Electricidad Tiene efectos térmicos, electrolíticos, biológicos y mecánicos en los seres humanos.
Térmico exposición a la corriente Se manifiesta por quemaduras de partes individuales del cuerpo, calentamiento de órganos a altas temperaturas, lo que provoca importantes trastornos funcionales en ellos.
Electrolítico el impacto de la descomposición de diversos fluidos corporales (agua, sangre, linfa) en iones, como resultado de lo cual se altera su composición y propiedades físicas y químicas.
Biológico el efecto de la corriente se manifiesta en forma de irritación y excitación de los tejidos corporales, contracciones musculares convulsivas y alteración de los procesos biológicos internos.
Mecánico el impacto provoca la delaminación y rotura de los tejidos corporales.
El efecto de la corriente eléctrica sobre una persona provoca lesiones o la muerte.
Las lesiones eléctricas se dividen en lesiones eléctricas generales (descargas eléctricas) y locales (fig. 2.26).
El mayor peligro proviene de las descargas eléctricas.
Descarga eléctrica- esta es la excitación de los tejidos vivos por una corriente eléctrica que atraviesa a una persona, acompañada de contracciones musculares convulsivas; Dependiendo del resultado de la corriente, se distinguen cuatro grados de descarga eléctrica:
I - contracción muscular convulsiva sin pérdida del conocimiento;
II - contracción muscular convulsiva con pérdida del conocimiento, pero con conservación de la respiración y la función cardíaca;
III - pérdida del conocimiento y alteración de la actividad cardíaca o respiratoria (o ambas);
IV - muerte clínica, es decir, falta de respiración y circulación sanguínea.
Además del paro cardíaco y el cese de la respiración, la causa de la muerte puede ser descarga eléctrica - Reacción neurorrefleja grave del cuerpo a una fuerte irritación por la corriente eléctrica. El estado de shock dura desde varias decenas de minutos hasta un día, después del cual puede ocurrir la muerte o la recuperación como resultado de medidas terapéuticas intensivas.
Arroz. 2.26. Clasificación de lesiones eléctricas.
Las lesiones eléctricas locales son violaciones locales de la integridad de los tejidos corporales. Las lesiones eléctricas locales incluyen:
- quemadura eléctrica - puede ser actual o de arco; la quemadura eléctrica está asociada con el paso de corriente a través del cuerpo humano y es una consecuencia de la conversión de energía eléctrica en energía térmica (por regla general, ocurre con voltajes de red eléctrica relativamente bajos); con altos voltajes de la red eléctrica, se puede formar un arco eléctrico entre el conductor actual y el cuerpo humano, se produce una quemadura más grave: una quemadura por arco, ya que el arco eléctrico tiene una temperatura muy alta, más de 3500 ° C;
- señales eléctricas— manchas de color gris o amarillo pálido en la superficie de la piel humana, formadas en el punto de contacto con el conductor de corriente; Como regla general, los carteles tienen forma redonda u ovalada con dimensiones de 1 a 5 mm; Esta lesión no representa un peligro grave y es bastante
pasa rápidamente;
- metalización del cuero — penetración en las capas superiores de la piel de las partículas más pequeñas de metal derretido bajo la acción de un arco eléctrico; Dependiendo de la ubicación de la lesión, ésta puede ser muy dolorosa, con el tiempo la piel afectada se desprende; el daño a los ojos puede provocar deterioro o incluso pérdida de la visión;
- electrooftalmía - inflamación de las membranas externas de los ojos bajo la influencia de una corriente de rayos ultravioleta emitida por un arco eléctrico; por esta razón no se puede mirar el arco de soldadura; la lesión se acompaña de dolor intenso y dolor en los ojos, pérdida temporal de la visión, en caso de daño grave, el tratamiento puede ser complejo y prolongado; No se puede mirar un arco eléctrico sin gafas o máscaras protectoras especiales;
- daños mecanicos surgen como resultado de contracciones convulsivas agudas de los músculos bajo la influencia de la corriente que pasa a través de una persona; con contracciones musculares involuntarias, pueden ocurrir rupturas de la piel, vasos sanguíneos, así como dislocaciones de las articulaciones, rupturas de ligamentos e incluso fracturas de huesos; Además, cuando una persona está asustada y conmocionada, puede caer desde una altura y resultar herida.
Como ves, la corriente eléctrica es muy peligrosa y su manipulación requiere mucho cuidado y conocimiento de las medidas de seguridad eléctrica.
Parámetros que determinan la gravedad de una descarga eléctrica.(Figura 2.27). Los principales factores que determinan el grado de descarga eléctrica son: la fuerza de la corriente que fluye a través de la persona, la frecuencia de la corriente, el tiempo de exposición y la trayectoria de la corriente a través del cuerpo de la persona.
Fuerza actual. Una persona comienza a sentir el flujo de corriente alterna de frecuencia industrial (50 Hz), ampliamente utilizada en la industria y en la vida cotidiana, a través del cuerpo con una intensidad de corriente de 0,6... 1,5 mA (mA - miliamperio es 0,001 A). Esta corriente se llama umbral de corriente perceptible.
Las grandes corrientes provocan sensaciones dolorosas en una persona, que se intensifican al aumentar la corriente. Por ejemplo, con una corriente de 3...5 mA, el efecto irritante de la corriente se siente en toda la mano, con 8...10 mA: un dolor agudo cubre todo el brazo y se acompaña de contracciones convulsivas de la mano. músculos de la mano y el antebrazo.
A 10...15 mA, los espasmos de los músculos del brazo se vuelven tan fuertes que la persona no puede superarlos y liberarse del conductor de corriente. Esta corriente se llama umbral de corriente de no liberación.
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Con una corriente de 25...50 mA, se producen alteraciones en el funcionamiento de los pulmones y el corazón, con una exposición prolongada a dicha corriente, puede producirse un paro cardíaco y cese de la respiración.
Arroz. 2.27. Parámetros que determinan la gravedad de una descarga eléctrica.
A partir del tamaño 100 mA El flujo de corriente a través de una persona causa fibrilación corazones- contracciones convulsivas irregulares del corazón; el corazón deja de funcionar como una bomba que bombea sangre. Esta corriente se llama corriente de fibrilación umbral. Una corriente superior a 5A provoca un paro cardíaco inmediato, evitando el estado de fibrilación.
Frecuencia actual. La corriente más peligrosa a la frecuencia industrial es de 50 Hz. La corriente continua y la corriente de alta frecuencia son menos peligrosas y los valores umbral son más altos.
Entonces, para corriente continua:
Umbral de corriente perceptible - 5...7 mA;
Umbral de corriente sin liberación - 50...80 mA;
Corriente de fibrilación - 300 mA.
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Ruta de flujo actual. El peligro de una descarga eléctrica depende del camino por el que fluye la corriente a través del cuerpo humano, ya que el camino determina la proporción de la corriente total que pasa por el corazón. El camino más peligroso es el de "pierna derecha" (una persona suele trabajar con la mano derecha). Luego, según el grado de reducción del peligro, existen: “brazo-piernas izquierdo”, “brazo-brazo”, “piernas-piernas”. En la Fig. La figura 2.28 muestra posibles caminos para el flujo de corriente a través de una persona.
Arroz. 2.28. Caminos actuales característicos en el cuerpo humano: 1 — mano a mano; 2 - brazo y pierna derechos; 3 - brazo y pierna izquierdos; 4 — brazo derecho-pierna derecha; 5 - mano derecha - pierna izquierda; 6 - mano izquierda-pierna izquierda; 7 - mano izquierda-pierna derecha; 8 — ambos brazos, ambas piernas; 9 — pierna-pierna; 10 - cabeza y manos; 11 — cabeza-piernas; 12 — cabeza-mano derecha: 13 - cabeza-mano izquierda; 14 — cabeza-pierna derecha; 15 - cabeza-pierna izquierda
Tiempo de exposición a la corriente eléctrica. Cuanto más fluye la corriente a través de una persona, más peligrosa es. Cuando una corriente eléctrica fluye a través de una persona en el punto de contacto con un conductor, la capa superior de la piel (epidermis) se destruye rápidamente, la resistencia eléctrica del cuerpo disminuye, la corriente aumenta y se agrava el efecto negativo de la corriente eléctrica. . Además, con el tiempo, las consecuencias negativas de la influencia de la corriente en el cuerpo crecen (se acumulan).
