Los efectos de la corriente eléctrica en una persona son extremadamente diversos en naturaleza y en sus tipos. Dependen de muchos factores.

Según la naturaleza del impacto, existen daños térmicos, biológicos, electrolíticos, químicos y mecánicos.

El efecto térmico de la corriente se manifiesta por quemaduras de partes individuales del cuerpo, ennegrecimiento y carbonización de la piel y tejidos blandos; calentamiento a alta temperatura de los órganos ubicados en el camino de la corriente, vasos sanguíneos y fibras nerviosas. El factor de calentamiento provoca trastornos funcionales en los órganos y sistemas del cuerpo humano.

El efecto electrolítico de la corriente se expresa en la descomposición de varios fluidos corporales en iones que violan sus propiedades.

El efecto químico de la corriente se manifiesta en la aparición de reacciones químicas en la sangre, la linfa, las fibras nerviosas con la formación de nuevas sustancias que no son propias del cuerpo.

La acción biológica conduce a la irritación y excitación de los tejidos vivos del cuerpo, la aparición de convulsiones, paro respiratorio y un cambio en el modo de actividad cardíaca.

La acción mecánica de la corriente se expresa en una fuerte contracción de los músculos, hasta su ruptura, rupturas de la piel, vasos sanguíneos, fracturas de huesos, dislocación de articulaciones, estratificación de tejidos.

Según los tipos de lesiones, existen: lesiones eléctricas y lesiones eléctricas.

Las lesiones eléctricas son lesiones locales (quemaduras, signos eléctricos, placas de piel, daños mecánicos, electroftalmía).

Las quemaduras actuales se dividen en contacto y arco. El contacto surge en el punto de contacto de la piel con la parte de la instalación eléctrica que transporta corriente con un voltaje de no más de 2 kV, arco, en lugares donde ha surgido un arco eléctrico, que tiene una alta temperatura y alta energía. El arco puede causar quemaduras extensas en el cuerpo, carbonización e incluso la combustión completa de grandes áreas del cuerpo.

Los letreros eléctricos son áreas compactadas de color gris o amarillo pálido en la superficie de la piel de una persona que ha estado expuesta a la corriente. Como regla general, en el lugar de una señal eléctrica, la piel pierde su sensibilidad.

Metalización de la piel: la introducción en las capas superiores de la piel de las partículas más pequeñas de metal, fundidas bajo la acción de un arco eléctrico o partículas cargadas de electrolito de baños de electrólisis.

La electroftalmía es una inflamación de las membranas externas de los ojos como resultado de la exposición a una poderosa corriente de radiación ultravioleta proveniente de un arco eléctrico. Posible daño a la córnea, que es especialmente peligroso.

Las descargas eléctricas son lesiones comunes asociadas a la excitación de los tejidos por la corriente que los atraviesa (fallos en el funcionamiento del sistema nervioso central, órganos respiratorios y circulatorios, pérdida de conciencia, trastornos del habla, convulsiones, insuficiencia respiratoria hasta que se detiene, muerte instantánea ).

Según el grado de impacto sobre una persona, existen tres valores umbral de corriente: perceptible, de no liberación y de fibrilación.

Perceptible es una corriente eléctrica que, al atravesar el cuerpo, provoca una irritación tangible. La sensación del flujo de corriente eléctrica alterna, por regla general, comienza a partir de 0,6 mA.

Una corriente que no deja se llama corriente que, al pasar a través de una persona, provoca contracciones convulsivas irresistibles de los músculos de los brazos, piernas u otras partes del cuerpo en contacto con el conductor que lleva la corriente. La corriente alterna de frecuencia industrial, que fluye a través de los tejidos nerviosos, afecta las biocorrientes del cerebro, provocando el efecto de "encadenamiento" a un conductor de corriente no aislado en el punto de contacto con él. Una persona no puede separarse independientemente de la parte que lleva corriente.

Se llama corriente de fibrilación que, al pasar por el cuerpo, provoca la fibrilación del corazón (contracciones simultáneas descoordinadas de las fibras musculares individuales del corazón). La fibrilación puede conducir a un paro cardíaco y parálisis respiratoria.

El grado de descarga eléctrica depende de la conductividad eléctrica o de su parámetro inverso: la resistencia eléctrica general del cuerpo. Ellos, a su vez, se definen:

Características individuales del cuerpo humano;

Los parámetros del circuito eléctrico (voltaje, intensidad y tipo de corriente, frecuencia de sus oscilaciones), bajo cuya influencia cayó el empleado;

Al pasar corriente a través del cuerpo humano;

Condiciones para la inclusión en la red eléctrica;

duración de exposición;

Condiciones ambientales (temperatura, humedad, presencia de polvo conductor, etc.).

