Ảnh hưởng của dòng điện với cơ thể con người

Ảnh hưởng của dòng điện với cơ thể con người

Khi tiếp xúc với mạng điện sẽ có dòng điện chạy qua cơ thể con người và người sẽ chịu tác động của dòng điện.

Ảnh hưởng của dòng điện với cơ thể con người

1. Các loại tác động của dòng điện lên cơ thể người.

Có thể chia tác động của dòng điện đối với cơ thể con người ra làm hai loại:

1.1. Tác động kích thích:

Phần lớn các trường hợp chết người vì điện giật là do tác động kích thích gây nên. Đặc điểm của nó là dòng điện qua người bé (25 ÷100mA), điện áp đặt vào người không lớn lắm, thời gian dòng điện đi qua người tương đối ngắn (vài giây).

Khi người mới chạm vào điện, vì điện trở của người lớn, dòng điện qua người bé, tác động của nó chỉ làm bắp thịt tay, ngón tay co quắp lại. Nếu nạn nhân không rời khỏi vật mang điện thì điện trở của người giảm dần và dòng điện đi qua người tăng lên, hiện tượng co quắp tăng lên.

Thời gian tiếp xúc với điện càng lâu càng nguy hiểm vì người không còn khả năng tự tách ra khỏi vật mang điện dẫn đến tê liệt tuần hoàn máu qua tim và hô hấp.

Một đặc điểm của tác động kích thích là không thấy rõ chỗ dòng điện vào người và người bị nạn không có thương tích.

1.2. Tác động chấn thương:

Tác động chấn thương thường xảy ra khi người tiếp xúc với điện áp cao. Khi người đến gần vật mang điện (6KV trở lên), tuy chưa chạm phải nhưng vì điện áp cao sinh ra hồ quang điện. Dòng điện hồ quang chảy qua người tương đối lớn. Do phản xạ tự nhiên của người rất nhanh, ngay lúc ấy người có khuynh hướng tránh xa vật mang điện, kết quả là hồ quang chuyển qua vật nối đất gần đấy, vì vậy dòng điện qua người trong thời gian rất ngắn, tác động kích thích không gây tê liệt tuần hoàn máu và hô hấp, nhưng người bị nạn có thể bị chấn thương hay chết do bị đốt cháy da thịt.

Hồ quang điện sinh ra do thao tác các máy cắt, các cầu dao có phụ tải lớn, hay khi ngắn mạch…Nhiệt độ tia hồ quang rất lớn (3000 ÷ 6000oC), nếu người đứng gần vùng tác dụng của hồ quang sẽ bị tai nạn do hồ quang điện gây ra. Một phần cơ thể bị huỷ hoại, vết thương do hồ quang gây ra thường sâu và khó chữa.

Cũng có trường hợp điện giật, tuy dòng điện chưa trực tiếp làm tổn thương hay chết người nhưng do co giật hay hoảng hốt mà nạn nhân rơi từ trên cao xuống đất nên bị chấn thương hay chết.

2. Những yếu tố chính xác định tình trạng nguy hiểm của người khi bị điện giật

Dòng điện chạy qua cơ thể con người sẽ làm co giật các bắp thịt, phá hoại các quá trình sinh lý bên trong cơ thể dẫn đến tê liệt thần kinh, tê liệt tuần hoàn máu, hô hấp. Tính chất tác hại của dòng điện và hậu quả của nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Trị số của dòng điện giật, điện trở của cơ thể con người, đường đi của dòng điện qua cơ thể con người, thời gian tác dụng của dòng điện, môi trường xung quanh và tình trạng sức khoẻ cơ thể người.

2.1. Điện trở của người

Cơ thể con người có thể coi như một điện trở.

Lớp sừng trên da (dày 0,05 ÷ 0,08mm) có điện trở lớn nhất, xương cũng có điện trở tương đối lớn, còn thịt và máu có điện trở bé. Khi người tiếp xúc vào vật mang điện, nếu da khô ráo, không có thương tích gì thì điện trở của người có thể đến 10000 Ω đến 100000Ω.

