какое влияние оказывает постоянный и переменный ток различной частоты на исход поражения

Влияние постоянного и переменного тока различной частоты на исход поражения.

Сопротивление человека постоянному току больше чем переменному.

Увеличение частоты тока, проходящего через человека, приводит к повышению опасности поражения, но оно справедливо только в диапазоне от 0 до 50 Гц; дальнейшее повышение частоты, несмотря на рост тока, проходящего через человека, сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте тока 400-500кГц и он не может вызвать смертельного поражения человека, но сохраняет опасность ожогов.

Постоянный ток примерно в 4-5 раз безопаснее переменного 50Гц. Постоянный ток проходит через тело человека, вызывает более слабое сокращение мышц и менее неприятные ощущения по сравнению с переменным того же значения (50Гц). Лишь в момент замыкания и размыкания цепи постоянного тока человек испытывает кратковременное болезненное ощущение вследствие судорожного сокращения мышц. Сравнительная опасность постоянного и переменного токов справедлива только для напряжения до 500В, при повышении напряжения постоянный ток становится более опасным.

44.Какие существуют пути прохождения тока через организм человека?

Наиболее опасно прохождение тока через дыхательные мышцы и сердце. Пути:

«рука-рука» через сердце проходит 3,3% общего тока,

Дата добавления: 2015-01-29 ; просмотров: 69 | Нарушение авторских прав

Источник

Какое влияние оказывает постоянный и переменный ток различной частоты на исход поражения

В век технологического прогресса человек не может представить свою повседневную деятельность без устройств, которые использует электрическую энергию. Но при этом не стоит забывать, что электрический ток несет большую опасность для жизни человека.

Различают постоянный и переменный электрический ток. Сегодня распространено использование переменного тока частотой от 50 Гц до 300 ГГц. Разберем этот диапазон более подробно:

1) Ток промышленной частоты, 50 Гц, используется в системах электрификации производства и быта;

2) Ток низкой частоты, 3-300 кГц — в радиовещании, при плавке, сварке, термообработке металлов;

3) Ток средней частоты, 0,3-3,0 МГц — в радиовещании, при индуктивном нагреве металлов и других материалов;

4) Ток высокой частоты, 3,0-30 МГц — в радиовещании, телевидении, в медицине, при сварке полимеров;

5) Ток очень высокой частоты, 30-300 МГц — в радиовещании, телевидении, в медицине, при сварке полимеров;

6) Ток ультравысокой частоты, 0,3-3,0 ГГц — в радиолокации, в многоканальной радиосвязи, в радиоастрономии, в радиоспектроскопии, в радионавигации, в радиорелейной связи, в телекоммуникации, в дефектоскопии, в геодезии, в физиотерапии, при стерилизации и приготовлении пищи и др;

7) Ток сверхвысокой частоты. 3-30 ГГц;

8) Ток крайне высокой частоты, 30-300 ГГц;

Для расчёта величины силы тока, протекающего через человека при попадании его под электрическое напряжение частотой 50 Гц, сопротивление тела человека условно принимается равным 1 кОм. Эта величина имеет малое отношение к реальному сопротивление человеческого тела.

В зависимости от рода и силы тока на человека он может оказывать разнообразные воздействия. Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и нервных волокон. Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их физико-химических составов. Биологическое действие проявляется в раздражении и возбуждении живых тканой организма, что может сопровождаться непроизвольным судорожным сокращением мышц, в том числе мышц сердца и легких. В результате могут возникнуть различные нарушения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих органов. Все многообразие действия электрического тока приводит к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам. Электрические травмы — это четко выраженные местные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги (электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения).

В данном докладе сообщается о степени влияния электрического тока в зависимости от его параметров. Экспериментальным путем была получена выборка измерении электрического сопротивления человека. Измерения были выполнены с помощью оборудования: «Устройство для исследования сопротивления тела человека» (Рис. 1).

Рис.1. Устройство для исследования сопротивления тела человека

После серии измерении были получены следующие графики:

Рис.2. График зависимости сопротивления от напряжения

На первом графике мы видим, что при увеличении напряжения сопротивление человека уменьшается. Малое напряжение относительно безопасно для человека, но при его увеличении возрастает риск получить электрическую травму.

