Η Εταιρία | Επικοινωνία | Μετάβαση στη αρχική
  Μετάβαση στη αρχική

Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

   Νέα  |  Προϊόντα  |  Ενδεικτικά Έργα  |  Θεωρήματα - Νόμοι  |  Συνδεσμολογίες  |  Σύνδεσμοι  |  Διάφορα  |  F.A.Q.  
  Πώς Να  |  Πίνακες  |  Φωτογραφικό Αρχείο  |  Έντυπα  |  Ρωτάτε & Απαντάμε  |  Περιοχή Μελών |  Προϊόντα Stock  
     

 

ΔΙΑΦΟΡΑ
   

Άμυνα κατά της ηλεκτροπληξίας

Γράφουν οι κ.κ.: Λορέντζο Ρατίν * ,
και Κώστας Πούλιος**


Πως μπορούμε να προφυλαχθούμε από ατυχήματα. Απλές συμβουλές για ασφαλή χρήση του ρεύματος.

 

Εάν συνδέσουμε δυο σώματα που έχουν διαφορά δυναμικού (διαφορά τάσης) με ένα μεταλλικό σύρμα, θα έχουμε σαν αποτέλεσμα μια ροή ηλεκτρονίων (ηλεκτρικό ρεύμα) μέσω του μεταλλικού αγωγού από το σώμα με το μικρότερο δυναμικό προς το σώμα με το μεγαλύτερο δυναμικό.
Η μονάδα μέτρησης της ηλεκτρικής τάσης είναι το Βολτ ( V ), ενώ η αντίστοιχη μονάδα της έντασης του ηλεκτρικού ρεύματος είναι το Αμπέρ (Α). Υπάρχουν δυο είδη ηλεκτρικού ρεύματος : Το συνεχές και το εναλλασσόμενο.
Συνεχές ονομάζεται το ηλεκτρικό ρεύμα τα χαρακτηριστικά του οποίου (η τάση και η ένταση) έχουν σταθερή τιμή και δεν μεταβάλλονται στη μονάδα του χρόνου. Αντίθετα, η τάση και η ένταση του εναλλασσόμενου ρεύματος μεταβάλλονται συναρτήσει του χρόνου. Στην Ευρώπη π.χ. το εναλλασσόμενο ρεύμα μεταβάλλεται με συχνότητα 50 Hz (1 Hz = 1 κύκλος στο δευτερόλεπτο) ενώ στις Ηνωμένες Πολιτείες με 60 Hz .

Κίνδυνοι από το ηλεκτρικό ρεύμα

Οι κίνδυνοι από το ηλεκτρικό ρεύμα είναι οι ακόλουθοι :

  • Ηλεκτροπληξία.
  • Εγκαύματα που οφείλονται :


Η περιοχή του σώματος που έχει τη μεγαλύτερη
ευαισθησία στο ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο θώρακας,
που πλήττεται όταν το ηλεκτρικό ρεύμα αγγίζει
τα χέρια,τα πόδια ή το κεφάλι.

α) στη θερμότητα που δημιουργεί το ηλεκτρικό ρεύμα καθώς διαρρέει το ανθρώπινο σώμα

β) στη θερμότητα που εκλύει η δημιουργία ηλεκτρικού τόξου (η θερμοκρασία που αναπτύσσεται σε ένα ηλεκτρικό τόξο μπορεί να φτάσει τους 1.600 °C ).

  • Πυρκαγιές και εκρήξεις από σπινθήρες σε συνδυασμό με την παρουσία καυσίμων ή εύφλεκτων υλικών. Επίσης άλλοι κίνδυνοι προέρχονται λ.χ. από την ακούσια εκκίνηση μηχανών, που μπορεί να οφείλεται σε βλάβη του συστήματος χειρισμού ή στην αυτόματη επανεκκίνηση τους κατά την επαναφορά του ηλεκτρικού ρεύματος έπειτα από διακοπή της ΔΕΗ.

