Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

advertisement
Wpływ zjawisk
elektryzowania na
organizmy żywe
Autor: Jarek Andersson
IIIGA
Wprowadzenie

Skutki działania prądu na organizm człowieka można rozpatrzyć jako
fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. zmiany elektrolityczne) lub
biologiczne (np. zaburzenia czynności ).Prąd stały działa na człowieka
inaczej niż prąd zmienny. Jedną z różnic jest działanie prądu na obdarzone
ładunkiem elektrycznym cząsteczki będące składnikami komórek. Pod
wpływem doprowadzonego napięcia cząsteczki te przemieszczają się , co
prowadzi do zmian stężenia jonów w komórkach i przestrzeniach
międzykomórkowych. Im dłuższy jest czas przepływu prądu w tym samym
kierunku, tym większych przemieszczeń jonów należy oczekiwać. Od
właściwych stężeń jonów zależy czynność wielu komórek, miedzy innymi
komórek mięśni i komórek nerwowych, dlatego też, zmieniają się stężenia
jonów w wyniku przepływu prądu prowadzą do zaburzenia czynności tych
komórek. Prądy przemienne o dużej częstotliwości nie wywołują zaburzeń
przewodnictwa w nerwach, skurczów mięśni i zaburzeń w czynności
mięśnia sercowego, mogą jednak doprowadzić do poważnych uszkodzeń w
skutek wytwarzania ciepła na drodze przepływu przez ciało.
Oddychanie i krążenie krwi
►
Przepływ krwi w naczyniach krwionośnych jest wywołany pracą serca.
Mimo że przez serce przepływa niewielka część prądu rażenia, może
ona spowodować śmiertelne skutki. Przy porażeniu prądem
przemiennym o częstotliwości 50¸60 Hz najczęściej występuje
migotanie komórek serca. Stan ten należy do najtrudniej
odwracalnych. Istotnym czynnikiem decydującym o wystąpieniu
migotania komórek jest czas przepływu prądu, a w wypadku krótko
trwałych przepływów, moment, na jaki przypadł przepływ prądu. Jeśli
przypada on na początek rozkurczów (przerwa w pracy serca), to
prawdopodobieństwo wystąpienia migotania jest duże. Przy czasie
przepływu krótszym niż 0,2 s, wystąpienie migotania komórek jest
rzadkie. Podczas rażenia występują również zaburzenia oddychania.
Przepływ prądu przez mózg może spowodować zahamowanie
czynności ośrodka oddechowego sterującego czynnością oddychania,
po krótkim czasie może nastąpić ustanie oddychania, krążenie krwi (z
powodu z braku tlenu) i śmierć. Podczas przepływu prądu przez klatkę
piersiową dochodzi więc do skurczu mięśni oddechowych i zaniku
ruchów oddechowych, co w konsekwencji prowadzi do uduszenia.
Układ nerwowy
 Podczas przepływu prądu elektrycznego przez
organizm ludzki następuje pobudzenie, a następnie
porażenie układu nerwowego. Skutkiem tego jest
utrata przytomności. Może ona być spowodowana:
·Zatrzymaniem krążenia wywołaniem niedostateczną
pracą serca, migotaniem komór lub zatrzymanie serca.
Przepływem prądu bezpośrednio przez czaszkę i
mózg. Wytwarzanie się dużej ilości ciepła przy
przepływie prądów o wysokim napięciu może w ciągu
kilka sekund wywołać nieodwracalne uszkodzenia lub
zniszczenie mózgu
Skóra, mięśnie i kości