Рис. 3. График зависимости сопротивления от частоты

На втором графике мы видим, что при увеличении частоты сопротивление человека уменьшается. При частоте тока более 10кГц сопротивление кожных покровов крайне низкая. Но на внутренние органы электрический ток не оказывает поражающего воздействия. Это зависимость объясняет явление, когда человек может находится несколько минут под воздействием высокочастотного дугового разряда.

Отдельно стоит отметить, что токи с частотами от 50 Гц до 200 Гц кратные частоте работы сердца особы опасны, так как могут вызвать фибрилляцию. Также такие токи нарушают биохимических функций клетки.

Источник

Какое влияние оказывает постоянный и переменный ток различной частоты на исход поражения

Санкт-Петербургское Бюро судебно-медицинской экспертизы

Санкт-Петербургское бюро судебно-медицинской экспертизы

Санкт-Петербургское ГБУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы»

Санкт-Петербургское ГБУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы»

Смертельное поражение постоянным электрическим током низкого напряжения

Журнал: Судебно-медицинская экспертиза. 2013;56(4): 41-43

Исаков В. Д., Назаров Ю. В., Теплов К. В., Лисянский А. М. Смертельное поражение постоянным электрическим током низкого напряжения. Судебно-медицинская экспертиза. 2013;56(4):41-43.
Isakov V D, Nazarov Iu V, Teplov K V, Lisianskiĭ A M. The fatal injury by low-voltage direct electric current. Sudebno-Meditsinskaya Ekspertisa. 2013;56(4):41-43.

Санкт-Петербургское Бюро судебно-медицинской экспертизы

Санкт-Петербургское Бюро судебно-медицинской экспертизы

Санкт-Петербургское бюро судебно-медицинской экспертизы

Санкт-Петербургское ГБУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы»

Санкт-Петербургское ГБУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы»

Первый случай летального исхода от поражения электрическим током произошел 133 года назад [1]. По отчетным данным БСМЭ РФ, количество смертельных случаев от воздействия электрическим током за последние 5 лет составило: в 2007 г. — 1720, в 2008 г. — 1396, в 2009 г. — 1162, в 2010 г. — 1278, в 2011 г. — 1234. Число экспертиз смертельного поражения электрическим током в практике экспертных подразделений СПб ГБУЗ «Бюро судебно-медицинской экспертизы» в 2007 г. — 24, в 2008 г. — 19, в 2009 г. — 19, в 2010 г. — 14, в 2011 г. — 16. Наряду с поражением «бытовым» переменным током (220 В) встречаются случаи смертельных исходов при поражении постоянным током так называемого «безопасного» напряжения (12 В). Анализ специальной литературы показывает, что смертельные исходы при малом напряжении (10—24 В) достаточно редко встречаются в экспертной практике [2, 3]. Все подобные случаи индивидуальны и порой вызывают значительные затруднения в ходе экспертного исследования.

Удельное объемное сопротивление кожи составляет от 3 до 20 кОм [4, 5]. Согласно ГОСТ 12.1.038—82 «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов» напряжения прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки, не должны превышать следующих значений:

— переменный ток, частота 50 Гц, напряжение не более 2 В, величина (сила) тока не более 0,3 мА;

— переменный ток, частота 400 Гц, напряжение не более 3 В, величина (сила) тока не более 0,4 мА;

— постоянный ток, напряжение не более 8 В, величина (сила) тока не более 1,0 мА [6].

С уменьшением длительности воздействия значение допустимых для человека токов существенно увеличивается, так, при сокращении времени воздействия с 1 до 0,1 с допустимая сила тока возрастает в 16 раз. Кроме того, кратковременное воздействие электрического тока уменьшает опасность поражения человека благодаря некоторым особенностям работы его сердца. Продолжительность одного периода кардиоцикла составляет 0,75—0,85 с. В каждом кардиоцикле наблюдается период систолы, когда желудочки сердца сокращаются и выталкивают кровь в артериальные сосуды (на электрокардиограмме (ЭКГ) он соответствует пику QRS). Фаза окончания сокращения желудочков и перехода их в расслабленное состояние (на ЭКГ соответствует периоду Т) сменяется периодом диастолы, когда желудочки вновь наполняются кровью. Установлено, что сердце наиболее чувствительно к воздействию электрического тока во время Т-фазы кардиоцикла. Для того чтобы возникла фибрилляция сердца, необходимо совпадение по времени воздействия тока с Т-фазой, продолжительность которой равна 0,15—0,2 с. При условии сокращения длительности воздействия электрического тока вероятность такого совпадения становится меньше, а следовательно, уменьшается опасность фибрилляции сердца. В случае несовпадения времени прохождения электрического тока через человека с длительностью Т-фазы его кардиоцикла токи, значительно превышающие пороговые значения (по силе и напряжению), не вызовут фибрилляцию сердца.

