15
Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe Autor: Jarek Andersson IIIGA

Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe. Autor: Jarek Andersson IIIGA. Wprowadzenie. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Autor: Jarek Andersson IIIGA

Page 2: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

WprowadzenieWprowadzenie Skutki działania prądu na organizm człowieka można rozpatrzyć jako Skutki działania prądu na organizm człowieka można rozpatrzyć jako

fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. zmiany elektrolityczne) lub fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. zmiany elektrolityczne) lub biologiczne (np. zaburzenia czynności ).Prąd stały działa na człowieka biologiczne (np. zaburzenia czynności ).Prąd stały działa na człowieka inaczej niż prąd zmienny. Jedną z różnic jest działanie prądu na obdarzone inaczej niż prąd zmienny. Jedną z różnic jest działanie prądu na obdarzone ładunkiem elektrycznym cząsteczki będące składnikami komórek. Pod ładunkiem elektrycznym cząsteczki będące składnikami komórek. Pod wpływem doprowadzonego napięcia cząsteczki te przemieszczają się , co wpływem doprowadzonego napięcia cząsteczki te przemieszczają się , co prowadzi do zmian stężenia jonów w komórkach i przestrzeniach prowadzi do zmian stężenia jonów w komórkach i przestrzeniach międzykomórkowych. Im dłuższy jest czas przepływu prądu w tym samym międzykomórkowych. Im dłuższy jest czas przepływu prądu w tym samym kierunku, tym większych przemieszczeń jonów należy oczekiwać. Od kierunku, tym większych przemieszczeń jonów należy oczekiwać. Od właściwych stężeń jonów zależy czynność wielu komórek, miedzy innymi właściwych stężeń jonów zależy czynność wielu komórek, miedzy innymi komórek mięśni i komórek nerwowych, dlatego też, zmieniają się stężenia komórek mięśni i komórek nerwowych, dlatego też, zmieniają się stężenia jonów w wyniku przepływu prądu prowadzą do zaburzenia czynności tych jonów w wyniku przepływu prądu prowadzą do zaburzenia czynności tych komórek. Prądy przemienne o dużej częstotliwości nie wywołują zaburzeń komórek. Prądy przemienne o dużej częstotliwości nie wywołują zaburzeń przewodnictwa w nerwach, skurczów mięśni i zaburzeń w czynności przewodnictwa w nerwach, skurczów mięśni i zaburzeń w czynności mięśnia sercowego, mogą jednak doprowadzić do poważnych uszkodzeń w mięśnia sercowego, mogą jednak doprowadzić do poważnych uszkodzeń w skutek wytwarzania ciepła na drodze przepływu przez ciało.skutek wytwarzania ciepła na drodze przepływu przez ciało.

Page 3: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Oddychanie i krążenie krwiOddychanie i krążenie krwi► Przepływ krwi w naczyniach krwionośnych jest wywołany pracą Przepływ krwi w naczyniach krwionośnych jest wywołany pracą

serca. Mimo że przez serce przepływa niewielka część prądu serca. Mimo że przez serce przepływa niewielka część prądu rażenia, może ona spowodować śmiertelne skutki. Przy porażeniu rażenia, może ona spowodować śmiertelne skutki. Przy porażeniu prądem przemiennym o częstotliwości 50¸60 Hz najczęściej prądem przemiennym o częstotliwości 50¸60 Hz najczęściej występuje migotanie komórek serca. Stan ten należy do występuje migotanie komórek serca. Stan ten należy do najtrudniej odwracalnych. Istotnym czynnikiem decydującym o najtrudniej odwracalnych. Istotnym czynnikiem decydującym o wystąpieniu migotania komórek jest czas przepływu prądu, a w wystąpieniu migotania komórek jest czas przepływu prądu, a w wypadku krótko trwałych przepływów, moment, na jaki przypadł wypadku krótko trwałych przepływów, moment, na jaki przypadł przepływ prądu. Jeśli przypada on na początek rozkurczów przepływ prądu. Jeśli przypada on na początek rozkurczów (przerwa w pracy serca), to prawdopodobieństwo wystąpienia (przerwa w pracy serca), to prawdopodobieństwo wystąpienia migotania jest duże. Przy czasie przepływu krótszym niż 0,2 s, migotania jest duże. Przy czasie przepływu krótszym niż 0,2 s, wystąpienie migotania komórek jest rzadkie. Podczas rażenia wystąpienie migotania komórek jest rzadkie. Podczas rażenia występują również zaburzenia oddychania. Przepływ prądu przez występują również zaburzenia oddychania. Przepływ prądu przez mózg może spowodować zahamowanie czynności ośrodka mózg może spowodować zahamowanie czynności ośrodka oddechowego sterującego czynnością oddychania, po krótkim oddechowego sterującego czynnością oddychania, po krótkim czasie może nastąpić ustanie oddychania, krążenie krwi (z czasie może nastąpić ustanie oddychania, krążenie krwi (z powodu z braku tlenu) i śmierć. Podczas przepływu prądu przez powodu z braku tlenu) i śmierć. Podczas przepływu prądu przez klatkę piersiową dochodzi więc do skurczu mięśni oddechowych i klatkę piersiową dochodzi więc do skurczu mięśni oddechowych i zaniku ruchów oddechowych, co w konsekwencji prowadzi do zaniku ruchów oddechowych, co w konsekwencji prowadzi do uduszenia. uduszenia.

