Filipek Marcin IV TE Środki ochrony indywidualnej do prac przy montażu i eksploatacji instalacji, urządzeń i sieci elektrycznych.
Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym W życiu codziennym, na każdym niemal kroku spotykamy się z przedmiotami, których działanie opiera się na wykorzystaniu zjawisk elektrycznych. Energia elektryczna pomaga nam w domu i w pracy. Jest łatwa w użyciu i stąd też jej szerokie zastosowanie w technice i nauce. Przecież oświetlenie, sprzęty RTV, ogrzewanie, urządzenia AGD, telefony, komputery działają właśnie dzięki przepływowi prądu elektrycznego. Użytkowanie energii elektrycznej wiąże się jednakże z koniecznością przestrzegania zasad związanych z bezpieczeństwem użytkowników. Porażenie prądem elektrycznym może zdarzyć się przy użytkowaniu uszkodzonych urządzeń elektrycznych lub niepełnosprawnej instalacji elektrycznej. Może ono zdarzyć się także wtedy, gdy urządzenia i instalacja są bez zarzutu pod względem technicznym, ale użytkujący je człowiek popełnił błąd, który spowoduje porażenie. Ponieważ dziś trudno wyobrazić sobie życie bez wykorzystywania energii elektrycznej zatem musimy nauczyć się z nią współistnieć zwiększając do maksimum możliwości jakie nam daje ale ograniczając do minimum zagrożenia jakie ze sobą niesie. Przede wszystkim należy sprawdzić czy wszystkie urządzenia elektryczne w naszym gospodarstwie posiadają znaczek: Oznacza on, że są skonstruowane i wykonane w taki sposób, aby przy prawidłowym użytkowaniu były bezpieczne. Oprócz tego instalacja elektryczna w naszych domach musi być zaprojektowana i wykonana w taki sposób, aby zapewniała pełne bezpieczeństwo nawet wtedy, gdy uszkodzeniu ulegnie przyłączone do niej urządzenie. Gdy urządzenia elektryczne używane są w pomieszczeniach, w których zagrożenie porażeniem jest większe, np. na skutek zalania lub zawilgocenia urządzenia, co może zdarzyć się w kuchni, łazience, na otwartej przestrzeni, budowie, stosuje się ochronę przeciwporażeniową dodatkową. O tym jakiej ochrony przeciwporażeniowej użyć decyduje projektant instalacji uwzględniając także rodzaj zastosowanych odbiorników. Stosowana ochrona przeciwporażeniowa ma charakter wielostopniowy tzn. gdy nieskuteczne będzie jedno zabezpieczenie to zadziała następne. Środki ochrony są skuteczne jeśli zostaną prawidłowo zaprojektowane, wykonane, a także właściwie użytkowane. Główne zasady bezpiecznego postępowania przy obsłudze urządzeń elektrycznych sprowadzają się do kilku podstawowych zaleceń:
należy użytkować urządzenia elektryczne tylko w pełni sprawne i prawidłowo przyłączone do instalacji elektrycznej, uszkodzone urządzenia należy oddać do naprawy osobie uprawnionej lub do serwisu, co gwarantuje nam, że uszkodzenia zostaną naprawione w sposób zapewniający dalszą bezpieczną obsługę urządzenia, należy dbać o pełną sprawność instalacji elektrycznej, uszkodzenia winny być bezzwłocznie naprawiane, niedopuszczalne jest dokonywanie napraw i zmian w instalacji elektrycznej przez osoby nie posiadające odpowiednich kwalifikacji. (jest to niezbędne dla utrzymania pewności działania dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej gdzie ważne jest, aby przewody ochronny lub neutralny (zerowy) były w sposób prawidłowy podłączone do wtyczki lub gniazdka), niedopuszczalne jest naprawianie wkładek topikowych