La baja resistencia eléctrica del cuerpo contribuye a consecuencias más graves de la lesión. La resistencia eléctrica del cuerpo humano disminuye debido a condiciones fisiológicas y psicológicas desfavorables (fatiga, enfermedad, intoxicación por alcohol, hambre, excitación emocional).

La resistencia eléctrica total del cuerpo humano se suma a partir de las resistencias de cada parte del cuerpo ubicada en el camino actual. Cada sección tiene su propia resistencia. La resistencia eléctrica más alta tiene la capa córnea superior de la piel, en la que no hay terminaciones nerviosas ni vasos sanguíneos. Con la piel mojada o dañada, la resistencia es de unos 1000 ohmios. Con la piel seca sin daños, aumenta muchas veces. Con la ruptura eléctrica de la capa externa de la piel, la resistencia total del cuerpo humano se reduce significativamente. La resistencia de la piel cae más rápido, cuanto más largo es el proceso de flujo de corriente.

La gravedad de la lesión de una persona es proporcional a la fuerza de la corriente que ha pasado por su cuerpo. Una corriente de más de 0,05 A puede causar lesiones mortales a una persona con una exposición de 0,1 s.

La corriente alterna es más peligrosa que la corriente continua, pero a alto voltaje (más de 500 V), la corriente continua se vuelve más peligrosa. El rango de frecuencia más peligroso de la corriente alterna es de 20 a 100 Hz. La mayor parte de los equipos industriales funcionan a una frecuencia de 50 Hz, que se incluye en este rango peligroso. Las corrientes de alta frecuencia son menos peligrosas. Las corrientes de alta frecuencia solo pueden causar quemaduras superficiales, ya que solo se extienden por la superficie del cuerpo.

El grado de daño al cuerpo determina en gran medida la ruta en la que la corriente eléctrica pasa a través del cuerpo humano. Las opciones más frecuentes en la práctica 1, 2, 5, 6, 7, que se muestran en la Fig. 2.1.

Arroz. 2.1. Opciones para el paso de corriente eléctrica a través del cuerpo humano: 1 - "mano-mano".; 2 - "brazos-piernas"; 5 - "pierna-pierna"; 6 - "cabeza-piernas"; 7 - "cabeza-mano"

Una persona toca con ambas manos cables que llevan corriente o partes de equipos que están energizados. En este caso, el movimiento de la corriente va de una mano a la otra a través de los pulmones y el corazón. Este camino suele llamarse "mano - mano";

Una persona se para con los dos pies en el suelo y toca la fuente de energía con una mano. El camino del flujo de corriente en este caso se llama "brazo - piernas". La corriente pasa por los pulmones y posiblemente por el corazón;

Una persona se para con ambos pies en el suelo en la zona de drenaje de corriente a tierra del equipo eléctrico defectuoso, que en este caso actúa como un electrodo de tierra. La tierra dentro de un radio de hasta 20 m recibe un potencial de voltaje que disminuye con la distancia desde el electrodo de tierra. Cada una de las piernas de una persona recibe un potencial de voltaje diferente, determinado por la distancia desde el equipo eléctrico defectuoso. Como resultado, surge un circuito eléctrico "pierna - pierna", cuyo voltaje se denomina paso a paso;

Tocar la cabeza con las partes que llevan corriente puede crear un circuito donde la ruta de la corriente será "cabeza - manos" o "cabeza - piernas".

Las más peligrosas son aquellas opciones en cuya implementación los sistemas vitales del cuerpo, como el cerebro, el corazón y los pulmones, caen en el área afectada. Estas son cadenas: "cabeza - mano", "cabeza - piernas", "manos - piernas", "mano - mano".

Ejemplo. La corriente alterna con una frecuencia de 50 Hz y un voltaje de 220 V, que es estándar para las redes eléctricas domésticas, al pasar por el camino de “mano a pie”, dependiendo de la fuerza de la corriente, puede tener diferentes efectos. Entonces, si la fuerza actual es de 0.6-1.5 mA, ya se nota. Se acompaña de ligero picor, ligero temblor de los dedos. Con una intensidad de corriente de 2,0-2,5 mA, aparecen dolor y un fuerte temblor en los dedos. Con una intensidad de corriente de 5,0-7,0 mA, se producen calambres en las manos. Una corriente de 20,0-25,0 mA ya es una corriente no permitida. Una persona no puede quitar las manos de la guía por sí sola, hay dolores intensos y convulsiones, dificultad para respirar. Con una intensidad de corriente de 50,0-80,0 mA, se produce parálisis respiratoria (con un flujo de corriente prolongado, puede producirse fibrilación cardíaca). A 90,0-100,0 mA, se produce fibrilación. Después de 2-3 segundos, aparece la parálisis respiratoria (Tabla 2.1).

