Oddziaływanie pr du elektrycznego na organizm ludzki

Pr d przemienny o cz stotliwo ci 50 Hz i napi ciu 400/230 V jest

najbardziej rozpowszechnionym rodkiem przenoszenia energii elektrycznej. Z

tego powodu wi kszo ć pora e i oparze ludzi pr dem elektrycznym,

ż ń

nazywanych wypadkami elektrycznymi, wyst puje przy styczno ci człowieka z

urz dzeniami elektroenergetycznymi pr du przemiennego, przy czym najcz stsze

s ra enia na drodze r ka - nogi lub r ka - r ka. Ponadto pr d przemienny o

cz stotliwo ci od 15 do 100 Hz powoduje najgro niejsze dla ycia reakcje

organizmu, st d skutki ra enia nim rozpatruje si szczególnie wnikliwie.

Działanie pr du elektrycznego na organizm ludzki mo e być po rednie lub

bezpo rednie.

Działanie po rednie, powstaj ce bez przepływu pr du przez ciało człowieka,

powoduje takie urazy, jak:

•

oparzenia ciała wskutek po arów wywołanych zwarciem elektrycznym lub

spowodowane dotkni ciem do nagrzanych elementów

•

gro ne dla ycia oparzenia ciała łukiem elektrycznym, a tak e metalizacja

skóry spowodowana osadzaniem si roztopionych cz stek metalu

•

uszkodzenia wzroku wskutek du ej jaskrawo ci łuku elektrycznego

•

uszkodzenia mechaniczne ciała w wyniku upadku z wysoko ci lub

upuszczenia trzymanego przedmiotu.

Działanie bezpo rednie - pora enie elektryczne wskutek przepływu pr du

elektrycznego przez ciało ludzkie (tzw. pr du ra eniowego) mo e wywołać wiele

zmian fizycznych, chemicznych i biologicznych w organizmie (a nawet mierć

człowieka) poprzez oddziaływanie na układ nerwowy oraz w wyniku elektrolizy
krwi i płynów fizjologicznych.

Pora enie elektryczne mo e objawiać si :

•

odczuwaniem bólu przy przepływie pr du, kurczami mi ni (skurcz mi ni

ęś

dłoni mo e uniemo liwić samouwolnienie si pora onego)

•

zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami kr enia krwi

ąż

•

zaburzeniami wzroku, słuchu i zmysłu równowagi

•

utrat przytomno ci

•

migotaniem komór sercowych (fibrylacja) - bardzo gro nym dla ycia

człowieka, gdy zazwyczaj prowadzi ono do zej cia miertelnego

•

oparzeniami skóry i wewn trznych cz ci ciała, do zw glenia wł cznie.

ęś

Bezpo rednio po ra eniu pr dem, tzn. po przerwaniu przepływu pr du, mo e

wyst pić wstrz s elektryczny, objawiaj cy si przera eniem, blado ci , dr eniem

ś ą

ciała lub ko czyn, nadmiernym wydzielaniem potu, stanem apatii lub euforii.

Mo e równie wyst pić obrz k mózgu i utrata przytomno ci, poł czona z

zatrzymaniem kr enia krwi i brakiem oddechu. Skutki te mog si ujawnić tak e

ąż

ą ę

po pewnym czasie - od kilku minut do kilku miesi cy.

Zjawisko pora enia ma miejsce wówczas, gdy wyst puje droga dla pr du

ra eniowego i istnieje ródło napi cia wymuszaj cego przepływ takiego pr du. W

praktyce dochodzi do tego, gdy człowiek styka si jednocze nie z dwoma

punktami znajduj cymi si pod ró nymi potencjałami i zamyka si w ten sposób

elektryczny obwód dla pr du ra eniowego.

Napi cie dotykowe

jest to napi cie mi dzy dwoma punktami nie nale cymi do

żą

obwodu elektrycznego, z którymi mog si zetkn ć jednocze nie obie r ce lub

ą ę

r ka i noga człowieka.

Napi cie dotykowe spodziewane jest to najwi ksza warto ć napi cia dotykowego

w urz dzeniach lub w instalacji elektrycznej w razie uszkodzenia izolacji, gdy

warto ć impedancji w miejscu zwarcia jest pomijalna.

Napi cie ra eniowe dotykowe jest to spadek napi cia wzdłu drogi przepływu

pr du przez ciało człowieka (czyli spadek napi cia na rezystancji ciała, na drodze

r ka-nogi lub r ka-noga albo r ka-r ka).

Napi cie krokowe

jest to napi cie mi dzy dwoma punktami na powierzchni

ziemi lub na powierzchni stanowiska pracy, odległymi od siebie o 1 m (jeden
krok).
Napi cie ra eniowe krokowe jest to spadek napi cia wzdłu drogi przepływu

pr du przez obie nogi człowieka (czyli spadek napi cia na rezystancji ciała na

drodze noga-noga).

Skutki ra enia pr dem elektrycznym zale od:

żą

•

rodaju pr du, a wi c czy jest to ra enie: pr dem przemiennym o małej

cz stotliwo ci (15 -100Hz), pr dem przemiennym o du ej cz stotliwo ci,

krótkotrwałymi, jednokierunkowymi impulsami pr dowymi, pr dem stałym,

•

warto ci napi cia i nat enia pr du ra eniowego oraz czasu jego przepływu

ęż

•

drogi przepływu pr du przez ciało człowieka,

•

stanu psychofizycznego pora onego.

•

czasu przepływu pr du ra enia,

•

temperatury i wilgotno ci skóry,

•

powierzchni styku z przewodnikiem,

•

siły docisku przewodnika do naskórka.

Impedancja naskórka (skóry) w du ym stopniu zale y od stanu fizycznego

naskórka (gruby, cienki, zdarty, suchy, wilgotny, mokry) i od powierzchni styku z
zewn trznym obwodem elektrycznym. Warto ć impedancji naskórka nie jest stała

i zale y od:

•

warto ci napi cia dotykowego,

•

zatrzymaniem oddechu, zaburzeniami kr enia krwi

ąż

•

warto ci nat enia pr du,

ęż

•

cz stotliwo ci pr du,

•

czasu przepływu pr du ra enia,

•

temperatury i wilgotno ci skóry,

•

powierzchni styku z przewodnikiem,

•

siły docisku przewodnika do naskórka.

Warto ć impedancji naskórka zawiera si w szerokich granicach - od kilkuset do

kilkunastu tysiecy omów. Przy małych napi ciach dotykowych (od 0 do 150 V) ma

ona znaczny wpływ na impedancj ciała. W miar wzrostu warto ci napi cia

wpływ ten jest coraz mniejszy, a do pomijalnie małego przy napi ciach

wi kszych ni 150 V.

Rezystancja wewn trzna ciała zale y głównie od drogi przepływu i jest

najwi ksza przy przepływie pr du na drodze r ka - r ka i r ka - noga (stopa),

przy czym jej warto ć jest równa około kilkuset omów. Najmniejsza warto ć

impedancji jest na drodze przepływu pr du r ka - kark.

Zale no ć impedancji naskórka od stopnia zawilgocenia skóry czy cz stotliwo ci

pr du te jest zmienna, a wi c zmienna jest te impedancja ciała. Przy

wilgotno ci wzgl dnej otaczaj cego powietrza powy ej 75% impedancja ciała nie

zale y od impedancji naskórka i jest równa praktycznie tylko rezystancji

wewn trznej.

Warto ci impedancji ciała człowieka w zale no ci od napi cia dotykowego Ud dla

ró nych cz ci badanej populacji ludzi dorosłych (wg Raportu IEC 479)

ęś

Napi cie

dotykowe,V

Graniczne warto ci impedancji

człowieka dla ró nych cz ci

ęś

populacji,

Ω
5%
populacji

50%
populacji

95%
populacji

1750

3250

6100

1450

2625

4375

1250

2200

3500

100

1200

1875

3200

125

1125

1625

2875

220

1000

1350

2125

700

750

1100

1550

1000

700

1050

1500

pow. 1000

650

750

850

Z powy szych rozwa a wynika fakt, e nale y do rozpatrywania zjawiska

ż ń

pora enia przyj ć dwie podstawowe klasy warunków rodowiskowych

oznaczonych jako W1 i W2:

•

W1 warunki normalne, w których warto ć rezystancji ciała ludzkiego

mierzonej w stosunku do ziemi jest nie mniejsza ni 1000 Ω; do rodowisk

normalnych zalicza si : lokale mieszkalne, biurowe, sale widowiskowe,

szpitalne, szkolne itp.,

•

W2 warunki szczególne, w których warto ć rezystancji ciała człowieka

mierzona w stosunku do ziemi jest mniejsza ni 1000 ; do rodowisk

Ω

szczególnych zalicza si : tereny otwarte, łazienki i natryski, sauny, obory,

chlewnie, pomieszczenia produkcyjne o wilgotno ci wzgl dnej wi kszej ni

75 % oraz o temperaturze wy szej ni 35

C lub mniejszej ni -5

C. W

takich warunkach rodowiskowych pomieszczenia s zwykle wilgotne,

wilgotna jest równie skóra człowieka, a podłogi (podło a) charakteryzuj

si mał rezystancj .

