KONSPEKT

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

SPIS TREŚCI

strona

1. Wprowadzenie ...................................................................................

2. Zagrożenia porażeniowe ....................................................................

2.1. Możliwości porażenia i statystyka porażeń prądem .................

2.2. Czynniki wpływające na stopień porażenia .............................

2.3. Napięcia bezpieczne .................................................................

2.4. Środki ochrony przeciwporażeniowej ......................................

2.5. Prace kontrolno-pomiarowe .....................................................

2.6. Organizacja bezpiecznej pracy .................................................

2.7. Sprzęt ochronny stosowany przy urządzeniach elektrycznych ...

2.8. Ratowanie osób porażonych prądem ..........................................

2.9. Oświetlenie elektryczne ............................................................

2.10.Techniczne środki ochrony przeciwporażeniowej ....................

3. Oddziaływanie pól elektromagnetycznych ......................................... 16

4. Zagrożenia elektrostatyczne ................................................................ 19

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

1. WPROWADZENIE

Praca przy urządzeniach elektrycznych wymaga szczególnej uwagi i ostrożności

oraz znajomości występujących zagrożeń. Bezpieczeństwo pracy jest uwarunkowane
znajomością:

zasad budowy i działania urządzeń,

prawidłowego wykonywania czynności eksploatacyjnych,

ścisłego postrzegania zasad organizacji pracy,

przepisów bhp.

Obserwujemy rozszerzanie zakresu stosowania urządzeń elektrycznych dzięki
korzyściom, jakie niesie stosowanie prądu elektrycznego. Są nimi w szczególności:

•

łatwość wytwarzania,

•

tani przesył energii,

•

opłacalność przetwarzania w inne formy energii.

Użytkowanie urządzeń elektrycznych a nawet przebywanie w ich pobliżu stwarza
określone zagrożenia, do których w szczególności zaliczamy:

∗

zagrożenia porażeniowe,

∗

możliwości poparzenia łukiem elektrycznym,

∗

oddziaływanie pól elektromagnetycznych,

∗

zagrożenia elektrostatyczne,

∗

zagrożenia pochodzenia burzowego,

∗

niewłaściwe parametry energii elektrycznej.

Poniżej przedstawione zostaną ważniejsze z tych zagrożeń oraz organizacyjne i
techniczne sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami.

1. ZAGROŻENIA PORAŻENIOWE

2.1. Możliwości porażenia i statystyka porażeń prądem

Przyczynami porażeń prądem są: nieostrożność, lekkomyślność, lekceważenie

przepisów, omyłki, brak nadzoru, brak konserwacji i nieznajomość instrukcji. Przepływ
prądu przez ciało człowieka i związane z tym skutki mogą wystąpić na skutek:

a) porażeń od napięć roboczych (obejmujących ok. 60% porażeń) – czyli

zetknięcia się człowieka z częściami obwodu elektrycznego znajdującymi się
normalnie pod napięciem, lub wskutek nadmiernego zbliżenia się do tych
części,

b) porażeń od napięć dotykowych (obejmujących ok. 40% porażeń) – czyli

zetknięcia się człowieka z częściami metalowymi nie znajdującymi się

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

normalnie pod napięciem, na których pojawiło się napięcie w wyniku
uszkodzenia izolacji roboczej,

c) porażeń od napięć krokowych (obejmujących poniżej 1% porażeń prądem) –

czyli wskutek różnicy potencjałów na powierzchni ziemi w strefie objętej
rozpływem prądu w ziemi.

Statystyki wykazują, że ok.80% wypadków porażeń występuje przy urządzeniach

niskiego napięcia, a ok. 20% przy urządzeniach wysokiego napięcia.
W poszczególnych grupach porażeń udział wypadków śmiertelnych wynosi: ok. 5%
- przy urządzeniach n.n. i ok. 20% - przy urządzeniach w.n.

2.2. Czynniki wpływające na stopień porażenia

Porażeniem nazywamy zmiany i zakłócenia w normalnym funkcjonowaniu

organizmu człowieka spowodowane przepływem prądu rażeniowego przez ciało
człowieka.
Zmiany te dotyczą:

zaburzeń w pracy serca,

zaburzeń w układzie oddychania,

cieplnego działania prądu,

szoku i reakcji z nim związanych.

Mogą również wystąpić pośrednie działania prądu, takie jak: oparzenie łukiem,
uszkodzenie wzroku, uszkodzenie narządu słuchu czy urazy mechaniczne przy
upadkach.

Na stopień porażenia prądem elektrycznym wpływają czynniki: elektryczne,

fizjologiczne i zewnętrzne (otoczenia). W grupie czynników elektrycznych należy
wymienić:

a)  rodzaj prądu (stały czy przemienny),
b)  wielkość natężenia prądu,
c)  czas przepływu prądu,
d)  droga przepływu.

Najważniejsze znaczenie odgrywa natężenie prądu przepływającego przez człowieka,
przy czym wyróżnia się trzy charakterystyczne wielkości zwane poziomami
bezpieczeństwa:

poziom I-szy: I

= 1 mA

– próg odczuwalności,

poziom II-gi: I

= 10

15 mA

– prąd samouwolnienia

poziom III-ci: I

= 30

400 mA

– prąd graniczny niebezpieczny dla zdrowia

i życia, ze względu na prawdopodo-

bieństwo migotania komór serca.

