BHP

Wykład I 2.10.2007 r.

1. Program zajęć: 15 spotkań:

2. Podstawowe zagadnienia. BHP przy urządzeniach elektrycznych:

- działanie prądu

- ochrona przed dotykiem- podstawa pośrednia i bezpośrednia

- normy i budowa urządzeń

- terminy badań, kwalifikacje

- przygotowanie miejsca pracy

- zagrożenie pożarowe

- ratownictwo

3. LITERATURA:
Jan Strojny „Skrypt”

„Bezpieczeństwo i użytkowanie urządzeń elektrycznych”

Miesięcznik „Stowarzyszenie Elektryków Polskich”- informacje o normach i przepisach elektrycznych.

Kodeks pracy a w szczególności rozdział 10 - Urządzenia elektryczne

4. Ogólne wymogi w zakresie BHP(nowelizacja)

1. Ustawa. Prawo budowlane 7. VII 1994 r. z późniejszymi zmianami(35 zmian) Rozdział 11

2. Prawo energetyczne 10 IV1997 r. z późniejszymi zmianami(zawiera wymogi, relacje między odbiorcami, a producentami i dystrybutorami energii elektrycznej.

_+5%

Un = 230/400 _-10%

5. NORMY

Rozporządzenia wydaje minister stosownie do swojego zakresu uprawnień

Normy: PKN, PN/ E- elektryczne, PN/B- budowlane

Normy resortowe RN zostały wycofane z wejściem do Unii

PN-EN Normy polskie zgodne z normami unijnymi

PN- EN 62324 - 1/2006 norma dotyczy wymogów w zakresie ochrony odgromowej

PN- EN 12464 - określa wymagania jakościowe i ilościowe dotyczące określenia

pomieszczeń i stanowisk pracy w wewnątrz budynku.

PN- IEC 60364 - norma dotycząca instalacji elektrycznych

CENELEC- Europejski Komitet Normalizacyjny Elektrotechniki

CANENA- Rada do spraw harmonizacji norm elektrycznych

IEC- Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna

6. Organy nadzoru:

URE Urząd Regulacji Energetyki

Elektroenergetyka Ciepłownictwo Gazownictwo

UKE Urząd Komunikacji Elektrycznej ( Największy Urząd!!!)

PIP Państwowa Inspekcja Pracy ( Ul. Mostowa w Tarnowie)

PIOŚ Państwowa Inspekcja Ochrony Środowiska

PIS Państwowa Inspekcja Sanitarna

UM Urząd Morski

SP Straż Pożarna

UG Urząd Górniczy ( Najwyższy!!!)

UDT Urząd Dozoru Technicznego

SIP Społeczna Inspekcja Pracy ( Służby BHP)

Wykład II 9.10.2007 r.

PRACOWNIK musi:
1. Znać przepisy i zasady BHP

2.Wykonywać pracę zgodnie z BHP

3. Dbać o należyty stan techniczny maszyn, urządzeń, narzędzi na stanowisku pracy.

4. Stosować sprzęt ochronny zgodny z użyciem, przeznaczeniem.

5. Poddawać się okresowym badaniom lekarskim i do ich zaleceń się stosować.

6. Niezwłocznie powiadomić przełożonych o zauważanych założeniach i wypadkach.

PRACODAWCA powinien:

1. Zapewnić bezpieczne i higieniczne stanowisko pracy.

2. Szkolić w zakresie BHP.

3. Zapewnić przestrzeganie BHP poprzez wydawanie poleceń, usunięcia uchybień oraz kontrola ich wykonania.

4. Zapewnić wykonanie nakazów organów nadzoru nad warunkami pracy(PIP, SP, UKE)

5. Zapewnić wykonanie poleceń społecznego inspektora pracy(np. behapowiec)

WYPADEK przy pracy to zdarzenie nagłe wywołane przyczyną zewnętrzną, mające związek z zatrudnieniem.

To również te zdarzenia, które powstały w czasie drogi do i z pracy.

