i. podstawy wspÓŁczesnej ergonomii ergonomi ą warunków pracy. ergonomia korekcyjna zajmuje si ę...

67
2 I. PODSTAWY WSPÓLCZESNEJ ERGONOMII Podstawowe pojęcia, przedmiot i zadania ergonomii: Etymologicznie – slowo ergonomia wywodzi się z języka greckiego: ergon – praca oraz nomos – prawa naturalne. Ergonomia to interdyscyplinarna nauka, zajmująca się przystosowaniem narzędzi, maszyn, środowiska i warunków pracy do autonomicznych i psychofizycznych cech i możliwości czlowieka, zapewniając sprawne, wydajne i bezpieczne wykonanie przez niego pracy, przy stosunkowo niskim koszcie biologicznym. Celem ergonomii jest zapewnienie czlowiekowi zadowolenia, poczucia bezpieczeństwa i komfortu psychicznego, jakie może on doznawać z chwilą stworzenia mu optymalnych warunków do pracy. Ergonomia może uczynić wiele dla poprawy „jakości życia” czlowieka poprzez permanentne i sterowane przez naukę stwarzanie najkorzystniejszych warunków do niezawodnego funkcjonowania ukladu czlowiek – technika poprzez obustronne przystosowanie jego elementów. Przy tak określonym celu zadania ergonomii można najogólniej ująć w dwóch punktach: - opracowanie planów i programów dzialań dla nauk technicznych aby dostosować nie tylko do możliwości psychofizycznych czlowieka, lecz także do jego potrzeb i oczekiwań. - Opracowanie planów i programów dzialań dla nauk spolecznych, aby przygotować czlowieka do roli nie tylko twórcy techniki ale także do roli konsumenta, umiejącego z niej korzystać i doceniać jej wartości. Konsekwentne wdrażanie wyników badań ergonomicznych przy projektowaniu maszyn, urządzeń i narzędzi oraz urządzaniu stanowisk pracy i ksztaltowaniu materialnego środowiska pracy przynosi istotne i konkretne efekty. Do najważniejszych można zaliczyć: - zmniejszenie znaczenia różnic indywidualnych tzn. im bardziej cechy maszyn, urządzeń i narzędzi są przystosowane do przeciętnych możliwości czlowieka, tym większa jest liczba osób, które maszyny te mogą obslugiwać i tym mniejsza jest potrzeba prowadzenia badań selekcyjnych, eliminujących osobników o mniejszej sprawności fizycznej i psychicznej. - Zmniejszenie znaczenia czynnika szkolenia zawodowego, tzn. krótsze szkolenie umożliwia osiągnięcie niezbędnej sprawności zawodowej. - Zmniejszenie zmęczenia pracą, - Zwiększenie wydajności pracy, - Zapobieganie patologicznym skutkom wykonywania pracy, ograniczenie ilości chorób zawodowych, - Zmniejszenie liczby wypadków przy pracy – szacuje się, że okolo 85% wypadków wiąże się z dzialalnością czlowieka, a przede wszystkim z nieodpowiednim zsynchronizowaniem maszyn z możliwościami psychofizycznymi czlowieka. Najważniejsze dyscypliny ksztaltujące dorobek wspólczesnej ergonomii to: - fizjologia pracy, - psychologia pracy,

Upload: lelien

Post on 29-Apr-2018

223 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

2

I. PODSTAWY WSPÓŁCZESNEJ ERGONOMII

Podstawowe pojęcia, przedmiot i zadania ergonomii: Etymologicznie – słowo ergonomia wywodzi się z języka greckiego: ergon – praca oraz nomos – prawa naturalne. Ergonomia to interdyscyplinarna nauka, zajmująca się przystosowaniem narzędzi, maszyn, środowiska i warunków pracy do autonomicznych i psychofizycznych cech i możliwości człowieka, zapewniając sprawne, wydajne i bezpieczne wykonanie przez niego pracy, przy stosunkowo niskim koszcie biologicznym.