El papel determinante en el efecto dañino de la corriente lo juega la magnitud de la corriente eléctrica, fluyendo por el cuerpo humano. La corriente eléctrica se produce cuando se crea un circuito eléctrico cerrado en el que se incluye una persona. Según la ley de Ohm, la intensidad de la corriente eléctrica / es igual al voltaje eléctrico. tú, dividido por la resistencia del circuito eléctrico R:1=U/R.
Por tanto, cuanto mayor sea el voltaje, mayor y más peligrosa será la corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la resistencia eléctrica del circuito, menor será la corriente y el peligro de lesiones a una persona.
Resistencia eléctrica del circuito. igual a la suma de las resistencias de todas las secciones que componen el circuito (conductores, piso, zapatos, etc.). La resistencia eléctrica total incluye necesariamente la resistencia del cuerpo humano.
Resistencia eléctrica del cuerpo humano. con piel seca, limpia e intacta, puede variar dentro de un rango bastante amplio: de 3 a 100 kOhm (1 kOhm = 1000 Ohm) y, a veces, más. La principal contribución a la resistencia eléctrica de una persona la realiza la capa exterior de la piel: epidermis, formado por células queratinizadas. La resistencia de los tejidos internos del cuerpo no es grande: sólo 300...500 ohmios.
Por tanto, en caso de piel delicada, húmeda y sudorosa o daños en la epidermis (abrasiones, heridas), la resistencia eléctrica del cuerpo puede ser muy pequeña. Una persona con esa piel es más vulnerable a la corriente eléctrica. Las niñas tienen una piel más delicada y una fina capa de epidermis que los niños; En hombres con manos callosas, la resistencia eléctrica del cuerpo puede alcanzar valores muy altos y el peligro de descarga eléctrica se reduce. En los cálculos de seguridad eléctrica, el valor de resistencia del cuerpo humano suele ser de 1000 ohmios.
Resistencia de aislamiento eléctrico conductores de corriente, si no está dañado, es, por regla general, de 100 o más kiloohmios.
Resistencia eléctrica de zapatos y base (piso). Depende del material del que están hechas la base y la suela del zapato y de su estado: seco o mojado (mojado). Por ejemplo, una suela de cuero seca tiene una resistencia de aproximadamente 100 kOhm, una suela mojada - 0,5 kOhm; de caucho, respectivamente 500 y 1,5 kOhm. Un suelo de asfalto seco tiene una resistencia de unos 2000 kOhm, uno mojado, 0,8 kOhm; hormigón 2000 y 0,1 kOhm, respectivamente; madera - 30 y 0,3 kOhm; tierra - 20 y 0,3 kOhm; de Azulejos de cerámica- 25 y 0,3 kOhmios. Como puede ver, con bases y zapatos húmedos o mojados, el riesgo eléctrico aumenta significativamente.
Por lo tanto, cuando se utiliza electricidad en climas húmedos, especialmente en el agua, se debe tener especial cuidado y tomar mayores medidas para garantizar la seguridad eléctrica.
Para iluminación, electrodomésticos, una gran cantidad de dispositivos y equipos en producción, por regla general, utilizan un voltaje de 220 V. Existen redes eléctricas para 380, 660 o más voltios; Muchos dispositivos técnicos utilizan voltajes de decenas y cientos de miles de voltios. Semejante dispositivos tecnicos representan un peligro excepcionalmente alto. Pero voltajes significativamente más bajos (220, 36 e incluso 12 V) pueden ser peligrosos dependiendo de las condiciones y de la resistencia eléctrica del circuito. R..
Las características individuales de una persona tienen un impacto significativo en el resultado de las lesiones eléctricas.
La naturaleza del efecto de la corriente (tabla) depende del peso de la persona y de su condición física. Las personas sanas y físicamente fuertes pueden soportar más fácilmente las descargas eléctricas. Se ha observado una mayor susceptibilidad a la corriente eléctrica en personas que padecen enfermedades de la piel, del sistema cardiovascular, de los órganos secretores internos, del sistema nervioso, etc.
Mesa La naturaleza del efecto actual.
| Corriente que pasa por el cuerpo humano, mA. | Corriente alterna (50 Hz) | CORRIENTE CONTINUA |
| 0,5 -1,5 | Inicio de sensaciones: ligero picor, pellizcos de la piel. | No sentía |
| 2-4 | La sensación se extiende hasta la muñeca; calambres leves en los músculos | No sentía |
| 5-7 | El dolor aumenta en toda la mano; convulsiones; dolor leve en todo el brazo hasta el antebrazo | Inicio de sensaciones: ligero calentamiento de la piel debajo de los electrodos. |
| 8-10 | Dolor intenso y calambres en todo el brazo, incluido el antebrazo. Es difícil quitar las manos de los electrodos. | Mayor sensación de calentamiento de la piel. |
| 10 - 15 | Dolor apenas soportable en todo el brazo. Es imposible quitar las manos de los electrodos. Al aumentar la duración del flujo de corriente, la | Calentamiento significativo debajo de los electrodos y en el área de la piel adyacente. |
| 20-25 | Dolor severo. Las manos quedan instantáneamente paralizadas y es imposible arrancarlas de los electrodos. Respirar es difícil | Sensación de calentamiento interno, ligera contracción de los músculos del brazo. |
| 25 -50 | Dolor muy intenso en brazos y pecho. Respirar es extremadamente difícil. Con una exposición prolongada, puede producirse un paro respiratorio o un debilitamiento de la actividad cardíaca con pérdida del conocimiento. | Calor intenso, dolor y calambres en las manos. Se produce un dolor intenso cuando retira las manos de los electrodos. |
| 50-80 | La respiración se paraliza en unos pocos segundos y se altera la función cardíaca. La exposición prolongada puede causar fibrilación cardíaca. | Superficie muy resistente y calefacción interna. Dolor intenso en la zona del brazo y el pecho. Es imposible separar las manos de los electrodos debido al dolor intenso al retirarlos. |
| 80-100 | Fibrilación cardíaca después de 2-3 s; después de unos segundos más, la respiración se detiene | La misma acción, más pronunciada. Con exposición prolongada, paro respiratorio. |
| Misma acción en menos tiempo | Fibrilación cardíaca después de 2-3 s; Después de unos segundos más, la respiración se detiene. | |
| más de 5000 | No se produce fibrilación cardíaca; Es posible detenerlo temporalmente durante el flujo de corriente. Cuando la corriente fluye durante unos segundos, se producen quemaduras graves y destrucción de tejidos. |
Las personas que sudan excesivamente son más vulnerables a los efectos de la corriente eléctrica. El aumento de la temperatura ambiente y la alta humedad no son la única causa de sudoración excesiva; la sudoración intensa se observa a menudo en trastornos autónomos del sistema nervioso, así como como resultado del miedo y la excitación.
En un estado de excitación del sistema nervioso, depresión, fatiga, intoxicación y después, las personas son más sensibles a la corriente que fluye.
Tensiones y corrientes de contacto máximas permitidas para humanos están establecidos por GOST 12.1.038-82* (Tabla 2.14) durante el funcionamiento de emergencia de instalaciones eléctricas de CC con una frecuencia de 50 y 400 Hz. Para una corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz, el valor permitido del voltaje de contacto es de 2 V y la intensidad de la corriente es de 0,3 mA, para una corriente con una frecuencia de 400 Hz, respectivamente, 2 V y 0,4 mA; para corriente continua - 8 V y 1 mA. Los datos especificados se dan para una duración de exposición a la corriente de no más de 10 minutos por día.
Tabla 2.14. Niveles máximos permitidos de tensión y corriente.
| Tipo de corriente | Valor estandarizado | Niveles máximos permisibles, no más, durante la duración de la exposición a la corriente. Ud. a,c | |||||||||||
| 0,01...0,08 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0.7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | San 1.0 | ||
| Variable, 50 Hz | Ud. a, b I a, mA | 36 6 | |||||||||||
| Variable, 400 Hz | Ud. a, b I a, mA | 36 8 | |||||||||||
| Constante | Ud. a, b I a, mA | 40 15 |
Análisis de circuitos para conectar una persona a un circuito eléctrico.
