чем дольше человек находится в электрическом поле
Условия окружающей среды
Атмосферные условия. Уменьшение или увеличение парциального давления кислорода в воздухе по сравнению с нормой, соответственно, снижает или повышает сопротивление тела человека. Следовательно, в закрытых помещениях, где парциальное давление кислорода, как правило, меньше, опасность поражения током при прочих равных условиях выше, чем на открытом воздухе.
Повышенная температура окружающего воздуха (30-45 °С) или тепловое облучение человека вызывают некоторое понижение сопротивления тела, даже если человек в этих условиях находится кратковременно (несколько минут) и у него не наблюдается усиления потовыделения. Одной из причин этого может быть усиление снабжения сосудов кожи кровью в результате их расширения, что является ответной реакцией организма на тепловое воздействие.
Углекислый газ. Чувствительность к току изменяется также с изменением содержания в воздухе углекислого газа. С увеличением содержания этого газа в воздухе чувствительность к току возрастает, среднее значение ощутимого тока при этом уменьшается на 30-40 %.
Если парциальное содержание углекислого газа превышает значение, допустимое по санитарно-гигиеническим нормам (1 %), то чувствительность к току возрастает в два раза.
Электрическое поле. На человека постоянно действует электрическое поле напряженностью 12-150 В/м, а в предгрозовой и грозовой периоды — еще более сильное. Физиологическое воздействие электрических полей на живой организм объясняется контактом электроаэросистем с тканями организма. Активные вещества, образующиеся при этом в процессе биоэлектрохимических реакций в тканях, воздействуют на нервные рецепторные зоны и рефлекторным путем вызывают те или иные сдвиги систем организма, а это сказывается и на изменении его чувствительности к электрическому току. Чем дольше человек находится в электрическом поле, тем ниже его чувствительность к действию электрического тока.
Ответы на тесты по теме БЖД
Электрическим сопротивлением (или просто сопротивлением) проводника или материала называется
Свойство материалов оказывать препятствие протекающему току и тем самым ослаблять этот ток
Наиболее опасным следует считать постоянный ток напряжением 380В.
тока, прямо, обратно
—> Необходимыми защитными мерами согласно СанПиН при эксплуатации лазера 2-го класса опасности
Лучевой болезни 4-ей степени соответствует доза в
Какое из приведенных значений превосходит допустимую плотность потока энергии для населения
1 Вт/м2; 0,2 Вт/м2; 10 Вт/м2
это напряжение между двумя проводящими частями или между проводящей частью и землей при одновременном прикосновении к ним человека или животного
Чем объясняется рост тока с увеличением времени его действия
уменьшением сопротивления тела человека
Сопротивление кожи тем меньше, чем большая поверхность соприкасается с токоведущими частями
Чем дольше человек находится в электрическом поле
тем ниже его чувствительность к действию эл тока
Электрическое напряжение равно
отношению работы ТОКА к ЗАРЯДУ
Степень воздействия на человека определяется следующими характеристиками ионизирующих излучений
Проникающей способностью;Ионизирующей способностью излучения
Если среднегеометрическая частота равна 22,7 Гц, то верхняя частота октавы равна
—>
Нерациональное освещение рабочего места приводит к
Фон считается средним при коэффициенте отражения поверхности:
Линейным напряжением UЛ называется
НЕВЕРНО напряжение между двумя линейными проводами или между концами статорных обмоток
частично верно
током частиц зарядов
Ощутимый ток это
c. такой ток, который вызывает при прохождении через человека ощутимые раздражения
Сопротивление кожи изменяется
обратно пропорционально площади контакта
Полное электрическое сопротивление Zh: с ростом тока и времени его прохождения
Условия окружающей среды
Атмосферные условия. Уменьшение или увеличение парциального давления кислорода в воздухе по сравнению с нормой соответственно снижает или повышает сопротивление тела человека. Следовательно, в закрытых помещениях, где парциальное давление кислорода, как правило, меньше, опасность поражения током при прочих равных условиях выше, чем на открытом воздухе.
