Електричний струм має суттєві особливості, що відрізняють його від інших небезпечних і шкідливих виробничих факторів (наприклад, випромінюючих теплову, світлову енергію і ін.).
Перша особливість електричного струму в тому, що він не може бути дистанційно відчуватися людиною з огляду на те, що людина не володіє відповідними органами почуттів. Тому захисна реакція організму про є тільки після впливу електричного струму.
Друга особливість електричного струму полягає в тому, що він, протікаючи через тіло людини, надає свою дію не тільки в місцях контактів і на шляху протікання через організм, а й викликає рефлекторний вплив, порушуючи нормальну діяльність окремих органів і систем організму людини (нервової, серцево судинної, дихання та ін.).
Третьою особливістю електричного струму є ризик отримання електротравми без безпосереднього контакту з струмоведучими частинами - при переміщенні по землі (підлозі) поблизу пошкодженої електроустановки (в разі замикання на землю), через електричну дугу.
Електричний струм, проходячи через тіло людини, надає на нього складний вплив, що є сукупністю термічного, електролітичного, біологічного та механічного впливів, що призводить до різних порушень в організмі, викликаючи як місцеві ушкодження тканин і органів, так і загальне його поразку.
Термічна дія струму проявляється в опіках тіла, нагріванні і пошкодженні кровоносних судин, нервів, мозку та інших органів, що викликає їх серйозні функціональні розлади.
Електролітична дія струму проявляється в розкладанні крові та інших рідин в організмі, викликає значні порушення їх фізико-хімічного складу, а також тканини в цілому.
Механічна дія струму проявляється в розривах шкіри, кровоносних судин, нервової тканини, а також вивихах суглобів і навіть переломах кісток внаслідок різких мимовільних судомних скорочень м'язів під дією струму, що проходить через тіло людини.
Біологічна дія струму виражається головним чином в порушенні біологічних процесів, що протікають в живому організмі, що супроводжується руйнуванням і порушенням тканин і скороченням м'язів.
Найбільш складним є біологічна дія, яка властиво тільки живим організмам.
Будь-яке з зазначених впливів може призвести до електричної травми, тобто до пошкодження організму, викликаного впливом електричного струму або електричної дуги. Електричні травми умовно можна розділить на два види:
- місцеві електротравми;
- електричні удари.
У значній кількості випадків (більше половини) електротравми носять змішаний характер.
Місцеві електротравми - це чітко виражені місцеві порушення цілісності тканин організму. Зазвичай це поверхневі ушкодження, тобто ураження шкіри, а іноді інших м'яких тканин, а також зв'язок і кісток.
До місцевих електротравма відносять:
- електричний опік (результат теплового впливу електричного струму в місці контакту). Опіки бувають двох видів: струмовий (або контактний) і дугового. Токовий опік обумовлений проходженням струму безпосередньо через тіло людини в результаті контакту тіла з токоведущей частиною і є наслідком перетворення електричної енергії в теплову. При цьому в шкірі, що володіє найбільшим опором виділяється велика частина тепла. Струмові опіки виникають в електроустановках щодо невеликого напруги (не більше (1-2) кВ). При більш високих напругах між токоведущей частиною і тілом людини утворюється електрична дуга, що володіє високою температурою (понад 3500оС) і великою енергією. Електрична дуга може викликати великі опіки тіла, вигоряння тканин на велику глибину, обвуглювання і безслідне згоряння великих ділянок тіла;
- електричні знаки, які називаються також знаками струму або електричними мітками, являють собою чітко окреслені плями сірого або блідо-жовтого кольору на поверхні шкіри, що зазнала дії струму. Знаки бувають різної форми, іноді відповідні формі струмоведучих частини, до якої доторкнувся потерпілий, а також можуть нагадувати блискавку. Зустрічаються також знаки у вигляді ліній і мелкоточечной татуювання. Уражена ділянка шкіри твердне подібно мозолі при цьому відбувається омертвіння верхнього шару шкіри;