Do czynników fizjologicznych należą:

a) ukształtowanie rozwoju organizmu,
b) stan emocjonalno-psychiczny,

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

c) stany chorobowe: choroba wieńcowa, astma, gruźlica, padaczka, cukrzyca

i alkoholizm.

Do czynników zewnętrznych (środowiskowych) zalicza się:

a) czynniki wpływające na zmniejszenie odporności ciała ludzkiego (wilgotność,

wysoka temperatura),

b) czynniki ułatwiające przepływ prądu do ziemi (stanowiska na gołej ziemi,

podłoga przewodząca).

2.3. Napięcia bezpieczne

Aktualnie obowiązujące przepisy ochrony przeciwporażeniowej (norma PN-IEC

60364) przyjmują, że napięcie jest bezpieczne, jeśli nie przekracza wartości podanych w
tabeli 1.

Tabela 1. Wartości napięć bezpiecznych

Rodzaj prądu

Napięcie bezpieczne U

(V) w warunkach

normalnych

szczególnych

ekstremalnego

zagrożenia

Prąd przemienny

≤

Prąd stały

≤

120

≤

2.4. Środki ochrony przeciwporażeniowej

Rozróżnia się dwie grupy środków ochrony:

1) organizacyjne,
2) techniczne.

W grupie organizacyjnych środków ochrony należy wymienić:

Systematyczne szkolenie pracowników,

Uprawnienia kwalifikacyjne dla elektryków,

Środki propagandy wizualnej,

Czynności eksploatacyjne: oględziny, przeglądy, remonty, konserwacje,

Badania odbiorcze i eksploatacyjne (w tym: pomiary izolacji, sprawdzenie
skuteczności ochrony przeciwporażeniowej),

Właściwą organizację prac przy urządzeniach elektrycznych ( w tym:
polecenia i przygotowanie miejsca pracy),

Umiejętność udzielania pomocy lekarskiej,

Stosowanie sprzętu ochronnego:

w tym: - izolacyjny sprzęt zasadniczy i dodatkowy do 1kV i powyżej 1 kV,

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

- sprzęt dodatkowy: płyty izolacyjne, nakładki izolacyjne, chodniki

izolacyjne,

Zapewnienie właściwego oświetlenia.

Wymagania odnośnie środków organizacyjnych określają:

•

Kodeks Pracy,

•

Ustawa Prawo Energetyczne i Rozporządzenia Wykonawcze,

•

Ustawa Prawo Budowlane i Rozporządzenia Wykonawcze,

•

Polskie Normy Elektryczne.

2.5. Prace kontrolno-pomiarowe

Rozróżnia się podstawowe dwa rodzaje badań i pomiarów:

a) badania i pomiary odbiorcze,
b) badania i pomiary eksploatacyjne okresowe (ochronne).

Badania i pomiary odbiorcze dotyczą instalacji lub urządzeń elektrycznych

nowo instalowanych lub modernizowanych.
Zakres badań odbiorczych obejmuje:

sprawdzenie dokumentacji,

oględziny instalacji (urządzenia),

próby i pomiary parametrów,

sprawdzenie funkcjonalne działania urządzenia i/lub układu.

Szczegółowe   wymagania   odnośnie   oględzin   i   prób   instalacji   elektrycznych   przy
badaniach   odbiorczych  określa   norma  PN-IEC   60364-6-61:2000,  odnośnie   instalacji
piorunochronnych   norma   PN-86-92/E-05003,   a   w   odniesieniu   do   urządzeń
elektrycznych o napięciu do 1kV norma PN-E-04700:1998.

Badania eksploatacyjne okresowe mają na celu sprawdzenie, czy stan

techniczny   instalacji   lub   urządzeń   elektrycznych   w   trakcie   eksploatacji   nie   uległ
pogorszeniu   w   stopniu   stwarzającym   zagrożenie   dla   ich   dalszego   bezpiecznego
użytkowania.
Czasookresy przeprowadzania badań okresowych są zależne od charakteru instalacji
(urządzeń)   oraz   warunków   środowiskowych   ich   eksploatacji.   W   tabeli   2   podano
racjonalne   wymagania   odnośnie   ramowych   czasookresów   badań   eksploatacyjnych
zgodne z Ustawą „Prawo Budowlane”.

Tabela 2. Czasookresy pomiarów eksploatacyjnych instalacji i urządzeń elektrycznych

Rodzaj pomieszczenia

Okres czasu pomiędzy sprawdzeniami

rezystancji izolacji

skuteczności ochrony
przeciwporażeniowej

O wyziewach żrących

nie rzadziej niż co 1 rok nie rzadziej niż co 1 rok

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Zagrożone wybuchem

nie rzadziej niż co 1 rok nie rzadziej niż co 1 rok

Otwarta przestrzeń

nie rzadziej niż co 5 lat

nie rzadziej niż co 1 rok

Bardzo wilgotne o wilgotn.ok.100%
i przejściowo wilgotne (75 do 100%)

nie rzadziej niż co 5 lat

nie rzadziej niż co 1 rok

Gorące (o temp. powietrza ponad 35

nie rzadziej niż co 5 lat

nie rzadziej niż co 1 rok

Zagrożone pożarem

nie rzadziej niż co 1 rok

nie rzadziej niż co 5 lat

Stwarzające zagrożenie dla ludzi
(ZL I, ZL II i ZL III)

nie rzadziej niż co 1 rok

nie rzadziej niż co 5 lat

Zapylone

nie rzadziej niż co 5 lat

Pozostałe nie wymienione w p.1-8

nie rzadziej niż co 5 lat

2.6. Organizacja bezpiecznej pracy

Organizacja prac konserwacyjno-remontowych, elektromontażowych i kontrolno-

pomiarowych   powinna   odpowiadać   ogólnym   warunkom   ustalonym   przepisami
eksploatacji   oraz   Rozporządzeniem   Min.Gosp.   z   17.09.1999r.   określającym   zasady
bezpieczeństwa pracy przy urządzeniach elektrycznych.
W   szczególności   prace   te   powinny   być   wykonane   zgodnie   z   instrukcjami   ruchu   i
eksploatacji lub instrukcjami eksploatacji.

