Какой ток опаснее и почему: постоянный или переменный, как защититься от его отрицательного воздействия

Какой электрический ток опаснее для человека и почему

Постоянно сталкиваясь с электричеством в быту и на производстве, люди порой забывают, что несоблюдение элементарных правил безопасности может привести к тяжёлым последствиям, вплоть до летального исхода. Каждый человек обязан знать о невидимой опасности, которую представляют электроприборы, чтобы избежать тяжёлых электротравм.

Какой ток опасней для жизни человека

Переменный ток в промышленности и быту используется значительно чаще. К этому давно привыкли и мало кто знает, что в 19 веке Никола Тесла и Томас Эдисон развернули настоящую «токовую войну», итоги которой определяли дальнейший путь развития промышленности.

Одним из аргументов, приводимых Эдисоном в защиту постоянного тока, была его меньшая опасность для человека по сравнению с переменным. При одинаковых условиях (до 500 В) сила воздействия переменного тока на организм выше в 2-4 раза.

В итоге победила концепция переменного тока. Он значительно легче и с меньшими потерями передаётся на дальние расстояния, легко преобразуется, удобнее для работы электродвигателей.

Воздействие электротока на человеческое тело:

  • Термическое (до 60%) — нагрев кожи и внутренних тканей вплоть до ожогов;
  • Электролитическое — разложение и нарушение физико-химического состава органических жидкостей (крови, лимфы);
  • Механическое — расслоение и разрыв внутренних органов под воздействием электродинамического удара;
  • Биологическое — судорожные сокращения мышечной и нервной ткани.

Внимание! Потеря сознания, а также нарушение работы сердца и лёгких происходит при совпадении частоты электрического потока и сердечных сокращений.

Переменный

Электроток, который с течением времени изменяется по величине и направлению. Поток электронов постоянно колеблется с определённой частотой.

Почему для жизни человека переменный ток более опасен, чем постоянный:

  • В силу своей природы вызывает возбуждение нервной системы, сокращение и расслабление мышц, что повышает вероятность фибрилляции предсердий, приводящей к остановке сердца;
  • Частота проходящего импульса снижает сопротивление человеческого тела;
  • Электропроводник с переменным током обладает высокой силой притяжения.

На заметку! Верхняя граница силы переменного тока, не приводящая к поражению и тяжким последствиям — 1,2 мА.

Постоянный

Электроток — движение заряженных частиц от минуса к плюсу, полярность и напряжение которого постоянны. Поток электронов идёт строго по прямой линии без колебаний. Тяжесть поражения прямо пропорциональна величине подведённого напряжения.

Причины меньшей опасности постоянного тока по сравнению с переменным:

  • Вызывает спазм мускулатуры, но не приводит к нарушениям сердечных сокращений;
  • Сопротивление человеческого тела выше при частоте колебаний электронов равной нулю;
  • Одиночный удар позволяет быстрее прекратить прямой контакт с электропроводником, отбрасывает человека, уменьшая длительность воздействия поражающих факторов на организм.

Внимание! Верхняя граница безопасного воздействия постоянного тока значительно выше — 7 мА.

Сравнение воздействия на организм переменного и постоянного электротоков, чтобы выяснить, какой ток опаснее.

Сила электротока (мА)Переменный токПостоянный ток
0,6–1,5Лёгкое покалываниеНет ощущений
2–3Лёгкие судороги-“-
5–7Сильные судорогиЛёгкое покалывание, небольшое ощущение тепла
8–10Выраженные болевые ощущения, верхний порог возможности самостоятельно разжать рукиВозрастают симптомы покалывания кожи и нагрева
20–25Паралич конечностей, невозможность отпустить источник токаСлабые судороги, сильный нагрев кожных покровов
50–80Нарушение сердечной деятельности, паралич дыхательного центраЗатруднённое дыхание, сильные судорожные спазмы
90–100Остановка дыхания, вероятность фибрилляции предсердийПаралич органов дыхания, вероятность отброса пострадавшего, получения физической травмы
200–300При воздействии более 0,1 с остановка сердца, разрушение тканейТермическое разрушение тканей

Обратите внимание! Важно знать, какой ток опасен для жизни — 50–100 мА, более 100 мА — смертелен.

Из-за чего опасный тот или иной ток

Тяжесть поражения человеческого организма зависит от многих факторов:

  • Силы тока и напряжения;
  • Продолжительности воздействия;
  • Типа тока и частоты;
  • Сопротивления человеческого тела — величины непостоянной, зависящей от множества факторов.

Разные травмы при поражении электротоком обусловлены природой движения частиц: переменный вызывает хаотичные судороги внутренних органов, постоянный — нагрев, ожоги, разрушение тканей организма.

Сила тока и напряжение

Важным параметром, определяющим опасность поражения, является сила тока. Опасным считается переменный электроток 10–15 мА и выше, постоянный — 50–80 мА.

Для человека переменный ток опаснее постоянного при напряжениях, с которыми людям чаще всего приходится сталкиваться в повседневной жизни. Удар постоянного электротока происходит при напряжении 120 В, для переменного тока подобное поражение происходит при U=42 В.

При высоком напряжении (500 В и выше) постоянный ток представляет такую же опасность для организма, как и переменный. При более высоком U, он становится даже более опасным для человека.