Wypadek jak wyżej obejmuje również czynności związane z wykonywaniem pracy lub poleceń przełożonych, przebywanie w dyspozycji zakładu pracy w drodze do i z pracy, czynności wykonywane bez polecenia, ale wykonywane w interesie pracy.

RODZAJE SZKOLEŃ:

1. Wstęp - instruktaż dla nowych pracowników (właściciel, majster na budowie)

2. Szkolenie podstawowe- kilku godzinny kurs kończący się egzaminem sprawdzającym zwykle dla wszystkich pracowników zakładu.

3. Szkolenia okresowe- zwykle co 5 lat, krótkie, przypominające nowe urządzenia, pomieszczenia i nowe zagrożenia pracowników.

4. Szkolenia specjalistyczne- zaświadczenie kwalifikacyjne dla elektryków, prawo jazdy, obsługa kotłów, np. dla służby BHP zaświadczenie

PRZYCZYNY wypadków:

• 85% - pozatechniczne, z tego 45% - błędy pracowników, 40% - wadliwa lub zła organizacja pracy,

• 15% - przyczyny techniczne( wady urządzeń )

Ce - certyfikat, znak jakości i bezpieczeństwa, z tym trzeba kupować urządzenia

Przyczyny wypadków:

1. Brak nadzoru lub niewystarczający nadzór.

2. Lekceważenie zasad BHP i dyscypliny.

3. Tolerowanie zagrożeń i nieprawidłowości.

4. Złe metody i narzędzia pracy.

5. Nieprzestrzeganie przepisów eksploatacji ( instrukcja obsługi ).

6. Niestosowanie sprzętu ochronnego

Najwięcej wypadków porażenia prądem występuje przy napięciu niskim n/n ( do 1 kv przy prądzie AC czyli zmiennym i do 1,5 kv przy prądzie DC czyli stałym)

Występuje 80% , z tego ok. 5% jest nieśmiertelnych wypadków

Przy wysokim napięciu w/n (6,15 , 30, 110, 220, 440[kv] występuje tylko 20 % wypadków i prawie wszystkie śmiertelne

WYKŁAD III 23.10.2007 r.

1. PRĄD ELEKTRYCZNY

a) Pozytywne cechy prądu to:

- łatwość wytwarzania

- łatwość transportu(przesyłany za pomącą lini przesyłanych przewodów, kabli)

- łatwość przetwarzania na inne użytkowe formy energii(urządzenia grzewcze, w elektrochemii)

b)Negatywne cechy to:

- możliwość poparzenia prądem

- uszkodzenie słuchu

- szkodliwe działania pola elektromagnetycznego

2. Typowe odbiorniki energii elektrycznej

- jednofazowe- (światło)

- trzyfazowe

3. Urządzenia elektryczne wykonuje się w wersjach:

- wnętrzowe- mogą pracować w pomieszczeniu

- zewnętrzne - (napowietrzne)

- specjalne (urządzenia górnicze, morskie)

Każde urządzenie elektryczne musi być dobrane do warunków pracy, im gorsze warunki środowiskowe, tym urządzenie musi być większe, posiadać większe zabezpieczenie, droższe.

Urządzenia elektryczne powinny być tak dobrane, eksploatowane by:

1. Zapewniały bezpieczeństwo obsługi użytkownika.

2. Posiadały możliwie dużą niezawodność

3. Posiadały możliwie największą sprawność energetyczną(zużywały mało energii)

4. Łatwość naprawy (dostępność części)

5. Łatwa obsługa, estetyczny wygląd.

O wykonaniu urządzenia świadczy stopień osłony IP

Pierwsza cyfra znacząca określa nam rodzaj osłony zabezpieczenia przed dotknięciem lub wtargnięciem ciał stałych.

Druga liczba oznacza zabezpieczenie przed wodą.

IP 0. brak zabezpieczenia przed dotknięciem i wtargnięciem ciał stałych.