Page 4: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Układ nerwowyUkład nerwowy

Podczas przepływu prądu elektrycznego przez Podczas przepływu prądu elektrycznego przez organizm ludzki następuje pobudzenie, a następnie organizm ludzki następuje pobudzenie, a następnie porażenie układu nerwowego. Skutkiem tego jest porażenie układu nerwowego. Skutkiem tego jest utrata przytomności. Może ona być spowodowana: utrata przytomności. Może ona być spowodowana: ·Zatrzymaniem krążenia wywołaniem niedostateczną ·Zatrzymaniem krążenia wywołaniem niedostateczną pracą serca, migotaniem komór lub zatrzymanie serca. pracą serca, migotaniem komór lub zatrzymanie serca. Przepływem prądu bezpośrednio przez czaszkę i Przepływem prądu bezpośrednio przez czaszkę i mózg. Wytwarzanie się dużej ilości ciepła przy mózg. Wytwarzanie się dużej ilości ciepła przy przepływie prądów o wysokim napięciu może w ciągu przepływie prądów o wysokim napięciu może w ciągu kilka sekund wywołać nieodwracalne uszkodzenia lub kilka sekund wywołać nieodwracalne uszkodzenia lub zniszczenie mózguzniszczenie mózgu

Page 5: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Skóra, mięśnie i kościSkóra, mięśnie i kości Przepływ prądu przez ciało powoduje wytwarzanie ciepła na Przepływ prądu przez ciało powoduje wytwarzanie ciepła na

drodze tego przepływu. Wzrost temperatury może drodze tego przepływu. Wzrost temperatury może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń organizmu ciała. prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń organizmu ciała. Najczęściej spotyka się uszkodzenia skóry. W miejscu Najczęściej spotyka się uszkodzenia skóry. W miejscu „wejścia” prądu powstaje oparzenia: od zaczerwienienia „wejścia” prądu powstaje oparzenia: od zaczerwienienia skóry, powstania pęcherzy oparzeniowych, po martwice skóry, powstania pęcherzy oparzeniowych, po martwice skóry i zwęglenie. Produkty rozpadu oparzonych tkanek skóry i zwęglenie. Produkty rozpadu oparzonych tkanek mogą spowodować śmierć porażonego nawet w kilka dni po mogą spowodować śmierć porażonego nawet w kilka dni po wypadku. wypadku. Innym rodzajem uszkodzeń skóry są tzw. znamiona Innym rodzajem uszkodzeń skóry są tzw. znamiona prądowe, które występują w czasie przepływu prądu, przy prądowe, które występują w czasie przepływu prądu, przy dobrej styczności z przewodnikiem. Przepływ prądu dobrej styczności z przewodnikiem. Przepływ prądu elektrycznego może spowodować również uszkodzenia elektrycznego może spowodować również uszkodzenia mięśni. W wyniku gwałtownych skurczów może nastąpić mięśni. W wyniku gwałtownych skurczów może nastąpić przerwanie włókien mięśni a więc mechaniczne zerwanie przerwanie włókien mięśni a więc mechaniczne zerwanie mięśni. Mogą wystąpić również zmiany w strukturze włókien mięśni. Mogą wystąpić również zmiany w strukturze włókien mięśniowych, a także uszkodzeń kości. mięśniowych, a także uszkodzeń kości.

Page 6: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Pośredni prąd elektrycznyPośredni prąd elektryczny

• Często spotyka się uszkodzenia ciała wywołane pośrednim działaniem prądu elektrycznego, gdy nie przepływa on przez ciało. Dzieje się to podczas powstania łuku elektrycznego, w wyniku zwarcia w urządzeniach elektrycznych.. Łuk elektryczny może spowodować mechaniczne uszkodzenie skóry, mające wygląd ran ciętych, kłutych lub postrzałowych. Towarzyszom temu często oparzenia skóry powstałe w wyniku zapalenia się odzieży. Łuk elektryczny może wywołać również uszkodzenie cieplne i świetlne narządu wzroku. Do urazów wywołanych pośrednio przez prąd należy zaliczyć także złamania inne obrażenia wynikłe wskutek upadku z wysokości przy odruchowej reakcji na porażenie.