Ηλεκτροπληξία από ρεύμα χαμηλής τάσης

Ο τρόπος χειρισμού της τάσης σε χαμηλή, μέση και υψηλή διαφέρει, ανάλογα με τους διάφορους τεχνικούς κανόνες.
Στη συγκεκριμένη περίπτωση εννοείται η συνήθης ηλεκτρική τάση των 250 Volt και 50 Hz . Η έκταση των βλαβών που προκαλεί το ηλεκτρικό ρεύμα όταν διαρρέει το ανθρώπινο σώμα, εξαρτάται από :

  • την τάση ( V )
  • τη συχνότητα του ηλεκτρικού ρεύματος ( Hz )
  • την ένταση του ρεύματος ( A )
  • την επιφάνεια και το χρόνο επαφής με το ηλεκτροφόρο αντικείμενο
  • τη διαδρομή που ακολουθεί μέσα στο σώμα και συνεπώς τα εσωτερικά όργανα που πλήττει κατά μήκος αυτής.

Λαμβάνοντας σαν σημείο αναφοράς το ηλεκτρικό ρεύμα τάσης 230 V και συχνότητας 50 Hz του δικτύου πόλεως της ΔΕΗ, ισχύουν τα εξής :

  • Έως 10 m Α: κανένας κίνδυνος.
  • Για τιμές έντασης πάνω από 10,5 m Α για τις γυναίκες και 16,5 m Α για τους άνδρες , αρχίζει να εμφανίζεται απώλεια ελέγχου των μυών που πλήττονται, με αποτέλεσμα το θύμα να μην είναι πλέον σε θέση να απομακρυνθεί από το ηλεκτροφόρο αντικείμενο.
  • Από 10 m Α ως περίπου 50 m Α : πιθανές σοβαρές βιολογικές βλάβες.
  • Πάνω από 50 m Α : πιθανότητα θανάτου.

Η περιοχή του σώματος που έχει τη μεγαλύτερη ευαισθησία στο ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο θώρακας, που πλήττεται όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ακολουθεί μια από τις διαδρομές :

  • από το ένα χέρι στο άλλο
  • από το ένα χέρι στο αντίθετο πόδι και
  • από το κεφάλι σε κάποιο από τα πόδια.

Περιοχές επικινδυνότητας εναλλασσόμενου ρεύματος

Στον άξονα των τετμημένων ( Σχήμα 1) σημειώνεται η ένταση του ρεύματος ( m Α) ενώ στον άξονα των τεταγμένων ο χρόνος έκθεσης ( ms ). Έκθεση σε εντάσεις και χρόνο που ανήκουν στην περιοχή 1 είναι συνήθως κάτω από το όριο αντίληψης του θύματος.
Στην περιοχή 2 δεν υπάρχουν μη αναστρέψιμες φυσιολογικές συνέπειες. Στην περιοχή 3 εμφανίζονται φυσιοπαθολογικές βλάβες (μυικές συσπάσεις, δύσπνοια, άνοδος της αρτηριακής πίεσης, προσωρινή ανακοπή της καρδιάς, αλλά χωρίς ινιδισμό του μυοκαρδίου), συνήθως ιάσιμες, η σοβαρότητα των οποίων αυξάνεται με την ένταση του ρεύματος και με το χρόνο επαφής. Στην περιοχή 4 είναι πιθανός ο ινιδισμός του μυοκαρδίου, η διακοπή της αναπνοής, η ανακοπή της καρδιάς και τα εγκαύματα.
Το εύρος της περιοχής 4 ποικίλλει ανάλογα με το είδος της διαδρομής του ηλεκτρικού ρεύματος στο ανθρώπινο σώμα. Η περιοχή που σημειώνεται στον πίνακα αναφέρεται στη διαδρομή: αριστερό χέρι - πόδια.


Κλικ για μεγέθυνση
Σχήμα 1


Το ηλεκτρικό ρεύμα που διαρρέει το ανθρώπινο σώμα

Η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει το ανθρώπινο σώμα σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας εξαρτάται από την ηλεκτρική αντίσταση που αυτό παρουσιάζει.

Παράδειγμα: Ένα ανθρώπινο σώμα που έχει αντίσταση 1.000Ω, όταν δεχτεί ρεύμα τάσης 230 V , θα διαπεραστεί από ηλεκτρικό ρεύμα έντασης ίσης με: I =230 V /1000Ω=230 m Α
Μια τέτοια τιμή έντασης ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να αποδειχτεί θανάσιμη σε περίπτωση που περάσει από την καρδιά.

Στην πράξη, η ηλεκτρική αντίσταση που εμφανίζει το ανθρώπινο σώμα δεν είναι σταθερή, αλλά ποικίλει ανάλογα με τη διαδρομή του ρεύματος (π.χ. χέρι-χέρι, αριστερό χέρι-πόδι κλπ.),την τάση, την κατάσταση του δέρματος (υγρό/βρεγμένο) και από άτομο σε άτομο.

Ενδεικτικές τιμές ηλεκτρικής αντίστασης του σώματος τις οποίες δεν υπερβαίνει το 50% του πληθυσμού ( πίνακας 1).

Η επικινδυνότητα των διαφόρων διαδρομών που είναι δυνατό να ακολουθήσει το ηλεκτρικό ρεύμα μέσω του σώματος ποικίλλει: για ίδια τάση επαφής, εκείνες που είναι ιδιαίτερα επικίνδυνες ακολουθούν τη σειρά : χέρια - θώρακας, αριστερό χέρι - θώρακας, δεξί χέρι - θώρακας, χέρια - πόδια.

 

Κλικ για μεγέθυνση
Πίνακας 1

Ευτυχώς, στις περισσότερες περιπτώσεις η ηλεκτρική αντίσταση του ανθρωπίνου σώματος είναι πιο υψηλή, διότι θα πρέπει να προσθέσουμε στη συνολική αντίσταση του σώματος την αντίσταση των υποδημάτων και του δαπέδου.

Μπορεί να έχουμε ιδιαίτερα σοβαρές περιπτώσεις ηλεκτροπληξίας όταν ένα άτομο αγγίζει με το ένα χέρι ένα μεταλλικό αντικείμενο υπό τάση, ενώ ταυτόχρονα με γυμνό σώμα ακουμπάει μια εκτεταμένη μεταλλική μάζα που είναι σε σημαντική επαφή με το έδαφος (π.χ. ένα μεταλλικό σωλήνα). Σ' αυτή την περίπτωση, η συνολική αντίσταση που συναντά το ηλεκτρικό ρεύμα καθώς διαπερνά το ανθρώπινο σώμα παρουσιάζει πολύ χαμηλές τιμές.

Προστασία από την ηλεκτροπληξία

Η ηλεκτροπληξία μπορεί να συμβεί κατά την επαφή με:

  • Μεταλλικό αντικείμενο που βρίσκεται σε κανονικές συνθήκες υπό τάση (π.χ. ηλεκτροφόρο αγωγό).
  • Μεταλλικό αντικείμενο που δεν αποτελεί τμήμα κάποιου ηλεκτρικού κυκλώματος, αλλά λόγω βλάβης συμβαίνει τη δεδομένη στιγμή να βρίσκεται υπό τάση (π.χ. ο μεταλλικός σκελετός μιας μηχανής έπειτα από φθορά της μόνωσης ενός αγωγού).

Στην πρώτη περίπτωση πρόκειται για άμεση επαφή, ενώ στη δεύτερη για έμμεση επαφή.

Ηλεκτροπληξία από άμεση επαφή

Προστασία από τις άμεσες επαφές:

  • Απομόνωση των τμημάτων που βρίσκονται υπό τάση, έτσι ώστε να είναι προσιτά μόνο στο εκπαιδευμένο προσωπικό. Ειδικότερα, τα τμήματα που βρίσκονται υπό τάση πρέπει να περικλείονται από κατάλληλα μονωτικά υλικά ή να βρίσκονται μέσα σε ηλεκτρικούς πίνακες οι οποίοι δεν είναι δυνατό να ανοιχθούν χωρίς τη βοήθεια εργαλείων, ενώ οι ρευματολήπτες πρέπει να είναι κατασκευασμένοι έτσι, ώστε να μην είναι δυνατό να αγγίξει κανείς τμήματα υπό τάση κατά τη διάρκεια της εισαγωγής στο ρευματοδότη (πρίζα). Παράδειγμα ακατάλληλης πρίζας: Είναι δυνατό να αγγίξει κανείς τους αγωγούς κατά την εισαγωγή του φις (ρευματολήπτη).
  • Χρήση ηλεκτρικών εγκαταστάσεων χαμηλής τάσεως (π.χ.12, 24, 42 Volt ).
  • Η χρήση διαφορικού ρελέ υψηλής ευαισθησίας [διακόπτη διαφυγής έντασης (ΔΔΕ) με οριακή ένταση λειτουργίας <30 m Α] πρέπει να θεωρείται σαν συμπληρωματική προστασία.
  • Μεγάλη σημασία έχει εξάλλου η εφαρμογή ενός κωδικού χρώματος για να διακρίνουμε τους αγωγούς, έτσι ώστε να είναι δυνατό να αναγνωρίσουμε τους αγωγούς φάσης, τον ουδέτερο και τον αγωγό προστασίας (γείωσης).

Ηλεκτροπληξία από έμμεση επαφή

Προστασία από τις έμμεσες επαφές:

Το σύστημα που χρησιμοποιείται συνήθως στους ιδιωτικούς και βιομηχανικούς χώρους προβλέπει την ύπαρξη μιας εγκατάστασης γείωσης και μηχανισμών που διακόπτουν αυτόματα την τάση σε περίπτωση βλάβης, εντός του χρόνου που ορίζεται από τους τεχνικούς κανονισμούς.
Θα πρέπει να σημειώσουμε ότι πολύ συχνά η ύπαρξη της γείωσης και μόνο, χωρίς τη διακοπή του κυκλώματος σε περίπτωση βλάβης, δεν εμφανίζει ιδιαίτερα πλεονεκτήματα, διότι η αντίσταση γείωσης είναι δυνατό να παρουσιάζει υψηλές τιμές. Σε τέτοια περίπτωση η τάση επαφής στα γειωμένα μεταλλικά τμήματα της εγκατάστασης παραμένει υψηλή (μεγαλύτερη από 50 V ) και δεν εξαλείφονται οι κίνδυνοι για τον άνθρωπο. Αντίθετα μπορεί να είναι πηγή περαιτέρω κινδύνου, για παράδειγμα στην περίπτωση που πολλοί χώροι εργασίας ή και κατοικίες έχουν κοινή εγκατάσταση γείωσης.
Σ' αυτή την περίπτωση, μια βλάβη της ηλεκτρικής εγκατάστασης θα θέσει υπό τάση όλες τις μεταλλικές μάζες που είναι συνδεδεμένες μεταξύ τους, αν δεν υπάρχει κατάλληλο σύστημα διακοπής.

Μέθοδοι γείωσης προστασίας

Οι μέθοδοι που εφαρμόζονται είναι:

  1. Η ουδετέρωση, δηλαδή η αγώγιμη σύνδεση των γειωτέων σωμάτων με τον ουδέτερο αγωγό ή άλλο γειωμένο αγωγότου δικτύου.
  2. Η άμεση γείωση, δηλαδή η αγώγιμη σύνδεση των γειωτέων σωμάτων με γραμμή γείωσης που θα καταλήγει σε ηλεκτρόδιο γείωσης.

Μπορούμε να κατανοήσουμε καλύτερα τις προηγούμενες μεθόδους, αν έχουμε υπόψη τα ακόλουθα:

  1. Το σύστημα έχει ένα σημείο απευθείας σύνδεσης με τη γη, ενώ οι μεταλλικές μάζες της εγκατάστασης συνδέονται σ' αυτό το σημείο μέσω ενός αγωγού προστασίας.
  2. Το σύστημα έχει ένα σημείο απευθείας σύνδεσης με τη γη και οι μεταλλικές μάζες της εγκατάστασης συνδέονται μ' ένα σύστημα γείωσης ανεξάρτητο - από ηλεκτρικής άποψης - από τον ουδέτερο αγωγό και τη γείωση του δικτύου της ΔΕΗ.

Υπενθυμίζουμε ότι η επιλογή του είδους γείωσης, των ασφαλειών και των διακόπτων, καθώς και η εγκατάσταση τους, πρέπει να πραγματοποιείται μόνο από αρμόδιο και έμπειρο προσωπικό.

Η επιλογή του σωστού τύπου διακόπτη [εύτηκτου (ασφάλεια), μαγνητοθερμικού ή ρελέ (διακόπτη διαφυγής έντασης)] που θέλουμε να εγκαταστήσουμε για να έχουμε ασφάλεια, θα γίνει χρησιμοποιώντας τους κατάλληλους ηλεκτρικούς κανόνες, λαμβάνοντας υπόψη:

  • Το είδος της υπάρχουσας εγκατάστασης γείωσης
  • Την τιμή της αντίστασης γείωσης
  • Την πιθανή χρήση ηλεκτρικών φορητών εργαλείων
  • Τους επικίνδυνους από ηλεκτρική άποψη χώρους (για παράδειγμα, λόγω ύπαρξης νερού ή υγρασίας).

Τα κυριότερα κριτήρια που υπεισέρχονται στην επιλογή του ανωτέρω διακόπτη είναι:

  • Η ευαισθησία (το ελάχιστο του ρεύματος που είναι απαραίτητο για να επέμβει ο διακόπτης).
  • Το χρονικό διάστημα επέμβασης, σε συνάρτηση με το ηλεκτρικό ρεύμα που ρέει στο διακόπτη ή την ασφάλεια.

Για να γίνουν περισσότερο κατανοητά τα δύο προηγούμενα σημεία, θα χρησιμοποιηθούν οι καμπύλες επέμβασης ενός μαγνητοθερμικού διακόπτη και μιας ασφάλειας (οι καμπύλες που παρουσιάζονται στη συνέχεια είναι μόνο ενδεικτικές και δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται ως σημείο αναφοράς σε πραγματικές περιπτώσεις).


Κλικ για μεγέθυνση
Σχήμα 2

Κλικ για μεγέθυνση
Σχήμα 3
  • Χαρακτηριστική καμπύλη επέμβασης έντασης - χρόνου ενός μαγνητοθερμικού διακόπτη 10 A ( σχήμα 2).
  • Καμπύλη επέμβασης, έντασης - χρόνου μιας ασφάλειας 10 A ( σχήμα 3).

Στην περίπτωση που θα εφαρμοστεί το σύστημα άμεσης γείωσης, η μέγιστη επιτρεπόμενη -για λόγους ασφαλείας- αντίσταση γείωσης θα είναι: R =50 ( V ) / I ( A )

Όπου I η ένταση του ρεύματος που μπορεί να προκαλέσει την αυτόματη διακοπή του κυκλώματος μέσα σε 5 δευτερόλεπτα. Χρησιμοποιώντας ασφάλειες ή διακόπτες μεγαλύτερης ονομαστικής έντασης ή σε περιπτώσεις κατά τις οποίες η αντίσταση της γείωσης είναι αυξημένη, είναι δυνατό να μην καεί η ασφάλεια (ο διακόπτης δεν θα λειτουργήσει) και συνεπώς η επικίνδυνη τάση και η επικίνδυνη διαρροή θα συνεχίζονται για αρκετό χρονικό διάστημα.

Πρόσθετα μέτρα προστασίας

Για να μειώσουμε περαιτέρω την πιθανότητα ηλεκτροπληξίας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε εκτός των άλλων:

  • Συνδέσεις ισοδυναμικές, έτσι ώστε οι μεταλλικές μάζες που υπάρχουν στο χώρο, η εγκατάσταση γείωσης και οι μεταλλικοί σκελετοί των μηχανημάτων να βρίσκονται στο ίδιο δυναμικό (να έχουν την ίδια τάση). Αυτό το τελευταίο μέτρο συνιστάται σε κάθε περίπτωση.
  • Ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με διπλή μόνωση (συμβολίζονται μ' ένα διπλό τετράγωνο), προστασία ιδιαίτερα χρήσιμη για φορητά εργαλεία μικρών διαστάσεων.

Σε περίπτωση βλάβης, μια μεγάλη επιφάνεια του σώματος του εργαζομένου μπορεί να βρεθεί άμεσα σε επαφή μ' ένα μεταλλικό τμήμα υπό τάση.

Οι πληροφορίες που παρέχονται εδώ πρέπει να θεωρηθούν σαν μια πρώτη εκτίμηση των κινδύνων που συνεπάγεται η χρήση του ηλεκτρικού ρεύματος και πρέπει να χρησιμοποιηθούν μαζί με συγκεκριμένους τεχνικούς κανόνες, χωρίς να θεωρούνται σαν μια ολοκληρωμένη πραγματεία επί του θέματος.


Βιβλιογραφία
Vitto Carrescia, Fondamenti di sicurezza elettrica, Hoepli, 1991

* Ο κ. Λορέντζο Ρατίν, είναι βιομηχανικός ηλεκτρολόγος του Κέντρου Υγείας - Υγιεινής της Εργασίας ΕΛΙΝΥΑΕ Αθήνας.
** Ο κ. Κώστας Πούλιος είναι διπλωματούχος ηλεκτρολόγος-μηχανικός στο Παράρτημα Θεσσαλονίκης του ΕΛΙΝΥΑΕ.