Les effets du courant électrique sur une personne sont de nature et de type extrêmement divers. Ils dépendent de nombreux facteurs.

Selon la nature de l'impact, on les distingue : dommages thermiques, biologiques, électrolytiques, chimiques et mécaniques.

L'effet thermique du courant se manifeste par des brûlures de certaines parties du corps, un noircissement et une carbonisation de la peau et des tissus mous ; chauffer les organes situés sur le trajet du courant, les vaisseaux sanguins et les fibres nerveuses à une température élevée. Le facteur chauffant provoque des troubles fonctionnels dans les organes et systèmes du corps humain.

L'effet électrolytique du courant s'exprime par la décomposition de divers fluides corporels en ions qui violent leurs propriétés.

L'effet chimique du courant se manifeste par l'apparition de réactions chimiques dans le sang, la lymphe et les fibres nerveuses avec formation de nouvelles substances non caractéristiques du corps.

L'effet biologique entraîne une irritation et une excitation des tissus vivants du corps, l'apparition de convulsions, un arrêt respiratoire et des modifications du mode d'activité cardiaque.

L'effet mécanique du courant se traduit par une forte contraction des muscles, jusqu'à leur rupture, des ruptures de la peau, des vaisseaux sanguins, des fractures osseuses, une luxation des articulations et une séparation des tissus.

Selon les types de dommages, on les distingue : blessures électriques et blessures électriques

Les blessures électriques sont des lésions locales (brûlures, marques électriques, métallisation de la peau, dommages mécaniques, électroophtalmie).

Les brûlures électriques sont divisées en contact et en arc. Les contacts se produisent au point de contact de la peau avec la partie conductrice de courant d'une installation électrique avec une tension ne dépassant pas 2 kV, ceux à arc - dans les endroits où un arc électrique s'est produit, qui a une température et une énergie élevées. L'arc peut provoquer des brûlures corporelles étendues, des carbonisations et même une brûlure complète de grandes zones du corps.

Les marques électriques sont des zones denses grises ou jaune pâle sur la surface de la peau d'une personne qui a été exposée au courant. En règle générale, la peau perd sa sensibilité au niveau du signe électrique.

La métallisation de la peau est l'introduction dans les couches supérieures de la peau des plus petites particules de métal fondues sous l'action d'un arc électrique ou de particules chargées d'électrolyte issues des bains d'électrolyse.

L'électroophtalmie est une inflammation des membranes externes des yeux résultant de l'exposition à un puissant flux de rayonnement ultraviolet provenant d'un arc électrique. Des dommages à la cornée sont possibles, ce qui est particulièrement dangereux.

Les chocs électriques sont des lésions courantes associées à l'excitation des tissus par le courant qui les traverse (dysfonctionnements du fonctionnement du système nerveux central, des organes respiratoires et circulatoires, perte de conscience, troubles de la parole, convulsions, insuffisance respiratoire jusqu'à l'arrêt, mort instantanée) .

Selon le degré d'impact sur une personne, on distingue trois valeurs de courant seuil : palpable, non libérable et fibrillation.

Sensible est un courant électrique qui, lorsqu'il traverse le corps, provoque une irritation notable. La sensation de circulation d'un courant électrique alternatif commence généralement à 0,6 mA.

Le courant non libéré est un courant qui, lorsqu'il traverse une personne, provoque des contractions convulsives irrésistibles des muscles des bras, des jambes ou d'autres parties du corps en contact avec le conducteur porteur de courant. Un courant alternatif de fréquence industrielle, circulant à travers les tissus nerveux, affecte les biocourants du cerveau, provoquant l'effet de « chaînage » à un conducteur de courant non isolé au point de contact avec celui-ci. Une personne ne peut pas s'arracher de manière indépendante à la partie active.

La fibrillation est un courant qui, lorsqu'il traverse le corps, provoque une fibrillation du cœur (contractions répétées et non coordonnées des fibres musculaires individuelles du cœur). La fibrillation peut entraîner un arrêt cardiaque et une paralysie respiratoire.

Le degré de choc électrique dépend de la conductivité électrique ou de son paramètre inverse - la résistance électrique générale du corps. Ils sont à leur tour déterminés :

Caractéristiques individuelles du corps humain ;

Paramètres du circuit électrique (tension, intensité et type de courant, fréquence de ses oscillations) sous lequel est tombé le salarié ;

En faisant passer le courant à travers le corps humain ;

Conditions d'inclusion dans le réseau électrique ;

Durée d'exposition ;

Conditions environnementales (température, humidité, présence de poussières conductrices, etc.).

Une faible résistance électrique du corps contribue à des conséquences plus graves des dommages. La résistance électrique du corps humain diminue en raison de conditions physiologiques et psychologiques défavorables (fatigue, maladie, intoxication alcoolique, faim, excitation émotionnelle).