1. ma osłonę zabezpieczenia, gdzie nie mogę włożyć ręki lub przedmiotu do 52mm

2. zabezpieczenie przed dotknięciem, palec średnica nie większa niż 12 mm

3. posiada zabezpieczenie, przedmiot 2,5 mm

4. o śr. większej jak 1 mm

5. ma częściowe zabezpieczenie przed pyłem

6. zabezpieczenie w pełni hermetyczne

IP 0. nie ma zabezpieczenia przed deszczem

1. przed pionowo padającymi deszczami ochrona

2. ma zabezpieczenie przed deszczem padającym pod kątem do 30 stopni

3. do 45 stopni

4. urządzenie wykonane przez rozbryzgami wody

5. urządzenie posiadające zabezpieczenie przed strumieniem wody

6. przed falą wodną

7. może pracować pod powierzchnią wody do 1 m

8. urządzenie może pracować więcej niż 1 m pod wodą

WYKŁAD IV 30.10.2007 r.

F=40 - 400 [Hz] - częstotliwość prądu zmiennego

Prąd o wartości do 1[mA]= 10^-3(A)

Prąd o wartości do 15 [mA] powoduje bóle, skurcze mięśni, mrowienie

[prawą ręką dotykamy nie lewą, stroną zewnętrzną !]

Prąd o wartości 25 [mA] jest niebezpieczny po czasie 1 s może spowodować śmierć.

Sól jest dobrym przewodnikiem prądu.

Skutki rażenia prądem elektrycznym zależą od:

• wartości i czasu przepływającego prądu przez człowieka

• rodzaju prądu od 40 - 400

• drogi przepływu prądu

• rodzaju zdrowia

• środowiska(wilgotności)

• alkoholu

Ir = Up/ Rcz+Rp

60% porażenia prądem następuje poprzez bezpośrednie dotknięcie przewodu kwazowego.

Ir - prąd rażenia

Uf - napięcie rażenia

Ur <= Uf

40% porażenia prądem następuje z tytułu pojawienia się napięcia na obudowie np. Przez pralkę

Ul - napięcie dotykowe

Ir = Ul/Rcz+Rp

Ur <= Ul

Definicja:

Napięcie dotykowe Ul - jest to róznica potencjałów pomiędzy dwoma punktami nie należącymi do obwodu elektrycznego, z którymi moga się jednocześnie zetknąć ręce lub ręka i noga człowieka.

Napięcie dotykowe jest niebezpieczne, jeżeli przy prądzie AC~(zmiennym) jego wartość przekracza:

50[V] dla warunków środowiskowych I (suchych) dla tych, których opór przejścia od ciała do ziemi jest większa jak 1000 [Ω],

25[V] dla warunków środowiskowych II (mokrych) opór przejścia mniejszy niż 1000 [Ω],

12[V]dla warunków środowiskowych III (ogólnie, szczególnie) np. w wannie, w wodzie,

DC = (prąd stały) 120[V] dla warunków środowiskowych I (suchych)

60[V] dla warunków środowiskowych II (mokrych)

30[V] dla warunków środowiskowych III (szczególnych)

Około 1% porażeń prądem elektrycznym występuje od napięcia krokowego.

Niebezpieczne napięcie krokowe występuje wokół leżących przewodów elektrycznych, zerwanych sieci elektrycznych, zerwanych uziomów.

Definicja:

Napięcie krokowe jest to różnica potencjałów powierzchni ziemi pomiędzy stopami oddalonymi na odległość 1 m z punktem rażenia.

Rażenie jest to spadek napięcia na drodze przepływu prądu elektrycznego przez człowieka.

L - faza

N - neutralne - 0 (kolor niebieski)

PE - uziemienie (przewód ochronny; kolor żółto - zielony)

Każde urządzenie elektryczne powinno być tak zaprojektowane, wykonane, eksploatowane i użytkowane aby:

1. Zapewniało bezpieczeństwo dla użytkownika obsługi

2. Było trwałe, niezawodne, nie awaryjne

3. Zużywało najmniej energii (praca przy największej sprawności)

4. Tanie w eksploatacji

5. Posiadały estetyczny wygląd

Środki ochrony p. Pożarowej przy urządzeniach:

- TECHNICZNE

1. ochrona podstawowa (przed dotykiem pośrednim)

2. ochrona dodatkowa (w czasie zakłócenia, przebicia, awarii)

- ORGANIZACYJNE

1. właściwa organizacja miejsca pracy

2. szkolenia

3. materiały typu prospekty, konkursy

WYKŁAD V 5.11.2007 r.

