Oddziaływanie prądu elektrycznego na człowieka

• Autorzy: Gierlotka S.

Warianty tytułu

EN

Impact of an electric current on a human body

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono przebieg, parametry oraz skutki oddziaływania na ciało człowieka prądu elektrycznego, zarówno przemiennego jak i stałego. Zwrócono uwagę, że prąd elektryczny płynący przez ciało człowieka powoduje wydzielanie ciepła, którego wartość jest proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu rażeniowego, czasu jego przepływu i impedancji tkanek. Największe uszkodzenia termiczne tkanek występują w okolicy powierzchni dotyku ciała do elektrody. Przy rażeniu na dużej powierzchni dotyku mogą wystąpić niebezpieczne skutki rażenia, nawet gdy gęstość prądu jest niewielka. Uszkodzona przez ciepło tkanka jest zwykle widoczna w postaci zmiany barwy – od zaczerwienionej do zwęglonej. Przepływ prądu rażeniowego o gęstości prądu do 10 mA /mm²  nie powoduje żadnych zmian w skórze. Niekiedy widoczny jest pod elektrodą naskórek o kolorze szaro-białym o szorstkiej powierzchni. Przy gęstości prądu rażeniowego większej niż 10 mA/mm²  obserwuje się przy obrzeżu elektrody niewielkie wzniesienie na naskórku. Gęstość prądu rażeniowego powyżej 32 mA/mm²  powoduje przebicie elektryczne naskórka. Stwierdzić można na skórze punktowe szaro-białe znamiona prądowe. Przy dłuższym działaniu prądu w miejscu dotyku do elektrody tworzy się czerwony obrzęk. Przepływ prądu o gęstości większej od 50 mA /mm²  powoduje w okolicy styku ciała z elektrodą powstanie brązowych plam, które przeobrażają się w pęcherze. Przekroczenie gęstości prądu ponad 70 mA/mm²  powoduje zwęglenie skóry. W rozległych oparzeniach ciała, powodowanych łukiem elektrycznym, często dochodzi do zaburzeń ogólnoustrojowych, zwanych wstrząsem oparzeniowym. Pojawienie się wstrząsu zależy od rozległości oparzenia. Oparzenie 70% powierzchni ciała jest śmiertelne. Przyczyną wystąpienia wstrząsu oparzeniowego jest utrata u poparzonego osocza krwi, wskutek gromadzenia się płynu w pęcherzach oparzeniowych. Wstrząs jest wynikiem nagłego zmniejszenia dopływu krwi do tkanek, co powoduje ich niedotlenienie. Łuk elektryczny ze względu na oddziaływanie termiczne jest niebezpieczny dla oczu i twarzy. Duża luminancja łuku elektrycznego wywołuje światłowstręt i zapalenie spojówek. W relacji porażonych łukiem elektryków opisywana jest wyraźnie widoczna świetlna kula. Zjawisko to jest nazwane „księżycem elektryków”.

EN

Discussed is the course, parameters and results of the impact of electric current – DC and AC – on a human’s body. Attention is turned to the fact that an electric current flowing through a human’s body generates heat, whose value is proportional to the shock current squared, time of its flow and tissue impedance. The biggest thermal tissue damages occur in the area of a surface where a body touches the electrode. During a shock on a large touch surface there can occur dangerous shock results even if the current density is not high. The thermally damaged tissue is usually seen in the form of changed colour – from reddish to charred. The flow of a shock current of density up to 10 mA /mm²  does not result in any skin changes. Sometimes under the electrode there can be seen a fragment of epidermis in grey and white colours and of a rough surface. When the shock current density is higher than 10 mA/mm²  then a low skin elevation can be observed near the rim of the electrode. Shock current density higher than 32 mA/mm²  causes electric puncture of the epidermis – one can then observe grey and white spot marks on the skin. After a longer exposure to the current a red swelling forms on the skin. A flow higher than 50 mA/mm²  causes, nearby the place where the body touches the electrode, forming of brown patches that change into blisters. The current density of more than 70 mA/mm²  causes skin charring. Extensive burns caused by an electric arc often lead to systemic disturbances called the “burn shock”. Occurrence of the shock depends on the extent of the burn, but the burn involving 70% of the body is the deadly one. The factor that causes burn shock occurrence is the loss of plasma as a result of fluid collection in burn blisters. The shock is the result of a sudden reduction of the blood supply to tissues that in turn causes their anoxia. An electric arc, because of its thermal impact, is dangerous for eyes and face – high luminance causes photofobia and conjunctivitis. In reports of electricians that suffered an electric arc shock one can find a description of a “light ball” – such phenomenon is called an “electricians’ moon”.

Słowa kluczowe

PL

wpływ prądu elektrycznego na człowieka; parametry elektryczne ciała ludzkiego; skutki porażeń

EN

electric current impact on a human body; electric paramaters of a human body; electric shock results

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 6
• Strony: 326--330
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gierlotka S.

• Polski Komitet Bezpieczeństwa w Elektryce

Bibliografia

• [1] Antoni H., Biegelmeier G., Kieback D.: Conventional threshold values of tolerable risks for the appearance of ventricular fibrilation caused by electric shacks with alternating current 5О/60І Hz and direct current receptively. ESF - Technical Publication Series No. 3E. ESF - Vienna 2002.
• [2] Biegelmeier G., Graiss J., Mörx A., Kieback D.: Neues Wissen über die Wirkungen des elektrischen Stroms auf Menschen und Nutztiere. VEO Journal 1995 nr 11.
• [3] Gierlotka S.: Zmiany impedancji ciała człowieka pod wpływem napięcia i klimatu środowiska górniczego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej 1995. Seria Górnictwo, z. 225.
• [4] Gierlotka S.: Elektropatologia porażeń prądem elektrycznymi Wyd. Śląsk Katowice 2006.
• [5] IEC - Raport IEG/TS 60479-1 ed4.0 Effects of current on human beings and livestock - Part 1: General aspects. 2005 r.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.