Ochrana pred úrazom elektrickým prúdom Väčšina úrazov elektrickým prúdom vzniká nepozornosťou. K vylúčeniu ohrozenia je pri použití elektrického prúdu nutná zvýšená opatrnosť. Účinky elektrického prúdu v ľudskom tele Elektrický prúd je z mnoho dôvodov pre ľudí nebezpečný. Všetky tekutiny ľudského tela, ako je napr. pot, sliny, krv a bunečná tekutina sú elektrolyty, tzn. že vedú elektrický prúd. Ľudské telo vedie elektrický prúd. 1
Takmer všetky ľudské orgány fungujú na základe elektrických signálov vychádzajúcich z mozgu. Tak riadi slabé elektrické impulzy veľkosťou asi 50mV, napr. pohyb svalov. Impulzy sú z mozgu ku svalom privádzané (motorickými) nervami. Ak je nerv prerušený, sval prestane pracovať, ochrnie. Medzi jednotlivými mozgovými centrami, napr. centrami zraku, pohybu či bolesti, tečú taktiež elektrické prúdy. Smrť človeka sa určuje ako smrť mozgu meraním jeho elektrickej aktivity. Mnoho telesných prúdov je možné indikovať meraním napätia na povrchu tela cez kontaktné elektródy. fáza zraniteľnosti Napr. EKG (elektrokardiogram) ukazuje elektrické aktivity srdca (obr.), EEG (elektroencefalogram) ukazuje elektrické aktivity mozgu. 2
Telesné prúdy je možné merať. Taktiež srdce je ovládané elektrickými impulzmi, ktoré však produkuje samo, nie je teda závislé na mozgu. Srdce produkuje tieto impulzy s tepovou frekvenciou (priemerne 80 Hz). Tieto impulzy vyvolávajúce kontrakciu (stiahnutie) srdcového svalu. Rytmus tlkotu srdca je odvodené z rytmu týchto impulzov. vypínacia krivka prúd. chrániča a) Hranica vnímateľnosti prúdu b) Hranica pustenia sa vodiča c) Hranica fibrilácie srdca Cudzie el. prúdy privedené do ľudského tela môžu ovplyvniť činnosť orgánov. Pri prietoku cudzieho prúdu telom, napr. pri dotyku vedenia pod napätím, sa svaly kŕčovite stiahnu, pokiaľ je cudzí prúd omnoho väčší než telesné prúdy. Postihnutý je potom neschopný napr. pustiť uchopený vodič pod napätím (obr.). Pri prietoku striedavého prúdu srdcom má srdce snahu sledovať taktiež jeho rytmus a pracovať o to rýchlejšie. Dochádza pritom k poruchám srdcového rytmu (tzv. arytmii), srdce pracuje nepravidelne. Obr. Oblasti účinkov (zóny) striedavého prúdu 50 Hz (podľa IEC) Tab. Reakcie tela v štyroch oblastiach účinkov podľa obr. Oblasť Telesná reakcia žiadna reakcia žiadne nebezpečné svalové účinky svalové kŕče, nebezpečenstvo fibrilácie srdcovej komory možná fibrilácia srdcovej komory (pravdepodobné smrteľné účinky) 3
V prípade, že cudzí prúdový impulz naruší vnútorný srdcový prúd v tzv. fáze zraniteľnosti (obr.), dôjde k nebezpečnej komorovej fibrilácii (kŕčovité chvenie srdcového svalu). Následkom toho dôjde k zastaveniu srdcovej činnosti a následne k zastaveniu krvného obehu. Následkom zastavenia zásobovania kyslíkom dôjde časom k poškodeniu mozgových buniek, čo vedie následne k smrti. fáza zraniteľnosti Pre následky úrazu el. prúdom je rozhodujúca veľkosť prúdu, ktorý telom pretečie pri dotyku časti zariadenia pod napätím. Zo skúseností je známe, že už prúd 50 mamôže usmrtiť, pokiaľ pretečie cez srdce. prúd intenzity väčší než 50 maje životu nebezpečný, ohrozenie narastá s vyšším prúdom a s ďalším pôsobením 4
