Der Einfluss des Stroms auf eine Person. Die Wirkung von elektrischem Strom auf den Menschen. Elektrische Verletzungen: Verbrennungen, Hautmetallisierung, mechanische Beschädigung

Elektrischer Strom- gerichtete (geordnete) Bewegung geladener Teilchen. Akzeptabel Zu berücksichtigen ist die Stromstärke, bei der sich eine Person selbstständig aus dem Stromkreis befreien kann. Sein Wert hängt von der Geschwindigkeit des Stromdurchgangs durch den menschlichen Körper ab: bei einer Wirkungsdauer von mehr als 10 s - 2 mA und bei 120 s oder weniger - 6 mA.

Sichere Spannung halten

36 V (für lokale stationäre Beleuchtungslampen, tragbare Lampen usw.) und 12 V (für tragbare Lampen bei Arbeiten in Metalltanks, Kesseln). Doch in bestimmten Situationen können solche Spannungen eine Gefahr darstellen.

Sichere Spannungswerteüber Abwärtstransformatoren aus dem Beleuchtungsnetz gewonnen. Es ist nicht möglich, die Verwendung sicherer Spannung auf alle elektrischen Geräte auszudehnen.

In Produktionsprozessen werden zwei Arten von Strom verwendet: konstant und variabel. Sie wirken bei Spannungen bis 500 V unterschiedlich auf den Körper. Die Verletzungsgefahr ist bei Gleichstrom geringer als bei Wechselstrom. Die größte Gefahr stellt Strom mit einer Frequenz von 50 Hz dar, die in häuslichen Stromnetzen üblich ist.

Bei der Bedienung und Reparatur elektrischer Geräte und Netze kann eine Person einem elektrischen Feld ausgesetzt sein oder in direkten Kontakt mit stromführenden elektrischen Leitern kommen. Durch den Stromfluss durch einen Menschen kann es zu einer Störung seiner lebenswichtigen Funktionen kommen. Die Gefahr eines Stromschlags für Personen am Arbeitsplatz entsteht bei Nichtbeachtung von Sicherheitsvorkehrungen sowie bei Ausfällen oder Fehlfunktionen elektrischer Geräte. Im Vergleich zu anderen Arten von Arbeitsunfällen machen elektrische Verletzungen einen geringen Prozentsatz aus, liegen aber hinsichtlich der Anzahl der Verletzungen mit schwerem und insbesondere tödlichem Ausgang an der Spitze. In der Produktion ereignen sich 75 % der Elektrounfälle aufgrund der Nichteinhaltung elektrischer Sicherheitsvorschriften.

Ein elektrischer Schlag entsteht, wenn der menschliche Körper mit einer Spannungsquelle in Kontakt kommt. Durch Berühren eines stromführenden Leiters wird eine Person Teil des Stromnetzes, durch das elektrischer Strom zu fließen beginnt. Wie Sie wissen, besteht der menschliche Körper aus einer großen Menge Salzen und Flüssigkeiten, die ein guter Stromleiter sind, sodass die Wirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper tödlich sein kann.

Gemäß GOST R 12.1.019-2009 „System der Arbeitssicherheitsstandards. Elektrische Sicherheit. Allgemeine Anforderungen und Nomenklatur der Zündschutzarten“ Das Ausmaß der gefährlichen und schädlichen Wirkung von elektrischem Strom auf den Menschen hängt von vielen Faktoren ab:

• von der Stärke und Art des fließenden Stroms (Wechselstrom ist gefährlicher als Gleichstrom);
• die Dauer seiner Wirkung (je länger die Dauer des Stroms auf eine Person, desto schwerwiegender sind die Folgen);
• Strömungswege (die größte Gefahr stellt der Strom dar, der durch Gehirn und Rückenmark, den Bereich des Herzens und der Atmungsorgane (Lunge) fließt);
• vom physischen und psychischen Zustand eines Menschen (der menschliche Körper verfügt über einen gewissen Widerstand, dieser Widerstand variiert je nach Zustand des Menschen).

Der minimale Strom, den der menschliche Körper spüren kann, beträgt 1 mA. Wenn der Strom auf mehr als 1 mA ansteigt, beginnt sich eine Person unwohl zu fühlen, es treten schmerzhafte Muskelkontraktionen auf, und wenn der Strom auf 12-15 mA ansteigt, treten krampfartige Muskelkontraktionen auf. Der Mensch ist nicht mehr in der Lage, seine Muskulatur zu kontrollieren und kann den Kontakt zur Stromquelle nicht selbstständig abbrechen. Dieser Strom wird als unveröffentlicht bezeichnet. Die Einwirkung eines elektrischen Stroms von mehr als 25 mA führt zu einer Lähmung der Atemmuskulatur, wodurch eine Person einfach ersticken kann. Bei weiterem Stromanstieg kommt es zu Herzflimmern.

Aktuelle Stärke- der Hauptfaktor, von dem der Ausgang der Verletzung abhängt: Je größer die Strömung, desto gefährlicher die Folgen. Die Stärke des Stroms (in Ampere) hängt von der angelegten Spannung (in Volt) und dem elektrischen Widerstand des Körpers (in Ohm) ab.

