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

Что опаснее для человека – переменный или постоянный ток?

Сегодня мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, какой электрический ток опаснее для человека: переменный или постоянный. Сразу же следует отметить, что на этот вопрос можно дать ответ только в индивидуальном порядке, если известны сила, частота, и что не менее важно – напряжение. Далее мы предоставим к Вашему вниманию основные значения, при которых опасность переменного и постоянного электрического тока будет наименьшей и, соответственно, небезопасной для жизни.

• Разница между двумя сравниваемыми вариантами
• Опасные для человека значения

Разница между двумя сравниваемыми вариантами

Итак, первым делом вкратце объясним Вам, в чем отличие переменного тока от постоянного. Основное отличие заключается в том, что в первом случае направленное движение заряженных частиц будет проходить прямо, а во втором – в хаотичном направлении. На графике ниже наглядно показана разница между двумя сравниваемыми вариантами и в то же время предоставлено краткое описание о том, как протекает переменный и постоянный электроток в цепи.

Помимо этого следует добавить, что постоянный ток в домашних условиях чаще всего протекает в светильниках — к примеру, если в комнате предусмотрена скрытая подсветка светодиодной лентой. В то же время переменный протекает во всех розетках, распределительная коробках и щитке, поэтому его опасность для жизни человека более актуальна.

Опасные для человека значения

Как мы сказали ранее, опасность электротока для жизни человека зависит от того, какое значение напряжения и частоты колебания будет протекать в цепи. Чтобы корректно ответить на вопрос, какой ток более опасен, рассмотрим все возможные значения и их диапазоны.

1. Частота колебаний. В бытовой электрической сети составляет 50 Гц. При частоте от 10 до 500 Гц переменный ток одинаково опасен для человека. В диапазоне от 500 до 1000 Гц опасность заметно возрастает. Переменный электрический ток с частотой колебаний свыше 1000 Гц менее опасен для жизни. Тут же следует отметить, что постоянный эл.ток примерно в 3-4 раза безопаснее переменного, если частота колебаний последнего составляет 50 Гц.
2. Напряжение. Если напряжение в сети не превышает 400 Вольт, то в этом случае переменный электрический ток опаснее постоянного. В диапазоне 400-600 Вольт сравниваемые варианты примерно одинаково опасны для жизни человека. Если напряжение в сети на порядок выше 500 Вольт опасность постоянного электротока возрастает и в этом случае переменный считается не таким опасным.

Также следует отдельно обратить Ваше внимание на такую величину, как силу тока. Этот параметр считается безопасным, если при переменном токе не превышает 10 мА, а при постоянном 50 мА. Если сравнивать опасность по Амперам, то тут можно с уверенностью сказать, что при одинаковых значениях переменный будет опаснее для человека, нежели постоянный.

Вот и все, что хотелось рассказать Вам по поводу данного вопроса. Надеемся, что Вы осознаете всю опасность воздействия электричества и при электромонтажных работах максимально серьезно подходите к обеспечению электробезопасности! Так или иначе, для бытовых условий можно с уверенностью ответить на вопрос, какой электрический ток опаснее для человека. Если постоянный ток используется только в освещении, то он не такой опасный, как переменный (в розетках, распределительных коробках и щитке)! Рекомендуем также ознакомиться с не менее важной статьей — какие инструменты должны быть у домашнего электрика!

Опубликовано 19.05.2015 Обновлено 30.06.2017 Пользователем Александр (администратор)

Электробезопасность, ликбез для начинающих | Могилевский областной исполнительный комитет

Электробезопасность — система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих вредное и опасное воздействие на работающих от электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Электробезопасность включает в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базой. Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование.

Электрический ток опасен для жизни! Степень его воздействия зависит от многих факторов: от рода и величины напряжения и тока, частоты электрического тока, пути прохождения тока через тело человека, продолжительности воздействия электрического тока на организм человека, условий внешней среды.

Переменный ток промышленной частоты человек начинает ощущать при 0,6 — 15 мА. Ток 12 — 15 мА вызывает сильные боли в пальцах и кистях. При токе 50 — 80 мА наступает паралич дыхания, а при 90 — 100 мА наступает паралич сердца и смерть. Нужно обязательно помнить, что человеческий организм поражает не напряжение, а величина тока. При неблагоприятных условиях даже низкие напряжения (30 — 40 В) могут быть опасными для жизни! Для того чтобы происходило как можно меньше случаев поражения людей электрическим током в быту необходимо сделать так, чтобы правила электробезопасности были известны и понятны всем и каждому. Буду рад, если предложенная инструкция поможет четко осознать всю серьезность и обязательную необходимость мер электробезопасности, а также узнать способы безопасного пользования электрической энергией в быту и понять чем вызваны те или иные требования по электробезопасности.

Введение

Электричество так давно и прочно вошло в нашу повседневность, что, кажется, будто оно было открыто во время изобретения колеса, а может даже и раньше. Популярность использования электрической энергии объяснить очень просто: именно электричество приводит в движение различные механизмы и станки, электротранспорт и всевозможную бытовую технику. Оно помогает облегчить различные работы и организовать досуг: вспомните, сколько времени мы проводим перед телевизором, компьютером или домашним кинотеатром. При этом электричество не заметно, не шумит, у него нет цвета и запаха.

Обнаружить его можно лишь с помощью приборов, в простейшем случае таким прибором является обычная лампочка или индикаторная отвертка. Но зачастую эта «незаметность» может превратить электричество из доброго помощника в злого врага, из созидательной энергии в разрушительную, а иногда даже смертельную. Более того, неудачные опыты с электричеством могут стать причиной страха к таким работам на всю жизнь.

Электробезопасность, домашние опыты с электричеством

Каждому из нас, конечно, приходилось вворачивать лампочку, ремонтировать сгоревший шнур у утюга, подтягивать контакты в розетке. При этом вовсе не обязательно иметь специальное электротехническое образование. Примерно так же, как не обязательно знать до мельчайших деталей устройство двигателя внутреннего сгорания, чтобы стать автолюбителем. Мелкие неисправности можно устранить и, не зная всего автомобиля в целом, а в серьезных случаях всегда можно обратиться в автосервис. В точности также и с электричеством: совершенно необязательно приглашать электромонтера из ЖЭКа, чтобы заменить негодный выключатель или розетку. Но при этом надо знать, чем опасно электричество, и какие правила надо соблюдать, чтобы не потерять навсегда желание к подобным работам. Ведь, согласитесь, совсем не весело сидеть целый день и ждать пока придет добрый дядя, и щелкнет вырубившимся автоматом или УЗО, потому, что вы боитесь это сделать сами или просто об этом не знаете.

