NEBEZPEČENSTVO ÚRAZU ELEKTRICKÝM PRÚDOM Práca v prostredí so zvýšeným rizikom úrazu elektrickým prúdom, alebo práca so zaradeniami ktoré sú pod elektrickým napätím je v rámci vykonávaných pracovných činnosti ošetrená príslušnou legislatívou a normatívmi. Touto oblasťou sa zaoberá vyhláška 508/2009 z. z. ktorá pojednáva o podrobnostiach na zaistenie bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci s technickými zariadeniami tlakovými, zdvíhacími, elektrickými a plynovými a ktorou sa ustanovujú technické zariadenia, ktoré sa považujú za vyhradené technické zariadenia. Hľadisko bezpečnosti práce v podmienkach kde hrozí nebezpečenstvo takéhoto úrazu je veľmi dôležité sledovať a v neposlednom rade zabezpečiť príslušné opatrenia pre zamedzenie úrazu. Nasledujúce uvádzané poznatky popisujú možnosti vzniku týchto úrazov, ochranu pred nimi ako aj zdroje ktoré môžu úraz spôsobiť. VŠEOBECNÉ PODMIENKY VZNIKU ÚRAZOV DÔSLEDKOM ZÁSAHU ELEKTRICKÝM PRÚDOM Pod pojmom úraz elektrickým prúdom je možné chápať úraz spôsobený prechodom elektrického prúdu cez ľudský organizmus, pričom môže dochádzať k poškodeniu tkaniva, jednotlivých orgánov prípadne môže nastať aj smrť a to buď priamo pri danej nehode, alebo následne po nej ako dôsledok úrazu. Takéto úrazy môžu byť zapríčinené prírodnými javmi (najčastejšie blesk, prípadne pôsobenie statickej elektriny), alebo používanie a teda priami kontakt s technologickými zariadeniami ako napr. elektrické siete, zváračky, transformátory a pod.. Ďalší pojem, ktorý je možne pre túto oblasť zadefinovať je tzv. úraz elektrickým úderom, kedy nedochádza k poškodeniu tkaniva, alebo jednotlivých orgánov v tele človeka [1]. V rámci uvedených poznatkov a hodnotení úrazovosti však údery elektrinou takémuto hodnoteniu unikajú. Možno konštatovať, že približne 3 až 5 takýchto úderov prekoná každý profesionálny elektromontér za rok. Na základe týchto štatistík je možne konštatovať, že potenciálne nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom je väčšie ako sa uvádza [1]. Podľa schopnosti prenášať elektrický prúd je možné rozlíšiť tri základné skupiny látok: polovodiče vedú elektrický prúd len jedným smerom, tento jav sa využíva v polovodičovej elektrotechnike a pri vykonávaní zváračských prác, kde sa polovodičové prvky nachádzajú v tyristoroch, diódach, usmerňovačoch a pod.,
vodiče elektrického prúdu do tejto skupiny patria hlavne kovy z ktorých sa vyrábajú elektrické vodiče, živé časti elektrických zariadení. Tu možno zaradiť aj mokré drevo, rôzne tekutiny, mokrú a vlhkú pôdu, nevodiče teda izolanty, ktoré nevedú elektrický prúd (guma, plasty, sklo, porcelán, azbest, suché drevo a pod.) [1]. Samotné ľudské telo je vodičom elektrického prúdu, preto že je prevažne zložené z vody, ďalej obsahuje krv a iné látky, ktoré vo všeobecnosti dobré vedú elektrický prúd. Základnou podmienkou vzniku úrazu elektrickým prúdom je, aby sa ľudské telo stalo súčasťou uzavretého elektrického obvodu, kedy telom prechádza elektrický prúd. Ide teda hlavne o dotyk človeka resp. časti tela človeka so živými časťami elektrického zariadenia. Živou časťou sú vodivé časti zariadenia (kovové), ktoré sú pri jeho normálnej prevádzke pod napätím, pripojené na zdroj. K takému dotyku môže dôjsť náhodne (neúmyselným dotykom), prípadne úmyselne (pri zámernej práci pod napätím) [1]. Z uvedeného je zrejmé, že vznik úrazu elektrickým prúdom je možné rozdeliť do dvoch skupín: A. Vznik úrazu dotykom: jednopólový dotyk, je dotyk jednou časťou tela človeka napríklad rukou o jednu fázu v jednofázovej, alebo trojfázovej sústave L1, L2, alebo L3, pričom stojíme na vodivej zemi. To znamená, že obvod sa uzatvára časťou tela človeka a zemou (Obr. 1a) (6). dvojpólový dotyk, je dotyk časti tela človeka, ale už dvoma časťami tela, napríklad dvoma rukami a dve osobitne oddelené fázy (L1 + L2), (L1 + L3), (L2 + L3). To znamená, že obvod sa uzatvára telom (Obr. 1b) [2].
