| CATEGORII DOCUMENTE |
| Aeronautica | Comunicatii | Electronica electricitate | Merceologie | Tehnica mecanica |
1Aspectele fizice ale fenomenului
Trecerea curentului electric prin organismului uman poarta numele de electrocutare.
In continuare explicam acest fenomen din punct de vedere al fizicii.
Pentru ca in locuinta sa functioneze orice aparat electric , trebuie sa-l racordam la cele doua poluri ale retelei electrice de curent alternativ; la faza si la nul.
F 
220 V potentialul fazei este VF= 220 V
O 
0 V potentialul nulului este VO= 0 V
intre cele doua poluri exista diferenta de potential , deci tensiunea
In acest caz este vorba de un circuit intrerupt, si este caracterizat numai prin tensiunea U.
Crent nu circula deoarece cele doua conductoare sunt izolate de aerul dintre ele care are rezistenta aproape infinit de mare. Deci intensitatea curentului I=0 A
In cazul in care la cele doua poluri (conductoare ) se conecteaza un consumator de rezistenta echivalenta R , curentul va circula dinspre faza ,catre nul , prin intermediul consumatorului .
circuitul este caracterizat atat prin teniunea
U= 220 V
cat si prin intensitatea curentului
u Atingerea cu obiecte metalice, sau cu mana a celor 2 poli ai prizei (picioarele sunt izolate de pamant prin covor , musama izolatoare). Acest copil se joaca la priza. Atinge ambii poli cu cate o bucata de sarma . Calea curentului va fi :Faza retelei de alimentare - polul prizei- mana dreapta a copilului- bratul drept -inima - bratul stang - mana stanga -celalalt pol al prizei- nulul retelei
v Atingerea accidentala a fazei cand suntem cu picioarele pe pamant . In acest caz o femeie intinde rufele pe o sarma instalata intre casa si un copac . Accidental linia aeriana s-a rupt si a cazut peste sarma. Calea curentului va fi : conductorul de faza a liniei aeriene - sarma pentru atarnat rufe- rufele , care din cauza umezelii au devenit foarte bune conducatoare de electricitate-
mana femeii- inima femeii- picioarele femeii- pamantul care se comporta ca si un urias conductor putand absorbi o cantiate enorma de electricitate.
conductorul de faza F
w Atingerea carcasei metalice a unui aparat electric avariat , unde conductorul de faza atinge in mod accidental carcasa. In cazul de fata este vorba de o masina de spalat , (dupa cum am vazut si in statistici , sursa frecventa de accidente) , al carui motor electric s-a defectat . Calea curentului este : polul de faza al retelei electrice de alimentare - conductorul de faza al cablului de legatura dintre masina si priza - motorul electric-conductorul defect care atinge carcasa- carcasa metalica-mana persoanei care atinge carcasa- inima sa- picioarele pe o pardoseala de beton - pamant
F
0
conductorul
motorului
electric atinge accidental
carcasa
masinii de spalat
x Caderea la pamant a unui conductor aerian de inalta sau medie tensiune.
|
Aparatura electrica |
Procentul de accidente produse in preajma lor |
|
Linii electrice aeriene : catarare pe stalpi atingerea firelor cazute la pamant atingere de stalpi, ancorari ajunse accidental sub tensiune |
Total 40,1 % |
|
Aparatura electrocasnica defecta |
Total 10 % |
|
Instalatii electrice improvizate in locuinta |
Total 15,8% |
|
Coductoare folosite la intinderea rufelor ajunse accidental sub tensiune |
Total 7,5 |
|
Aparate radio , tv |
Total 7,5% |
|
Alte cauze |
Total 20% |
Din acest tabel putem vedea cat de importanta este educarea elevilor in domeniul tehnic , atragandu-le atentia asupra pericolelor. Procentul de 40 % de accidentari in preajma firelor aeriene cazute la pamant ne arata totala ignoranta, necunoasterea realitatilor fizice.
In cazul de fata o linie de medie tensiune este deteriorata si are un fir cazut la pamant. Precum am tratat problema in introducere curentul se raspandeste in pamant , formand linii echipotentiale de forma circulara la suprafata pamantului. Dupa cum se vede si in figura valoare potentialului scade de la locul punerii la pamant , pe parcurs cum ne indepartam de el. In aceasta zona "de influenta" se intampla un fenomen interesant. Intre doua puncte ale zonei (daca nu se afla chiar pe acelasi cerc) exista o difernta de potential. De exemplu , un om care paseste in directie radiala poate fi grav electrocutat deoarece cele doua picioare se afla la potentiale diferite. Cu cat pasul e mai mare, diferenta de potential numita tensiune de pas e si ea mai mare. Pericolul scade daca persoana paseste cu pasi mici, iar daca sare cu ambele picioare deodata , aflandu-se cu ambele picioare pe aceeasi linie echipotentiala este in afara de pericol.