Prace przy urządzeniach elektroenergetycznych muszą być wykonane z zacho-

waniem maksymalnej ostrożności oraz przy przestrzeganiu zasad organizacji pracy
i przepisów bhp. Prace te mogą być wykonane:

1) bez polecenia,
2) na polecenie ustne,
3) na polecenie pisemne.

Bez polecenia mogą być wykonane:

a) czynności związane z ratowaniem życia lub mienia,
b) proste czynności eksploatacyjne (wymiana żarówek lub świetlówek, wymiana

bezpiecznika),

c) stale wykonywane prace określone w instrukcjach stanowiskowych.

Polecenie ustne – może być wydane bezpośrednio, telefonicznie lub drogą radiową,

Polecenia pisemnego – wymagają prace wykonywane w warunkach szczególnego
zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego, lub prace szczególnie niebezpieczne w
warunkach danego zakładu pracy.

Do prac wykonywanych w warunkach szczególnego zagrożenia zalicza się m.in. prace:

1) przy urządzeniach pod napięciem,
2) w pobliżu urządzeń pod napięciem,
3) przy urządzeniach wyłączonych spod napięcia lecz nie uziemionych,

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

4) na urządzeniach częściowo wyłączonych spod napięcia,
5) w pomieszczeniach zagrożonych pożarem lub wybuchem ,

Polecenia mogą wydawać osoby dozoru upoważnione przez kierownika zakładu.

Polecenie powinno określać:

miejsce, zakres i terminy wykonania pracy,

podstawowe warunki bezpiecznego wykonania,

liczbę pracowników,

osoby funkcyjne (koordynujące, dopuszczające, kierownika robót,
nadzorującego i brygadzistę),

Przygotowanie miejsca pracy (rys.1), polega na:

a) wyłączeniu napięcia,
b) zabezpieczeniu przed ponownym podaniem napięcia (np. przez zablokowanie

napędów),

c) sprawdzeniu braku napięcia (wskaźnikiem napięcia – zasada 3-krotnego

sprawdzenia:

czynne – wyłączone – czynne

d) założeniu uziemień (co najmniej 2, w tym jedno widoczne z miejsca pracy),
e) oznaczeniu miejsca pracy przez wywieszenie tablic i założeniu ogrodzeń.

Należy unikać prac pod napięciem, a jeśli są one konieczne stosować środki dla
bezpiecznego ich wykonania. Należy korzystać z pewnego sprzętu ochronnego i nie
uszkodzonych narzędzi.

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Zasadniczy

Drążki i kleszcze izolacyjne,
Wskaźniki napięcia,
Rękawice dielektryczne,
Izolacyjne narzędzia
monterskie

Drążki i kleszcze izolacyjne,
Wskaźniki napięcia

Dodatkowy

Kalosze izolacyjne,
Dywaniki i chodniki
gumowe,
Pomosty izolacyjne

Rękawice dielektryczne,
Półbuty dielektryczne,
Dywaniki i chodniki gumowe,
Pomosty izolacyjne

2.8. Ratowanie osób porażonych prądem

Postępowanie powypadkowe powinno cechować się:

szybkością działania – sprawnością – spokojem

Szczególnie ważna jest szybkość działania z uwagi na zmniejszające się z każda minutą
szanse   uratowania   osoby   nieprzytomnej,   która   utraciła   oddech.   Po   1   minucie   do
rozpoczęcia   sztucznego   oddychania   szanse   te   wynoszą   ok.95%,   po   5-ciu   minutach
ok.25%, a po 8-miu minutach tylko 5%.
Akcja   ratowania   rozpoczyna   się   od   natychmiastowego   uwolnienia   porażonego   spod
działania prądu. W sieciach do 1kV uwolnienia można dokonać przez:

a) wyłączenie napięcia we właściwym obwodzie elektrycznym,
b) odciągnięcie porażonego od urządzeń będących pod napięciem,
c) odizolowanie porażonego,

W sieciach o napięciu powyżej 1kV do uwolnienia porażonego można stosować

metodę a) lub b).

Wyboru metody i sposobu uwolnienia porażonego spod napięcia dokonuje ratujący

w zależności od warunków w jakich nastąpiło porażenie oraz mając na względzie
własne bezpieczeństwo (sprzęt ochronny). Po uwolnieniu porażonego spod działania
prądu należy natychmiast przystąpić do udzielenia pierwszej pomocy.
Mogą wystąpić następujące możliwości:

A. Porażony jest przytomny i oddycha

Należy porażonego niezwłocznie przewieźć do lekarza lub wezwać pomoc

lekarską dla przeprowadzenia szczegółowych badań.