Конечно, для проведения серьезных электромонтажных работ понадобится целый набор инструмента, но сначала следует познакомиться с основами электричества, а так же незабываем про электробезопасность.

Электробезопасность, чем опасно электричество

Так почему же электричество опасно для организма человека? Здесь можно назвать две основных причины. Это простое механическое повреждение тканей, а кроме того воздействие на нервную систему человека, приводящее к очень тяжелым последствиям.

Из истории развития электричества известно, что итальянский врач Луиджи Гальвани в своих опытах использовал препарированных лягушек, ведь никаких электроизмерительных приборов в то время еще не было. Слабый электрический ток, пропущенный через нервные окончания, заставлял сокращаться мышцы лягушачьих лапок.  Сейчас это явление изучено достаточно хорошо, и всем известно, что не только лягушачьи лапки, а и все мышцы человека, включая сердечную, сокращаются от импульсов электричества, вырабатываемых центральной нервной системой. Человек имеет собственное электричество, весьма маломощное, но достаточное для управления всем организмом, всеми его органами. 

В случае контакта человека с оголенным проводником, находящимся под током, возможны две опасных ситуации. Во-первых, это воздействие на нервную систему. Как было сказано выше, организм человека управляется слабыми электрическими импульсами. В случае прохождения через ткани человека электрического тока от внешнего источника, организм реагирует на него, как будто на электрические сигналы своей центральной нервной системы. Но внешние сигналы могут оказаться намного сильнее внутренних, попросту их «заглушить», поэтому они вызывают беспорядочное, судорожное сокращение мышц, которые приходят в состояние постоянного напряжения и расслабить их не удается. В таких случаях говорят, что электрический ток притягивает.

Электробезопасность, основные причины поражения электрическим током

   Электробезопасность 1 группа

Основными причинами поражения электрическим током в домашних условиях являются:

• нарушение элементарных норм электробезопасности
• эксплуатация неисправных электроприборов
• неосторожное и невнимательное отношение к электроустановкам дома и на приусадебном хозяйстве
• ремонт электроприборов и электропроводки лицами, имеющими, мягко говоря, недостаточную квалификацию

Приведем несколько общих правил, соблюдение которых может предотвратить возможные неприятности при эксплуатации бытовых электроприборов.

1. ОЧЕНЬ ЧАСТО ПРИЧИНОЙ ЭЛЕКТРОТРАВМАТИЗМА ЯВЛЯЕТСЯ НАРУШЕНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛКТРОПРОВОДКИ В ДОСТУПНЫХ ДЛЯ ПРИКОСНОВЕНИЯ МЕСТАХ. ОСОБЕННО ЭТО ХАРАКТЕРНО ДЛЯ ПОМЕЩЕНИЙ, ГДЕ ВЫПОЛНЕНА ОТКРЫТАЯ ПРОКЛАДКА ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ. ПОЭТОМУ НЕЛИШНИМ БУДЕТ ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ОСМОТР И ПРОВЕРКА СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДОВ. ПОЭТОМУ ПРИ ОБНАРУЖЕНИИ НАРУШЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ НЕОБХОДИМО ПРИНЯТЬ СРОЧНЫЕ МЕРЫ ДЛЯ ЕЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ.

2. ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ, ПО ТЕМ ИЛИ ИНЫМ ПРИЧИНАМ, КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ И ПЕРЕГРУЗОК В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ ДОЛЖНЫ ОТКЛЮЧАТЬСЯ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ИЛИ ПЕРЕГОРАТЬ ПЛАВКИЕ ВСТАВКИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ, УСТАНОВЛЕННЫХ В ВВОДНЫХ ЩИТАХ ЖИЛЫХ ДОМОВ ИЛИ КВАРТИР. ДЛЯ ИСКЛЮЧЕНИЯ ВОЗГОРАНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ ТОКОВЫЕ УСТАВКИ ЭТИХ АППАРАТОВ ДОЛЖНЫ БЫТЬ КАЛИБРОВАННЫМИ, ТО ЕСТЬ ОНИ ДОЛЖНЫ СРАБАТЫВАТЬ ПРИ ТОКАХ, ПРЕВЫШАЮЩИХ УСТАНОВЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ. 

3. ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВНУТРИДОМОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ОЧЕНЬ ВАЖНО СЛЕДИТЬ ЗА ИСПРАВНОСТЬЮ УСТАНОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ, ТО ЕСТЬ РОЗЕТОК И ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ, ЧТОБЫ ОНИ НЕ СТАЛИ ПРИЧИНОЙ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ.

4. СЕТЕВЫЕ ШНУРЫ МНОГИХ БЫТОВЫХ ПРИБОРОВ ЧАСТО ВЫХОДЯТ ИЗ СТРОЯ ИЗ-ЗА НАДЛОМА ИЛИ ОБРЫВА ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ ЖИЛЫ, ЧТО МОЖЕТ ВЫЗВАТЬ ИСКРЕНИЕ, НАГРЕВ И ДАЖЕ ВОЗГОРАНИЕ ПРОВОДА. ПОЭТОМУ ОЧЕНЬ ВАЖНО СЛЕДИТЬ ЗА ИСПРАВНОСТЬЮ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДА И ВИЛКИ ВКЛЮЧЕНИЯ СЕТЕВЫХ ШНУРОВ.

5. ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ РЕМОНТА ЭЛЕКТРОПРИБОРОВ ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРИБОРА ОТ СЕТИ. НО ВСЕ-ТАКИ БУДЕТ ПРАВИЛЬНЫМ, ЕСЛИ ВЫ ПОРУЧИТЕ ВЫПОЛНИТЬ РЕМОНТ КВАЛИФИЦИРОВАННОМУ СПЕЦИАЛИСТУ.

6. ОЧЕНЬ ВАЖНО ОБРАТИТЬ ВНИМАНИЕ НА ЗАЗЕМЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОРПУСОВ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК. ЭТО ЗАЩИТИТ ВАС ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ ПРИ НАРУШЕНИИ ИЗОЛЯЦИИ И ПОЯВЛЕНИИ ОПАСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА КОРПУСЕ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКА. ПОЭТОМУ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ В СОВРЕМЕННЫХ ДОМАХ И КВАРТИРАХ ВЫПОЛНЯЮТ ТРЕХПРОВОДНЫМИ – С ЗАЗЕМЛЯЮЩИМ ЗАЩИТНЫМ ПРОВОДНИКОМ.