Przepływ prądu przez ciało powoduje wytwarzanie ciepła na drodze
tego przepływu. Wzrost temperatury może prowadzić do
nieodwracalnych uszkodzeń organizmu ciała. Najczęściej spotyka się
uszkodzenia skóry. W miejscu „wejścia” prądu powstaje oparzenia:
od zaczerwienienia skóry, powstania pęcherzy oparzeniowych, po
martwice skóry i zwęglenie. Produkty rozpadu oparzonych tkanek
mogą spowodować śmierć porażonego nawet w kilka dni po
wypadku.
Innym rodzajem uszkodzeń skóry są tzw. znamiona prądowe, które
występują w czasie przepływu prądu, przy dobrej styczności z
przewodnikiem. Przepływ prądu elektrycznego może spowodować
również uszkodzenia mięśni. W wyniku gwałtownych skurczów może
nastąpić przerwanie włókien mięśni a więc mechaniczne zerwanie
mięśni. Mogą wystąpić również zmiany w strukturze włókien
mięśniowych, a także uszkodzeń kości.
Pośredni prąd elektryczny
• Często spotyka się uszkodzenia ciała wywołane
pośrednim działaniem prądu elektrycznego, gdy nie
przepływa on przez ciało. Dzieje się to podczas
powstania łuku elektrycznego, w wyniku zwarcia w
urządzeniach elektrycznych.. Łuk elektryczny może
spowodować mechaniczne uszkodzenie skóry, mające
wygląd ran ciętych, kłutych lub postrzałowych.
Towarzyszom temu często oparzenia skóry powstałe w
wyniku zapalenia się odzieży. Łuk elektryczny może
wywołać również uszkodzenie cieplne i świetlne narządu
wzroku. Do urazów wywołanych pośrednio przez prąd
należy zaliczyć także złamania inne obrażenia wynikłe
wskutek upadku z wysokości przy odruchowej reakcji na
porażenie.
Przyczyny porażeń

Przyczyny wypadków podczas eksploatacji urządzeń elektrycznych są
różne. Przeważnie są to: nieostrożność, lekceważenie przepisów,
roztargnienie, omyłki, brak odpowiedniej konserwacji lub kontroli
urządzeń zabezpieczających, zła organizacja pracy, brak nadzoru, złe
zrozumienie polecenia, niedbałe wykonanie pracy, nieumiejętność lub
nieznajomość instalacji oraz nieszczęśliwy zbieg okoliczności.
Następstwem tych przyczyn jest najczęściej dotknięcie części znajdujących
się normalnie lub przypadkowo pod napięciem względem ziemi. Jeżeli
dotykający stoi na ziemi, na przewodzącej podłodze konstrukcji stalowej,
to pod działaniem napięcia dotykowego nastąpi przepływ prądu przez jego
ciało. Napięcie dotykowe jest to napięcie występujące między dwoma
punktami, nie należącymi do obwodu elektrycznego z którymi mogą się
zetknąć jednocześnie ręce lub ręka i stopy człowieka. Podczas przepływu
prądu w ziemi miedzy dwoma miejscami na powierzchni gruntu
oddalonymi o długość kroku może pojawić się napięcie zwane napięciem
krokowym.
Ochrona przed porażeniem

Zgodnie z przepisami dotyczącymi ochrony przeciwporażeniowej należy stosować, w
zależności od zagrożenia, następujące środki:
1) ochronę podstawową
2) ochronę dodatkową
Ochrona podstawowa ma zapobiegać:
·zetknięciu się człowieka z przewodzącymi częściami obwodów elektrycznych,
znajdujących się pod napięciem
·udzielaniu się napięcia przedmiotom lub częściom przewodzącym, które normalnie nie
powinny znajdować się pod napięciem
·szkodliwemu działaniu na otoczenie łuku elektrycznego, który mógłby wystąpić
podczas pracy urządzeń.
Ochrona podstawowa polega więc przede wszystkim na umieszczeniu elementów
znajdujących się pod napięciem poza zasięgiem ręki człowieka, a więc stosowanie
przegród, siatek lub poręczy z materiału izolacyjnego.
Ochrona dodatkowa ma zapobiegać utrzymywaniu się niebezpiecznego napięcia
dotykowego. Polega ona na zastosowaniu, oprócz ochrony podstawowej, jeden z
następujących ośrodków:
·uziemienia ochronnego
·zerowania
·sieci ochronnej
·wyłącznika przeciw pożarowego
·obniżenia napięcia roboczego
·separacji
·izolacji ochronnej
·izolowania stanowisk
Pierwsza pomoc
• Ratownik powinien podjąć akcję ratunkową jak najszybciej i
prowadzić ja aż do przybycia lekarza. Przede wszystkim należy:
· Uwolnić człowieka porażonego spod napięcia.
· Rozpoznać stan zagrożenia porażonego
· Zastosować najlepszą metodę ratownictwa.
Przy uwalnianiu spod napięcia ratownik jest zobowiązany dbać nie
tylko o bezpieczeństwo porażonego, ale także o swoje. Należy
pamiętać, że niebezpieczne dla ratownika są:
· bezpośrednie zetknięcia gołych rąk ratownika z ciałem
porażonego;
· równoczesne używanie obu rąk przy odciąganiu spod napięcia;
· mokre podłoże;
· bliskie sąsiedztwo urządzeń pod wysokim napięciem;
· brak równowagi.
Oddziaływanie na organizm ludzki
Prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz i napięciu
400/230 V jest najbardziej rozpowszechnionym środkiem
przenoszenia energii elektrycznej. Z tego powodu
większość porażeń i oparzeń ludzi prądem elektrycznym,
nazywanych wypadkami elektrycznymi, występuje przy
styczności człowieka z urządzeniami
elektroenergetycznymi prądu przemiennego, przy czym
najczęstsze są rażenia na drodze ręka - nogi lub ręka ręka. Ponadto prąd przemienny o częstotliwości od 15
do 100 Hz powoduje najgroźniejsze dla życia reakcje
organizmu, stąd skutki rażenia nim rozpatruje się
szczególnie wnikliwie.
Działanie termiczne prądu

