Riski- ja ohutusõpetus (0)

YXX0010
Riski- ja ohutusõpetus
keemias ja biotehnoloogias
Elektriline ohutus - elektrilise ohu
allikad, elektrivoolu toimemehhanismid,
kahjustuste tüübid, elektrilist ohutust
reguleerivad standardid, kaitsevahendid,
esmaabi
Käesolevas loengus kasutatud lüümikud
saab alla laadida Biomeditsiinitehnika
instituudi kodulehelt õppematerjalide
alajaotusest:
http://www.cb.ttu.ee/ee/edu/YXX0010/
elohutus.pdf
Natuke ajaloost
a1745 - Tapeti elektrilaenguga varblane
a1862 - Esimene elektrist tingitud
surmajuhtum
a1879 ­ Esimene elektrist tingitud
surmajuhtum Baltikumis (Riias,
lõbuaias)
a1882 ­ Elektritooli konstrueerimine
a1882 ­ Esimesed elektriohutuse
eeskirjad
a1890-1900 ­ Esimese kaitseabinõu
kasutamine (maandamine)
a1920-1930 - Potentsiaaliühtlustuse ja
rikkevoolukaitse kasutamine
Elektrivigastused võib jagada
nelja suurde gruppi:
a Surmaga lõppenud
õnnetusjuhtum (electrocution)
a Elektrisokk
a Põletused
a Kukkumised, mis toimusid
kokkupuute tõttu elektriga.
Elektrivoolu kahjustav
füsioloogiline toime
a Elektrolüüs ­ tekib kehas, kui inimest läbib
alalisvool. Elektrivoolu sisenemise ja
väljumise kohtades tekivad raskesti
paranevad haavandid
a Põletused ­ sõltuvad kehas hajunud
võimsusest ja võimsutihedusest, enamasti
elektrivoolu sisenemise ja väljumise
kohtades
a Lihaste krambid ­ tahtele allumatud lihaste
kokkutõmbed, voolu suurenedes ei saa
ennast enam voolu alt vabastada
a Hingamise lakkamine ­ hingamislihaste
krambi tõttu
a Südame seiskumine ­ südamelihase
krambi tõttu
a Südame vatsakeste fibrillatsioon ja selle
tagajärel südame seiskumine. Fibrillatsiooni
vallandamiseks piisab voolust 70mA käest kätte või
20A otse läbi südame
a Luumurrud ­ lihaste tugevate krampide
tõttu või peale elektrilööki tingitud
kukkumisest
Elektrivoolust tingitud
põletused
Inimese keha takistus
Inimese keha juhib elektrivoolu. Tegemist on
mittelineaarse takistusega st. takistuse suurus sõltub
pingest. Mida suurem on pinge, seda väiksem on
takistus.
Inimese keha elektritakistus
moodustub:
a keha väikesest sisetakistusest (600...1000 oomi);
a voolu sisenemise ja väljumise koha takistusest,
s.o. naha kahekordsest takistusest. Kogu takistusest
põhilise osa moodustab naha pealmise, ehk sarvkihi
takistus (kuni 20 000 oomi). Naha takistus on
erinevatel inimestel väga erinev ja ka sama inimese
erinevates kehapiirkondades samuti väga erinev.
Eriti ohtlik on elektriline kontakt nn.
akupunktuursetes tsoonides. Nendes kohtades on
naha takistus kordi väiksem. Samuti on
kesknärvisüsteem sealtkaudu otseselt mõjutatav.
Viimase asjaolu tõttu on surmajuhtumi tõenäosus,
kui elektrivool läbib akupunktuurset tsooni, eriti
suur.
Naha kaitsetoime kaob osaliselt või
täielikult kui:
a tekib elektriline läbilöök;
a nahk on märg või higine
a sarvkihis on sarvkihi mehhaanilisi vigastusi.
Täiendavad inimkeha takistust ja
elektrilöögi toimet mõjutavad tegurid
a Voolu teekond kehas
a Voolu liik: Alalisvool või vahelduvvool.