7. НЕЛЬЗЯ ОСТАВЛЯТЬ ЭЛЕКТРОПРИБОРЫ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ БЕЗ ПРИСМОТРА НА ДОЛГОЕ ВРЕМЯ.

Эти простые правила гарантируют нам надежность работы и безопасность при эксплуатации бытовых электроприборов.

Свойства различных источников тока

Основным поражающим фактором электричества является не высокое напряжение, как думает большинство граждан, а ток, протекающий через тело человека. Все видели синеватые искры статического электричества, возникающие при снятии одежды. Напряжение таких искорок находится в пределах 7 — 10 тысяч вольт. Но мощность такого источника тока крайне мала, поэтому никакого вреда организму такое электричество принести не может. Гораздо опасней и неприятней касание обычных проводов осветительной сети: при напряжении всего в 220 В выходной ток такой проводки может достигать 16 — 20 А. Такой источник вполне способен выдать ток опасный и даже смертельный для человека.

По правилам техники безопасности человек начинает ощущать проходящий через организм переменный ток от 1 миллиампера. Ток в 10 мА считается опасным, при таком токе человек еще вполне в состоянии оторваться от токоведущей части самостоятельно.Ток в 50 и выше миллиампер считается смертельным, может привести к летальному исходу. Вопрос об этих значениях тока часто задается на периодических аттестациях электриков. Переменный ток оказывает отрицательное влияние на человека при несколько меньших значениях, нежели постоянный, но контактов с постоянным током, по крайней мере, в быту, случается намного меньше.

Электробезопасность, физические воздействия электрического тока

Как известно из законов физики, электрический ток, проходящий в проводнике, вызывает его нагревание. Достаточно вспомнить электрическую плитку или просто лампу накаливания. В нашем случае таким проводником оказывается человек, попавший под воздействие тока. Внутри тканей также будет выделяться тепло. Какое и сколько, все зависит в первую очередь от состояния кожных покровов, попросту говоря кожи. Электрическое сопротивление кожи у всех людей индивидуально и зависит от множества причин. Именно это сопротивление и ограничивает ток через организм. Известны случаи, когда человек длительное время удерживал руками два провода из розетки без всяких вредных последствий. Но это скорее счастливое исключение, чем правило: все-таки большинство людей такого фокуса сделать не могут, а касание оголенного провода для большинства если не смертельно, то весьма чувствительно. 

При определенных условиях сопротивление кожи значительно снижается. Это может быть вызвано болезненными состояниями человека или просто, когда кожа мокрая, смочена водой или потом. При таких условиях ток, протекающий через организм, заметно выше, тепла в организме выделяется больше, последствия могут оказаться более тяжелыми. Известны случаи, когда электрический ток прямо-таки поджаривал внутренние органы, при этом не оставляя на поверхности кожи видимых следов и разрушений.

Ток силой порядка 30 — 50 мА, проходящий через область сердца, способен привести в фибрилляции (трепетанию) сердца и к последующей его рефлекторной остановке. Если ток и не затронет сердечную мышцу, то вполне возможен паралич дыхательных мышц, что тоже не сулит ничего хорошего. Ведь пути электрического тока в организме непредсказуемы и причудливы. Кроме этого возможны просто поверхностные ожоги кожи, а также повреждение сетчатки глаза при вспышках электродуги в момент короткого замыкания. Ожог сетчатки жестким ультрафиолетом может привести к инверсии цветовосприятия, а то и вовсе к слепоте, временной или даже постоянной.

Электробезопасность, химические воздействия электрического тока

Электрический разряд, проходящий через ткани человека, вызывает изменения электролитических свойств лимфы, крови, тканевой жидкости и др. Такие изменения очень вредны, ведь состав крови должен быть неизменным и оставаться таковым все время. Тяжелое заболевание организма может вызвать изменение свойств и количества эритроцитов, изменение показателей кислотности и химического состава. Из всего, что было сказано выше, можно сделать выводы, и они малоутешительны: любой непредвиденный контакт с электричеством, хотя не всегда смертелен, но достаточно неприятен. Тяжесть поражения зависит, прежде всего, от силы тока и продолжительности его воздействия на организм.

Совсем уж тяжкие последствия возникают далеко не всегда: согласно статистике летальным исходом заканчивается лишь один случай на 120 — 140 тыс. непредвиденных контактов с электричеством. Хотя, достаточно часто, имеют место различные по тяжести травмы, что не дает основания относиться к этим случаям без должного внимания. Особенно это касается тех ситуаций, когда человек работает с электричеством каждый день, — при ремонте электрооборудования или монтажных работах. Изучение правил электробезопасности, использование защитных средств, поможет если не избежать совсем, то хотя бы свести до минимума риск поражения током.

Как освободить пострадавшего от действия электрического тока

Если пострадавший находится под действием тока, необходимо, прежде всего, принять меры к его освобождению от соприкосновения с проводником. Оказывающий помощь должен обеспечить собственную безопасность, помня, что и сам пострадавший является в таких случаях проводником тока и прикосновение к нему также опасно, как и к источнику тока. Если нельзя быстро выключить ток (отключить рубильник или выключатель, выкрутить пробки), надо перерезать провод инструментом (топором) с непроводящей ток сухой деревянной ручкой или кусачками с защитной изоляцией на рукоятке, став на сухую доску, сверток сухой одежды и т.д. Если и это невыполнимо, надо оттащить пострадавшего или приподнять его от пола, пользуясь сухим неметаллическим предметом (палкой, доской, верёвкой и пр. ) или руками, обернутыми в непроводящую ток ткань, не касаясь обнаженных частей тела. Если на пострадавшего упал конец оборвавшегося провода, надо его отбросить или оттащить пострадавшего от проводника, действуя таким же образом.

Электробезопасность, первая помощь

Если пострадавший находится в обморочном состоянии, но дыхание и пульс у него есть, необходимо привести его в чувство: дать понюхать нашатырный спирт, похлопать по щекам, побрызгать водой. Если пострадавший не дышит или дышит судорожно, необходимо немедленно приступить к искусственному дыханию «рот в нос» или «рот в рот» и непрямому массажу сердца при отсутствии пульса. Одновременно позвать других людей, которые должны оказать содействие и вызвать Скорую помощь.