Je nach Belastungsgrad einer Person werden drei Schwellenstromwerte unterschieden:

• greifbar- elektrischer Strom, der beim Durchgang durch den Körper spürbare Reizungen verursacht (der Mindestwert, den eine Person bei Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz zu spüren beginnt, beträgt 0,6–1,5 mA);
• niemals gehen lassen- Strom, bei dem unwiderstehliche krampfhafte Kontraktionen der Arm-, Bein- oder anderen Körperteile es dem Opfer nicht ermöglichen, sich selbstständig von spannungsführenden Teilen zu lösen (10,0–15,0 mA);
• Flimmern- ein Strom, der beim Durchgang durch den Körper Herzflimmern verursacht - schnelle chaotische und mehrzeitige Kontraktionen der Fasern des Herzmuskels, die zu dessen Stillstand führen (90,0–100,0 mA). Nach einigen Sekunden stoppt die Atmung. Am häufigsten treten Todesfälle bei Spannungen von 220 V und darunter auf. Es handelt sich um eine niedrige Spannung, die dazu führt, dass sich die Herzfasern zufällig zusammenziehen, was zu einer sofortigen Fehlfunktion der Herzkammern führt.

Der Weg, auf dem der elektrische Strom durch den menschlichen Körper fließt, bestimmt maßgeblich den Grad der Schädigung des Körpers. Folgendes ist möglich Optionen für Richtungen der aktuellen Bewegung durch den menschlichen Körper:

• eine Person berührt stromführende Leitungen (Geräteteile) mit beiden Händen, in diesem Fall erscheint die Richtung der Strombewegung von einer Hand zur anderen, d.h. „Hand-Hand“, diese Schleife ist die häufigste;
• Wenn eine Hand die Quelle berührt, wird der Strompfad durch beide Beine zum Boden geschlossen „Arme und Beine“;
• Wenn die Isolierung stromführender Teile des Geräts am Körper zusammenbricht, werden gleichzeitig die Hände des Arbeiters unter Strom gesetzt, der Stromfluss vom Gerätekörper zur Erde führt dazu, dass auch die Beine unter Strom stehen energetisiert, aber mit einem anderen Potenzial, und so entsteht ein aktueller Weg „Hände-Beine“;
• Wenn von defekten Geräten Strom zum Boden fließt, erhält der Boden in der Nähe ein sich änderndes Spannungspotential, und eine Person, die mit beiden Füßen auf einen solchen Boden tritt, befindet sich unter einer Potentialdifferenz, d. h. jedes dieser Beine erhält ein anderes Spannungspotential, wie z ein Ergebnis, Schrittspannung und elektrische Kette „Bein-Bein“, was am seltensten vorkommt und als am wenigsten gefährlich gilt;
• Das Berühren spannungsführender Teile mit dem Kopf kann, abhängig von der Art der ausgeführten Arbeit, zu einem Strompfad zu Ihren Händen oder Füßen führen – „Kopf-Hände“, „Kopf und Füße“.

Alle Optionen unterscheiden sich im Grad der Gefahr. Die gefährlichsten Optionen sind „Kopf-Hände“, „Kopf und Füße“, „Hände-Beine“ (Die Schleife ist abgeschlossen). Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass lebenswichtige Systeme des Körpers – das Gehirn, das Herz – in den betroffenen Bereich fallen.

Die Dauer der aktuellen Exposition beeinflusst das Endergebnis der Läsion. Je länger der elektrische Strom auf den Körper einwirkt, desto schwerwiegender sind die Folgen. Die Umgebungsbedingungen, die eine Person während der Arbeitstätigkeit umgibt, können das Risiko eines Stromschlags erhöhen. Hohe Temperaturen und Luftfeuchtigkeit sowie Metall- oder andere leitfähige Böden erhöhen das Risiko eines Stromschlags.

Die Wirkung von elektrischem Strom auf lebendes Gewebe ist vielfältig und einzigartig. Wenn elektrischer Strom durch den menschlichen Körper fließt, erzeugt er:

• thermischer Effekt, gekennzeichnet durch eine Erhitzung der Haut und des Gewebes auf hohe Temperaturen, was zu Verbrennungen führt;
• elektrolytischer Effekt, die in der Zersetzung organischer Flüssigkeiten, einschließlich Blut, und der Störung ihrer physikalisch-chemischen Zusammensetzung besteht;
• mechanische Einwirkung, was zur Schichtung, zum Bruch des Körpergewebes infolge des elektrodynamischen Effekts sowie zur sofortigen explosionsartigen Bildung von Dampf aus Gewebeflüssigkeit und Blut führt (die mechanische Wirkung ist mit einer starken Kontraktion der Muskeln bis zum Bruch verbunden);
• biologische Wirkung, manifestiert sich in Reizung und Erregung lebenden Gewebes und begleitet von krampfhaften Muskelkontraktionen)
• Lichteinwirkung, ausgedrückt in einer Schädigung der Schleimhäute der Augen.