Длительность поражающего воздействия

С увеличением времени воздействия происходит разрушение эпидермиса в месте контакта, снижение сопротивления человеческого тела, увеличение силы протекающего электротока. Усиленное потоотделение в этот момент способно снизить сопротивление в десятки раз. Длительный контакт с электричеством вызывает накопление отрицательных воздействий на ткани организма.

Сопротивление человеческого тела

Закон физики гласит: чем выше сопротивление, тем меньше сила тока в цепи. Состояние эпидермиса во многом определяет величину общего сопротивления человеческого организма (до 90%). Неповреждённые, сухие, огрубевшие кожные покровы обладают свойствами диэлектрика. Удельное сопротивление тела человека в этом случае составляет 40 000–100 000 Ом.

Величина не является постоянной. Зависит от площади воздействия и плотности контакта, продолжительности прохождения тока через тело. Значение имеет толщина кожных покровов – у женщин и детей он более тонкий, подвергается наибольшему поражению.

Причины снижения сопротивления:

  • Высокая температура, потоотделение;
  • Повреждения эпидермиса;
  • Повышенная влажность в помещении.

Важно! Лица, находящиеся в состоянии алкогольного опьянения, подвергаются особой опасности поражения электричеством из-за резкого падения сопротивления.

Тип тока и частота

Число колебаний полюсов в сети электропитания называется частотой. В России и странах СНГ принята стандартная величина 50 Гц, что означает — каждую секунду направление переменного тока меняется 50 раз. К постоянному электротоку эта единица измерения не имеет отношения, электроны движутся в одном направлении.

Справка! Наибольшую опасность представляют поражения с частотой в диапазоне от 50 до 500 Гц.

При частоте свыше 20 кГЦ, благодаря скин-эффекту, переменный ток не причиняет вреда человеку, проходя по поверхности кожных покровов и не проникая внутрь организма. Никола Тесла доказал это опытным путём касаясь голыми руками электродов с потенциалом 100 кВ с частотой 100 кГц.

При каких случаях человек может быть поражён электрическим током

Во время эксплуатации и ремонта электрического оборудования есть вероятность контакта с оголёнными проводами, находящимися под напряжением. Можно получить удар током прикоснувшись к двум проводам с разными фазами. Контактируя с одной фазой, человек становится проводником, касаясь заземлённых металлических конструкций или стоя на влажном полу.

В быту источником поражения часто становятся неисправная электропроводка, сломанные розетки и выключатели. К электротравме может привести нарушение изоляции электроприборов, подключённых без заземления.

Электрический удар можно получить без непосредственного контакта с проводником. В условиях повышенной влажности при близком расположении к источнику электричества может произойти пробой изоляции, возникнуть электрическая дуга.

Обрывы линий электропередач приводят к контакту проводов с поверхностью земли. Они способны создать шаговое напряжение в радиусе до 10 м. Разность потенциалов возникает между двумя точками поверхности, находящимися на расстоянии одного шага человека.

Тяжесть поражения зависит от пути прохождения тока по человеческому телу. Электроток всегда идёт по кратчайшему расстоянию по направлению к земле.

Важно! Наиболее опасны поражения сердца, головного и спинного мозга, лёгких.

  1. «Рука-рука» — наиболее часто встречается на практике (40%). Человек одной рукой касается фазы, другой — заземлённой поверхности или нулевой фазы. Опасность поражения сердца менее 5%.
  2. «Рука-ноги» — при касании одной рукой проводника путь электротока замыкается через обе ноги на землю. Прохождение через сердце 3-7%. Более травмоопасен вариант касания правой руки (20%).
  3. «Нога-нога» — поражение возникает под воздействием шагового напряжения. Электротравма встречается редко (6%).
  4. «Голова-ноги» (5%)— создаёт наиболее опасную петлю, требует срочных реанимационных мероприятий.

При электротехнических работах рекомендуется использовать защитные средства: диэлектрические перчатки, галоши, резиновые коврики. Электроинструмент должен быть с изолированными ручками.

Электрический ток представляет опасность для человеческого организма. Для предотвращения травматизма необходимо соблюдать простейшие правила безопасности. Надёжные средства защиты от поражения в быту — установка УЗО и дифференциальных автоматов.


Какой ток опасный для человека – постоянный или переменный, и почему?

Электрические травмы являются распространенными угрозами для человека, которые существуют не только на производстве, но и в бытовой сфере. Степень опасности таких травм определяется комплексом факторов, одним из которых является тип электричества.

Поэтому перед тем как начать работу с электричеством, необходимо знать какую опасность представляет электрический ток, какой ток опаснее – постоянный или переменный и какие меры электробезопасности предпринять при работе с электрическим оборудованием.

Чем опасен переменный ток

Особенность переменного напряжения заключается в изменении полярности с определенной частотой. Соответственно, с этой же частотой меняется направление протекания электронов. Для человека этот вид электротока представляет серьезную угрозу, поскольку он оказывает более выраженное стимулирующее воздействие на нервы и мускулатуру, в том числе сердечную.

При электроударах смерть пострадавших чаще всего наступает в результате фибрилляции желудочков сердца, которая более вероятна под воздействием «переменки». Кроме того, переменный ток в электросети более опасен из-за маленького сопротивления тела человека по отношению к нему.

При определенных условиях переменное напряжение оказывается практически полностью безопасным. Это возможно при его сверхвысокой частоте (более 20 кГц). Безопасность достигается за счет поверхностного эффекта, благодаря которому электричество протекает только по коже, затрагивая ее верхние слои и не проникая во внутренние органы.