Dodatkowo wyró nia si warunki rodowiskowe specjalne (W3), np. baseny

k pielowe lub wn trza metalowych zbiorników, dla których dopuszczalne

warto ci napi ć ra eniowych dotykowych powinny być mniejsze ni dla klasy W2.

W raporcie IEC-479 przedstawiono w formie wykresu krzywe graniczne reakcji
organizmu człowieka przy pora eniu pr dem elektrycznym o cz stotliwo ci 50 Hz

na drodze lewa dło - stopy. Krzywe te, oznaczone literami

a, b, c1, c2 i c3, są

granicami stref ró nych skutków przepływu pr du ra enia.

Zasadniczo wi kszo ć ludzi dorosłych nie odczuwa przepływu pr du o warto ci

nat enia do 0,5 mA - strefa 1 i jej granica - prosta

ęż

a na wykresie. Dlatego

minimaln warto ć pr du, która wywołuje takie odczucia, nazywa si

ę warto ci

ś ą

progow pr du odczuwania

lub percepcji, która nie zale y od czasu przepływu

pr du.

Krzywe graniczne reakcji organizmu człowieka przy pora eniu pr dem

elektrycznym o cz stotliwo ci 50 Hz na drodze lewa dło - stopy, wg IEC 479-1

a, b, c1, c2, c3 - krzywe graniczne reakcji organizmu,

1, 2, 3, 4 - strefy ró nych skutków przepływu pr du ra enia,

tr - czas ra enia, Ir - warto ć nat enia pr du ra enia

ęż

W miar wzrostu nat enia pr du wyst puj : mrowienie w palcach i dr twienie,

ęż

skurcze włókien mi niowych i uczucie bólu. Im wy sza warto ć pr du

ęś

ra eniowego i dłu szy czas jego przepływu, tym liczniejsze włókna mi ni dłoni

ęś

ulegaj skurczowi, równie tzw. skurczowi t cowemu, który trwa tak długo, jak

ęż

długo płynie pr d. Jest to strefa 2 ograniczona krzywymi

a i b.

Warto ć progowa nat enia pr du, przy której jest jeszcze mo liwe rozwarcie

ęż

palców przez samego pora onego, nazywana jest

pr dem samouwolnienia

i wg

IEC jest to warto ć 10 mA.

Widoczna jest tu zale no ć reakcji organizmu zarówno od warto ci pr du, jak i od

czasu jego przepływu - przy wi kszym nat eniu pr du płyn cego w krótszym

ęż

czasie te same lub podobne odczucia i reakcje, co przy mniejszym nat eniu, ale

ęż

w czasie dłu szym. W tej strefie pr d ra eniowy zwykle nie powoduje adnych

skutków fizjologicznych.
W strefie 3 - pomi dzy krzywymi

b i c1 - obserwuje si nasilenie bólu, wzrost

ci nienia krwi oraz skurcze t cowe mi ni poprzecznie pr kowanych i skurcze

ęż

ęś

ąż

mi ni oddechowych (mi ni płuc - powy ej 20 mA), co mo e wywołać

ęś

niedotlenienie organizmu, trudno ci z oddychaniem, zwi kszenie ilo ci

dwutlenku w gla we krwi i zakwaszenie tkanek, skutkiem czego mo e być sinica

skóry i błon luzowych. Zwykle s to odwracalne skutki fizjologiczne - bez

uszkodze organizmu. Istnieje jednak du e prawdopodobie stwo pojawienia si

odwracalnych zakłóce powstawania i przewodzenia impulsów w sercu, wł cznie

z migotaniem przedsionków serca (fibrylacj ) i przej ciow blokad pracy serca

bez wyst pienia migotania komór, nasilaj ce si wraz ze wzrostem nat enia

ęż

pr du i czasem jego przepływu. W skrajnych przypadkach mog wyst pować

skurcze naczy wie cowych i w efekcie zawał mi nia sercowego.

ęś

Przyjmuje si , e pr d o warto ci nat enia 30 mA powoduje pocz tek parali u

ę ż

ęż

dróg oddechowych. Krzywa c1 oznacza graniczne warto ci pr dów

niefibrylacyjnych.
W strefie 4 - na prawo od krzywej granicznej c1 - mo na zaobserwować te same

skutki pr du ra enia, co w strefie 3, nasilaj ce si wraz ze wzrostem nat enia

ęż

pr du i czasu jego przepływu, ale dodatkowo mo e wyst pić migotanie

(fibrylacja) komór serca. Prawdopodobie stwo wyst pienia migotania komór

serca ro nie do około 5% - krzywa c2, 50% - krzywa

c3 i ponad 50% - w obszarze

powy ej krzywej

c3. W chwili ra enia zamiast miarowych, okresowych skurczów

komór pojawiaj si niemiarowe, nieokresowe skurcze, o cz stotliwo ci 400 do

ą ę

600 na min. Jednocze nie ci nienie krwi gwałtownie maleje i jej przepływ mo e

być zatrzymany, co spowoduje w pierwszej kolejno ci niedotlenienie mózgu, a po

czasie około 10 s - utrat przytomno ci. Je eli proces b dzie trwał dłu ej, po

dalszych 20 s nast pi zatrzymanie oddychania i pocz tek mierci klinicznej.

Ra onego człowieka mo na jeszcze uratować, je eli udzieli mu si skutecznej

pomocy przed upływem 3 do 5 min, tzn. przed upływem czasu, jaki bez
dopływu tlenu mo e prze yć kora mózgowa.

mierć człowieka ra onego pr dem elektrycznym o warto ci wywołuj cej

migotanie komór serca lub skurcz t cowy mi ni oddechowych nast puje nie na

ęż

ęś

skutek bezpo redniego uszkodzenia tych organów, ale z powodu zakłócenia

naturalnych procesów yciowych. Przy pr dach ra enia o warto ci wi kszej

(około 1 A) mierć mo e nast pić z powodu zatrzymania akcji serca i kr enia

ąż

krwi.

Działanie termiczne pr du

Przepływaj cy przez ciało człowieka pr d ra eniowy powoduje wydzielanie si w

tkankach organizmu energii cieplnej, gdy maj one okre lon rezystancj

(impedancj ). Ilo ć wydzielonej energii cieplnej zale y od warto ci nat enia

ęż

pr du, rezystancji tkanek oraz od czasu przepływu pr du przez ciało lub jego

cz ć.

ęś

W zale no ci od pojemno ci cieplnej tkanki (ciepła wła ciwego) na skutek

wydzielonej energii cieplnej nast puje wzrost temperatury. Gdy nie przekracza 5

K, nie wyst puj zmiany patologiczne, je eli jednak temperatura wzrasta o 10 i

wi cej K, tkanki ulegaj zniszczeniu wskutek martwicy. Nazywa si to oparzeniem

elektrycznym.
Najbardziej niebezpieczne dla zdrowia i ycia człowieka s tzw. ra enia

skojarzone, kiedy przez ciało człowieka przepływa pr d łuku elektrycznego.