Es gibt mehrere Hauptarten von Schäden, die durch die Einwirkung von elektrischem Strom auf eine Person entstehen. Elektrische Verletzungen- lokale Schädigung des Körpergewebes durch Einwirkung von elektrischem Strom oder Lichtbogen, die herkömmlicherweise in allgemeine (elektrischer Schlag), lokale und gemischte Schäden unterteilt werden.

Die häufigsten elektrischen Verletzungen sind elektrische Verbrennungen, etwa 60 % aller Fälle von Stromschlägen. Elektrische Verbrennungen- Die häufigste elektrische Verletzung entsteht durch die lokale Einwirkung von Strom auf das Gewebe. Es gibt zwei Arten von Verbrennungen: Kontakt- und Lichtbogenverbrennungen. Kontaktverbrennung ist eine Folge der Umwandlung elektrischer Energie in thermische Energie und tritt hauptsächlich in Elektroinstallationen mit Spannungen bis 1.000 V auf. Elektrischer Brand- Dies ist wie ein Notfallsystem, eine Abwehr des Körpers, da verkohltes Gewebe aufgrund seines größeren Widerstands als normale Haut kein tieferes Eindringen von Elektrizität in lebenswichtige Systeme und Organe ermöglicht. Mit anderen Worten: Durch die Verbrennung gerät der Strom in eine Sackgasse.

Wenn der Körper und die Spannungsquelle nicht in engem Kontakt stehen, entstehen Verbrennungen an den Stellen, an denen der Strom ein- und austritt. Wenn der Strom mehrmals auf unterschiedliche Weise durch den Körper fließt, kommt es zu Mehrfachverbrennungen. Mehrfachverbrennungen treten am häufigsten bei Spannungen bis zu 380 V auf, da diese Spannung eine Person „magnetisiert“ und das Abschalten lange dauert. Hochspannungsstrom hat keine solche „Klebrigkeit“. Im Gegenteil, es wirft einen Menschen weg, aber selbst ein so kurzer Kontakt reicht aus, um schwere tiefe Verbrennungen zu verursachen. Bei Spannungen über 1.000 V kommt es zu elektrischen Verletzungen mit ausgedehnten tiefen Verbrennungen, da in diesem Fall die Temperatur entlang des gesamten Strompfades ansteigt.

Bei Spannungen über 1.000 V können unbeabsichtigte Kurzschlüsse auch zu Lichtbogenverbrennungen führen. Lichtbogenbrand verursacht durch die Einwirkung eines Lichtbogens, der eine hohe Temperatur erzeugt. Lichtbogenverbrennungen treten bei Arbeiten in Elektroinstallationen mit unterschiedlichen Spannungen auf und sind oft die Folge unbeabsichtigter Kurzschlüsse in Installationen über 1000 V und bis zu 10 kV oder fehlerhafter Personalbedienung. Schäden entstehen durch eine Veränderung des Lichtbogens oder der Kleidung, die dadurch Feuer fängt.

Elektrische Schilder und Tags- erscheinen auf der Haut einer Person, die Strom ausgesetzt war, in Form von grauen oder blassgelben Flecken. Typischerweise haben elektrische Schilder eine runde oder ovale Form mit einer Vertiefung in der Mitte von 1 bis 5 mm. Sie sind in der Regel schmerzlos, verhärten sich wie eine Hornhaut und mit der Zeit löst sich die abgestorbene Hautschicht von selbst.

Metallisierung von Leder- entsteht durch das Eindringen kleiner Metallpartikel in die obere Hautschicht, die unter Einwirkung eines Lichtbogens geschmolzen sind. Die Haut an der Läsionsstelle schmerzt, wird hart und nimmt einen dunklen, metallischen Farbton an.

Elektroophthalmie– entsteht als Folge einer Entzündung der äußeren Augenmembran unter dem Einfluss der ultravioletten Strahlen eines Lichtbogens. Zum Schutz vor Lichteinwirkung durch elektrischen Strom ist die Verwendung von Schutzbrillen und Masken mit farbigen Gläsern erforderlich.

Mechanischer Schadenäußern sich unter Stromeinfluss durch unwillkürliche krampfhafte Muskelkontraktionen. Dies kann zum Bruch von Haut, Blutgefäßen und Nervengewebe führen. Solche Verletzungen treten bei Kontakt mit Spannungen unter 380 V auf, wenn eine Person nicht das Bewusstsein verliert und versucht, sich selbstständig von der Stromquelle zu befreien.

Von den oben aufgeführten Schäden, die durch die Einwirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper entstehen, sind Stromschläge die gefährlichsten. Elektrischer Schock geht mit der Stimulation des lebenden Gewebes des Körpers durch den durchfließenden Strom einher. In diesem Moment kommt es zu unwillkürlichen krampfartigen Muskelkontraktionen.