Page 7: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Przyczyny porażeńPrzyczyny porażeń Przyczyny wypadków podczas eksploatacji urządzeń elektrycznych są Przyczyny wypadków podczas eksploatacji urządzeń elektrycznych są

różne. Przeważnie są to: nieostrożność, lekceważenie przepisów, różne. Przeważnie są to: nieostrożność, lekceważenie przepisów, roztargnienie, omyłki, brak odpowiedniej konserwacji lub kontroli roztargnienie, omyłki, brak odpowiedniej konserwacji lub kontroli urządzeń zabezpieczających, zła organizacja pracy, brak nadzoru, złe urządzeń zabezpieczających, zła organizacja pracy, brak nadzoru, złe zrozumienie polecenia, niedbałe wykonanie pracy, nieumiejętność lub zrozumienie polecenia, niedbałe wykonanie pracy, nieumiejętność lub nieznajomość instalacji oraz nieszczęśliwy zbieg okoliczności. nieznajomość instalacji oraz nieszczęśliwy zbieg okoliczności. Następstwem tych przyczyn jest najczęściej dotknięcie części znajdujących Następstwem tych przyczyn jest najczęściej dotknięcie części znajdujących się normalnie lub przypadkowo pod napięciem względem ziemi. Jeżeli się normalnie lub przypadkowo pod napięciem względem ziemi. Jeżeli dotykający stoi na ziemi, na przewodzącej podłodze konstrukcji stalowej, dotykający stoi na ziemi, na przewodzącej podłodze konstrukcji stalowej, to pod działaniem napięcia dotykowego nastąpi przepływ prądu przez jego to pod działaniem napięcia dotykowego nastąpi przepływ prądu przez jego ciało. Napięcie dotykowe jest to napięcie występujące między dwoma ciało. Napięcie dotykowe jest to napięcie występujące między dwoma punktami, nie należącymi do obwodu elektrycznego z którymi mogą się punktami, nie należącymi do obwodu elektrycznego z którymi mogą się zetknąć jednocześnie ręce lub ręka i stopy człowieka. Podczas przepływu zetknąć jednocześnie ręce lub ręka i stopy człowieka. Podczas przepływu prądu w ziemi miedzy dwoma miejscami na powierzchni gruntu prądu w ziemi miedzy dwoma miejscami na powierzchni gruntu oddalonymi o długość kroku może pojawić się napięcie zwane napięciem oddalonymi o długość kroku może pojawić się napięcie zwane napięciem krokowym.krokowym.

Page 8: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Ochrona przed porażeniemOchrona przed porażeniem

Zgodnie z przepisami dotyczącymi ochrony przeciwporażeniowej należy stosować, w Zgodnie z przepisami dotyczącymi ochrony przeciwporażeniowej należy stosować, w zależności od zagrożenia, następujące środki: zależności od zagrożenia, następujące środki: 1) ochronę podstawową1) ochronę podstawową2) ochronę dodatkową2) ochronę dodatkowąOchrona podstawowa ma zapobiegać: Ochrona podstawowa ma zapobiegać: ·zetknięciu się człowieka z przewodzącymi częściami obwodów elektrycznych, ·zetknięciu się człowieka z przewodzącymi częściami obwodów elektrycznych, znajdujących się pod napięciemznajdujących się pod napięciem·udzielaniu się napięcia przedmiotom lub częściom przewodzącym, które normalnie ·udzielaniu się napięcia przedmiotom lub częściom przewodzącym, które normalnie nie powinny znajdować się pod napięciem nie powinny znajdować się pod napięciem ·szkodliwemu działaniu na otoczenie łuku elektrycznego, który mógłby wystąpić ·szkodliwemu działaniu na otoczenie łuku elektrycznego, który mógłby wystąpić podczas pracy urządzeń.podczas pracy urządzeń.Ochrona podstawowa polega więc przede wszystkim na umieszczeniu elementów Ochrona podstawowa polega więc przede wszystkim na umieszczeniu elementów znajdujących się pod napięciem poza zasięgiem ręki człowieka, a więc stosowanie znajdujących się pod napięciem poza zasięgiem ręki człowieka, a więc stosowanie przegród, siatek lub poręczy z materiału izolacyjnego.przegród, siatek lub poręczy z materiału izolacyjnego.Ochrona dodatkowa ma zapobiegać utrzymywaniu się niebezpiecznego napięcia Ochrona dodatkowa ma zapobiegać utrzymywaniu się niebezpiecznego napięcia dotykowego. Polega ona na zastosowaniu, oprócz ochrony podstawowej, jeden z dotykowego. Polega ona na zastosowaniu, oprócz ochrony podstawowej, jeden z następujących ośrodków:następujących ośrodków:·uziemienia ochronnego·uziemienia ochronnego·zerowania·zerowania·sieci ochronnej·sieci ochronnej·wyłącznika przeciw pożarowego·wyłącznika przeciw pożarowego·obniżenia napięcia roboczego ·obniżenia napięcia roboczego ·separacji·separacji·izolacji ochronnej·izolacji ochronnej·izolowania stanowisk ·izolowania stanowisk