Przepływający przez ciało człowieka prąd rażeniowy powoduje
wydzielanie się w tkankach organizmu energii cieplnej, gdyż mają
one określoną rezystancję (impedancję). Ilość wydzielonej energii
cieplnej zależy od wartości natężenia prądu, rezystancji tkanek oraz
od czasu przepływu prądu przez ciało lub jego część.
W zależności od pojemności cieplnej tkanki (ciepła właściwego) na
skutek wydzielonej energii cieplnej następuje wzrost temperatury.
Gdy nie przekracza 5 K, nie występują zmiany patologiczne, jeżeli
jednak temperatura wzrasta o 10 i więcej K, tkanki ulegają
zniszczeniu wskutek martwicy. Nazywa się to oparzeniem
elektrycznym.
Najbardziej niebezpieczne dla zdrowia i życia człowieka są tzw.
rażenia skojarzone, kiedy przez ciało człowieka przepływa prąd łuku
elektrycznego.
Zagrożenie przy elektryzowaniu

Powszechne stosowanie urządzeń zasilanych energią
elektryczną niesie ze sobą różnego rodzaju
zagrożenia zarówno dla człowieka jak i jego
środowiska. Są to:
§ porażenia oraz oparzenia prądem i łukiem
elektrycznym
§ zagrożenia pożarowe
§ zagrożenia wybuchem
§ zagrożenia od elektryczności statycznej
§ zjawiska związane z wyładowaniami
atmosferycznymi.
Podział napięć

napięcia niskie (nn) o wartości
znamionowej Un do 1000 V
napięcia wysokie (WN) o wartości
znamionowej Un powyżej 1000 V
dla prądu przemiennego o częstotliwości
50 Hz, oraz
napięcia niskie o wartości znamionowej
Un do 1500 V
napięcia wysokie o wartości znamionowej
Un powyżej 1500 V dla prądu stałego.
Siła porażenia prądu
Siła porażenia prądem zależy od:
rodzaju prądu, a więc czy jest to rażenie: prądem przemiennym o
małej częstotliwości (15 -100Hz), prądem przemiennym o dużej
częstotliwości, krótkotrwałymi, jednokierunkowymi impulsami
prądowymi, prądem stałym,
§ wartości napięcia i natężenia prądu rażeniowego oraz czasu jego
przepływu
§ drogi przepływu prądu przez ciało człowieka,
§ stanu psychofizycznego porażonego.
§ czasu przepływu prądu rażenia,
§ temperatury i wilgotności skóry,
§ powierzchni styku z przewodnikiem,
§ siły docisku przewodnika do naskórka.
KONIEC
Źródła informacji:
 www.sciaga.pl
 www.wikipedia.pl
 Encyklopedia chemiczna PWN

Download
Random flashcards
123

2 Cards oauth2_google_0a87d737-559d-4799-9194-d76e8d2e5390

Create flashcards