Je nachdem, welche Folgen nach einem Stromschlag auftreten, werden sie unterteilt vier Grad des Aufpralls:

Wirkungen von elektrischem Strom

Es gibt sechs Wirkungen von elektrischem Strom:

1. Thermische Wirkung von Strom (Erwärmung von Heizgeräten);
2. Chemische Wirkung von Strom (elektrischer Strom in Elektrolytlösungen);
3. Magnetische Wirkung von Strom.
4. Lichteffekt von Strom.
5. Physiologische Wirkung von Strom.
6. Mechanische Wirkung von Strom.

Thermische Wirkung von Strom

Chemische Wirkung von Strom

Magnetische Wirkung von Strom

Elektrischer Strom erzeugt ein Magnetfeld, das durch seine Wirkung auf einen Permanentmagneten erkannt werden kann. Wenn Sie beispielsweise einen Kompass an einen Leiter halten, durch den elektrischer Strom fließt, beginnt sich die Kompassnadel, die ein Permanentmagnet ist, zu bewegen. Wenn sich die Kompassnadel zunächst entlang der Kraftlinien des Erdmagnetfelds befand, richtet sich die Nadel nach Annäherung an einen Leiter mit elektrischem Strom entlang der Kraftlinien des Magnetfelds des Leiters aus.

Eine Spule bestehend aus einem gewickelten Draht und einem Kern zieht Metallpartikel an. Da sowohl die Spule als auch der Kern aus unterschiedlichen Leitern bestehen, werden Elektronen auf unterschiedliche Leiter übertragen.

Wikimedia-Stiftung. 2010.

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Die schädliche Wirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper wird allgemein als elektrisches Trauma bezeichnet. Es ist zu berücksichtigen, dass diese Art von Arbeitsunfall durch eine Vielzahl von Folgen mit schwerwiegenden und sogar tödlichen Folgen gekennzeichnet ist. Unten sehen Sie eine Grafik, die die Prozentsätze zwischen ihnen zeigt.

Statistiken zeigen, dass der größte Prozentsatz elektrischer Verletzungen (von 60 bis 70 %) beim Betrieb elektrischer Geräte mit einer Spannung von bis zu 1000 Volt auftritt. Dieser Indikator erklärt sich sowohl aus der Verbreitung von Anlagen dieser Klasse als auch aus der mangelhaften Ausbildung des Bedienpersonals.

In den meisten Fällen sind elektrische Verletzungen mit Verstößen gegen Sicherheitsstandards und Unkenntnis der Grundgesetze der Elektrotechnik verbunden. Aus Gründen der elektrischen Sicherheit ist beispielsweise die Verwendung von Schaumfeuerlöschern als primäres Löschmittel für elektrische Geräte nicht zulässig.

Der Arbeitsschutz verlangt, dass jeder, der mit elektrischen Anlagen arbeitet, eine Elektrosicherheitsschulung absolvieren muss. Dort wird über die Gefahren des elektrischen Stroms informiert, welche Maßnahmen bei elektrischen Verletzungen zu ergreifen sind und wie in diesen Fällen die notwendige Hilfe geleistet werden kann.

Beachten Sie, dass die Zahl der Elektrounfälle bei Personen, die elektrische Geräte mit Spannungen über 1000 V warten, deutlich geringer ist, was darauf hindeutet, dass diese Fachkräfte gut ausgebildet sind.

Faktoren, die das Ergebnis eines Stromschlags beeinflussen

Es gibt mehrere Hauptgründe, von denen die Art des Schadens bei einem Stromunfall abhängt:

Arten von Auswirkungen

Ein elektrischer Strom von 0,5 bis 1,5 mA gilt als minimal für die menschliche Wahrnehmung; bei Überschreitung dieses Schwellenwerts beginnt ein Unbehagen, das sich in einer unwillkürlichen Kontraktion des Muskelgewebes äußert.

Bei 15 mA oder mehr geht die Kontrolle über die Muskulatur vollständig verloren. In diesem Zustand ist es nicht möglich, sich ohne fremde Hilfe von der Stromquelle zu lösen, daher wird dieser Schwellenwert des elektrischen Stroms als nicht freigegeben bezeichnet.

Wenn der elektrische Strom 25 mA überschreitet, kommt es zu einer Lähmung der Muskeln, die für die Funktion des Atmungssystems verantwortlich sind, was zu Erstickungsgefahr führt. Wird dieser Schwellenwert deutlich überschritten, kommt es zum Flimmern (Herzrhythmusstörung).

Video: Die Wirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper

Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit der zulässigen Spannung, dem zulässigen Strom und der Zeit ihrer Exposition.

Elektrische Verletzungen können durch folgende Arten von Stößen verursacht werden:

• thermisch treten Verbrennungen unterschiedlichen Ausmaßes auf, die die Funktion sowohl der Blutgefäße als auch der inneren Organe beeinträchtigen können. Bitte beachten Sie, dass bei den meisten elektrischen Verletzungen eine thermische Manifestation der Wirkung von elektrischem Strom beobachtet wird;
• elektrolytische Effekte verursachen Veränderungen in der physikalischen und chemischen Zusammensetzung von Geweben aufgrund der Zersetzung von Blut und anderen Körperflüssigkeiten;
• physiologisch, führt zu krampfartigen Kontraktionen des Muskelgewebes. Beachten Sie, dass die biologische Wirkung von elektrischem Strom auch die Funktion anderer wichtiger Organe wie Herz und Lunge beeinträchtigt.

