إن تأثيرات التيار الكهربائي على الإنسان متنوعة للغاية في طبيعتها وأنواعها. يعتمدون على العديد من العوامل.

وفقًا لطبيعة التأثير ، هناك: ضرر حراري وبيولوجي وتحليلي وكيميائي وميكانيكي.

يتجلى التأثير الحراري للتيار في حروق أجزاء من الجسم ، اسوداد وتفحم الجلد والأنسجة الرخوة ؛ التسخين لدرجة حرارة عالية للأعضاء الموجودة على مسار التيار والأوعية الدموية والألياف العصبية. يسبب عامل التسخين اضطرابات وظيفية في أعضاء وأنظمة جسم الإنسان.

يتم التعبير عن التأثير الإلكتروليتي للتيار في تحلل سوائل الجسم المختلفة إلى أيونات تنتهك خصائصها.

يتجلى التأثير الكيميائي للتيار في حدوث تفاعلات كيميائية في الدم والليمفاوية والألياف العصبية مع تكوين مواد جديدة ليست من سمات الجسم.

يؤدي الإجراء البيولوجي إلى تهيج وإثارة الأنسجة الحية في الجسم ، وحدوث تشنجات ، وتوقف التنفس ، وتغيير نمط نشاط القلب.

يتم التعبير عن العمل الميكانيكي للتيار في تقلص قوي للعضلات ، حتى تمزقها ، وتمزق الجلد ، والأوعية الدموية ، وكسور العظام ، وخلع المفاصل ، وتقسيم الأنسجة.

حسب أنواع الإصابات هناك: إصابات كهربائية وكهربائية

الإصابات الكهربائية هي الآفات الموضعية (الحروق ، العلامات الكهربائية ، تصفيح الجلد ، التلف الميكانيكي ، كهربي العين).

تنقسم الحروق الحالية إلى تلامس وقوس. ينشأ التلامس عند نقطة ملامسة الجلد للجزء الحامل للتيار من التركيبات الكهربائية بجهد لا يزيد عن 2 كيلو فولت ، القوس - في الأماكن التي ينشأ فيها قوس كهربائي ، والذي يحتوي على درجة حرارة عالية وطاقة عالية. يمكن أن يتسبب القوس في حروق واسعة في الجسم ، وتفحم ، وحتى احتراق كامل لمناطق كبيرة من الجسم.

العلامات الكهربائية هي مناطق مضغوطة من اللون الرمادي أو الأصفر الباهت على سطح جلد الشخص الذي تعرض للتيار. كقاعدة عامة ، يفقد الجلد حساسيته بدلاً من الإشارة الكهربائية.

معدنة الجلد - إدخال أصغر جزيئات المعدن إلى الطبقات العليا من الجلد ، تذوب تحت تأثير قوس كهربائي أو جزيئات مشحونة من الإلكتروليت من حمامات التحليل الكهربائي.

الالتهاب الكهربي هو التهاب في الأغشية الخارجية للعين نتيجة التعرض لتيار قوي من الأشعة فوق البنفسجية من قوس كهربائي. الضرر المحتمل للقرنية ، وهو أمر خطير بشكل خاص.

الصدمات الكهربائية هي آفات شائعة مرتبطة بإثارة الأنسجة بالتيار المار خلالها (خلل في عمل الجهاز العصبي المركزي ، والجهاز التنفسي والدورة الدموية ، وفقدان الوعي ، واضطرابات الكلام ، والتشنجات ، وفشل الجهاز التنفسي حتى يتوقف ، والموت الفوري ).

وفقًا لدرجة التأثير على الشخص ، هناك ثلاث قيم للعتبة الحالية: محسوسة ، وعدم تحرير ، ورجفان.

الملموس هو التيار الكهربائي الذي يسبب تهيجًا ملموسًا عند مروره عبر الجسم. يبدأ الإحساس بتدفق التيار الكهربائي المتناوب ، كقاعدة عامة ، من 0.6 مللي أمبير.

يُطلق على التيار غير المتسرب تيارًا يؤدي ، عند مروره عبر شخص ما ، إلى تقلصات متشنجة لا تقاوم لعضلات الذراعين أو الساقين أو أجزاء أخرى من الجسم على اتصال بالموصل الحامل للتيار. يؤثر التيار المتردد للتردد الصناعي ، الذي يتدفق عبر الأنسجة العصبية ، على التيارات الحيوية للدماغ ، مما يتسبب في تأثير "الربط" إلى موصل تيار غير معزول عند نقطة التلامس معه. لا يمكن لأي شخص الانفصال بشكل مستقل عن الجزء الحامل للتيار.

