Laborat

Wykonał:

Marcin Szybowski

DZIAŁANIE PRĄDU ELEKTRYCZNEGO NA ORGANIZM CZŁOWIEKA

Działanie prądu elektrycznego na organizm, człowieka zależy od wielu czynników, a zwłaszcza od rodzaju prądu, czasu i drogi jego przepływu, właściwości indywidualnych organizmu oraz warunków otoczenia.

Prąd może wywrzeć ujemne działanie bezpośrednio lub pośred­nio. Warunkiem działania bezpośredniego jest włączenie ciała lub jego części w obwód prądu. Działanie pośrednie prądu polega na powstaniu uszkodzeń bez przepływu prądu przez ciało.

Skutki działania prądu można ująć jako fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. zmiany elektrolityczne) i biologiczne (np. zabu­rzenia czynności).

Wpływ rodzaju prądu

Prąd stały działa na organizm inaczej niż prąd zmienny. Jed­ną z bardzo istotnych różnic jest działanie prądu na obdarzone ładunkiem elektrycznym cząsteczki, stanowiące składniki komórek. Cząsteczki te, w zależności od rodzaju ładunku jakim są obdarzo­ne, ulegają przemieszczeniom pod wpływem przyłożonego napięcia. Przemieszczenia te prowadzą do zmian stężenia jonów w poszcze­gólnych częściach komórek, do dyfuzji jonów oraz zmian ich stęże­nia w przestrzeniach międzykomórkowych. Stopień przemieszcze­nia jonów zależy od kilku czynników, wśród nich od ruchliwości cząsteczek, właściwości ich środowiska, czasu i kierunku przepły­wu prądu. Im dłuższy czas przepływu prądu w tym samym kierunku, tym większych przemieszczeń jonów należy oczekiwać.

Ponieważ czynność wielu komórek, wśród nich komórek mięśni i komórek nerwowych, zależy w bardzo dużym stopniu od właści­wych stężeń jonów wewnątrz i zewnątrz nich, przeto przemiesz­czenia jonów, zmieniające ich stężenia po obu stronach błony komórkowej, doprowadzają do zaburzeń czynności komórek.

Prądy przemienne o bardzo dużej częstotliwości nie są w sta­nie wywołać poważniejszych przesunięć jonów w jednym kierun­ku, ponieważ czasy przepływu prądu w jednym kierunku są bar­dzo krótkie, a kierunki przepływu ulegają stale zmianie na przeciwne. Dopiero przy częstotliwości poniżej 500 Hz pojawiają się wyraźniejsze przemieszczenia jonów i ich segregacja wg ro­dzaju ładunku. Tak więc środowisko śródkomórkowe i pozakomórkowe, stanowiące roztwory elektrolityczne, ulega polaryzacji. W praktyce najniebezpieczniejsze dla człowieka są prądy prze­mienne o częstotliwości 50 - 60 Hz, a więc częstotliwości przemys­łowej. Nie oznacza to jednak, że prądy o dużych częstotliwościach nie działają na organizm człowieka. Wprawdzie nie sprowadzają one polaryzacji, nie wywołują zaburzeń przewodnictwa w nerwach, skurczów mięśni szkieletowych i zaburzeń w czynnościach mięśnia serca, jednak mogą doprowadzić do poważnych uszkodzeń wskutek wytwarzania ciepła na drodze przepływu przez ciało.

Prądy o bardzo dużych częstotliwościach, rzędu kilku tysięcy Hz, mają stosunkowo małą zdolność przenikania w głąb tkanek. Im częstotliwości większe, tym działanie jest bardziej powierzch­niowe.

Badania doświadczalne na zwierzętach, a częściowo na ludziach, poddawanych (ochotniczo) działaniu prądu stałego i przemiennego, umożliwiły uzyskanie wielu informacji. Czynnikiem decydującym o uszkodzeniu jest natężenie prądu, którego wartość jest bezpo­średnio zależna od napięcia oraz oporu, występujących w obwodzie zamkniętym przez badanego osobnika. Doświadczenia umożliwiły również określenie wartości oporu ciała człowieka. Dzięki temu, przy założeniu stałego oporu wewnętrznego ciała, można ustalić górną granicę bezpiecznego napięcia, zamiast natężenia prądu. Ludzie są mniej wrażliwi na działanie prądu stałego niż prądu, przemiennego o takim samym natężeniu. Dotyczy to jednak ma­łych natężeń, w granicach do 20 mA.