La résistance électrique totale du corps humain est résumée à partir de la résistance de chaque partie du corps située le long du trajet du courant. Chaque section a sa propre résistance. La couche cornée supérieure de la peau, dépourvue de terminaisons nerveuses et de vaisseaux sanguins, présente la plus grande résistance électrique. Lorsque la peau est mouillée ou endommagée, la résistance est d'environ 1000 ohms. Avec une peau sèche sans dommage, elle augmente plusieurs fois. Lors d’un claquage électrique de la couche externe de la peau, la résistance totale du corps humain est considérablement réduite. Plus le courant circule longtemps, plus la résistance cutanée diminue rapidement.

La gravité de la blessure d'une personne est proportionnelle à la force du courant qui traverse son corps. Un courant supérieur à 0,05 A peut blesser mortellement une personne avec une durée d'exposition de 0,1 s.

Le courant alternatif est plus dangereux que le courant continu, mais à haute tension (plus de 500 V), le courant continu devient plus dangereux. La plage de fréquences la plus dangereuse du courant alternatif va de 20 à 100 Hz. La plupart des équipements industriels fonctionnent à une fréquence de 50 Hz, qui se situe dans cette plage dangereuse. Les courants à haute fréquence sont moins dangereux. Les courants à haute fréquence ne peuvent provoquer que des brûlures superficielles, car ils se propagent uniquement à la surface du corps.

Le degré de dommage corporel détermine en grande partie le chemin par lequel le courant électrique traverse le corps humain. Les options les plus courantes dans la pratique sont 1, 2, 5, 6, 7, illustrées à la Fig. 2.1.

Riz. 2.1. Options pour le passage du courant électrique à travers le corps humain : 1 - « corps à corps » ; 2 - « bras et jambes » ; 5 — « jambe contre jambe » ; 6 - « tête-jambes » ; 7 - "tête-main"

Une personne touche des fils sous tension ou des parties sous tension d’un équipement avec les deux mains. Dans ce cas, le courant circule d’une main à l’autre à travers les poumons et le cœur. Ce chemin est généralement appelé « main - main » ;

Une personne se tient les deux pieds au sol et touche la source de courant d’une main. Le chemin du courant dans ce cas est appelé « bras - jambes ». Le courant traverse les poumons et éventuellement le cœur ;

Une personne se tient les deux pieds au sol dans la zone où le courant circule vers le sol en provenance d'un équipement électrique défectueux, qui dans ce cas agit comme une électrode de masse. La terre dans un rayon allant jusqu'à 20 m reçoit un potentiel de tension qui diminue avec la distance par rapport à l'électrode de terre. Chacune des jambes d’une personne reçoit un potentiel de tension différent, déterminé par la distance par rapport à l’équipement électrique défectueux. En conséquence, un circuit électrique « jambe-jambe » apparaît, dont la tension est appelée pas à pas ;

Toucher des pièces sous tension avec votre tête peut créer un circuit où le chemin du courant est « tête - mains » ou « tête - pieds ».

Les options les plus dangereuses sont celles dans lesquelles les systèmes vitaux du corps - le cerveau, le cœur, les poumons - tombent dans la zone touchée. Ce sont des chaînes : « tête - main », « tête - pieds », « mains - pieds », « main - main ».

Exemple. Le courant alternatif avec une fréquence de 50 Hz et une tension de 220 V, standard pour les réseaux électriques domestiques, lors du passage sur le chemin main-pied, en fonction de l'intensité du courant, peut avoir des effets différents. Ainsi, si l'intensité du courant est de 0,6 à 1,5 mA, cela est déjà perceptible. Elle s'accompagne de légères démangeaisons et de légers tremblements des doigts. À une intensité de courant de 2,0 à 2,5 mA, des douleurs et des tremblements sévères des doigts apparaissent. À une intensité de courant de 5,0 à 7,0 mA, des crampes aux mains surviennent. Un courant de 20,0 à 25,0 mA est déjà un courant non libérable. La personne ne peut pas arracher ses mains du conducteur de manière indépendante ; elle ressent des douleurs et des crampes intenses et des difficultés respiratoires. Lorsque le courant est compris entre 50,0 et 80,0 mA, une paralysie respiratoire se produit (si le courant circule pendant une longue période, une fibrillation cardiaque peut survenir). Entre 90,0 et 100,0 mA, une fibrillation se produit. Après 2-3 secondes, une paralysie respiratoire survient (tableau 2.1).