Если парциальное содержание углекислого газа превышает значение, допустимое по санитарно-гигиеническим нормам (1 %), то чувствительность к току возрастает в два раза.
Магнитное поле. Само по себе магнитное поле не вызывает патологии. Нарушения здоровья обуславливаются токами, возникающими в теле организма в процессе изменения численных значений напряженности магнитного поля, и чем она выше, тем выше опасность поражения электрическим током. Анализ факторов, влияющих на исход поражения электрическим током, и последствий этих влияний, позволил разработать методику оказания первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током.
Прежде чем изложить порядок проведения практических исследований рассмотрим дополнительные сведения об электрическом сопротивлении тела человека. Рассмотрим лишь те положения, которые не вошли в п. 1.3.
. (1)
Для эквивалентной схемы выражения для Zh получается относительно сложным и здесь не приводится. Анализируя эквивалентную схему замещения, можно сделать несколько выводов:
а) Наличие емкости в схеме и соответственно реактивной составляющей в выражении для Zh обусловливает влияние рода и частоты тока на значение сопротивления тела человека.
в) При уменьшении частоты емкостное сопротивление возрастает и в пределе приƒ→0, т.е. при постоянном токе: Zh = Z0 = 2 rН + rВ, откуда
. (2)
Рис. 14. Электрическая схема замещения тела человека (рука-рука): а) эквивалентная;
Рис. 15. График экстраполяции при определении сопротивления
тела человека постоянному току
г) Значение полного сопротивления наружного слоя кожи ZH при данной частоте может быть найдено из выражения
.(3)
. (4)
Приведенные выражения позволяют при наличии экспериментальной зависимости Zh(f) определить расчетным путем для заданной частоты f значения rB, z0, rH, zH, cH.
Состояние кожи сильно влияет на значение электрического сопротивления тела человека. Так, повреждение рогового слоя, в том числе порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы, могут снизить Zh до значения, близкого к значению внутреннего сопротивления, что, безусловно, увеличивает опасность поражения током. Такое же влияние оказывает и увлажнение кожи водой или потом, а также загрязнение кожи проводящей пылью или грязью.
Поскольку у одного и того же человека электрическое сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела, то на сопротивление в целом влияют и место приложения, а также плотность и площадь контакта.
Значение тока и длительность его прохождения через тело человека непосредственно влияют на полное электрическое сопротивление Zh: с ростом тока и времени его прохождения сопротивление падает, поскольку при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению ее сосудов, а следовательно, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.
Необходимо отметить, что оценкой электрофизических характеристик кожи, и в первую очередь его сопротивления, можно получить важную информацию о состоянии человека в целом, а также отдельных его органов.
Электрофизический метод диагностики о состоянии человека и деятельности его отдельных систем был предложен в 1928 году академиком Павловым И.П. и получил название реографического. Реография основана на оценке изменения значения полного электрического сопротивления между двумя электродами, расположенными на теле больного. С помощью реографии можно оценить функцию внешнего дыхания, представить работу системы периферического кровообращения и дать ряд других диагностических оценок.
Кожа человека не только позволяет оценивать состояние человека, но через нее можно ввести человеку лекарственные средства (электрофорез), а также воздействовать на центральную нервную систему через акупунктурные зоны, куда подходят нервные окончания и где электрическое сопротивление на несколько порядков ниже, чем на соседних участках кожи.
Новые возможности в диагностике появились в связи с созданием простого прибора, измеряющего при напряжении 2 В мостовым способом поверхностное электрическое сопротивление кожи, т.е. эпидермиса, который несет максимальную информацию о воспалительных процессах в органах и тканях человека.
Пороговые значения токов. Влияние продолжительности прохождения тока на исход поражения
7-11-2020, 05:32 | Экстремальные условия / Человек. Здоровье. Выживание | разместил: Swarm | комментариев: (1) | просмотров: (11 350)
На увеличение силы тока организм человека отвечает соответствующими реакциями. Можно выделить следующие основные реакции:
Минимальные значения токов, вызывающих основные реакции, называются пороговыми значениями токов.