Stwierdzono doświadczalnie, że wartości - progowe odczucia przepływu prądu przez elektrodę trzymaną w ręce są następujące:

dla mężczyzn: prąd stały 5,0 mA

prąd przemienny (50 - 60 Hz) 1,1 mA

dla kobiet: prąd stały 3,5 mA

prąd przemienny (50 - 60 Hz) 0,7 mA

Prąd przemienny przepływając przez mięśnie, powoduje ich silne skurcze. Dotyczy to głównie mięśni zginaczy. Człowiek obejmujący ręką przewód, doznaje skurczu głównie mięśni zgina­jących palce, które wskutek tego silnie przywierają do obejmo­wanego przedmiotu. Mimo intensywnych wysiłków woli, ręki nie udaje się oderwać od przewodu. Jest to zjawisko tzw. „przymarzania". Badając ochotników, ustalono „wartości prądu oderwania, tj. takie maksymalne natężenie prądu przemiennego (50 - 60 Hz), które pozwala jeszcze na wyprostowanie palców i samodzielne oderwanie ich od przewodu. Wartości te są następujące:

dla mężczyzn: 16 mA

dla kobiet: 10,5 m A

Na podstawie wyników tych doświadczeń, potwierdzonych w praktyce, przyjęto górną granicę wartości prądu, przy której dorosły człowiek może bez pomocy innych uwolnić się spod napię­cia, wynoszącą 10 - 12 mA przy prądzie przemiennym 50 - 60 Hz.

Rażenia prądem stałym nie powodują reakcji skurczowych jak rażenia prądem przemiennym, nie można więc określać wartości granicznych prądu — „samouwolnienia się". Natomiast występuje zjawisko tzw. „odrzucania" rażonego od części znajdujących się pod napięciem oraz graniczny prąd, przy którym niemożliwe jest uchwycenie elektrod pod napięciem, wywołującym ten prąd.

Rezystancja ciała człowieka

Na rezystancję (opór czynny) ciała człowieka składają się: rezystancja przejścia (od przedmiotu pod napięciem do ciała), rezystancja skóry i rezystancja wewnętrzna. Rezystancja we­wnętrzna ciała jest niewielka w porównaniu z rezystancją suchej skóry.

Tkanki organizmu człowieka mają różną rezystywność (opór właściwy). Skóra, tkanka tłuszczowa, kości, chrząstki mają większą rezystywność - niż mięśnie, krew i limfa. Stosunkowo mała rezystywność krwi i limfy związana jest z dużą zawartością roz­puszczonych w nich różnych soli. Rezystancja wewnętrzna ciała jest niewielka ze względu na to, że środowisko wewnątrz- i zewnątrzkomórkowe stanowią roztwory bogate w elektrolity.

Rezystywność skóry jest zmienna i zmniejsza się bardzo znacz­nie w przypadku jej zwilżenia, a w szczególności spocenia. Pot zawiera znaczną ilość chlorku sodu, co przyczynia się do zmniejszenia rezystancji. Zrogowaciały naskórek kończyn o grubości 0,05 - 0,2 mm, pozbawiony naczyń krwionośnych i nerwów, ma największą rezystywność i w pewnych warunkach może być traktowany jako dielektryk.

Przy suchym naskórku - w zależności od przyłożonego napię­cia, stanu skóry, powierzchni zetknięcia, nacisku - rezystancja ciała człowieka utrzymuje się w granicach 5000 - 100 000 . Istotny jest tu wpływ wysokości napięcia i czas jego działania.

Przy wyższym napięciu i dłuższym czasie przepływu wzrasta nagrzanie w miejscu przejścia prądu, skóra poci się, rezystancja naskórka znacznie maleje. Przy zdartym naskórku rezystancja ciała zmniejsza się nawet poniżej 1000  — zależnie od napięcia.

Na rys. 3 pokazana jest zależność rezystancji ciała człowieka od napięcia.

Rys.3. Zależność rezystancji ciała człowieka od napięcia dotykowego;

1 - górna granica, 2 - wartość śre­dnia, 3 - dolna granica

Pomiary były dokonane przy użyciu prądu przemien­nego, przy długim czasie przepływu, na ludziach żywych i zwło­kach, z uwzględnieniem poprawki na temperaturę, przy użyciu elektrod o powierzchni 60 cm². Widoczne jest tu znaczne zmniej­szenie rezystancji przy napięciu wyższym niż 100 V.

Ponieważ przy odpowiednio wysokim napięciu lub odpowiednio długim czasie przepływu prądu, skóra ulega przebiciu elektrycz­nemu, w obliczeniach napięć bezpiecznych i urządzeń ochronnych uwzględnia się tylko rezystancję wewnętrzną ciała.

Przy występującym w przemyśle ciężkim i górnictwie napię­ciu 500 V i częstotliwości 50 Hz można przyjąć w niekorzystnych warunkach rezystancję ciała człowieka na ok. 1000 , natomiast przy maksymalnym napięciu dotykowym 65 V - na ok. 3 .