Dado que de la resistencia del circuito eléctrico. R Dado que la magnitud de la corriente eléctrica que pasa a través de una persona depende significativamente, la gravedad de la lesión está determinada en gran medida por el esquema de conexión de la persona al circuito. Los patrones de circuitos que se forman cuando una persona entra en contacto con un conductor dependen del tipo de sistema de suministro de energía utilizado.
Las redes eléctricas más habituales son aquellas en las que el hilo neutro está puesto a tierra, es decir, en cortocircuito mediante un conductor a tierra. Tocar el cable neutro prácticamente no representa ningún peligro para los humanos; solo el cable de fase es peligroso. Sin embargo, es difícil determinar cuál de los dos cables es neutro: tienen el mismo aspecto. Puedes resolverlo usando un dispositivo especial: un detector de fase.
En ejemplos específicos Consideremos posibles esquemas para conectar a una persona a un circuito eléctrico al tocar conductores.
Conexión bifásica al circuito. Lo más raro, pero también el más peligroso, es que una persona toque dos cables de fase o conductores de corriente conectados a ellos (Fig. 2.29).
En este caso, la persona estará bajo la influencia del voltaje de la línea. Una corriente fluirá a través de una persona a lo largo del camino "mano a mano", es decir. E. La resistencia del circuito solo incluirá la resistencia del cuerpo. (I).
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| A) |
Arroz. 2.29. Conexión bifásica al circuito: A— neutro aislado; b- neutro puesto a tierra
Si asumimos una resistencia corporal de 1 kOhm y una red eléctrica con un voltaje de 380/220 V, entonces la intensidad de la corriente que atraviesa una persona será igual a
I h = U l / R h= 380 V / 1000 ohmios = 0,38 A = 380 mA.
Esta es una corriente mortal. La gravedad de una lesión eléctrica o incluso la vida de una persona dependerá principalmente de la rapidez con la que se libere del contacto con el conductor de corriente (interrumpe el circuito eléctrico), porque el tiempo de exposición en este caso es decisivo.
Es mucho más común que una persona entre en contacto con un cable de fase o parte de un dispositivo con una mano, un dispositivo que accidentalmente o intencionalmente está conectado eléctricamente a él. El peligro de descarga eléctrica en este caso depende del tipo de red eléctrica (con neutro puesto a tierra o aislado).
Conexión monofásica a un circuito en una red con neutro puesto a tierra(Figura 2.30). En este caso, la corriente pasa a través de la persona a lo largo del camino "brazo-piernas" o "brazo-brazo", y la persona estará bajo voltaje de fase.
En el primer caso, la resistencia del circuito estará determinada por la resistencia del cuerpo humano. (Rh, zapatos (R o 6), jardines (Roc), sobre el que se encuentra una persona, la resistencia neutral a tierra ( R n), y la corriente fluirá a través de la persona
Yo h = U f /(R h + R o b + R 0 C + R n).
Resistencia neutra RH es pequeña y puede despreciarse en comparación con otras resistencias del circuito. Para estimar la magnitud de la corriente que fluye a través de una persona, tomaremos el voltaje de la red como 380/220 V. Si una persona usa zapatos secos aislantes (cuero, goma), está parada sobre un piso de madera seco, el circuito La resistencia será grande y la intensidad actual según la ley de Ohm será pequeña.
Por ejemplo, la resistencia del suelo es de 30 kOhm, los zapatos de cuero son de 100 kOhm y la resistencia humana es de 1 kOhm. Corriente que pasa por una persona.
I h = 220 V / (30.000 + 100.000 + 1000) Ohmios = = 0,00168 A = 1,68 mA.
Esta corriente está cerca del umbral de corriente perceptible. La persona sentirá el flujo de corriente, dejará de trabajar y eliminará el mal funcionamiento.
Si una persona se para sobre suelo mojado con zapatos húmedos o descalzo, una corriente pasará a través del cuerpo.
yo h= 220 V / (3000 + 1000) Ohmios = 0,055 A = 55 mA.
Esta corriente puede causar daños a los pulmones y al corazón y, en caso de exposición prolongada, la muerte.
Si una persona se para sobre suelo húmedo con botas de goma secas e intactas, una corriente pasa a través del cuerpo.
I h = 220 V / (500.000 + 1000) Ohmios = 0,0004 A = 0,4 mA.
Es posible que una persona ni siquiera sienta el impacto de tal corriente. Sin embargo, incluso pequeña grieta o un pinchazo en la suela de una bota puede reducir drásticamente la resistencia de la suela de goma y hacer que el trabajo sea peligroso.
Antes de comenzar a trabajar con dispositivos eléctricos (especialmente aquellos que no han estado en uso durante mucho tiempo), deben inspeccionarse cuidadosamente para detectar daños en el aislamiento. Los aparatos eléctricos deben limpiarse del polvo y, si están mojados, secarse. ¡No se deben utilizar aparatos eléctricos mojados! Es mejor almacenar herramientas, instrumentos y equipos eléctricos en bolsas de plástico para evitar que entre polvo o humedad. Tienes que usar zapatos cuando trabajas. Si hay dudas sobre la confiabilidad de un dispositivo eléctrico, debe ir a lo seguro: coloque un piso de madera seco o una alfombra de goma debajo de sus pies. Puedes usar guantes de goma.
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Arroz. 2.30. Contacto monofásico en una red con neutro puesto a tierra: A— modo de funcionamiento normal; b - modo de funcionamiento de emergencia (segunda fase dañada)
La segunda ruta del flujo de corriente ocurre cuando una persona entra en contacto con su segunda mano con objetos conductores de electricidad conectados al suelo (el cuerpo de una máquina conectada a tierra, una estructura de edificio de metal o de hormigón armado, mojado pared de madera, tubería de agua, batería de calefacción, etc.). En este caso, la corriente fluye por el camino de menor resistencia eléctrica. Estos objetos están prácticamente en cortocircuito a tierra, su resistencia eléctrica es muy pequeña. Por lo tanto, la resistencia del circuito es igual a la resistencia del cuerpo y la corriente fluirá a través de la persona.
I h = UF / R H= 220 V / 1000 ohmios = 0,22 A = 220 mA.
Esta cantidad de corriente es mortal..
Cuando trabaje con dispositivos eléctricos, no use la otra mano para tocar objetos que puedan estar conectados eléctricamente a tierra. Trabajar en habitaciones húmedas, en presencia de objetos altamente conductores conectados a tierra cerca de una persona, representa un peligro extremadamente alto y requiere el cumplimiento de mayores medidas de seguridad eléctrica.
En modo de emergencia (Fig. 2.30, b), cuando una de las fases de la red (otra fase de la red, diferente de la fase tocada por una persona) se cortocircuita a tierra, se produce una redistribución de voltaje y el voltaje de las fases sanas difiere del voltaje de fase de la red. Al tocar una fase de trabajo, una persona se encuentra bajo un voltaje mayor que el voltaje de fase, pero menor que el lineal. Por lo tanto, independientemente del camino del flujo de corriente, este caso es más peligroso.
Conexión monofásica a un circuito en una red con neutro aislado(Figura 2.31). En producción, se utilizan redes eléctricas de tres hilos con neutro aislado para suministrar energía a las instalaciones eléctricas. En tales redes no hay un cuarto cable neutro conectado a tierra y solo hay tres cables de fase. En este diagrama, los rectángulos muestran convencionalmente la resistencia eléctrica. g A, g c, g c aislamiento de cables de cada fase y tanque S A, S v, S s cada fase con respecto a tierra. Para simplificar el análisis, supongamos r A = r B =r c =r, l S A= C£ = Cc = C
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| b) |
Arroz. 2.31. Contacto monofásico en red con neutro aislado: A - modo de funcionamiento normal; b— funcionamiento de emergencia (segunda fase dañada)
Si una persona toca uno de los cables o cualquier objeto conectado eléctricamente a él, la corriente fluirá a través de la persona, los zapatos, la base y a través del aislamiento y la capacitancia de los cables fluirá hacia los otros dos cables. Se forma así un circuito eléctrico cerrado, en el que, a diferencia de los casos considerados anteriormente, se incluye la resistencia de aislamiento de fase. Dado que la resistencia eléctrica del aislamiento de trabajo es de decenas y cientos de kiloohmios, la resistencia eléctrica total del circuito es mucho mayor que la resistencia del circuito formado en una red con un cable neutro conectado a tierra. Es decir, la corriente a través de una persona en dicha red será menor y es más seguro tocar una de las fases de la red con un neutro aislado.