Łuk elektryczny albo wyładowanie łukowe mo e powodować urazy:

•

uszkodzenia ciała odłamkami zniszczonych urz dze elektrycznych lub

podczas upadku, wskutek działania fali uderzeniowej

•

oparzenia ciała, których rozległo ć i gł boko ć s zale ne od g sto ci

energii cieplnej łuku oraz uszkodzenia siatkówki oka, z powodu wzrostu

temperatury płynu soczewkowego, jako wynik oddziaływania termicznego

•

metalizacj nieosłoni tych cz ci ciała oraz uszkodzenia rogówki oka,

ęś

wywołane roztopionymi, gor cym cz stkami metali i materiałów

izolacyjnych, unoszonymi gor cym strumieniem gazów, jako wynik

oddziaływania termiczno-mechanicznego

•

uszkodzenia rogówki oka na skutek promieniowania nadfioletowego

•

ogrzanie płynu soczewkowego oka na skutek promieniowania
podczerwonego

•

rozległe oparzenia, a nawet spalenia ko czyn i innych cz ci ciała

ęś

ludzkiego, cz sto ko cz ce si mierci na skutek ra enia skojarzonego

ń ą

ę ś

(pr d łuku elektrycznego przepływa przez ciało ludzkie). Ra enia

skojarzone zdarzaj si w stacjach elektroenergetycznych wysokiego

ą ę

napi cia, gdy człowiek zbli y si do urz dzenia elektroenergetycznego na

odległo ć, przy której mo liwe jest przebicie warstwy izolacyjnej powietrza.

Wtedy nast puje wyładowanie iskrowe, które inicjuje wyst pienie łuku

elektrycznego pomi dzy tym urz dzeniem i najbli sz od urz dzenia cz ci

ż ą

ęś ą

ciała ludzkiego.

Ochrona przeciwpora eniowa

W celu ochrony człowieka przed skutkami pora enia pr dem elektrycznym s

stosowane nast puj ce rodki ochrony przeciwpora eniowej:

rodki nietechniczne

takie, jak:

•

popularyzacja sposobów i zasad bezpiecznego u ytkowania energii

elektrycznej,

•

szkolenie wst pne i okresowe wszystkich pracowników u ytkuj cych

urz dzenia elektryczne i obsługuj cych urz dzenia elektryczne

•

wymagania kwalifikacyjne dla pracowników obsługuj cych urz dzenia

elektryczne,

•

organizacja pracy (instrukcje eksploatacji urz dze elektroenergetycznych,

pisemne polecenia wykonywania prac)

•

egzekwowanie przestrzegania reguł bezpiecze stwa,

•

badania okresowe,

•

szkolenie w zakresie udzielania pierwszej pomocy przy pora eniach.

Urz dzenia elektryczne, z punktu widzenia ochrony przeciwpora eniowej, dzieli

si na cztery

klasy ochronno ci

ś : 0, I, II i III.

rodki techniczne

takie, jak:

rodki techniczne takie, jak:

•

ochrona przed dotykiem bezpo rednim (ochrona podstawowa),

•

ochrona przed dotykiem po rednim (ochrona dodatkowa),

•

ochrona przed dotykiem bezpo rednim i po rednim - realizowana przez

zasilanie napi ciem bezpiecznym,

•

sprz t ochronny (w tym rodki ochrony indywidualnej) – dla zastosowa , w

których wy ej wymienione nie mog być wykorzystane (np. przy naprawie

urz dze elektroenergetycznych) .

Poniewa wszystkie urz dzenia elektryczne, których warto ci napi ć roboczych

s wi ksze ni warto ci bezpieczne, zasadniczo stwarzaj niebezpiecze stwo

pora enia pr dem elektrycznym, ochrona przeciwpora eniowa powinna być

stosowana w ka dej sieci czy instalacji elektroenergetycznej i we wszystkich

przył czonych odbiornikach energii elektrycznej.

Ze wzgl du na fakt, i skuteczno ć rodków nietechnicznych w powa nej mierze

ś ś

zale na jest od człowieka i jego post powania, wymaga si zatem stosowania

rozwi za mniej od niego zale nych – takimi wi c s rodki techniczne,

ą ń

ą ś

„wbudowane” w urz dzenie przez producenta.

Rodzaj technicznych rodków ochrony w poszczególnych urz dzeniach lub ich

cz ciach powinien być dostosowany zwłaszcza do warto ci napi cia, warunków

ęś

rodowiskowych oraz sposobu u ytkowania i obsługi. Istotne s te kwalifikacje

osób maj cych dost p do urz dzenia oraz rezystancja ciała ludzkiego i charakter

kontaktu człowieka z potencjałem ziemi.
W przypadku urz dze eksploatowanych przez osoby poinstruowane i

wykwalifikowane, dopuszcza si w pewnych warunkach niestosowanie niektórych

rozwi za ochrony. Natomiast w pozostałych przypadkach wymaga si

ą ń

stosowania ochrony przed dotykiem bezpo rednim (ochrony podstawowej) razem

z ochron przed dotykiem po rednim (ochron dodatkow ).

Ochrona przed dotykiem bezpo rednim

ma za zadanie chronić ludzi i

zwierz ta przed zagro eniami wynikaj cymi z dotyku do

cz ci czynnych

ęś

urz dze elektrycznych (cz ci znajduj cych si pod niebezpiecznym napi ciem w

ęś

czasie normalnej pracy tych urz dze ).

Zasad realizuje si poprzez uniemo liwienie (utrudnienie) człowiekowi dotyku

do tych cz ci, co zapobiega z kolei przepływowi pr du ra eniowego przez jego

ęś

ciało.
W urz dzeniach elektrycznych o napi ciu do 1kV wymaga si zastosowania

przynajmniej jednego z nast puj cych rodków ochrony:

•

izolowanie cz ci czynnych

ęś

•

stosowanie obudów lub osłon

•

stosowanie ogrodzeń

•

stosowanie barier i przeszkód

•

umieszczenie cz ci czynnych poza zasi giem r ki

ęś

•

ochrona przed napi ciami szcz tkowymi.

Ochrona przez izolowanie cz ci czynnych

ęś

jest sposobem stosowanym zwykle

w procesie produkcyjnym przez wytwórc urz dzenia. Polega na całkowitym

pokryciu cz ci czynnych izolacj robocz o du warto ci rezystancji oraz o

ęś

żą

odpowiedniej wytrzymało ci elektrycznej. Musi ona być dostosowana do nara e

ż ń

wewn trznych, wynikaj cych z charakteru urz dzenia (napi ć oraz mo liwych

przepi ć), a tak e dostosowana do spodziewanych nara e zewn trznych i

ż ń

rodowiskowych, takich jak: podwy szona wilgotno ć, niska lub wysoka

temperatura, nara enia mechaniczne, agresywno ć chemiczna otaczaj cego

rodowiska, bezpo rednio padaj ce wiatło słoneczne itp.

Usuni cie izolacji jest mo liwe tylko przez zniszczenie.

Ochrona przez stosowanie obudów lub osłon polega na umieszczeniu w ich
wn trzu cz ci czynnych, które z ro nych wzgl dów nie mog być powleczone

ęś

izolacj , co zapobiegania dotykowi bezpo redniemu. Obudowy i osłony chroni

tak e aparaty i urz dzenia elektryczne przed niekorzystnymi wpływami

rodowiska.

ś
Ten rodek ochrony musi spełniać nast puj ce warunki:

•

obudowy lub osłony nie mog dać si usun ć (otworzyć, zdemontować) bez

u ycia narz dzia lub klucza, co ogranicza dost p do ich wn trza osobom

nieupowa nionym, a je eli osoby te musz je otwierać – to cz ci czynne

ęś

maj być odł czone spod napi cia b d odpowiednio osłoni te

ą ź

•

musz być odporne na normalnie wyst puj ce w warunkach eksploatacji

nara enia zewn trzne: mechaniczne, temperatur , wilgotno ć,

agresywno ć chemiczn otaczaj cego rodowiska itp.

•

obudowy i osłony musz mieć stopie ochrony IP dostosowany do

rzeczywistych warunków rodowiskowych w miejscu ich u ytkowania,

jednak nie mniej IP 2X, natomiast łatwo dost pne górne powierzchnie

poziome stopie IP min. 4X; warunek ten nie dotyczy gniazd

bezpiecznikowych i opraw arówek.

Ochrona przez zastosowanie ogrodzeń polega na umieszczeniu cz ci

ęś

czynnych w sposób czyni cy je niedost pnymi dla dotyku.

Ochrona przez stosowanie barier i przeszkód jest ochron przed

niezamierzonym (a nie przed rozmy lnym) dotkni ciem cz ci czynnych. Mo e

ęś

być stosowana tylko w przestrzeniach dost pnych wył cznie dla osób

posiadaj cych odpowiednie kwalifikacje (np. przestrzenie lub pomieszczenia

ruchu elektrycznego).