Arten von elektrischen Verletzungen

Die Einwirkung von elektrischem Strom verursacht die folgenden charakteristischen Schäden:

• Elektrische Verbrennungen können durch den Durchgang von elektrischem Strom oder durch einen Lichtbogen verursacht werden. Beachten Sie, dass solche elektrischen Verletzungen am häufigsten auftreten (ca. 60 %);
• das Auftreten von ovalen grauen oder gelben Flecken auf der Haut, wo der elektrische Strom fließt. Die abgestorbene Hautschicht wird rau, und nach einiger Zeit verschwindet eine solche Bildung, elektrisches Zeichen genannt, von selbst;
• Eindringen kleiner Metallpartikel (geschmolzen durch einen Kurzschluss oder Lichtbogen) in die Haut. Diese Art von Verletzung wird als Hautmetallisierung bezeichnet. Die betroffenen Bereiche zeichnen sich durch eine dunkle metallische Tönung aus, deren Berührung Schmerzen verursacht;
• Lichteinwirkung verursacht Elektroophthalmie (Entzündungsprozess der Augenmuschel) aufgrund der für den Lichtbogen charakteristischen ultravioletten Strahlung. Zum Schutz genügt die Verwendung einer Spezialbrille oder einer Maske;
• Durch eine unwillkürliche Kontraktion des Muskelgewebes kommt es zu einer mechanischen Einwirkung (elektrischer Schlag), die zum Bruch der Haut oder anderer Organe führen kann.

Beachten Sie, dass von allen oben beschriebenen elektrischen Verletzungen die Folgen eines Stromschlags die größte Gefahr darstellen. Sie werden nach dem Grad der Einwirkung unterteilt:

1. Kontraktionen des Muskelgewebes verursachen, während das Opfer nicht das Bewusstsein verliert;
2. krampfhafte Kontraktionen des Muskelgewebes, begleitet von Bewusstlosigkeit, das Kreislauf- und Atmungssystem funktioniert weiterhin;
3. Es kommt zu Atemwegslähmungen und Herzrhythmusstörungen;
4. der Beginn des klinischen Todes (keine Atmung, Herzstillstand).

Stufenspannung

Angesichts der häufigen Verletzungsfälle durch Schrittspannung ist es sinnvoll, näher auf den Wirkungsmechanismus einzugehen. Ein Bruch der Stromleitung oder eine Verletzung der Integrität der Isolierung in einem Erdkabel führt zur Bildung einer gefährlichen Zone um den Leiter, in der sich der Strom „ausbreitet“.

Wenn Sie diesen Bereich betreten, können Sie einer Schrittspannung ausgesetzt sein, deren Größe von der Potentialdifferenz zwischen den Stellen abhängt, an denen die Person den Boden berührt. Die Abbildung zeigt deutlich, wie dies geschieht.

Die Abbildung zeigt:

• 1 – elektrische Verkabelung;
• 2 – Stelle, wo der gebrochene Draht hingefallen ist;
• 3 – eine Person, die im Bereich der Ausbreitung von elektrischem Strom gefangen ist;
• U 1 und U 2 sind die Potentiale an den Punkten, an denen die Beine den Boden berühren.

Die Stufenspannung (V w) wird durch den folgenden Ausdruck bestimmt: U 1 -U 2 (V).

Wie aus der Formel hervorgeht, ist die Potentialdifferenz umso größer und V w umso höher, je größer der Abstand zwischen den Füßen ist. Das heißt, wenn Sie in einen Bereich gelangen, in dem sich der elektrische Strom „ausbreitet“, können Sie keine großen Schritte unternehmen, um aus diesem Bereich herauszukommen.

So verhalten Sie sich bei der Hilfeleistung bei Stromunfällen

Erste Hilfe bei Stromschlägen besteht aus einer bestimmten Abfolge von Maßnahmen:

Unter elektrischer Spannung verhält sich der menschliche Körper genau wie ein elektrischer Leiter, da er ein großes Flüssigkeitsvolumen (ca. 80 % des gesamten Körpergewichts) enthält. Jede Flüssigkeit (intrazellulär, im Blut, in den Muskeln, in der Haut) ist ein Elektrolyt, der elektrischen Strom gut leitet.

Auf dieser Grundlage leitet der Körper unter dem Einfluss eines angelegten Potenzials einen Strom, der auf einen lebenden Organismus einwirkt und in diesem irreversible Veränderungen hervorrufen kann, die zu Verletzungen oder zum Tod führen können.