Чем опасен постоянный ток

Постоянный электроток протекает от одного полюса цепи к другому без изменения направления. Классическим его примером в электротехнике может служить питание потребителей от аккумуляторных батарей.

Он считается менее опасным, поскольку при действии на человека вызывает спазм. Спазм проходит после снятия напряжения, что позволяет снизить вероятность критических последствий для здоровья.

Читайте также:  Закон Ома для цепи переменного тока: формула взаимосвязи между электрическими величинами, порядок расчета

Однако говорить о безопасности можно только при малых значениях постоянного напряжения. Чем выше величина напряжения, тем сильнее проявляется опасность. При напряжении, превышающим значение 500 В, постоянный электроток может оказываться опаснее переменного.

Какой ток опаснее и в чем состоит главный риск для человека

Наиболее опасен для человека переменный электрический ток. Он часто оказывается смертелен, поскольку способен провоцировать фибрилляцию желудочков сердца.

Однако постоянное электричество также нельзя считать безопасным. Последствия его воздействия бывают не менее серьезными, включая тяжелые электротравмы и механические травмы при отбросе пострадавшего. Существенная разница заключается в том, что серьезная угроза возникает при высоких значения потенциала – более 500 В. С таким вольтажом люди обычно не имеют дела в быту. Однако на промышленных электроустановках он встречается достаточно часто.

Необходимо учитывать, что электрическое напряжение для человека в целом безопасно. Угрозу представляет действующая сила тока, возникающего в результате этого напряжения. Именно от значения данной величины зависит степень угрозы. Так, безопасным считается переменный ток силой до 10 миллиампер.

Серьезная опасность от постоянного тока проявляется при ампераже более 50 миллиампер. Смертельно опасной величиной электрического переменного тока является значение 90-100 миллиампер. При этих же значениях смертельным для человека считается ток и постоянного напряжения.

Опасная для жизни человека сила тока

Электричество может оказывать разное воздействие. При малой силе электрического тока это оно может быть абсолютно незаметным или доставлять только легкие дискомфортные ощущения. Если же эта величина составляет амперы, то действие тока будет опасным до летального исхода.
Оценить последствия возможного действия каждого из двух видов электричества с разной силой тока (амперажом) можно по данным таблицы:

Значение силы тока, мА (миллиампер)Характер действия электротока
ПостоянныйПеременный
0,6-1,5 мАне проявляетсяслабый зуд и покалывания
2-3 мАне проявляетсяпоявляются небольшие судороги
5-7 мАвозникает минимальная гипертермия кожи и легкое покалываниеусиливаются судороги, появляются болезненные ощущения
8-10 мАстановятся более интенсивными покалывания и гипертермияболь усиливается, пострадавший еще в состоянии освободиться от действия тока своими силами
20-25 мАпомимо усиливающейся гипертермии и покалываний, появляются небольшие судорогизатрудняется дыхание, наступает паралич конечностей, пострадавший не имеет возможности освободиться своими силами
50-80 мАсильная гипертермия кожи, судорожные сокращения мышц, затрудненное дыханиепоявляется аритмия, наступает паралич дыхательной мускулатуры
90-100 мАнаступает паралич дыхательных мышц, способный привести к смертиСмертельная сила тока. На 3 секунде действия развивается фибрилляция сердечных желудочков, наступает остановка дыхания, спасение возможно только при экстренной реанимации

Данные таблицы наглядно демонстрируют, что наиболее опасен для людей переменный электрический ток.

Пути электрического тока, проходящие через тело человека

Угрозу обуславливает не только опасная величина силы тока, но также путь протекания электричества через организм. От этого пути зависит разрушающее воздействие на определенные органы.

Самые опасные петли электрического тока

Наиболее угрожающими считаются следующие пути протекания:

Схема прохождения петли электрического тока рука – рука

  • Рука – рука. Электричество проходит через грудь, до 3,3 % заряда попадает в сердце.

Схема прохождения петли электрического тока правая рука – нога

  • Правая рука – ноги. Опасность этой петли связана с проходом электротока через сердце (около 6,7 % заряда). Также часть заряда проходит и через спинной мозг.

  • Левая рука – ноги. Встречается реже предыдущей петли (обычно характерно для левшей). Около 3,7 % заряда действует на сердце.

  • Нога – нога. Характерно при попадании под действие шагового напряжения. Сердце пропускает около 0,4 % заряда. Основная угроза связана с возможностью падения человека, в результате которого возрастает значение шагового напряжения, а электричество проходит по более опасным петлям.

  • Голова – ноги. Опасность связана с действием электричества на головной мозг, спинной мозг, позвоночник. Через сердце проходит около 6,8 % заряда.

  • Голова – руки. Одна из самых опасных петель. Сердце пропускает через себя около 7 % заряда, под удар попадает головной мозг.

Какие электротравмы бывают, средства защиты и оказание первой помощи

Электрические ожоги, по характеру причиненного пострадавшему воздействия, бывают контактными и дуговыми. Электроожоги первого типа возникают при прямом контакте тела с проводником. Степень ожога зависит от длительности такого контакта и ампеража.