Ochrona przeciwpożarowa jest to, co umożliwia nam dotknięcie części przechodzących będących pod napięciem, będą to obudowy izolacyjne i przechodzące, osłony, ogrodzenia

IP 2 - w pomieszczeniach suchych

IP 44 - w łazienkach, na zewnątrz

230 - 400 - minimum 500[V]

W pomieszczeniach ruchu elektrycznego np. Stacje elektryczne, elektrownie, ciepłownie mogą być przenośne ogrodzenia, osłony lub zachowanie bezpiecznej odległości.

Ochrona dodatkowa( przed dotykiem pośrednim) przy uszkodzeniu - jest to zespół środków, które uniemożliwiają porażenie prądem(pojawienie się niebezpiecznych napięć dotykowych) w razie uszkodzenia ochrony podstawowej(zwarcia, przebicia izolacji itp.)

5 środków ochrony dodatkowej:

1.Szybkie odłączanie zasilania (samoczynne) można zrealizować przez zastosowanie tzw. Zerowania, uziemiania lub wyłączników różnicowo - prądowych w zależności od układu sieci

2. System izolacji ochronnej( podwójnej lub wzmocnionej)

3. System separacji odbiornika

4. System izolacji stanowiska

5. System połączeń wyrównawczych (sieć ochronna)

Zerowanie - jest to środek ochrony dodatkowej p. Pożarowej, który można stosować tylko w sieciach, instalacjach w układzie TN(transformator niskiego napięcia jest uziemiony), gwiazda, zygzak

DC - stały

• + biegun dodatni czerwony

• - biegun ujemny czarny(lub niebieski dawniej)

Zerowanie polega na elektrycznym połączeniu części przewodzących maszyn, urządzeń normalnie niebędących pod napięciem(dostępnych) z uziemionym przewodem ochronnym lub ochronno - neutralnym.

Zerowanie chroni przed porażeniem(jest skuteczne) jeżeli w razie przebicia izolacji, zwarcia na obudowie chronionego odbiornika nie pojawi się niebezpieczne napięcie dotykowe w danych warunkach inaczej nastąpi szybkie zadziałanie wyłącznika nadmiarowo - prądowego ( bezpiecznika )

Warunki środowiskowe do 0,2 sek II mokre

Warunki środowiskowe do 0,4 sek I suche

Warunki środowiskowe do 5 sek - elektrownie

WYKŁAD VI 13.11.2007 r.

W przypadku przebicia izolacji (uszkodzenia ochrony podstawowej) w pętli zwarcia powinien popłynąć możliwie duży prąd (zwarcia) Izw by spowodował szybkie samoczynne wyłączenie bezpiecznika(wyłącznika nadmiarowo-prądowego) i na obudowie chronionego bezpiecznika nie powinno się pojawić niebezpieczne napięcie dotykowe.

I_zw >= I_a I_zw = U_o / Z_p I_a = k * I_b

Z_p - impedancja pętli zwarcia [Ω]

U_o - napięcie fazowe [V]

I_a - prąd wyłączania [A]

Aktualnie wymaga się w każdym obwodzie instalowania na początku stosowania bezpieczników automatycznych(wyłączników nadmiarowo - prądowych) z:

B - szybkich (obudowy elektroniczne, oświetlenie, grzejnictwo)

K = 3 - (współczynnik K, trzykrotnie trzeba większą wartość prądu) - dla pomieszczeń suchych, warunki środowiskowe I

K = 5 - dla pomieszczeń mokrych - warunki środowiskowe II

C - zwłocznych (silniki, przeciążenia rozruchowe)

K = 5 - dla warunków suchych - warunki środowiskowe I

K = 10 - dla warunków mokrych - warunki środowiskowe II

W praktyce sprawdzenie skuteczności zerowania polega na zmierzeniu lub obliczeniu rzeczywistej impedancji pętli zwarcia dla danego, odpowiedniego odbiornika (klasy pierwszej) i porównanie z wymaganiami wzoru:

Z_p <= U_o / I_a

Przykład 1.