Nếu mất lớp sừng trên da thì điện trở của người còn khoảng (800 ÷ 1000)Ω.

Điện trở của người không phải là trị số cố định mà thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chủ yếu là tình trạng của da (da sạch hay bẩn, khô hay ẩm), chiều dày lớp sừng, diện tích và áp suất tiếp xúc, điện áp và tần số dòng điện, trạng thái thần kinh của người.

Thời gian tác dụng của dòng điện càng lâu, điện trở của người giảm xuống vì da càng bị nóng, mồ hôi ra càng nhiều.

2.2. Trị số dòng điện qua người

Như đã phân tích ở trên ta thấy rằng, nguy hiểm đối với người là do dòng điện chạy qua người. Qua kết quả phân tích các tai nạn về điện xảy ra trên thực tế đã rút ra được tác động của dòng điện đối với cơ thể con người như sau:

Dòng điện (mA) Tác động của dòng điện đối với cơ thể con người
Dòng điện xoay chiều tần số 50 ÷ 60 Hz Dòng điện một chiều
0,5 ÷ 1,5 Bắt đầu thấy tê ngón tay Không có cảm giác
2 ÷ 3 Ngón tay tê rất mạnh Không có cảm giác
5 ÷ 7 Bắp thịt tay co lại và rung Đau như kim đâm và thấy nóng
8 ÷ 10 Tay khó rời vật mang điện nhưng có thể rời được, ngón tay, khớp tay, bàn tay cảm thấy đau Nóng tăng lên rất mạnh
20 ÷ 25 Tay không thể rời vật mang điện, đau tăng lên, khó thở. Nóng tăng lên và có hiện tượng co quắp.
50 ÷ 80 Hô hấp bị tê liệt, tim đập mạnh Rất nóng, các bắp thịt co quắp, khó thở
90 ÷ 100 Hô hấp bị tê liệt, nếu kéo dài 3 giây thì tim bị tê liệt và ngừng đập Hô hấp bị tê liệt

Từ bảng trên ta thấy rằng, với một trị số dòng điện nhất định , sự tác động của nó vào cơ thể con người hầu như không thay đổi. Trong điều kiện bình thường với tần số 50 Hz dòng điện xoay chiều an toàn đối với người phải bé hơn 10 mA, còn dòng điện một chiều phải bé hơn 50 mA.

2.3. Thời gian điện giật

Khi thời gian dòng điện chạy qua người tăng lên, do ảnh hưởng phát nóng, lớp sừng trên da có thể bị chọc thủng làm cho điện trở của người giảm xuống do đó dòng điện qua người tăng lên và càng nguy hiểm.

Khi dòng điện qua người trong thời gian ngắn thì tính chất nguy hiểm phụ thuộc vào nhịp đập của tim. Mỗi chu kỳ co giãn của tim khoảng một giây, trong thời gian đó khoảng 0,1 giây tim nghỉ làm việc (giữa trạng thái co giãn). Ở thời điểm này tim rất nhạy cảm với dòng điện qua nó. Nếu thời gian dòng điện lớn hơn 1 giây thì thế nào cũng trùng với thời điểm tim nghỉ nói trên. Thí nghiệm cho thấy rằng dù dòng điện lớn (gần 10A) đi qua người mà không gặp thời điểm nghỉ của tim thì cũng không nguy hiểm gì.