Различают такие степени электроожогов:

  1. Наиболее безопасные повреждения первой степени, которые затрагивают только верхние слои кожи и выражаются в ее гипертермии и небольшом отеке. Восстановление проходит без специальной терапии.
  2. Поражение кожи второй степени распространяется вглубь до росткового слоя. В зоне действия электротока образуются заполненные прозрачной жидкостью волдыри, которые не следует прокалывать. Поврежденное место может достаточно сильно болеть. При небольшой площади поражения ожог проходит без специального лечения.
  3. Для третей степени характерно отмирание клеток внутренних кожных слоев, образование волдырей, заполненных кровянистой жидкостью. В зоне поражения наблюдается сильное покраснение кожи. В худшем случае она темнеет, что говорит об омертвении тканей. В таком состоянии кожа не регенерируется, поэтому пострадавшему требуется специализированная медицинская помощь.
  4. Наиболее масштабные повреждения четвертой степени, связанные выгоранием кожи, мышц, термическим повреждением костей. Это состояние может представлять серьезную угрозу для жизни, поэтому обязательной является специализированная медицинская помощь.

Электрические знаки – это специфические пятна с четкими границами на поверхности кожи в зоне, подвергшейся удару тока. Имеют серый или бледно-желтый оттенок. Размер таких пятен составляет 1-5 мм, в центре обычно имеется углубление. Форма знака может повторять форму токопроводящей части, контакт с которой стал причиной ее появления. Кожа в зоне электрознака твердеет. Болевые ощущения и воспаление отсутствуют.

Металлизация кожи – это проникновение в ее слои расплавленных микроскопических частиц металла проводника. Обычно наблюдается при отключении рубильника под нагрузкой или при попытке разъединения замкнутых проводов.

Электроофтальмия – воспаление глаз в результате действия ультрафиолетового излучения электрической дуги. Возникает в течение 4-8 часов после облучения глаз, проявляется их покраснением, воспалением, обильным слезотечением, головной болью. При тяжелой форме может привести к потере зрения, поэтому при развитии симптомов необходимо сразу обратиться к врачу.

Перечисленные электротравмы относятся к местным. Также бывают и общие электротравмы, для которых характерно негативное влияние электричества на весь организм. Пострадавшие часто теряют сознание, у них развиваются нарушения дыхания и работы сердца.

Самым опасным явлением является фибрилляция сердечных желудочков, которая часто заканчивается смертью. Если пострадавший от удара током находится без сознания, то ему срочно проводят сердечно-легочную реанимацию.

При электротравмах часто развивается мнимая смерть, при которой признаки жизнедеятельности организма становятся практически незаметными, но спасти человека можно. Поэтому сердечно-легочную реанимацию проводят до последнего.

Первая помощь пострадавшим от действия электротока оказывается в следующем порядке:

  • Пострадавшего освобождают от действия электричества. При этом оказывающий помощь должен принять меры по обеспечению собственной безопасности.
  • Определяют состояние пострадавшего – проверка дыхания, пульса и т.д.
  • Освобождают человека от лишней одежды, которая затрудняет дыхание.
  • Осматривают ротовую полость, при необходимости очищают ее от рвотных масс, сгустков слизи и крови.
  • Приступают к мерам по сердечно-легочной реанимации.

Также нужно осмотреть пострадавшего на предмет электроожогов и наложить на них чистую сухую повязку. После этого нужно дождаться врача. Госпитализации подлежат все случаи электротравм, даже при отсутствии или снятии опасных симптомов. Это связано с возможностью развития фибрилляции или отложенной аритмии через несколько часов после поражения.

Для более подробного изучения темы по оказанию первой помощи пострадавшим от электрического тока, рекомендуем ознакомиться с методическим материалом – скачать

Основные нормы и правила электробезопасности

Ключевыми нормативными документами, регулирующими сферу электробезопасности, можно назвать следующие:

  1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ. Издание 7, глава 1.7) – скачать
  2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП) – скачать
  3. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок – скачать
  4. Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках – скачать

При выполнении любых работ с электрооборудованием необходимо соблюдение следующих правил:

  • При проектировании и монтаже электросетей должны использоваться аварийные устройства, которые обесточивают сеть в случае возникновения в ней короткого замыкания (КЗ) и в случае замыкания цепи на землю.
    Обязательным является устройство контура заземления.
  • К работе допускаются лица, имеющие соответствующий допуск.
  • Обязательно применяется спецодежда и предусмотренные нормативными требованиями средства индивидуальной защиты.
  • Не допускается включение и использование оборудования и электроприборов при наличии повреждений на корпусе, использование кабелей при обнаружении повреждений изоляции.
  • Не допускается проведение ремонтных работ без обесточивания сети.
  • Персонал должен уметь оказывать первую помощь при поражении человека электрическим током.

Как избежать поражения электрическим током

Чтобы предотвратить поражение человека электричеством, необходимо не допустить возможность телесного контакта с деталями и проводниками под напряжением. Поэтому все работы выполняться с применением необходимых защитных средств. К числу основных средств индивидуальной защиты этого типа относятся диэлектрические перчатки и боты, диэлектрические коврики и подставки и т.д.

При работе обязательно применяется изолированный инструмент. Персонал в обязательном порядке проходит инструктаж, работники должны знать, как избежать поражения.
Перед выполнением работ обязательно обесточить соответствующий участок сети. При этом на рубильнике или выключателе должна быть выставлена информационная табличка о запрете включения сети. Не допускается выполнение любых манипуляций с проводниками под напряжением.

Индикаторная отвертка HR28-C (12-250V)

Проверить наличие напряжения можно при помощи специальных индикаторных приборов. Самым простым и доступным среди таких приборов является индикаторная отвертка.

Видео

Просмотрите видео о переменном и постоянном электрическом токе. В этих видеороликах вы узнаете об опасностях, а также о мерах по защите от поражения электрическим током.