Tabla 2.1. La naturaleza del impacto en una persona cuando una corriente eléctrica fluye a través del cuerpo (partes del cuerpo)

El flujo de corriente continua a través del cuerpo humano con un voltaje de menos de 500 V causa dolor en el punto de contacto con el conductor, en las articulaciones de las extremidades, dolor de choque, quemaduras. Sin embargo, también puede conducir a un paro respiratorio o cardíaco. A un voltaje de 500 V y superior, prácticamente no hay diferencias en los efectos de las corrientes continua y alterna.

Existe una relación no lineal entre la corriente que fluye a través del cuerpo humano y el voltaje que se le aplica. A medida que aumenta el voltaje, la corriente aumenta más rápido que el voltaje.

El grado de peligro de descarga eléctrica depende de las condiciones para conectar a una persona a la red eléctrica. En producción se utilizan redes eléctricas AC trifásicas (con neutro aislado o neutro puesto a tierra) y redes eléctricas monofásicas. Todos ellos son peligrosos, pero cada uno tiene un grado diferente de peligrosidad.

Para las redes de CA trifásicas con cualquier modo neutro, lo más peligroso es un contacto bifásico (simultáneamente con dos cables de una red en funcionamiento). Una persona cierra dos cables de fase a través de su cuerpo y cae bajo el voltaje de línea total de la red. En este caso, la corriente pasa por el camino más peligroso "mano - mano". La fuerza actual es máxima, ya que solo se incluye en la red una resistencia muy baja (alrededor de 1000 ohmios) del cuerpo humano. Un contacto bifásico con las partes activas de la instalación, incluso a una tensión de 100 V, puede ser fatal.

Si toca el cable de la instalación en modo de emergencia (rotura del segundo cable y cortocircuito de fase a tierra), debido a la redistribución de tensiones entre las fases, se reduce algo el riesgo de descarga eléctrica grave para una persona.

Las redes eléctricas trifásicas con neutro puesto a tierra son algo menos peligrosas que las redes con neutro aislado. Estas redes tienen muy poca resistencia entre el neutro y la tierra, por lo que poner a tierra el neutro tiene un propósito de seguridad.

Lo menos peligroso siempre es tocar uno de los cables de una red en funcionamiento.

Cuando un cable roto cae a tierra o si el aislamiento se daña y una fase atraviesa la carcasa del equipo y llega a tierra, así como en las ubicaciones del conductor de puesta a tierra, la corriente de falla se propaga a tierra. Obedece la ley hiperbólica (Fig. 2.2).

Arroz. 2.2. Esquema de propagación de la corriente de falla en el suelo: 1 - el lugar donde el cable roto cae al suelo; 2 - curva (hipérbola) de la distribución de potenciales en la superficie de la tierra durante la propagación de la corriente; U3 - voltaje en el punto de cierre

Dado que la tierra es una resistencia importante a la propagación de la corriente, todos los puntos ubicados en la misma línea radial, pero a diferentes distancias del punto donde el conductor se cierra a tierra, tendrán un potencial diferente. Es máximo en el electrodo de tierra, disminuye con la distancia y es igual a cero fuera de la zona de dispersión. A una distancia de 1 m del electrodo de tierra, la caída de tensión en suelo seco ya es del 68 %, a una distancia de 10 m - 92 %. La presencia de una persona en el área de propagación de corriente cerca del electrodo de tierra puede ser peligrosa.

Es necesario salir de la zona de peligro a lo largo del radio en pasos muy pequeños. De acuerdo con las "Instrucciones de seguridad para la operación de subestaciones de tracción, puntos de suministro de energía y seccionamiento de ferrocarriles electrificados" No. TsE-402, aprobado por el Ministerio de Ferrocarriles de Rusia el 17/10/96, muévase en el área de sigue la propagación de la corriente de falla a tierra sin equipo de protección (chanclos dieléctricos, botas), moviendo los pies en el suelo y sin separarlos uno del otro. Con un aumento en la longitud del paso, aumenta la diferencia en los potenciales bajo los cuales se encuentra cada una de las piernas. El voltaje formado debido a la diferencia de potencial en la zona de propagación de corriente entre dos puntos en la superficie terrestre, que están separados entre sí en dirección radial a una distancia de paso (0,8 m), se llama voltaje de paso. El camino actual en el paso de voltaje "pierna - pierna" no toca los órganos vitales. Sin embargo, con una tensión significativa, se producen calambres en las piernas, la persona se cae. En este caso, el circuito eléctrico se cierra por todo el cuerpo del caído.

En las redes DC monofásicas, lo más peligroso también es que una persona toque dos cables al mismo tiempo, ya que en este caso la corriente que circula por el cuerpo humano está determinada únicamente por la resistencia de su cuerpo.

La duración de la exposición actual a menudo sirve como un factor del que depende el resultado de la lesión. Cuanto más tiempo actúa la corriente eléctrica sobre el cuerpo, más graves son las consecuencias. Después de 30 s, la resistencia del cuerpo humano al flujo de corriente cae aproximadamente un 25 %, y después de 90 s, un 70 %.