Veľkosť prúdu, ktorý telom pretečie, závisí na veľkosti napätia a na veľkosti odporu tela. Tento telesný odpor R T sa skladá z vnútorného odporu tela R TV (vnútorný telesný odpor) a prechodových odporov na vstupu do tela R p1 a výstupu z tela R p2 (viď obr.). Prechodové odpory závisia na vonkajších podmienkach. Suchá pokožka a suché oblečenie majú veľký odpor. Vplyvom vlhkosti, napr. potu alebo mokrej podlahy, je prechodový odpor nepatrný. Okrem toho je prechodový odpor tým menší, čím väčšia je styčná plocha a väčší tlak pri dotyku. Pri intenzite prúdu 50 maa celkového odporu zloženého z telesného odporu a prechodových odporov 1000 W začína životu nebezpečné napätie na hranici U = R T. I = 1000 W. 50 ma = 50 V R p1 odpor vodič telo, R TV vnútorný odpor tela, R p2 odpor telo vodič, R T odpor tela R T = R p1 + R TV + R p2 Obr. Odpory tela 5
striedavé napätie nad 50 V je životu nebezpečné, jednosmerné napätie nad 120 V je životu nebezpečné, striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz je nebezpečnejší než jednosmerný prúd, pretože práve pri tejto frekvencii môže dôjsť k srdcovej fibrilácii. Kvôli nebezpečenstvu úrazu sú zakázané práce na zariadení pod napätím! Pri prevádzkových napätiach nad 50 V u striedavého alebo 120 V u jednosmerného napätia sú práce častiach pod napätím povolené len v tých prípadoch, keď nie je možné tieto časti z vážnych dôvodov odpojiť od napätia. Tieto práce však môžu vykonávať len osoby s odpovedajúcou kvalifikáciou, rozhodne nie osoby poučené. 6
Tepelné účinkyel. prúdu vedú pri veľkej intenzite prúdu k popáleninám na miestach dotyku (vstupu i výstupu prúdu). Na miestach dotyku potom zostanú prúdové značky. Pritom môže dôjsť pri vzniku el. oblúka k z uhoľnateniu časti tela (popáleniny až 4. stupňa). Následky silných popálenín vedie k preťaženiu obličiek a ku smrti. Chemickými účinkami prúdu, predovšetkým pri dlhodobom pôsobení, môže dochádzať k elektrolytickému rozkladaniu krvi. Tým dochádza k ťažkým prejavom otravy. Takéto následné onemocnenie môže prepuknúť taktiež až za niekoľko dní. Pre istotu by mal človek po úrazu el. prúdom vyhľadať lekára, pokiaľ sa objavia nejaké príznaky poškodenia zdravia. 7
Priamy a nepriamy dotyk Pri priamom dotyku má ľudské telo bezprostredný kontakt s časťami el. zariadenia pod napätím, napr. s neizolovaným vodičom (obr. a). K zabráneniu priamemu dotyku musia byť všetky vodivé časti prevádzkového zariadenia opatrené izoláciou alebo krytom. uzemnenie a) Priamy dotyk b) nepriamy dotyk Priamy a nepriamy dotyk Skrat na kostre Priamy dotyk je dotyk osoby s aktívnou časťou el. zariadenia pod napätím. Nepriamy dotyk je situácia, pri ktorej sa vinou skratu alebo poruchy izolácie dostane napätie na časti zariadenia, kde by nemalo byť, napr. na kryt elektrického stroja (obr. b). Vodivé spojenie, ku ktorému došlo následkom poruchy izolácie, nazývame skrat na kostru. Nepriamy dotyk je dotyk osoby na kostru alebo kryt el. zariadenia, ktorý je v dôskedku poruchy pod napätím. Spotrebiče na striedavé napätie nad 50 V alebo jednosmerné nad 120 V musia byť prevedené tak, aby nedošlo k nepriamemu dotyku. Kontrolu, revízie a opravy el. spotrebičov smú prevádzať len pracovníci s odpovedajúcou kvalifikáciou. 8