Page 9: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Pierwsza pomocPierwsza pomoc

• Ratownik powinien podjąć akcję ratunkową jak najszybciej i Ratownik powinien podjąć akcję ratunkową jak najszybciej i prowadzić ja aż do przybycia lekarza. Przede wszystkim prowadzić ja aż do przybycia lekarza. Przede wszystkim należy: należy: · Uwolnić człowieka porażonego spod napięcia. · Uwolnić człowieka porażonego spod napięcia. · Rozpoznać stan zagrożenia porażonego · Rozpoznać stan zagrożenia porażonego · Zastosować najlepszą metodę ratownictwa. · Zastosować najlepszą metodę ratownictwa. Przy uwalnianiu spod napięcia ratownik jest zobowiązany Przy uwalnianiu spod napięcia ratownik jest zobowiązany dbać nie tylko o bezpieczeństwo porażonego, ale także o dbać nie tylko o bezpieczeństwo porażonego, ale także o swoje. Należy pamiętać, że niebezpieczne dla ratownika są: swoje. Należy pamiętać, że niebezpieczne dla ratownika są: · bezpośrednie zetknięcia gołych rąk ratownika z ciałem · bezpośrednie zetknięcia gołych rąk ratownika z ciałem porażonego; porażonego; · równoczesne używanie obu rąk przy odciąganiu spod · równoczesne używanie obu rąk przy odciąganiu spod napięcia; napięcia; · mokre podłoże; · mokre podłoże; · bliskie sąsiedztwo urządzeń pod wysokim napięciem; · bliskie sąsiedztwo urządzeń pod wysokim napięciem; · brak równowagi. · brak równowagi.

Page 10: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Oddziaływanie na organizm ludzkiOddziaływanie na organizm ludzki

Prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz i napięciu Prąd przemienny o częstotliwości 50 Hz i napięciu 400/230 V jest najbardziej rozpowszechnionym środkiem 400/230 V jest najbardziej rozpowszechnionym środkiem przenoszenia energii elektrycznej. Z tego powodu przenoszenia energii elektrycznej. Z tego powodu większość porażeń i oparzeń ludzi prądem elektrycznym, większość porażeń i oparzeń ludzi prądem elektrycznym, nazywanych wypadkami elektrycznymi, występuje przy nazywanych wypadkami elektrycznymi, występuje przy styczności człowieka z urządzeniami styczności człowieka z urządzeniami elektroenergetycznymi prądu przemiennego, przy czym elektroenergetycznymi prądu przemiennego, przy czym najczęstsze są rażenia na drodze ręka - nogi lub ręka - najczęstsze są rażenia na drodze ręka - nogi lub ręka - ręka. Ponadto prąd przemienny o częstotliwości od 15 ręka. Ponadto prąd przemienny o częstotliwości od 15 do 100 Hz powoduje najgroźniejsze dla życia reakcje do 100 Hz powoduje najgroźniejsze dla życia reakcje organizmu, stąd skutki rażenia nim rozpatruje się organizmu, stąd skutki rażenia nim rozpatruje się szczególnie wnikliwie. szczególnie wnikliwie.

Page 11: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Działanie termiczne prądu Działanie termiczne prądu Przepływający przez ciało człowieka prąd rażeniowy Przepływający przez ciało człowieka prąd rażeniowy