В связи с этим различают токи:
Токи 10-15 мА называются пороговыми неотпускающими. Затем, при повышении величины тока, действие его становится более сильным.
Фибрилляция — беспорядочное сокращение (подергивание) волокон сердечной мышцы, при котором сердце не может обеспечить передвижение крови по сосудам.
Для каждого порогового значения тока существует максимальное допустимое время воздействия:
Влияние продолжительности прохождения тока на исход поражения
Анализ несчастных случаев с людьми от воздействия электрического тока и данные опытов над животными показывают, что длительность прохождения тока через организм существенно влияет на исход поражения: чем продолжительнее действие тока, тем больше вероятность тяжелого или смертельного исхода. Такая зависимость объясняется тем, что с увеличением времени воздействия тока на живую ткань повышается его значение, растут (накапливаются) последствия воздействия тока на организм и, наконец, повышается вероятность совпадения момента прохождения тока через сердце с уязвимой фазой Т сердечного цикла (кардиоцикла).
Рост тока с увеличением времени его действия объясняется уменьшением сопротивления тела человека.
Последствия воздействия тока на организм выражаются в нарушении функций центральной нервной системы, изменении состава крови, местном разрушении тканей организма под влиянием выделяющейся теплоты, нарушении работы сердца и легких и т.п.
Очевидно, что с увеличением времени воздействия тока эти отрицательные факторы накапливаются, а губительное влияние их на состояние организма усиливается.
Опасность совпадения момента прохождения тока через сердце с фазой Т кардиоцикла заключается в следующем.
Каждый цикл сердечной деятельности состоит из двух периодов: одного, называемого диастолой, когда желудочки сердца, находясь в расслабленном состоянии, заполняются кровью, и другого, именуемого систолой, когда сердце, сокращаясь, выталкивает кровь в артериальные сосуды (рис. 10, а).
Следовательно, вероятность возникновения фибрилляции сердца, т.е. опасность смертельного поражения, зависит не только от значения тока, но и от того, с какой фазой сердечного цикла совпадает период прохождения тока через область сердца. Общий характер этой зависимости выражается кривой, приведенной на рис. 10, б.
Рис. 10. Опасность совпадения времени протекания тока
через сердце с фазой Т кардиоцикла:
а) электрокардиограмма здорового человека (в схематическом виде); б) кривая,
выражающая общий характер зависимости опасности поражения током
(т.е. вероятности возникновения фибрилляции сердца) от момента
протекания тока через сердце человека
Если же время воздействия тока меньше продолжительности кардиоцикла на 0,2 с или более, то вероятность совпадения момента прохождения тока с фазой Т, а, следовательно, и опасность поражения резко уменьшаются.
Необходимо отметить еще одно немаловажное обстоятельство, влияющее на исход поражения. Дело в том, что если время прохождения тока совпадает с фазой Т, то и в этом случае вероятность возникновения фибрилляции сердца зависит от длительности воздействия тока.
На рис. 11 показана зависимость порогового фибрилляционного тока частотой 50 Гц от длительности его прохождения через человека. Время прохождения тока во всех случаях совпадает с фазой Ткардиоцикла. Эта кривая получена путем соответствующей обработки результатов опытов над животными. Известно, что величина тока через тело человека (мА), не вызывающая фибрилляцию сердца у 99,5 % пострадавших, связана со временем
 |
его воздействия соотношением (по данным профессора С. Ф. Дальзиеля из США):
— время воздействия тока, с.
Рис. 11 Зависимость порогового фибрилляционного тока с частотой 50 Гц
Построенная по приведенному соотношению кривая имеет вид, представленный на рис. 12.
Рис. 12. Зависимость безопасного тока от времени его воздействия на человека
Если же ток проходит иными путями, то воздействие его на жизненно важные органы может быть лишь рефлекторным, а не непосредственным.
При этом опасность тяжелого поражения хотя и сохраняется, но вероятность ее резко снижается.
Кроме того, поскольку путь тока определяется местом приложения токоведущих частей (электродов) к телу пострадавшего, его влияние на исход поражения обусловливается еще и различным сопротивлением кожи на разных участках тела.