bezpieczników przez tzw. "drutowanie" lub "watowanie" polegające na wkładaniu drutu lub innych metalowych przedmiotów w miejsce przepalonego drutu topikowego (w przypadku spalenia bezpiecznika należy zastąpić go nowym o identycznej wartości prądu znamionowego. Jeżeli po wymianie bezpiecznika na nowy o takiej samej wartości prądu znamionowego przepala się on powtórnie, nie oznacza wcale, że jest on niewłaściwie dobrany, lecz że uszkodzone jest urządzenie elektryczne przyłączone do instalacji albo instalacja jest przeciążona bądź uszkodzona), nie należy obsługiwać urządzeń elektrycznych mokrymi rękami lub stojąc na mokrej podłodze, w pomieszczeniach wilgotnych i innych, w których występuje zwiększone zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym niedopuszczalne jest użytkowanie ręcznych urządzeń nie wyposażonych w podwójną izolację, w pomieszczeniach wilgotnych należy stosować osprzęt szczelny (puszki, gniazda wtykowe), nie należy stosować połączeń prowizorycznych, przyłączania przewodów poprzez skręcenie końców przewodów i pozostawienie ich we stanie nie izolowanym, w żadnym wypadku nie wolno zdejmować osłon (obudów) z urządzeń elektrycznych włączonych do sieci (np. nie wolno zdejmować osłony tylnej z telewizora), manipulować innymi niż przeznaczone do tego celu elementami urządzenia, w czasie gdy jest ono włączone do sieci,
zmieniać typu wtyczki zainstalowanej przy sznurach urządzeń przenośnych, np. nie wolno wymieniać wtyczki ze stykiem ochronnym na wtyczkę bez takiego styku, w pomieszczeniach, w których mogą przebywać małe dzieci bez opieki, należy zabezpieczyć gniazdka przed możliwością wkładania do nich przedmiotów, poprzez które może nastąpić porażenie, nie wolno pozostawiać bez dozoru urządzeń grzejnych. Stosowane rozwiązania w zakresie ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym IZOLACJA ROBOCZA Jest podstawowym sposobem ochrony przeciwporażeniowej, w którą wyposażone jest każde urządzenie elektryczne w domu (np. plastikowe obudowy). W trakcie używania urządzenia należy zwrócić uwagę na ruchome przewody urządzeń ręcznych (sznury przyłączeniowe) - czy przewody nie są popękane, poprzecinane lub wyrwane z wtyczki lub obudowy urządzenia, a obudowa nie jest pęknięta lub rozkręcona. Na wypadek gdyby izolacja uległa osłabieniu lub uszkodzeniu np. na skutek zawilgocenia, dla zapewnienia skutecznej ochrony, stosuje się środki dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej. Stosowane w gospodarstwach domowych urządzenia elektryczne, można podzielić na urządzenia z zastosowaną podwójną izolacją lub przystosowane do szybkiego samoczynnego wyłączenia (zerowania, uziemienia lub zastosowania wyłącznika różnicowoprądowego). PODWÓJNA IZOLACJA Podwójna izolacja oznacza, że urządzenie elektryczne zostało wykonane w taki sposób, aby uniemożliwić pojawienie się napięcia rażenia, w przypadku uszkodzenia izolacji roboczej, na elementach, które mogą zostać dotknięte przez użytkownika. Korzystając z urządzeń oznaczonych symbolem podwójnej izolacji znacznie zwiększamy swoje bezpieczeństwo. Symbol podwójnej izolacji umieszczany jest przez producentów na obudowie urządzenia. Urządzenia elektryczne z podwójną izolacją wyposażone są przez producenta we wtyczkę bez otworu na "bolec uziemiający". W ten sposób wykonane są m.in. suszarki i miksery.