Ochrona przez umieszczenie poza zasi giem r ki

ę polega na umieszczaniu

cz ci czynnych tak, by były niedost pne z danego stanowiska. Oznacza to, e

ęś

znajdować si musz poza obszarem w kształcie walca o rednicy 2,5 m, który

rozci ga si 2,5 m ponad poziomem ustawienia stóp człowieka i 1,25 m poni ej

tego poziomu.
Ten rodek ochrony mo e być stosowany głównie w pomieszczeniach ruchu

elektrycznego.

Ochrona przed napi ciami szcz tkowymi

ma na celu zapobie enie pora eniu

wskutek dotyku do cz ci czynnych, na których mo e utrzymywać si napi cie po

ęś

odł czeniu od zasilania, np. wskutek zakumulowanego ładunku na pojemno ci

elektrycznej elementów lub indukowania napi cia przez silniki pracuj ce z

wybiegu. W przypadku istnienia takiego zagro enia wymagane jest obni enie

napi cia do poziomu napi cia bezpiecznego w odpowiednio krótkim czasie albo

uniemo liwienie dost pu do cz ci czynnej.

ęś

Uzupełnieniem ochrony przed dotykiem bezpo rednim mo e być

u ycie

wysokoczułych urz dze ochronnych ró nicowopr dowych

(o pr dzie

wyzwalaj cym nie wi kszym ni 30 mA), które zwi kszaj skuteczno ć ochrony

podstawowej, ale nie mog być jedynym jej rodkiem.

Ochrona przed dotykiem po rednim

ma na celu ograniczenie skutków

pora enia w razie dotkni cia do

cz ci przewodz cych dost pnych

ęś

, które

niespodziewanie znalazły si pod niebezpiecznym napi ciem (np. wyniku

uszkodzenia izolacji). Działanie takie powinno być realizowane poprzez:

•

uniemo liwienie przepływu pr du przez ciało człowieka lub zwierz cia, lub

•

ograniczenie warto ci pr du ra eniowego lub czasu jego przepływu.

Ochrona przed dotykiem po rednim w urz dzeniach elektrycznych niskiego

napi cia mo e być osi gni ta przez zastosowanie co najmniej jednego z poni ej

wymienionych rodków:

•

samoczynnego wył czania zasilania

•

urz dze II klasy ochronno ci lub o izolacji równowa nej

•

izolowanie stanowiska

•

nie uziemionych poł cze wyrównawczych

•

separacji elektrycznej

Ochrona przez samoczynne wył czenie zasilania

jest najbardziej

rozpowszechnionym w Polsce rodkiem ochrony w sieciach i instalacjach

elektrycznych niskiego napi cia. Jej zastosowanie wi e si z konieczno ci :

ąż

ś ą

doprowadzenia do ka dej cz ci przewodz cej dost pnej przewodu ochronnego

ęś

oraz zastosowania urz dzenia powoduj cego samoczynne wył czenie zasilania.

Ochrona powinna być tak wykonana, aby w razie zwarcia mi dzy cz ci czynn a

ęś ą

cz ci przewodz c dost pn (np. przewodz c obudow urz dzenia

ęś ą

ą ą

elektrycznego) lub przewodem ochronnym, spodziewane napi cie dotykowe o

warto ci wi kszej ni 50 V pr du przemiennego lub 120 V pr du stałego (nie

t tni cego) było wył czane tak szybko, aby nie wyst piły niebezpieczne skutki

patofizjologiczne. Wymaganie to b dzie spełnione wówczas, gdy w wyniku

zwarcia popłynie pr d o takim nat eniu, e spowoduje samoczynne zadziałanie

ęż

urz dzenia wył czaj cego w dostatecznie krótkim czasie. Musi być zatem

stworzona odpowiednia droga dla pr du zwarciowego, nazywana p tl zwarcia,

ę ą

zło ona z przewodów: fazowych oraz ochronnych - ł cz cych wszystkie dost pne

ą ą

cz ci przewodz ce urz dze elektrycznych z punktem neutralnym sieci lub z

ęś

ziemi , w zale no ci od układu sieciowego.

Urz dzeniami samoczynnie wył czaj cymi pr d zwarcia, mog być:

•

zabezpieczenia przet eniowe (reaguj ce na wzrost warto ci pr du w

ęż

obwodzie), np. bezpieczniki topikowe albo wył czniki samoczynne z

wyzwalaczami lub przeka nikami nadpr dowymi,

•

urz dzenia ochronne ró nicowopr dowe reaguj ce na pojawienie si pr du

upływu z obwodu (nie mo na ich stosować w układzie sieciowym TN-C).

Samoczynne wył czenie zasilania jest skuteczne wówczas, gdy zabezpieczenie

dobrane jest odpowiednio do parametrów obwodu zasilaj cego.

Ochrona przez zastosowanie urz dzenia II klasy ochronno ci lub o izolacji

równowa nej

polega na niedopuszczeniu do pojawienia si w czasie

u ytkowania niebezpiecznego napi cia dotykowego na cz ciach przewodz cych

ęś

dost pnych w fabrycznie produkowanych urz dzeniach elektrycznych. Osi ga si

ten cel poprzez wyposa enie urz dzenia w jedno z wymienionych ni ej rozwi za :

ą ń

•

izolacj podwójn , składaj c si z izolacji podstawowej i niezale nej od niej

ą ą ę

dodatkowej izolacji, równowa nej pod wzgl dem wytrzymało ci

elektrycznej i mechanicznej. Tak izolacj ma np. sprz t gospodarstwa

domowego, narz dzia r czne, itp.

•

izolacj wzmocnion , która jest wprawdzie izolacj podstawow , lecz

równowa n podwójnej pod wzgl dem wytrzymało ci elektrycznej i

ż ą

mechanicznej,

•

obudowy izolacyjne, które s osłonami wykonanymi z materiału

izolacyjnego o odpowiedniej wytrzymało ci mechanicznej i odporno ci na

wpływy rodowiska, zapewniaj cymi stopie ochrony co najmniej IP2X. W

takich obudowach wykonywany jest np. sprz t instalacyjny (rozdzielnice

skrzynkowe, wtyki, gniazda, itp.).

Ochrona przez zastosowanie izolowania stanowiska ma na celu zapobie enie

mo liwo ci pora enia pr dem elektrycznym w wyniku równoczesnego dotkni cia

cz ci przewodz cych znajduj cych si pod ró nymi potencjałami, np. co mo e

ęś

zdarzyć si przy uszkodzeniu izolacji podstawowej cz ci czynnych.

ęś

Działanie rodka ochrony polega na izolowaniu od ziemi stanowiska pracy, na

którym mo e si znale ć człowiek, b d takim wyposa eniu tego stanowiska, by

ą ź

nie było mo liwe jednoczesne dotkni cie dwóch cz ci przewodz cych

ęś

dost pnych lub jednej cz ci przewodz cej dost pnej i jakiejkolwiek cz ci

ęś

przewodz cej obcej.

Wymaganie to mo na spełnić przez:

•

pokrycie lub wykonanie podłogi i cian z materiału izolacyjnego

niepodlegaj cego działaniu wilgoci oraz oddalenie od siebie cz ci

ęś

przewodz cych dost pnych od cz ci przewodz cych obcych poza stref

ęś

zasi gu r ki,

•

umieszczenie odpowiednich barier wykonanych w miar mo liwo ci z

materiałów izolacyjnych, nieprzył czonych do ziemi ani do cz ci

ęś

przewodz cych dost pnych,

•

izolowanie cz ci przewodz cych obcych.

ęś

Izolowanie stanowiska mo na stosować tam, gdzie u ycie innych rodków jest

trudne do wykonania lub niemo liwe, np. nie mo na dostatecznie szybko

wył czyć zasilania lub zmniejszyć warto ci napi cia dotykowego. Znajduje ono

zastosowanie najcz ciej w specyficznych warunkach, np. w laboratoriach b d w

ęś

ą ź

energetyce, gdzie podlega pewnym obostrzeniom.

Ochrona przez zastosowanie nie uziemionych poł cze wyrównawczych

miejscowych polega na poł czeniu ze sob wszystkich jednocze nie dost pnych

cz ci przewodz cych obcych i cz ci przewodz cych dost pnych odpowiednim

ęś

przewodem wyrównawczym, co zapobiega pojawieniu si niebezpiecznych napi ć

dotykowych
System nie uziemionych poł cze wyrównawczych miejscowych nie powinien

mieć poł czenia z ziemi przez ł czone cz ci przewodz ce dost pne lub obce.