Pomiary wykazały, że droga przepływu prądu ma niewielki wpływ na wartość rezystancji wewnętrznej ciała. Wynosiła ona np.:

między dłonią jednej ręki a stopami ok. 1150 

między dłońmi obu rąk a stopami ok. 950 

między łokciem a kolanem ok. 750 

Pomiary te wykonano prądem przemiennym o częstotliwości 50 Hz w granicach
2 -10 mA po zanurzeniu kończyn w, słabym roztworze kwasu.

Przy prądzie stałym rezystancja ciała jest większa niż przy prądzie zmiennym między innymi z powodu występowania elek­tromotorycznej siły polaryzacji, skierowanej przeciwnie do kierunku przepływu prądu i zwiększającej przez to rezystancję wewnętrzną ciała.

Rezystancja ciała nie decyduje o bezpieczeństwie porażenia elektrycznego, jakkolwiek wpływa poważnie na stopień zagrożenia.

Skutki przepływu prądu elektrycznego przez ciało człowieka

Działanie prądu elektrycznego na krążenie krwi i oddychanie

Przepływ krwi w naczyniach krwionośnych wywołany jest pracą serca. Serce leży często na drodze przepływu prądu przez ciało. Aczkolwiek przez serce przepływa — niezależnie od miejsca zetknięcia się ciała z przedmiotami pod napięciem — tylko nie­wielka część prądu rażenia, może ona spowodować śmiertelne skutki.

Praca serca, polegająca na miarowych skurczach, wyciska krew do układu naczyń krwionośnych. Naczynia, będące układem dużej liczby rur o średnicy od ok. 2 cm do przekrojów włoskowa-tych, stawiają opór przepływowi krwi. Ciśnienie krwi jest wyni­kiem pracy serca i sumy oporów naczyniowych.

Rytmem pracy serca sterują główne ośrodki autonomiczne, znajdujące się w samym sercu. Ośrodki te wysyłają miarowe bodź­ce do włókien mięśnia serca, które pod ich wpływem kurczą się, powodując zmniejszenie objętości serca i przez to wyciśnięcie z niego krwi do naczyń krwionośnych. Prawidłowa liczba skur­czów serca u dorosłego człowieka wynosi ok. 70 na minutę.

Bodźce sterujące pracą serca mają charakter impulsów elek­trycznych. Przebieg tych impulsów można łatwo rejestrować za pomocą przyrządu zwanego elektrokardiografem lub obserwować na ekranie elektrokardioskopu.

Badanie elektrokardio­graficzne pozwala na ustalenie rodzaju zaburzeń pracy serca.

Warunkiem życia jest bezustanny ruch krwi, podtrzymywany pracą miarowo kurczącego się serca. Krążąca krew spełnia w organizmie rolę czynnika transportu gazów oddechowych i innych substancji potrzebnych do życia lub stanowiących produkty prze­mian chemicznych, wydalane z ustroju. Zatrzymanie krążenia krwi, tj. ustanie ruchu krwi na czas dłuższy niż 3 - 4 min prowadzi nieodwołalnie do śmierci, ponieważ brak doprowadzenia tlenu do mózgu przez taki okres powoduje w nim nieodwracalne zmiany.

Zatrzymanie krążenia krwi jest zawsze spowodowane albo wstrzy­maniem lub niedostateczną pracą serca, albo też migotaniem (fibrylacją) komór serca.

Zatrzymanie serca polega na braku skurczów jego komór. W przypadku niedostatecznej pracy serca komory kurczą się rzadko, niemiarowo i bardzo słabo. Ich zdolność tłoczenia krwi do naczyń krwionośnych jest znikoma. Migotanie komór polega na niesynchronicznych skurczach poszczególnych włókien mięśnia serca, dokonujących się z dużą częstotliwością (ok. 300 - 500/min) w porównaniu z prawidłowym rytmem pracy (70/min). Brak synchronizacji skurczów włókien, stanowiący obraz całkowitego bezładu w czynności serca, jest przyczyną ustania pracy tłoczącej serca, albowiem komory nie zmieniają swej obję­tości. Tak więc bezpośrednim skutkiem każdego z trzech wymie­nionych stanów jest ustanie ruchu krwi i śmierć, jeśli dostatecz­nie wcześnie nie uda się przywrócić krążenia krwi i oddychania. Do stosunkowo mniej groźnych należą zaburzenia miarowości i siły skurczów serca. Powodują one spadki ciśnienia krwi. Jeśli ciśnienie krwi spadnie średnio o około połowę wartości prawidło­wej (normalne ciśnienie u dorosłego wynosi ok. 130 mm Hg pod­czas skurczu i ok. 70 mm Hg podczas rozkurczu komór), to utrzy­mywanie się tego stanu również sprowadza śmierć.

