ZAŠTITA OD ELEKTRIČNOG UDARA Seminarski rad
Predmet: Student: Matični broj studenta: Profesor:
Sadržaj: 1. Uvod................................................................................................................3 2. Zaštita od električnog udara………………………………………………….5 2.1 Prva pomoć pri električnom udaru………………………………................7 2.2 Zaštita od direktnog dodira………………………………………………….7 2.3 Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira………………….......9 2.4 Zaštita od indirektnog dodira ……………………………………………....9 2.5 Uzemljenje i vodiči ……………………………..........................................10 2.6 Provjera instalacije …………………………………………………………10 2.7 Inicijalni izvještaj ………………………………………………………......11 2.8 Periodični Izvještaj ………………………………………………………....11 3. Zaključak.........................................................................................................12 4. Literatura…………………………………………………………………......13
2
1. Uvod Oštećena izolacija ili pogrešan priključak, mogu dovesti fazni napon na metalne dijelove uređaja. Dodirivanje predmeta pod gradskim naponom, može biti opasno po život. U kućanskim uređajima i mašinama, zbog toga metalni dijelovi kao što su kućišta, kutije, šasije i sl. moraju biti spojeni na uzemljenje, da bi sigurno bili na nultom potencijalu, odnosno bez napona prema zemlji. Uz to, instalacija se osigurava osiguračima, koji prekidaju strujni krug u slučaju nedopuštene jačine struje, koja je obavezni pratilac kratkog spoja, tj. direktnog kontakta između faznog i nul-vodiča ili faznog i zaštitnog vodiča. Time se uklanja opasnost od strujnog udara zbog dodirivanja metalnih dijelova uređaja. Tehničkim propisima o projektovanju i izgradnji mašina i električnih instalacija propisano je, da svi uređaji koji koriste gradsku mrežu moraju biti uzemljeni. Za uzemljenje se u pravilu koristi posebna žica u elektro-instalacijama, koja je uvijek obojena žuto-zelenom bojom, a zove se zaštitni vodič. Na zidnim utičnicama sa priključkom na zaštitni vodič, kontakti za uzemljenje (tzv. zaštitni kontakti) nalaze se po strani s obje strane utičnice. Takva utičnica zove se šuko utičnica, a uz nju se koristi odgovarajući šuko utikač.
Slika. 1
Uređaji koji imaju dostupne metalne dijelove, moraju se na gradsku mrežu priključivati putem šuko utičnica i šuko utikača. Kablovi između šuko utikača i uređaja moraju biti trožilni, odnosno trebaju imati tri voda, od kojih onaj sa žuto-zelenom izolacijom mora biti priključen na metalne dijelove uređaja s jedne, a na zaštitne kontakte šuko utikača s druge strane. Jedino uređaji koji 3
nemaju ni jedan vidljivi metalni dio, smiju biti priključeni dvožilnim kablom putem običnih utičnica i utikača bez zaštitnih kontakata. Opasnost od strujnog udara posebno je velika u vlažnim prostorima, jer vlaga jako povećava vodljivost, odnosno smanjuje električni otpor. Dodir sa faznim vodičem ili predmetom pod naponom bit će smrtonosan, ako smo u vodi, a vrlo je opasan i ako dotičemo neki uzemljeni ili veliki metalni predmet, ili vodovodnu instalaciju koja najčešće predstavlja metalni spoj sa zemljom. Zato je u takvim prilikama posebno opasno koristiti električne aparate. Na kraju, zabranjeno je vodovod koristiti umjesto uzemljenja, jer spojevi cijevi mogu imati veliki otpor, pa takvo kvazi"uzemljenje" također može biti po život opasno. Prolaskom struje kroz bilo koji otpornik ili vodič, na tom otporniku (ili vodiču) nastaje pad napona jednak množini jačine struje i otpora među krajevima otpornika ili vodiča. Sukladno tome, pad napona se događa i u svim vodovima gradske električne mreže. Da bi uređaji dobili propisanih 220 V i u vrijeme jačeg opterećenja mreže, vodovi moraju biti dovoljno debeli, da se smanji njihov otpor, a time i pad napona, kako bi se razlike napona u neopterećenoj i opterećenoj mreži zadržale u granicama dopuštenih odstupanja. To je također razlog, što električne instalacije trebaju projektovati stručnjaci, kako bi ispravno odredili potrebne debljine vodiča za svaku instalaciju. Nadalje, pad napona nastaje i na zaštitnom vodiču, ako bi kroz njega prolazila struja. Na dugom i tankom ili slabo spojenom zaštitnom vodiču, mogao bi zato nastati i opasan dodirni napon ako bi fazni napon probio na metalne dijelove (tzv. masu). Zbog toga zaštitni vodič treba biti dovoljne debljine, ne smije se voditi preko prekidača, a ako ima spojeva, oni moraju biti dobro izvedeni i čvrsto stegnuti. Zaštitni vodič ne smije biti tanji od ostalih vodiča instalacije. U kućnim instalacija umjesto posebnog zaštitnog vodiča ponekad se primjenjuje tzv. nulovanje, tj. priključenje nul-vodiča i na zaštitne kontakte šuko-utičnica.U trofaznim električnim mrežama uz tri fazna vodiča instalacija sadrži poseban nul-vodič i poseban zaštitni vodič. Stoga priključni kablovi trofaznih električnih uređaja trebaju imati pet vodova, a priključak se izvodi trajnim priključkom ili trofaznom šuko utičnicom i takvim šuko-utikačem. Takve utičnice i utikači uz fazne priključke sadrže pomoćne kontakte na koje se priključuje nul-vodič i zaštitne kontakte na koje se priključuje žuto-zeleni zaštitni vodič. U mrežama koje se štite tzv. zaštitnim motornim sklopkama nije dopušteno nulovanje, jer ono uzrokuje ispadanje zaštitne sklopke.