ęś

Ochrona przez zastosowanie separacji elektrycznej polega na zasilaniu
(jednego lub wi cej) chronionego urz dzenia ze ródła separacyjnego, którym

najcz ciej jest

ęś

odpowiedni transformator lub przetwornica. Cz ci czynne

ęś

obwodu separowanego nie mog być poł czone w adnym punkcie z innym

obwodem lub z ziemi . Ewentualne dotkni cie do elementów takiego obwodu

przez człowieka nie powoduje pora enia, gdy nie zamyka si droga dla pr du

ra eniowego, co przes dza o skuteczno ci takiego rozwi zania. Jednak e dla

poprawno ci działania tego rodka obwód odbiorczy podlega licznym

obostrzeniom - powinien być tak wykonany, aby ograniczyć mo liwo ć zwarć

doziemnych.
Warto ć napi cia w obwodzie wtórnym nie mo e być wi ksza ni 500 V.

Równoczesna ochrona przed dotykiem bezpo rednim i dotykiem

po rednim

polega na zasilaniu urz dze bardzo niskim napi ciem, nie

stanowiacym zagro enia dla człowieka, ze spełniaj cego odpowiednie warunki

ródła energii takiego, jak:

•

transformator ochronny albo urz dzenie równowa ne (przetwornica)

•

ródło elektrochemiczne (np. bateria akumulatorów).

Obwód ma być odseparowany od ziemi (SELV) lub uziemiony (PELV). Gniazda
wtyczkowe i wtyczki stosowane w obwodach o bardzo niskim napi ciu nie mog

pasować do wtyczek i gniazd wtyczkowych stosowanych w innych obwodach.

Stopie ochrony

zapewniany przez obudowy (tzw. kod IP) jest miar ochrony

zapewnianej przez obudowy przed dost pem do znajduj cych si w nich cz ci

ęś

niebezpiecznych, jak te przed

wnikaniem obcych ciał stałych i/lub wody do

wewn trz.

Kod IP składa si z dwóch cyfr charakterystycznych, których podawanie jest

obowi zkowe – ich znaczenie podano w poni szej tabeli. Je eli cyfra

charakterystyczna nie jest okre lona lub jest nieistotna, jej miejsce w kodzie IP

zajmuje znak X (np. IPX5, IPX2, IPXXC).

[tabela1]

Uwaga:

Mo liwe jest równie zastosowanie:

•

nieobowi zuj cej litery dodatkowej (np. IP20C), informuj cej o stopniu

ochrony osób przed dotykiem do niebezpiecznych cz ci (je li nie jest

ęś

okre lana, pomija si j ):

ę ą

[tabela 2]

•

nieobowi zuj cej litery uzupełniaj cej (np. IP21M) do ró nych zastosowa

(je li nie jest okre lana, pomija si j ):

ę ą

Urz dzenia elektryczne, z punktu widzenia ochrony przeciwpora eniowej, dzieli

si na cztery

klasy ochronno ci

ś : 0, I, II i III.

Klasy ochronno ci urz dze elektrycznych

1 - izolacja podstawowa, 2 - cz ci czynne urz dzenia, 3 - izolacja dodatkowa,

ęś

4 - przewód ochronny, 5 - przewody zasilaj ce

Klasa 0 - urz dzenia, w których zastosowano tylko izolacj podstawow , nie

maj ce zacisku uziemienia ochronnego i ł czone z sieci zasilaj c przewodem

ą ą

dwu yłowym bez yły ochronnej, zako czonym wtykiem bez styku ochronnego

(je eli jest to przewód ruchomy). Oznacza to, i taki wyrób wyposa ono tylko w

ochron przed dotykiem bezpo rednim, natomiast ochrona przed dotykiem

po rednim nie jest konstrukcyjnie przewidziana.

Klasa I - urz dzenia, w których zastosowano izolacj podstawow i wyposa ono je

w zaciski ochronne do ł czenia cz ci przewodz cych dost pnych z przewodem

ęś

ochronnym układu sieciowego, czyli przewidziane do obj cia ochron przed

dotykiem po rednim. Zacisk ochronny powinien być oznaczony symbolem

uziemienia ochronnego, który jest cz sto uto samiany z oznaczeniem I klasy

ochronno ci.

Klasa II - urz dzenia, w których zastosowano izolacj podstawow oraz izolacj

dodatkow - wszystkie cz ci przewodz ce dost pne s , niezale nie od izolacji

ęś

roboczej, oddzielone od cz ci czynnych izolacj podwójn lub wzmocnion ,

ęś

której konstrukcja uniemo liwia powstanie uszkodzenia gro cego pora eniem w

żą

warunkach normalnego u ytkowania podczas zało onego czasu trwało ci

wyrobu. Urz dzenia te nie potrzebuj doprowadzenia przewodu ochronnego, nie

maj wi c zacisku ochronnego i s ł czone z sieci zasilaj c dwu yłowym

ą ą

przewodem (jednak e niektóre z nich mog być wyposa one w wewn trzny

zacisk ochronny, którego obecno ć wynika z innych wymaga ). Ruchomy

przewód powinien być zako czony wtyczk ze „ lepym” wgł bieniem na styk

ochronny gniazda wtykowego lub płaskim wtykiem z kołkami stykowymi
pokrytymi do połowy długo ci powłok izolacyjn ze wzgl du na bezpiecze stwo

dotykowe.
Symbol graficzny II klasy ochronno ci pokazuje poni szy rysunek. Symbol

przedstawiony na rys. d) nale y umieszczać na zewn trz i wewn trz obudowy

urz dzenia elektrycznego, gdy spełnia ona warunki II klasy ochronno ci lub

izolacji równowa nej.

Klasa III - urz dzenia, które mog być zasilane jedynie bardzo niskim napi ciem

bezpiecznym SELV (Safety Extra-Low Voltage) lub bardzo niskim napi ciem

ochronnym PELV (Protection Extra-Low Voltage), a wi c o warto ci nie wi kszej

ni 50 V pr du przemiennego i 120 V pr du stałego (napi cia zakresu I - tabela

poni ej).

Symbol graficzny III klasy ochronno ci pokazuje rys. f) poni ej.

Symbole graficzne uziemienia i klas ochronno ci:

a - uziemienie (symbol ogólny),

b - uziemienie ochronne,

c - uziemienie ochronne, symbol spotykany,

d - symbol na urz dzeniu - urz dzenie spełniaj ce warunki ii klasy ochronno ci

lub izolacji równowa nej,

e - oznaczenie ii klasy ochronno ci,

f - oznaczenie iii klasy ochronno ci

Cechy charakterystyczne wykonania urz dze w poszczególnych klasach

ochronno ci i zakres ich zastosowania:

Napi cia znamionowe pr du przemiennego do 1000 V i pr du stałego do 1500 V

(zaliczane do tzw. niskiego napi cia) podzielono na nast puj ce zakresy:

Uwalnianie pora onego spod działania pr du

elektrycznego i jego ratowanie

W razie pora enia pr dem elektrycznym najwa niejsz czynno ci jest szybkie

ś ą

uwolnienie pora onego spod działania pr du i udzielenie mu pierwszej pomocy.

Osoba ratuj ca musi dokonać wyboru metody i sposobu uwolnienia pora onego

spod działania pr du elektrycznego w zale no ci od warunków, w jakich nast piło

pora enie, maj c przy tym na uwadze własne bezpiecze stwo oraz potrzeb

natychmiastowego uwolnienia pora onego.

Uwolnienie pora onego spod działania pr du elektrycznego

o napi ciu do 1 kV

mo e si odbyć jedn z nast puj cych metod:

•

przez wył czenie napi cia zasilaj cego

•

przez odci gni cie pora onego od urz dze b d cych pod napi ciem

ń ę ą

•

przez odizolowanie pora onego, uniemo liwiaj ce przepływ pr du przez

jego ciało.

Napi cie zasilaj ce mo na wył czyć

poprzez:

•

otwarcie wła ciwego ł cznika lub usuni cie wkładki topikowej

•

przeci cie przewodów od strony zasilania za pomoc narz dzi z

izolowanymi r koje ciami, z zastosowaniem rodków chroni cych przed

skutkami łuku elektrycznego (nie wolno stosować tego sposobu w
pomieszczeniach zagro onych wybuchem)

•

zwarcie przewodów od strony zasilania - sposób ten nale y stosować tylko

w liniach napowietrznych. Zwarcia wykonuje si za pomoc odpowiedniej

zarzutki metalowej wcze niej podł czonej do uziemionej konstrukcji

(sposób stosowany przez wykwalifikowanych monterów).