يسمى تيار الرجفان ، والذي ، عند مروره عبر الجسم ، يسبب رجفان القلب (تقلصات متزامنة غير منسقة لألياف عضلات القلب الفردية). يمكن أن يؤدي الرجفان إلى سكتة قلبية وشلل تنفسي.

تعتمد درجة الصدمة الكهربائية على الموصلية الكهربائية أو على معاملها العكسي - المقاومة الكهربائية العامة للجسم. يتم تعريفها بدورها:

الخصائص الفردية لجسم الإنسان ؛

معلمات الدائرة الكهربائية (الجهد ، القوة ونوع التيار ، تردد تذبذباتها) ، التي وقع تحت تأثيرها الموظف ؛

عن طريق تمرير التيار عبر جسم الإنسان ؛

شروط التضمين في شبكة الطاقة ؛

مدة التعرض؛

الظروف البيئية (درجة الحرارة ، الرطوبة ، وجود غبار موصل ، إلخ).

تساهم المقاومة الكهربائية المنخفضة للجسم في حدوث عواقب أكثر خطورة للآفة. تقل المقاومة الكهربائية لجسم الإنسان بسبب الظروف الفسيولوجية والنفسية غير المواتية (التعب ، المرض ، تسمم الكحول ، الجوع ، الإثارة العاطفية).

تتلخص المقاومة الكهربائية الكلية لجسم الإنسان من مقاومات كل جزء من أجزاء الجسم الواقعة على المسار الحالي. كل قسم له مقاومته الخاصة. أعلى مقاومة كهربائية لها الطبقة القرنية العلوية من الجلد ، حيث لا توجد نهايات عصبية وأوعية دموية. مع الجلد الرطب أو التالف ، تكون المقاومة حوالي 1000 أوم. مع جفاف الجلد دون ضرر ، فإنه يزداد عدة مرات. مع الانهيار الكهربائي للطبقة الخارجية من الجلد ، تقل المقاومة الكلية لجسم الإنسان بشكل كبير. تسقط مقاومة الجلد بشكل أسرع ، كلما طالت عملية التدفق الحالي.

شدة إصابة الشخص تتناسب مع قوة التيار الذي يمر عبر جسده. يمكن لتيار يزيد عن 0.05 أ أن يصيب شخصًا بإصابة قاتلة بمدة تعرض تبلغ 0.1 ثانية.

يعتبر التيار المتردد أكثر خطورة من التيار المباشر ، ولكن عند الجهد العالي (أكثر من 500 فولت) ، يصبح التيار المباشر أكثر خطورة. أخطر نطاق تردد للتيار المتردد هو من 20 إلى 100 هرتز. يعمل الجزء الأكبر من المعدات الصناعية بتردد 50 هرتز ، وهو مدرج في هذا النطاق الخطير. التيارات عالية التردد أقل خطورة. يمكن للتيارات عالية التردد أن تسبب حروقًا سطحية فقط ، لأنها تنتشر فقط على سطح الجسم.

تحدد درجة الضرر الذي يلحق بالجسم إلى حد كبير المسار الذي يمر فيه التيار الكهربائي عبر جسم الإنسان. الأكثر شيوعًا في الخيارات العملية 1 ، 2 ، 5 ، 6 ، 7 ، كما هو موضح في الشكل. 2.1.

أرز. 2.1. خيارات لمرور التيار الكهربائي عبر جسم الإنسان: 1 - "اليد". 2 - "أرجل الذراع" ؛ 5 - "الساق الساق" ؛ 6 - "الرأس والأرجل" ؛ 7 - "الرأس"

يلمس الشخص بكلتا يديه الأسلاك الحاملة للتيار أو أجزاء من المعدات التي يتم تنشيطها. في هذه الحالة ، تنتقل حركة التيار من يد إلى أخرى عبر الرئتين والقلب. عادة ما يسمى هذا المسار "اليد" ؛

يقف شخص بقدمين على الأرض ويلامس مصدر الطاقة بيد واحدة. مسار تدفق التيار في هذه الحالة يسمى "الذراع - الساقين". يمر التيار عبر الرئتين وربما من خلال القلب ؛