МИСТЕР ЭЛЕКТРИК СЕРГИЕВ ПОСАД

Каталог статей

При воздействии тока выделяются 3 основные реакции:

2) судорожное сокращение мышц;

3) фибрилляция сердца.

Соответственно, токи, вызывающие эти реакции, называются:

Минимальные их значения называются пороговыми.

Постоянный ток менее опасен и пороговые значения его в 3—4 раза выше, чем переменного тока частотой 50 Гц. Однако при разрыве цепи постоянного тока ниже порогового ощутимого возникают резкие болевые ощущения, вызываемые током переходного процесса. Положение о меньшей опасности постоянного тока по сравнению с переменным справедливо при напряжениях до 400 В. В диапазоне 400. 600 В опасности постоянного и переменного тока частотой 50 Гц практически одинаковы, а с дальнейшим увеличением напряжения относительная опасность постоянного тока увеличивается. Это объясняется физиологическими процессами действия на живую клетку.

Читайте также:  Какой ток называют индукционным: формула ЭДС, принципы возникновения и проведение опытов

Средние значения пороговых токов

Главным и определяющим фактором воздействия является величина электрического тока. Чем больше величина ток, тем опаснее его действие.

Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него тока при его значениях:

Iощ= (0,6 – 1,5)mА – для переменного тока частотойf= 50 Гц;

Iощ= (5 – 7)mА – для постоянного тока.

Эти значения называются пороговыми ощутимыми токами. Для переменного тока характер ощущения проявляется в виде пощипывания, дрожания пальцев, для постоянного тока – в виде зуда, ощущения нагрева.

При дальнейшем увеличении величины тока возникает второе пороговое значение – это неотпускающие или удерживающие токи. При этом происходит судорожное сокращение мышц рук и человек не в состоянии разжать пальцы и отпустить токопровод, за который он взялся.

Для переменного тока частотой f=50 Гц –Iнеотп=(10 – 15)mА, для постоянного токаIнеотп=(50 – 80) mА. Причем у разных людей значения неотпускающих токов будут различны. Нижние значения неотпускающих токов приведены для женщин, верхние значения – для мужчин.

При значениях токов (20 – 25) mА (переменное напряжениеf=50 Гц) действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что ведет к затруднению и даже прекращению дыхания, а при длительном воздействии таких величин токов возможен летальный исход.

При значениях переменного тока 100 mА его воздействие передается непосредственно на мышцу сердца. При длительности воздействия 0,5 сек может наступить остановка или фибрилляция сердца. В последнем случае, за счет беспорядочного (хаотичного) сокращения волокон сердечной мышцы (фибрилл) сердце перестает выполнять функцию насоса, что ведет к прекращению в организме кровообращения. Это третье пороговое значение токов – токов фибрилляции: для переменного напряжения,f= 50 Гц –
Iф= 100mА, для постоянного напряжения –Iф= 300mА .

Рис. 1

Вероятность наступления фибрилляции сердца зависит от длительности протекания тока. Здоровое сердце сокращается (60 – 80) раз в минуту, то есть длительность одного кардиоцикла составляет одну секунду. Каждый цикл сердечной деятельности состоит из двух периодов: диастолы, когда желудочки сердца находятся в расслабленном состоянии и заполняются кровью, и систолы, когда сердце, сокращаясь, выталкивает кровь в артериальные сосуды. Экспериментально установлено, что чувствительность сердца к раздражителю в форме электрического тока неодинакова в разные фазы его деятельности. Наиболее уязвимым сердце оказывается в фазе Т, продолжительность которой равна 0,2 сек (рис. 1).

Если время действия тока не совпадает с фазой Т, большие величины токов не вызывают фибрилляцию, но могут привести к остановке сердца. При длительности протекания тока, соизмеримой с периодом кардиоцикла, ток через сердце проходит также и в течение фазы Т. При этом вероятность наступления фибрилляции наибольшая. И чем меньше длительность действия тока, тем меньше вероятность наступления фибрилляции сердца.

При прикосновении к токоведущим частям, находящимся под напряжением, человек включается в электрическую цепь и может рассматриваться как элемент цепи. Тело человека является проводником электрического тока. Однако в отличии от обычных проводников проводимость живой ткани обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи. В силу этого сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов, состояния окружающей среды.

Электрическое сопротивление различных тканей тела человека неодинаково. Кожа, кости, жировая ткань имеют относительно большое значение – ρкож≈ ρкост= (3 . 10 3 – 3 . 10 4 ) Ом . м. Мышечная ткань, кровь, лимфа и, особенно, спинной и головной мозг – малое значение удельного сопротивления – ρмышц= (1,5 – 3)Ом . м; ρкр= (1 – 2)Ом . м; ρмозг= (0,5 – 0,6) Ом . м. При частоте f= 50 Гц переменного напряжения учитывается лишь активная составляющая полного сопротивления человека и при раcчетах в электротехнике принимаетсяRh= 1000 Ом.