В генезе смерти от электрического шока в случае его воздействия на область шеи имеют место сразу несколько основных механизмов: угнетение функции продолговатого мозга, раздражение блуждающего нерва, фибрилляция желудочков сердца и тетанический спазм дыхательных мышц [2].

По мнению В.Е. Манойлова [8], анализ случаев поражения электрическим током показывает, что летальные исходы при низком напряжении (12—36 В) не столь уж редки. Однако в доступной литературе описание таких случаев наступления смерти практически отсутствует.

В связи с этим приводим следующий случай из нашей экспертной практики.

Летом 2012 г. на территории гаражно-строительного кооператива Санкт-Петербурга у одного из гаражей был обнаружен труп гр-на А., 57 лет. Труп лежал на спине, у левого переднего колеса легкового автомобиля «Ford Taurus», припаркованного рядом с гаражом. Капот машины был открыт, аккумуляторная батарея с оголенными клеммами располагалась с левой стороны подкапотного пространства. Прибывшим врачом скорой медицинской помощи была зафиксирована «смерть до прибытия от неизвестной причины».

Труп мужчины с надетой на шею серебряной цепочкой был доставлен на секционное исследование. В морге каких-либо повреждений на одежде не выявлено. При этом на коже задней и обеих боковых поверхностей шеи в ее средней трети была выявлена черная полоса ожога в виде петли длиной 34 см, шириной от 0,8 до 1 см, с четкими несколько приподнятыми краями, неровным, плотным, черным дном, на котором четко определялись поперечные плотноватые неправильно-овальные углубления размером 0,8×0,4 см в виде рельефа звеньев цепочки (рис. 1, на цв.вклейке). Рисунок 1. Полосовидное повреждение на шее трупа (термический ожог) от воздействия постоянного электрического тока. Каких-либо других повреждений, изменений или особенностей, которые могли возникнуть в результате воздействия электрического тока (электрометки), при наружном исследовании трупа не выявлено.

При секционном исследовании трупа обнаружена морфологическая картина быстро наступившей смерти. При исследовании сердца (масса 420 г, размер 15×13×5,5 см) было установлено, что околосердечная сумка цела, не напряжена, содержит следы прозрачной, желтоватой жидкости. Из полостей сердца и крупных кровеносных сосудов выделяется жидкая темно-красная кровь с рыхлыми и тусклыми свертками. Поверхность сердца с умеренно выраженной жировой тканью по ходу сосудов, под его наружной оболочкой определяются единичные, точечные, темно-красные кровоизлияния. Венечные артерии с гладкой, плотноватой стенкой. Внутренняя оболочка сердца гладкая, прозрачная; клапаны и хордальные нити тонкие, слабоэластичные, желтоватые. В сосочковых мышцах задней стенки левого желудочка выявлены темно-красные кровоизлияния, занимающие окружность по основанию створок клапанов сердца: двустворчатого 11 см, трехстворчатого 13 см, аортального 5,5 см, легочного ствола 6,2 см. Полости сердца были расширены за счет переполнения правых отделов жидкой, темно-красной кровью. Толщина мышцы правого желудочка 0,5 см, левого — 1,9 см, межжелудочковой перегородки — 1,2 см.

При судебно-гистологическом исследовании ожогового участка кожи с задней поверхности шеи были установлены характерные микроморфологические признаки электрометки и термического воздействия (очаговая отслойка эпидермиса, сотовидные пустоты в роговом слое эпидермиса, вытягивание клеток и их ядер в базальном и шиповатом слоях с образованием щеткообразных фигур, наложение аморфных частиц черного и бурого цвета на поверхности кожи, метахромазия, базофилия, переориентация коллагеновых волокон дермы, полнокровие сосудов дермы). Здесь же определялись кровоизлияния в мягких тканях шеи без клеточной реакции.

При судебно-гистологическом исследовании сердечной мышцы установлен склероз некоторых интрамуральных артерий миокарда, периваскулярный кардиосклероз, очаговая гипертрофия кардиомиоцитов с их фрагментацией и дистрофическими изменениями, отек и очаговый липоматоз стромы, неравномерное кровенаполнение сосудов миокарда.

