Welche Gefahren bestehen bei einem Stromschlag?

Wir müssen im Alltag auf die Sicherheit bei der Verwendung von Elektrizität achten. Insbesondere Familien mit Kindern müssen die Stecker schützen und dürfen nicht zulassen, dass Kinder sie mit den Händen berühren. Welche Gefahren bestehen bei einem Stromschlag? Unterschiedliche Stromstärken haben unterschiedliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper und die Reaktionen der Menschen sind unterschiedlich. Wenn starker Strom durch den menschlichen Körper fließt, führt dies innerhalb kurzer Zeit zu Herz- und Atemstillständen und ist somit lebensgefährlich. Daher müssen Sie Elektrizität sicher verwenden.

Stromunfälle werden hauptsächlich durch elektrischen Strom verursacht.

Wenn elektrischer Strom durch den menschlichen Körper fließt, verursacht er ein Kribbeln und Taubheitsgefühl in unterschiedlichem Ausmaß, begleitet von unwillkürlichen Hautkontraktionen. Bei der Muskelkontraktion behindert die starke Kontraktion der Brustmuskulatur, des Zwerchfells und der Kehlkopfmuskulatur die Atmung und führt zum Tod der Person, die einen Stromschlag erleidet. Das Durchleiten eines elektrischen Stroms durch das Atemkontrollzentrum des zentralen Nervensystems kann zum Atemstillstand führen. Der durch das Herz fließende elektrische Strom verursacht eine Funktionsstörung des Herzens, nämlich Kammerflimmern, was aufgrund der Sauerstoffunterversorgung des Gehirns zu einem schnellen Tod der Person führen kann.

Nachfolgend eine Erläuterung aus verschiedenen Blickwinkeln -

1. Die Auswirkungen der Stromstärke auf den menschlichen Körper

Unter der sogenannten Stromstärke versteht man die Menge an Elektrizität, die pro Zeiteinheit durch den Querschnitt eines Leiters fließt. Sie wird in Ampere gemessen und durch das Symbol A dargestellt. Die Elektrizitätsmenge, die pro Sekunde durch 1 Coulomb (ausgedrückt durch das Symbol C) fließt, wird als 1A bezeichnet und 1A entspricht 1000 mA.

Je stärker der Strom ist, der durch den menschlichen Körper fließt, desto deutlicher ist die physiologische Reaktion des Körpers, desto stärker ist das Gefühl, desto kürzer ist die Zeit, die zum Auslösen von Kammerflimmern erforderlich ist, und desto größer ist die Lebensgefahr.

Entsprechend den verschiedenen Empfindungen und Reaktionen, die durch den durch den menschlichen Körper fließenden Strom verursacht werden, kann der Strom in folgende Gruppen unterteilt werden:

(1) Elektrischen Strom erfassen. Der minimale Strom, der beim Menschen eine Empfindung hervorruft, wird Wahrnehmungsstrom genannt. Experimentelle Daten zeigen, dass der wahrgenommene Strom bei verschiedenen Menschen unterschiedlich ist. Der durchschnittlich wahrgenommene Strom beträgt bei erwachsenen Männern etwa 1,1 mA; bei erwachsenen Frauen etwa 0,7 mA.

(2) Unterbrechen Sie den elektrischen Strom. Als Fluchtstrom wird der maximale Strom bezeichnet, mit dem sich eine Person nach einem Stromschlag selbstständig von der Stromquelle befreien kann. Experimentelle Daten zeigen, dass der Fluchtstrom bei verschiedenen Menschen unterschiedlich ist: Der durchschnittliche Fluchtstrom für erwachsene Männer beträgt etwa 16 mA; der durchschnittliche Fluchtstrom für erwachsene Frauen beträgt etwa 10,5 mA. Der minimale Fluchtstrom beträgt bei einem erwachsenen Mann etwa 9 mA; der minimale Fluchtstrom beträgt bei einer erwachsenen Frau etwa 6 mA. Der minimale Fluchtstrom wird mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,5 % berücksichtigt.

(3) Tödlicher elektrischer Strom. Als tödlicher Strom wird die minimale Stromstärke bezeichnet, die in einem kürzeren Zeitraum eine lebensgefährliche Wirkung hat. Wenn die Stromstärke einige Hundert Milliampere nicht übersteigt, sind die Haupttodesursachen durch Stromschlag Kammerflimmern oder strombedingte Erstickung. Daher kann davon ausgegangen werden, dass der Strom, der Kammerflimmern verursacht, der tödliche Strom ist.

