Skutki przepływu prądu elektrycznego przez organizm człowieka

Rozmiar negatywnych skutków przepływu prądu elektrycznego przez organizm człowieka zależy głównie od jego natężenia, oraz czasu trwania rażenia. Dlatego przy projektowaniu urządzeń ochronnych bierze się pod uwagę właśnie te dwa parametry.

Do pośrednich skutków działania prądu elektrycznego zaliczamy:

• oparzenia wewnętrzne,
• uszkodzenia oczu wskutek promieni ultrafioletowych dużej luminancji łuku,
• uszkodzenia narządów słuchu wskutek efektów akustycznych w czasie zwarć,
• uszkodzenia mechaniczne organizmu na skutek upadku spowodowanego rażeniem elektrycznym.

Organizm człowieka inaczej reaguje na działanie prądu stałego oraz przemiennego. Prąd przemienny o dużej częstotliwości nie powoduje zaburzeń przewodnictwa w nerwach, skurczów mięśni i zaburzeń w czynnościach mięśnia sercowego, może jednak doprowadzić do uszkodzeń wskutek wytwarzania ciepła na drodze przepływu przez ciało człowieka. Wraz ze wzrostem częstotliwości prądu do kHz zmniejsza się jego zdolność do przenikania w głąb tkanki i tym samym działanie jest bardziej powierzchniowe. Praktyka wskazuje, że najbardziej niebezpieczne dla zdrowia, a nawet życia człowieka są prądy przemienne o częstotliwości przemysłowej 50-60 Hz.

Tabela 1. Odczucia i reakcje organizmu człowieka powodowane przepływem prądu elektrycznego, [wg Centralnego Ośrodka Szkoleń i Wydawnictw SEP]

Ciało człowieka dla prądu elektrycznego jest jak każde inne urządzenie, dlatego w obwodzie elektrycznym można zastąpić jego impedancję wartością zastępczą Rc. Impedancja ciała człowieka zależy od wielu czynników, ale na jej wartość składa się głównie naskórek.

Zostały wyznaczone graniczne wartości impedancji ciała człowieka w zależności od przyłożonego napięcia dla różnych części populacji. 

Tabela 2. Wartości impedancji ciała człowieka w zależności od napięcia dotykowego Ud dla różnych części badanej populacji ludzi dorosłych [wg Raportu IEC 479-2 (1987)]

Wartości impedancji podane w tablicy 2 otrzymano z pomiarów przy prądzie rażeniowym na drodze ręka – ręka oraz ręka – stopy i elektrodach o powierzchni 50-100 cm², stykających się z suchą skórą człowieka. Przy napięciach 25 i 50 [V] oraz zwilżonych wodą miejscach styku elektrod ze skórą otrzymano mniejsze o 10-25% wartości impedancji w stosunku do „suchych warunków”. Oznacza to, że należy się liczyć z mniejszymi wartościami impedancji, gdy ciało jest zanurzone w wodzie.