Pora onego

mo na odci gać

od urz dzenia elektrycznego, gdyby wył czenie

napi cia trwało zbyt długo. Mo na uwolnić pora onego, przy przepływie pr du

ra enia r ka - nogi, przez „odizolowanie go od ziemi” za pomoc materiału

izolacyjnego podsuni tego pod nogi pora onego.

Uwalniaj c

ą pora onych spod działania pr du elektrycznego o napi ciu do 1 kV,

nale y stosować nast puj cy zasadniczy i dodatkowy

sprz t ochronny

: r kawice

gumowe, kalosze, dywaniki, dr ki, itp. W razie braku sprz tu ochronnego mo na

ąż

stosować jako materiał izolacyjny zast pczy: suche drewno, tworzywa sztuczne,

suche materiały tekstylne. Nie wymaga si stosowania sprz tu ochronnego lub

innych nie przewodz cych materiałów tylko podczas wył czania za pomoc

ł czników i bezpieczników.

Uwolnienia pora onego spod działania pr du elektrycznego

o napi ciu powy ej

1 kV mo na dokonać przez:

•

wył czenie napi cia zasilaj cego za pomoc wył cznika (po tej czynno ci

sprawdzić brak napi cia i rozładować urz dzenie, zachowuj c wymagane

rodki ostro no ci)

•

odci gni cie pora onego od urz dze b d cych pod napi ciem tylko za

ń ę ą

pomoc odpowiedniego sprz tu ochronnego (mog to wykonać tylko

wykwalifikowani elektrycy).

Bezpo rednio po uwolnieniu pora onego spod napi cia nale y:

- szybko zbadać go wst pnie, eby ocenić:

•

czy ma wiadomo ć (przytomny lub nieprzytomny),

•

czy oddycha i jak (zwolniony lub przyspieszony oddech wiadczy o złym

stanie pora onego - norma: 10 - 24 oddechy na minut ),

•

czy pracuje serce i zachowana jest wydolno ć kr enia (bezpo rednio

ąż

osłuchać okolic serca na klatce piersiowej oraz zbadać t tna na t tnicy

szyjnej). Je eli pora ony krwawi, trzeba zatrzymać krwawienie, zakładaj c

opatrunek uciskowy,

•

czy nie jest uszkodzony odcinek szyjny kr gosłupa (po upadku z wysoko ci),

- zdecydować, jaki ma być zakres dora nej pomocy i sposób jej udzielenia.

Sposób ratowania zale y od stanu pora onego:

•

gdy jest przytomny, nale y rozlu nić ubranie w okolicy szyi, klatki

piersiowej i brzucha oraz uło yć pora onego wygodnie na prawym boku.

Nale y wezwać lekarza, a je eli jest to niemo liwe, zaleca si przeniesienie

lub przewiezienie pora onego do lekarza,

•

gdy jest nieprzytomny i oddycha, nale y uło yć go na prawym boku (nie

wolno na plecach!), okryć np. kocem, wezwać lekarza i cały czas
obserwować, gdy mo e nast pić zatrzymanie oddechu,

•

gdy jest nieprzytomny i nie oddycha, nale y poło yć go na plecach,

porozpinać uciskaj ce cz ci garderoby, oczy cić jam ustn z resztek

ęś

jedzenia, zapewnić dopływ wie ego powietrza, rozpocz ć sztuczne

oddychanie i masa serca, gdy nie jest wyczuwany puls, oraz wezwać

pogotowie ratunkowe.

Ra onego człowieka mo na jeszcze uratować, je eli udzieli mu si skutecznej

pomocy przed upływem od 3 do 5 min, tzn. przed upływem czasu, jaki bez
dopływu tlenu mo e prze yć kora mózgowa.

Zagro enia po arowe od urz dze elektrycznych

W Polsce urz dzenia elektryczne s przyczyn około 9000 po arów rocznie.

Najwi cej po arów wynika z wad urz dze elektrycznych, pozostałe s skutkiem

bł dów w u ytkowaniu tego rodzaju urz dze . Najcz stsze przyczyny po arów to:

•

zły stan zestyków lub niewła ciwy dobór aparatów ł czeniowych

•

zły stan lub niewła ciwy dobór zabezpiecze przet eniowych

ęż

(nadpr dowych)

•

zły stan izolacji lub niewła ciwy rodzaj izolacji elektrycznej

•

nadmierne nagrzewanie si urz dze elektrycznych podczas ich pracy

•

bł dne poł czenia lub zwarcia w instalacjach (np. pomi dzy przewodami N i

PE)

•

wyst powanie łuku elektrycznego

•

brak ostro no ci przy pracach spawalniczych

•

niewła ciwe u ytkowanie urz dze grzejnych

•

wewn trznych zwarć w aparatach i urz dzeniach zawieraj cych palny olej

mineralny

•

wyst powania przepi ć pochodzenia atmosferycznego i ł czeniowego.

Zły stan zestyków w aparatach ł czeniowych lub w bezpiecznikach topikowych

(lu ne lub zanieczyszczone zestyki), le dokr cone (i zanieczyszczone) ko cówki

przewodów do zacisków lub niewła ciwie poł czone przewody aluminiowe

(utlenione powierzchnie le przewodz ) powoduj , e w miejscach styku powstaje

ą ż

rezystancja „zestykowa” o du ej warto ci. Podczas przepływu pr du na

rezystancji tej wydziela si ciepło, nast puje nagrzewanie si zestyku, co

powoduje utlenianie si jego powierzchni i brak kontaktu elektrycznego.

Wydzielaj ce si przy tym coraz intensywniej ciepło i w wielu przypadkach

wyst puj ce iskrzenie mo e doprowadzić do zapłonu izolacji lub innych

materiałów.

Je eli

zabezpieczenia przet

eniowe

ęż

, np. bezpieczniki topikowe lub

wyzwalacze nadpr dowe, maj zbyt du y pr d znamionowy w stosunku do

obci alno ci przewodów lub do mocy zasilanych urz dze , które maj

ąż

zabezpieczać, to mog one być przyczyn powstania po aru. Szczególnie

niebezpieczna sytuacja wyst puje wtedy, gdy zamiast oryginalnej wkładki

topikowej jest zastosowana wkładka „naprawiana” - kawałkiem drutu lub innym
przypadkowym przedmiotem - stosowanie takich „rozwi za ” jest niedozwolone.

ą ń

W takich przypadkach przy przeci eniach, a w szczególno ci podczas zwarć,

ąż

nast puje silne nagrzanie materiału przewodz cego i izolacyjnego, poniewa

urz dzenia zabezpieczaj ce nie wył czaj zasilania w odpowiednio krótkim

czasie.

Podczas pełnych zwarć metalicznych w instalacjach i urz dzeniach elektrycznych

zasilanie powinno z reguły zostać szybko wył czone jest przez urz dzenia

zabezpieczaj ce. Jednak e mog powstać tzw. zwarcia niepełne, nazywane

równie rezystancyjnymi lub słabopr dowymi, na skutek uszkodzenia izolacji lub

powstania cie ki przewodz cej na powierzchni izolacji. Ma to miejsce nierzadko

wskutek zmniejszenia si rezystancji izolacji w wyniku jej starzenia,

zanieczyszczenia lub zawilgocenia. W miejscu uszkodzenia, wskutek wyst pienia

pr du upływu, dochodzi do silnego nagrzania materiału izolacyjnego (mog cego

prowadzić nawet do zw glenia), mog cego być przyczyn po aru - urz dzenia

zabezpieczaj ce reaguj ce na wzrost warto ci pr du w obwodzie nie mog

wył czyć zasilania z powodu zbyt małej warto ci pr du. Natomiast skuteczn

ochron zapewnić tutaj mog zabezpieczenia ró nicowopr dowe, reaguj ce na

pojawienie si upływu pr du z obwodu.

W urz dzeniach elektroenergetycznych mo e powstać

łuk elektryczny przy

zwarciach oraz podczas bł dnych czynno ci ł czeniowych. Łuk elektryczny mo e

spowodować po ar, a nawet wybuch, np. w przypadku zwarcia wewn trznego w

aparacie lub urz dzeniu zawieraj cym palny olej mineralny.

Bardzo cz st przyczyn po arów s wszelkiego rodzaju

ę ą

grzejniki elektryczne,

nie posiadaj ce automatycznej regulacji lub ograniczników temperatury oraz

pozostawianie bez nadzoru w pobli u łatwo palnych materiałów.