Alalisvool on ohutum ­ 120V alalisvoolu
kahjustustele vastab 42V vahelduvvoolu
kahjustusi. Alalisvoolul puudub
kinnihoidev toime
a Vahelduvvoolu sagedus (joonis)
a Puudutamise iseloom: kindel, juhuslik,
lühiajaline
a Õhuniiskus ­ niiskuse suurenedes takistus
väheneb
a Temperatuur ­ temperatuuri tõusmisel
takistus väheneb
a Närvisüsteemi ärritatuse aste
a Tähelepanufaktor
a Alkoholi sisaldus veres ­ vähendab
takistust oluliselt
a Õhurõhk ­ õhurõhu vähenemisel takistus
väheneb
Elektriohutusalastes arvutustes võetakse
inimkeha takistuseks 1000
50 Hz sagedusega elektrivoolu kestev toime inimesele
Peaaegu tundetu ala
Torked ja värinad, kerged lihaste kokkutõmbed
Tahtmatud lihaste kokkutõmbed, valu
Kinnihoidva voolu läviväärtus, krambid jäsemetel
Hingamine lakkab, kui voolu toime kestab kaua
(ahela katkemisel taastub iseenesest)
Südame vatsakeste fibrillatsioon
Süda on paralüseeritud rinnakorvi lihaste krambi
tõttu, fibrillatsiooni seetõttu ei teki
Organite põletused
Elektrivoolu toime sõltuvalt ajast
a b r c1 c2 c3
10
Aeg, s
5
AC-4-1
2 AC-4-2
1 AC-4-3
0,5
AC-1 AC-2 AC-3 AC-4
0,2
0,1
0,05
0,02
Vool
0,01
0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1 2 5 10
mA A
Võrgusagedusliku vahelduvvoolu toime täiskasvanud inimesele. On eeldatud, et vool kulgeb vasakust käest
mõlemasse jalga
Joonisel esitletud piirkondi saab iseloomustada järgmiselt:
!piirkonnas AC-1 (vooluni 0,5 mA) pole voolu mõju tavaliselt tuntav;
!piirkonnas AC-2 (sirge a ja kõvera b vahel) ei ole voolu füsioloogiline toime enamasti ohtlik;
!piirkonnas AC-3 (kõvera b ja c1 vahel) ei ole voolu toime tavaliselt ohtlik, kuid võib esile kutsuda lihaste
krampe, hingamisraskusi ja südame rütmihäireid;
!piirkonnas AC-4 (kõverast c1 paremale jääv ala) on voolu toime eluohtlik, kusjuures südamevatsakeste
virvenduse tekke tõenäosus on
!alapiirkonnas AC-4-1 ligikaudu 0,5 kuni 5%,
!alapiirkonnas AC-4-2 juba 5 kuni 50%,
!alapiirkonnas AC-4-3 juba üle 50%.
Sirge a vastab inimese tundlikkuse alampiirile ehk tajulävele. Vahelduvvoolu korral on selleks 0,5 mA,
alalisvoolu korral 2 mA.
Kõver b kujutab endast voolu ohtlikkusläve. Selle ületamisel võib vool esile kutsuda ohtlikke
patofüsioloogilisi nähtusi nagu nt. krampe.
Kõver c märgistab voolu eluohtlikkusläve, mille ületamisel võib tekkida südamevatsakeste virvendus
(fibrillatsioon), mille puhul vereringe lakkab ja mis võib lõppeda kannatanu surmaga.
Kõver r vastab rikkevoolukaitselüliti tüüpilisele rakendusmistunnusjoonele.
Kinnihoidva voolu suuruse
sõltuvus sagedusest
100
80
Vool, mA
60
40
20
0
5 10 50 100 500 1K 5K 10K
Sagedus , Hz
Voolutiheduse jaotus inimese kehas sõltuvalt
tekkinud elektriahela asukohast
Inimese keha takistuse
sõltuvus pingest
0 [kaitse]klassi elektriseade
Põhiisolatsioon
L (liin, line)
N (neutraal, neutral)
0 klassi elektriseade pistik
Seadme korpus ja selle metallist osa
0 kaitseklassi loetakse elektriseade, milles kaitse elektrilöögi eest põhineb üksnes
põhiisolatsioonil. Seadme pingealteid juhtivaid osi ei saa ühendada kohtkindla paigaldise
kaitsejuhiga. Põhiisolatsiooni rikke korral oleneb kaitse seadme ümbrusoludest.
Märkus. Sellised elektriseadmed on enamikus Euroopa riikides keelatud. Eestis on nad praegu veel
kasutusel (kuid enam ei ole müügil) ja nende järkjärguline asendamine sätestatakse sellekohaste
eeskirjadega.