4
2. Zaštita od električnog udara Djelovanje električne energije na ljudski organizam zavisi od sljedeća tri faktora: 1. napona izvora, 2. frekvencije struje i 3. vremena djelovanja. Struje visokih frekvencija teku površinom kože i uglavnom izazivaju opekotine. Struje niskih frekvencija i jednosmjerna struja izazivaju grčenje mišića zbog čega je uobičajan naziv,,električni udar’’. Naime, pri dodiru dijela pod naponom usljed grčenja mišića dolazi do brzog pomjeranja tijela čovjeka. Sumnjiv provodnik nikada ne treba dodirivati unutrašnjom, već vanjskom stranom šake, da se usljed grčenja šake ne bi čvrsto uhvatio provodnik pod naponom. Dodirivanje treba vršiti desnom rukom da struja ne bi tekla kroz srce. Ljudsko srce je po svojoj građi mišić i u slučaju da kroz njega poteče dovoljno jaka struja usljed snažnog grčenja srca dolazi do smrti čovjeka. Pri proticanju struje niske frekvencije kroz ljudski organizam ovisno o jačini struje i vremenu djelovanja nastupaju sljedeće posljedice: 1. struja se ne osjeti (I<1 mA);
2. struja se vrlo slabo osjeti (1 mA30 mA); 4. nastupa ukočenost;
5. nastupa smrt;
6. nastupa ugljenisanje tijela.
5
1 mA
Jedva primetna Maksimalna struja koju prosječan čovjek može osjetiti i „otpustiti“
16 mA Paraliza disajnih mišića
20 mA Komorske fibrilacije-prag
100 mA Srčani zastoj i oštećenje unutrašnjih organa
2 Amps
15/20
Uobičajeni osigurač ili prekidač
Amps
Tabela. 1
Osim navedenih, kao posljedica električnog udara mogu se javiti: 1. opekotine, od kojih su posebno opasne unutrašnje opekotine koje nastaju usljed direktnog zagrijavanja organizma električnom strujom, 2. mehaničke povrede organizma usljed pomjeranja pri električnom udaru, 3. elektrolitička oštećenja organizma usljed procesa elektrolize koji nastaje pri protoku električne struje kroz ljudski organizam i 4. gušenje kao posljedica zavraćanja jezika u dušnik.
2.1. Prva pomoć pri električnom udaru 6
Prvi korak pri pružanju prve pomoći jeste odvojiti unesrećenog od izvora napona. To se vrši isključivanjem ili razdvajanjem unesrećenog i dijela pod naponom pomoću izolirane kuke ili sličnog predmeta. U krajnjem slučaju spasilac može stati nogama na izoliran predmet (suha daska, komad najlona i sl.) i rukama odvući unesrećenog. Nakon toga se pristupa pregledu unesrećenog. Obično rad srca i disanje nisu zaustavljeni, ali gotovo po pravilu dolazi do zavraćanja jezika u dušnik, tako da unesrećenom treba prstima izvući jezik kako bi mogao da diše. Ukoliko unesrećeni krvari hitno mu treba zaviti ranu kako bi se zaustavilo krvarenje. Rad srca i disanje se, po potrebi, uspostavljaju tako što se vrši masaža srca i vještačko disanje metodom ,,usta na usta’’.
