התיל נתפס) — 10 ... 15 mA ב-50 הרץ ו- 50 ... 80 mA ישירות נוֹכְחִי; סף זרם פרפור (זרם הגורם לפרפור לב בעת מעבר בגוף) - 100 mA ב-50 הרץ ו-300 mA בזרם חשמלי ישר.

מה קובע את מידת הפעולה של זרם חשמלי על גוף האדם

תוצאת הנגע תלויה גם במשך הזרם הזורם בפנים. ככל שמשך השהות של אדם במתח מתגבר, סכנה זו גוברת.

מאפיינים אישיים של גוף האדם משפיעים באופן משמעותי על התוצאה של פציעה חשמלית. לדוגמה, הזרם שאינו מדלל עבור אנשים מסוימים עשוי להיות סף קליטה עבור אחרים. אופי הפעולה של הזרם באותו כוח תלוי במסה של אדם ובהתפתחות הפיזית שלו. נמצא כי עבור נשים ערכי הסף הנוכחיים היו נמוכים בערך פי 1.5 מאשר עבור גברים.

מידת הפעולה של הזרם תלויה במצב מערכת העצבים והאורגניזם כולו.לכן, במצב של התרגשות של מערכת העצבים, דיכאון, מחלות (בעיקר מחלות עור, מערכת הלב וכלי הדם, מערכת העצבים וכו') ושיכרון, אנשים רגישים יותר לזרם הזורם בהם.

גם ל"גורם הקשב" יש תפקיד משמעותי. אם אדם מוכן להתחשמלות, אזי מידת הסכנה יורדת בחדות, בעוד שהלם בלתי צפוי מוביל לתוצאות חמורות יותר.

נתיב הזרם דרך גוף האדם משפיע באופן משמעותי על הפלט של הנגע. סכנת הפציעה גדולה במיוחד אם הזרם העובר דרך האיברים החיוניים - לב, ריאות, מוח - פועל ישירות על אותם איברים. אם הזרם אינו עובר דרך האיברים הללו, אז השפעתו עליהם היא רק רפלקסיבית והסבירות לפציעה קטנה יותר. נתיב הזרם הנפוצים ביותר דרך אדם, מה שנקרא "לולאות זרם", הוקמו. ברוב המקרים, מעגל של זרם דרך אדם מתרחש לאורך הנתיב של יד ימין - הרגליים. אובדן כושר העבודה במשך יותר משלושה ימי עבודה נגרם כתוצאה מזרימת הזרם לאורך הנתיב יד - יד - 40%, נתיב ימין - נתיב זרם רגל - 20%, יד שמאל - רגל - 17%, נתיבים אחרים הם פחות מְשׁוּתָף.

מה יותר מסוכן - זרם חילופין או זרם ישר?

הסכנה של זרם חילופין תלויה בתדירות של אותו זרם. מחקרים מצאו שזרמים בטווח של 10 עד 500 הרץ מסוכנים כמעט באותה מידה. עם עלייה נוספת בתדירות, ערכי זרמי הסף עולים. ירידה ניכרת בסיכון להתחשמלות לאדם נצפית בתדרים מעל 1000 הרץ.

זרם ישר פחות מסוכן וערכי הסף שלו גבוהים פי 3-4 מזרם חילופין בתדר של 50 הרץ.עם זאת, כאשר מעגל הזרם הישר מופסק מתחת לסף הקליטה, מתרחשות תחושות כואבות חריפות הנגרמות על ידי הזרם החולף. ההצהרה על הסכנה הנמוכה יותר של זרם ישר בהשוואה לזרם חילופין תקפה עבור מתחים עד 400 וולט. בטווח של 400 ... 600 וולט, הסיכונים של זרם ישר וזרם חילופין בתדר של 50 הרץ הם כמעט זהים ועם עליות נוספות במתח הסכנה היחסית של זרם ישר עולה. זה נובע מתהליכי הפעולה הפיזיולוגיים על תא חי.

לכן, השפעת הזרם החשמלי על גוף האדם מגוונת ותלויה בגורמים רבים.