Wirkung von Strom

Ladungsträger, die sich durch den menschlichen Körper bewegen, verursachen je nach Zeit, Bedingungen und Ausmaß verschiedene Arten von Effekten:

• Physiologische (biologische) Wirkungen von Strom. Die empfindlichste Wirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper wird fast immer beobachtet. Es äußert sich in spontanen Muskelfaserkrämpfen, die direkt auf die Muskeln einwirken oder deren Reaktion über das Nervensystem hervorrufen;
• Thermische Wirkung von Strom. Sie äußert sich in einer Verbrennungsschädigung der Haut und des tieferen Gewebes, da sie das gleiche Prinzip wie Heizleiter hat;
• Elektrolytische Wirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper. Es gehört zu den gefährlichsten. Flüssige Medien sind Elektrolyte. Dazu gehört Blutplasma, die Flüssigkeit im Inneren der Zellen. Unter dem Einfluss von Strom unterliegen Flüssigkeiten einer Elektrolyse, die zu irreversiblen Veränderungen führt.

Bei jeder Art der Einwirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper kommt es zu elektrischen Verletzungen unterschiedlicher Herkunft und Schwere der Folgen:

• Verbrennungen stellen den häufigsten Anteil elektrischer Verletzungen dar, die durch die Einwirkung von elektrischem Strom auf den Körper entstehen. Je nach Schadensgrad werden oberflächliche und innere Verbrennungen unterschieden. Aufgrund ihres Vorkommens gibt es Kontakt-, die durch direkten Aufprall entstehen, Lichtbogen-, aufgrund einer nahegelegenen Entladung, und gemischte. Der thermische Effekt ist bei hohen Stromstärken (über 1 A) besonders ausgeprägt. Bei diesem Wert ist ein Mensch nur mit einer sehr kurzen Pulsdauer überlebensfähig;

• Elektrische Schilder. Wenn der Stromschlag konzentriert war, können graue oder blassgelbe Flecken auf der Hautoberfläche beobachtet werden;

• Metallisierung von Leder. Durch das Versprühen von Metallpartikeln aus stromführenden Teilen werden diese Partikel in die Haut eingebettet. Die äußere Hautoberfläche nimmt an diesen Stellen eine metallische Färbung an und ist sehr schmerzhaft;

• Mechanische Verletzungen. Sie sind die Folge schwerer Muskelkrämpfe und infolgedessen werden Muskelgewebe und Sehnen gerissen;
• Elektroophthalmie. Dabei handelt es sich um eine Schädigung der Augenschleimhaut durch die Einwirkung der ultravioletten Komponente des Spektrums einer elektrischen Lichtbogenentladung. Dabei handelt es sich eigentlich nicht um eine elektrische Verletzung, sondern geht oft mit elektrischen Entladungen aufgrund eines Kurzschlusses einher.

Gefährliche Werte

Elektrische Ströme unterschiedlicher Stärke haben unterschiedliche Auswirkungen auf den Körper. Nach durchschnittlichen Daten beginnt eine Person die Wirkung der Spannung zu spüren, beginnend bei einem kleinen Wert, etwa 0,6–1,0 mA bei Wechselstrom und 5–7 mA bei Gleichstrom. Ab einem Wert von 10 mA beginnen starke und unwiderstehliche Muskelkrämpfe (nicht lösender Strom). Ein Anstieg auf 50 mA führt zu einer Lähmung des Atmungssystems. Bei einem Strom von 100 mA beginnt Herzflimmern.

Die Gefahr durch die Einwirkung von elektrischem Strom auf den menschlichen Körper hängt nicht nur von seinen Parametern, sondern auch von der Zeit ab. Der Körper der meisten Menschen kann kurzzeitigen Stromimpulsen standhalten, die weit über den oben genannten Werten liegen.

Warum wird bei der Bestimmung des Gefährdungsgrades der Stromwert berücksichtigt und nicht der Spannungswert? Dies geschieht aufgrund des bekannten Ohmschen Gesetzes. Der menschliche Körper verfügt über keinen genau definierten Widerstand. Sein Wert hängt von einer Kombination vieler Faktoren ab. Daher können in verschiedenen Situationen gefährliche Stromwerte bei unterschiedlichen Werten der angelegten Spannung auftreten.

Untersuchungen haben ergeben, dass eine Spannung von weniger als 42 V Wechselstrom in den allermeisten Fällen selbst unter den schlechtesten Bedingungen keinen gefährlichen Stromfluss verursachen kann. Aus diesem Grund wurde dieser Wert gewählt, wenn Arbeiten unter gefährlichen Bedingungen ausgeführt werden, bei denen die Möglichkeit besteht, unter Spannung zu stehen.

Gleichzeitig gibt es viele Stromquellen, die über eine große elektromotorische Kraft verfügen, aber keinen tödlichen Strom erzeugen können. Fernsehtechnikern und Autobesitzern ist das bekannt.

Die Spannung an der Anode der Bildröhre oder den Elektroden der Zündkerze beträgt mehrere zehntausend Volt. Beim Berühren dieser Elemente kommt es zu einem empfindlichen und schmerzhaften Stromschlag, der selten zu nachteiligen Folgen führt. Grundsätzlich ist das Berühren von Hochspannungs-, aber Schwachstrom-Spannungsquellen nur für Menschen mit einem schwachen Herzen gefährlich, da es zu kurzfristigen, aber starken Krämpfen des Herzmuskels kommt.