Obliczyć wymaganą impedancję pętli zwarcia przy zerowaniu kuchenki mikrofalowej, która jest zainstalowana w kuchni (warunki środowiskowe suche), jeżeli

U_o = 230[V], moc P = 1000[w]

Dane:

Warunki środowiskowe suche I

Zastosowano bezpiecznik typu B I_b= 10[A]

Zp = U_o / I_a

I_a = K * I_b

I_a = 3 * 10 = 30[A]

Z_p = 230[V] / 30 [A] = 7,6 [Ω]

W tym wypadku zerowanie będzie skuteczne - chroni przed porażeniem (niedopuszcza do pojawienia się na obudowie mikrofalówki powyżej 50[V], wyłączy bezpiecznik przed wpływem 0,4 sek o ile impedancja pętli zwarcia nie przekroczy 7,6[Ω].

Gdyby zmierzona rzeczywista impedancja była większa to zerowanie nie jest skuteczne, bezpiecznik w ogóle się nie wyłączy lub wyłączy się w czasie późniejszym.

ZALETY:

Zerowanie jest najczęściej stosowane w 230[V]

1. Impedancja pętli zwarciowej nie zależy od warunków atmosferycznych.

2. Przewód ochronny lub ochronno - neutralny PEN biegnie wraz z przewodami zasilającymi czy fazowymi, trudno go odłączyć, uszkodzić.

WYKŁAD VII

Uziemienie - techniczny środek, który możemy stosować w sieciach TT i IT zarówno przy niskim jak i wysokim napięciu prądu przemiennego. Uziemienie polega na celowym połączeniu części przewodzących dostępnych z ziemią odniesienia (?). W czasie uszkodzenia ochrony podstawowej na obudowie nie powinno pojawić się niebezpieczne napięcie dotykowe w danych warunkach, powinno nastąpić szybkie odłączenie zasilania.

Warunkiem skuteczności uziemienia jest by w razie przebicia ochrony podstawowej w pętli zwarcia popłynął możliwie duży prąd, który spowoduje samoczynne, szybkie, wyłączenie bezpiecznika różnicowo-prądowego.

I_ZW >= I_A I_ZW = U/ R_R + R_O I_A = k * I_B

Zadanie.

Oblicz wymaganą rezystancję uziemienia ochronnego dla grzejnika:

P = 1000 [W]

U = 230 [V]

I_b = 10 [A]

typ B; warunki suche

R_O <= U_L / I_A

R_o <= 50 / k * I_b <= 50 / 3 * 10 <= 1,6(6) Ω

Uziemienie będzie chronić przed porażeniem jeśli rezystancja będzie w tym wypadku mniejsza od 1,6(6) Ω.

Niekiedy dla dużych prądów bezpiecznikowych, szczególnie o działaniu zwłocznym i warunkach mokrych wymagana rezystancja uziemienia jest bardzo mała, wówczas niemożliwe jest praktycznie wykonanie takiego uziomu i jedynym wyjściem jest zastosowanie dodatkowego wyłącznika różnicowo-prądowego.

Zalety i wady uziemiania:

+ można stosować przy różnych prądach i napięciach

- wysoki koszt

- rezystancja uziemienia zmienia się w zależności do wilgotności

- przewody uziemiające zwykle biegną pokątnie więc są narażone na oderwanie

WYKŁAD VIII

Wyłącznik różnicowo - prądowy - aktualnie najpewniejszy środek ochrony przeciwprzepięciowej podstawowej i dodatkowej. Może być stosowany w obwodach prądu przemiennego: TNCS / TNS / TT / IT.

Produkowane są na napięcia:

• U_n = 230 / 400 / 500 / 600 / V /

• I_n = 16 / 25 / 63 / 125 / 400 / A /

• ΔI = 10 / 30 / 100 / 300 / 500 / mA /

Produkowane są /*symbole są w kwadratach*/:

• G - szybko-zwłoczny, wyłączają prąd w 0,1 sek.