B. Porażony jest nieprzytomny (nie reaguje na żadne bodźce zewnętrzne i nie można

z nim nawiązać kontaktu):

oddycha

– brak bezpośredniego zagrożenia dla życia

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Należy ułożyć porażonego na prawym boku, rozluźnić ubranie i obserwując oddech
oczekiwać na przybycie lekarza lub przetransportować na badania lekarskie,

b) nie oddycha –(objawy bezdechu: brak ruchów klatki piersiowej, brak szmeru
wydechu, objawy sinicy warg i uszu);

krążenie krwi istnieje (sprawdzamy na tętnicy szyjnej) – należy natychmiast
podjąć zabieg sztucznego oddychania, wykonując je do powrotu oddechu lub
do przybycia pomocy lekarskiej,

krążenie zatrzymane – wraz z zabiegiem sztucznego oddychania należy
podjąć pośredni masaż serca.

Metody sztucznego oddychania:
1) bezpośrednia (Usta-Usta lub Usta-Nos),
2) pośrednia (Silvester-Broscha i Hogler-Nielsena) w cyklu 12-15 razy na

minutę.

Pośredni masaż serca polega na rytmicznym ugniataniu serca w okolicy mostka z

szybkością ok.60-70 razy na minutę.

Niezależnie od liczby ratowników (1 lub 2) aktualnie zalecany jest następujący schemat
wykonywania sztucznego oddychania i masażu serca:

2 oddechy – 30 ucisków, 2 oddechy - 30 ucisków itd.

SCHEMAT POSTĘPOWANIA

1) Uwolnienie porażonego spod napięcia poprzez:

•

wyłączenie,

•

odciągnięcie,

•

odizolowanie

2) Ocena stanu:

PORAŻONY

Przytomny

Nieprzytomny

badanie lekarskie

Oddycha

Nie oddycha

badanie lekarskie

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Krążenie utrzym.

Brak krąż.

sztuczne

sztuczne oddychanie

oddychanie

pośredni masaż serca

2.9. Właściwe oświetlenie

Oświetlenie stanowi jeden z podstawowych składników środowiska pracy, mający

znaczny wpływ na bezpieczeństwo i higienę pracy, jej wydajność i jakość. Stanowi on o
zdrowiu, a niekiedy o życiu człowieka.

Bezpośrednią przyczyną około 20% wypadków przy pracy w przemyśle są złe

warunki oświetleniowe. Nieodpowiednie oświetlenie miejsca pracy (za niskie natężenie
oświetlenia,   niewłaściwy   rozkład   luminacji   w   polu   widzenia,   olśnienie,   tętnienie
strumienia   świetlnego)   powoduje:   przekrwienie   spojówek,   dwojenie   się   obrazu,
łzawienie,  nieostre widzenie  szczegółu, bóle głowy, zmęczenie  wzroku połączone  z
uczuciem pieczenia, zapalenie spojówek, powoduje przedwczesne zmęczenie fizyczne.

Wymagania dotyczące oświetlenia elektrycznego wnętrz, określała norma

PN-84/E-020033, która wprowadzała 4-ry podstawowe zasady oświetlenia:

1) stałość natężenia oświetlenia,
2) dostatecznej luminacji,
3) właściwego rozkładu luminacji,
4) unikanie olśnień.

W normie podano wymagane minimalne średnie natężenia oświetlenia na

płaszczyźnie roboczej dla różnego typu prac. Podane w normie natężenia oświetlenia są
dobrane odpowiednio do stopnia trudności pracy wzrokowej: im praca wzrokowa jest
trudniejsza, tym wymagane dla niej natężenia oświetlenia jest wyższe. Norma zaleca,
aby szczegół pracy wzrokowej miał największą luminację, ale nie większą niż
trzykrotna luminacja tła.

Zwiększenie kontrastu luminacji wpływa na poprawę widzenia, w stopniu

wyższym niż zwiększenie poziomu luminacji. Ściany pomieszczeń powinny być jasne,
o zalecanym współczynniku odbicia 0,4÷0,6; sufity również jasne – o zalecanym
współczynniku odbicia 0,6÷0,8. będą one wtórnymi źródłami światła i spowodują
rozświetlenie całego pomieszczenia rozproszonym strumieniem świetlnym.

Zmiany natężenia oświetlenia w czasie, przyspieszają zmęczenie wzroku i

pogarszają bezpieczeństwo pracy. Na przykład: tętnienie światła może wywołać efekt
stroboskopowy tj. obserwację pozornych ruchów części wirujących i drgających lub ich
pozorny bezruch. Norma zaleca ograniczenie tętnienia światła w czasie przez zasilanie
sąsiednich opraw z różnych faz sieci 3-fazowej i używanie opraw 3-fazowych lub z
układami antystroboskopowymi. Norma wymaga również odpowiednie równomierności
oświetlenia na płaszczyźnie roboczej – 0,65. Mało równomierne oświetlenie pogarsza
warunki pracy wzrokowej – są strefy o za niskim oświetleniu.

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Występowanie podczas pracy wzrokowej olśnienia bardzo utrudnia jej wykonanie.

W   pomieszczeniach   pracy   największe   zagrożenie   olśnieniem   pochodzi   od   opraw
oświetleniowych. Według zasady unikania olśnień, nie mogą występować nieosłonięte
lub   niedostatecznie   osłonięte   źródła   światła   i   części   opraw   oświetleniowych   o   za
wysokiej luminacji. Źródło światła im jest wyżej zawieszone, tym mniej olśniewa.
W  normie   zaleca   się   do   wysokości   4m   instalować   świetlówki,   powyżej   8m   lampy
rtęciowo-żarowe,   gdyż   mają   one   dużo   wyższą   luminację   niż   świetlówki.   Przy
wysokości   zawieszenia   4÷8   m   nad   podłogą   należy   dokonać   wyboru   między   tymi
źródłami,   w   zależności   od   wymagań   jakościowych   oświetlenia   biorąc   pod   uwagę
ograniczenie olśnień, poprawę równomierności oświetlenia itp. Norma wymaga, aby
oprawy oświetlenia miejscowego miały duże kąty ochrony.