La corriente que pasa por una persona en este caso se determina mediante la siguiente fórmula:
Dónde R ich = R h + R rev + R os— resistencia eléctrica de un circuito humano, ω = 2π F— frecuencia circular de la corriente, rad/s (para corriente de frecuencia industrial F= 50 Hz, entonces ω = 100π).
Si la capacidad de fase es pequeña (este es el caso de redes aéreas cortas), puede tomar C ≈ 0. Entonces la expresión para la magnitud de la corriente que pasa por una persona tomará la forma:
Por ejemplo, si la resistencia del piso es de 30 kOhm, los zapatos de cuero son de 100 kOhm, la resistencia humana es de 1 kOhm y la resistencia de aislamiento de fase es de 300 kOhm, la corriente que pasa por la persona (para una red de 380/220 V) será ser igual a
yo h= 3 ? 220 V/Ohmio = = 0,00095 A = 0,95 mA.
Es posible que una persona ni siquiera sienta tal corriente..
Incluso si no tenemos en cuenta la resistencia del circuito humano (la persona está de pie sobre suelo mojado con zapatos húmedos), la corriente que pasa a través de la persona será segura:
I h = 3? 220 V/300.000 ohmios = 0,0022 A = 2,2 mA.
Por tanto, un buen aislamiento de fases es la clave para la seguridad. Sin embargo, con redes eléctricas extensas, esto no es fácil de lograr. En redes largas y ramificadas con una gran cantidad de consumidores, la resistencia de aislamiento es baja y el peligro aumenta.
Para redes eléctricas extendidas, especialmente líneas de cable, no se puede despreciar la capacitancia de fase (C≠0). Incluso con muy buen aislamiento de fases (r =∞) la corriente fluirá a través de la persona a través de la capacitancia de las fases, y su valor estará determinado por la fórmula:
I h = 
Por tanto, los circuitos eléctricos largos de empresas industriales con alta capacitancia son muy peligrosos, incluso con un buen aislamiento de fases.
Si se rompe el aislamiento de alguna fase, tocar una red con un neutro aislado se vuelve más peligroso que tocar una red con un cable neutro puesto a tierra. En modo de emergencia (Fig. 2.31, b) la corriente que pasa a través de una persona que ha tocado la fase de servicio fluirá a través del circuito de falla a tierra hasta la fase de emergencia, y su valor estará determinado por la fórmula:
I h = U l / (R ich + R s).
Dado que la resistencia del circuito R z La fase de emergencia en la tierra suele ser pequeña, entonces la persona estará bajo voltaje lineal y la resistencia del circuito resultante será igual a la resistencia del circuito de la persona. R z, lo cual es muy peligroso.
Por estas razones, así como por la facilidad de uso (la capacidad de obtener voltajes de 220 y 380 V), las redes de cuatro hilos con un cable neutro conectado a tierra para un voltaje de 380/220 V se han vuelto más comunes.
No hemos considerado todos los posibles diagramas de redes eléctricas y opciones táctiles. En producción, es posible que tenga que lidiar con circuitos de suministro de energía más complejos que están bajo voltajes significativamente más altos y, por lo tanto, más peligrosos. Sin embargo, las principales conclusiones y recomendaciones para garantizar la seguridad son casi las mismas.
El efecto de la corriente eléctrica sobre los tejidos vivos, a diferencia de la acción de otros factores materiales (vapor, productos químicos, radiación, etc.), es único y versátil. De hecho, al pasar por el cuerpo humano, la corriente eléctrica tiene efectos térmicos, electrolíticos y mecánicos (dinámicos), que son procesos fisicoquímicos ordinarios inherentes tanto a la materia viva como a la inanimada; Al mismo tiempo, la corriente eléctrica tiene un efecto biológico, que es un proceso específico característico únicamente del tejido vivo.
Efecto térmico de la corriente. Se manifiesta en quemaduras de determinadas partes del cuerpo, calentando a alta temperatura los vasos sanguíneos, nervios, corazón, cerebro y otros órganos situados en el camino de la corriente, lo que provoca graves trastornos funcionales en los mismos.
Efecto electrolítico de la corriente. se expresa en la descomposición de líquidos orgánicos, incluida la sangre, que se acompaña de importantes alteraciones en su composición fisicoquímica.
Efecto mecánico (dinámico) de la corriente. se expresa en delaminación, rotura y otros daños similares a diversos tejidos del cuerpo, incluido el tejido muscular, las paredes de los vasos sanguíneos, los vasos del tejido pulmonar, etc., como resultado del efecto electrodinámico, así como de la formación explosiva instantánea. de vapor del líquido tisular y de la sangre sobrecalentada por la corriente.
Efecto biológico de la corriente. se manifiesta en irritación y excitación de los tejidos vivos del cuerpo, así como en alteraciones de los procesos bioenergéticos internos que ocurren en un organismo que funciona normalmente y están estrechamente relacionados con sus funciones vitales.
La corriente eléctrica, que atraviesa el cuerpo, irrita los tejidos vivos y provoca en ellos una respuesta: la excitación, que es uno de los principales procesos fisiológicos y se caracteriza por el hecho de que las entidades vivas pasan de un estado de relativo reposo fisiológico a un estado de actividad. específico para ellos.
Entonces, si una corriente eléctrica pasa directamente a través del tejido muscular, la excitación causada por el efecto irritante de la corriente se manifiesta en forma de contracción muscular involuntaria.
Este es el llamado directo , o el efecto irritante directo de la corriente sobre el tejido por el que pasa.
Sin embargo, el efecto de la corriente puede ser no sólo directo, sino también reflexivo , es decir. a través del sistema nervioso central. En otras palabras, la corriente puede provocar la excitación de aquellos tejidos que no se encuentran en su camino.
El hecho es que la corriente eléctrica que pasa a través del cuerpo humano irrita los receptores, células especiales que están presentes en grandes cantidades en todos los tejidos del cuerpo y son muy sensibles a la influencia de factores ambientales externos e internos.
La irritación de los receptores provoca la excitación de las terminaciones nerviosas sensibles situadas cerca de ellos, desde las cuales se transmite una onda de excitación en forma de impulso nervioso a una velocidad de aproximadamente 27 m/s a lo largo de las vías nerviosas hasta el sistema nervioso central.
El sistema nervioso central procesa el impulso nervioso y lo transmite, como una orden ejecutiva, a los órganos que trabajan: músculos, glándulas, vasos, que pueden estar ubicados fuera de la zona de flujo de la corriente. Con la estimulación normal y natural de los receptores, el sistema nervioso central proporciona una respuesta adecuada a la actividad de los órganos correspondientes del cuerpo. Por ejemplo, si toca accidentalmente un objeto caliente, una persona retirará involuntariamente su mano, liberándose así del peligroso impacto.
En caso de un efecto irritante excesivo o inusual para el cuerpo, como por ejemplo una corriente eléctrica, el sistema nervioso central puede emitir una orden ejecutiva inadecuada (no necesaria para el cuerpo), que puede provocar una alteración grave del funcionamiento de los órganos vitales. incluidos el corazón y los pulmones, incluso si estos órganos no se encuentran en el camino de la corriente.
Como se sabe, en los tejidos vivos, y principalmente en los músculos, incluido el músculo cardíaco, así como en el sistema nervioso central y periférico, surgen constantemente potenciales eléctricos: biopotenciales, que están asociados con el surgimiento y la propagación del proceso de excitación, es decir, con la transición del tejido vivo a un estado de actividad activa.
Una corriente externa que interactúa con biocorrientes, cuyos valores son muy pequeños, puede alterar la naturaleza normal de su efecto en los tejidos y órganos humanos, suprimir las biocorrientes y, por lo tanto, causar trastornos específicos en el cuerpo, incluida su muerte.
Los efectos de la corriente eléctrica en una persona son de naturaleza y tipo extremadamente diversos. Dependen de muchos factores.
Según la naturaleza del impacto, se distinguen: daños térmicos, biológicos, electrolíticos, químicos y mecánicos.
