Porażenia prądem elektrycznym

Jeżeli człowiek dotyka jednocześnie dwóch punktów, między którym występuje napięcie, to przez jego ciało przepływa prąd elektryczny. Wtedy zachodzi rażenie prądem elektrycznym.
O skutkach rażenia decydują przede wszystkim trzy czynniki:
1. Wartość prądu rażeniowego i jego rodzaj (stały, zmienny o różnej częstotliwości)
2. Czas przepływu prądu rażeniowego. Jeżeli czas przepływu prądu nie przekracza 0,1...0,5 s, następstwa rażenia są znacznie złagodzone.
3. Droga przepływu prądu przez ciało ludzkie. Najbardziej niebezpieczne są rażenia przy których prąd przepływa przez klatkę piersiową, a więc np. na drodze ręka - ręka, lub ręka - nogi. Są to niestety najczęstsze wypadki rażeń.
Różne drogi przepływu prądu przez ciało ludzkie:

PORAŻENIA BARDZIEJ NIEBEZPIECZNE


PORAŻENIA MNIEJ NIEBEZPIECZNE


Zgodnie z prawem Ohma wartość prądu rażeniowego zależy od napięcia oraz od rezystancji obwodu, w którym płynie ten prąd. Przy określonym napięciu prąd rażeniowy osiąga szczególnie dużą wartość wówczas, gdy jedyną większą rezystancją w obwodzie rażeniowym jest ciało ludzkie (na rysunku pierwszy i drugi ludzik)
.



Przykładowe wartości prądu rażeniowego przy porażeniach napięciem 220 V człowieka o rezystancji ciała Rcz=2k (wilgotny naskórek). Obliczenia pomijają małe rezystancje w obwodzie rażeniowym, np. rezystancję przewodów.
Korzystniejsza jest sytuacja, gdy na drodze prądu rażeniowego znajdują się inne duże rezystancje np. izolacyjna podłoga (na rysunku czwarty ludzik), lub obuwie o izolacyjnej podeszwie.
Na kolejnym rysunku przedstawiono reakcje organizmu na przepływ prądu przemiennego w czasie rzędu sekund. Jak widać, im większa jest wartość prądu rażeniowego, tym groźniejsze są skutki rażenia. Pierwszy niebezpieczny zakres prądu rażeniowego (zakres I) odpowiada sytuacji, kiedy rażony nie jest w stanie puścić uchwyconego przedmiotu (np. przewodu, rękojeści narzędzia, rury, itp.), a więc nie może samodzielnie przerwać przepływu prądu. Jeśli porażony nie otrzyma w porę pomocy, stan taki może zakończyć się tragicznie.



Przy większym prądzie rażeniowym (zakres II) może nastąpić zatrzymanie oddychania. Wreszcie przy prądzie przekraczającym 50 mA (zakres III)może wystąpić stan niezwykle niebezpieczny - migotanie komór sercowych. Normalnie poszczególne włókna mięśnia sercowego wykonują skurcze w określonym rytmie, co daje miarowe skurcze przedsionków i komór sercowych i zapewnia krążenie krwi w organizmie. Wskutek rażenia prądem może nastąpić rozsynchronizowanie ich pracy, włókna drgają chaotycznie, nie następują skurcze przedsionków i komór i krew przestaje krążyć. Przy rażeniu większym prądem (zakres IV)mogą w ogóle ustać skurcze włókien mięśnia sercowego, a także mogą wystąpić inne groźne skutki. Zatrzymanie oddychania lub zatrzymanie krążenia krwi względnie wystąpienie obydwu tych stanów (zakres II, III, IV))powoduje utratę przytomności i oznacza bezpośrednie zagrożenie życia. Jest to tzw. śmierć kliniczna. Porażonego można jeszcze uratować pod warunkiem, że udzieli mu się skutecznej pomocy przed upływem 4...7 minut, zanim rozpocznie się obumieranie niedotlenionej kory mózgowej.
Jak wynika z rysunku nawet porażenie napięciem 220 V w sytuacji niekorzystnej wywołuje groźne następstwa. Może popłynąć prąd rażeniowy o wartości leżącej nawet w zakresie II lub III, oznaczającym śmiertelne niebezpieczeństwo. Analiza statystyk śmiertelnych wypadków porażenia prądem wykazuje, że przeważająca większość tych wypadków zachodzi przy urządzeniach ruchomych, np. narzędzia o napędzie elektrycznym, lampy ręczne, przedłużacze itp.