Ist Wechsel- oder Gleichstrom gefährlicher und warum?

Es scheint egal zu sein, ob die Spannung konstant oder wechselnd ist. Studien haben jedoch ein Muster ergeben, dass bei einer Frequenz von 10-500 Hz die Gefahr bei gleichen Werten viel höher ist als bei konstanter Spannung. Dies wird nicht nur durch den direkten Stromfluss durch den Körper verursacht, sondern auch durch seine direkte Auswirkung auf die Funktion der Herzmuskulatur. Wechselstrom verursacht ihre unkontrollierten Kontraktionen. Infolgedessen kommt es zu Flimmern (chaotische Kontraktionen) und Herzstillstand. Wechselstrom hat um ein Vielfaches niedrigere Schwellenwerte als Gleichstrom, was durch experimentelle Daten zuverlässig bestätigt wird.

Wichtig! Bei einem hohen Wert ist es sehr wahrscheinlich, dass eine konstante Spannung einen elektrolytischen Effekt des Stroms verursacht.

Eine weitere Erhöhung der Frequenz stellt eine ebenso große Gefahr dar wie bei Gleichstrom, ab 1000 Hz und mehr nimmt die Gefahr jedoch ab. Hier kommt der Skin-Effekt zum Tragen, der sich darin ausdrückt, dass der Hochfrequenzstrom näher an die Außenfläche des Leiters, in diesem Fall den menschlichen Körper, verdrängt wird. Mit zunehmender Frequenz nimmt also die Wahrscheinlichkeit ab, dass Strom durch kritische Richtungen im Körper fließt. Lediglich die thermische Wirkung auf die Haut nimmt zu. Große Wechsel- und Gleichspannungen können auch ohne direkten Kontakt elektromagnetische Wirkungen hervorrufen. Dies äußert sich in einem schlechten Gesundheitszustand, Kopfschmerzen und Fehlfunktionen von Herzschrittmachern.

Faktoren, die die Gefahr erhöhen

Die gefährliche Wirkung von elektrischem Strom auf den Menschen wird maßgeblich davon bestimmt, auf welche Organe er auf seinem Weg trifft. Die empfindlichsten Organe sind Herz, Gehirn und Lunge. Strom fließt durch das Gehirn, wenn der Kopf einer Person unter Spannung steht oder einen geerdeten Bereich berührt, und in jedem anderen Organ des Körpers entsteht ein Stromschlag.

Der häufigste Kontakt mit potenziell gefährlichen Komponenten erfolgt mit den Händen. In der kürzesten Richtung des aktuellen Bewegungspfades durch den Körper ist es Arm – Arm oder Arm – Bein.

Weniger gefährlich ist der Fall, wenn die Entladung in der Richtung von Bein zu Bein verläuft. Dies geschieht, wenn Sie sich in der Stufenspannungszone befinden. Aber hier besteht noch eine weitere Gefahr. Wenn sich die Beinmuskeln verkrampfen oder Angst haben, kann eine Person stürzen, und dann verläuft der Strömungsweg in eine gefährliche Richtung.

Menschlicher Zustand

Der Zustand des menschlichen Körpers ist wichtig für die Bestimmung der gefährlichen Stromstärke. Auf diesem Prinzip basiert die Funktionsweise eines Polygraphen (Lügendetektors), der unter anderem den Feuchtigkeitsgehalt der Haut misst. Ein Anstieg der Luftfeuchtigkeit tritt bei Angstzuständen, Stress, Krankheit, Alkohol- oder Drogenvergiftung auf. Verschiedene Hautbereiche weisen eine unterschiedliche Empfindlichkeit auf. Beispielsweise weisen die Fingerkuppen deutlich höhere elektrische Widerstandswerte auf als die Haut am Handrücken.

In den oben genannten Situationen ist der Widerstand der Haut um ein Vielfaches höher als im Normalzustand, sodass die gefährlichen Werte stark reduziert werden und der Einfluss des elektrischen Stroms stärker ausgeprägt ist. Es wurde festgestellt, dass der weibliche Körper eine um ein Vielfaches niedrigere zulässige Stromschwelle aufweist als der männliche Körper. Aber gleichzeitig hat jeder Mensch seine eigenen Besonderheiten hinsichtlich des Schwellenwerts.

Die Auswirkungen von elektrischem Strom auf eine Person sind selbst bei gleichen Werten geringer, wenn die Person bewusst auf einen unerwarteten Stromschlag vorbereitet ist. Dieses Merkmal ist typisch für Personen, die beruflich mit der Wartung elektrischer Anlagen beschäftigt sind.

Die Wirkung der Schrittspannung ist gefährlich, da die Gefahr von außen nicht sichtbar ist, da diese Spannung durch die Potenzialausbreitung entlang des Bodens infolge eines Bruchs einer Hochspannungsleitung oder eines Durchbruchs der Isolierung entsteht eines unterirdischen Hochspannungskabels.