I [kaitse]klassi elektriseade
Põhiisolatsioon
PE
L (liin, line)
N (neutraal, neutral)
I klassi elektriseade pistik
PE (kaitsejuht, protecive earth)
Seadme korpus ja selle metallist osa
I kaitseklassi loetakse elektriseade, milles kaitse elektrilöögi eest ei sõltu mitte üksnes
põhiisolatsioonist, vaid milles lisaks sellele on pingealtid juhtivad osad ühendatud kohtkindla
paigaldise kaitsejuhiga selliselt, et puutevõimalikud juhtivad osad ei saa põhiisolatsiooni rikke korral
pingestuda.
Kaitsejuhiklemm on tähistatud sümboliga , sama sümbol on mõnikord ka seadme sildil.
II [kaitse]klassi elektriseade
Kahekordne või tugevdatud isolatsioon
Valatud kaabli otsa
L (liin, line)
max 2,5 A
N (neutraal, neutral) II klassi elektriseade pistikud
Seadme korpus ja selle metallist osa
II kaitseklassi loetakse elektriseade, milles kaitse elektrilöögi eest ei sõltu mitte üksnes
põhiisolatsioonist, vaid mis on varustatud kahekordse või tugevdatud isolatsiooniga
(kaitseisolatsiooniga). II klassi elektriseadet ei saa ühendada kaitsejuhiga ja tema kaitsevõime ei
olene paigaldusoludest.
II klassi seadme sildil on tähis ja mõnikord ka maanduskeelutähis
III [kaitse]klassi elektriseade
Isolatsioon
Kaitseväikepingetrafo Kaitsväikepinge on U~£
5
0
V ja U_£
120V
(SELV või PELV)
L (liin, line)
N (neutraal, neutral)
III klassi elektriseade pistikuid ei
Kaitsväikepingeahelad saa ühendada madalpingevõrguga.
Seadme korpus ja selle metallist osa
III kaitseklassi loetakse elektriseade, milles kaitse elektrilöögi eest põhineb kaitseväikepingelisel
toitel (SELV, PELV) ja milles ei saa tekkida kaitsepingest kõrgemat pinget.
III klassi seadme sildil on tähis .
III klassis seadmete toiteks mõeldud kaitseväikepingetrafodel on tähis
Elektriseadmete IP (Ingress Protection) klassifikatsioon
IP esimene tunnusnumber tähistab kaitset võõrkehade eest
ja teine tunnusnumber tähistab kaitset vee eest.
Elektriseadmete enamlevinud IP klassid:
Ei ole Kaitstud Kaitstud Kaitstud Kaitstud Vee- Surve-
kaitstud tilkade sademete pritsmete peale- kindel veekindel
eest eest eest voolava
vee eest
Ei ole kaitstud IP00 IP01
Kaitstud käega IP10 IP11 IP13
puudutamise eest
Kaitstud sõrmega IP20 IP21 IP23
puudutamise eest
Kaitstud traadiga IP40 IP41 IP43 IP44 IP45
puudutamise eest
Kaitstud tolmu eest IP54 IP55
Tolmukindel IP65 IP67 IP68
Elektrilise ohu allikad
Tunne ära elektrilise ohu allikad, hinda
nende ohtlikkust ja tegutse adekvaatselt!
Järgnevad kohad ja situatsioonid võivad sind
ohtu seada:
a Lahtised elektriseadmete osad on ohtlikud
a Elektriõhuliinid on ohtlikud
a Halva isolatsiooniga juhtmed võivad anda
elektrilöögi
a Elektrisüsteemid ja tööriistad, mis ei ole
maandatud või topeltisolatsiooniga on
ohtlikud
a Ülekoormatud vooluahelad on ohtlikud
a Vigastatud tööriistad ja seadmed on
ohtlikud
a Valede kaitsevahendite kasutamine on
ohtlik
a Vale tööriista kasutamine on ohtlik
a Elektriseadmete ja liinide läheduses
metallredelite ja platvormidega töötamine
on ohtlik
a Elektrilised ohud suurenevad oluliselt, kui
töötaja, töökoht või seadmed on märjad
Kannatanu ülevaatus ja esmaabi
a Kui kannatanu on voolu all: a.) otsi voolu
väljalülitamise võimalust, ära puutu
kannatanut, kutsu abi (112)
b.) Püüa kannatanu vooluahelast
eemaldada elektrit mitte juhtiva eseme abil,
näiteks mingi kuiva laua abil, kutsu abi
(112)
a Alles siis, kui oled kindel et kannatanu ei
ole enam elektrivoolu all ja endale ohtu
ei ole, tee järgnevat:
a Kontrolli, kas kannatanu on teadvusel või
mitte
a Kontrolli hingamist, kui ei hinga, siis
kunstlik hingamine
a Kontrolli kaelal pulsi olemasolu, pulsi
puudumisel südamemassaaz
a Kontrolli, kas esineb tugevaid väliseid
verejookse
a Kontrolli kas esineb soki tunnuseid
a Kui kannatanu on teadvuseta kuid hingab,
keera kannatanu külgasendisse et vältida
oksemasside sattumist hingamisteedesse
Esmaabi: südamemassaaz
Surumiste sagedus 80-100 korda minutis.
Koos kunstliku hingamisega: Üksinda abistades 2 puhumist ja siis 15 vajutamist
Kahekesi abistades 1 puhumine 5 vajutust
KAHEKESI ABISTAMINE ON 4-5 KORDA EFEKTIIVSEM
Südamemassaaz ja kunstlik
hingamine
Südamemassaazil surumiste sagedus 80-100
korda minutis.
Üksinda abistades 2 puhumist ja 15 vajutust.
Kahekesi abistades 1 puhumine ja 5 vajutust.
KAHEKESI ABISTAMINE ON 4-5 KORDA
EFEKTIIVSEM
KUI KANNATANU ON
TEADVUSETA KUID HINGAB
Keera kannatanu külgasendisse.
Külgasendis püsivad hingamisteed lahti ja
oksemassid valguvad suust välja
Väljavõte elektriohutusseadusest
§ 20. Elektritöö
(1) Elektritöö käesoleva seaduse tähenduses on
elektriseadme remontimine, ümberehitamine,
kontrollimine, katsetamine ja hooldamine ning
elektripaigaldise projekteerimine, ehitamine,
paigaldamine, kontrollimine, katsetamine,
remontimine ja hooldamine.
(2) Elektritööks käesoleva seaduse
tähenduses ei loeta:
1) töid kuni 50-voldise vahelduv- ja kuni
120-voldise alalispingega elektriseadmetel
ja -paigaldistes;
2) töid kuni 250-voldise nimipingega
elektripaigaldistes, mille käigus
elektriseadmete ja -ahelate kestade
kaitseaste ei vähene alla IP 20;
3) pingestamata kuni 250-voldise
nimipingega ühefaasiliste kaitsejuhita
pistikute ja ühendusjuhtmete ning
sisustusvalgustite paigaldamist, remonti ja
hooldust;
4) pingestamata kuni 250-voldise
nimipingega elektriseadmete ja -ahelate
kaitsekestade avamist või eemaldamist
viimistlus-, hooldus- või muude selliste
tööde tegemiseks.
(3) Elektritöödel ja käesoleva paragrahvi lõikes 2
loetletud tööde tegemisel peab tagama inimese,
vara ja keskkonna ohutuse ning järgima
käesoleva seaduse § 18 lõike 2 alusel
kehtestatud korrast tulenevaid ohutusnõudeid.
Kuni 1000V kaitsevahendid
Kaitsevahendid jagunevad
põhikaitsevahenditeks ja
lisakaitsevahenditeks
Põhikaitsevahenditega tohib
puudutada pinge all olevaid osi
Lisakaitsevahendeid kasutatakse koos
põhikaitsevahenditega
Kuni 1000V põhikaitsevahendid:
1. Isoleerkepid
2. Isoleer- ja mõõtetangid
3. Pingeindikaatorid
4. Isoleerkäepidemetega tööriistad
5. Dielektrilised kummikindad
Kuni 1000V lisakaitsevahendid:
1. Dielektrilised kummikalossid
2. Dielektrilised kummimatid
3. Isoleeralused, isoleerkatted
4. Kantavad maandused
5. Töökoha piirded
6. Plakatid ja ohu märgid
Pildimaterjali veebis
· High Voltage Power Arc
· Õnnetus elektrikilbi remondil
· Õnnetus oravaga
· Töö 500 000V kõrgepingeliinil