Прежде чем начать  процедуру искусственного дыхания, надо уложить пострадавшего на спину, чтобы его воздухоносные пути были свободны для прохождения воздуха. Для этого его голову максимально запрокидывают назад. Подложив одну руку под шею, другой надавливают на темя. В результате корень языка отодвигается от задней стенки гортани и восстанавливается проходимость дыхательных путей.

При сжатых челюстях надо выдвинуть нижнюю челюсть вперед и, надавливая на подбородок, раскрыть рот, затем очистить салфеткой ротовую полость от слюны или рвотных масс и приступить к искусственному дыханию: на открытый рот пострадавшего положить в один слой салфетку (носовой платок), зажать ему нос, сделать глубокий вдох, плотно прижать свои губы к губам пострадавшего, создав герметичность, с силой вдуть воздух ему в рот. Вдувать надо такую порцию воздуха, чтобы она каждый раз вызывала возможно более полное расправление легких, что обнаруживается по движению грудной клетки. Небольшие порции воздуха не дадут никакого эффекта. Воздух вдувают ритмично через каждые 5 – 6 секунд, что соответствует 10—12 раз в минуту до восстановления естественного дыхания.

Не следует прекращать оживление до прибытия Скорой помощи, если дыхание у пострадавшего не появляется. Известно, что оживление удается даже после 3-4 часов искусственного дыхания.

При внезапном прекращении сердечной деятельности, признаками которого является отсутствие пульса, сердцебиения, реакции зрачков на свет (зрачки расширены), немедленно приступают к непрямому массажу сердца: пострадавшего укладывают на спину, он должен лежать на твердой, жесткой поверхности. Встают с левой стороны от него и кладут свои ладони одну на другую на область нижней трети грудины. Энергичными ритмичными толчками 50—60 раз в минуту нажимают на грудину, после каждого толчка отпуская руки, чтобы дать возможность расправиться грудной клетке. Передняя стенка грудной клетки должна смещаться на глубину не менее 3—4 см.

Если у пострадавшего отсутствуют и дыхание, и пульс, непрямой массаж сердца проводится в сочетании с искусственным дыханием. В этом случае помощь пострадавшему должны оказывать два или три человека. Первый производит непрямой массаж сердца, второй — искусственное дыхание  способом «изо рта в рот», а третий поддерживает голову пораженного, находясь справа от него, и должен быть готов сменить одного из оказывающих помощь, чтобы искусственное дыхание и непрямой массаж сердца осуществлялись непрерывно в течение нужного времени.

Во время вдувания воздуха надавливать на грудную клетку нельзя. Эти мероприятия проводят попеременно: 4—5 надавливаний на грудную клетку (на выдохе), затем одно вдувание воздуха в легкие (вдох).

Искусственное дыхание  в сочетании с непрямым массажем сердца является простейшим способом реанимации (оживления) человека, находящегося в состоянии клинической смерти. При проведении искусственного дыхания и непрямого массажа сердца лицам пожилого возраста следует помнить, что кости в таком возрасте более хрупкие, поэтому движения должны быть щадящими. Маленьким детям непрямой массаж производят путем надавливания в области грудины не ладонями, а пальцем.

После того, как пострадавший придет в себя, его следует оставить в лежачем положении на мягкой подстилке, уберечь от охлаждения, укрыть одеялом, обеспечить максимальный покой, достаточный доступ воздуха, по возможности дать крепкий чай, немного вина или коньяка. При наличии ожогов — наложить асептиче­ские повязки.

Эксперименты по сопротивлению человеческого тела постоянному току I

Примечание редактора —Доклад, на котором основана эта статья, был первоначально представлен на симпозиуме IEEE Product Safety Engineering Society 2018, где он был признан лучшим симпозиумным докладом. Он перепечатан здесь с разрешения из материалов Международного симпозиума IEEE Product Safety Engineering Society 2018 года по проектированию соответствия продукции. Авторское право IEEE, 2018.

---

Физиологические последствия поражения электрическим током в основном вызываются током [1], поэтому ограничения по току часто указываются в стандартах безопасности для защиты человеческого тела от опасности поражения электрическим током [2]. Однако для определенных стандартов или приложений часто предпочтительны пределы напряжения. В таких случаях импеданс человеческого тела можно использовать для оценки предела напряжения на основе безопасных пределов тока. Кроме того, импеданс человеческого тела можно использовать для построения моделей электрических цепей, представляющих пути проводимости через тело человека, для оценки токов прикосновения. Например, как указано в UL 101 [2], импеданс человеческого тела моделируется сопротивлением 1500 Ом, подключенным параллельно с конденсатором 0,22 мкФ, включенным последовательно с другим резистором 500 Ом.

Такая измерительная схема используется для оценки тока прикосновения ударных воздействий на уровне восприятия для синусоидального переменного тока частотой 60 Гц.

Применения постоянного тока, особенно при опасном напряжении, становятся все более распространенными из-за более широкого использования возобновляемых источников энергии (таких как фотогальваника), систем накопления энергии и т. д. Поэтому полезно изучить сопротивление человеческого тела при постоянном токе, чтобы лучше понять его влияние на физиологические эффекты поражения электрическим током для приложений постоянного тока. В стандарте IEC 60479-1 [3] указано сопротивление человеческого тела для сопротивления человеческого тела постоянному току в диапазоне от 25 В до 1000 В. Однако значения сопротивления постоянному току, включенные в [3], были основаны на экспериментальных данных, проведенных только при 25 В, а остальные значений, математически экстраполированных на основе сопротивления тела человека переменному току.

Это делает предположение, что импеданс тела масштабируется одинаково с постоянным током, как и с переменным током, что может быть, а может и не быть. Кроме того, сопротивление тела постоянному току, приведенное в [3], относится только к сухим условиям. Насколько известно авторам, в настоящее время отсутствуют данные о стойкости организма человека к постоянному току во влажных условиях, основанные непосредственно на экспериментальных наблюдениях. Предполагается, что для влажных условий значения сопротивления тела постоянному току, указанные в стандарте IEC [3], идентичны сопротивлению тела переменному току во влажных условиях при каждом напряжении. Опять же, это делает предположения, которые не имеют твердого подтверждения экспериментальными данными.

