referat OiBP.doc

Praca przy obsłudze urządzeń i instalacji elektrycznych wiąże się z narażeniem na różnego rodzaju zagrożenia. Oddziaływanie prądu elektrycznego na organizm człowieka może być bezpośrednie, kiedy przez jego ciało przepływa prąd elektryczny, lub pośrednie, powodujące różnego rodzaju urazy termiczne, mechaniczne bądź inne, powstające bez przepływu prądu przez organizm. Zagrożenia są związane z możliwością porażenia prądem elektrycznym, pożaru, wybuchu, zatrucia w wyniku zastosowania w instalacjach i urządzeniach elektrycznych szkodliwych materiałów, olśnienia oczu wywołanego łukiem powstającym przy zwarciu elektrycznym, itp. W pracy elektryków mogą występować również zagrożenia elektromagnetyczne spowodowane oddziaływaniem pól elektromagnetycznych na organizm człowieka. Najpoważniejszym z zagrożeń, związanym ze stosowaniem energii elektrycznej jest zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym [1,]. Niebezpieczeństwo porażenia prądem elektrycznym występuje we wszystkich urządzeniach elektrycznych, których napięcia robocze przekraczają wartości napięć bezpiecznych. Napięcia bezpieczne zostały podane w tabeli 1.

Tabela 1. Napięcie bezpieczne

Porażenie może nastąpić w wyniku tzw. dotyku bezpośredniego, tzn. w sytuacji, gdy człowiek dotyka części czynnej, czyli takiego przewodzącego elementu, który w normalnych warunkach pracy urządzenia znajduje się pod napięciem.
Inną możliwą przyczyną porażenia może być tzw. dotyk pośredni, polegający na dotyku do przewodzącego elementu (np. obudowy) nie stanowiącego części obwodu elektrycznego, na którym niespodziewanie pojawiło się napięcie dotykowe (powstałe np. wskutek uszkodzenia izolacji stanowiącej ochronę podstawową).
Stopień i zakres porażenia prądem zależą głównie od natężenia prądu, czasu przepływu przez człowieka, częstotliwości prądu i drogi przepływu przez człowieka.
Skutki porażenia są z reguły dla organizmu ludzkiego ciężkie (zaburzenia oddychania i pracy serca, poparzenia wewnętrzne i zewnętrzne, trwała degeneracja tkanek), a mogą także prowadzić do śmierci. Obserwowane są też przypadki różnego rodzaju urazów mechanicznych spowodowanych upadkiem lub upuszczeniem przedmiotu w chwili wystąpienia porażenia.

Skutki rażenia prądem elektrycznym zależą od:

Rodzaju prądu

     Badania wykazały, że ludzie są mniej wrażliwi na działanie prądu stałego (w zależności od kierunku jego przepływu) niż prądu przemiennego o takiej samej wartości, (w zależności od częstotliwości).

Czasu przepływu prądu

     Czas przepływu prądu rażeniowego przez ciało człowieka ma istotny wpływ na skutki rażenia prądem elektrycznym,

a w szczególności na migotanie komór sercowych. Jeżeli czas przepływu nie przekracza 0,1 - 0,5 s, to następstwa rażenia są znacznie złagodzone, chociaż w pewnych warunkach środowiskowych mogą być bardzo groźne.

Drogi przepływu prądu przez ciało człowieka

     Droga przepływu prądu rażenia przez ciało człowieka ma istotny wpływ na skutki porażenia prądem elektrycznym, przy czym największe znaczenie ma to jaka część prądu przepływa przez serce i przez układ oddechowy.
 

Przy przepływie prądu na drodze:

• ręka-ręka  - przez serce przepływa 3,3% ogólnego prądu rażenia

• lewa ręka-nogi - przez serce przepływa 3,7% ogólnego prądu rażenia

• prawa ręka-nogi - przez serce przepływ 6,7% ogólnego prądu rażenia

• noga-noga  - przez serce przepływa 0,4% ogólnego prądu rażenia

      Prawie dwukrotnie większy prąd przepływający przez serce na drodze prawa ręka - noga tłumaczy się tym, że oś podłużna serca leży właśnie na tej drodze.

Wartości natężenia prądu

     Wartość progowa prądu samouwolnienia przy prądzie stałym wynosi I = 30 mA (dla kobiet 20 mA). Przy tych wartościach prądów rażeniowych samodzielne uwolnienie się od elektrod mimo bolesnych skurczów mięśni rąk jeszcze jest możliwe. Wartość progowa prądu samouwolnienia przy prądzie przemiennym, przy której jest tu jeszcze praktycznie możliwe, wynosi

10 mA. (dla kobiet. 6 rnA);

Kondycji psychofizycznej człowieka

     Kondycja psychofizyczna człowieka ma duży wpływ na bezpieczeństwo porażenia, np. stan podniecenia porażonego powoduje wydzielanie się potu, a tym samym zmniejszenie rezystancji ciała i w konsekwencji wzrost natężenia  prądu rażenia. Takie stany psychiczne jak: roztargnienie, zdenerwowanie, zamroczenie alkoholem,   zmniejszają  zdolność   reagowania   porażonego  prądem elektrycznym. Stan fizyczny ma również wpływ na odporność organizmu, np. na stan osłabienia lub wyczerpania chorobowego.