Tableau 2.1. La nature de l'impact sur une personne lorsque le courant électrique traverse le corps (parties du corps)

La circulation d'un courant continu à travers le corps humain avec une tension inférieure à 500 V provoque des douleurs au point de contact avec le conducteur, dans les articulations des membres, des chocs douloureux et des brûlures. Cependant, cela peut également entraîner un arrêt respiratoire ou cardiaque. À des tensions de 500 V et plus, il n'y a pratiquement aucune différence dans les effets des courants continus et alternatifs.

Il existe une relation non linéaire entre le courant circulant dans le corps humain et la tension qui lui est appliquée. À mesure que la tension augmente, le courant augmente plus vite que la tension.

Le degré de risque de choc électrique dépend des conditions dans lesquelles une personne est connectée au réseau électrique. En production, on utilise des réseaux électriques triphasés AC (avec neutre isolé ou avec neutre mis à la terre) et des réseaux électriques monophasés. Tous sont dangereux, mais chacun présente un degré de danger différent.

Pour les réseaux AC triphasés avec n'importe quel mode neutre, le plus dangereux est le contact biphasé (simultanément avec deux fils d'un réseau en fonctionnement). Une personne ferme des fils biphasés à travers son corps et est soumise à la pleine tension de ligne du réseau. Dans ce cas, le courant emprunte le chemin « corps à corps » le plus dangereux. L'intensité du courant est maximale, puisque seule une résistance très faible (environ 1000 Ohm) du corps humain est connectée au réseau. Un contact biphasé avec les parties actives de l'installation, même à une tension de 100 V, peut être fatal.

Si vous touchez le fil d'une installation en mode secours (rupture du deuxième fil et court-circuit d'une phase à la terre), du fait de la redistribution des tensions entre phases, le risque de choc électrique grave pour une personne est quelque peu réduit.

Les réseaux électriques triphasés avec neutre mis à la terre sont un peu moins dangereux que les réseaux avec neutre isolé. De tels réseaux ont une très faible résistance entre le neutre et la terre, la mise à la terre du neutre sert donc à des fins de sécurité.

La chose la moins dangereuse est toujours de toucher un des fils d’un réseau en état de marche.

Lorsqu'un fil cassé tombe sur le sol ou lorsque l'isolation est endommagée et qu'une rupture de phase se produit à travers le corps de l'équipement jusqu'au sol, ainsi qu'aux emplacements de l'électrode de terre, le courant de défaut se propage dans le sol. Il obéit à la loi hyperbolique (Fig. 2.2).

Riz. 2.2. Schéma de propagation du courant de défaut dans le sol : 1 - endroit où un fil cassé tombe au sol ; 2 - courbe (hyperbole) de la répartition des potentiels à la surface de la terre lors de la propagation du courant ; U3 - tension au point de défaut

Puisque la terre constitue une résistance importante pour la propagation du courant, tous les points situés sur la même droite radiale, mais à des distances différentes du point de fermeture du conducteur à la terre, auront des potentiels différents. Elle est maximale à l'électrode de masse, diminue avec l'éloignement et est égale à zéro au-delà de la limite de la zone d'épandage. À une distance de 1 m de l'électrode de terre, la chute de tension dans un sol sec est déjà de 68 %, à une distance de 10 m - 92 %. Trouver une personne dans la zone de circulation du courant à proximité de l'électrode de masse peut être dangereux.

Il est nécessaire de quitter la zone dangereuse par très petits pas le long du rayon. Selon les « Instructions de sécurité pour l'exploitation des sous-stations de traction, des points d'alimentation électrique et du tronçonnage des voies ferrées électrifiées » n° TsE-402, approuvées par le ministère des Chemins de fer de Russie le 17 octobre 1996, déplacez-vous dans la zone de propagation des défauts au sol. le courant sans équipement de protection (galoches diélectriques, bateau) s'ensuit en posant les pieds au sol et sans les soulever les uns des autres. À mesure que la longueur du pas augmente, la différence entre les potentiels sous lesquels se trouve chaque jambe augmente. La tension formée en raison de la différence de potentiel dans la zone de propagation du courant entre deux points de la surface terrestre, espacés l'un de l'autre dans la direction radiale d'une distance de pas (0,8 m), est appelée tension de pas. Le trajet du courant avec une tension de pas de jambe à jambe ne touche pas les organes vitaux. Cependant, en cas de stress important, des crampes dans les jambes surviennent et la personne tombe. Dans ce cas, le circuit électrique est fermé dans tout le corps de la personne tombée.

Dans les réseaux DC monophasés, le plus dangereux est également une personne touchant deux fils en même temps, car dans ce cas, le courant circulant dans le corps humain n'est déterminé que par la résistance de son corps.

La durée de l’exposition actuelle est souvent un facteur dont dépend l’issue de la blessure. Plus le courant électrique affecte le corps longtemps, plus les conséquences sont graves. Après 30 s, la résistance du corps humain au flux de courant diminue d'environ 25 % et après 90 s - de 70 %.