A cazut la
pamant un fir de
medie tensiune Potentialul pamantului in diferite puncte
de 20kV=20000V
20kV 18kV 16kV 14kV 12kV 10kV
Tensiunea
de pas 12000V
2000V curent prin corp
10000V
S-a constat ca din totalitatea electrocutarilor 40% se produce in preajma liniilor aeriene.
3.Efectele curentului asupra organismului uman
U-tensiunea electrica (diferenta de potential ) dintre doua puncte , masurata in [V]
I-intensitatea curentului electric, masurata in [A]
R-rezistenta din circuit, masurata in [S
Legea lui
Ohm U= I R
Efectul cel mai insemnat asupra organismului uman il are I-instensitatea curentului
unde U =tensiunea la care este supus corpul uman
R= rezistenta corpului uman
I = intensitatea curentului care trece prin corpul uman in mod accidental
Factorii care determina periculozitatea electrocutarii sunt:
u-intensitatea curentului electric
v-tensiunea cu care vine in contact persoana
w-rezistenta electrica a corpului omenesc ,rezistenta medie a corpului este de 1000 S si poate avea valori mai mari pentru piele uscata si valori mai mici pentru o piele umeda
x-gradul de periculozitate a mediului
y-durata de actiune a curentului -pentru un timp mai mic de 0,001 s curentul nu este periculos
z-calea curentului in corpul omenesc . -starea de sanatate a persoanei accidentate
-atentia cu care a efectuat operatia persoana accidentata- daca stia ca exista pericol mare se fereste , dar daca socul electric este total neasteptat sistemul nervos se poate bloca,paraliza persoana neputandu-se indeparta ulterior cand si-a dat seama ce se intampla , de sursa de tensiune
In continuare vom trata fiecare factor in parte
uFactorul intensitate
0,1mA
Omul practic nu simte ca prin corpul sau trece curent. Numai daca mai multe
minute este supus acestui curent poate simtie o senzatie de jena, deranj , dar nu exista pericol real de accidentare.
1mA-10mA
Omul simte
furnicaturi, intepaturi , usoare contractii ale muschilor,durere.
Simptomele sunt neplacute dar nu reprezinta pericol pentu inima sau centrul de respiratie a sistemul nervos . Totusi o astfel de electrocutare poate provoca accidente grave prin elementul sau de surpriza. Omul care nici nu se gandeste ca i se poate intampla ceva rau si este ectrocutat se sperie, are reactii involuntare de aparare. Daca persoana se gaseste pe o scara sau in general la inaltime, se poate dezechilibra si se accidenteaza grav din cauza cazaturii.
De exemplu un muncitor in constructii a vrut sa execute o gaura intr-un perete cu ajutorul unei dalti. Nu s-a interesat din timp despre caile de curent si a deteriorat cu dalta izolatia unui conductor electric . A fost usor electrocutat , dar din cauza socului neasteptat a cazut de pe scara si lovindu-se la cap a murit.
10mA- 50mA
Chiar pentru valori ale intensitatii curentului electric de peste 5mA apar stari de
contractii ale muschilor , mai ales ale mainii, care duc la strangerea involuntara
a obiectelor din mana omului. Daca in mana a avut chiar obiectul (conductor, instrument, carcasa, )
ajuns accidental sub tensiune , ii este imposibil sa se indeparteze de sursa de tesiune .Cu cat curentul e mai mare , el va strange cu atat mai mare putere obiectul , deci are nevoie de ajutorul celorlalti pentru a se elibera. La aceasta intensitate a curentului , daca durata nu este prea mare apare o stare de soc , batai mai rapide ale inimii, stare de alerta a nervilor,cresterea tensiunii arteriale, dar daca in timp util persoana este scoasa din circuitul electric ,ea isi va reveni. Daca durata e mai mare , apar aceleasi fenomene , ca si la curentii mai mari fibrilatia inimii, blocarea centrului nervos al respiratiei
50mA-80mA
Curentul care trece prin corp are efecte asupra intregului organism , dar efectul cel mai puternic major il exercita asupra inimii si al sistemului nervos. Bataile inimii devin neregulate , creste numarul batailor pana la cateva sute batai pe minut,amplitudinea lor este foarte mica,ne mai contribuind la circulatia sangelui. Acest fenomen se numeste fibrilatia inimii. In aceste conditii inima nu-si mai poate indeplini sarcinile normale , de pomparea sangelui in organism si se poate instala moartea Curentul poate sa produca si pareza inimii ,insa in majoritatea cazurilor se instaleaza fibrilatia inimii.Asupra sistemului nervos , curentul electric actioneaza practic prin punctele cunoscute de la acupunctura , cel mai grav fiind tulburarea centrului nervos al respiratiei, astfel suspendandu-se si aceasta functie vitala pentru om.Persoana accidentata ajunge in starea de moarte clinica. Moartea definitiva, ireversibila se instaleaza doar peste 5-7 minute.