Die Erdschicht hat einen höheren Widerstand als der stromführende Leiter, daher entsteht in einiger Entfernung von der Stelle, an der der Draht einer Hochspannungsleitung fällt oder die Isolierung eines Erdkabels durchbricht, eine Potentialdifferenz, die gefährlich ist Werte. Der Abstand auf der Erdoberfläche, bei dem sich eine Potentialdifferenz ausbildet, wird durch die Schrittlänge einer Person charakterisiert, da der Weg der Strombewegung in kürzester Richtung von einem Bein zum anderen verläuft. Je größer die Schrittgröße, desto höher ist die Differenz der gebildeten Potentiale und dementsprechend der Wert des fließenden Stroms. Daraus können wir schließen, dass es zum sicheren Verlassen der Spannungszone nicht nötig ist, sich zu beeilen und lange Schritte zu unternehmen. Im Gegenteil, der Schritt sollte so kurz wie möglich sein. Sie sollten auch nicht rennen, da ein Sturz die Anspannung erhöht.

Ist statische Elektrizität gefährlich?

Jeder, der synthetische Kleidung trägt, kennt statische Spannungen. Durch die gegenseitige Reibung von Kleidung aus verschiedenen Materialien, insbesondere Wolle und Synthetik, entsteht eine statische Spannungsaufladung. Wenn Sie anschließend einen geerdeten Gegenstand, beispielsweise eine Autokarosserie, berühren, springt zwischen der Karosserie und der Karosserie ein Funke mit einer Größe von einigen Millimetern bis zu einem Zentimeter oder mehr über.

Das akkumulierte Potenzial beträgt mehrere Tausend Volt, die Menge des fließenden Stroms ist jedoch vernachlässigbar gering und verursacht lediglich ein Kribbeln. Statische Spannung ist für empfindliche elektronische Komponenten gefährlich. Daher sollten Arbeiter, die elektronische Geräte reparieren und warten, Baumwollkleidung und spezielle elektrostatische Armbänder tragen, die mit der Erde verbunden sind, um das angesammelte elektrische Potenzial zu entfernen.

Sicherheitsmaßnahmen

Um das Risiko eines Stromschlags zu verringern, wurden besondere organisatorische und technische Maßnahmen entwickelt. Die erste umfasst Maßnahmen, die darauf abzielen, die Entstehung von Potenzialen an den Teilen von Anlagen und Geräten zu verhindern, an denen gearbeitet wird. Dazu gehört das Freischalten von spannungsführenden Teilen, die Prüfung auf Spannungsfreiheit, die Abzäunung von unter Spannung stehenden und berührbaren Teilen sowie das Anbringen von Warn- und Verbotsplakaten.

Zu den technischen Tätigkeiten gehören:

• Werkzeug mit isolierten Griffen;
• Dielektrische Kleidung (Handschuhe, Schuhe);
• Dielektrische Matten.

Das Wichtigste ist, die Leiter nicht zu berühren, es sei denn, man weiß genau, ob sie unter Spannung stehen oder nicht.

Erste Hilfe für Opfer

Die Gesundheit und das Leben derjenigen, die Hochspannung ausgesetzt sind, hängen von der Rechtzeitigkeit und Richtigkeit der Maßnahmen ab. Das Verfahren ist wie folgt:

• Stoppen Sie die Wirkung von elektrischem Strom auf das Opfer. Dazu müssen Sie die Elektroinstallation ausschalten. Wenn das Trennen nicht möglich ist, befreien Sie die Person davon, die freiliegenden Leiter zu berühren, indem Sie den Leiter oder das Opfer zur Seite bewegen. In diesem Fall müssen unbedingt dielektrische Handschuhe, ein isoliertes Werkzeug oder als letztes Mittel ein trockenes Holzbrett verwendet werden. Wenn eine Freigabe nicht möglich ist, müssen Sie den Draht durchschneiden. Die Axt muss einen Axtstiel aus trockenem Holz haben. Sie müssen das Opfer am Rand seiner Kleidung ziehen und dabei versuchen, keine nackten Körperstellen zu berühren, um keine elektrischen Verletzungen zu erleiden.
• Legen Sie das Opfer auf eine horizontale, ebene Fläche, entspannen Sie sich oder öffnen Sie den Kragen der Kleidung, um die Atmung zu verbessern, überprüfen Sie Atmung und Puls;
• Rufen Sie auf jeden Fall sofort einen Krankenwagen;
• Wenn Atmung und Puls vorhanden sind, die Person jedoch bewusstlos ist, müssen Sie sie mit einem mit einer Ammoniaklösung befeuchteten Wattestäbchen wiederbeleben.
• Wenn das Opfer nicht atmet, muss eine künstliche Beatmung durchgeführt werden, bis es selbständig zu atmen beginnt;
• Wenn kein Herzschlag vorhanden ist, führen Sie eine indirekte Herzmassage durch.

Bis zum Eintreffen des medizinischen Teams müssen kontinuierlich Erste-Hilfe-Maßnahmen durchgeführt werden.

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