El efecto térmico de la corriente se manifiesta por quemaduras de partes individuales del cuerpo, ennegrecimiento y carbonización de la piel y tejidos blandos; calentar órganos ubicados en el camino de la corriente, vasos sanguíneos y fibras nerviosas a una temperatura alta. El factor de calentamiento provoca trastornos funcionales en los órganos y sistemas del cuerpo humano.
El efecto electrolítico de la corriente se expresa en la descomposición de diversos fluidos corporales en iones que violan sus propiedades.
El efecto químico de la corriente se manifiesta en la aparición. reacciones químicas en la sangre, linfa, fibras nerviosas con formación de nuevas sustancias que no son características del organismo.
El efecto biológico provoca irritación y excitación de los tejidos vivos del cuerpo, aparición de convulsiones, paro respiratorio y cambios en el modo de actividad cardíaca.
El efecto mecánico de la corriente se expresa en una fuerte contracción de los músculos, hasta su rotura, roturas de la piel, vasos sanguíneos, fracturas de huesos, dislocaciones de articulaciones y separación de tejidos.
Según los tipos de daños se distinguen: lesiones eléctricas y lesiones eléctricas.
Las lesiones eléctricas son lesiones locales (quemaduras, marcas eléctricas, metalización de la piel, daños mecánicos, electrooftalmia).
Las quemaduras eléctricas se dividen en contacto y arco. Los de contacto ocurren en el punto de contacto de la piel con la parte portadora de corriente de una instalación eléctrica con un voltaje que no excede los 2 kV, los de arco, en lugares donde ha surgido un arco eléctrico, que ha alta temperatura y mucha energía. El arco puede provocar quemaduras corporales extensas, carbonización e incluso quemaduras totales en grandes áreas del cuerpo.
Las marcas eléctricas son áreas densas de color gris o amarillo pálido en la superficie de la piel de una persona que ha estado expuesta a la corriente. Como regla general, la piel pierde sensibilidad en el lugar de la señal eléctrica.
La metalización de la piel es la introducción en las capas superiores de la piel de las partículas más pequeñas de metal fundido bajo la acción de un arco eléctrico o partículas cargadas de electrolito de baños de electrólisis.
La electrooftalmia es una inflamación de las membranas externas de los ojos como resultado de la exposición a una poderosa corriente de radiación ultravioleta de un arco eléctrico. Es posible dañar la córnea, lo cual es especialmente peligroso.
Las descargas eléctricas son lesiones comunes asociadas a la excitación de los tejidos por la corriente que los atraviesa (mal funcionamiento del sistema nervioso central, órganos respiratorios y circulatorios, pérdida del conocimiento, trastornos del habla, convulsiones, insuficiencia respiratoria hasta el cese, muerte instantánea). .
Según el grado de impacto en una persona, se distinguen tres valores umbral de corriente: palpable, no liberador y fibrilación.
Sensible es una corriente eléctrica que, al pasar por el cuerpo, provoca una irritación notable. La sensación de flujo de corriente eléctrica alterna suele comenzar a partir de 0,6 mA.
La corriente que no se libera es una corriente que, al pasar a través de una persona, provoca contracciones convulsivas irresistibles de los músculos de los brazos, piernas u otras partes del cuerpo en contacto con el conductor portador de corriente. Una corriente alterna de frecuencia industrial, que fluye a través de los tejidos nerviosos, afecta las biocorrientes del cerebro, provocando el efecto de "encadenamiento" a un conductor de corriente no aislado en el punto de contacto con él. Una persona no puede separarse independientemente de la parte viva.
La fibrilación es una corriente que, al pasar por el cuerpo, provoca la fibrilación del corazón (contracciones múltiples y no coordinadas de las fibras musculares individuales del corazón). La fibrilación puede provocar un paro cardíaco y parálisis respiratoria.
El grado de descarga eléctrica depende de la conductividad eléctrica o de su parámetro inverso: la resistencia eléctrica general del cuerpo. Ellos, a su vez, están determinados:
Características individuales del cuerpo humano;
Parámetros del circuito eléctrico (voltaje, intensidad y tipo de corriente, frecuencia de sus oscilaciones) bajo el cual se encontraba el empleado;
Al pasar corriente a través del cuerpo humano;
Condiciones de inclusión en la red eléctrica;
Duración de exposición;
Condiciones ambientales (temperatura, humedad, presencia de polvo conductor, etc.).
La baja resistencia eléctrica del cuerpo contribuye a consecuencias más graves del daño. La resistencia eléctrica del cuerpo humano disminuye debido a condiciones fisiológicas y psicológicas desfavorables (fatiga, enfermedad, Intoxicación alcohólica, hambre, excitación emocional).
La resistencia eléctrica total del cuerpo humano se suma a la resistencia de cada parte del cuerpo ubicada a lo largo del camino del flujo de corriente. Cada sección tiene su propia resistencia. El estrato córneo superior de la piel, que carece de terminaciones nerviosas y vasos sanguíneos, tiene la mayor resistencia eléctrica. Cuando la piel está mojada o dañada, la resistencia es de unos 1000 ohmios. Con piel seca y sin daños, aumenta muchas veces. Durante la rotura eléctrica de la capa exterior de la piel, la resistencia total del cuerpo humano se reduce significativamente. Cuanto más largo es el flujo de corriente, más rápido cae la resistencia de la piel.
La gravedad de la lesión de una persona es proporcional a la fuerza de la corriente que pasa por su cuerpo. Una corriente superior a 0,05 A puede provocar lesiones mortales a una persona con una duración de exposición de 0,1 s.
La corriente alterna es más peligrosa que la corriente continua, pero a voltajes altos (más de 500 V), la corriente continua se vuelve más peligrosa. El rango de frecuencia más peligroso de la corriente alterna es el de 20 a 100 Hz. La mayor parte de los equipos industriales funcionan a una frecuencia de 50 Hz, que se encuentra dentro de este rango peligroso. Las corrientes de alta frecuencia son menos peligrosas. Las corrientes de alta frecuencia sólo pueden provocar quemaduras superficiales, ya que sólo se extienden por la superficie del cuerpo.
El grado de daño al cuerpo determina en gran medida el camino por el cual pasa la corriente eléctrica a través del cuerpo humano. Las opciones más comunes en la práctica son 1, 2, 5, 6, 7, como se muestra en la Fig. 2.1.
Arroz. 2.1. Opciones para el paso de corriente eléctrica a través del cuerpo humano: 1 - “mano a mano”; 2 - “brazo y piernas”; 5 — “pierna a pierna”; 6 - “cabeza-piernas”; 7 - "cabeza-mano"
Una persona toca cables activos o partes activas de equipos con ambas manos. En este caso, la corriente fluye de una mano a la otra a través de los pulmones y el corazón. Este camino suele denominarse “mano - mano”;
Una persona se para con ambos pies en el suelo y toca la fuente de corriente con una mano. La ruta del flujo de corriente en este caso se llama "brazo - piernas". La corriente pasa por los pulmones y posiblemente por el corazón;
Una persona se encuentra con ambos pies en el suelo en la zona donde la corriente fluye hacia el suelo desde un equipo eléctrico defectuoso, que en este caso actúa como electrodo de tierra. La tierra en un radio de hasta 20 m recibe un potencial de tensión que disminuye con la distancia al electrodo de tierra. Cada una de las piernas de una persona recibe un potencial de voltaje diferente, determinado por la distancia al equipo eléctrico defectuoso. Como resultado, surge un circuito eléctrico "pierna-pierna", cuyo voltaje se denomina paso a paso;
Tocar partes vivas con la cabeza puede crear un circuito en el que la ruta de la corriente sea “cabeza - manos” o “cabeza - pies”.
Las opciones más peligrosas son aquellas en las que los sistemas vitales del cuerpo (cerebro, corazón, pulmones) caen en el área afectada. Estas son cadenas: “cabeza - mano”, “cabeza - pies”, “manos - pies”, “mano - mano”.