Căn cứ vào những lý luận trên chúng ta có thể giải thích tại sao ở các mạng điện cao áp như 110 KV, 35 KV, 60 KV, 6 KV…tai nạn do điện gây ra rất ít dẫn đến trường hợp tim ngừng đập hay ngừng hô hấp. Với điện áp cao, dòng điện xuất hiện trước khi người chạm vào vật mang điện, nạn nhân chưa kịp chạm vào vật mang điện thì hồ quang đã phát sinh và dòng điện qua rất lớn (có thể đến vài A). Dòng điện này tác động rất mạnh vào người và gây cho cơ thể người một phản xạ phòng thủ rất mãnh liệt và tránh xa vật mang điện, kết quả là hồ quang bị dập tắt ngay hoặc chuyển sang vật dẫn điện gần đấy, dòng điện qua người chỉ tồn tại trong khoảng vài phần của giây. Với thời gian ngắn như vậy rất ít khi làm cho tim ngừng đập hay ngừng hô hấp. Ở vùng da bị đốt cháy sẽ tạo ra lớp cách điện của thân người, lớp cách điện này ngăn cách dòng điện qua người rất hiệu quả. Tuy nhiên không thể kết luận điện áp cao không gây nguy hiểm cho người vì dòng điện qua người trong thời gian ngắn nhưng hồ quang điện có thể đốt cháy nghiêm trọng hoặc làm chết người.

2.4. Đường đi của dòng điện qua người

Tùy theo con đường dòng điện đi vào cơ thể con người mà mức độ nguy hiểm khác nhau. Ta lấy dòng điện qua tim để đánh giá mức độ nguy hiểm của các con đường dòng điện qua người. Điều chủ yếu là có bao nhiêu phần trăm dòng điện tổng qua tim và cơ quan hô hấp. Thực nghiệm cho thấy:

+ Dòng điện đi từ tay sang tay có 3,3% dòng điện tổng qua tim.

+ Dòng điện đi từ tay trái sang chân có 6,7% dòng điện tổng qua tim.

+ Dòng điện đi từ tay phải sang chân có 3,7% dòng điện tổng qua tim.

+ Dòng điện đi từ chân sang chân có 0,4% dòng điện tổng qua tim.

Như vậy dòng điện nguy hiểm đối với con người phụ thuộc vào trường hợp bị điện giật. Nguy hiểm nhất là trường hợp dòng điện đi từ tay trái xuống chân vì lượng dòng điện qua tim là lớn nhất ( 6,7%). Tuy nhiên ta cũng không nên cho rằng dòng điện đi từ chân sang chân là không nguy hiểm vì khi đó ta sẽ chịu một điện áp bước giữa hai chân người các cơ bắp bị co rút lại làm chúng ta ngã xuống, lúc đó sơ đồ mạch điện sẽ khác đi, mức độ nguy hiểm sẽ lớn hơn.

2.5. Tần số dòng điện

Tần số dòng điện xoay chiều cũng có ảnh hưởng nhiều đến tai nạn về điện. Qua nghiên cứu thấy rằng, với tần số 50 ÷60 Hz là nguy hiểm hơn cả. Tần số càng cao càng ít nguy hiểm. Tần số trên 500.000 Hz không giật nhưng có thể gây bỏng.

2.6. Môi trường xung quanh

Nhiệt độ và đặc biệt là độ ẩm cũng có ảnh hưởng đến điện trở của người và các vật cách điện, do đó cũng làm thay đổi dòng điện qua người.

Hiện nay ở nước ta điện đã được sử dụng rộng rãi trong các xí nghiệp, công trường, nông trường, từ thành thị đến nông thôn, số người tiếp xúc với điện ngày càng nhiều. Vì vậy vấn đề an toàn điện đang trở thành một trong những vấn đề quan trọng của công tác bảo hộ lao động.

Thiếu các hiểu biết về an toàn điện, không tuân theo các quy tắc về kỹ thuật an toàn điện có thể gây ra tai nạn. Khác với các loại máy cơ khí, nguy hiểm về điện nhiều khi khó phát hiện được bằng giác quan như nghe, nhìn, ngửi mà chỉ có thể biết được khi tiếp xúc với các phần tử mang điện, xong lúc đó có thể bị chấn thương trầm trọng, thậm chí chết người. Chính vì thế cần hiểu những khái niệm cơ bản về an toàn điện.

Share this post

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *