Autor: Marcin Ruta

Główny temat: Zagrożenia elektryczne w środowisku pracy 

Wspomniane normy i standardy: IEEE 1584, EPRI, OSHA 1910.269

Czas czytania: 6 min

Zagrożenia elektryczne w miejscu pracy – podstawy bezpieczeństwa 

Energia elektryczna jest fundamentem współczesnego przemysłu i codziennego życia. Patrząc na obecne światowe trendy wykorzystanie energii elektrycznej tylko się zwiększa. Jednak wraz z jej powszechnym wykorzystaniem pojawia się szereg zagrożeń, które wymagają szczególnej uwagi i zrozumienia. W tym artykule, rozpoczynającym serię publikacji o bezpieczeństwie elektrycznym, przedstawię podstawowe rodzaje zagrożeń elektrycznych, ich charakterystykę oraz kontekst występowania w środowisku pracy. 

Dlaczego?

Według danych Europejskiej Agencji Bezpieczeństwa i Zdrowia w Pracy (EU-OSHA), porażenia prądem elektrycznym oraz wypadki związane z łukiem elektrycznym należą do najpoważniejszych zagrożeń elektrycznych w środowisku przemysłowym. Choć statystycznie stanowią one niewielki procent wszystkich wypadków przy pracy, ich skutki są zazwyczaj bardzo poważne, często prowadząc do ciężkich obrażeń lub śmierci. Ale o statystykach będzie później. 

Czym są zagrożenia elektryczne w miejscu pracy?

Zanim rzucimy się na wyprawę o bezpieczeństwie elektrycznym poznajmy najpierw z czym mamy do czynienia w kwestii zagrożeń. Najbardziej ogólnie ujmując wyróżniamy kilka rodzajów zagrożeń. Mianowicie: 

1. Porażenie prądem elektrycznym 

Porażenie prądem elektrycznym zmiennym lub stałym występuje, gdy przez ciało człowieka przepłynie prąd elektryczny o natężeniu wywołującym negatywne skutki. Na nasze nieszczęście, groźne dla nas natężenie zaczyna się od bardzo małych wartości rzędu 5 mA. To jest 5 /1000 ampera gdzie przeciętny czajnik w domu o mocy 2000W potrzebuje ~9000 mA do działania. A to tylko jeden czajnik. Ten przykład ma na celu pokazać jak powszechnie dostępne jest zagrożenie porażeniem. O samym zagrożeniu porażeniem mówimy kiedy napięcie w instalacji lub urządzeniu przekracza określone napięcie (wg. PN-EN-50110-2013 info: jest już nowe wydanie normy z 2023) : 

• 50V AC dla warunków normalnych lub 25V AC dla warunków specjalnych środowiskowych 
• 120V DC dla warunków normalnych lub 60V DC dla warunków specjalnych środowiskowych 

Skutki porażenia prądem elektrycznym zależą w dużej mierze od: 

• Natężenia prądu rażeniowego 
• Czasu przepływu tego prądu 
• Drogi przepływu prądu przez organizm 
• Rodzaju prądu (stały, zmienny, o wysokiej czestotliwości) 
• Rodzaju kontaktu ze skórą 

2. Łuk elektryczny 

Łuk elektryczny stanowi szczególne zagrożenie w instalacjach elektrycznych. O zagrożeniu od łuku elektrycznego będę pisał bardziej szczegółowo w kolejnych artykułach. Ważne do zapamiętania teraz jest że zagrożenie od łuku elektrycznego: 

• Występuje w instalacjach niskiego napięcia (do 1000V AC oraz 1500kV DC) 
• Występuje w instalacjach średniego i wysokiego napięcia (>1000V AC oraz 1000V DC) np. rozdzielnice lub stacje 15 kV 
• Poziom zagrożenia wyznacza się na podstawie obliczeń a nie pomiarów 
• Wymaga stosowania odpowiednich ŚOI ( Środków ochrony indywidualnej) chroniących przed termicznym działaniem łuku elektrycznego 
• Porażenie prądem i poparzenie łukiem elektrycznym mogą wystąpić jednocześnie ale nie muszą 

Podstawowe skutki oddziaływania łuku to: 

• Poparzenia termiczne do 4 stopnia poparzenia 
• Uszkodzenia wzroku (od oślepienia, czasowej ślepoty do pełnego uszkodzenia oczu) 
• Uszkodzenia słuchu 
• Urazy mechaniczne od odłamków 
• Zatrucie toksycznymi gazami 

3. Pożary i wybuchy pochodzenia elektrycznego 

Zagrożenia pożarowe i wybuchowe są bardzo spotykanym elementem, nie tylko w przemyśle. Właściwie zapobieganie pożarom instalacji elektrycznych jest jednym z podstawowych elementów podczas ich projektowania. W dużej mierze mówimy o sytuacjach związanych z: 

• Przeciążeniem instalacji – za duża moc względem możliwości instalacji i wzrost temperatury 
• Zwarciami elektrycznymi – bardzo duży prąd awaryjny powoduje wzrost temperatury i lub uszkodzenia mechaniczne 
• Łukiem elektrycznym – bezpośrednie działanie temperatury > 5000 C° ( łuk el.~19400C°) 
• Iskrzeniem – uszkodzenia przewodów, uszkodzenia silników 
• Elektrycznością statyczną – powoduje zapłon pyłów i gazów 

4. Pole elektromagnetyczne (Pole-EM) 

Pole elektromagnetyczne stanowi współcześnie coraz bardziej zauważalne zagrożenie w środowisku pracy. Źródłami PEM są przede wszystkim: 

• Linie energetyczne średniego i wysokiego napięcia 
• Urządzenia przemysłowe ( dławiki, piece indukcyjne, rozdzielnice SN) 
• Sprzęt telekomunikacyjny 

Zaawansowane systemy elektroniczne 

Bezpośrednie skutki biofizyczne oddziaływania pola-EM na organizm człowieka (dz.ustaw poz 331), są m.in: 

• skutki termiczne – ogrzanie tkanki przez pochłoniętą energię pola-EM, 
• skutki pozatermiczne – pobudzenie mięśni, nerwów lub narządów zmysłów, które mogą mieć szkodliwy wpływ na zdrowie psychiczne lub fizyczne; pobudzenie narządów zmysłów może prowadzić do przejściowych objawów, takich jak zawroty głowy czy wrażenia wzrokowe, mogące powodować przejściowe uciążliwości lub wpływać na funkcje poznawcze lub inne funkcje mózgu lub mięśni, przez co mogą wpływać na zdolność do bezpiecznego wykonywania pracy, 
• prądy kończynowe indukowane – prądy pojemnościowe indukowane bezpośrednio w organizmie, przepływające w kończynach, 

Zgodnie z dyrektywą 2013/35/UE Parlamentu Europejskiego ale i polskich przepisów Dziennik Ustaw poz883, pracodawcy zobowiązani są do: 

1. Systematycznego pomiaru natężenia pola elektromagnetycznego 

2. Identyfikacji miejsc podwyższonego ryzyka 

3. Wdrażania skutecznych środków ochronnych 

4. Prowadzenia szkoleń pracowników 

Ramy prawne i normatywne bezpieczeństwa elektrycznego 

Podstawowe dokumenty regulujące bezpieczeństwo elektryczne w UE: 

• Dyrektywa 2009/104/WE (minimalne wymagania BHP) 

• EN 50110-1 (Eksploatacja urządzeń elektrycznych) 

• HD 60364 (Instalacje elektryczne niskiego napięcia) 

• IEC 60479-1 (Effects of current on human beings and livestock –Part 1: General aspects) 

• oraz całkiem sporo publikacji i norm zagranicznych

Podsumowanie 

Zrozumienie podstawowych zagrożeń elektrycznych jest kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa w środowisku pracy. W kolejnych artykułach tej serii szczegółowo omówimy każdy z aspektów bezpieczeństwa elektrycznego, koncentrując się na praktycznych rozwiązaniach i metodach ochrony. 

Najważniejsze punkty do zapamiętania: 

1. Porażenia i poparzenia łukiem elektrycznym stanowią większość wypadków elektrycznych 

2. Skutki porażenia zależą od prądu oraz czasu rażenia 

3. Zagrożenie od łuku elektrycznego wymaga obliczeń