2.2. Zaštita od direktnog dodira U niskonaponskim postrojenjima (do 1 kV) zaštita od direktnog dodira dijelova pod naponom se vrši: 1. zaštitnim izoliranjem, 2. primjenom malih napona, 3. uzemljenjem, 4. nulovanjem 5. primjenom sistema zaštitnih vodova, 6. primjenom zaštitnih spojeva. 1. Zaštitno izoliranje. Da bi se u slučaju kvara na električnim postrojenjima izbjegla opasnost od dodira onih metalnih dijelova koji bi tom prilikom mogli doći pod napon (kućišta sklopki, ručice polužnih prekidača itd.), prevlačimo ih izolacijskim materijalom ili polažemo po tlu prostirače od gume ili plastičnih masa. Treba onemogućiti istovremen dodir eventualno bliske vodovodne instalacije.
7
2. Primjena maloga napona. U vlažnim prostorijama, kotlovnicama, garažama i sl., a osobito za prenosive potrošače (ručne svetiljke, male motore i dr) upotrebljavamo napon najviše do 42 V, tzv. “mali napon”.Obično ga dobivamo transformatorom (s odijeljenim namotima!), a kod istosmjerne struje akumulatorom. Važno je da strana malog napona bude galvanski potpuno odvojena od primarne strane i da ne bude uzemljena. Instalacijski materijal i vodovodi postrojenja malog napona moraju biti isti kao za napon do 250 V. 3.Uzemljenje. Uzemljenje (a) ima zadatak da se u slučaju kvara na potrošaču, kad vanjski dijelovi dođu pod napon, strujni krug zatvori kroz zemlju i da ta struja izbacivanjem osigurača (b) sama prekine napajanje defektnog potrošača. Da bi se to osiguralo, otpori uzemljenja moraju biti dovoljno maleni. Zato se uzemljenje većih potrošača izbjegava. 4.Nulovanje. Nulovanje je spajanje dijelova postrojenja koje želimo zaštiti na uzemljeni neutralni vodič. Njime se postiže da svaki spoj sa zaštićenim dijelom postane kratki spoj i da struja kratkog spoja izazove isključenje defektnoga potrošača. Treba paziti da vodovi Slika. 2
budu dimenzionisani tako da pri kratkom spoju između faznog vodiča i nulovoda uistinu teče struje koja će isključiti.
5. Primjena sistema žaštitnih vodova. U prostorno ograničenim mrežama (tvornice, rudnici) s vlastitim generatorima ili transformatorima ( sa odijeljenim namotima) gdje je važno održavati pogon i u slučaju dozemnog spoja jedne faze, vežu se potrošači na “sistem zaštitnih vodova” (metalne konstrukcije, zgrada, vodovod i sl.) koji je uzemljen. 6. Zaštitni spoj. Kao dopunska zaštita od dodira dijelova pod naponom se vrši ugradnja uređaja koji vrše automatsko isključenje dijela pod naponom u slučaju dodira. U tom slučaju kućište potrošača mora biti izolirano da ne bi nastalo premoštenje namota elektromagneta zaštitne sklopke.
8
2.3. Istovremena zaštita od direktnog i indirektnog dodira Ova zaštita se izvodi tako što se vrši napajanje iz izvora sa niskim naponom. Dozvoljen je izmjenični napon do 50 V i jednosmjerni do 120 V. Kao izvori niskog napona se koriste:transformatori, ispravljači, generatori i akumulatori. Utičnice i utikači za niski napon imaju posebnu konstrukciju, tako da se uređaji predviđeni za niski napon ne mogu greškom uključiti na visoki napon.
2.4. Zaštita od indirektnog dodira Indirektni dodir nastupa u slučaju kvara uređaja. Npr. u slučaju proboja izolacije grijača bojlera na njegovom kućištu se javlja visoki napon. Zaštita se izvodi: 1. ugradnjom uređaja za automatsko isključenje napajanja u slučaju kvara, 2. upotrebom uređaja sa dvostrukom izolacijom, 3. stavljanjem uređaja u neprovodne (izolirane) prostorije tako da visoki napon na kućištu nije opasan, 4. izjednačavanjem potencijala svih provodnih dijelova koji se istovremeno mogu dodirnuti, 5. električnim odvajanjem napajanjem iz transformatora ili generatora koji nisu uzemljeni, 6. ugradnjom FI sklopke.
Slika. 3
9
2.5. Uzemljenje i vodiči Privremeni uzemljivač može se izvesti polaganjem golog vodiča u zemlju (najčešće pocinčana čelična traka) ili štapnim uzemljivačima dužine ne manje od 1 m. Vrijednost otpora uzemljenja mora biti u skladu sa zahtjevima zaštite od električnog udara u uslovima kvara (indirektnog dodira).