2. Die Wirkung der Dauer des elektrischen Stroms, der durch den menschlichen Körper fließt, auf den menschlichen Körper

Wenn der elektrische Strom über einen längeren Zeitraum durch den menschlichen Körper fließt, nimmt der Widerstand des Körpers aufgrund von Fieber und Schwitzen sowie der elektrolytischen Wirkung des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper allmählich ab. Unter der Bedingung einer bestimmten Versorgungsspannung steigt der Strom an, was zu stärkeren Schäden am menschlichen Gewebe und schwerwiegenderen Folgen führt. Andererseits besteht zwischen jeder Kontraktion und Expansion des menschlichen Herzens eine Lücke von etwa 0,1 s. Während dieses 0,1 s langen Prozesses reagiert das Herz am empfindlichsten auf elektrischen Strom. Wenn in diesem Moment elektrischer Strom durch das Herz fließt, verursacht dies Herzflimmern, selbst wenn der Strom sehr gering ist (nur einige zehn Milliampere). Daher ist die Überschneidungsmöglichkeit während dieser Zeit und damit auch die Gefahr umso größer, je länger der Strom eingeschaltet ist.

3. Die Auswirkungen von Spannung auf den menschlichen Körper

Bei konstantem Widerstand des menschlichen Körpers ist der Strom, der durch den menschlichen Körper fließt, umso größer, je höher die an den menschlichen Körper angelegte Spannung ist. Tatsächlich ist die Stärke des Stroms, der durch den menschlichen Körper fließt, nicht proportional zur Spannung, die auf den menschlichen Körper einwirkt. Dies liegt daran, dass mit zunehmender Spannung des menschlichen Körpers der Widerstand des menschlichen Körpers stark abfällt, wodurch der Strom schnell ansteigt, was die Schäden am menschlichen Körper schwerwiegender macht.

Wenn eine Industriefrequenzspannung von 220–1.000 V (50 Hz) auf den menschlichen Körper einwirkt, kann der durch den menschlichen Körper fließende elektrische Strom gleichzeitig das Herz und das Atemzentrum beeinträchtigen, was zu einer Lähmung des Atemzentrums und zum Stoppen der Atmung und des Herzschlags führt. Höhere Spannungen können außerdem eine Transparenz der Myokardfasern oder sogar eine Ruptur der Myokardfasern und Gerinnbarkeit verursachen.

4. Die Auswirkungen der Stromfrequenz auf den menschlichen Körper

Der häufig verwendete Industriewechselstrom mit einer Frequenz von 50–60 Hz ist für den menschlichen Körper am schädlichsten. Je weiter die Frequenz von der Industriefrequenz abweicht, desto weniger Schaden verursacht der Wechselstrom für den menschlichen Körper. Bei Gleichstrom und Hochfrequenz kann der menschliche Körper zwar einen größeren Stromwert aushalten, Hochspannungs- und Hochfrequenzstrom sind jedoch immer noch sehr gefährlich für den menschlichen Körper.

5. Einfluss des menschlichen Körperwiderstandes

Bei einem Stromschlag wird der durch den Körper fließende Strom (bei konstanter Kontaktspannung) durch den Widerstandswert des Körpers bestimmt. Je geringer der Widerstand des menschlichen Körpers ist, desto größer ist der Strom, der durch den Körper fließt, und desto gefährlicher ist es.

Der Widerstand des menschlichen Körpers umfasst hauptsächlich den Innenwiderstand und den Hautwiderstand. Der Innenwiderstand ist fest und hat nichts mit der Kontaktspannung und den äußeren Bedingungen zu tun. Er beträgt etwa 500 Ω. Unter Hautwiderstand versteht man im Allgemeinen den Oberflächenwiderstand der Hände und Füße, der mit der Nässe der Hautoberfläche und der Kontaktspannung variiert.

Der Hautwiderstand ist bei verschiedenen Menschen sehr unterschiedlich, was wiederum zu stark unterschiedlichen Körperwiderständen führt. Es wird allgemein angenommen, dass der Widerstand des menschlichen Körpers zwischen 1000 und 2000 Ω liegt.

Es gibt viele Faktoren, die den Widerstand des menschlichen Körpers beeinflussen. Neben dem Einfluss der Hautdicke verringert feuchte, verschwitzte, beschädigte oder leitfähige, staubige Haut den Widerstand des menschlichen Körpers. Eine Vergrößerung der Kontaktfläche und des Kontaktdrucks verringert ebenfalls den Widerstand des menschlichen Körpers.

① Bei trockener Haut verläuft der Stromverlauf von einer Hand zu beiden Füßen.

② Bei Haut an feuchten Stellen verläuft der Stromverlauf von einer Hand zu beiden Füßen.

③ Bei Haut an Stellen mit Wasserdampf oder besonders feuchten Bedingungen verläuft der Stromweg von den Händen zu den Füßen.

④ Die Situation in einem Schwimmbecken oder einer Badewanne ist grundsätzlich der Widerstand des Körpers.