Przy porażeniu prądem przemiennym o częstotliwości przemy­słowej najczęściej występuje migotanie komór serca. Stan ten na­leży do najtrudniej odwracalnych. Bardzo istotnym czynnikiem, decydującym o wystąpieniu migotania komór, jest czas przepływu prądu, a w przypadku krótkich przepływów — moment na jaki przypadł przepływ prądu. Jeśli przypada on na początek rozkurczu komór (przerwa w pracy serca), to prawdopodobieństwo wystą­pienia migotania komór jest duże. Przy czasie przepływu krótszym niż 0,2 s wystąpienie migotania komór jest rzadkie.

W czasie rażenia elektrycznego występują zwykle także zabu­rzenia oddychania. Czynność oddychania jest sterowana przez bodźce wytwarzane i wysyłane przez ośrodek oddechowy, miesz­czący się w rdzeniu przedłużonym (między mózgiem a rdzeniem kręgowym). Przepływ prądu przez mózg może spowodować zaha­mowanie czynności ośrodka i ustanie oddychania, co z kolei spro­wadza po krótkim czasie ustanie krążenia krwi z powodu braku dostawy tlenu i śmierć.

Przepływ prądu przez klatkę piersiową może spowodować silny skurcz mięśni oddechowych, które normalnie rozciągają miarowo klatkę piersiową i, zwiększając jej objętość, powodują wdech. Skurcz mięśni klatki piersiowej uniemożliwia ruchy oddechowe i jeśli porażony nie zostanie na czas uwolniony spod prądu, zgi­nie wskutek uduszenia lub wystąpienia migotania komór.

Jeśli w wyniku przepływu prądu nastąpiło jedynie chwilowe zatrzymanie oddychania, bez zatrzymania krążenia, istnieją zwykle duże szansę uratowania porażonego. Natomiast ratowanie porażonych, u których wystąpiło nie tylko zatrzymanie oddycha­nia, ale także zatrzymanie krążenia w wyniku migotania komór, zatrzymania lub niedostatecznej pracy serca jest znacznie trud­niejsze i odsetek uratowanych jest znacznie mniejszy.

Na podstawie badań i pomiarów prądów przepływających przez ciało człowieka i zwierząt doświadczalnych oraz skutków ich przepływu, jak również na podstawie analizy wypadków porażeń można określić działanie na człowieka prądów o różnym zakresie wartości i czasu przepływu.

ZABEZPIECZENIA PRZED PORAŻENIAMI

Zgodnie z zarządzeniem w sprawie ochrony przeciwporażeniowej należy stosować, w zależ­ności od zagrożenia, następujące środki:

— ochronę podstawową,

— ochronę dodatkową,

• obostrzoną ochronę dodatkową.

Ochrona podstawowa ma zapobiegać:

1) zetknięciu się człowieka z przewodzącymi częściami obwo­dów elektrycznych, znajdujących się pod napięciem;

2) udzielaniu się napięcia przedmiotom lub częściom przewo­dzącym, które normalnie nie powinny znajdować się pod napię­ciem;

3) szkodliwemu oddziaływaniu na otoczenie luku elektryczne­go, który mógłby wystąpić przy pracy urządzeń.

W tym celu powinny być zastosowane: odpowiednia izolacja robocza z wyłączeniem izolacji w postaci powłok z emalii, lakieru, warstwy tlenków lub materiału włóknistego nasyconego albo nie­nasyconego oraz osłony zabezpieczające przed przypadkowym dotknięciem części znajdujących się pod napięciem, wykonane wg PN-63/E-08106, których usunięcie jest niemożliwe bez użycia narzędzi.

Ochrona podstawowa w pomieszczeniach ruchu elektrycznego polega na umieszczeniu elementów znajdujących się pod napięciem poza zasięgiem ręki z dostępnych stanowisk.

W pomieszczeniach nie przewidzianych do stałej obsługi, ochro­na może być ograniczona do środków utrudniających nie zamierzo­ne dotknięcie części znajdujących się pod napięciem, np. przegród, siatek lub poręczy z materiału izolacyjnego.

Ochrona dodatkowa ma polega na zastosowaniu, poza ochroną podstawową, jednego z następujących środków:

— uziemienia ochronnego,

— zerowania,

— sieci ochronnej,

— wyłącznika przeciwporażeniowego,

— obniżenia napięcia roboczego,

— separacji,

— izolacji ochronnej,-

— izolowania stanowiska.

Obostrzona ochrona dodatkowa polega na zasto­sowaniu jednego z następujących środków ochrony dodatkowej:

— wyłącznika przeciwporażeniowego,

— izolacji ochronnej,

— ochronnego obniżenia napięcia roboczego,

— separacji.

Spośród dwóch możliwych środków obostrzonej ochrony do­datkowej należy wybrać ten środek, który nie wymaga użycia przewodu ochronnego.

Ochrona dodatkowa i obostrzona ochrona dodatkowa powinny obejmować nie tylko dane urządzenia elektryczne, lecz również dostępne metalowe części urządzeń, nie przeznaczone do pracy pod napięciem, oraz dostępne metalowe konstrukcje wsporcze l osłony metalowe znajdujące się w pobliżu urządzeń elektrycz­nych. Wymagania te w urządzeniach o napięciu do 1000 V nie dotyczą:

1) krótkich odcinków rur zabezpieczających przewody przed uszkodzeniem osłon metalowych i przepustów przez ściany;

2) uchwytów, objemek, klamer i wieszaków metalowych do zamocowania przewodów;

3) metalowych drzwi wejściowych do pomieszczeń ruchu elek­trycznego, osadzonych w ścianie z cegły lub betonu;

4) słupów stalowych lub żelbetowych, na których nie ma in­nych urządzeń oprócz przewodów roboczych.

W urządzeniach o napięciu do 250 V względem ziemi wymaga­nia ochron dodatkowych nie dotyczą:

1) metalowych płaszczy ochronnych przewodów, zainstalowanych w suchych pomieszczeniach (o wilgotności nie przekraczają­cej 75%);

2) metalowych osłon liczników, przyrządów taryfowych i ta­blic metalowych do tych przyrządów, zainstalowanych u odbior­ców nieprzemysłowych;

3) metalowych osłon łączników, gniazd wtyczkowych i puszek zaciskowych, zainstalowanych w pomieszczeniach suchych z pod­łogą źle • przewodzącą i przewodami bez metalowych pokryć ochronnych;

4) oprawek do lamp i zapłonników oraz odbłysków, umocowa­nych do izolacyjnych części opraw;

5) stojaków dachowych i przyściennych oraz ich części kon­strukcyjnych, niedostępnych z ziemi.

Przy doborze środków ochrony dodatkowej i obostrzonej ochro­ny dodatkowej należy możliwie ograniczyć różnorodność środków ochronnych i zapobiegać niepożądanym wpływom ograniczającym skuteczność ochron.

Nie należy stosować w tej samej sieci zerowania i uziemień ochronnych.

Wszystkie odbiorniki i przyrządy elektryczne powinny być tak wykonane, aby zapewnić ochronę przed porażeniami.

Zależnie od rodzaju zastosowanej ochrony, wszystkie odbiorniki i przyrządy na napięcie znamionowe nie przekraczające 500 V dzielą się na klasy o c h r o n n o ś c i: O, 0I, I, II, III.

Do klas O, 0I, I, II należą odbiorniki i przyrządy na napięcie znamionowe wyższe niż 42 V, natomiast do klasy III zalicza się odbiorniki i przyrządy na napięcie znamionowe niższe niż 42 V. Wykonanie odbiorników i przyrządów wg jednej z klas ochronności kwalifikuje je do pracy jedynie w określonych warunkach. i miejscu używania.

Klasa O obejmuje odbiorniki i przyrządy elektryczne, w których ochrona przeciwporażeniowa zapewniona jest jedynie przez zastosowanie izolacji roboczej. Urządzenia te charakteryzują się brakiem zacisku przeznaczonego do połączenia z przewodem ochronnym. Odbiorniki i przyrządy klasy O mogą być używane:

1) gdy nie zachodzi niebezpieczeństwo porażeń;

2) przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej gdy jednocześnie zastosowana jest dodatkowa ochrona w postaci izolowania stanowiska lub separacji odbiorni­ków stałych;

3) przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej z dodatkową ochroną w postaci separacji - z wyjątkiem odbiorników użytkowanych na stanowiskach meta­lowych.

Klasa 0I obejmuje odbiorniki i inne przyrządy elektryczne ruchome, których ochrona przeciwporażeniowa jest zapewniona jedynie za pomocą izolacji roboczej, jak w klasie O, pomimo zasto­sowania zacisku ochronnego. Odbiorniki i przyrządy elektryczne ruchome tej klasy przeznaczone są do używania:

1) przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej - bez zastosowania ochrony dodatkowej;

2) przy wymaganej ochronie lecz z dodat­kową ochroną w postaci separacji;

3) przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej - z dodatkową ochroną w postaci separacji - z wyjąt­kiem odbiorników użytkowanych na stanowiskach metalowych.

Klasa I obejmuje odbiorniki i przyrządy elektryczne wypo­sażone:

— w zacisk ochronny,

— w przewód ruchomy z żyłą ochronną we wspólnej osłonie z żyłami roboczymi, zakończony wtyczką ze stykiem ochronnym,

— we wtyk ze stykiem ochronnym. Odbiorniki klasy I przeznaczone są do używania:

1) przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej - bez dodatkowej ochrony;

2) przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej - z zastosowaniem jednej z dodatkowych ochron prze­ciwporażeniowych;

3) przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej - z zastosowaniem obostrzonej dodatkowej ochrony w po­staci wyłącznika przeciwporażeniowego lub separacji.

Klasa II obejmuje odbiorniki i przyrządy elektryczne, w których wszystkie dostępne części powierzchni zewnętrznych są oddzielone od części przewodzących obwodu elektrycznego izola­cją podwójną lub wzmocnioną. Przyrządy te cechuje:

— brak zacisku ochronnego,

— brak w przewodzie ruchomym żyły ochronnej, a we wtyczce brak styku ochronnego, przy istniejącej możliwości wprowadzenia wtyczki do gniazda ze stykiem ochronnym,

— w przypadku wyposażenia odbiornika we wtyk - zastoso­wanie wtyku umożliwiającego wprowadzenie nasadki bez styku ochronnego, oraz nasadki ze stykiem ochronnym,

— w przypadku wyposażenia odbiornika w kondensator, nie może on być przyłączony do dostępnych części metalowych.

Odbiorniki i przyrządy klasy II mogą być używane przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej oznaczonej dowolną cyfrą przy czym powinny być oznaczone symbolem: „Kwadrat w kwadracie”

Odbiorniki i przyrządy klasy II dzieli się na typy:

II A — posiadające całkowitą obudowę izolacyjną, pokrywającą części metalowe, z wyjątkiem drobnych wkrętów lub ni­tów, oddzielonych od obwodu elektrycznego co najmniej izolacją wzmocnioną;

II B — posiadające całkowitą obudowę metalową, oddzieloną od obwodu elektrycznego izolacją podwójną, z wyjątkiem pewnych, trudnych do wykonania z izolacją podwójną części, które można zastąpić izolacją wzmocnioną,

Klasa III obejmuje odbiorniki i inne przyrządy elektryczne na napięcie robocze nie przekraczające 50 V. Przyrządy te cechu­je:

• brak jakichkolwiek obwodów na napięcie przekraczające 50 V,

• napięcie znamionowe nie przekraczające 42 V,

— brak styku ochronnego lub żyły ochronnej w przyrządach ruchomych.

Odbiorniki i przyrządy klasy III mogą być używane przy wymaganej ochronie przeciwporażeniowej oznaczonej dowolną cyf­rą o ile są zasilane napięciem bardzo niskim, np. przez transforma­tor ochronny (bezpieczeństwa), albo przetwornicę ochronną. Gdy zasilane są z innych źródeł mogą być używane tylko przy wyma­ganej ochronie przeciwporażeniowej oznaczonej cyfrą 0 i 1

NIEBEZPIECZEŃSTWO PORAŻEŃ PRZY OBSŁUDZE URZĄDZEN ELEKTRYCZNYCH

Przyczyny wypadków przy eksploatacji urządzeń elektrycz­nych w zakładach przemysłowych są różnorodne. Przeważnie są to: nieostrożność, lekceważenie obowiązujących przepisów, roztargnienie, omyłki, brak odpowiedniej konserwacji lub kontroli urządzeń zabezpieczających, zła organizacja pracy, brak nadzoru, źle zrozumiane polecenie, niedbałe wykonanie pracy, nieumiejęt­ność lub nieznajomość instrukcji oraz nieszczęśliwy zbieg okolicz­ności, występujące oddzielnie lub łącznie.

Następstwem tych przyczyn jest najczęściej dotknięcie części znajdującej się normalnie lub przypadkowo pod napięciem wzglę­dem ziemi, np. dotknięcie gołego przewodu, szyny, zacisku czy korpusu uszkodzonej, a niezabezpieczonej maszyny. Jeżeli dotyka­jący stoi na ziemi, na przewodzącej podłodze lub konstrukcji stalo­wej albo też, będąc izolowanym od ziemi, dotyka ciałem lub drugą ręką uziemionych konstrukcji stalowych, rurociągów, zbiorni­ków itp., to pod działaniem napięcia dotykowego nastąpi przepływ prądu przez jego ciało. Skutki przepływu tego prądu zależą od je­go wartości, drogi i czasu przepływu oraz stanu zdrowotnego po­rażonego. Decydujący wpływ, gdy chodzi o niebezpieczeństwo porażeń, ma wartość prądu i czas przepływu.

Droga przepływu prądu przez ciało człowieka ma pewien wpływ na wartość rezystancji wewnętrznej ciała oraz na wartość niewielkiej, lecz najbardziej niebezpiecznej składowej prądu prze­pływającej przez serce. W warunkach niebezpiecznych dla obsługi pomija się rezystancję przejścia do ciała, jako małą w porównaniu z rezystancją wewnętrzną ciała człowieka.

Zamiast obliczania wartości niebezpiecznych prądów, zależnie od oporów w obwodzie, praktyczniej jest określić wartości napięć, które są lub mogą być niebezpieczne dla człowieka.

W zarządzeniu Ministrów Górnictwa i Energetyki oraz Budow­nictwa i Przemysłu Materiałów Budowlanych wprowadzono podział napięć z punktu widzenia bezpieczeństwa, a mianowicie:

— napięcie robocze jest bezpieczne, jeżeli jego wartość względem ziemi nie przekracza:

w urządzeniach przemiennoprądowych 30 V

w urządzeniach stałoprądowych 60 V

— napięcie robocze może być w pewnych warunkach niebezpieczne, jeżeli jego wartość względem ziemi zawiera się w granicach:

w urządzeniach przemiennoprądowych 30 - 50 V

w urządzeniach stałoprądowych 60 - 100V

— napięcie robocze jest niebezpieczne, jeżeli jego wartość względem ziemi przekracza:

w urządzeniach przemiennoprądowych 50 V

w urządzeniach stałoprądowych 100 V

Urządzenia przemiennoprądowe na napięcie bardzo niskie tj. napięcie znamionowe, nie przekraczające 50 V, uważa się za bezpieczne, gdy obwody tych urządzeń są izolowane od ziemi i od obwodów innych urządzeń. Jeżeli urządzenia te użytko­wane są w warunkach szczególnego niebezpieczeń­stwa porażenia, to ich napięcie znamionowe nie powinno przekraczać 24 V, ą napięcie robocze - 30V.

W urządzeniach stałoprądowych odpowiednie napięcia są wyż­sze i wynoszą: napięcie znamionowe - 48 V i napięcie robocze - 60 V.

Napięcie dotykowe jest niebezpieczne, jeżeli utrzy­muje się długotrwale i jego wartość:

— w urządzeniach przemiennoprądowych przekracza 65 V_, a w przypadku występowania szczególnego niebezpieczeństwa po­rażenia — przekracza 30 V;

— w urządzeniach stałoprądowych przekracza 110 V, a w przypadkach występowania szczególnego niebezpieczeństwa porażenia — przekracza 60 V.

Napięcie dotykowe należy przyjmować jako napięcie wystę­pujące między stanowiskiem, na którym może znaleźć się człowiek, a przedmiotami odległymi o l m, albo jako różnicę potencjałów między przedmiotami przewodzącymi, oddzielonymi odstępem powietrznym nie przekraczającym 2 m w linii prostej lub po linii łamanej, przedzielonej przegrodą.

Napięcie dotykowe nie utrzymuje się długotrwale, gdy samoczynne odłączenie obwodu elektrycznego następuje w czasie dostatecznie szybkim. Odłączenie uważa się za dostatecznie szybkie jeżeli prąd mający je wywołać przekracza wartość prądu wyłączającego I_w.

WYTYCZNE POSTĘPOWANIA PRZY UWALNIANIU

PORAŻONYCH SPOD DZIAŁANIA PRĄDU

ELEKTRYCZNEGO

Postanowienia ogólne

1. Wytyczne podają zasady uwalniania porażonych spod działania prądu elektrycznego o napięciu do l kV oraz ponad l kV.

2. Osoby udzielające pomocy porażonym obowiązane są do postępowania w myśl zasad określonych wytycznymi.

3. Zasady udzielania pomocy przedlekarskiej porażonym podane są w części II wytycznych.

Uwalnianie porażonego spod działania prądu elektrycznego o napięciu do l kV

4. Porażonego należy natychmiast uwolnić spod działania prądu elektrycznego.

5. Uwolnienia należy dokonać jedną z następujących metod:

1. przez wyłączenie napięcia właściwego obwodu elektrycznego,

2. przez odciągnięcie porażonego od urządzeń bę­dących pod napięciem,

3. przez odizolowanie porażonego, uniemożliwia­jące przepływ prądu przez jego ciało.