2.6. Provjera instalacije Ispravnost i sigurnost privremenih električnih instalacija važni su činioci u učinkovitosti i ispravnosti tehnološkog procesa, odnosno pogona te u sprečavanju povreda na radu. Sve djelatnosti na postizanju ispravnih i sigurnih električnih instalacija iskazuju se u dva glavna oblika: 1. prilikom izgradnje električne instalacije (od projekta do završnih ispitivanja), 2. kao trajno nastojanje da se postigne stepen kvaliteta, pouzdanosti i sigurnosti odnosno instalacije za cijelo vrijeme njezine upotrebe.
Prva provjera instalacije izvodi se prema normi IEC 60364-6:2006. Obavezno treba obavljati povremene (periodične) provjere. Rokovi za periodična provjeravanja niskonaponskih privremenih instalacija nisu određeni normama ni propisani podzakonskim aktima (npr. pravilnicima) te se preporučuje: trajni nadzor kod instalacija s IT-sustavom i opremom koja zahtijeva neprekidan rad. U pravilu jednom sedmično vizualni pregled svih vrsta instalacija (ovisi o značaju instalacije i izloženosti štetnim uslovima), periodična provjeravanja i mjerenja najmanje svakih 6 mjeseci.
10
2.7. Inicijalni izvještaj Odmah nakon obavljenog inicijalnog ispitivanja novoizgrađene instalacije ili proširenja, odnosno nakon izmjene postojeće instalacije mora biti podnesen izvještaj. Ovaj izvještaj treba sadržavati:detaljan izvještaj o pregledu prema zahtjevima za vizualni pregled, detaljan izvještaj o provjerama te obavljenim mjerenjima za svaki strujni krug, sve relevantne ispitne protokole i certifikate za ugrađenu opremu i zaštitne i druge naprave, izvještaj o udovoljavanju instalacije zahtjevima zaštite rada ocjenu o usklađenosti instalacije sa zahtjevima pravilnika i normi. Svaki kvar ili odstupanje od deklariranih karakteristika opreme mora biti otklonjeno i izvođač mora dati izjavu o usklađenosti sa zahtjevima. Izvještaj mora biti sastavljen i potpisan od posebno ovlaštene osobe ili osobe osposobljene za ovu vrstu ispitivanja.
2.8. Periodični Izvještaj Ako je ikako moguće, treba koristiti izvještaje i preporuke prijašnjih periodičnih ispitivanja. U slučaju da ne postoje izvještaji o prethodnim periodičnim ispitivanjima niti izvještaji o inicijalnom ispitivanju, mora se u potpunosti provesti početno (inicijalno) ispitivanje. Nakon obavljenog periodičnog ispitivanja, treba odmah izraditi pismeni izvještaj koji sadrži: popis svih radnji i rezultate vizualnog pregleda, popis svih provjera i te rezultate tih provjera, rezultate svih obavljenih mjerenja sa zaključcima, ocjenu usklađenosti instalacije sa zahtjevima pravilnika i normi, preporuke za otklanjanje nedostataka, eventualne preporuke za povećanje učinkovitosti ili sigurnosti pogona. Sva oštećenja, pogoršanja, kvarovi i opasna stanja moraju biti obuhvaćena ovim izvještajem. Izvještaj mora biti sastavljen i potpisan od posebno ovlaštene osobe ili osobe osposobljene za ovu vrstu ispitivanja.
11
3. Zaključak Iz ovog teksta se može zaključiti da je zaštita na radu u svijetu bila i ostala na većem stepenu razvoja u odnosu na našu zemlju. Električne naprave i instalacije izložene su velikim i raznim oštećenjima.Prema tome, električna oprema zajedno s električnom instalacijom mora biti dimenzionisana i odabrana za trajni pogon, teške uslove okoline, ali s povremenom promjenom mjesta rada i privremenim zadržavanjem na tome mjestu. Mnogi poslodavci nisu svjesni značaja zaštite, smatraju je nepotrebnim troškom, a ne investicijom za budućnost. Oni ni malo nisu zabrinuti, niti je njihov kapital umanjen .Tako mnogi menadžeri dolaze do zaključka da ljudi i njihov rad imaju najnižu vrijednost.
12
4. Literatura :
Popis literature : Zaštita od udara električne struje-Egon Mileusnić, dipl. ing. el. Strojarski priručnik-Bojan Kraut
WEB stranice : http://www.gradimo.hr/Zastita-od-elektricnih-udara http://hr.wikipedia.org/wiki/Zaštita_od_strujnog_udara http://www.scribd.com/doc/19472274/Amir-Halep-ELEKTRINE-INSTALACIJE-IOSVJETLJENJE
13