Przepi cia powstaj ce samoistnie w sieciach elektroenergetycznych w chwili

dokonywania ł cze powoduj napr anie elektryczne izolacji i mo liwo ć jej

ęż

przebicia, prowadz cego do powstania upływu pr du mog cego spowodować

po ar. Podobne działanie maj przepi cia indukowane przez pobliskie

wyładowania atmosferyczne w czasie burzy. Najcz ciej jednak dochodzi do

ęś

uszkodze w elektronicznym wyposa eniu urz dze gospodarstwa domowego lub

maszyn.

Stosuje si nast puj ce sposoby

eliminacji i ograniczenia zagro enia

po arowego od urz dze elektrycznych

•

wsz dzie tam, gdzie jest to wskazane, stosuje si wył czniki

ró nicowopr dowe o znamionowym pr dzie wyzwalaj cym do 500 mA,

dobrze spełniaj ce zadanie rodka ochrony przeciwpo arowej

•

wykonuje si instalacj i urz dzenia tak, aby nie podtrzymywały i nie

rozprzestrzeniały po aru, niezale nie od tego, czy powstał on w nich

samych, czy w ich pobli u

•

elementy instalacji i urz dze elektrycznych stykaj ce si z materiałami

palnymi odpowiednio si dobiera lub umieszcza si w bezpiecznej

odległo ci albo z u yciem niepalnych podkładek

•

instaluje si przewody i kable z izolacj wykonan z materiałów niepalnych

i nie wydzielaj cych chloru ani chlorowodoru w przypadku ich przegrzania;

chlorowodór z wod tworzy kwas solny, szkodliwy dla człowieka oraz

powoduj cy bardzo du e szkody wynikaj ce z korozji obiektów

budowlanych i urz dze

•

przy długich wi zkach przewodów i kabli zapewnia si ich zwi kszon

odporno ć na działanie ognia, przez zastosowanie odpowiedniej izolacji lub

pomalowanie specjaln farb b d przez natryskiwanie spienionego

ą ą ź

tworzywa

•

wykonuje si ognioodporne przej cia przewodów przez przeciwpo arowe

ciany i stropy

•

w obiektach, w których łatwo jest wzniecić po ar (np. w lakierniach,

stolarniach, itp.), stosowane s tylko niezb dne urz dzenia elektryczne i w

odpowiednich osłonach

•

w obiektach, w których po ar zagra a yciu wielu osób lub mieniu o du ej

ż ż

warto ci (np. hotele i inne budynki u yteczno ci publicznej, kopalnie, itp.),

instalacje i urz dzenia elektryczne wykonuje si z materiałów, które

podczas po aru wydzielaj jak najmniej dymu i toksycznych gazów

•

obiekty budowlane wyposa a si w instalacje piorunochronne

•

instaluje si ochronniki przeciwprzepi ciowe w instalacjach elektrycznych

obiektów

•

opraw lamp w „ci gach wietlnych” nie wykonuje si z materiałów łatwo

palnych.

Zagro enia od elektryczno ci statycznej i ochrona

przed nią

Elektryczno ć statyczna

jest to zespół zjawisk towarzysz cych pojawieniu si

niezrównowa onego ładunku elektrycznego na materiałach o małej przewodno ci

elektrycznej (dielektrykach, materiałach izolacyjnych) lub na odizolowanych od
ziemi obiektach przewodz cych (np. ciele człowieka, elementach urz dze , itp.).

Ładunki te wytwarzaj wokół siebie pole elektrostatyczne o nat eniu tym

ęż

wi kszym, im wi ksza jest warto ć ładunku wytwarzaj cego to pole.

Elektryzowanie (elektryzacja) jest to wytwarzanie na danym ciele znajduj cym

si w polu elektrostatycznym nadmiaru ładunków elektrycznych jednego znaku.

Wyst puje zwykle w warunkach zetkni cia czy zbli enia i nast puj cego po nim

rozdzielenia dwóch nie naelektryzowanych ciał, przy czym mog to być: ciała

stałe, ciało stałe i ciecz, ciało stałe i gaz, ciecz i gaz b d ciecze. Warunki takie

ą ź

zachodz np. przy transporcie ciał (przesypywaniu, przepompowywaniu, a tak e

przy lizganiu, toczeniu, uderzaniu, rozdrabnianiu, przepływie), jak równie ich

mieszaniu. Mo liwe te jest przy zmianach stanu skupienia, przy ich jonizacji,

przy oddziaływaniu indukcyjnym czy mechanicznym powoduj cym efekt

piezoelektryczny, jak i w ró nych procesach elektrochemicznych. Elektryzowanie

mo e być ci głe lub dorywcze (okresowe).

Przy du ych warto ciach nat enia pola elektrycznego, je eli naładowany układ

ęż

znajdzie si w pobli u uziemionego przedmiotu, mo e doj ć do wyładowania

elektrostatycznego niezupełnego - ulotowego lub snopiastego, oraz zupełnego -
iskrowego. Wyładowania ulotowe i snopiaste powstaj w warunkach silnie

niejednostajnego pola elektrycznego. Dalsze zwi kszanie przestrzeni, w której

wyst puje nat enie pola o warto ci krytycznej, prowadzi do powstania

ęż

wyładowania iskrowego. Wyró nia si nast puj ce wyładowania elektrostatyczne:

mi dzyelektrodowe, elektroda - dielektryk, bezelektrodowe, piorunopodobne.

Ka de z tych wyładowa mo e wyst pować jako niezupełne i zupełne.

Wyładowania mi dzyelektrodowe wyst puj najcz ciej pomi dzy odizolowanym

ęś

a uziemionym elementem metalowym. Wyładowania elektroda - dielektryk s to

wyładowania inicjowane pomi dzy naelektryzowanym obiektem z materiału

dielektrycznego a zbli on do niego uziemion elektrod .

Wyładowania bezelektrodowe wyst puj pomi dzy dwoma obiektami z

materiałów dielektrycznych w warunkach ich rozdzielania, przy rozdrabnianiu,
itp. Wyładowania tego rodzaju powstaj np. podczas: odwijania folii z b bna,

lizgania ta m przeno ników po wałkach z materiałów dielektrycznych,

strzepywania filtrów workowych itp.
Wyładowania piorunopodobne s to wyładowania iskrowe, charakteryzuj ce si

znaczn długo ci kanału iskrowego, inicjowane przez du e chmury

ś ą

naelektryzowanego pyłu.

Zagro enia elektryczno ci statyczn

ś ą

ą s spowodowane bezpo rednim

oddziaływaniem pola elektrycznego wytwarzanego przez naelektryzowane
obiekty lub oddziaływaniem wyładowa elektrostatycznych. Wyró nia si trzy

rodzaje zagro e :

ż ń

•

niekorzystne oddziaływanie na człowieka

•

zakłócenia procesów technologicznych

•

po arowo-wybuchowe.

Ładunki elektrostatyczne mog powstawać na ludziach drog kontaktow w

czasie chodzenia, zdejmowania odzie y albo wykonywania czynno ci domowych

lub zawodowych. Elektryzacja ludzi mo e równie nast pić przez indukcj . Ciało

człowieka mo e gromadzić ładunki elektryczne, je li jest odpowiednio

odizolowane od ziemi, np. przez nieprzewodz ce obuwie lub podłog . Energia

zwi zana z naładowaniem elektrostatycznym człowieka wynosi od kilku do

kilkudziesi ciu mJ.

Oddziaływanie elektryczno ci statycznej na ludzi jest nast puj ce:

•

przebywanie pod wpływem pola elektrostatycznego przez dłu szy czas ma

ujemny wpływ na stan zdrowia i samopoczucie ludzi

•

wyładowania elektrostatyczne powstaj przy zbli eniu do uziemionego

obiektu; poza niemiłym lub gro nym uczuciem, wyładowania mog

prowadzić do urazów mechanicznych przy wyst puj cych odruchach.

Wyładowanie zwykle jest słabo odczuwalne lub nieodczuwalne, a przy
wy szych poziomach napi cia i energii (o energii ok. 250 mJ) mo e

spowodować wyst pienie ci kiego szoku. Poniewa warto ci te znacznie

ęż

przekraczaj minimalne energie zapłonu wielu mieszanin wybuchowych,

zachodzi te niebezpiecze stwo inicjacji wybuchu przy wyładowaniu z

człowieka w warunkach zagro enia wybuchowego lub po arowego.