При медико-криминалистическом исследовании полосовидного повреждения шеи установлено, что кожный покров вне зоны повреждения (по периферии лоскута) розовато-сероватый, с сохраненной надкожицей, без изменений и посторонних наложений. Повреждение в виде четко ограниченного черного полосовидного участка кожи (длиной 270 мм и шириной 8—10—24 мм) продольно занимает весь участок кожного лоскута. Ближе к левому концу кожного лоскута внешние контуры повреждения менее отчетливые. Возвышающиеся валикообразные и уплотненные верхний и нижний края ожогового участка выражены одинаково хорошо, имеют желтовато-коричневый цвет, с участками отслоения надкожицы неправильной овальной формы размером до 15×8 мм, с сухим темно-красным дном на уровне окружающей кожи. По краям повреждения определяются обрывки смещенного и собранного в складки эпидермиса. Западающее и плотное дно ожоговой поверхности имеет коричневато-черный цвет, с микротрещинами и хорошо выраженным рельефом, состоящим из двух рядов четко ограниченных однотипных неправильно-овальных углублений размером 5×4 мм, располагающихся относительно друг друга в шахматном порядке (рис. 2, на цв. вклейке). Рисунок 2. Отображение звеньев цепочки в области повреждения кожи шеи. Дно указанных углублений со следами выраженного термического воздействия в виде обугливания и почернения с интенсивным налетом черного аморфного мелкодисперсного вещества (копоти). На остальном протяжении полосовидного участка, в том числе по его краям, выявлены слабовыраженные пылевидные отложения копоти в виде серо-черного аморфного мелкодисперсного черного вещества (рис. 3, на цв. вклейке). Рисунок 3. Отложение копоти на дне повреждения кожи шеи. Окружающая ожог кожа на вид не изменена, волосы на ней не опалены. С внутренней стороны участка кожи в проекции полосовидного повреждения выявлены очаговые темно-красные кровоизлияния в подкожную клетчатку.

При исследовании методом эмиссионного спектрального анализа участка кожи с повреждением шеи и контрольного участка кожи в области ожога выявлено наличие серебра и повышенное содержание меди (относительно контрольного участка кожи).

При медико-криминалистическом исследовании цепочки с крестиком, снятой с шеи трупа, установлено, что оба изделия изготовлены из белого блестящего металла, не притягивающегося магнитом. Цепочка образована ленточным плетением звеньев, имеющих одинаковую форму и размер (рис. 4, на цв. вклейке). Рисунок 4. Звенья цепочки, снятой с шеи трупа. Длина ее 64 см (с застегнутым замком, в сложенном пополам состоянии — 32 см). Звенья цепочки сложной конфигурации размером 8×5,5×2,5 мм образованы двойным переплетением кольцевидных элементов. В зоне замка цепочки имеется заводская маркировка с обозначением пробы изделия: 925. На цепочку надет свободно перемещающийся фигурный металлический крестик размером 40×30×4 мм. На застежке крестика также имеются заводские клеймо и маркировка с обозначением пробы изделия: 925. Наличие на цепочке и крестике вышеуказанных заводских маркировок дает основание полагать, что оба изделия изготовлены из серебра пробы 925. Общая масса цепочки с крестиком 34 г.

При осмотре цепочки невооруженным глазом и при микроскопическом исследовании в 135 мм от ее замка по одной из плоских сторон на протяжении 280 мм выявлены слабо различимые нарушения поверхностных слоев звеньев в виде микроскопических неровностей, бугристостей, раковин и каверн со сглаженными краями. Здесь же определяются наложения микрочастиц биологического происхождения, а именно плотно фиксированных обрывков эпидермиса в виде тонких частично обугленных чешуек. Поверхность звеньев цепочки на описываемом участке покрыта тонким налетом плохо снимающегося аморфного мелкодисперсного вещества серо-черного цвета (копоть).

В результате медико-криминалистического исследования сделан вывод о том, что представленное полосовидное повреждение (ожог кожи) шеи является электрометкой. Основным металлом токонесущего проводника, причинившего данное повреждение, являлось серебро. Следовательно, проводником, непосредственно контактировавшим с кожей шеи в момент поражения гр-на А. электрическим током, была серебряная цепочка.

Таким образом, приведенный пример демонстрирует возможность не только наступления смертельного исхода при поражении электрическим током низкого напряжения (12 В), но и экспертные возможности при исследовании подобных случаев.