Возможных путей тока в теле человека, которые именуются также петлями тока, очень много. Однако характерными, обычно встречающимися в практике являются не более 15 петель, показанных на рис. 13.
 |
Рис. 13. Характерные пути тока в теле человека (петли тока)
В табл. 5 эти токи указаны для каждой из рассматриваемых петель (четвертая графа).
Примечания:
1. Во второй графе за 100 % приняты все несчастные случаи поражения током, повлекшие за собой утрату трудоспособности более чем на 3 рабочих дня.
В этом случае через сердце проходит, очевидно, небольшой ток.
Характеристика наиболее распространенных путей тока в теле человека
Кроме влияния рассмотренных физиологических факторов и условий окружающей природной среды на исход поражения влияют и другие факторы, хотя и в значительно меньшей степени.
Условия окружающей среды
Атмосферные условия. Уменьшение или увеличение парциального давления кислорода в воздухе по сравнению с нормой соответственно снижает или повышает сопротивление тела человека. Следовательно, в закрытых помещениях, где парциальное давление кислорода, как правило, меньше, опасность поражения током при прочих равных условиях выше, чем на открытом воздухе.
Если парциальное содержание углекислого газа превышает значение, допустимое по санитарно-гигиеническим нормам (1 %), то чувствительность к току возрастает в два раза.
Магнитное поле. Само по себе магнитное поле не вызывает патологии. Нарушения здоровья обуславливаются токами, возникающими в теле организма в процессе изменения численных значений напряженности магнитного поля, и чем она выше, тем выше опасность поражения электрическим током. Анализ факторов, влияющих на исход поражения электрическим током, и последствий этих влияний, позволил разработать методику оказания первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током.
Прежде чем изложить порядок проведения практических исследований рассмотрим дополнительные сведения об электрическом сопротивлении тела человека. Рассмотрим лишь те положения, которые не вошли в п. 1.3.
. (1)
Для эквивалентной схемы выражения для Zh получается относительно сложным и здесь не приводится. Анализируя эквивалентную схему замещения, можно сделать несколько выводов:
а) Наличие емкости в схеме и соответственно реактивной составляющей в выражении для Zh обусловливает влияние рода и частоты тока на значение сопротивления тела человека.
в) При уменьшении частоты емкостное сопротивление возрастает и в пределе приƒ→0, т.е. при постоянном токе: Zh = Z0 = 2 rН + rВ, откуда
. (2)
Рис. 14. Электрическая схема замещения тела человека (рука-рука): а) эквивалентная;
 |
Рис. 15. График экстраполяции при определении сопротивления
тела человека постоянному току
г) Значение полного сопротивления наружного слоя кожи ZH при данной частоте может быть найдено из выражения
.(3)
. (4)
Приведенные выражения позволяют при наличии экспериментальной зависимости Zh(f) определить расчетным путем для заданной частоты f значения rB, z0, rH, zH, cH.
Состояние кожи сильно влияет на значение электрического сопротивления тела человека. Так, повреждение рогового слоя, в том числе порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы, могут снизить Zh до значения, близкого к значению внутреннего сопротивления, что, безусловно, увеличивает опасность поражения током. Такое же влияние оказывает и увлажнение кожи водой или потом, а также загрязнение кожи проводящей пылью или грязью.
Поскольку у одного и того же человека электрическое сопротивление кожи неодинаково на разных участках тела, то на сопротивление в целом влияют и место приложения, а также плотность и площадь контакта.
Значение тока и длительность его прохождения через тело человека непосредственно влияют на полное электрическое сопротивление Zh: с ростом тока и времени его прохождения сопротивление падает, поскольку при этом усиливается местный нагрев кожи, что приводит к расширению ее сосудов, а следовательно, к усилению снабжения этого участка кровью и увеличению потовыделения.
Необходимо отметить, что оценкой электрофизических характеристик кожи, и в первую очередь его сопротивления, можно получить важную информацию о состоянии человека в целом, а также отдельных его органов.