По мере того, как постоянное напряжение при опасном напряжении и потенциальное воздействие таких опасностей на человека становится все более распространенным явлением, крайне важно иметь исчерпывающие данные об импедансе человеческого тела при постоянном токе. Такой набор данных потребует измерения многих людей, чтобы иметь какую-либо статистическую значимость (например, 50 или более). Конечной целью авторов является разработка типичных значений импеданса тела при постоянном токе на основе экспериментальных данных, аналогичных тем, которые в настоящее время доступны для переменного тока.

Однако пока неясно, какой уровень влияния будут иметь различные параметры измерения, а также на сегодняшний день неясно, насколько воспроизводимым будет какое-либо данное измерение для конкретного человека. Авторы пришли к выводу, что поэтому было преждевременно продвигать крупномасштабную экспериментальную программу с участием значительного числа людей-добровольцев, прежде чем будет установлено лучшее понимание согласованности измерений для любого конкретного человека. Например, было неясно, достижимы ли воспроизводимые значения при измерении одного и того же человека в разное время в одних и тех же условиях испытаний. Насколько известно авторам, никакая предыдущая работа не оценивала это. Кроме того, не было обнаружено никаких опубликованных данных о влиянии контактного материала на измерение импеданса человеческого тела, которое, как предполагается, оказывает влияние на измеренное импеданс тела и может лучше объяснить взаимосвязь между измеренным импедансом тела и приложенным напряжением. (В [3] сообщалось, что сопротивление тела уменьшается линейно по мере увеличения приложенного напряжения.) Рассмотрев эти неизвестные эффекты измерения сопротивления тела постоянному току, авторы сделали первый шаг к более глубокому пониманию этих факторов; результаты которого сообщаются здесь. Поэтому крупномасштабная программа испытаний была отложена и стала вторым этапом нашей работы.

Первоначальная работа, о которой сообщается здесь, изучала влияние трех тестовых переменных (материал контакта, влажные или сухие условия и время суток) на трех испытуемых. Медные и алюминиевые контактные материалы использовались для лучшего понимания потенциального влияния на измеряемый импеданс тела и для проверки гипотезы о том, что нелинейное поведение, наблюдаемое в поведении импеданса тела, аналогично тому, что наблюдается в контактах металл-полупроводник. [6] Влажные и сухие условия использовались для оценки влияния на измеряемый импеданс тела, а также для определения относительной повторяемости измерений в каждом состоянии. В целях безопасности эта работа ограничила область исследования напряжениями 60 В и ниже.0009

Рисунок 1: Схема измерения воспринимаемого тока прикосновения

Обзор порогового значения напряжения постоянного тока

Существует четыре различных физиологических эффекта поражения электрическим током как при постоянном, так и при переменном токе: восприятие, невозможность отпустить, фибрилляция желудочков и ожог. Согласно экспериментам, проведенным Далзилом в 1940-х годах [1], порог поражения электрическим током при постоянном токе выше, чем при переменном токе. Другими словами, человеческое тело менее уязвимо для поражения электрическим током при постоянном токе по сравнению с сигналами переменного тока с частотой 50/60 Гц аналогичной величины. Что касается предела напряжения, предел постоянного тока составляет 60 В в сухих условиях и 30 В во влажных условиях, как указано в UL 1310 [4], предназначенный для защиты от невозможности ударных воздействий отпускания. Этот предел был выбран с намерением защитить 95% населения, включая детей. Обратите внимание, что этот предел определяется на основе пути от руки к обеим ногам: для других путей тока допустимый предел напряжения может быть другим. Для сбора более широкого диапазона экспериментальных данных предел напряжения был установлен на уровне 60 В вместо 30 В как для сухих, так и для влажных условий в этой работе, хотя 60 В — это предел невозможности отпускания только в сухих условиях. . Однако отмечается, что эти ограничения были установлены с учетом детей, и в этой работе испытуемыми были только взрослые (и, следовательно, они могут выдерживать более высокие напряжения). В целях безопасности и комфорта испытуемых каждый испытуемый мог разорвать цепь в любое время во время теста, подняв руку от электрода (рис. 2), если ощущение восприятия становилось слишком неудобным. Ток был ограничен до уровня ниже 20 мА как за счет настройки ограничения тока на источнике питания, так и за счет включения быстродействующего предохранителя на 20 мА, включенного последовательно с источником тока для испытуемого.

Рисунок 2. Фотография экспериментальной установки с объектом

.

Оборудование и экспериментальная установка

Прецизионная модель BK 9183B использовалась для подачи постоянного тока для испытаний. Во время теста выходное напряжение источника питания контролировалось портативным компьютером. Модель Dewetron DEWE-50-USB2-8 использовалась для сбора данных, включая выходное напряжение и ток от источника питания постоянного тока. Соединения тока и напряжения с металлическими пластинами были физически разделены, чтобы свести к минимуму влияние контактного сопротивления. Сопротивление тела рассчитывали по показаниям напряжения и силы тока по закону Ома.

На рис. 2 показана экспериментальная установка, показанная с субъектом в положении во время тестирования. Испытуемый стоял на металлической пластине, на которой чередовались медь и алюминий. Испытуемых просили встать на плиту босиком. Каждый испытуемый клал правую руку на металлическую пластину из того же материала, что и пластина у ног. Перед каждым сеансом тестирования руки протирали спиртовой салфеткой, чтобы удалить поверхностные масла и грязь, а также высушить руки. Не было предпринято никаких усилий, чтобы очистить или высушить ноги. Размер металлической пластины для ручного контакта составлял 100 мм на 100 мм. Этот размер определяется стандартом IEC 60479 как «большая площадь контакта».-1 [2]. В соответствии с этим стандартом ожидается, что большая площадь контакта приведет к наименьшему сопротивлению телу, что считается «наихудшим случаем» по сравнению с аналогичными «средними» и «малыми» площадями контакта. В этой работе предполагается большая площадь контакта или «наихудший случай», поскольку условия наихудшего случая представляют наибольший интерес для приложений, связанных с безопасностью.