Norma oświetleniowa rozróżnia 5 klas oświetlenia:
- I kl. – bezpośrednie

> 90%

- II kl. – przeważnie bezpośrednie

60%

≤

90%

- III kl. – mieszane

40%

≤

60%

- IV kl.– przeważnie pośrednie

10%

≤

40%

- V kl. – pośrednie

≤

10%

gdzie:

– strumień całkowity oprawy,

– strumień kierowany w jedną półprzestrzeń.

Norma wprowadza też 3 systemy oświetlenia:

ogólne,

miejscowe

złożone

Oświetlenie ogólne – jest to oświetlenie przestrzeni bez uwzględnienia

szczegółowych wymagań co do oświetlenia niektórych jej części. Oprawy
oświetleniowe są zawieszone nad płaszczyzną roboczą symetrycznie w stosunku do
pomieszczenia. Oświetlenie ogólne występuje w każdym pomieszczeniu pracy.

Oświetlenie miejscowe – jest to oświetlenie dodatkowe, służące do zwiększenia

natężenia oświetlenia w określonych miejscach, w których wykonywana jest praca.
Oświetlenie miejscowe należy stosować przede wszystkim w następujących
przypadkach:

gdy elementy konstrukcji stanowiska pracy powodują powstanie cienia na
płaszczyźnie roboczej,

w pomieszczeniu wykonuje się trudne prace wzrokowe wymagające
poziomów natężenia oświetlenia przekraczających 700lx.

Przy oświetleniu miejscowym niełatwo jest jednak uniknąć olśnienia, dlatego

stosowane jest ono wyłącznie z oświetleniem ogólnym, tworząc wspólnie oświetlenie
złożone.

Po wykonaniu instalacji oświetleniowej, na użytkowniku tej instalacji spoczywa

obowiązek właściwego jej eksploatowania i konserwacji, aby jak najdłużej mogła
prawidłowo funkcjonować.

Od 2005r wymagania w zakresie oświetlenia wnętrz wprowadza norma PN-EN

60124-1, która jednak dotąd nie jest obowiązująca, a która w szeregu przypadkach
stawia ostrzejsze wymagania niż norma PN/E-02033.

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

2.10.Techniczne środki ochrony przeciwporażeniowej

Podstawowe znaczenie odgrywają techniczne środki ochrony, do których

zaliczamy:

∗

ochronę podstawową (przed dotykiem bezpośrednim),

∗

ochronę dodatkową (przy dotyku pośrednim),

∗

równoczesną ochronę podstawową i dodatkową poprzez obniżenie napięcia
do wartości bezpiecznej.

Ochrona podstawowa – ma na celu zapobieżenie porażeniom od napięć roboczych. Jej
zadaniem jest niedopuszczenie do zetknięcia człowieka z przewodzącymi elementami
obwodów elektrycznych. Do środków ochrony podstawowej zgodnie z obowiązującą
normą PN-IEC 60364-41 należy:

izolowanie części czynnych,

przeszkody (przegrody) lub osłony (obudowy) minimum IP2X,

ogrodzenia (bariery),

umieszczenie poza zasięgiem ręki,

wysokoczułe urządzenia ochronne różnicowoprądowe (I

∆

≤

30mA), jako

uzupełniający środek ochronny.

Ochrona dodatkowa (przy dotyku pośrednim) - ma na celu zapobieżenie porażeniom
od napięć dotykowych. Zadaniem jej jest niedopuszczenie do wystąpienia i
długotrwałego utrzymywania się niebezpiecznego napięcia dotykowego (np. powyżej
50V~ w warunkach normalnych).
Przepisy Rozp.MP z 1990r. rozróżniały następujące 7 środków ochrony dodatkowej:

zerowanie,

uziemienie ochronne,

sieć ochronną,

wyłączniki przeciwporażeniowe różnicowoprądowe,

izolację ochronną,

separacje odbiorników,

izolowanie stanowiska

Obowiązująca aktualnie norma PN-IEC 60364 (zaktualizowana PN/E-05009) w
zakresie ochrony przy dotyku pośrednim wprowadziła znaczne zmiany a stosunku do
Rozp.MP z 1990r., przewidując następujące sposoby ochrony:

zastosowanie samoczynnego wyłączenia zasilania (tabela 4),

zastosowanie urządzeń II klasy ochronności lub o izolacji równoważnej,

separacja elektryczna,

izolowanie stanowiska,

nieuziemione połączenia wyrównawcze miejscowe.

Układy sieci nn i stosowane w nich systemy ochrony przeciwporażeniowej zestawiono
w tabeli 4.

Tabela 4. Układy sieci niskiego napięcia i systemy ochrony przeciwporażeniowej

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Najczęściej   stosowany   jest   system   zerowania   pokazany   na   rys.2.   Polega   on   na
bezpośrednim   połączeniu   części   metalowych   urządzenia   podlegającego   ochronie   z
uziemionym przewodem ochronnym PE lub ochronno-neutralnym PEN sieci (dawnym
przewodem zerowym tabela 5 i rys.2). Przy przebiciu izolacji na urządzeniu w pętli
zwarcia   przepływa   prąd   zwarciowy,   który   powinien   spowodować   zadziałanie
zabezpieczeń   nadprądowych   (np.  przepalenie  wkładek  bezpiecznikowych)   w   wyma-
ganym czasie 0,2s; 0,4s lub 5s.

Rys.2. Schemat ilustrujący zasadę działania samoczynnego wyłączenia zasilania

w sieci TN-C (zerowania).

Znacznie większą skuteczność ochrony gwarantują jednak:

1) zastosowanie urządzeń II klasy ochronności (izolacja ochronna),
2) wyłączniki ochronne różnicowoprądowe.

Pierwszy z podanych systemów polega na fabrycznym wyposażeniu urządzenia w:

a) izolację podwójną (roboczą oraz dodatkową),
b) izolację wzmocnioną (ulepszoną izolację roboczą),
c) ochronną osłonę izolacyjną (uniemożliwiającą dotknięcie części metalowych).

Jest to jeden z pewniejszych, lecz kosztowniejszych środków ochrony. Jest szczególnie
zalecany   dla   elektronarzędzi,   sprzętu   gospodarstwa   domowego   i   aparatury   elektro-
medycznej.   Izolację   ochronną   stosuje   się   w   urządzeniach   elektrycznych   ręcznych   i
ruchomych.   Urządzenia,   w   których   zastosowano   izolację   ochronną   noszą   nazwę
odbiorników   II   klasy   ochronności   (oznaczenie     ).   Odnośnie   urządzeń   II   klasy
ochronności ostre wymagania stawiają polskie normy.

Zasadę działania wyłącznika różnicowoprądowego jednofazowego pokazano na

rys.3.

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

⋅

≥

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Rys.3. Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego 1-fazowego

Zasada działania wyłącznika różnicowoprądowego polega na kontrolowaniu sumy

prądów płynących w obwodzie roboczym. Podstawowym elementem wyłącznika jest
przekładnik   Ferrantiego,   który   obejmuje   wszystkie   przewody   zasilające   łącznie   z
przewodem neutralnym. Jeżeli na chronionym odbiorniku nie ma doziemienia, to suma
prądów i strumieni magnetycznych jest równa zeru lub bliska zera i wyłącznik nie
działa. Natomiast przy zwarciu doziemnym występuje różnica prądów w przewodach
objętych rdzeniem i następuje zadziałanie wyłącznika, powodując szybkie wyłączenie
(w czasie poniżej 0,1s).
Produkowane   są   wyłączniki   różnicowoprądowe   jednofazowe   i   trójfazowe   o   prądzie
różnicowym wyzwalającym: 10, 30, 100, 300 i 500mA.
Wyłączniki   te   są   szczególnie   zalecane   dla   mieszkań,   gospodarstw   rolnych,   placów
budowy, laboratoriów, obiektów usługowych i obiektów służby zdrowia.

3. ODDZIAŁYWANIE PÓL ELEKTROMAGNETYCZNYCH

Wszystkie urządzenia elektryczne, radiowo-telewizyjne itp. są źródłem pól

elektrycznych i magnetycznych, które mogą szkodliwie oddziaływać na człowieka
powodując:

a) efekt termiczny

wzrost temperatury organów wewnętrznych,

zmiana rytmu pracy serca,

wzrost krzepliwości krwi,

pocenie się,

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

Bez upływności:

= I

→

= 0

→

Wył. nie działa

Przy przebiciu (lub dotyku):

= I

+ I

PE (E)

≠

→

Wył. działa (< 0,1s)

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

obniżenie wydolności fizycznej i psychicznej,

brak koncentracji,

senność,

bóle głowy

b) efekt pozatermiczny

oddziaływanie na układ nerwowy (przedłużenie czasu reakcji),

zmiana składu krwi (białaczka).

Pole elektryczne i magnetyczne od urządzeń elektroenergetycznych jest polem

wolnozmiennym, przeważnie o częstotliwości sieciowej prądu (50

60Hz). Pola

elektromagnetyczne powodowane pracą urządzeń nadawczych stacji radiowo-
telewizyjnych, radarowych i innych mogą mieć częstotliwości kilohenrów i
megahenrów.

Oddziaływania pól przemiennych o niewielkich i bardzo dużych

częstotliwościach   na   organizmy   żywe   są   bardzo   różne.   Pole   elektromagnetyczne   o
wielkiej częstotliwości łatwo przedostaje się do półprzewodzącego otoczenia, jakim jest
ciało człowieka i jest przez nie pochłaniane, a jeżeli natężenie pola jest odpowiednio
duże,   to   powoduje   intensywne   nagrzewanie   się   ciała   w   całej   jego   objętości   (efekt
termiczny).   Pola   wolnozmienne   nie   wywołują   takiego   zjawiska.   Nie   są   to   jedyne
różnice oddziaływania pól elektromagnetycznych o różnej częstotliwości.
Wartości   charakteryzujące   pola   elektromagnetyczne   różnej   częstotliwości
przedstawiono  w   tabeli   5,   natomiast   w   tabeli   6  podano  wartości   natężenia   pola   od
częściej spotkanych urządzeń.

Tabela 5. Wielkości charakteryzujące pole elektromagnetyczne o różnych

częstotliwościach

Częstotliwość

Wielkość fizyczna

Jednostka

0Hz

100kHz

ELF – częstotliwości bardzo
niskie

Natężenie pola elektrycznego

V/m

(wolt na metr)

Natężenie pola

magnetycznego

A/m

(amper na metr)

Indukcja pola

magnetycznego

(tesla)

100kHz

300MHz

RF – częstotliwości radiowe

Natężenie pola elektrycznego

V/m

(wolt na metr)

300kHz

300GHz

MF - mikrofale

Gęstość strumienia energii

W/m

(wat na metr kwadratowy)

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Tabela 6. Pole elektryczne i magnetyczne 50/60Hz w środowisku człowieka

Wyszczególnienie

Maksymalne wartości natężenia pola

elektrycznego

E [V/m]

magnetycznego

B [mT]

magnetycznego

H [A/m]

Pola naturalne stałe

130

170

0,03

0,07

Tło (rejony zamieszkałe)

~ 1

~ 10

-4

0,08

Dom (urządzenia domowe)

pokoje mieszkalne,

przewody elektryczne
220V,

lampa biurkowa,

suszarka do włosów,

koc elektryczny,

radio stereofoniczne,

odbiornik TV,

żelazko,

odkurzacz

140

200

250

90
30
60
15

~ 0,01

0,01

0,1

0,5

1,0

2,0

1,0

2,0

0,2

0,7

0,1

0,5

1,0

1,5

0,01

0,1

400

800

1600

800

1600

165

560

400

800

1200

Linie przesyłowe:

220 kV,

400 kV,

1100 kV; 1 m nad ziemią

4000

6000

5000

8000

~ 10000

0,015

0,02

0,025

0,03

0,035

Urządzenia przemysłowe:

50 Hz – piece łukowe,

50 hz – zgrzewarki
oporowe

0,4

0,2

320

8000

160

16000

Dopuszczalne normy RP:

zawodowe,

środowiskowe

15000

20000

1000

100

brak

8000

80000

brak

Silne pola elektryczne mogą występować pod liniami wysokiego napięcia

(

≥

110kV) i na terenie stacji elektroenergetycznych WN.

Silne pola magnetyczne występują w niektórych gałęziach przemysłu w pobliżu

torów prądowych o bardzo dużych natężeniach prądu, rzędu setek amperów i
kiloamperów. Pola magnetyczne o indukcji do kilkunastu mikrotesli mogą występować
również w domach mieszkalnych ze względu na duże zbliżenia ludzi do urządzeń i
przewodów, w których płyną prądy nawet o niewielkich wartościach (np. ogrzewanie
podłogowe). Pola te silnie maleją wraz ze zwiększeniem się odległości od urządzeń
i przewodów.

W pobliżu źródeł PEM wyróżnia się strefę:

- niebezpieczną

, w której przebywanie pracowników jest zabronione,

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

- zagrożenia,

w której dopuszczalny czas przebywania pracowników zależy od

natężenia pola,

- bezpieczną

, w której przebywanie ludzi jest dozwolone bez ograniczeń

czasowych.

Przepisy określają wartość natężeń pola elektrycznego i magnetycznego o rożnej

częstotliwości oraz czas dopuszczalnego przebywania pracowników.
Dopuszczalne poziomy pól elektromagnetycznych w środowisku oraz zasady pomiaru
pól określa Rozp. Min. Środowiska z 30.10.2003r.

Dla ochrony przed polami elektromagnetycznymi stosuje się techniczne i

organizacyjne środki ochrony.

Do technicznych metod ograniczania szkodliwości promieniowania należą:

∗

ekranowanie lokalizujące źródła promieniowania za pomocą blachy stalowej
(o grubości powyżej 0,5mm) lub aluminiowej (o grubości powyżej 1,5mm)
lub siatki metalowej o określonych wymiarach oczek,

∗

ekranowanie osłaniające stanowisko pracy,

∗

ekranowanie pomieszczeń, polegające na instalowaniu na zewnętrznych
stronach ścian, sufitów i podług metalowych folii i siatek,

∗

ograniczenie mocy urządzeń wytwarzających PEM do niezbędnego
minimum.

Do środków organizacyjnych, które mogą zmniejszyć szkodliwe skutki promienio-
wania zalicza się między innymi:

◊

odpowiednie ustawienie urządzeń będących źródłami PEM i stanowisk pracy,

◊

okresowe specjalistyczne szkolenie w zakresie bhp,

◊

okresowe oceny narażenia pracowników na działanie omawianych pól,

◊

okresowe przeglądy i konserwacje instalacji ekranujących oraz wycofywanie
z użytku urządzeń niesprawnych,

◊

wprowadzenie rotacji pracowników, mających na celu ograniczenie czasu
przebywania w strefie PEM,

◊

stosowanie osłon osobistych: okulary ochronne, kombinezony lub ubrania
robocze z osłoną głowy, które chronią przed promieniowaniem
mikrofalowym.

4. ZAGROŻENIA ELEKTROSTATYCZNE

Na co dzień zjawisko powstawania ładunków (charakterystyczne trzaski) możemy

zaobserwować w trakcie zdejmowania odzieży i bielizny (głównie nylonowej). Ładunki
mogą powstawać także w wyniku chodzenia po izolacyjnej wykładzinie podłogowej.
Podobnie elektryzuje się tapeta odwijana z rolki. Zjawisko może wystąpić także

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

podczas przelewania nieprzewodzących cieczy (np. benzyny), gdy używamy naczyń z
tworzyw sztucznych.

Zjawisko powstawania ładunków elektrostatycznych pokazane jest na rys.4.

Rys.4. Powstawanie ładunków elektrostatycznych: a) faza pierwsza – zetknięcie

i ewentualne potarcie wzajemne dwu ciał 1 i 2; b) po rozsunięciu tych

ciał ładunki (różnoimienne) utrzymują się, powstaje różnica potencjałów

(napięcie U); c) pomiędzy dwoma ciałami może powstać wyładowanie

iskrowe

Źródłami powstawania ładunków ogólnie mogą być czynności i procesy

technologiczne, w których występuje przesunięcie ładunków elektrycznych w warstwie
powierzchniowej materiałów, a przede wszystkim:

- tarcie, kruszenie, przesuwanie, mieszanie i rozrywanie materiałów stałych,
- przepływ, rozlewanie i mieszanie płynów,
- przepływ, mieszanie, rozpylanie gazów, mgieł i pyłu,
- przesuwanie mechaniczne ludzi i części maszyn.
Na rysunku 5 pokazano schematycznie przykłady takich procesów.

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

gaz lub ciecz
izolacyjna

rura metalowa

TARCIE (POŚLIZG)

taśma z materiału izolacyjnego
typu guma lub PCV

koło pasowe

PRZEPŁYW
ROZBRYZGIWANIE

wąż z materiału
izolacyjnego

Silos materiałów
sypkich

PRZESYPYWANIE

podłoże izolacyjne

TARCIE O PODŁOGĘ

asfalt

TARCIE O PODŁOŻE
I ORÓR POWIETRZA

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Rys.5. Przykłady procesów elektryzowania się ciał

Przykłady skłonności różnych materiałów do elektryzacji pokazano w tabeli 7.

Tabela 7. Przykłady elektryzacji materiałów

Materiał

Znak

ładunku

Stopień

elektryzacji

Materiał

Znak

ładunku

Stopień

elektryzacji

Poliamidy
Jedwab naturalny
Wełna

Chlorin
Polichlorek winylu
Propylen

elektryzują

się silnie

Bawełna
Drewno
Len
wiskoza

Skóra
Poliakrylonitryl
Poliester
Poliuretan

elektryzują

się słabo

W tabeli 8 przedstawiono rezystywności różnych materiałów, a w tabeli 9 stałe czasowe
rozładowania ładunków elektrostatycznych niektórych materiałów.

Tabela 8. Rezystywność przykładowych materiałów( w stanie suchym),

występujących w budynkach mieszkalnych i gospodarczych

Materiał

Rezystywność

[

Ω

⋅

Materiał

Rezystywność

[

Ω

⋅

Asfalt

Linoleum

Beton

Marmur

Drewno

Płytki PCW

Guma
elektroprzewodząca

Płytki ceramiczne

Guma zwykła

Terrakota

Klinkier

Terrakota
elektroprzewodząca

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

Ksylolit (skałodrzew)

Wykładzina PCW

Lakiery
poliestroepoksydowe

Wykładzina podłogowa

Lastrico

Tabela 9. Stałe czasowe przykładowych materiałów

Materiał

Stałe czasowe, s

Bawełna

Celofan

Nylon

Orlon

Wełna

Wykładzina podłogowa

3,6

3,8

0,30

936

720

5340

5670

2,5

1,55

30,0

0,30

OCHRONA PRZED ELEKTRYCZNOŚCIĄ STATYCZNĄ

Zapobieganie elektryzacji, tj. stosowanie środków
uniemożliwiających lub ograniczających powstawanie i
gromadzenie się ładunków,

odpowiedni dobór elementów konstrukcyjnych
(zwiększenie przewodności),

modyfikacje fizyko-chemiczna materiałów,

ustalenie stosowanych parametrów technologicznych.

Usuwanie ładunku elektrostatycznego tj. stosowanie środków
powodujących neutralizacje lub odprowadzenie ładunku,

stosowanie różnorodnych materiałów,

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.

„Zagrożenia elektryczne i sposoby ochrony przed tymi zagrożeniami” dr inż. Jan Strzałka

zwiększenie przewodności elektrycznej otaczającego
środowiska,

stosowanie uziemień zmniejszających opór upływu

Zapobieganie skutkom elektryzacji tj. stosowanie środków
zmniejszających zagrożenie, gdy niemożliwa jest skuteczna
ochrona antyelektrostatyczna

zabezpieczenia przeciwpożarowe,

zabezpieczenia przeciwwybuchowe

Na wybór wariantu ochrony wpływa:

analiza warunków występowania elektryczności statycznej,

analiza możliwych zagrożeń,

przeprowadzenie badań i pomiarów laboratoryjnych oraz

przegląd i analiza podstawowych metod i środków ochrony

Zwykle należy stosować kilka środków zaradczych.

Przemysł chemiczny produkuje : - preparaty antyelektrostatyczne

płyny do płukania tkanin

środki do pielęgnacji nadwozi

- elektroprzewodzące (antystatyczne)

wykładziny PCW

- wykładziny podłogowe z gumy

przewodzącej

- posadzki przewodzące na bazie żywic

epoksydowych i poliestrowych,

- wyroby z gumy przewodzącej dla

szpitali i dystrybucji paliw płynnych,

- antystatyzowany polipropylen

Materiały szkoleniowe zastrzeżone prawem autorskim przez Autora dla AGH.
Powielanie tylko za zgodą Autora.