• S - zwłoczne

• błyskawica - odporny na przepięcia

• * naokoło a w środku -25 - do celów zewnętrzych do -25 stopni

1. Jeżeli I_L = I_N to Δl = 0 wyłącznik nie działa

2. Jeżeli I_R + I_L > I_R to ΔI =! 0 wyłącznik nie zadziała

Wyłącznik nie zadziała przy zwarciu lub przeciążeniu bo I_L = I_N, stąd konieczność stosowania na przewodach fazowych dodatkowych bezpieczników, nadmiarowo - prądowym.

Przycisk TEST pozwala na bieżącą kontrolę działania bezpiecznika (ochrony). Zaleca się np. na placach budowy w warunkach szczególnych dokonywać tego przed rozpoczęciem pracy. W domu raz na miesiąc.

R_O = U_L / ΔI

R_O = 25 / 0,03 = 833,3(3) / Ω /

Układ sieciowy gdzie nie można użyć bezpiecznika różnicowo - prądowego:

• prąd stały

• sieci TNC [2 przewody w gniazdku]

WYKŁAD IX

System izolacji ochronnej [symbol kwadrat w kwadracie] - to środek techniczny ochrony przeciwporażeniowej dodatkowej polegający na zastosowaniu, oprócz izolacji roboczej co najmniej jej równej z izolacji dodatkowej.

System ten można stosować przy urządzeniach tak przy prądzie stałym jak i dla niskiego napięcia. Urządzenia takiego nie trzeba zerować/uziemiać mają przewody 2-żyłowe wtyczki bez bolców.

Separacja odbiornika - kolejny środek technicznej ochrony dodatkowej, który można stosować do 500 / V / przy AC/DC. Polega na elektrycznym odizolowaniu obwodów odbiornika od sieci energetycznej.

Warunkiem ochrony jest to, że obwód separowany nie jest uziemiony w zasadzie powinien zasilać jeden odbiornik (w szpitalach max 5 pod warunkiem, że dodatkowo między nimi są zastosowane przewody wyrównawcze).

L < 500 / m /

L*U <= 100 000

Obwód separacyjny powinien być pod stałą kontrolą eksploatacyjną.

Izolowanie stanowiska - jest to kolejny środek techniczny ochrony przeciwporażeniowej, który polega na elektrycznym odizolowaniu (urządzenia, stanowiska pracy) od ziemi i uziemianych przedmiotów.

Dywanik izolacyjny musi być być tak duży żeby niemożliwe było jednoczesne dotknięcie urządzenia, które może znaleźć się pod napięciem i ziemi lub uziemionych przedmiotów. System ten stosowany jest w rozdzielniach czy labolatoriach.

R_IZOL >= 50 / KΩ / przy U <= 500 / V /

R_IZOL > 100 / KΩ / przy U > 500 / V /

Można stosować tylko w pomieszczeniach suchych!

Sieć ochronna, system połączeń wyrównawczych - stosuje się połączenia pomiędzy urządzeniami w celu wyrównania potencjału. Stosuje się je najczęściej w wojsku. W nowych instalacjach domowych wykonuje się tzw. połączenia wyrównawcze. Połączenia te wykonuje się pomiędzy wszystkimi dostępnymi instalacjami

Klasy ochronności urządzeń elektrycznych:

0 - urządzenia w których zastosowana jest tylko ochrona przeciwporażeniowa podstawowa

I - posiadają ochronę przeciwporażeniową podstawowa i dodatkową przez przyłączenie do zacisku przewodu ochronnego uziemiającego [przykład urządzeń: komputer, silnik]

II - urządzenia posiadają ochronę podstawową i co najmniej jej równą izolację ochronną dodatkową [przykład urządzeń: RTV/AGD, wiertarka]

III - urządzenia bezpieczne, otrzymuje się przy prądzie zmiennym ze specjalnych transformatorów bezpieczeństwa

SELV - bardzo małe napięcie bezpieczne

PELV - bardzo niskie napięcie ochronne

FELV - bardzo niskie napięcie funkcjonalne

---