Известно, что на сопротивляемость организма человека влияет уровень влажности поверхности кожи [3]. В этой работе поверхность рук тестировалась в двух условиях: сухая и имитирующая мокрая вода от пота. Концентрация натрия в поте находится в пределах от 6 до 85 мэкв. на л [5], что эквивалентно 13,8 мг/дл до 195,5 мг/дл. Для этой работы выбрана концентрация натрия на верхнем конце этого диапазона, так как это приведет к наименьшему сопротивлению и, следовательно, к «наихудшей» опасности для электробезопасности. Тест проводился при солености 80 мэкв на л воды, что приблизительно соответствует 95-му процентилю максимальной концентрации натрия 85 мэкв. Это соответствует 1,85 г NaCl на литр воды. Человеческий пот также содержит калий и другие соли, но эти концентрации значительно ниже по сравнению с концентрацией натрия [5]; поэтому эффекты, связанные с калием, в этом исследовании игнорировались.

Как показано на рисунке 2, на тыльную сторону кисти накладывали два мешка, каждый из которых содержал по 0,5 кг металлической дроби. Испытуемых проинструктировали расслабить руку с тем намерением, чтобы давление оказывалось только за счет веса мешков. Это была попытка контролировать переменное давление на металлические пластины, которое могло повлиять на контактное сопротивление тела.

Результаты

Напряжение питания подавалось линейно от 0 В до 60 В с линейным изменением со скоростью 1 В/с. Ток был ограничен до 20 мА, и когда либо ток, либо напряжение достигали предела, источник питания переключался на источник постоянного тока при 20 мА. Каждый тест продолжают до тех пор, пока не будет достигнуто 60 В или испытуемый не уберет руку с планшета из-за дискомфорта. На рисунке 3 показан пример измеренного напряжения и тока в сухих условиях для одного субъекта. В этом случае приложенное постоянное напряжение достигло 60 В, а затем снова снизилось до 0 В, при этом наблюдалось, что ток составляет около 12 мА при приложенном напряжении 60 В. На рисунке 3 показано, как 9Ось 0004 x — это временной шаг, который представляет собой выборку измерений, сделанных в течение 60-секундного теста.

Рисунок 3: Пример измеренного выходного сигнала и тока в сухих условиях для одного субъекта

 

	Тест 1	Тест 2	Тест 3	Тест 4
Рука	Сухой	Сухой	Влажный	Влажный
Материал электрода	Медь	Алюминий	Алюминий	Медь

Таблица 1: Условия испытаний

Были измерены четыре комбинации условий испытаний: В таблице 1 показаны условия, которые использовались для каждого испытания. Для каждого условия теста и добровольца тест повторяли 20 раз в течение нескольких недель. На рисунке 4 показаны результаты измерения тока для каждого из четырех тестов и трех добровольцев при приложенном напряжении 25 В. Верхний край внешнего прямоугольника светло-голубого цвета представляет первый квартиль (Q1), а нижний край представляет собой третий квартиль (Q3). Таким образом, эта внешняя часть графика представляет межквартильный диапазон (IQR) или средние 50 % наблюдений. Внутренняя коробка представляет 95% доверительный интервал. Вертикальные линии представляют собой верхние и нижние усы, которые расширяются наружу, указывая самые низкие и самые высокие значения в наборе данных (исключая выбросы). Горизонтальная линия в рамке представляет собой среднее значение; кружок с крестиком представляет среднее значение.

Рисунок 4: Ток (мА) при 25 В для трех добровольцев и четырех условий испытаний

Данные на рисунке 4 показывают, что вариабельность сопротивления тела во влажных условиях (тесты 3 и 4) была значительно меньше, чем в сухих условиях (тесты 1 и 2). Кроме того, сопротивление во влажном состоянии было ниже, чем в соответствующем сухом состоянии, что означает, что влажное состояние является худшим случаем (т. е. более опасным) с точки зрения безопасности. Поскольку при анализе безопасности, как правило, предпочтение отдается консерватизму, а также тому факту, что данные по влажным условиям показали меньшую изменчивость, результаты предполагают, что в будущем испытания импеданса тела будут проводиться только во влажных условиях.

На рисунке 5 показана диаграмма измеренного тока для обоих тестов 3 (алюминий) и 4 (медь, оба проводились с влажной кожей) при 5 В. Было замечено, что металлический электрод влияет на измеренный ток. Для всех испытуемых медь продемонстрировала более высокий измеренный ток при 5 В и 10 В, причем этот эффект уменьшался по мере увеличения напряжения. Отмечается, что это вряд ли связано с более высокой электропроводностью меди по сравнению с алюминием, поскольку четырехзондовая конфигурация, используемая для измерения сопротивления, включает в измерение только контакт металл-кожа и не включает объемное сопротивление металла. контакт. Кроме того, любой вклад общего сопротивления будет наблюдаться при всех напряжениях и не будет уменьшаться при увеличении напряжения.

Рисунок 5: Гистограмма измеренного тока для теста 3 и теста 4 (влажное состояние) при 5 В

Метод дисперсионного анализа (ANOVA) может облегчить определение значимости фактора для конкретного выходного параметра. В этом исследовании он использовался для определения статистической значимости металлического материала электрода для измерения сопротивления тела в зависимости от напряжения. На рис. 6 показаны значения R , рассчитанные для влияния материала электрода на измеряемый ток: выше Значение R предполагает большее влияние на выходной параметр. Было обнаружено, что значение R является высоким при низких напряжениях, а затем быстро падает при увеличении напряжения от 10 В до 20 В. Это говорит о том, что металлический электрод оказывает статистически значимое влияние на измеренный импеданс при напряжениях ниже 20 В. , что согласуется с наличием барьера Шоттки на границе металл-кожа. [6]

Рисунок 6: Значение R (в процентах), рассчитанное с помощью ANOVA во влажных условиях, с оценкой влияния материала электрода на каждого из трех добровольцев.

На рисунке 7 показано среднее значение сопротивления напряжению для теста 4 (влажное состояние, медный электрод). Было замечено, что сопротивление тела обычно уменьшалось по мере увеличения напряжения прикосновения. Также было обнаружено, что сопротивление тела имеет нелинейную зависимость от напряжения, наблюдения соответствуют стандарту IEC 60479-1. IEC 60479-1 отмечает это нелинейное поведение, а также упоминает дальнейшее увеличение по мере возникновения электрического пробоя кожи [3]. Природа этого нелинейного поведения не описана в IEC 60479.-1. Авторы предполагают, что эту нелинейность можно объяснить в контексте барьера Шоттки, где контакт кожи с металлической пластиной образует переход металл-полупроводник, что приводит к неомическому поведению тока и напряжения. Тогда разница в измеренном сопротивлении между алюминием и медью будет зависеть от работы выхода (которая для двух металлов составляет примерно 4,3 и 4,7 эВ соответственно) [6]. Обосновать или опровергнуть эту гипотезу помогли бы измерения с использованием дополнительных металлических поверхностей, например проведение измерений с использованием материалов с меньшей работой выхода (т. е. магний, 3,7 эВ) и с более высокой работой выхода (т. е. никель и платина, 5,2 и 5,7 эВ соответственно). ), оба потенциальных предмета будущей работы.

