Úraz elektrickým proudem
K úrazu elektrickým proudem dochází při průchodu nadměrného elektrického proudu tkáněmi živých organismů včetně lidí a zvířat. V tkáních živých organismů dochází k procesům svázaným s tokem velmi slabých elektrických proudů nepřekračujících zlomky miliampérů, přičemž současně dochází k vzniku napětí v řádu zlomku voltů. Kontakt člověka nebo zvířete s vnějšími zdroji elektrického proudu může vést k popálení tkáně, svalovým křečím, ztrátě vědomí, zástavě srdce nebo i ke smrti.
Příčinou vzniku nebezpečného proudu bývá většinou kontakt nechráněné části těla s elektrickým obvodem pod napětím – tím se tělo nechtěně stane součástí elektrického obvodu. V běžné elektrické zásuvce v Evropě bývá střídavé napětí 230 V,[1] které může být při kontaktu smrtelné. Elektrické rozvody a přístroje proto obsahují řadu opatření zamezujících kontaktu člověka s nebezpečným napětím. U vyšších napěťových hladin je smrtelně nebezpečné i pouhé přiblížení těla, protože zde může dojít ke vzniku elektrického oblouku a uzavření elektrického obvodu tělem. Elektrická pevnost vzduchu je sice poměrně vysoká — asi 3 kV/mm — avšak to je jen ideální teoretická hodnota, která platí v suchém neionizovaném vzduchu bez přítomnosti nečistot. V blízkosti vysokého napětí (například v trakčním vedení) však stačí ke vzniku výboje lokální překročení elektrické pevnosti vzduchu v důsledku porušení homogenity elektrického pole kvůli přítomnosti cizího předmětu (např. lidská končetina).
Faktory ovlivňující působení proudu
[editovat | editovat zdroj]Rozhodující faktory při úrazu elektrickým proudem jsou:
- druh proudu (střídavý nebo stejnosměrný) a frekvence
- velikost proudu
- dráha proudu
- doba působení
Druh proudu a frekvence
[editovat | editovat zdroj]Stejnosměrný proud (tedy proud o nulové frekvenci) způsobuje elektrochemické účinky a vyvolává rozklad krve (elektrolýzu) a možnost vzniku krevních plynů, což přináší nebezpečí embolie. Střídavý proud způsobuje fibrilaci srdečních chlopní. Jeho projevy se mění s rostoucí frekvencí:[2]
- U velmi nízkých frekvencí (<100 Hz) se dráždivý účinek zvyšuje lineárně s frekvencí.
- V rozmezí 500 – 3000 Hz závisí prahová hodnota dráždivého proudu na druhé odmocnině frekvence.
- Nad 3000 Hz dráždivý účinek klesá a při 100 kHz zcela ustává (vysokofrekvenční proudy dráždivé účinky nemají, protože délka trvání impulsu je kratší než nejkratší chronaxie)
Nezávisle na druhu proudu dochází při jeho průchodu tělem k tepelným účinkům, které způsobují popáleniny.
Velikost proudu
[editovat | editovat zdroj]Zde jsou uvedeny přibližné hodnoty, které platí pro střídavý proud o frekvenci 50 – 60 Hz, a to pro dlouhodobější průchod proudu (kolem 5 s).[3]
| Velikost proudu [mA] | Reakce těla[3][4][5][6] |
|---|---|
| 0,5 – 1 | žádná (práh vnímání) |
| 3 | pocity mravenčení až brnění |
| 10 – 16 | vznikají křeče, lze se pustit (mez uvolnění) |
| 18 – 25 | křeč dýchacího svalstva, nelze se pustit |
| 35 | může dojít k zástavě srdce |
| 60 | chvění srdeční komory (fibrilace), přechodná zástava srdce |
| 80 – 100 | trvalá zástava srdce |
Za bezpečný proud je u střídavého proudu (AC) udávána hodnota 3,5 mA u stejnosměrného proudu (DC) 10 mA.[7]
Velikost proudu procházejícího tělem při úrazu závisí na odporu (respektive impedanci) těla a velikosti napětí (podle Ohmova zákona). Velikost odporu se pohybuje v rozmezí od 1000 Ω až do 10 000 Ω. Se zhoršujícím se tělesným a duševním stavem (únava, deprese a pod.) odpor klesá až na hodnotu 400 Ω.[5] Průměrná hodnota odporu je cca 3000 Ω.[8] Hodnota bezpečného napětí stanovena na 50 V pro AC a 120V pro DC.[7]
Dráha proudu
[editovat | editovat zdroj]Velikost působení elektrického proudu je také dána tím, kudy elektrický proud tělem protéká:[5]
- Nejnebezpečnější dráha proudu je dráha hlava-ruka, hlava-noha a pod., protože protékající proud zasahuje mozkové centrum.
- Dále je pak nebezpečná dráha levá ruka-pravá ruka a levá ruka-levá noha, kdy proud prochází přímo srdeční oblastí.
Doba působení
[editovat | editovat zdroj]Pokud průchod proudu lidským tělem trvá 0,8 sekundy a více, zasáhne minimálně jednou tzv. vulnerabilní fázi srdeční činnosti. Během této fáze srdeční činnosti je srdce mimořádně náchylné k zástavě. Při trvání tělového proudu 0,4 sekundy je pravděpodobnost vyhnutí se vulnerabilní fázi třicetiprocentní a při trvání 0,2 sekundy už šedesátiprocentní.[5] Z tohoto důvodu jsou proudové chrániče konstruovány tak, aby v případě poruchy vybavily za nejvýše 0,3 sekundy (v praxi je vybavení výrazně rychlejší, zhruba 15 – 30 milisekund).[9]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ MRÁZEK, Oldřich. Zásuvky všech zemí, spojte se! [online]. zasuvky.hw.cz [cit. 2018-01-16]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2018-01-18.
- ↑ Biologické účinky elektrického proudu, elektromagnetických polí a neionizujícího záření [online]. Masarykova univerzita [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
- ↑ a b KŘÍŽ, Michal. O účincích proudu na lidský organismus [online]. 2010-12-09 [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
- ↑ KUMŠTA, František. Účinky elektrického proudu [online]. Integrovaná střední škola technická, Benešov [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
- ↑ a b c d Účinky elektrického proudu na lidský organismus [online]. Gymnázium a Střední průmyslová škola elektrotechniky a informatiky, Frenštát pod Radhoštěm [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
- ↑ FISH, Raymond M.; GEDDES, Leslie A. Conduction of Electrical Current to and Through the Human Body: A Review Raymond M Fish [online]. [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
- ↑ a b PECHOC, Wolfgang; DIMITROVA, Irena; NAGEL, Jelena. Nebezpečí úrazu elektrickým proudem [online]. Mezinárodní asociace sociálního zabezpečení [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
- ↑ Analysis of the Human Body's Resistance to AC Voltage [online]. [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
- ↑ Časová závislost vypnutí proudových chráničů - ElektroPrůmysl.cz. www.elektroprumysl.cz [online]. 2021-07-09 [cit. 2025-01-13]. Dostupné online.
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu úraz elektrickým proudem na Wikimedia Commons - Bezpečnostní příručka ČEZ (pdf)
- Chlapce popálil drát ... (LN)
Přečtěte si prosím pokyny pro využití článků o zdravotnictví.