يقف الشخص بكلتا قدميه على الأرض في منطقة تصريف التيار إلى الأرض من المعدات الكهربائية المعيبة ، والتي تعمل في هذه الحالة كقطب كهربائي أرضي. تستقبل الأرض داخل نصف قطر يصل إلى 20 متر جهد جهد يتناقص مع المسافة من القطب الكهربائي الأرضي. تتلقى كل ساق من ساقي الشخص جهدًا مختلفًا للجهد ، تحدده المسافة من المعدات الكهربائية المعيبة. ونتيجة لذلك ، تنشأ دائرة كهربائية "ساق - ساق" ، ويسمى الجهد الكهربي بالتدرج ؛

يمكن أن يؤدي لمس الرأس للأجزاء الحاملة للتيار إلى إنشاء دائرة يكون فيها المسار الحالي "رأس - يدا" أو "رأس - أرجل".

والأخطر من ذلك هو تلك الخيارات ، حيث تدخل الأنظمة الحيوية للجسم ، مثل الدماغ والقلب والرئتين ، في المنطقة المصابة. هذه هي السلاسل: "الرأس - اليد" ، "الرأس - الأرجل" ، "اليدين - الأرجل" ، "اليد - اليد".

مثال. يمكن أن يكون للتيار المتردد بتردد 50 هرتز والجهد 220 فولت ، وهو معيار للشبكات الكهربائية المنزلية ، عند المرور على طول المسار "من اليد إلى القدم" ، اعتمادًا على قوة التيار ، تأثيرات مختلفة. لذلك ، إذا كانت القوة الحالية 0.6-1.5 مللي أمبير ، فهذا ملحوظ بالفعل. يرافقه حكة طفيفة وارتعاش طفيف في الأصابع. بقوة حالية تبلغ 2.0-2.5 مللي أمبير ، يظهر ألم وارتعاش قوي للأصابع. تحدث تقلصات في اليد بقوة حالية تبلغ 5.0-7.0 مللي أمبير. تيار 20.0-25.0 مللي أمبير هو بالفعل تيار غير مسموح به. لا يمكن للإنسان أن يرفع يديه عن المرشد بمفرده ، فهناك آلام شديدة وتشنجات وضيق في التنفس. عند قوة حالية تبلغ 50.0-80.0 مللي أمبير ، يحدث شلل تنفسي (مع تدفق تيار طويل ، قد يحدث رجفان قلبي). يحدث الرجفان عند 90.0-100.0 مللي أمبير. بعد 2-3 ثوان ، يحدث الشلل التنفسي في (الجدول 2.1).

الجدول 2.1. طبيعة التأثير على الإنسان عندما يتدفق تيار كهربائي عبر الجسم (أجزاء من الجسم)

يتسبب تدفق التيار المباشر عبر جسم الإنسان بجهد أقل من 500 فولت في حدوث ألم عند نقطة التلامس مع الموصل ، في مفاصل الأطراف ، وصدمة الألم ، والحروق. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي أيضًا إلى توقف التنفس أو القلب. بجهد 500 فولت وما فوق ، لا توجد اختلافات عمليًا في تأثيرات التيارات المباشرة والمتناوبة.

هناك علاقة غير خطية بين التيار المتدفق عبر جسم الإنسان والجهد المطبق عليه. مع زيادة الجهد ، يزداد التيار أسرع من الجهد.

تعتمد درجة خطر الصدمة الكهربائية على ظروف توصيل الشخص بشبكة الكهرباء. في الإنتاج ، يتم استخدام شبكات كهربائية ثلاثية الطور (مع محايدة معزولة أو مؤرضة) وشبكات كهربائية أحادية الطور. كلهم خطرون ، لكن لكل منهم درجة مختلفة من الخطر.

بالنسبة لشبكات التيار المتردد ثلاثية الطور مع أي وضع محايد ، فإن أخطرها هو اللمس على مرحلتين (في وقت واحد إلى سلكين لشبكة عاملة). يغلق الشخص سلكين من طورين عبر جسده ويقع تحت خط الفولتية الكاملة للشبكة. في هذه الحالة ، يمر التيار على طول المسار الأكثر خطورة وهو "اليد". القوة الحالية هي الحد الأقصى ، حيث يتم تضمين مقاومة منخفضة جدًا (حوالي 1000 أوم) لجسم الإنسان في الشبكة. يمكن أن يكون التلامس على مرحلتين مع الأجزاء النشطة للتركيب حتى بجهد 100 فولت قاتلاً.