Таким образом, в следствии того,что пороговые значения переменного тока ниже ,чем постоянного, переменный ток является более опасным.Однако даже небольшой постоянный ток (ниже порога ощущения) при быстром разрыве цепи дает очень сильные удары, вплоть до судорог мышц рук. Так же установлено, что в электроустановках с уровнем напряжения выше 500 В опаснее постоянный ток. Увеличение частоты ведет к увеличению опасности поражения, так как уменьшается полное сопротивлениеZh. Наибольшую опасность представляет переменный ток частотой от 20 до 1000 Гц. При частотах ниже 20 Гц и выше 1000 Гц опасность поражения уменьшается, так как величины предельно допустимых токовIнеотпизменяются от значения 20mА в большую сторону. Выпрямленные токи содержат постоянную и переменную составляющие, которые оказывают совместное действие на организм человека, в то время как приборы показывают только постоянную составляющую. При однополупериодном выпрямлении пороговые значения тока по постоянной составляющей в 1,5 раза ниже, чем для переменного тока. При двухполупериодном выпрямлении пороговые значения переменного и выпрямленного токов одинаковы.

Какой ток опасней для человека постоянный или переменный?

Технический прогресс подарил миру электричество. Это открытие стало очень полезным и навсегда изменило жизнь нашей планеты, но на самом деле оно таит в себе большую опасность. Многие люди часто задаются вопросом, какой же вид электричества опаснее, и пришло время это выяснить.

Понятия постоянного и переменного тока: в чем отличие?

Переменный – дешевле в производстве и передается на большие расстояния. Его особенность в том, что его частицы могут изменять направление движения и величину. Именно этот вид электричества идет по нашим проводам.

Частицы постоянного тока не меняют траекторию своего движения. Этот вид электричества используют в бытовых приборах, компьютерах. Переменный превращается в постоянный путем его изменения в трансформаторах. Или же для этого можно использовать химическую реакцию, как это происходит в щелочных батарейках.

Сфера применения каждого вида

Постоянный нужен для работы электроприборов. Переменный же идет по проводам, которые подсоединяются к розеткам в современных квартирах или домах.

Превращение одного вида энергии в другой происходит уже в самом электроприборе.

Какой ток опаснее для человека

В целом, опасен любой из видов электроэнергии. Но в ходе многочисленных опытов выяснилось, что переменный все же наиболее страшен для организма. Во-первых, потому что его безопасная величина намного меньше, чем у постоянного. Вот допустимая величина этого вида электроэнергии:

ЧастотаНапряжениеСила
50 Гц2,0 Вольт0,3 мА
400 Гц3,0 Вольт0,4 мА

При этом важно учитывать температуру и влажность воздуха в момент контакта с электричеством. Если работа производится в жаркую погоду, а воздух влажный, все указатели уменьшаются в три раза.

Самым опасным для жизни человека является переменный ток в диапазоне от 50 до 500 Гц. При этом важно учитывать тот факт, что пострадавший не всегда может сам отсоединиться от провода. Если сила тока больше 9 мА, самостоятельно разжать руку уже не получится.

Переменное электричество вызывает спазмы, возбуждает все нервные окончания. Конечно же, постоянное тоже может вызвать мышечные сокращения и стать смертельным, но для этого его сила должна быть намного больше.

Исходя из того, как ток действует на человека, выделяют несколько категорий:

  • ощутимый (чувствуется, но не представляет угрозы жизни);
  • не отпускающий (человек не может отсоединиться, что создает угрозу);
  • вызывающий паралич;
  • смертельный (фибрилляционный).

Также немаловажную роль играет сопротивление тела. Например, если кожа сухая – оно больше, но если на участке кожного покрова есть влага, сопротивление падает. Кроме этого, стоит учитывать длительность контакта, путь прохождения разряда, его силу и напряжение.

Разряд электричества может стать причиной смерти из-за того, что он влияет на работу мышц. Наибольшей опасности подвергается сердце. Из-за судорог, которые проходят по телу, сердце останавливается. Также в ходе контакта с электрическими проводами можно получить ожог.

Отдельно стоит обратить внимание на случаи, когда людей отбрасывает от проводника. В такие моменты к риску остановки сердца добавляется опасность получить физические увечья. Чаще всего удары током происходят на стройках, где и без того очень небезопасно.

На самом деле обе разновидности электричества опасные. Ученые и медики не могут дать однозначного ответа на вопрос, что же безобиднее. В этом деле стоит учитывать огромное количество факторов. В целом принято считать, что именно переменный опаснее, потому что может принести ущерб здоровью человека даже при небольшой силе.

Поражение электрическим током

Поражение электрическим током

В результате действия электрического тока на организм возникают различные нарушения его жизнедеятельности вплоть до полной остановки сердца и угнетения работы легких. От сочетания характеристик электрического тока зависят его повреждающие возможности в конкретных условиях.

Факторы, влияющие на исход поражения электрическим током:
1. Сила тока.
2. Род тока (постоянный или переменный). Постоянный ток напряжением до 300-500 В менее опасен, чем переменный, но при большем напряжении постоянного тока опасность получить от него смертельную травму значительно возрастает (при более высоких значениях постоянный ток более опасен вследствие его электролитического действия). Возможности травмирования у переменного и постоянного тока напряжением в 500 В примерно равные.

Ток, проходящий
через человека Характер воздействия
Переменный ток Постоянный ток
50-60 Гц;
0,5-1,5 мА Начало ощущения, лёгкое дрожание пальцев рук; Не ощущается

2,0-3,0 мА Сильное дрожание пальцев рук; Не ощущается

5,0-7,0 мА Судороги в руках; Зуд, ощущение нагрева

8,0-10,0 мА Руки трудно, но ещё можно оторвать от электродов.
Сильные боли в пальцах, кистях рук и предплечьях; Усиление нагрева

Читайте также:  Как посчитать сопротивление: параллельная, последовательная и комбинированная цепь

20-25 мА Паралич рук, оторвать их от электродов невозможно.
Очень сильные боли. Дыхание затруднено; Ещё большее усиление нагрева. . Незначительное сокращение мышц рук

50-80 мА Паралич дыхания. Начало фибрилляции сердца; Сильное ощущение нагрева. Сокращение
мышц рук. Судороги, затруднение дыхания.