Рисунок 7: Среднее значение сопротивления в зависимости от напряжения для теста 4 (влажное состояние)

Коэффициент дисперсии (CV) представляет собой отношение стандартного отклонения к среднему значению, что полезно для сравнения степени вариации измеренного сопротивления для каждого отдельного добровольца. Поскольку установление повторяемости измерения импеданса тела для одного и того же человека было ключевой целью этой работы, CV помогает количественно оценить эту изменчивость. На рисунке 8 показан CV для всех трех добровольцев, использующих медные электроды во влажных условиях (тест 4), при сравнении относительной дисперсии данных среди добровольцев. Было замечено, что добровольец № 3 демонстрировал гораздо большую вариацию сопротивления тела по сравнению с двумя другими добровольцами (это также можно наблюдать на рисунке 4). У добровольца № 2 измеренное сопротивление тела было менее постоянным при более низких напряжениях, но при повышении напряжения выше 20 В CV сопротивления тела падает примерно до 10%, что согласуется с данными добровольца № 1.

Рисунок 8: Коэффициент дисперсии для трех добровольцев, использующих медь во влажных условиях

Для дальнейшего изучения большей вариации, наблюдаемой в результатах добровольца № 3, данные были разделены по времени суток (утро и день). Утром считаются измерения, проведенные в течение обычного рабочего дня до 12:00 по местному времени, а днем ​​— измерения, завершенные после 12:00. На протяжении всей этой работы, как правило, каждый день проводились два измерения на каждом испытуемом: одно утром и одно днем. Эталон времени определялся как время, когда результаты теста были завершены и сохранены в компьютере. Рисунок 9показывает коэффициент дисперсии для утреннего (а) и дневного (б). Как и в случае, показанном на рисунке 8, на рисунке 9 также показаны данные с медными электродами и кожей во влажных условиях. Интересно отметить, что CV значительно различается для добровольца № 3 между утром и днем, тенденция, которая была постоянной для этого субъекта при всех приложенных напряжениях, использованных в этом исследовании. Для двух других добровольцев разница между утренним и дневным периодом оказалась менее значимой, особенно для добровольца № 1. Отмечено, что для тестов, проведенных утром, разброс данных для добровольца № 3 был фактически ниже, чем для добровольца № 3. для добровольца № 2 при напряжении менее 25 В. И утром, и днем ​​CV уменьшается по мере увеличения напряжения. Точная природа статистически значимых различий утренних и дневных данных для добровольца № 3 в настоящее время неизвестна. Поскольку эта разница в поведении наблюдалась при 20 измерениях в течение нескольких недель, маловероятно, что проблемы были вызваны ошибкой измерения и, скорее, связаны с каким-то метаболическим или другим состоянием организма, затронутым в течение полудня (например, во время обеда). Другой, хотя и менее вероятной, возможностью является какое-то бессознательное изменение поведения добровольца № 3 между утром и днем, хотя было бы трудно постоянно влиять на такое изменение в течение 20 тестовых сеансов. Независимо от причины, здесь важна не столько конкретная причина, сколько общее влияние на сопротивляемость организма. Эти наблюдения предполагают, что будущие измерения, возможно, потребуется проводить как утром, так и днем, и соответствующее время измерения будет отмечено для каждого испытуемого для будущих исследований.

Рисунок 9: Коэффициент дисперсии при использовании медных электродов во влажных условиях (тест 4), (а) утром (б) днем ​​

Заключение

Данные показали влияние материала контакта на измеренное сопротивление тела и могут быть связаны с образованием барьера Шоттки, подобно тому, что наблюдается в устройствах металл-полупроводник. Это могло бы объяснить природу неомического поведения, которое давно известно для импеданса человеческого тела, хотя для подтверждения этой гипотезы необходимы дальнейшие исследования. Результаты показывают, что необходимо сообщать состав контактных материалов, используемых для измерения импеданса тела, вместе с результатами, и что для обоих контактов следует использовать только один тип контактного материала.

Во влажных условиях результаты испытаний сопротивления кузова были более стабильными, чем в сухих условиях. Принимая это во внимание, а также тот факт, что сопротивление тела во влажных условиях ниже, чем в соответствующих сухих условиях, будущая работа будет сосредоточена на использовании только влажных условий. Это исследование также показало, что измеренное сопротивление может значительно различаться в разное время суток, а именно утром и днем, как было исследовано здесь. Также было замечено, что это изменение в зависимости от времени суток наблюдалось не у всех испытуемых и имело неизвестное происхождение. Независимо от причины, результаты показывают, что время суток является потенциальной переменной для импеданса тела, и его необходимо продолжать включать в будущие исследования, желательно получать данные в разное время суток для одного и того же добровольца. Когда этот эффект времени суток отделен от данных, наблюдается, что коэффициент дисперсии имеет тенденцию составлять около 10%, причем более высокие значения наблюдаются при более низких напряжениях.

Экспериментальная работа, описанная здесь, показывает, что сопротивление человеческого тела, измеренное для конкретного испытуемого в одних и тех же условиях, должно быть воспроизводимым во времени. Ожидается, что данные будут нормально распределены со стандартными отклонениями примерно в 10% от среднего значения для большинства испытуемых и условий, хотя для некоторых испытуемых возможна большая вариабельность (в частности, из-за изменений, связанных со временем суток, с пока неизвестным происхождения).

Эти результаты подтверждают, что данные, полученные от большей выборки добровольцев, скорее всего, будут репрезентативными для сопротивления тела каждому человеку в пределах предсказуемого уровня неопределенности, даже если на добровольце был проведен только один сеанс измерения. Тем не менее, измерения, проведенные несколько раз на дополнительных добровольцах, были бы полезны для лучшего понимания влияния тестовых переменных на отдельных людей. Это предполагает, что в будущей работе часть добровольцев попросят вернуться для повторных измерений в течение нескольких дней, в то время как большую группу можно будет попросить принять участие только в одной или двух тестовых сессиях (предпочтительно в двух, одна из которых проводится утром, а второй в тот же день). Для дальнейшего изучения природы неомического контактного поведения трем первоначальным испытуемым будет предложено повторить тестирование с использованием дополнительных контактных материалов. Также могут быть запрошены дополнительные испытуемые для проведения тестов с использованием нескольких контактных материалов. Предполагается, что для всех испытаний будут использоваться только влажные условия, поскольку измеренные течения были выше, а изменчивость данных ниже. Ожидается, что испытания будут продолжены с использованием того же пути тока тела (от правой руки к обеим ногам), хотя было бы полезно провести дополнительные исследования с другими путями тока тела.