إذا لمست سلك التثبيت في وضع الطوارئ (كسر السلك الثاني وقصر الدائرة للمرحلة على الأرض) ، نظرًا لإعادة توزيع الفولتية بين المراحل ، فإن خطر حدوث صدمة كهربائية خطيرة لشخص ما ينخفض ​​إلى حد ما.

تعد الشبكات الكهربائية ثلاثية الطور ذات المحايد الأرضي أقل خطورة إلى حد ما من الشبكات ذات المحايد المعزول. تتمتع هذه الشبكات بمقاومة قليلة جدًا بين المحايد والأرض ، لذا فإن تأريض المحايد يخدم غرضًا آمنًا.

الأقل خطورة هو لمس أحد أسلاك شبكة عاملة.

عندما يسقط السلك المكسور على الأرض أو في حالة تلف العزل وانكسار الطور عبر علبة الجهاز على الأرض ، وكذلك في مواقع موصل التأريض ، ينتشر تيار العطل في الأرض. إنه يطيع قانون القطع الزائد (الشكل 2.2).

أرز. 2.2. مخطط انتشار تيار الصدع في التربة: 1 - المكان الذي يسقط فيه السلك المكسور على الأرض ؛ 2 - منحنى (القطع الزائد) لتوزيع الإمكانات على سطح الأرض أثناء انتشار التيار ؛ U3 - الجهد عند نقطة الإغلاق

نظرًا لأن الأرض مقاومة كبيرة لانتشار التيار ، فإن جميع النقاط الموجودة على نفس الخط الشعاعي ، ولكن على مسافات مختلفة من النقطة التي يغلق فيها الموصل على الأرض ، سيكون لها إمكانات مختلفة. يكون الحد الأقصى عند القطب الكهربي الأرضي ، يتناقص مع المسافة منه ويساوي الصفر خارج منطقة الانتشار. على مسافة 1 متر من القطب الكهربائي الأرضي ، يبلغ انخفاض الجهد في التربة الجافة بالفعل 68 ٪ ، على مسافة 10 أمتار - 92 ٪. يمكن أن يكون وجود شخص في منطقة انتشار التيار بالقرب من القطب الأرضي أمرًا خطيرًا.

من الضروري ترك منطقة الخطر على طول نصف القطر بخطوات صغيرة جدًا. وفقًا لـ "تعليمات السلامة لتشغيل محطات الجر الفرعية ونقاط الإمداد بالطاقة وتقطيع السكك الحديدية المكهربة" رقم TsE-402 ، التي وافقت عليها وزارة السكك الحديدية الروسية في 17/10/96 ، التحرك في منطقة يتبع انتشار تيار الصدع الأرضي بدون معدات الحماية (الكالوشات العازلة ، الأحذية) ، تحريك القدمين على الأرض وعدم تمزيقهما عن الآخر. مع زيادة طول الخطوة ، يزداد الفرق في الإمكانات التي تقع تحتها كل من الأرجل. يُطلق على الجهد المتشكل بسبب اختلاف الجهد في منطقة الانتشار الحالية بين نقطتين على سطح الأرض ، مفصولتان عن بعضهما البعض في الاتجاه الشعاعي على مسافة خطوة (0.8 متر) ، جهد الخطوة. المسار الحالي عند خطوة الجهد "الساق - الساق" لا يلمس الأعضاء الحيوية. ومع ذلك ، مع حدوث توتر كبير ، تحدث تقلصات في الساق ، يسقط الشخص. في هذه الحالة ، يتم إغلاق الدائرة الكهربائية من خلال كامل جسم الساقط.

في شبكات التيار المستمر أحادية الطور ، يكون أخطرها أيضًا لمس الشخص لسلكين في نفس الوقت ، لأنه في هذه الحالة يتم تحديد التيار المتدفق عبر جسم الإنسان فقط من خلال مقاومة جسمه.

غالبًا ما تكون مدة التعرض الحالي عاملاً تعتمد عليه نتيجة الآفة. كلما طال تأثير التيار الكهربائي على الجسم ، زادت حدة العواقب. بعد 30 ثانية ، تنخفض مقاومة جسم الإنسان لتدفق التيار بنحو 25٪ ، وبعد 90 ثانية ، بنسبة 70٪.