Obr. 1 Vznik úrazu elektrickým prúdom dotykom: a) jednopólový dotyk, b) dvojpólový dotyk [2] B. Vznik úrazu bez dotyku: krokové napätie, vzniká ak spojíme dve miesta s rôznym potenciálom. Obvod sa uzatvára cez nohu zem nohu (Obr. 2a). Krokové napätie je veľmi nebezpečné na miestach ako sú stožiare vysokého napätia, kde sa elektrické pole z vodičov vyžaruje do okolia, dôsledkom čoho sa okolo stožiara vytvára vlnenie. Aby človek neutrpel zásah elektrickým prúdom je zakázané v rámci legislatívy chodiť a zdržiavať sa na takýchto miestach. Ak je nevyhnutné zdržiavať sa na takýchto miestach napr. v rámci opravy a údržby je dôležité robiť prízemné kroky z dĺžkou 40 cm [2]. elektrickým oblúkom, môže prejsť preskokom so živej časti elektrického zariadenia na človeka takým spôsobom, ak nejaká jeho časť tela dosiahne hranicu prechodu elektrického oblúka z elektrického vedenia (Obr. 2b). Tento stav je závislí od napäťovej hladiny živej časti, od vzdialenosti človeka od živej časti a od prostredia. Toto riziko je časté hlavne u skupiny pracovníkov ako sú elektrotechnici v elektrárňach, trafostaniciach, ako aj rozvodových zariadení [2].
Obr. 2 Vznik úrazu elektrickým prúdom bez dotyku: a) krokové napätie, b) elektrickým oblúkom [2] Vznik úrazu elektrickým prúdom závisí od troch najdôležitejších činiteľov ako je veľkosť napätia U, prúdu I, odporu R a dĺžka expozície. Veľmi dôležité z hľadiska dôsledkov úrazu elektrickým prúdom je smer pôsobenia elektrického napätia, pričom rozlišujeme jednosmerné napätie a striedavé napätie. V praxi sa najčastejšie využíva striedavé napätie a preto je väčšina vzniknutých úrazov práve dôsledkom pôsobenia tohto napätia [1]. ÚČINKY ELEKTRICKÉHO PRÚDU NA ĽUDSKÝ ORGANIZMUS Samotné účinky elektrického prúdu na človeka sú podmienené cestou prechodu jeho telom. Na ceste prechodu telom môžu byť zasiahnuté životne dôležité orgány ako sú mozog, miecha ale hlavne srdce. Na základe toho možno hovoriť o stupni nebezpečnosti takéhoto úrazu. Veľmi nebezpečné je ak prúd prechádza týmito orgánmi priamo napr. od hlavy cez srdce do nôh, z pravej ruky cez srdce do nôh a pod. Menej nebezpečné sú cesty prechodu prúdu z jednej nohy do druhej, prípadne cesty, kedy prúd tečie mimo týchto životne dôležitých orgánov. Možno konštatovať, že najviac úrazov je zapríčinených práve dotykom rúk so živou časťou elektrického zariadenia. Preto má v úrazovej prevencii obrovský význam použitie vhodných a nepoškodených OOPP v tomto prípade rukavíc čo je zvlášť potrebné pri vykonávaní zváračských prác [1].
Pôsobenie striedavého prúdu na ľudský organizmus Z hľadiska pôsobenia striedavého prúdu na ľudský organizmus vyplýva, že čas pôsobenia elektrického prúdu pri zasiahnutí ľudského organizmu musí byť čo najkratší. Človeka je možné zachrániť len vtedy, pokiaľ nedôjde k trvalému zastaveniu činnosti srdca. Činnosť a funkcia srdca (srdcového svalu) je už v súčasnosti veľmi dobre známa. Dôležité však je, že je riadená bioelektrickými impulzmi. Elektrické napätie vyvolávajúce riadiace impulzy je veľmi malé, pri jednom údere srdca sa pohybuje v medziach od -80mV až +20mV, Tieto impulzy sa dajú zaznamenať elektrokardiografom (EKG). Pričom priebeh týchto riadiacich impulzov u zdravého človeka je pravidelný. V každom pracovnom cykle srdca, ktorý trvá približne 0,8 s (72 úderov za minútu), sa nachádza vulnerabilná zraniteľná fáza (T- vlna) trvajúca 0,2 s. V tejto fáze je srdce náchylné na vznik fibrilácie, teda na prerušenie pravidelného rytmu. Pravdepodobnosť vzniku fibrilácie srdca závisí od veľkosti telového prúdu (nad 20 ma) a od okamihu, v ktorom prúd začne pretekať telom [1, 3]. Ak nežiaduce pôsobenie elektrického prúdu začína v oblasti citlivej časti činnosti srdca v T-vlne, pravdepodobnosť vzniku fibrilácie je vysoká. Priebeh fáz činnosti srdca pri zásahu elektrickým prúdom je na (Obr. 3). Ak nedôjde vonkajším zásahom k prerušeniu prúdu a k následnej defibrilácii srdca (vndefibrilátorom), zastaví sa krvný obeh a o niekoľko minút dochádza k nezvratným zmenám v ľudskom organizme, hlavne v mozgovom nervovom centre [3, 4]. normálny priebeh po zásahu elektrickým prúdom Obr. 3 Priebeh fáz činnosti srdca pri zásahu elektrickým prúdom [4] http://soseza.edupage.org/files/uraz_ppp.pdf
Na základe pôsobenia striedavého elektrického prúdu na človeka sú na nasledujúcom obrázku (Obr. 4) vyznačené zóny 1, 2, 3 a 4, v ktorých má prúd určité špecifické účinky. Čas prechodu prúdu t (ms) Prúd tečúci ľudským telom I B (ma) Obr. 4 Dohodnuté zóny účinku striedavého prúdu na človeka (pri frekvencii 50 Hz) - Kouwenhovenov graf (I-t diagram) [3] Krivky označené a, b, c1, c2, c3predstavujú hranice zóny 1, 2, 3 a 4 v ktorých sa uvažuje s prejavom nežiaducich účinkov pretekajúceho elektrického prúdu [3, 5]. Zóna 1 v tejto zóne človek nepociťuje žiadne negatívne účinky elektrického prúdu ani pri dlhodobom pôsobení. Krivka a zároveň predstavuje prah vnímania, ktorý je spojený so znesiteľnými pocitmi (mravčenie, brnenie vo svaloch). Tieto pocity sú ešte ovládateľné vôľou človeka, pričom ide o prúd okolo 0,5 až 2 ma. Prah vnímania je ohraničený hodnotou prúdu do 0,5 ma, pri ktorej sa nevznikajú v tkanive spontánne reakcie [3, 5, 6]. Zóna 2 je to zóna medzi krivkami a a b, kedy prúd prechádzajúci telom človeka spôsobuje pocit bolesti v kĺboch, tŕpnutie a ľahké kŕče, neúmyselné svalové sťahy. Obvykle bez škodlivých fyziologických účinkov. Tieto pocity sú ešte ovládateľné vôľou človeka, kedy je schopný sám sa vyslobodiť z elektrického obvodu. Prúd pri ktorom zasiahnutý človek je ešte schopný otvoriť prsty je ohraničený hodnotou prúdu 0,5 ma do 10 ma. Krivku b teda možno nazvať aj hranicou znesiteľnosti, alebo aj medzou uvoľnenia [3, 5, 6]. Zóna 3 je to zóna, ktorá sa nachádza medzi krivkou b a c 1. Ak prúd prechádza organizmom dlhšie ako 2 sekundy, organizmus vníma jeho prechod kŕčom vo svaloch, ktoré človek nedokáže ovládať a dýchacími ťažkosťami, zatiaľ ešte bez fibrilácie srdcového svalu. Krivka c teda tvorí hranicu fibrilácie ktorá je ohraničená prúdom 25 až 30 ma[5, 6].
Hranica fibriláciesa vyznačuje tím akelektrický prúd nepriaznivo ovplyvňuje činnosť srdca. Pri takomto telovom prúde zlyháva pravidelná srdcová činnosť a vznikajú fibrilácie. Čím je zásah elektrického prúdu kratší, tým väčší prúd človek znesie. Uvedené rozdelenie platí pre trvalú hodnotu telového prúdu. Krátkodobé zásahy môžu byt neškodné, i pri oveľa vyšších hodnotách, ale len vtedy, keď nezasiahnu vulnerabilnú fázu činnosti srdca [4, 5]. Zóna 4 táto zóna sa nachádza za krivkou c 1, kde sa účinky uvedené pre zónu 3 znásobujú. Tu už dochádza k najzávažnejšiemu negatívnemu účinku teda k fibrilácii srdcového svalu. Zvyšujúcou sa veľkosťou elektrického prúdu a dobou prechodu cez telo človeka dochádza v tejto zóne k nebezpečným patofyziologickým účinkom ako zástava srdca, dýchania a závažné popálenia. Medzi krivkou c 1 a c 2 je pravdepodobnosť vzniku fibrilácii až u 5% ľudí zasiahnutých elektrický prúdom. Medzi krivkou c 2 a c 3 je pravdepodobnosť vzniku fibrilácii až u 50% ľudí a za krivkou c 3 u viac než 50% ľudí. Na (Obr. 4) je zobrazená aj krivka L c, ktorá znázorňuje závislosť doby, za ktorú by mal byť prúd prechádzajúci ľudským telom odpojený na veľkosti tohto striedavého prúdu [5]. Pôsobenie jednosmerného prúdu na ľudský organizmus Pri pôsobení jednosmerného prúdu na telo človekamá najväčší význam elektrolýza. V elektrolytoch je prenos elektrického prúdu uskutočnený pomocou iónov. V okolí kladného pólu sa hromadia prevažne kyslé látky a dochádza tu k odvodňovaniu, v blízkosti zápornej elektródy sa naopak hromadia zásadité látky a dochádza k nadúvaniu tkanív. Väčšie elektrochemické zmeny podráždia pohybové nervy a spôsobia kŕčovité stiahnutie svalov. Pri veľkých prúdoch sa zastavuje životná činnosť buniek [3]. Jednosmerné prúdy do 3 ma nevyvolávajú obyčajne vôbec žiadny pocit. V rozmedzí (5 až 10 ma) dochádza ku svrbeniu a pocitu tepla. Pri 20 až 25 ma začína sťahovanie svalov na rukách. Dolná hranica prúdu vyvolávajúceho kŕče je asi 60 ma (šesťkrát väčšia ako pri striedavom prúde 50 Hz). Pri väčšom prúde dochádza k bolestivým kŕčom vo svaloch. Ak prechádza prúd hrudníkom, nastáva silný sťah bránice (nastáva sťažené dýchanie). Pri prúdoch 80 až 100 ma je dýchanie takmer znemožnené. Pri prechode prúdu hlavou dôjde k zlyhaniu životu potrebných mozgových centier pre reguláciu srdcovej činnosti, dýchania, periférneho krvného obehu atd. a následne k úmrtiu [3]. Tepelný účinok jednosmerného prúdu je oproti jeho elektrolytickému pôsobeniu menej výrazný. Najviac sa zahrejú časti, kde je najväčšia hustota prúdu; napr. dolné končatiny nad členkom a pod [3].