SZYBKIE SAMOCZYNNE WYŁĄCZANIE PRZEZ ZASTOSOWANIE ODPOWIEDNIO DOBRANYCH BEZPIECZNIKÓW LUB WYŁĄCZNIKÓW INSTALACYJNYCH Urządzenia przystosowane do szybkiego samoczynnego wyłączenia są wyposażone w dodatkowy przewód lub zacisk ochronny połączony z przewodzącymi częściami obudowy, a ich wtyczki w dodatkowy otwór na bolec uziemiający. Po włożeniu wtyczki do gniazdka z bolcem urządzenie objęte jest dodatkową ochroną przeciwporażeniową. Urządzeniami takimi są między innymi pralki, lodówki, zamrażarki, zmywarki. Jeszcze kilka lat temu instalacje elektryczne przystosowane do tego rodzaju ochrony były wykonywane bez dodatkowego przewodu ochronnego, a do bolca uziemiającego w gniazdku podłączony był przewód neutralny tzw. "zerowy". W większości domów jest zastosowana właśnie tak wykonana dodatkowa ochrona przeciwporażeniowa. W przypadku uszkodzenia izolacji urządzenia i pojawienia się napięcia na jego częściach, przez które nie powinien normalnie płynąć prąd, nastąpi przepalenie się bezpiecznika lub wyłączenie wyłącznika instalacyjnego i natychmiastowe odłączenie urządzenia od źródła prądu. Nowe instalacje przystosowane do szybkiego samoczynnego wyłączenia wyposażone są w dodatkowy przewód ochronny (PE). Przewód ten jest uziemiony i w czasie normalnej pracy instalacji nie płynie przez niego żaden prąd. Zastosowanie dodatkowego przewodu ochronnego (PE) podnosi znacznie pewność działania ochrony. Dla prawidłowego działania ochrony przeciwporażeniowej ważne jest, aby w instalacji znajdował się bezpiecznik o właściwej wielkości tzw. prądu znamionowego. Wielkość prądu znamionowego jest wytłoczona na metalowej podstawce bezpiecznika i wyrażona w A (amperach) np. 6A, 10A, 16A, 25A, 32A oraz dodatkowo oznaczona odpowiednim kolorem "oczka" w podstawie bezpiecznika. Zamiana bezpiecznika o mniejszej wartości prądu znamionowego na większą może spowodować, że ochrona przeciwporażeniowa nie zadziała prawidłowo, a bezpiecznik nie ochroni instalacji elektrycznej przed przeciążeniem. SZYBKIE SAMOCZYNNE WYŁĄCZANIE PRZEZ ZASTOSOWANIE WYŁĄCZNIKA PRZECIWPORAŻENIOWEGO RÓŻNICOWOPRĄDOWEGO Wyłączniki ochronne różnicowoprądowe dzięki temu, że w stanach awaryjnych powodują szybkie wyłączenie są uważane obecnie za najlepszy i niezawodny środek ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym. Właściwości wyłączników różnicowoprądowych sprowadzają się do zapewnienia ochrony: - przed przypadkowym dotykiem bezpośrednim - przez zastosowanie urządzeń o o prądzie znamionowym nie większym niż 30mA,
- przed dotykiem pośrednim - przez zapewnienie szybkiego wyłączenia, - i budynków przed pożarami wywołanymi przez zwarcia w instalacji (prądy doziemne)- przez zastosowanie urządzeń o prądzie różnicowym nie większym niż 500mA. Wyłącznik ten może być stosowany w instalacjach, w których przeprowadzony jest dodatkowy przewód ochronny (PE). Jego zasada działania polega na sumowaniu wszystkich prądów płynących w przewodach roboczych danego obwodu. W przypadku uszkodzenia izolacji urządzenia następuje przepływ prądu do przewodu ochronnego i następuje bardzo szybkie zadziałanie wyłącznika i samoczynne wyłączenie urządzenia. Wyłącznik różnicowoprądowy wyposażony jest w przycisk testu, który umożliwia w dowolnej chwili dokonanie sprawdzenia jego funkcjonowania. Zaleca się wykonywanie tej próby przynajmniej raz w miesiącu. Wszystkie nowoprojektowane i wykonywane instalacje wyposażone są w takie urządzenia. Montaż wyłącznika różnicowoprądowego należy powierzyć osobie z odpowiednimi uprawnieniami, ponieważ od właściwego montażu zależy skuteczność jego działania. Ochrona przeciwprzepięciowa Przepięcie jest to krótkotrwały wzrost napięcia w sieci zasilającej, który może być spowodowany między innymi bezpośrednim uderzeniem pioruna w tą samą sieć nawet w znacznej odległości od naszego domu. Tradycyjne urządzenia stosowane w gospodarstwach (np. żarówki, świetlówki, pralki, lodówki) nie są wrażliwe na takie przepięcia i nie wpływa to na ich pracę. Jednak w domach i w biurach używamy coraz więcej nowoczesnych urządzeń (np. faksy, komputery, telefony, urządzenia muzyczne), które są narażone na krótkotrwały wzrost napięcia. Sposobem na ochronę tych urządzeń jest stosowanie ochrony przepięciowej. Sieć elektryczna wyposażona jest w urządzenia zmniejszające wielkość przepięcia - odgromniki, które są pierwszym stopniem ochrony przeciwprzepięciowej. Dodatkowo w nowoprojektowanych i wykonywanych instalacjach w budynkach instalowane są ograniczniki przepięć, które są drugim stopniem ochrony przeciwprzepięciowej. Trzecim stopniem ochrony przeciwprzepięciowej, który warto zastosować w domu jest ogranicznik przepięcia montowany w puszce instalacyjnej, bezpośrednio w gniazdku lub wkładany do gniazdka wtykowego podobnie jak rozdzielacz.