Trebuie sa intelegem ca in timpul fibrilatiei inima su sufera leziuni, deteriori, este doar fortata la o activitate improprie. Din aceasta cauza electrocutatul trebuie cat mai repede eliberat de sub influenta tensiunii , apoi trebuie incercata o reanimare in sesul pornirii functionarii normale a inimii. Cand inima nu functioneaza cauza mortii este faptul ca celulele organelor vitale si mai ales a creierului nu primesc alimentele si oxigenul necesar transportat de sange. Daca reusim sa pornim circulatia sangelui in timp util (5-7 minute) si sa o mentinem chiar artificial , de asemenea aplicam respiratia artificiala in caz de stop respiratoriu, electrocutatul se poate salva .
peste 5A
La astfel de intensitati problema nu mai este fibrilatia. La trecerea curentului de la
elementul conductor in corpul uman, se produce un arc electric , acesta producand arsuri ale pielii si tesuturilor mai adanci. S-au produs mai multe electrocutari la astfel de intensitati unde electrocutatul eliberandu-se chiar singur de sursa de tensiune ,nu a murit,insa a suferit arsuri grave de piele si tesuturi. Daca durata actiunii curentului este mare , ard caile curentului prin organism si electrocutarea poate fi mortala din cauza arsurilor suferite de organele interne.
Acelasi efect il intalnim si la trasnet insa la intensitate mult mai mare, calea curentului prin corp carbonizandu-se.
10 mA in curent alternativ
50 mA in curent continuu
Concluzii :
Din cele relatate de pana acum ne putem da seama ca omul este foarte sensibil la curentul electric. Am aratat efectele nocive ale curentilor de 10-100mA . Aceste valori in apicatiile electroctehnice sunt extrem de mici.De exemplu printr-un bec simplu din apartament , care are valoarea de 100W , la tensiunea retelei de alimentare de 220 V , trece un curent de intensitatea de :
Deci la schimbarea unui singur bec banal ne putem electrocuta mortal
|
INTENSITA-TEA CUREN-TULUI |
DURATA DE ACTIUNE |
EFECTUL CURENTULUI |
PRIM AJUTOR |
|
0-1mA |
nedefinita |
Nu se prea simte, persoane mai sensi- bile simt furnicaturi | |
|
1-5 mA |
nedefinita |
Furnicaturi si scuturarea nervoasa a mainilor sau picioarelor |
Calmare verbala Un pahar cu apa |
|
5-10 mA |
nedefinita |
Contractii ale muschilor mainii, dar accidentatul se mai poate elibera sin- gur daca depune un efort deosebit |
Calmante, aer, apa |
|
10-25 mA |
nedefinita |
Accidentatul nu se mai poate elibera singur, intensificarea ritmului cardiac |
Eliberare de tens Trebuie dus la medic |
|
10-25 mA |
nedefinita |
Creste tensiune arteriala, contractii to- racice |
Eliberare de tens Trebuie dus la medic |
|
25-80 mA |
Maxim 25-30 s |
Creste tensiunea arteriala, Respiratia este neregulata Fibrilatia inimii |
Eliberare de tens Respiratie artificial- la , masaj cardiac chemata salvarea |
|
80 mA -5 A |
Chiar si 0,1-0,3 s |
Fibrilatia ireversibila a inimii. Reusita salvarii este putin probabila |
Eliberare de tens Respiratie artificial- la , masaj cardiac chemata salvarea |
|
Peste 5A |
nedefinita |
Stop cardiac si respiratoriu Arsuri grave ale corpului Reusita salvarii este putin probabila |
Eliberare de tens Respiratie artificial- la , masaj cardiac chemata salvarea |
vFactorul tensiune
Dupa cum am explicat in paragraful anterior efectele curentului depind de intensitatea curentului, iar intensitatea depinde de tensiune si de rezistenta electrica a individului .Deci nu putem da valori exacte ale tensiunii periculoase sau nepericuloase.S-a intamplat ca inalta tensiune sa produca efecte mai putin periculoase decat tensiuni foarte mici, care au devenit fatale. In mod conventional se accepta ca tensiunea devine periculoasa peste 24 V. Acest lucru nu este adevarat.