Электрофизический метод диагностики о состоянии человека и деятельности его отдельных систем был предложен в 1928 году академиком Павловым И.П. и получил название реографического. Реография основана на оценке изменения значения полного электрического сопротивления между двумя электродами, расположенными на теле больного. С помощью реографии можно оценить функцию внешнего дыхания, представить работу системы периферического кровообращения и дать ряд других диагностических оценок.
Кожа человека не только позволяет оценивать состояние человека, но через нее можно ввести человеку лекарственные средства (электрофорез), а также воздействовать на центральную нервную систему через акупунктурные зоны, куда подходят нервные окончания и где электрическое сопротивление на несколько порядков ниже, чем на соседних участках кожи.
Новые возможности в диагностике появились в связи с созданием простого прибора, измеряющего при напряжении 2 В мостовым способом поверхностное электрическое сопротивление кожи, т.е. эпидермиса, который несет максимальную информацию о воспалительных процессах в органах и тканях человека.
Есть ли вред от ЛЭП для здоровья человека, окружающей среде и технике?
Постоянное наращивание мощностей электрооборудования приводит к повышению напряжения передачи и увеличению количества линий. Из-за чего возрастает воздействие электрического и магнитного поля на все окружающие объекты и человека в том числе. Именно поэтому многих жителей близлежащих домов, сотрудников специализированных предприятий интересует вопрос, какой вред от ЛЭП может им угрожать.
Виды ЛЭП по напряжению
Все электроустановки и линии электропередач оказывают электромагнитное воздействие на окружающую среду. Основным параметром воздействия считается напряженность электрического поля, показывающая уровень силового воздействия вокруг проводов в зоне ЛЭП. За счет электромагнитных излучений в пространстве вокруг ЛЭП возникают силовые линии, которые при пересечении любой проводящей среды могут индуцировать в ней ЭДС. В результате чего на любом объекте возникает несвойственный ему потенциал, а при наличии замкнутого контура, будет протекать электрический ток.
Однако напряженность электромагнитного поля неоднородна в пространстве – при удалении от ЛЭП происходит угасание интенсивности. Помимо этого градация вредного воздействия во многом зависит от номинала передающей линии.
Поэтому все ЛЭП подразделяются на такие категории:
Следует отметить, что воздействие электромагнитных волн зависит не только от уровня напряжения, но и от силы электрического тока, протекающего по проводам. Поэтому общепринятым нормативом устанавливается оптимальное расстояние до токоведущих частей, которое будет безопасным [ 1 ].
Безопасное расстояние от ЛЭП до жилого дома
В виду того, что уменьшать передаваемое напряжение нецелесообразно, вокруг линий устанавливается, так называемая, санитарная зона, устанавливающая минимальное расстояние от участка расположения высоковольтной линии.
Так, согласно п.4.1 СанПиН 2971-84 можно выделить следующие параметры:
Остальные электроустановки являются относительно безопасными, так как конструктивного расстояния, установленного строительными нормативами и размерами охранной зоны должно быть вполне достаточно. Несмотря на эти нормы, в некоторых городах опасное излучение охватывает и другие высоковольтные номиналы, к примеру, в Москве запрещено приближение построек, садовых и огородных участков к ВЛ 110 кВ ближе 20 м.
Однако научные исследования за рубежом приводят ученых к мнению о том, что вышеприведенные величины являются недостаточными для безопасности человека, поэтому в ряде стран руководствуются мощностью ЛЭП, которая учитывает не только электрическую, но и магнитную составляющую. В европейских государствах к расстояниям до проводов ЛЭП применяют расширенную опасную зону в 4 – 10 раз большую, чем на постсоветском пространстве. Такая разница происходит за счет разграничения интенсивности воздействия магнитных и электрических составляющих на человеческий организм.