- металлизацию шкіри - проникнення у верхні шари шкіри найдрібніших частинок металу, розплавився під дією електричної дуги. У місці поразки шкіра стає шорсткою і жорсткою. В особливо важких випадках при ураженні очей потерпілий може втратити зір. Одночасно з металізацією шкіри іноді відбувається опік електричною дугою, який майже завжди викликає більш важкі ушкодження;
- електроофтальмія - запалення зовнішніх оболонок очей, що виникає в результаті впливу потужного потоку ультрафіолетових променів, які енергійно поглинаються клітинами організму і викликають в ньому хімічні зміни. Електроофтальмія розвивається через (2-6) годин після ультрафіолетового опромінення, при цьому відбувається почервоніння і запалення слизових оболонок повік, сльозотеча, гнійні виділення з очей, спазми вік і часткове осліплення, потерпілий відчуває сильний головний біль і різкий біль в газах, що підсилюється на світлі ;
- механічні пошкодження виникають в результаті різких мимовільних судомних скорочень м'язів під дією електричного струму. В результаті можуть відбутися розриви шкіри, кровоносних судин і нервових тканин, а також вивихи суглобів і навіть переломи кісток. Слід зазначити, що відповідно до Методичних вказівок по розслідуванню виробничого електротравматизму (затверджені Головдерженергонаглядом СРСР 25.12.1975) механічні пошкодження, обумовлені іншими факторами (травмування обертовими частинами механізмів, падіння з висоти, термічний опік і ін.), Якщо їм передував електроудар, також розглядаються як електротравми.
Електричний удар є дуже серйозним ураженням організму людини, викликаним порушенням живих тканин тіла електричним струмом, що супроводжується судомним скороченням м'язів. При електричних ударах результат впливу струму на організм може бути різним - від легкого, ледь відчутного скорочення м'язів пальців руки до припинення роботи серця або легенів, тобто до смертельного ураження.
Залежно від виникаючих наслідків електричні удари ділять на чотири ступені:
I - судорожне скорочення м'язів без втрати свідомості;
II - судорожне скорочення м'язів з втратою свідомості, але зі збереженим диханням і роботою серця;
III - втрата свідомості і порушення серцевої діяльності або дихання (або того й іншого);
IV - стан клінічної (уявної) смерті - перехідний період від життя до смерті, що наступає з моменту припинення діяльності серця і легенів.
Тяжкість ураження електричним струмом залежить від цілого ряду чинників: величини сили, роду і частоти електричного струму, тривалості його впливу та шляхи проходження через людину, умов навколишнього середовища, електричного опору тіла людини і його індивідуальних властивостей.
Основним чинником, що обумовлює ту чи іншу ступінь ураження людини, є сила струму.
Для характеристики впливу електричного струму на людину встановлено три критерії:
- пороговий відчутний струм - найменше значення сили електричного струму, що викликає при проходженні через організм людини відчутні подразнення. Людина починає відчувати вплив через нього струму малого значенні: (0,6-1,5) мА при змінному струмі з частотою 50 Гц і (5-7) мА при постійному струмі. Великі струми викликають у людини судоми м'язів і неприємні хворобливі відчуття, які зі збільшенням струму посилюються і поширюються на всі великі ділянки тіла;
- пороговий неотпускающий ток - найменше значення сили електричного струму ((10-15) мА при 50 Гц і (50-80) мА при постійному струмі), при якому людина не в змозі подолати судоми м'язів і він не може розтиснути руку, в якій затиснутий провідник, або порушити контакт з токоведущей частиною;
- пороговий фібрілляціонние ток - найменше значення сили струму (від 100 мА до 5 А змінний струм 50 Гц і від 300 мА до 5 А - постійний струм), що викликає при проходженні через тіло людини фібриляцію серця - хаотичні і різночасові скорочення волокон серцевого м'яза, повністю порушують роботу серця як насоса, в в результаті в організмі припиняється кровообіг і настає смерть.