6. Wyłączenie napięcia, o którym mowa w pkt. „5a” należy dokonać jednym z następujących sposobów:

a) przez otwarcie właściwych łączników od stro­ny zasilania przy czym w przypadku, gdy uchwyt łącznika nie jest izolowany, wyłączenia należy dokonać przy użyciu dostępnego w danej chwili materiału izolacyjnego z jednoczesnym odizolowaniem się od podłoża i przedmiotów przewodzących, przez usunięcie wkładek topikowych z obwodu zasilania, przy czym w przypadku uszkodzenia główki bezpiecznikowej, wyłączenia należy dokonać przy zachowaniu środków ostrożności podanych w pkt. „a"; wyjmowanie bezpieczników mocy powinno od­bywać się za pomocą przeznaczonych do tego celu uchwytów,

4. przez przecięcie przewodów od strony zasila­nia za pomocą narzędzi z izolowanymi rękojeściami i przy zastosowaniu środków chroniących, przed skutkami łuku elektrycznego. Nie wolno stosować tego sposobu w pomiesz­czeniach zagrożonych wybuchem. d) przez zwarcie przewodów od strony zasilania. Sposób ten należy stosować tylko w liniach napowietrznych. Zwarcia wykonuje się za pomocą odpowiedniej zarzutki metalowej .

Zwarcie wykonane być musi w sposób trwały.

7. Odciągnięcie porażonego od urządzeń będących w stanie załączenia, o którym mowa w pkt. „5b” .należy dokonywać w przypadku, gdy wyłączenie napięcia sposobami podanymi w pkt. „6” trwałoby zbyt długo względnie byłoby trud­niejsze i niebezpieczniejsze do wykonania.

8. Uwolnienie porażonego spod działania prądu elektrycznego przez „odizolowanie”,
o którym mowa w pkt. ,,5c”, należy wykonywać w przypadku, gdy metody z pkt. „5a"' i „5b" okazały się nieskuteczne; odizolowania dokonuje się w sposób następujący:

a) przy przepływie prądu przez ciało porażonego od ręki do nóg, przy. jednoczesnym zaciśnięciu dłoni na urządzeniu będącym pod napięciem — odizolowania należy dokonać przez podsunięcie pod nogi porażonego materiału izolacyjnego przy przepływie prądu od jednej ręki do drugiej (podłoże izolowane) należy przerwać obwód prądu za pomocą podkładania materiału izolacyjnego pod kolejno odginane palce jednej dłoni

9. Przy uwalnianiu porażonych spod działania prądu elektrycznego o napięciu do 1 kV, należy stosować jako podstawowy materiał izolacyjny sprzęt ochronny zasadniczy i dodatkowy, jak: rękawice gumowe, półbuty, dywaniki, drążki itp. W razie braku sprzętu ochronnego można stosować jako materiał izolacyjny zastępczy; suche drzewo, tworzywa sztuczne, suche materiały tekstylne. Osoba ratująca musi dokonać wyboru metody i sposobu uwolnienia porażonego spod działania prądu elektrycznego w zależności od warunków w jakich nastąpiło porażenie, mające na uwadze własne bezpieczeństwo oraz potrzebę natychmiastowego uwolnienia porażonego.

11.Gdy porażenie nastąpiło na wysokości, a wyłączenie napięcia może .spowodować groźny upadek porażonego — należy przed wyłączeniem napięcia zabezpieczyć porażonego przed skutkami upadku.' Uwalnianie porażonego spod działania prądu elektrycznego o napięciu powyżej l kV

12.Porażonego należy natychmiast uwolnić spod działania prądu elektrycznego,

13.Uwolnienia należy dokonać jedną z następujących metod:

a) przez wyłączenie napięcia właściwego obwodu elektrycznego,

b) przez odciągnięcie porażonego od urządzeń "będących pod napięciem.

14.Wyłączenia napięcia, o którym mowa w pkt. „13a" należy dokonać przez otwarcie właściwych wyłączników . Przed zdjęciem porażonego z urządzenia, które zostało wyłączone, należy upewnić się o braku napięcia za pomocą wskaźnika napięcia, a następnie rozładować urządzenie, zachowując wymagane dla tych czynności środki ostrożności. Można też, dla zyskania na czasie, odciągnąć porażonego od urządzeń za pomocą; sprzętu ochronnego i dodatkowego.

15. Odciągnięcie porażonego od urządzeń będących w stanie załączenia, o którym mowa w pkt. „13a" dokonać należy w przypadku braku możliwości wyłączenia napięcia, posługując się sprzętem ochronnym zasadniczym i pomocniczym z wykluczeniem możliwości bezpośredniego dotknięcia porażonego oraz dotknięcia urządzeń znajdujących się pod napięciem

Literatura:

1. Eugeniusz Matula, Marek Sych „Zapobieganie porażeniom elektrycznym w przemyśle”.

2. Praca Zbiorowa „Wytyczne w sprawie zasad postępowania przy ratowaniu osób porażonych prądem elektrycznym ”.

---