90-100 мА Паралич дыхания. При длительности 3 с и более –
паралич сердца; Паралич дыхания

3. Частота электрического тока. Опасность действия тока снижается с увеличением его частоты. При частоте переменного тока от 40 до 60 Гц опасность смертельного повреждения наибольшая. При значительном увеличении частоты тока, например до 10 000 Гц и выше, даже при большом напряжении (1500 В) и силе тока 2-3 ампера повреждения не возникают.
4. Продолжительность действия тока. При длительном действии электрического тока из – за потовыделения снижается сопротивление кожи человека.
5. Путь электрического тока. Наиболее опасно, когда ток проходит через жизненно важные органы.
6. Сопротивление тела человека и его отдельных частей различно. Например при снятом роговом слое кожи, сопротивление внутренних органов не превышает 800 Ом. Нормальная сухая кожа имеет сопротивление 10 – 100 кОм, влажная – 1000 Ом. Принято считать что сопротивление тела человека равно 1000 Ом.
7. Состояние кожных покровов лиц, употреблявших этиловый алкоголь, способствует поражению электрическим током.
8. Индивидуальные свойства человеческого организма. Здоровые и физически крепкие люди легче переносят воздействие электрического тока, чем больные и ослабленные. Менее устойчивы к воздействию электрического тока дети, пожилые люди.
9. Имеет значение и площадь контакта человека с токоведущими частями.
10. Риск поражения электрическим током и тяжесть последствий увеличиваются, к примеру, во влажной среде, во время дождя или снегопада. Опасные напряжения.
При содержании влаги 60 – 70%, или в помещении с железными или бетонными полами, если существует вероятность одновременного касания корпуса и пола – это помещение с повышенной опасностью.
При содержании влаги 100%, наличии вредной среды – это особо опасные помещения.
Наружные электроустановки – это установки, находящиеся на улице под открытым небом.
В помещениях с повышенной опасностью и в помещениях без повышенной опасности – опасным считается напряжение выше 42 В.
В особо опасных помещениях и наружных электроустановках – опасным считается напряжение выше 12 В.

Основные источники поражения электрическим током:

1. Оголенные провода под напряжением.
2. Незаземленные корпуса устройств, оказавшиеся под напряжением (нарушение изоляции и замыкание проводника под напряжением на корпус или иные причины).
3. При высоком напряжении электрического тока повреждение человека может происходить без непосредственного контакта с проводником на расстоянии от него, особенно в сырую погоду, когда воздух обладает повышенной электропроводностью. Травма возможна на расстоянии до 30 см и даже более при нахождении человека у линии высоковольтной передачи.
4. При попадании на землю токонесущего провода линии высоковольтной передачи, человек идущей по земле в районе до десяти шагов от провода может получить повреждение от так называемого шагового напряжения. Ток проходит из одной ноги в другую, от возникающей судороги ног человек может упасть и тогда путь электрического тока может пройти через область сердца или голову, что приведет к смерти.
5. Повреждения от атмосферного электричества. Молния представляет собой электрический разряд, напряжение тока в котором достигает миллионов вольт, сила тока – сотен тысяч ампер. Поражающими факторами при действии молнии будут: громадный электрический ток; световое и звуковое воздействие; ударная волна; а также механическая и тепловая энергия, получающиеся от преобразования электрической энергии. Действие молнии сходно с действием электрического тока очень высокого напряжения и большой мощности. Продолжительность действия ограничивается долями секунды. Поражение атмосферным электричеством не всегда заканчивается смертью, травма может закончиться расстройством здоровья той или иной степени.
6. Воздействие электрическим током может вызвать движение тела и последующую травму (например резкое отдергивание руки с отверткой и ранение ей, разгиб тела и удар головой и т.п.).

Электрический ток воздействует на организм человека в целом по шоковому типу, приводя к расстройству дыхания и кровообращения. При прохождении тока через ткани тела он оказывает сильное болевое воздействие на рецепторы, нервы, вызывает болезненные судороги мышц и спазм сосудов. В совокупности данные болевые воздействия вызывают болевой шок. Как правило, при значительной интенсивности электрического тока смерть наступает почти мгновенно от остановки дыхания и сердечной деятельности. Но возможны варианты и более длительного умирания человека.
При поражении человека электрическим током, сопровождающимся остановкой сердечной и дыхательной деятельности, человек может быть возвращен к жизни с помощью активных реанимационных мероприятий в виде закрытого массажа сердца и искусственного дыхания. Конечно же, реанимировать возможно только тех пострадавших, у которых воздействие тока не вызвало грубых разрушений органов и тканей тела. Прежде чем приступать к таким действиям, крайне важно убедиться, что контакта тела жертвы с токоносителем уже нет.