powoduje wydzielanie się w tkankach organizmu energii powoduje wydzielanie się w tkankach organizmu energii cieplnej, gdyż mają one określoną rezystancję cieplnej, gdyż mają one określoną rezystancję (impedancję). Ilość wydzielonej energii cieplnej zależy od (impedancję). Ilość wydzielonej energii cieplnej zależy od wartości natężenia prądu, rezystancji tkanek oraz od czasu wartości natężenia prądu, rezystancji tkanek oraz od czasu przepływu prądu przez ciało lub jego część. przepływu prądu przez ciało lub jego część. W zależności od pojemności cieplnej tkanki (ciepła W zależności od pojemności cieplnej tkanki (ciepła właściwego) na skutek wydzielonej energii cieplnej właściwego) na skutek wydzielonej energii cieplnej następuje wzrost temperatury. Gdy nie przekracza 5 K, nie następuje wzrost temperatury. Gdy nie przekracza 5 K, nie występują zmiany patologiczne, jeżeli jednak temperatura występują zmiany patologiczne, jeżeli jednak temperatura wzrasta o 10 i więcej K, tkanki ulegają zniszczeniu wskutek wzrasta o 10 i więcej K, tkanki ulegają zniszczeniu wskutek martwicy. Nazywa się to oparzeniem elektrycznym. martwicy. Nazywa się to oparzeniem elektrycznym. Najbardziej niebezpieczne dla zdrowia i życia człowieka są Najbardziej niebezpieczne dla zdrowia i życia człowieka są tzw. rażenia skojarzone, kiedy przez ciało człowieka tzw. rażenia skojarzone, kiedy przez ciało człowieka przepływa prąd łuku elektrycznego. przepływa prąd łuku elektrycznego.

Page 12: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Zagrożenie przy elektryzowaniuZagrożenie przy elektryzowaniu Powszechne stosowanie urządzeń zasilanych energią Powszechne stosowanie urządzeń zasilanych energią

elektryczną niesie ze sobą różnego rodzaju elektryczną niesie ze sobą różnego rodzaju zagrożenia zarówno dla człowieka jak i jego zagrożenia zarówno dla człowieka jak i jego środowiska. Są to:środowiska. Są to:

§ porażenia oraz oparzenia prądem i łukiem § porażenia oraz oparzenia prądem i łukiem elektrycznymelektrycznym§ zagrożenia pożarowe§ zagrożenia pożarowe§ zagrożenia wybuchem§ zagrożenia wybuchem§ zagrożenia od elektryczności statycznej§ zagrożenia od elektryczności statycznej§ zjawiska związane z wyładowaniami § zjawiska związane z wyładowaniami atmosferycznymi. atmosferycznymi.

Page 13: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Podział napięćPodział napięć

napięcia niskie (nn) o wartości napięcia niskie (nn) o wartości znamionowej Un do 1000 Vznamionowej Un do 1000 V napięcia wysokie (WN) o wartości napięcia wysokie (WN) o wartości znamionowej Un powyżej 1000 V znamionowej Un powyżej 1000 V dla prądu przemiennego o dla prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz, orazczęstotliwości 50 Hz, oraz napięcia niskie o wartości znamionowej napięcia niskie o wartości znamionowej Un do 1500 VUn do 1500 V napięcia wysokie o wartości napięcia wysokie o wartości znamionowej Un powyżej 1500 V dla znamionowej Un powyżej 1500 V dla prądu stałego. prądu stałego.

Page 14: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

Siła porażenia prąduSiła porażenia prądu

Siła porażenia prądem zależy od:Siła porażenia prądem zależy od: rodzaju prądu, a więc czy jest to rażenie: prądem rodzaju prądu, a więc czy jest to rażenie: prądem

przemiennym o małej częstotliwości (15 -100Hz), prądem przemiennym o małej częstotliwości (15 -100Hz), prądem przemiennym o dużej częstotliwości, krótkotrwałymi, przemiennym o dużej częstotliwości, krótkotrwałymi, jednokierunkowymi impulsami prądowymi, prądem stałym,jednokierunkowymi impulsami prądowymi, prądem stałym,§ wartości napięcia i natężenia prądu rażeniowego oraz § wartości napięcia i natężenia prądu rażeniowego oraz czasu jego przepływuczasu jego przepływu§ drogi przepływu prądu przez ciało człowieka,§ drogi przepływu prądu przez ciało człowieka,§ stanu psychofizycznego porażonego.§ stanu psychofizycznego porażonego.§ czasu przepływu prądu rażenia,§ czasu przepływu prądu rażenia,§ temperatury i wilgotności skóry,§ temperatury i wilgotności skóry,§ powierzchni styku z przewodnikiem,§ powierzchni styku z przewodnikiem,§ siły docisku przewodnika do naskórka.§ siły docisku przewodnika do naskórka.

Page 15: Wpływ zjawisk elektryzowania na organizmy żywe

KONIECKONIEC

Źródła informacji:Źródła informacji:www.sciaga.plwww.sciaga.plwww.wikipedia.plwww.wikipedia.plEncyklopedia chemiczna PWNEncyklopedia chemiczna PWN