Вред для здоровья человека
Следует отметить, что все электрические приборы способны оказывать вредное магнитное и электрическое воздействие на организм человека, которое может привести как к ухудшению самочувствия, так и к обострению хронических заболеваний. Одни из недавних исследований Косов А.А. и Барабанов А.А., о роли электромагнитных полей и излучений в системе обеспечения безопасности человека подтвердили прямую зависимость большинства биохимических реакций с уровнем наведенного из вне напряжения. В свою очередь мощные ЛЭП оказывают куда большее воздействие, поэтому установлен норматив приближения к источнику.
Так, в зависимости от места расположения допускается:
При несоблюдении вышеперечисленных величин на этапе строительства или эксплуатации может производиться перенос ЛЭП. В остальных случаях допускается длительное воздействие от магнитных излучений 0,5 кВ/м.
Однако существует ряд ситуаций, когда при выполнении технологических процессов или операций человек может приближаться или непосредственно находиться в мощных электромагнитных полях. При этом вводится ограничение по времени нахождения возле проводов или опор ВЛ для разного уровня напряженности:
В случае соблюдения таких норм нахождения возле ЛЭП организм человека восстанавливается естественным образом в течении суток, химический состав крови и состояние внутренних органов приходит в норму. Если длительность воздействия магнитных линий оказывается продолжительнее, то применяют экранирование и специальные средства защиты.
Влияние на окружающею среду и экологию
Помимо воздействия на человека вред от ЛЭП проявляется и на других живых организмах. Так, произрастающие вблизи опоры ЛЭП и на всей протяженности высоковольтных проводов растения начинают видоизменяться. В одних случаях явно проявляются отклонение побегов и ветвей в сторону удаления от линии, в других, возникают нетипичные для конкретного вида ответвления, изменения в структуре растения и т.д. Однако в то же время, некоторые сельскохозяйственные культуры и плодоносящие деревья под воздействием ЛЭП дают лучший урожай и увеличивают образование семян.
Представители животного мира ощущают воздействие и вред от проходящих ЛЭП и стараются не приближаться к ним на недопустимое расстояние, придерживаясь пастбищ в стороне от линий. Особо существенную опасность оказывают электромагнитные излучения на парнокопытных представителей фауны, так как копыта представляют собой слой изоляции, предотвращающий стекание заряда на землю. Из-за чего в теле животного может наводиться существенный потенциал, который разрядится при первом же касании к траве или листьям деревьев.
По отношению к насекомым, особо яркая реакция наблюдается ЛЭП на пчел. Так как в случае расположения ульев непосредственно под линией, существенно снижается активность особей, сбор меда и приплод. В некоторых случаях наблюдается гибель маток, не покидающих место обитания.
Вред технике и средствам коммуникации
Также вред от ЛЭП наблюдается на близлежащих электроустановках, особенно подвержены влиянию проводов ВЛ устройства и линии связи. Явный вред для них выражается в наведении лишнего потенциала на частотах близких или равных частоте передачи сигнала. Из-за чего происходят помехи или искажение передаваемых данных. Для приборов в заземленном металлическом корпусе вред ЛЭП будет незначительным, так как наружный кожух выступает в роли естественного экрана.
Отдельным вопросом является вред, наносимый подземным коммуникациям, в частности, трубопроводам. В случае близкого расположения ЛЭП, на проводящей поверхности трубопровода возникает ЭДС, обуславливающая вынос металла и преждевременное коррозионное разрушение. Помимо этого от подземной электрической трубы может произойти поражение человека током. Поэтому их также пытаются обезопасить при помощи УЗТ, обеспечивающих безопасные подземные пересечения или параллельные прокладки вдоль ЛЭП.
Изучив вышеприведенный материал, можно подытожить, что нахождение человека вблизи линий напряжением выше 1кВ не только оказывает влияние на самочувствие человека, но и может нанести существенный вред его здоровью. Поэтому в случае вынужденного нахождения возле высоковольтных ЛЭП человек должен минимизировать свое время пребывания в опасных зонах.
Если линия находится в непосредственной близи от вашего жилища и вы не уверенны в безопасности соседства с ЛЭП, то следует произвести специализированные замеры. Которые могут выполнять организации с соответствующим уровнем квалификации и оборудования. Они проверят соответствие электромагнитного фона в вашем жилище санитарным нормам.