Изложенное выше объясняет, почему крайне важно:
Уметь оказать первую помощь
Соблюдать технику безопасности
Правильно выполнять проектирование, монтаж и ремонт электрической части любых устройств

Источники:
http://lawru.info/dok/2007/06/21/n288768.htm – Инструкция по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве
http://energ2010.ru/elb3.htm
http://www.labex.ru/page/sudmed_77.html
http://pochit.ru/fizika/33431/index.html
http://pombur.com/jelektrotehnika/61-opasnye-velichiny-jelektricheskogo-toka-i-naprjazhenija.html
http://phscs.ru/physics9g/action-electricity
ПУЭ – Правила устройства электроустановок
ПТЭЭП – ПРАВИЛА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
ИП и ИСЗ Инструкция по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроинструментах
ПОТ – Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок
Правила противопожарного режима

Самищенко С.С. Судебная медицина: Учебник для юридических вузов. (Глава 16. ПОВРЕЖДЕНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА)
Меры электробезопасности в химической промышленности В. П. Кораблев, 175 с. ил. 20 см, М. Химия, 1983
Школьные учебники физики и ОБЖ – Действие электрического тока на человека
Чантурия А.В., Висмонт Ф.И. Ч- 18 Повреждающее действие электрического тока. (Патофизиологические аспекты): метод. реком. – Мн.: МГМИ, 2000. – 31 с.
Патологическая физиология. Под ред. А.Д. Адо и В.В. Новицкого. Изд-во Томского ун-та, Томск, 1994, 468 с.
Ажибаев К.А. Физиологические и патофизиологические механизмы поражения организма электрическим током. Изд. «Илим», Фрунзе, 1978, 267 с.
Каплан А.Д. Поражение электрическим током и молнией, Медгиз, М. 1951, 101с.
Манойлов В.Е. Электричество и человек, Л., Энергоатомиздат, 1982, 150 с.
Непочатых Г.П. Поражение электротоком. М., Медицина, 1971, 15 с.
Орлов А.Н., Саркисов М.А., Бубенко М.В. Электротравма. Л., Медицина, 1977, 151 с.
Хоменко В.И. К вопросу об отдаленных последствиях электротравмы. Судебномедицинские записки. Изд. «Штыница», Кишинев, 1977, с. 38.

Какой ток опаснее?

Наша жизнь немыслима без электричества — оно освещает города и квартиры, приводит в движение поезда, руководит работой мобильных гаджетов. Но порой электричество представляет прямую угрозу жизни и здоровью человека. Попробуем разобраться, какой ток опаснее, постоянный или переменный, и как он может повлиять на организм.

Постоянный

Для создания потока электронов необходима цепь постоянного электрического тока

Постоянным током называется направленное движение заряжённых частиц от отрицательного полюса к положительному, которое не изменяется по величине и направлению. В проводнике не возникает свободных зон или зон скопления заряда, так как электроны сменяются другими по мере их движения.

Постоянный ток стабилен, а потому везде используется в электронике. Большинство современных устройств работает на постоянном токе, получая его из встроенных аккумуляторов или генерируя из сетевого переменного тока. Кроме того, постоянным током питается бортовая электроника автомобилей, самолётов и кораблей, а некоторые виды транспорта используют его в качестве основной движущей силы.

Переменный

Переменный ток применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония) и это благодаря тому, что напряжение и силу переменного тока можно преобразовывать почти без потери энергии

Переменный ток изменчив, он заставляет электроны проводника двигаться хаотично, не имеет стабильной величины и направления. На графике переменное электрическое поле подобно синусоиде, в которой равные «пики» чередуются равными «провалами». Расстояние между ними определяется частотой тока. Общепринятый на постсоветском пространстве стандарт частоты — 50 Гц.

Основная сфера применения переменного тока — снабжение электричеством бытовых и промышленных сетей. В первом случае используется напряжение 220 В, во втором — 380 В. Переменный ток высокого напряжения генерируется на электростанциях и передаётся по высоковольтным ЛЭП, а затем преобразуется в понижающих трансформаторах. На железнодорожном транспорте используется переменный ток напряжением около 25 кВ.

Какой ток опаснее?

Переменный ток протекает в розетках и распределительных коробках, поэтому его опасность более актуальна

До сих пор законы воздействия электричества на человеческий организм мало изучены. На характер и тяжесть поражения влияет множество факторов, самыми значимыми из которых являются:

  1. Напряжение. В диапазоне от нуля до 400 В более опасным считают переменный ток. На отметке в 500 В у обоих видов тока равная поражающая сила, а при напряжении в 600 В и выше постоянный ток превращается в злейшего врага. То есть при высоком вольтаже переменный ток менее опасен, чем постоянный.
  2. Частота (для переменного тока). Ток частотой до 500 Гц считается относительно безопасным, как и ток частотой свыше 1 тыс. Гц. Самые опасные значения — 600–900 Гц.
  3. Сила тока. Серьёзные травмы организму способен нанести переменный ток в 20 мА и выше, а также постоянный ток силой не менее 100 мА. При равной силе тока переменный опаснее.
  4. Зона воздействия. Поражения конечностей не так опасны, как поражения туловища и головы.

Выделяют четыре степени тяжести при поражении электрическим током:

  1. Первой свойственны исключительно судорожные сокращения мышц.
  2. На второй добавляется потеря сознания.
  3. Третья стадия приводит к нарушениям в работе сердца и дыхательной системы.
  4. Четвёртой является клиническая смерть.

Любая стадия может сопровождаться более или менее сильными ожогами.

Будьте внимательны и осторожны, следите за исправностью электроприборов, соблюдайте правила техники безопасности, и тогда поражение электрическим током вам не грозит.

Добавить комментарий