Caz real a fost accidentul unei persoane care fiind in cada si facand baie , s-a electrocutat mortal la tensiunea de 6 V.
In Europa este standard general folosirea tensiunii de 220 V in locuinte. La o rezistenta a corpului de 1000 S , rezulta o intensitate de 220 mA , care deja provoaca fibrilatia inimii.In mod normal rezistenta corpului este mai mare, deci chiar la o electrocutare la aceasta tensiune persoana accidentata ar trebui sa supravietuiasca. De ce s-a alea totusi aceasta tensiune ?. Din motive economice. Folosirea unor tensiuni mai mici ar ridica foarte mult costurile transportului energiei electrice, si a apartatelor electrocasnice. Folosirea tensiunilor mai mari ,chiar daca ar fi rentabile economic , ar fi prea periculoase pentru consumatori.
!!!! Atentie !!!! Jucariile electronice de obicei functioneaza la 3..6V,trenuletele, masinutele cu telecomanda, orga electrica la 12V . Pentru a economisi bateriile se utilizeaza alimentarea acestora de la retea prin intermediul unor autotransformatorare mici. Aceste aparate sunt periculoase deoarece deteriorarea izolatiei, arderea bobinei poate avea ca efect punerea partilor metalice ale jucariei , direct la tensiunea de 220V. Deci pentru jocul copiilor este mult mai sigur folosirea bateriilor.
Uneletele mobile care se racordeaza prin cablu la retea , chiar daca functioneaza la tensiuni de 24V , sunt pericuoase deoarece izolatia cablului mobil se poate deteriora .
Totusi ca si concluzie putem observa : cresterea tensiunii creste probabilitatea unei intensitati mai mari, deci si gravitatea unei electrocutari.
w factorul : Rezistenta electrica a corpului uman
Rezistenta electrica a corpului uman difera de la individ la individ deoarece depinde de multi factori, cum ar fi: pielea , tesuturile muschilor, organele interne, starea sistemului nervos si chiar de procesele biofizice si biochimice din organism . S-a constatat ca un corp uman neinsufletit are rezistenta electrica de 1,6 ori mai mare decat a unei persoane vii.
|
Partea de corp |
Rezistivitatea electrica in Sxm |
|
Sange | |
|
Tesuturile muschilor | |
|
Piele umeda | |
|
Piele uscata |
Din acest tabel putem vedea clar ca pielea nu numai ca ne separa de mediul inconjurator, ne ofera protectie termica, mecanica dar ne protejeaza si din punct de vedere electric .
Organele interne se comporta ca niste conductoare electrice, iar pielea ca un dielectric natural.
Daca stratul de piele este sanatos , uscat, fara taieturi, corpul uman poate avea rezistenta echivalenta intre 20.000 S si 100.000 S
La un om bolnav , cu pielea umeda , avand si zgarieturi, taieturi , rezistenta echivalenta a corpului poate scadea pana la 200 S
Factorii care influenteaza rezistenta corpului sunt:
valoarea tensiunii: cand tensiunea creste , rezistenta corpului scade . Cresterea tensiunii are deci un dublu impact : creste tensiunea , proportional creste si intensitatea curentului , creste tensiunea , scade rezistenta corpului .Deci cresterea tensiunii este un factor foarte daunator in cazul accidentelor de tip electrocutare
punctul de contact pe corp- avem portiuni mai rezistente si portiuni mai sensibile ale pielii, pe de alta parte punctul de contact va determina calea curentului prin organism
suprafata de contact: cu cat suprafata de contact e mai mare , cu atat rezistenta scade. Din aceasta cauza uneltele electrice portabile prezinta pericol mai mare decat cele fixe , deoarece lucratorul este nevoit sa aibe contact direct pe suprafata mai mare cu acestea .(sa le tina in mana, sa le sprijine cu picioarele , cu corpul)
presiunea de contact: cu cat creste presiunea , cu atat rezistenta scade . Si in acest caz unelete portabile sunt mai periculoase
umiditatea mediului inconjurator: umiditatea in general scade rezistenta electrica a oricaror obiecte, astfel cu cat umiditatea creste , scade rezistenta corpului
temperatura mediului inconjurator: cand este cald pielea devine transpirata, umeda si plin de saruri care cresc si ele conductivitatea pielii
durata contactului sursa de tensiune : trecerea curentului distruge tesuturile pielii , deci cu cat durata e mai mare , cu atat va scadea rezistenta.Strapungerea pielii incepe dupa 0,5 s si se termina in 5 sau 6 s. Daca inainte de strapungere persoana a avut o rezistenta echivalenta de 10000 S , dupa strapungere acesta poate scade la 1000 S . Astfel durata de contact este un factor extrem de important.