Przykładowo, warto ci minimalnej energii zapłonu wynosz : 0,011 mJ dla

acetylenu i wodoru, a 0,15 mJ dla oparów benzyny.

Silne pola elektrostatyczne mog powodować

zakłócenia w działaniu aparatury

kontrolno-pomiarowej, komputerów oraz we wszelkich urz dzeniach

elektronicznych zawieraj cych elementy półprzewodnikowe.

Wyładowania elektryczno ci statycznej prowadz te do trwałych uszkodze

elementów półprzewodnikowych. Mo e je powodować sam człowiek, kiedy jest

naładowany i dotyka tych elementów, np. w trakcie procesu produkcji czy przy
monta u..

Zagro enia wywołane elektryzowaniem si ciał stałych w postaci zwartej

wyst puj w wielu procesach przemysłowych, np. takich jak: przewijanie,

walcowanie, kalandrowanie, powlekanie oraz przy przenoszeniu nap du przez

paski klinowe i pasy transmisyjne, tarciu odzie y, toczeniu si kół pojazdów, itp.

Elektryzowanie si cieczy

nast puje podczas takich operacji, jak: przepływ

przez ruroci gi, napełnianie i opró nianie zbiorników - w szczególno ci poł czone

z rozbryzgiwaniem, falowanie cieczy w zbiorniku b d cym w ruchu, rozpylanie,

ę ą

mieszanie, filtrowanie, itp. Nat enie pr du elektryzacji wzrasta ze wzrostem

ęż

pr dko ci przepływu rednicy ruroci gu oraz stopnia szorstko ci powierzchni

wewn trznej.

Gazy, pary lub ich mieszaniny elektryzują si tylko wtedy, kiedy znajduj si

ą ę

w nich zanieczyszczenia w postaci cz stek ciał stałych i/lub ciekłych, takie jak:

rdza, pył, kropelki wody, skroplony gaz, mgła itp. Elektryzowanie nast puje w

wyniku kontaktowania si tych cz stek ze sob , ze ciankami naczynia,

przewodu, itp., b d rozrywania kropelek. Strumie naelektryzowanego gazu

ą ź

mo e równie indukować ładunek na elementach przewodz cych.

W przypadkach, gdy wskutek naelektryzowania gazu mo e wyst pić zagro enie,

nale y przede wszystkim uziemić wszystkie przewodz ce elementy, które mog

znale ć si na drodze strumienia gazu, oraz zapewnić ekwipotencjalizacj

(wyrównanie potencjałów) pomi dzy nimi.

rodki ochrony przed elektryczno ci statyczn

ś ą

ą powinny eliminować

mo liwo ć elektryzacji obiektów lub, je eli to niemo liwe, zapewniać bezpieczne

odprowadzanie ładunków elektrycznych.
W celu odprowadzania ładunków elektryczno ci statycznej z metalowych i

przewodz cych cz ci i urz dze stosuje si uziemienia i poł czenia

ęś

wyrównawcze. Uziemianie powinno zapewnić spływ ładunków bez wyst pienia

zagro enia wybuchowego lub po arowego.

Czasem zdarza si , e uziemienie nie spełnia roli odprowadzania ładunków

ę ż

elektrostatycznych do ziemi, np. je eli spływ ładunków wyst puje tylko z warstwy

cieczy przylegaj cej do cianek zbiornika.

Antystatyzacja polega na zmianie wła ciwo ci materiałów i substancji w celu

zmniejszenia ich elektryzacji i gromadzenia si ładunków. Wprowadzenie do

danej substancji odpowiedniej domieszki (tzw. antystatyka) lub naniesienie
antystatyka na powierzchni materiału (wykładziny antyelektrostatyczne)

powoduje zwi kszenie skro nej lub powierzchniowej przewodno ci elektrycznej.

Preparacja antystatyczna obj to ciowa jest stosowana zwykle do cieczy, ma

ę ś

równie zastosowanie do materiałów sypkich oraz tworzyw stałych. Przy

produkcji, przetwórstwie i stosowaniu nieprzewodz cych materiałów stałych oraz

folii, płyt, itp. stosuje si preparacj antystatyczn powierzchniow . Powszechnie

stosowana jest antystatyzacja tkanin i odzie y.

Antystatyzacj trwał tkanin uzyskuje si przez odpowiedni dobór struktury

włókien mieszanin tworzyw sztucznych z bawełn lub lnem.

Antystatyzacj okresow otrzymuje si przez preparacj powierzchniow włókien

w procesie produkcji. Po kilkunastu praniach (co najmniej 10) wła ciwo ci

antystatyczne okresowe zanikaj i tkaniny podlegaj znowu elektryzacji.

Powszechna jest równie antystatyzacja dora na, uzyskiwana przez płukanie

tkanin i odzie y.

Zwi kszanie wilgotno ci powietrza

jest skutecznym rodkiem ochrony przed

gromadzeniem si ładunków elektrostatycznych tylko na tych materiałach, które

wykazuj wła ciwo ci powierzchniowego adsorbowania wody. Dla materiałów

niehigroskopijnych, np. wi kszo ci typowych tworzyw sztucznych, ten rodek

ochrony jest nieskuteczny. Zwi kszenie wilgotno ci wzgl dnej powietrza (co

najmniej do 70%) dokonuje si poprzez nawil anie pomieszcze lub stanowisk

produkcyjnych (nawil anie miejscowe).

Neutralizatory ładunku słu do eliminacji ładunków elektrostatycznych

żą

wyst puj cych na powierzchniach płaskich lub walcowych, pasów nap dowych

itp. poprzez ich neutralizacj zjonizowanym powietrzem. Neutralizatory ładunku

mog działać w sposób bezpo redni, wytwarzaj c jony w bezpo redniej blisko ci

deelektryzowanej powierzchni, lub z wymuszonym nadmuchem zjonizowanego
powietrza.
Ekranowanie elektrostatyczne polega na umieszczaniu uziemionej siatki
metalowej na powierzchniach izolacyjnych w celu zmniejszenia nat enia pola

ęż

elektrycznego na stanowisku pracy.
Zmiany procesów technologicznych umo liwiaj ce eliminacj zagro e to:

ż ń

•

zmniejszenie szybko ci procesów, np. zmniejszenie szybko ci przepływu

cieczy

•

zwi kszenie pojemno ci obiektów wzgl dem ziemi

•

korekta procesów w celu pozbycia si ródeł generacji ładunków, np.

ę ź

eliminacja rozbryzgiwania cieczy, pylenia materiałów sypkich

•

prowadzenie procesów w atmosferach oboj tnych, np. nie zagro onych

wybuchem

•

dobór tworzyw na wykładziny, konstrukcje maszyn i urz dze

produkcyjnych w celu zmniejszenia elektryzacji stykaj cych si z nimi

obiektów oraz materiałów.

Document Outline

Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm ludzki
Ochrona przeciwporażeniowa
Uwalnianie porażonego spod działania prądu elektrycznego i jego ratowanie
Zagrożenia pożarowe od urządzeń elektrycznych
Zagrożenia od elektryczności statycznej i ochrona przed nią

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Zagrożenia czynnikami fizycznymi prad elektryczny, BHP, Mechanika pojazdowa
BHP - prąd elektryczny, BHP, Prąd elektryczny
Zagrożenia powodowane przez prąd elektryczny, technik bhp
BHP - prąd elektryczny rolnictwo, BHP, Prąd elektryczny
ELEKTRYCZNE, BHP, Prąd elektryczny
Fizyka Prad elektryczny test id Nieznany
Fizyka Uzupelniajaca Prad elektryczny I id 177229
prąd elektryczny stały, Notatki lekcyjne ZSEG, Fizyka
Zasady eksploatacji urządzeń elektrycznych (BHP), Szkoła
i1 Patelnia elektryczna, BHP, Instrukcje-Jednostronicowe
II 2 Prad elektryczny
Instrukcja BHP dla obsługi elektronarzędzi, BHP NA BUDOWIE
i1 Piekarnik elektr, BHP, Instrukcje-Jednostronicowe
Prąd elektryczny
Prąd elektryczny stały
Prad elektryczny w przewodnikach
prad elektryczny 76R5T3OQBKHZDZEME77PJ2JF77YNLI6AQ26MB3Y
prad elektryczny2
Ciecze izolacyjne - referat, dielektryki ciekle, Dielektryki izolatory materiały które bardzo słabo

więcej podobnych podstron

prad elektryczny bhp

Document Outline