Каталожные номера

1. 1. К.Ф. Далзил, Э. Огден и К. Эбботт, «Влияние частоты на токи отпускания», Труды Американского института инженеров-электриков,
      , том. 62 1943.
   2. UL 101, «Ток утечки для приборов», Underwriters Laboratories Inc.
   3. Технический комитет 64 МЭК, рабочая группа 4, «Воздействие тока на людей и домашний скот —
      , часть 1: общие аспекты», МЭК 60479-1.
   4. UL 1310, «Энергоблок класса II», Underwriters Laboratories LLC.
   5. И. Шварц и др., «Выделение натрия и калия в человеческом поте», Осеннее собрание Американского физиологического общества, стр. 114-119, Мэдисон, Висконсин.
   6. Р. Стейм, Ф. Рене Коглер и Кристоф Дж. Брабек, «Интерфейсные материалы для органических солнечных элементов»,
      J. Mater. хим., 2010, 20, 2499-2512.
   7. Р. Т. Тунг, (2014). «Физика и химия высоты барьера Шоттки», Applied Physics Reviews , 1 (1).

 

Хай Цзян получил докторскую степень. и магистр электротехники Дейтонского университета (Огайо). В настоящее время он является старшим инженером-исследователем и глобальным экспертом по поражению электрическим током и току утечки в Underwriters Laboratories (UL). Цзян является старшим членом Общества IEEE и профессиональным инженером в США. Он также является основным назначенным инженером (инженером стандарта UL) по току утечки UL101 для устройств. С Цзяном можно связаться по адресу [email protected].

 

Пол В. Бразис-младший . является менеджером по исследованиям и почетным членом технического персонала отдела корпоративных исследований UL в UL LLC (Нортбрук, Иллинойс, США). Он имеет опыт работы в области электрических и тепловых характеристик, электронных материалов и физики устройств, получив степень бакалавра, магистра и доктора наук в области электротехники в 1995, 1997 и 2000 годах соответственно в Северо-Западном университете (Эванстон, Иллинойс, США). Бразис присоединился к UL в 2008 году и возглавляет группу исследований в области электротехники и механики. С ним можно связаться по адресу [email protected].

 

электрический шокхай цзянсопротивление человеческого телаieee psespaul brazispsessafety

Об авторе

Последствия поражения электрическим током на организм человека

• Шок может вызвать мышечные спазмы
• Шок может вызвать остановку сердца
• Шок может вызвать ожоги тканей и органов.
• Шок может повлиять на нервную систему
• Шок может иметь и другие неожиданные последствия.

Шок может вызвать мышечные спазмы

Мышцы стимулируются электричеством. Эффект зависит от силы тока и типа мышц, через которые он проходит.

Мы все чувствовали жужжание или покалывание, которые не вызывают травм. Это эффект силы тока всего 0,25 миллиампер (мА), поступающего в тело.

Когда ток выше 10 мА проходит через мышцы-сгибатели, такие как мышцы предплечья, которые смыкают пальцы, он вызывает устойчивое сокращение. Жертва может быть не в состоянии отпустить источник тока, что увеличивает продолжительность контакта и увеличивает тяжесть шока.

Когда ток выше 10 мА проходит через мышцы-разгибатели, он вызывает сильный спазм. Если пораженными мышцами являются разгибатели бедра, которые удлиняют конечности от тела, пострадавшего может отбросить, иногда на много метров!

Мышцы, связки и сухожилия могут порваться в результате внезапного сокращения, вызванного электрическим током. Ткань также может быть сожжена, если шок продолжительный или ток сильный.

Шок может вызвать остановку сердца

Если через сердце проходит ток силой 50 мА, это может вызвать остановку сердца.

Сердце также является мышцей, которая бьется, чтобы перекачивать кровь по телу. Ритм нашего сердцебиения контролируется электрическими импульсами — именно эти импульсы отслеживаются электрокардиограммой. Если ток извне проходит через сердце, он может маскировать эти импульсы и нарушать сердечный ритм. Это нерегулярное сердцебиение называется аритмией и может даже проявляться полной дезорганизацией ритма, известной как фибрилляция желудочков.

Когда возникает фибрилляция желудочков, сердце перестает качать и кровь перестает циркулировать. Жертва быстро теряет сознание и умирает, если с помощью устройства, называемого дефибриллятором, не восстановить здоровое сердцебиение.

Аритмия может возникнуть во время удара током или через несколько часов после поражения электрическим током.

Шок может вызвать ожоги тканей и органов

Когда через тело проходит ток выше 100 мА, он оставляет следы в точках контакта с кожей. Токи выше 10 000 мА (10 А) вызывают серьезные ожоги, которые могут потребовать ампутации пораженной конечности.

Некоторые ожоги легко распознать, потому что они выглядят как ожоги, которые можно получить от контакта с теплом. Другие могут показаться безобидными, но это не так: крошечные обугленные кратеры указывают на наличие гораздо более серьезных внутренних ожогов.

Электрические ожоги часто поражают внутренние органы. Они вызваны теплом, выделяющимся из-за сопротивления тела току, проходящему через него. Внутренние повреждения могут быть гораздо более серьезными, чем предполагают внешние повреждения.

Внутренние ожоги часто имеют серьезные последствия: рубцевание, ампутацию, потерю функции, потерю чувствительности и даже смерть. Например, если разрушено большое количество тканей, большое количество образующихся отходов может вызвать серьезные нарушения кровообращения или почек.

Шок может повлиять на нервную систему

Нервы представляют собой ткань, которая оказывает очень небольшое сопротивление прохождению электрического тока. Когда нервы поражены электрическим током, последствия включают боль, покалывание, онемение, слабость или трудности с движением конечности. Эти эффекты могут исчезнуть со временем или быть постоянными.

Электрическая травма также может повлиять на центральную нервную систему.