xFactorul : periculozitatea mediului inconjurator
a) mediu foarte periculos
umiditatea aerului este peste 97%
temperatura aerului este mai mare decat 35
sunt prezente materiale corosive
sunt prezente obiecte metalice care sunt in contact direct cu pamantul, mai ales daca acestia ocupa 60% din suprafata spatiului inchis. De ex . camere pentru spalat, baia . In baie cada , prin tevile canalizarii e legata direct de pamant , in momentul folosirii este plina cu apa, ocupa suprafata mare in incapere, deci practic domina situatia. Din aceasta cauza , dupa cum se stie in baie nici nu se monteaza prize, incaperea fiind considerata un mediu foarte periculos din punct de vedere electric.
b) mediu periculos
umiditatea aerului este intre 75-97 %
temperatura aerului este inte 30-35
prezenta obiectelor metalice in contact cu pamantul, suprafata lor fiind mai mica decat 60% din suprafata incaperii
pardoseala conductoare din punct de vedere electric , de ex. beton, podea umeda, pamant batatorit, gresie , mozaic
prafuri conductoare , de ex . praf de grafit, pilitura de metal,
lichide care pot scadea rezistenta electrica al obiectelor dinincapere
domeniu periculors din jurul caloriferelor , sau altor obiecte metalice in contact cu pamantul, se consedera cel pana la distanta de 0,8 m de la obiect
EXEMPLE DE MEDII PERICULOASE
bucataria- deoarece conductele de apa, gaz, incalzire, canalizare fac legatura directa cu pamantul, exista multe obiecte metalice ca aragazul, chiuveta , caloriferul
pivnitele- deoarece pardoseala este buna conducatoare de electricitate de obicei, ca si betonul, lemn umed, pamant batatorit umed neavand posibilitate de a se usca.
magazii cu pardoseala de beton , sau pamant
bucatarii de vara
laborator foto pentru amatori, din cauza prezentei substantelor chimice
c) mediu mai putin periculos
umiditatea aerului este sub 75%
paroseala este uscata si din material izolator
temperatura intre 15-30
EXEMPLE DE MEDII MAI PUTIN PERICULOASE
camerele de locuit - deoarece au de obicei o pardoseala uscata , acoperita de covor, mocheta, umiditatea aerului e destul de mica, temperatura este sub 30 . Singurele obiecte periculoase sunt caloriferele , deoarece au contact direct cu pamantul.
yFactorul : durata de actiune a curentului
In cazul in care durata de actiune este foarte mic, de ordinul 0,01-,001 s oricat de mare ar fi intensitatea curentului , el nu produce fibrilatia inimii. Totusi curentii de intensitate mare chiar si la o durata astfel de mica pot cauza, moartea prin distrugerea, carbonizarea tesuturilor prin care a trecut curentul .Astfel de cazuri reprezinta trasnetele , durata lor fiind mica , intensitatea curentului foarte mare, urmarile extrem de grave.
Prezentam un tabel in care se exprima cu relativa exactitate legatura dintre durata de actionare si curentul inca "nepericulos" din punct de vedere al fibrillatiei inimii.Spunem totusi ca aceste date sunt relative ,deoarece sunt puternic influentate de factorul surpriza. S-a constatat ca in cazurile de electrocutare la care persoana nici nu s-a gandit ca ar fi pericol si accidentul a fost o surpriza toatala , urmarile au fost mult mai grave ,decat in cazurile in care cineva lucra cu prudenta fiind constient de pericol si a fost electrocutat.
Totusi nu putem extrapola aceasta costatare. Chiar cunoscand pericolul ne putem accidenta grav.
De asemenea nu este justificata actiunea acelora care "verifica cu mana prezenta tensiunii, ei fiind obisnuiti cu tensiunea , curentul"
Dupa cum am remarcat la rezistenta electrica a corpului uman, pielea umana este un dielectric destul de bun , dar daca este sub actiunea tensiunii o durata mai mare, proprietatile sale dielectrice scad si va fi strapuns de curent. Daca actiunea tensiunii persista in timp, locul de contact se incalzeste, incepe sa transpire, astfel rezistenta electrica a pielii scade si mai mult, deci durata mare a actiunii curentului agraveaza accidentul.
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 2567
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