Ejemplo. La corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz y un voltaje de 220 V, que es estándar para las redes eléctricas domésticas, cuando pasa por el camino de mano a pie, dependiendo de la intensidad de la corriente, puede tener diferentes efectos. Entonces, si la intensidad actual es de 0,6 a 1,5 mA, ya se nota. Se acompaña de un ligero picor y un ligero temblor en los dedos. Con una intensidad de corriente de 2,0 a 2,5 mA, aparecen dolor y temblores intensos en los dedos. Con una intensidad de corriente de 5,0 a 7,0 mA, se producen calambres en las manos. Una corriente de 20,0-25,0 mA ya es una corriente no liberadora. La persona no puede separar las manos del conductor por sí sola, siente dolores intensos, calambres y dificultad para respirar. Cuando la corriente es de 50,0 a 80,0 mA, se produce parálisis respiratoria (si la corriente fluye durante mucho tiempo, puede producirse fibrilación cardíaca). Entre 90,0 y 100,0 mA, se produce fibrilación. Después de 2-3 segundos, se produce parálisis respiratoria (Tabla 2.1).
Tabla 2.1. La naturaleza del impacto en una persona cuando la corriente eléctrica fluye a través del cuerpo (partes del cuerpo)
El flujo de corriente continua a través del cuerpo humano con un voltaje inferior a 500 V provoca dolor en el punto de contacto con el conductor, en las articulaciones de las extremidades, shock doloroso y quemaduras. Sin embargo, también puede provocar un paro respiratorio o cardíaco. A tensiones de 500 V y superiores, prácticamente no existen diferencias en los efectos de las corrientes continua y alterna.
Existe una relación no lineal entre la corriente que fluye a través del cuerpo humano y el voltaje que se le aplica. A medida que aumenta el voltaje, la corriente aumenta más rápido que el voltaje.
El grado de peligro de descarga eléctrica depende de las condiciones en las que una persona está conectada a la red eléctrica. En producción se utilizan redes eléctricas de CA trifásicas (con neutro aislado o con neutro puesto a tierra) y redes eléctricas monofásicas. Todos ellos son peligrosos, pero cada uno tiene un grado diferente de peligro.
Para redes de CA trifásicas con cualquier modo neutro, el más peligroso es el contacto bifásico (simultáneamente con dos cables de una red en funcionamiento). Una persona cierra dos cables de fase a través de su cuerpo y cae completamente bajo linea de voltaje redes. En este caso, la corriente pasa por el camino "mano a mano" más peligroso. La intensidad actual es máxima, ya que a la red sólo se conecta una resistencia muy baja (alrededor de 1000 ohmios) del cuerpo humano. El contacto bifásico con partes activas de la instalación, incluso a una tensión de 100 V, puede ser mortal.
Si se toca el cable de una instalación en modo de emergencia (rotura del segundo cable y cortocircuito de una fase a tierra), debido a la redistribución de tensiones entre fases, el riesgo de sufrir una descarga eléctrica grave a una persona se reduce algo.
Las redes eléctricas trifásicas con neutro puesto a tierra son algo menos peligrosas que las redes con neutro aislado. Estas redes tienen una resistencia muy baja entre el neutro y tierra, por lo que conectar a tierra el neutro tiene fines de seguridad.
Lo menos peligroso siempre es tocar uno de los cables de una red en funcionamiento.
Cuando un cable roto cae al suelo o cuando se daña el aislamiento y se produce una ruptura de fase a través del cuerpo del equipo hasta el suelo, así como en las ubicaciones del electrodo de tierra, la corriente de falla se propaga al suelo. Obedece la ley hiperbólica (figura 2.2).
Arroz. 2.2. Diagrama de propagación de la corriente de falla en el suelo: 1 - lugar donde un cable roto cae al suelo; 2 - curva (hipérbola) de la distribución de potenciales en la superficie de la tierra durante la propagación de la corriente; U3 - voltaje en el punto de falla
Dado que el suelo es una resistencia importante para la propagación de la corriente, todos los puntos ubicados en la misma recta radial, pero a diferentes distancias desde el punto de cierre del conductor al suelo, tendrán potenciales diferentes. Es máximo en el electrodo de tierra, disminuye con la distancia a él y es igual a cero más allá del límite de la zona de dispersión. A una distancia de 1 m del electrodo de tierra, la caída de voltaje en suelo seco ya es del 68%, a una distancia de 10 m - 92%. Encontrar una persona en la zona de flujo de corriente cerca del electrodo de tierra puede ser peligroso.
Es necesario abandonar la zona de peligro en pasos muy pequeños a lo largo del radio. De acuerdo al “Instructivo de Seguridad para la operación de subestaciones de tracción, puntos de suministro de energía y seccionamiento de líneas electrificadas vias ferreas» No. TsE-402, aprobado por el Ministerio de Ferrocarriles de Rusia el 17 de octubre de 1996, debe moverse en la zona de propagación de la corriente de falla a tierra sin equipo de protección (chanclos dieléctricos, botas) moviendo los pies a lo largo del suelo y sin separarlos uno del otro. A medida que aumenta la longitud del paso, aumenta la diferencia en los potenciales bajo los cuales se encuentra cada pierna. El voltaje formado debido a la diferencia de potencial en la zona de dispersión de corriente entre dos puntos de la superficie terrestre, que están espaciados entre sí en dirección radial a una distancia de paso (0,8 m), se llama voltaje de paso. El camino actual con un voltaje de paso de pierna a pierna no toca órganos vitales. Sin embargo, con un estrés importante, se producen calambres en las piernas y la persona se cae. Circuito eléctrico en este caso se cierra por todo el cuerpo de la persona caída.
Impacto de la corriente eléctrica en los humanos.
Introducción 2
El efecto de la corriente eléctrica en el cuerpo humano 3.
Lesiones eléctricas locales 3
Lesiones eléctricas generales 5
Factores que determinan el resultado de una descarga eléctrica 6
Tipo y frecuencia de corriente 9
Ruta de cierre actual 9
Resistencia humana 10
Medio ambiente 10
Efecto de la duración actual 11
La influencia del estado del cuerpo humano 11.
Factor de influencia 12
Literatura 15
Introducción
El medio ambiente (natural, industrial y doméstico) está plagado de peligros potenciales. varios tipos. Entre ellos se encuentra la descarga eléctrica. Con el uso generalizado de los avances científicos y tecnológicos en la producción y en la vida cotidiana, los factores de este riesgo aumentan, aunque los dispositivos eléctricos modernos están certificados desde el punto de vista de la seguridad.
El peligro de descarga eléctrica en el trabajo y en el hogar surge cuando no se siguen las precauciones de seguridad, así como cuando los equipos eléctricos y electrodomésticos fallan o no funcionan correctamente. Una persona no puede detectar voltaje a distancia sin dispositivos especiales; solo se detecta cuando se tocan partes vivas. En comparación con otros tipos de lesiones laborales, las lesiones eléctricas representan un pequeño porcentaje, pero en cuanto al número de lesiones con desenlaces graves y especialmente mortales, ocupa uno de los primeros lugares. En producción, el 75% de los accidentes eléctricos se producen por incumplimiento de las normas de seguridad.
El efecto de la corriente eléctrica en el cuerpo humano.
Al operar y reparar equipos y redes eléctricas, una persona puede estar expuesta a un campo eléctrico o en contacto directo con cableado eléctrico activo. Como resultado del paso de corriente a través de una persona, puede producirse una interrupción de sus funciones vitales.
El riesgo de descarga eléctrica se ve agravado por el hecho de que, En primer lugar, la corriente no tiene signos externos y, por regla general, una persona sin dispositivos especiales no puede detectar de antemano el peligro que le amenaza; En segundo lugar, el impacto de la corriente en una persona en la mayoría de los casos provoca graves alteraciones de los sistemas vitales más importantes, como el nervioso central, el cardiovascular y el respiratorio, lo que aumenta la gravedad del daño; En tercer lugar, la corriente alterna puede provocar calambres musculares intensos, lo que provoca un efecto no liberador en el que una persona no puede liberarse por sí sola de la influencia de la corriente; en cuarto lugar, la exposición a la corriente provoca en una persona una reacción brusca de sacudida y, en algunos casos, pérdida del conocimiento que, cuando se trabaja en altura, puede provocar lesiones como consecuencia de una caída.
La corriente eléctrica que atraviesa el cuerpo humano puede tener efectos biológicos, térmicos, mecánicos y químicos. Acción biológica radica en la capacidad de la corriente eléctrica para irritar y excitar los tejidos vivos del cuerpo, térmico– la capacidad de provocar quemaduras corporales, mecánico– provocar la rotura del tejido, y químico– a la electrólisis de la sangre.