Струм більше 5 А, як правило, фібриляцію серця не викликає. При таких токах негайно настає зупинка серця (минаючи стан фібриляції), а також параліч дихання. Якщо дію струму короткочасне (до (1-2) с) і не викликає ушкодження серця (в результаті нагрівання, опіку тощо), то після відключення струму серце самостійно відновлює нормальну діяльність, а подих при цьому не відновлюється і потрібна негайна допомога потерпілому у вигляді штучного дихання.
Прийнято вважати, що електричний струм величиною 100 мА, і вище є смертельним.
Рід і частота електричного струму також визначають ступінь ураження. Найбільш небезпечним для людини є перемінний струм промислової частоти 50 Гц. Токи високої частоти безпечні з точки зору внутрішніх поразок: вони не можуть викликати ураження електричним струмом. Однак вони, поширена переважно по поверхні тіла людини, можуть викликати опік і не менш небезпечні, ніж постійні струми або змінні струми промислової частоти. Виходячи з цього, постійний струм вважається менш небезпечним. Постійний струм, проходячи, через тіло людини, викликає менш неприємні відчуття. Однак це справедливо лише для напруг до 300 В. При подальшому підвищенні напруги небезпека постійного струму зростає і в інтервалі напруг (400-600) В практично дорівнює небезпеки змінного струму з частотою 50 Гц, а при напрузі вище 600 В постійний струм значно небезпечніше змінного.
Тривалість протікання струму через тіло людини дуже сильно впливає на результат поразки в зв'язку з тим, що з плином часу різко падає опір шкіри людини, більш імовірним стає ураження серця, а також накопичуються інші негативні наслідки.
Істотне значення має і шлях струму через тіло людини. Найбільший ризик являє проходження струму через життєво важливі органи (серце, легені, головний мозок). Слід також зазначити, що у людини є ділянки з підвищеною чутливістю до дії струму. Одним з таких ділянок є, наприклад, область зап'ястя. Так, при розташуванні одного електрода на зап'ясті руки, а іншого на долоні тієї ж руки можна викликати гострий біль і навіть втрату свідомості, в той час як додаток тих же електродів до інших ділянок тіла легко переноситься.
Небезпечне значення електричного струму, що проходить через тіло людини, залежить не тільки від прикладеної напруги, але і від опору тіла людини. Електричний опір ланцюга людини являє собою еквівалентний опір кількох елементів, що включаються послідовно: опір тіла людини (шкіри і внутрішніх органів, судин), опір одягу, опір взуття і опір опорної поверхні ніг.
У цій схемі, електричний опір тіла людини є головною складовою. Опір тіла людини може бути різним і визначається, головним чином, опором шкіри (суха непошкоджена шкіра має опір приблизно 100 кОм). Опір внутрішніх органів і судин значно менше (800 Ом). Зі збільшенням прикладеної напруги опір шкіри зменшується в результаті пробою верхнього рогового шару. Знижує електричний опір шкіри і збільшення сили струму або часу його протікання за рахунок збільшення нагріву верхнього шару шкіри і її зволоження від поту в місцях контакту. Збільшення площі і щільності контактів з струмоведучими частинами також знижує опір шкіри. Для розрахунків прийнято вважати опір тіла людини 1000 Ом.
Індивідуальні властивості людини роблять помітний вплив на тяжкість ураження. Фізичний і психічний стан людини в момент впливу на нього електричного струму має величезне значення. Пол, вік людини також мають значення на небезпеку ураження електричним струмом. Встановлено, що у жінок, як правило, опір тіла менше, ніж у чоловіків, а у дітей - менше, ніж у дорослих, у молодих людей менше, ніж у літніх. Алкогольне стан потерпілого також посилює небезпечне діяння електричного струму і т.п.
Деякі захворювання людини (хвороби шкіри, серцево-судинної системи, легенів, нервові хвороби та ін.) Роблять його більш сприйнятливим до електричного струму. Тому до обслуговування електроустановок допускаються особи, які пройшли спеціальний медичний огляд.