Urazy spowodowane łukiem elektrycznym

     Łuk elektryczny albo wyładowanie łukowe jest to wyładowanie elektryczne w gazie (np, w powietrzu) o bardzo dużej wartości gęstości prądu (od 10 A/m2 do 100 kA/ m2). Łuk elektryczny powoduje jonizację gazu i termoemisję elektronów. Wskutek tego występuje strumień plazmy o bardzo dużej  temperaturze (10000 - 20000 K). Powstaje ciśnieniowa fala uderzeniowa, wywołana gwałtownym nagrzaniem się powietrza wzdłuż łuku, której siła uderzeniowa może osiągać wartość kilkudziesięciu kiloniutonów. Podczas łuku elektrycznego wytwarzane jest promieniowanie podczerwone (o długości fali 780 - 4000 nm) i nadfioletowe (200 - 380 nm). Łuk elektryczny może wystąpić podczas zwarć w urządzeniach elektrycznych bądź wskutek braku ostrożności lub błędów człowieka, np. podczas przerywania obwodów elektrycznych.

 Łuk elektryczny powoduje urazy wskutek:

- działania fali uderzeniowej

- oddziaływania termicznego i termiczno-mechanicznego

-  promieniowania nadfioletowego i podczerwonego

-  wystąpienia tzw. rażenia skojarzonego.

Łuk elektryczny może powodować następujące urazy;

1) uszkodzenia ciała odłamkami zniszczonych urządzeń elektrycznych lub wskutek upadku,

2) oparzenia ciała, których rozległość i głębokość są zależne od gęstości energii cieplnej łuku:

    - I stopnia - przy gęstości energii 10 J/cm2,

    - II stopnia - 20 J/cm2, III stopnia - 40 J/cm2,

3) uszkodzenia siatkówki oka, z powodu wzrostu temperatury płynu soczewkowego,

4) metalizację nieosłoniętych części ciała oraz uszkodzenia rogówki oka, wywołane  roztopionymi, gorącym cząstkami

    metali i materiałów izolacyjnych, unoszonymi gorącym strumieniem gazów,

5) uszkodzenia rogówki oka na skutek promieniowania nadfioletowego,

6) ogrzanie płynu soczewkowego oka na skutek promieniowania podczerwonego,

7) rozległe oparzenia, a nawet spalenia kończyn i innych części ciała ludzkiego, często kończące się śmiercią na skutek

    rażenia skojarzonego (prąd łuku elektrycznego przepływa przez ciało ludzkie).

    Rażenia skojarzone zdarzają się w stacjach elektroenergetycznych wysokiego napięcia, gdy człowiek zbliży się do urządzenia elektroenergetycznego na odległość, przy której możliwe jest przebicie warstwy izolacyjnej powietrza. Wtedy następuje wyładowanie iskrowe, które inicjuje wystąpienie łuku elektrycznego pomiędzy tym urządzeniem i najbliższą od urządzenia częścią ciała ludzkiego.

Do działań typu organizacyjnego mających na celu zmniejszenie ryzyka zagrożeń elektrycznych należą:

1) popularyzacja zasad prawidłowego użytkowania urządzeń elektrycznych,

2) nauczanie zasad udzielania pierwszej pomocy porażonym i poparzonym prądem elektrycznym,

3) stosowanie środków propagandy wizualnej w postaci plansz i plakatów popularyzujących zasady bezpiecznego użytkowania urządzeń elektrycznych,

4) obowiązkowe szkolenie okresowe pracowników zaliczanych do grupy wzmożonego ryzyka porażeniem prądem, głównie elektryków,

5) ustawowy wymóg posiadania uprawnień kwalifikacyjnych przez osoby zatrudnione przy eksploatacji urządzeń i instalacji energetycznych,

6) przestrzeganie zasad i przepisów bezpieczeństwa pracy dotyczących organizacji prac przy urządzeniach elektrycznych, w tym zwłaszcza stosowania modelu obejmującego 5 podstawowych (złotych) reguł bezpieczeństwa:

 wyłączyć - zablokować - sprawdzić - uziemić - wygrodzić

Rodzaje ochron i środków ochrony

Polska norma PN-IEC-60364-4-41:2000 przewiduje 3 rodzaje ochron przeciwporażeniowych:

·         równoczesna ochrona przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim,

·         ochrona przed dotykiem bezpośrednim,

·         ochrona przy dotyku pośrednim.

Zestawienie rodzajów ochrony i środków ochrony przeciwporażeniowej podano w tabeli 1.

        Tabela 1. Rodzaje ochron i środków ochrony przeciwporażeniowej w urządzeniach niskiego napięcia