El efecto de la corriente eléctrica en el cuerpo humano puede provocar lesiones eléctricas. Una lesión eléctrica es una lesión causada por la exposición a una corriente o arco eléctrico. Convencionalmente, las lesiones eléctricas se dividen en locales y generales. En lesiones eléctricas locales Se produce daño local al cuerpo, expresado en la aparición de quemaduras eléctricas, signos eléctricos, metalización de la piel, daño mecánico y electrooftalmía (inflamación de las membranas externas de los ojos). Lesiones eléctricas generales, o descargas eléctricas, provocan daños en todo el cuerpo, expresados en alteración o cese total de la actividad de los órganos y sistemas más vitales: los pulmones (respiración), el corazón (circulación).
Lesiones eléctricas locales
Se trata de daños locales (locales) pronunciados en los tejidos del cuerpo causados por la exposición a una corriente eléctrica o un arco eléctrico. El daño local afecta con mayor frecuencia a la superficie de la piel humana, pero en algunos casos también se ven afectados el tejido muscular, así como los ligamentos y los huesos. Normalmente, las lesiones eléctricas locales se curan y el rendimiento de la persona se restablece total o parcialmente. Sin embargo, en algunos casos, las lesiones eléctricas locales provocan la muerte humana. Las lesiones eléctricas locales incluyen:
quemaduras eléctricas,
señales eléctricas (marcas de corriente),
electrometalización de la piel,
daños mecanicos,
electrooftalmía.
Quemadura eléctrica Es la lesión eléctrica más común y ocurre en la mayoría (63%) de las víctimas de descargas eléctricas. Dependiendo de las condiciones en que se produjo, una quemadura puede; ser corriente (contacto), que se produce cuando la corriente pasa a través del cuerpo humano como resultado de su contacto con una parte viva, o arco, provocado por el impacto de un arco eléctrico sobre el cuerpo humano.
En las instalaciones eléctricas, también son posibles quemaduras sin paso de corriente, en particular, cuando una persona toca partes muy calientes de equipos eléctricos, por partículas metálicas calientes que vuelan, etc.
Hay cuatro grados de quemaduras:
Grado - enrojecimiento de la piel y dolor leve;
II grado: formación de ampollas (burbujas) en la piel enrojecida e inflamada;
III grado: necrosis de todo el espesor de la piel;
Grado IV: carbonización de la piel y el tejido muscular.
Por lo general, la gravedad del daño al cuerpo durante las quemaduras está determinada no tanto por el grado de la quemadura como por el área de la superficie corporal afectada por la quemadura. Se sabe que las quemaduras en más de un tercio de la superficie corporal son mortales.
Señales eléctricas (marcas actuales) Ocurren, a diferencia de las quemaduras, con un buen contacto con los electrodos. En apariencia, son una hinchazón de forma redonda u ovalada en la piel humana, cuyos bordes están claramente delineados por un borde blanco o gris. La piel de esta zona se endurece hasta formar un callo y se vuelve de color gris o gris amarillento. En la zona afectada, es como si la capa superior de piel estuviera necrosada. No se observa enrojecimiento ni inflamación. Los signos eléctricos generalmente son indoloros y suelen acabar curando. Con el tiempo, la capa superior de piel se desprende y la zona afectada recupera su color, elasticidad y sensibilidad originales.
Electrometalización del cuero.- Se trata de la impregnación superficial de la piel con diminutas partículas de metal, que se funde y se evapora bajo la acción de un arco eléctrico. El área dañada de la piel tiene una superficie dura y rugosa. La víctima experimenta una sensación desagradable por la presencia de partículas extrañas en la piel. El resultado de tal lesión, como en el caso de una quemadura, depende del área de la superficie de la piel afectada. Con el tiempo, la piel enferma desaparece, la zona afectada adquiere un aspecto y elasticidad normales, todo ello doloroso.
las sensaciones desaparecen.
Daños mecanicos surgen como resultado de contracciones musculares convulsivas involuntarias agudas bajo la influencia de una corriente eléctrica que atraviesa a una persona. Esto puede provocar roturas de tendones, piel, vasos sanguíneos y fibras nerviosas. Además, pueden producirse luxaciones articulares y fracturas óseas. Las lesiones mecánicas son bastante raras, pero suelen ser lesiones graves que requieren tratamiento a largo plazo.
Electrooftalmia - Se trata de una inflamación de las membranas externas de los ojos, resultante de la exposición a una corriente de rayos ultravioleta creada por un arco eléctrico. La electrooftalmía se desarrolla entre 4 y 8 horas después de la irradiación ultravioleta. En este caso, se produce enrojecimiento e inflamación de la piel y las membranas mucosas de los párpados, lagrimeo, secreción purulenta de los ojos, espasmos de los párpados y ceguera parcial. La víctima experimenta dolor de cabeza y dolor agudo en los ojos, agravado por la luz. En casos graves, la transparencia de la córnea se ve afectada y la pupila se estrecha. Generalmente la enfermedad dura varios días. Sin embargo, en caso de daño a la córnea, el tratamiento es más complejo y prolongado.
Lesiones eléctricas generales
Descarga eléctrica- este es el efecto biológico general de la corriente eléctrica en el cuerpo, que se manifiesta en forma de excitación refleja (involuntaria) de los tejidos vivos del cuerpo por la corriente que fluye a través de ellos. Una descarga eléctrica es una reacción automática (reflejo) del cuerpo ante una irritación externa producida por una corriente eléctrica. Este tipo de influencia de la corriente eléctrica se expresa de forma muy marcada, ya que es provocada por la acción de la corriente eléctrica a través del sistema nervioso. Una descarga eléctrica puede provocar calambres musculares, paro respiratorio, disfunción cardíaca y shock.
Se sabe que cuando una corriente alterna de frecuencia industrial fluye a través del cuerpo humano, el comienzo de su sensación es Gente diferente ocurre con diferentes intensidades de corriente y varía de 0,8 a 3 mA, lo que se explica por las características individuales de una persona. Las observaciones han establecido que el 99,5 % Todas las personas comienzan a sentir una corriente de 1 mA, que se acepta como el umbral de corriente insensible. Cuando una corriente fluye a través del cuerpo, superando solo ligeramente el umbral de corriente imperceptible, una persona siente una ligera picazón, hormigueo y hormigueo en la piel en el lugar de contacto con el electrodo. Con un aumento adicional de la corriente (hasta 5 mA), aumenta la intensidad de las sensaciones irritantes desagradables y, al mismo tiempo, aparecen contracciones involuntarias (calambres) de los músculos de las manos y los antebrazos. Sin embargo, estas convulsiones siguen siendo tales que una persona puede superarlas de forma independiente y romper la cadena de corriente que fluye a través de él sin ayuda externa, aunque con dificultad. En otras palabras, estas convulsiones y las corrientes que las provocan serán liberadoras para la persona.
A partir de 6 mA, las personas individuales (0,5%) ya no pueden interrumpir de forma independiente el circuito de la corriente que fluye a través de ellas, es decir, para ellas la corriente se vuelve imparable. Por lo tanto, se adopta una corriente de 6 mA como corriente umbral de no liberación.
Una descarga eléctrica puede provocar una descarga eléctrica.
Choque- Se trata de un trastorno general grave de todas las funciones del cuerpo (circulación sanguínea, respiración, metabolismo, etc.), causado por un shock mental grave o un impacto físico repentino, que puede ir acompañado de una descarga eléctrica. El shock puede durar desde varias decenas de minutos hasta días. Si la víctima no recibe asistencia médica oportuna, la muerte se produce como resultado de la extinción completa de las funciones vitales del cuerpo.
Podemos concluir que la muerte por lesiones eléctricas puede ocurrir como consecuencia de los siguientes daños al cuerpo:
disfunción cardíaca;
paro respiratorio;
quemaduras extensas (generalmente a voltajes superiores a 1000 V).
Muy a menudo, la muerte se produce como consecuencia de la acción simultánea de varias de las causas antes mencionadas, ya que en el cuerpo humano todas sus funciones vitales están interconectadas.
Dejar de respirar y detener la circulación sanguínea (falta de pulso) son los primeros signos externos de muerte. Sin embargo, hay dos etapas principales de la muerte:
- muerte clínica (o “imaginaria”);
- muerte biológica.