Источник

Какое влияние оказывает постоянный и переменный ток различной частоты на исход поражения

Московский энергетический институт (ТУ)

Кафедра инженерной экологии и охраны труда

Учебно-методический комплекс

Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.

1. Действие электрического тока на человека

D. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током

Известно также, что опасность поражения растет вместе с ростом тока, проходящего через человека; поэтому следует ожидать, что увеличение частоты ведет к повышению этой опасности. Действительность показывает, что это предположение справедливо лишь в диапазоне частот от 0 до 50 Гц; дальнейшее же повышение частоты, несмотря на рост тока, проходящего через человека, сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450 – 500 кГц, т. е. такие токи не могут поразить человека. Правда, эти токи сохраняют опасность ожогов как при возникновении электрической дуги, так и при прохождении тока непосредственно через человека (см. рис.1.17).

Постоянный ток примерно в 4 – 5 раз безопаснее переменного с частотой 50 Гц. Это вытекает из сопоставления значений пороговых неотпускающих токов (50 – 80 мА для постоянного и 10 – 15 мА для тока с частотой 50 Гц) и предельно выдерживаемых напряжений: человек, удерживая цилиндрические электроды в руках, в состоянии выдержать (по болевым ощущениям) приложенное к нему напряжение не более 21 – 22 В при 50 Гц и не более 100 – 105 В постоянного тока.

Постоянный ток по сравнению с переменным током того же значения, проходя через тело человека, вызывает более слабые сокращения мышц и менее неприятные ощущения. Обычно это ощущение нагрева кожи при малых токах или внутреннего нагрева при больших токах. Лишь в момент замыкания и размыкания цепи тока человек испытывает кратковременное болезненное ощущение вследствие внезапного судорожного сокращения мышц, подобное тому, которое возникает при переменном токе.

Сказанное о сравнительной опасности постоянного и переменного токов справедливо лишь для напряжений до 500 В. При более высоких напряжениях постоянный ток становится опаснее переменного 50 Гц.

Причины различной степени опасности токов с различными частотами кроются в характере раздражающего действия этих токов на клетки живой ткани.

Источник

Какое влияние оказывает постоянный и переменный ток различной частоты на исход поражения

Московский энергетический институт (ТУ)

Кафедра инженерной экологии и охраны труда

Учебно-методический комплекс

Справки по телефону: 362-71-32; e-mail: NovikovSG@mpei.ru доцент Новиков С.Г.

1. Действие электрического тока на человека

D. Факторы, влияющие на исход поражения человека электрическим током

Известно также, что опасность поражения растет вместе с ростом тока, проходящего через человека; поэтому следует ожидать, что увеличение частоты ведет к повышению этой опасности. Действительность показывает, что это предположение справедливо лишь в диапазоне частот от 0 до 50 Гц; дальнейшее же повышение частоты, несмотря на рост тока, проходящего через человека, сопровождается снижением опасности поражения, которая полностью исчезает при частоте 450 – 500 кГц, т. е. такие токи не могут поразить человека. Правда, эти токи сохраняют опасность ожогов как при возникновении электрической дуги, так и при прохождении тока непосредственно через человека (см. рис.1.17).

Постоянный ток примерно в 4 – 5 раз безопаснее переменного с частотой 50 Гц. Это вытекает из сопоставления значений пороговых неотпускающих токов (50 – 80 мА для постоянного и 10 – 15 мА для тока с частотой 50 Гц) и предельно выдерживаемых напряжений: человек, удерживая цилиндрические электроды в руках, в состоянии выдержать (по болевым ощущениям) приложенное к нему напряжение не более 21 – 22 В при 50 Гц и не более 100 – 105 В постоянного тока.

Постоянный ток по сравнению с переменным током того же значения, проходя через тело человека, вызывает более слабые сокращения мышц и менее неприятные ощущения. Обычно это ощущение нагрева кожи при малых токах или внутреннего нагрева при больших токах. Лишь в момент замыкания и размыкания цепи тока человек испытывает кратковременное болезненное ощущение вследствие внезапного судорожного сокращения мышц, подобное тому, которое возникает при переменном токе.

Сказанное о сравнительной опасности постоянного и переменного токов справедливо лишь для напряжений до 500 В. При более высоких напряжениях постоянный ток становится опаснее переменного 50 Гц.

Причины различной степени опасности токов с различными частотами кроются в характере раздражающего действия этих токов на клетки живой ткани.

Источник