Niektoré zásady pre bezpečnosť práce v laboratóriu 1. Študenti musia prísť na laboratórne merania vedomostne pripravený. Musia vedieť, ktorú úlohu budú merať, poznať princíp a postup merania, potrebné schémy apod. 2. Pred zapojovaním sú študenti povinní zoznámiť sa s prístrojmi a zariadeniami, s ktorými sa bude pri meraní pracovať. 3. Zapojovanie sa vykonáva vždy pri odpojenom zdroji. 4. Meracie zariadenia sa ukladajú len na podložku z dobrého izolantu. 5. Všetky meracie zariadenia, okrem prístrojov s dokonalou izoláciou, treba pred uvedením do chodu nulovať alebo uzemniť. 6. Zapojenie musí byť prehľadné, vypínače nesmú byť prikryté a musia byť vždy na dosah ruky. 7. Pri zapojovaní prístrojov treba dbať, aby svorky boli dobre dotiahnuté. Ak to nie je nutné, nesmú byť pod jednou svorkou dve očká. Prívodové vodiče nesmú byť namáhané ťahom, nesmú sa zvinovať akrútiť. 8. Pred meraním je potrebné sa presvedčiť, či sa neizolovaná časť živého vodiča nedotýka vodivej, alebo polovodivej časti niektorého prístroja. 9
9. Taktiež je vhodné, aby pred samotným meraním boli regulačné prístroje vpolohe, pri ktorej je na výstupe nulové príp. minimálne napätie. 10. Pripojiť zdroj je dovolené len so súhlasom povereného asistenta. 11. Po pripojení obvodu na zdroj sa smú dotýkať len častí prístrojov, ktoré sú určené pre reguláciu a ovládanie. 12. Zmeny vzapojení obvodu je možné len po odpojení celého obvodu od zdroja. Ak spolupracuje pri meraní viac osôb, obvod vypne aprepojí vždy len jedna atá istá osoba. Kopätovnému zapojeniu zdroja treba vždy vyžiadať súhlas asistenta. 13. V prípade zistenia závady treba ihneď odpojiť merací obvod od zdroja azávadu oznámiť asistentovi. Vprípade nutnosti sa vypne hlavný vypínač na rozvádzači stlačením červeného tlačidla. 14. Po skončení merania sa najskôr odpojí zdroj, a až potom sa rozoberie celý obvod. 15. Ak sa pri meraní vobvode nachádzal kondenzátor, je potrebné po skončení merania spojiť jeho svorky nakrátko. Zvyškový náboj kondenzátora môže spôsobiť vážny úraz. 16. Vidlice prívodných šnúr sa vyťahujú zo zásuvky uchopením za vidlicu (nie za šnúru) ato tak, aby nedošlo kpoškodeniu šnúry alebo zásuvky. Tiež spojovacie vodiče sa vyťahujú uchopením za banánik. 17. Pri vzniku požiaru sa musí okamžite vypnúť hlavný vypínač. Hasiť je dovolené len vhodným hasiacim prístrojom (umiestneným vlaboratóriu), nikdy nie vodou! 10
PRVÁ POMOC PRI ÚRAZOCH ELEKTRICKÝM PRÚDOM Úrazom elektrickým prúdom sa rozumie zasiahnutie človeka elektrickým prúdom. Elektrický prúd prechádzajúci ľudským telom spôsobuje tepelné a fyziologické účinky. Elektrický prúd môže spôsobiť u človeka : bezvedomie, zastavenie dýchania, zastavenie srdca a krvného obehu, vnútorné a vonkajšie popáleniny, poškodenie vnútorných tkanív a orgánov. Striedavý elektrický prúd navyše spôsobuje : tetanickýkŕč svalstva, ktorý môže spôsobiť zlomeniny dlhých kostí a aj chrbtice, spastické zovretie prstov pri chytení vodiča pod striedavým napätím, ktoré neumožní pustenie vodiča z ruky. 11
Stupeň účinkov elektrického prúdu na ľudský organizmus závisí od veľkosti prúdu, dĺžky času, za ktorú pôsobí, ale aj od druhu elektrickej sústavy. Najhorší je taký prípad, keď elektrický prúd prechádza oblasťou srdca alebo zasiahne mozog alebo miechu. Ak je zasiahnuté srdce, toto sa v dôsledku kŕčovitého zovretia zastaví, alebo sa pôsobením frekvencie rozkmitá do tzv. fibrilácie. Prejaví sa to zvýšeným až nespočítateľným pulzom. V oboch prípadoch srdce prestane pracovať a zastaví sa krvný obeh. Krv sa neokysličuje a postihnutý upadne do bezvedomia. Elektrický prúd môže spôsobiť vážne poškodenie vnútorných tkanív, ktoré nemusí byť hneď evidentné, preto postihnutého treba vždy vyšetriť v nemocnici. Aj pri ľahkom elektrickom úraze treba postihnutého odviesť k lekárovi. 12
Postup pri záchrane osoby, ktorá utrpela úraz elektrickým prúdom 1. Vyprostiť postihnutého z dosahu pôsobenia elektrického prúdu (vypnutím elektrického prúdu vypínačom alebo istiacim prvkom, vytiahnutím elektrickej šnúry zo zásuvky, prerušením alebo odsunutím vodiča, odtiahnutím postihnutého vhodným spôsobom, v laboratóriu vypnutím príslušného obvodu, alebo vypnutím hlavného vypínača stlačením havarijného tlačidla). 2. Pri zastavení dýchania poskytnúť postihnutému umelé dýchanie z pľúc do pľúc (resustitácia). 3. Pri zastavení obehu zahájiť postihnutému nepriamu masáž srdca. 4. Ak je postihnutý v bezvedomí, prvúpomoc poskytujeme ako každému postihnutému v stave bezvedomia. Pacienti v bezvedomí bez zastavenia krvného obehu vyžadujú sledovanie dýchania. Pri postihnutom pri vedomí aplikujeme protišokovéopatrenia. 5. Vstup a výstup elektrického prúdu na povrchu tela môže urobiť dve popáleniny. Je potrebnéich sterilne prikryť a obviazať. 6. Okamžite zabezpečiť rýchlu zdravotnícku pomoc. 7. Čo najskôr upovedomiť príslušného vedúceho pracoviska. 13
-Kovové Ak - -Musíme -Kovové Ak - -Musíme Základné upozornenia pre záchrancu pri záchrane postihnutého: veci a voda je dobrý vodič, preto na odtiahnutie postihnutého od zdroja elektrického prúdu nikdy nepoužívame kovové a mokré predmety. Ak nemáme nič po ruke, potom odťahujeme postihnutého za suchý voľný kus odevu. Nikdy postihnutého nechytáme za odkrytú časť tela! nahmatáme tep, nikdy nerobíme nepriamu masáž srdca, nakoľko v takomto prípade môžeme negatívne ovplyvniť jeho činnosť. Aj v tom prípade, ak frekvencia srdca je pomalá, resp. tep je slabý. Ak zacítime pulz, prestaneme s masážou okamžite - pulz je potrebné pravidelne kontrolovať. Na telefónne číslo 155 (tiesňové volanie - číslo bez predvoľby) nahlásime jasne, zrozumiteľne a stručne: -miesto úrazu: škola, ulica, číslo, mesto/obec, orientačný bod pre príchod do budovy, -druh úrazu a stav pacienta: napr. úraz striedavým elektrickým prúdom pri napätí 230 V. Pacient sa nachádza v bezvedomí; má tep srdca a dýcha; má silné popáleniny v miestach dotyku. pamätať na to, že postihnutý, aj keď je pri vedomí, môže ho o chvíľu stratiť, zvlášť ak trval účinok prúdu dlhšiu dobu. Preto ho neslobodno nechať osamote. 14