Należy dokonać pomiaru izolacji instalacji elektrycznej Podstawowym badaniem ochrony przed dotykiem bezpośrednim ( ochrony podstawowej) jest pomiar rezystancji elektrycznej. Pomiar należy wykonać, powyłączaniu zasilania i odłączeniu odbiorników, miernikiem przy obciążeniu prądem 1 ma. Rezystancję izolacji należy mierzyć : - między kolejnymi parami przewodów czynnych, - między każdym przewodem czynnym a ziemia. Pomiar ciągłości przewodów ochronnych oraz przewodów głównych dodatkowych (miejscowych) połączeń wyrównawczych należy wykonać metodą techniczną lub miernikiem rezystancji. Zaleca się wykonywanie pomiaru przy użyciu źródła prądu stałego lub przemiennego o napięciu 4 24 V ( w stanie bez obciążeniowym ) i prądem co najmniej 0,2 A. Pomiar rezystancji przewodów ochronnych polega na przeprowadzeniu pomiaru rezystancji między każdą częścią przewodząca dostępną a najbliższym punktem głównego połączenia wyrównawczego ( głównej szyny uziemiającej ) Zmierzona rezystancja R powinna spełniać następujący warunek: Gdzie: - Uc napięcie dotykowe spodziewane, którego wartość, w zależności od czasu wyłączania podana jest w tablicy nr.14 - Ia prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie. Czas wyłączenia Napięcie dotykowe spodziewane Uc s V O,1 350 0,2 210 0,4 105 0,8 68 5 50
Metoda powyższa nie dotyczy połączeń wyrównawczych dodatkowych ( miejscowy). W przypadkach budzących wątpliwość co do skuteczności działania połączeń wyrównawczych dodatkowych, należy sprawdzić czy rezystancja między częściami przewodzącymi jednocześnie dostępnymi spełnia warunek : Gdzie: - U L napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwałe - Ia prąd powodujący samoczynne zadziałanie urządzenia zabezpieczającego w wymaganym czasie. Minimalne wartości rezystancji i wymagane napięcia probiercze Napięcie nominalne Napięcie probiercze Rezystancja izolacji obwodu prądu stałego V V MΩ Do 50 V układy SELV i 250 >0,25 PELV Powyżej 50 V do 500 V 500 >0,5 Powyżej 500 V 1000 >1,0 Ochrona przed dotykiem pośrednim (( ochrona przy uszkodzeniu )) przez zastosowanie stanowiska wymaga przeprowadzenie pomiarów rezystancji izolacji podłóg ścian. Rezystancja izolacji podłóg i ścian nie powinna być mniejsza niż : - 50 KΩ, jeżeli napięcie nominalne instalacji nie przekracza 500 V ( napięcie probiercze prądu stałego 500 V ) - 100 KΩ, jeżeli napięcie nominalne instalacji przekracza 500 V ( napięcie probiercze prądu stałego 1000 V ) Bibliografia: Elżbieta Goźlińska MASZYNY ELEKTRYCZNE