Muerte clínica - Este es un estado de transición de la vida a la muerte, que ocurre desde el momento en que cesa la actividad del corazón y los pulmones. La duración de la muerte clínica está determinada por el período de tiempo desde el momento del cese de la circulación sanguínea y la respiración hasta el inicio de la muerte de las células de la corteza cerebral. Para la mayoría de personas normales este tiempo no supera los 6 minutos. Si durante este período comenzamos a brindar a la víctima la asistencia adecuada, entonces se puede detener el desarrollo de la muerte y se puede salvar la vida de la persona. Si la víctima no recibe asistencia oportuna, la muerte clínica se convierte en muerte biológica que se entiende como un fenómeno irreversible caracterizado por el cese de procesos biológicos en las células y tejidos del cuerpo y la descomposición de las estructuras proteicas. Después de esto resulta imposible salvar a una persona.
Se sabe que una persona es incapaz de detectar con sus órganos la presencia de voltaje peligroso, y los procesos fisiológicos que ocurren constantemente en el cuerpo son incompatibles con el flujo de corriente eléctrica a través de su cuerpo.
Hay cuatro tipos de exposición actual:
Térmico;
- electrolítico;
- dinámico;
- biológico.
Impacto térmico- Aparecen quemaduras de forma aleatoria en el cuerpo después del contacto con la electricidad. Cuando se sobrecalientan, los órganos ubicados en el camino de la corriente eléctrica pierden temporalmente su funcionalidad. Como consecuencia de la lesión, tanto el cerebro como el sistema circulatorio o nervioso pueden resultar dañados, dando lugar a graves trastornos.
Efectos electrolíticos- daño a la sangre y la linfa del cuerpo, lo que provoca su degradación y cambios en su composición física y química.
Dinámica, o como también se le llama mecánico, el impacto provoca daños en la estructura de los tejidos del cuerpo (incluidos los músculos, el tejido pulmonar, las paredes de los vasos sanguíneos) en forma de disección, laceraciones, etc. en algunos casos- incluso se rompe. La lesión es causada por el sobrecalentamiento de la sangre y el líquido tisular con la liberación instantánea de vapor, similar a una explosión.
efectos biológicos afecta el sistema muscular y los tejidos vivos, provocando su disfunción temporal. Como resultado, pueden producirse contracciones musculares espasmódicas involuntarias. Esta acción, incluso temporal, puede afectar negativamente al funcionamiento del corazón o del sistema respiratorio, y no se puede descartar la muerte.
Tipos de lesiones eléctricas:
De naturaleza local, cuando se dañan determinadas zonas del cuerpo;
- daños generales - lesiones provocadas por una descarga eléctrica en todo el cuerpo.
Los ratios de lesiones eléctricas, según estudios estáticos, se distribuyeron de la siguiente manera:
20% - manifestaciones locales;
- 25% - daño general al cuerpo;
- 55% - lesiones mixtas.
La mayoría de las veces, ocurren accidentes que involucran ambos tipos de lesiones, pero deben tratarse por separado porque tienen diferencias significativas.
Lesiones eléctricas locales. El daño al cuerpo está asociado con violaciones de la integridad de los tejidos corporales. La mayoría de las veces se lesiona la piel, pero hay casos de daño a ligamentos o huesos.
El grado de riesgo de lesión depende del estado y la ubicación del tejido dañado. En la mayoría de los casos, se curan con la restauración completa de la funcionalidad de la parte del cuerpo afectada.
Aproximadamente el 75% de los accidentes por descarga eléctrica tienen una zona de daño local y ocurren con la siguiente frecuencia:
Quemaduras eléctricas: ≈40%;
- señales eléctricas - ≈7%;
- metalización de la piel - ≈3%;
- daño mecánico – ≈0,5%
- casos de electrooftalmía - ≈1,5%;
- lesiones mixtas - ≈23%.
Quemaduras eléctricas. El daño tisular se produce por el efecto térmico de la corriente eléctrica, ocurre con frecuencia y se divide en:
Actual o de contacto, que ocurre cuando una persona entra en contacto con equipos activos;
- arco, provocado por la acción de un arco eléctrico.
Las quemaduras eléctricas son típicas de dispositivos eléctricos con voltajes de hasta 2 kV. Los objetos eléctricos de mayor voltaje forman un arco eléctrico.
La gravedad de la quemadura depende de la potencia de la corriente y de la duración de su paso. La piel se quema rápidamente debido a una mayor resistencia que los tejidos internos. A frecuencias elevadas, las corrientes penetran profundamente en el cuerpo y afectan los órganos internos.
Las quemaduras por arco ocurren cuando EI opera a diferentes voltajes. Además, las fuentes de hasta 6 kV pueden formar un arco en caso de un cortocircuito accidental. Más Alto voltaje Rompe la resistencia del aislamiento del aire entre una persona y el equipo eléctrico y al mismo tiempo reduce la distancia segura entre las partes vivas.
Señales electricas. Se trata de manchas de forma ovalada de color amarillo pálido o gris ubicadas en la superficie del cuerpo. Miden entre 1 y 5 mm. Son fáciles de tratar y no causan muchas molestias a la persona.
Es un daño a la piel por pequeñas partículas de metal fundido que penetran en las capas superiores de la piel desde el arco durante los cortocircuitos.
La lesión más peligrosa incluye daños en el área de los ojos. Para evitarlo, durante los trabajos que impliquen rotura de circuitos y formación simultánea de un arco eléctrico, el trabajador debe utilizar gafas de seguridad especiales y cubrir completamente el cuerpo con ropa especial.
Daños mecanicos. Son más típicos cuando se trabaja en instalaciones eléctricas de hasta 1000 V bajo exposición prolongada a la corriente eléctrica.
Se manifiesta en forma de espasmos musculares involuntarios, que pueden provocar rotura de la piel, tejido nervioso o vasos sanguíneos. Hay casos de dislocación de articulaciones y fracturas de huesos.
Electrooftalmía. El daño ocular está asociado con procesos inflamatorios de la membrana externa (conjuntiva y córnea) por la exposición a un fuerte flujo luminoso del espectro ultravioleta de un arco eléctrico.
Para protegerse, es necesario utilizar gafas o una mascarilla con gafas especiales de colores.
Descarga eléctrica. La formación rápida, casi instantánea, de un circuito de corriente en el cuerpo afecta a los tejidos vivos, provoca calambres musculares y altera el funcionamiento de todos los órganos, especialmente el sistema nervioso, el corazón y los pulmones. El grado de descarga eléctrica se determina en cinco etapas:
1. Contracciones ligeras de músculos individuales;
2. Calambres musculares que generan dolor mientras la víctima está consciente;
3. Contracciones musculares convulsivas que provocan pérdida del conocimiento mientras el corazón y los pulmones continúan funcionando;
4. La víctima está inconsciente, el ritmo/trabajo del corazón y/o la respiración está alterado;
5. Resultado letal.
Las consecuencias de una descarga eléctrica en el cuerpo humano dependen de varios factores:
Duración y magnitud de la corriente eléctrica dañina;
- frecuencia y tipo de corriente;
- vías de flujo;
- capacidades individuales del organismo afectado.
Fibrilación. Las fibras del músculo cardíaco (fibrillas) bajo la influencia de una corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz, superior a 50 mA, comienzan contracciones caóticas. Después de unos segundos, el bombeo de sangre se detiene por completo. El flujo sanguíneo del cuerpo se detiene.
El camino de la corriente a través del corazón suele crearse mediante contactos entre los brazos o entre la pierna y el brazo. Las corrientes menores de 50 mA y mayores de 5 A no causan fibrilación del músculo cardíaco en humanos.
Descarga eléctrica. Una descarga eléctrica es difícil de percibir para el cuerpo y se produce una reacción neurorrefleja. Los sistemas respiratorio y nervioso, la circulación sanguínea y los órganos internos se ven afectados.
Después de la exposición a la corriente eléctrica, comienza una fase de la llamada excitación del cuerpo: aparece dolor y aumenta la presión arterial.
Luego, el cuerpo entra en una fase de inhibición: la presión arterial disminuye, el pulso se altera, los sistemas respiratorio y nervioso se debilitan y aparece la depresión. La duración de este estado puede variar desde varios minutos hasta días.