ELEKTRICKÝ PRÚD A IMPEDANCIA ĽUDSKÉHO TELA Z hľadiska bezpečnosti sa používa istá spoločná fráza a to Nie je to napätie, ktoré zabíja, je to prúd [7]. Ak by napätie nepredstavovalo nebezpečenstvo, prečo by sa na zariadeniach, alebo iných objektoch uvádzali výstražné nápisy ako napr. Nebezpečenstvo vysoké napätie a pod [7]. V takom prípade je dôležité uvedomiť si, že napätie je príčinou vzniku elektrického prúdu, ktorého veľkosť je obmedzená hodnotou odporu. Prúd je vyvolaný napätím a nikdy nevznikne, keď nie je prítomné napätie. Druh napätia a jeho veľkosť sú dané konštrukciou zdroja [1]. http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt- 3/ohms-law-again/ Telo človeka taktiež má istú odolnosť voči pôsobeniu elektrického prúdu a v tomto prípade je aplikovateľný Ohmov zákon, ktorý je základným zákonom elektrotechniky. Vyjadruje zákon, ktorý určuje jednoznačný a nemeniteľný vzťah medzi elektrickým napätím, elektrickým prúdom a elektrickým odporom. Tento vzťah je daný rovnicou: UU = RR II kde U - napätie elektrického prúdu [V], R elektrický odpor [Ω], I intenzita elektrického prúdu [A] [1]. Odpor tela má z hľadiska účinkov prúdu na telo človeka veľký význam. Samozrejme závisí od cesty úrazového prúdu telom človeka. Hlavnú úlohu zohráva odpor kože. Odpor kože sa môže v niektorých prípadoch pohybovať aj v rozmedzí 1000 až 100 000 Ω v závislosti od kontaktnej plochy, vlhkosti, stavu kože a iných faktorov. Nasledujúca tabuľka poukazuje na jednotlivé hodnoty odporu pri rôznych kontaktných plochách.
Tab. 1 Hodnoty odporu pri rôznych kontaktných plochách Spôsob kontaktu Rozsah odporu [Ω] v prostredí suché mokré Dotyk neizolovaného drôtu prstom Držanie neizolovaného drôtu rukou Držanie kovových kliešti rukou Od 40000 do 1000000 Od 4000 do 15000 Od 15000 do 50000 Od 3000 do 5000 Od 5000 do 10000 Od 1000 do 3000 Dotyk dlaňou ruky Od 3000 do 8000 Od 1000 do 2000 Držanie kovovej rúrky s priemerom 3,8 cm jednou rukou Držanie kovovej rúrky s priemerom 3,8 cm oboma rukami Od 1000 do 3000 Od 500 do 1500 Od 500 do 1500 Od 250 do 750 Odpor pracovníka, ktorý má na sebe výstroj (pracovnú obuv, rukavice, ochrannú prilbu a pod.) a odpor okolia, môže značne zmeniť hodnoty celkového odporu prúdu prechádzajúceho jeho telom. Prúd musí prejsť aj cez zem do zdroja a to priamo, ak pracovník stojí na holej zemi, alebo aj cez dlážku, ak sa nachádza v miestnosti. Veľký význam v takom prípade má aj odpor pracovnej obuvi, v závislosti od toho čie je suchá, alebo vlhká. Hodnoty odporu obuvi pri napätí 220 V sú uvedené v tab. 2 [1]. Tab. 2 Hodnoty odporu pracovnej obuvi pri napätí 220 V [1] Materiál z ktorého je vyrobená pracovná obuv Odpor pracovnej obuvi [Ω] Suchá obuv Mokrá obuv Koža 100 000 500 Imitácia kože 50 000 700 Guma 500 000 1500
Odpor tela človeka sa podstatne mení ak pôsobí napätie 120 V. Mnohé štúdie preukázali, že odpor tela pri tomto napätí sa pohybuje až pri 600000 Ω. T tab. 3 sú uvedené hodnoty odporu pri uvedenom napätí [8]. Tab. 3 Hodnoty odporu pri napätí 120 V [8] Kontaktné prostredie Hodnota odporu [Ω] Suchá pokožka 100 000 až 600 000 Mokrá pokožka 1000 Ruka a noha 400 až 600 Od ucha k uchu 100 Ak pôsobí toto napätie na pokožku, potom odpor pokožky a vnútorný odpor tela sa pohybuje pri celkovej hodnote 1200 Ω, ktorá sa dosiahne vtedy, ak telom preteká prúd 100 ma. Pri dlhodobom pôsobení potom klesá odpor tela a môže dôjsť aj usmrteniu človeka [8]. OCHRANA PRED ÚRAZOM ELEKTRICKÝM PRÚDOM Touto oblasťou sa zaoberá norma STN 33 2000-4-41, ktorá špecifikuje základné požiadavky týkajúce sa ochrany pred úrazom elektrickým prúdom vrátane základnej ochrany pred priamym dotykom resp. pred dotykom živých častí a ochrany pri poruche (ochrany pred nepriamym dotykom resp. ochrany pred dotykom neživých častí) osôb a hospodárskych zvierat. Uvádza aj požiadavky pre uplatnenie doplnkovej ochrany v určitých prípadoch [5]. Ochrana pred úrazom elektrickým prúdom pri normálnych podmienkach je zabezpečená základnou ochranou. Norma odporúča nasledovné možnosti na zabezpečenie základnej ochrany: ochrana izolovaním živých častí, ochrana krytmi, alebo zábranou, umiestnenie mimo dosahu ochrana polohou, doplnková ochrana prúdovými chráničmi.
V prípade ochrany pred elektrickým prúdom platí základné pravidlo ochrany, ktoré znie: Nebezpečné živé časti nesmú byť prístupné a prístupné vodivé časti nesmú byť živé ani za normálnych podmienok, ani za podmienok jednej poruchy [5, 6]. Ochrana izolovaním živých častí Živé časti musia byť úplne pokryté izoláciou, ktorú je možno odstrániť len jej poškodením. Účelom izolácie je zabrániť dotyku živých častí. Izolácia musí byť schopná trvalo vydržať mechanické, chemické a tepelné namáhanie v prevádzke. Každé EZ (elektrické zariadenie) chránené ochrannou izoláciou musí vyhovovať podmienkam pre základnú a prídavnú izoláciu, ktoré spolu vytvárajú dvojitú izoláciu (Obr. 5). Namiesto dvojitej izolácie je možné použiť aj zosilnenú izoláciu, ak táto zabezpečí ochranu pred úrazom elektrickým prúdom v rovnakej miere (Obr. 5). Základná izolácia musí zabezpečiť správnu činnosť elektrického zariadenia aj pri prípadných prepätiach v sieti [3, 5]. Obr. 5 Spôsoby izolácie živých častí [6] Nátery, farby, laky a podobné prostriedky sa nepovažujú za primeranú izoláciu na ochranu pred nebezpečenstvom zásahu elektrickým prúdom v normálnej prevádzke [3]. Ochrana krytmi, alebo zábranou Vo všeobecnosti možno povedať, že zábrany a kryty sú konštrukčné prvky, ktoré tvoria súčasť elektrického zariadenia. Svojimi vlastnosťami, konštrukciou a umiestnením musia zabrániť akémukoľvek dotyku so živými časťami elektrických zariadení, ako aj vniknutiu cudzích predmetov, vody a mechanickému poškodeniu. Zábrana je teda časť elektrického zariadenia, ktorá zabezpečuje základnú ochranu pred priamym dotykom z každého zvyčajného smeru prístupu. Kryt je definovaný ako časť elektrického zariadenia, ktorá zabezpečuje ochranu pred určitými vonkajšími vplyvmi a zároveň pred priamym
dotykom vo všetkých smeroch prístupu. Živé časti musia byť vo vnútri krytu, alebo za zábranou, pričom odstránenie zábrany z hľadiska bezpečnosti je možné len s použitím príslušných nástrojov [3, 6]. Označenie stupňa ochrany krytím je medzinárodné. Pozostáva z písmen IP, za ktorými nasledujú dve číslice tab. 4. Prvá číslica charakterizuje stupeň ochrany pred prístupom k nebezpečným častiam a pred vniknutím cudzieho telesa do zariadenia. Druhá číslica určuje stupeň ochrany pred vniknutím vody do zariadenia. V tab. 5 je uvedený význam jednotlivých číslic, ktoré tvoria medzinárodné označenie stupňa ochrany IP. Ak niektorá ochrana nie je predpísaná použije sa namiesto číslice znamienko X (napr. IP 2X, IP X3...) [3, 6]. Tab. 4 Stupne ochrany krytím [3] Prvá číslica 0X Druhá číslica X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 IP00 1X IP10 IP11 IP12 2X IP20 IP21 IP22 IP23 3X IP30 IP31 IP32 IP33 IP34 4X IP40 IP41 IP42 IP43 IP44 5X IP50 IP54 IP55 IP56 6X IP60 IP65 IP66 IP67 IP68 Čo sa týka ochrany zábranou, tak ide o to aby zabránila neúmyselnému náhodnému dotyku so živými časťami, nie však úmyselnému dotyku zámerným prekonaním prekážky počas prevádzky. Ochrana sa vykonáva: v priestoroch prístupných pracovníkom bez požadovanej odbornej spôsobilosti (laikom): neodnímateľným ohradením, alebo uzamknutím (oplotenie alebo mreža) s dostatočnou výškou, pevnosťou a vzdialenosťou od živých častí
v priestoroch neprístupných laikom a pracovníkom bez požadovanej odbornej spôsobilosti: uzatvorením, ohradením z izolačného materiálu (rebríkom, zábradlím, povrazom, tyčou, plotom), ktoré môžu byť i odnímateľné [5, 6]. Umiestnenie mimo dosahu ochrana polohou Princíp ochrany spočíva v umiestnení živých častí od miesta obsluhy do takej vzdialenosti, aby ich človek bez akéhokoľvek nástroja držaného v rukách nedosiahol. Vzdialenosti dosahu ruky od živých častí sa podľa normy delí v rámci kategórii napätia (vn vysoké napätia, nn nízke napätie) a podľa toho či ide o vonkajšie, alebo vnútorné zariadenie [3, 5, 6]. Tab. 5 Význam jednotlivých číslic, ktoré tvoria medzinárodné označenie [3] Prvá a druhá číslica Nebezpečným dotykom Stupeň ochrany pred Vniknutím cudzích telies stupňa ochrany IP Vniknutím vody 0 bez ochrany bez ochrany bez ochrany 1 dlaňou > 50 mm Zvislo kvapkajúcej 2 prstom > 12 mm 3 nástrojom > 2,5 mm šikmo dopadajúcej (15º) šikmo dopadajúcej (60º) 4 nástrojom > 1 mm striekajúcej 5 akoukoľvek pomôckou Prach čiastočne tryskajúcej 6 akoukoľvek pomôckou Prach úplne prechodné zaplavenie 7 dočasné ponorenie 8 trvalé potopenie Pri tomto spôsobe ochrany sa musia v závislosti od druhu zariadenia, spôsobu jeho prevádzky a s prihliadnutím na možnosti prístupu pracovníkov s rôznou kvalifikáciou a znalosťami, dodržať predpísané vzdialenosti živých častí od stanovišťa (Obr. 6). Stanovišťom treba rozumieť miesto vykonávanej činnosti, prípadne možné miesto pohybu osôb. V
priestoroch prístupných poučeným pracovníkom, musí byt výška živých častí nn a vn nad stanovišťom minimálne 5 m a vo vodorovnom a inom smere aspoň 3 m [3, 5, 6]. Obr. 6 Príklad zobrazenia vzdialenosti živých častí od manipulačného priestoru pracovníka bez kvalifikácia a pracovníka s kvalifikáciou [6] https://www.lanl.gov/safety/electrical/docs/elec_hazard_awareness_study_guide.pdf Doplnková ochrana prúdovými chráničmi Princíp ochrany spočíva v samočinnom odpojení elektrického zariadenia od zdroja prúdu v prípade, ak by chránenou neživou časťou prechádzal poruchový prúd, ktorý by presiahol povolenú medzu 30 ma. Na Obr. 7 je zobrazené funkčná schéma prúdového chrániča. Účelom použitia prúdového chrániča je iba rozšíriť iné opatrenia proti úrazu elektrickým prúdom pri normálnej prevádzke. Použitie prúdového chrániča s menovitým vypínacím rozdielovým prúdom nepresahujúcim 30 ma sa považuje za doplnkovú ochranu pred úrazom elektrickým prúdom pri normálnej prevádzke v prípade, že zlyhajú ostatné ochranné opatrenia, alebo v prípade neopatrnosti užívateľov. Skutočné pôsobenie prúdového chrániča je povolené už od 50 % menovitého vypínacieho rozdielového prúdu. Použitie prúdového chrániča ako jediného ochranného zariadenia je neprípustné [3, 5, 6].
Obr.7 Funkčná schéma prúdového chrániča [6] Základnou časťou je súčtový transformátor, ktorým musia prechádzať všetky pracovné vodiče, ale nie ochranný vodič. Pri normálnych podmienkach je fázový súčet prúdov vo všetkých pracovných vodičoch rovný nule, takže v sekundárnom vinutí sa neindukuje žiadne napätie. takže výsledné magnetické pole je nulové. Pri poruche (skrat, dotyk osoby) sa poruchový prúd vracia miestom poruchy a zemou späť k zdroju. Tým sa poruší súmernosť a vzniknuté magnetické pole indukuje v sekundárnom vinutí transformátora napätie. Napätie vyvolá prúd, ktorý tečie cez vybavovaciu cievku a odpojí elektrické zariadenie. Prúdový chránič chráni elektrické zariadenie umiestnené za ním. Čas vypnutia chrániča je spravidla do 0,2 s. Je to jediná ochrana, ktorá chráni obsluhu pri dotyku živej a neživej časti elektrického zariadenia [3, 6]. PRVÁ POMOC PRI ÚRAZE ELEKTRICKÝM PRÚDOM Pri záchrane človeka, ktorý utrpel úraz elektrinou postupujeme rýchlo ale rozvážne. Dodržujeme nasledovný postup: Postihnutého vyslobodíme z dosahu elektrického prúdu vypnutím alebo iným prerušením obvodu ( skratom, preseknutím vedenia, v ktorom je postihnutý,... ), Zistíme stav postihnutého ( funkčnosť dýchania a srdcovej činnosti ), V prípade, že postihnutý nedýcha, ale má hmatateľný pulz, začneme ihneď s umelým dýchaním,
Ak je srdcový pulz nehmatateľný, umelé dýchanie okamžite doplníme o nepriamu masáž srdca, Urýchlene privoláme lekára, Po zabezpečení prvej pomoci postihnutému a privolaní lekára, zabezpečíme oznámenie úrazu (vedúci pracoviska, bezpečnostný technik, polícia,...) [9]. Pri poskytovaní prvej pomoci vždy platí: Záchranca je povinný poskytnúť prvú pomoc a pokračovať v nej až do príchodu lekára. Postihnutého nesmie opustiť ani keď je pri vedomí. V prípade, keď na postihnutom horí oblečenie, po jeho vyprostení uhasíme horiaci odev suchou vlnenou alebo azbestovou dekou (zamedzíme prístup kyslíka k ohňu) a potom pokračujeme s poskytovaním prvej pomoci. Ak je postihnutý vo výške, musíme ho zabezpečiť proti prípadnému pádu [9]. Pri úraze elektrinou postihnutého bez pokynu lekára neprevážame. Rýchly prevoz do nemocnice robíme len vtedy, keď je postihnutý popálený na väčšej ploche alebo krváca z väčších tepien (samozrejme po nevyhnutnom stiahnutí, prípadne podviazaní priamo krvácajúceho miesta alebo v jeho blízkosti, aby sme zamedzili veľkej strate krvi). Ak je postihnutý pri vedomí, uložíme ho do teplej miestnosti, uvoľníme mu odev, podávame teplé nápoje a privoláme lekára. Dbáme na to, aby nevstával [9]. Ak je v bezvedomí, dýcha a má hmatateľný pulz, pričom nemá vážnejšie zranenia, dáme ho do stabilizovanej polohy podľa (Obr. 8) (je to vodorovná poloha na pravom boku s hlavou čo najviac zaklonenou). Postihnutému uvoľníme odev na krku, na prsiach a na bruchu (uvoľnenie dýchacích ciest). Neustále mu kontrolujeme tep srdca a dych (podľa situácie musíme začať s umelým dýchaním, prípadne aj s nepriamou masážou srdca) [9]. Obr. 8 Postup vytvorenia stabilizovanej polohy [10]
V prípade, keď postihnutý nedýcha alebo ak prestane dýchať, záchranca musí začať s umelým dýchaním, ktoré ukončí vo chvíli keď sa dýchanie obnoví, alebo na príkaz lekára (Obr. 9). Pri neúčinnosti umelého dýchania, čo nám signalizuje bledá tvár a rozšírené nezužujúce sa zrenice, a súčasne nehmatateľnom pulze na krčnici alebo na hlavnej stehennej tepne, musí záchranca doplniť umelé dýchanie nepriamou masážou srdca. Umelé dýchanie nesmieme prerušiť ani počas nepriamej masáže srdca. Hlavnou úlohou resuscitácie (oživovania) je zaistiť okysličovanie mozgu a srdca dovtedy, pokiaľ neprídu profesionálni zdravotníci. 1 2 3 Obr. 9 Postup pri poskytnutí umelého dýchania: 1 záklon hlavy a uvoľnenie ústnej dutiny, 2 dva rýchle vdychy, 3 chytenie nosných dierok a následne vdychy s intenzitou rovnou prirodzenému dýchaniu, pričom výdych je dvakrát dlhší ako vdych [2, 9] http://www.dcs.fmph.uniba.sk/~dzurenko/fyzika/files/texty/prva_pomoc_pri_uraze_elektrino u.pdf Pri nepriamej masáži srdca je potrebné postupovať nasledovne: záchranca kľačí vedľa postihnutého (ten leží na chrbte) pri jeho ramenách, vyhmatá mečík (spojenie rebier a hrudnej kosti), vo vzdialenosti na 2 prsty nad dolný okraj mečíka priloží hranu dlane (prsty sa nesmú dotýkať hrudníka), druhú ruku priloží na svoju ruku (prekrížené prsty), lakte má pevné a ramená napäté, tlak rúk je rovno dole. Hrudník postihnutému (dospelému) stláča 3 až 5 cm (na hrudnej kosti), ruky nechá na hrudníku, uvoľní tlak, nemení polohu. Tlak strieda uvoľnenie frekvenciou 100 krát za minútu (u dospelého) [9]. Jeden záchranca robí resuscitáciu v pomere 30 : 2, teda 30 kompresií (stláčaní) a 2 vdychy. Dvaja záchrancovia robia resuscitáciu v pomere 5 : 1 (5 kompresií a 1 vdych). Pozor! K výdychu postihnutého dochádza pri stlačení hrudníka (počas vdychu záchrancu nesmie
druhý záchranca postihnutému stlačiť hrudník). Resuscitáciu sme povinný začať vždy, pokiaľ nie sú známky istej smrti (posmrtné škvrny, stuhlosť, rozpad,...) a môže ju ukončiť iba lekár [9]. Súčasťou úrazu elektrickým prúdom je často šok a popáleniny. Šok spôsobuje u človeka stratu autoregulačných procesov tele. Prejavuje sa modravými perami, neprítomným pohľadom, prehnanými reakciami, studeným potom, zimnicou, horúčkou. V takom prípade je prvotným spôsobom poskytnutia prvej pomoci protišoková poloha (Obr. 10) [10]. http://718.netau.net/html/718/4kapitola.html Obr. 10 Prvá pomoc uvedením tela človeka do protišokovej polohy [10] Pri popáleninách je spôsob poskytnutia prvej pomoci obsiahnutý v týchto krokoch: Zabránime ďalšiemu pôsobeniu tepla na organizmus: vynesieme postihnutého z miesta požiaru odstránime voľný odev pri obareninách vriacou tekutinou vypneme zdroj elektrického prúdu Zabránime ďalšiemu vdychovaniu dráždivému dymu: vynesieme postihnutého na vzduch a do závetria Zabránime zväčšeniu rozsahu popálenín: rany schladíme, prekryjeme sterilným obväzom a podávame minerálku [10]. http://718.netau.net/html/718/4kapitola.html Aby sa predišlo infekcii, nevymývame ani nenatierame otvorené rany a popáleniny, ani sa ich nedotýkame.. Takéto rany zakryjeme sterilným obväzom, očistíme iba ich okolie [9]. ZOZNAM BIBLIOGRAFICKÝCH ODKAZOV [1] KREMNIČAN, Kazimír a kol.:bezpečnosť práce pri zváraní. Bratislava: Vydavateľstvo a nakladateľstvo ROH, 1987. 240 s. BPP 074-015-87. [2] Úraz elektrinou.[online]. [citované 5. mája 2014].Dostupné na internete: <http ://ets.adlerka.sk/index.php?k=otzd&pk=211>.
[3] Ochrana pred zásahom elektrickým prúdom.[online]. [citované 5. mája 2014].Dostupné na internete: <http://www.kves.uniza.sk/kvesnew/dokumenty/ree/dokumenty/441ochrany.pdf>. [4] Vznik úrazu elektrickým prúdom.[online]. [citované 5. mája 2014].Dostupné na internete: <http://soseza.edupage.org/files/uraz_ppp.pdf>. [5] STN 33 2000-4-41:2007-10, Elektrické inštalácie nízkeho napätia. Časť 4-41: Zaistenie bezpečnosti. Ochrana pred zásahom elektrickým prúdom. [6] Patofyziologické účinky elektrického prúdu.[online]. [citované 5. mája 2014].Dostupné na internete: <http://www.els.webzdarma.cz/ucinky.html>. [7] Ohm s Law (again!).[online]. [citované 5. mája 2014].Dostupné na internete: < http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-3/ohms-law-again/>. [8] Study Guide Electrical Safety Hazards Awareness.[online]. [citované 5. mája 2014].Dostupné na internete: <https://www.lanl.gov/safety/electrical/docs/elec_hazard_awareness_study_guide.pdf >. [9] Prvá pomoc pri úraze elektrinou,[online]. [citované 5. mája 2014]. Dostupné na internete: <http://www.dcs.fmph.uniba.sk/~dzurenko/fyzika/files/texty/prva_pomoc_pri_uraze_elektri nou.pdf>. [10] Prvá pomoc pri úraze elektrickým prúdom,[online]. [citované 5. mája 2014]. Dostupn0 na internete: <http://718.netau.net/html/718/4kapitola.html>.