Celem ergonomii jest zapewnienie człowiekowi zadowolenia, poczucia bezpieczeństwa i komfortu psychicznego, jakie może on doznawać z chwilą stworzenia mu optymalnych warunków do pracy.

Ergonomia może uczynić wiele dla poprawy „jakości życia” człowieka poprzez permanentne i sterowane przez naukę stwarzanie najkorzystniejszych warunków do niezawodnego funkcjonowania układu człowiek – technika poprzez obustronne przystosowanie jego elementów.

Przy tak określonym celu zadania ergonomii można najogólniej ująć w dwóch punktach: - opracowanie planów i programów działań dla nauk technicznych aby dostosować nie

tylko do możliwości psychofizycznych człowieka, lecz także do jego potrzeb i oczekiwań.

- Opracowanie planów i programów działań dla nauk społecznych, aby przygotować człowieka do roli nie tylko twórcy techniki ale także do roli konsumenta, umiejącego z niej korzystać i doceniać jej wartości.

Konsekwentne wdrażanie wyników badań ergonomicznych przy projektowaniu maszyn,

urządzeń i narzędzi oraz urządzaniu stanowisk pracy i kształtowaniu materialnego środowiska pracy przynosi istotne i konkretne efekty.

Do najważniejszych można zaliczyć: - zmniejszenie znaczenia różnic indywidualnych tzn. im bardziej cechy maszyn, urządzeń

i narzędzi są przystosowane do przeciętnych możliwości człowieka, tym większa jest liczba osób, które maszyny te mogą obsługiwać i tym mniejsza jest potrzeba prowadzenia badań selekcyjnych, eliminujących osobników o mniejszej sprawności fizycznej i psychicznej.

- Zmniejszenie znaczenia czynnika szkolenia zawodowego, tzn. krótsze szkolenie umożliwia osiągnięcie niezbędnej sprawności zawodowej.

- Zmniejszenie zmęczenia pracą, - Zwiększenie wydajności pracy, - Zapobieganie patologicznym skutkom wykonywania pracy, ograniczenie ilości chorób

zawodowych, - Zmniejszenie liczby wypadków przy pracy – szacuje się, że około 85% wypadków

wiąże się z działalnością człowieka, a przede wszystkim z nieodpowiednim zsynchronizowaniem maszyn z możliwościami psychofizycznymi człowieka.

Najważniejsze dyscypliny kształtujące dorobek współczesnej ergonomii to:

- fizjologia pracy, - psychologia pracy,

3

- antropologia, - organizacja pracy, - nauki techniczne, - medycyna pracy, - ochrona środowiska, - bionika, - pedagogika pracy, - socjologia pracy, - estetyka, - prawo ergonomiczne.

Główne kierunki działania ergonomii

Stan wdrożeń ergonomii do praktyki jest jeszcze niezadowalający. Jednym ze źródeł kłopotów jakie przechodzi współczesna ergonomia jest brak dokładnego rozróżnienia pomiędzy:

- badaniami podstawowymi, badaniami stosowanymi i zastosowaniem ergonomii, - ergonomią korekcyjną i koncepcyjną, - ergonomią warunków pracy.

Ergonomia korekcyjna zajmuje się analizą już istniejących stanowisk pracy z punktu widzenia ich dostosowania do psychofizycznych możliwości pracowników oraz formułowaniem zaleceń mających na celu polepszenie warunków pracy. Ergonomia koncepcyjna – celem jej jest takie zaprojektowanie narzędzia, urządzenia, maszyny wreszcie całego obiektu przemysłowego, aby spełniał on podstawowe wymagania ergonomii. W ergonomii dominującym elementem jest człowiek, stąd podział dyscyplin składowych ergonomii na dwie grupy nauk: A. Dotyczących człowieka : społecznych i medycznych, B. Dotyczących techniki : technicznych i ekonomiczno-organizacyjnych. Dyscypliny grupy A badają i przystosowują „człon ludzki”, dyscypliny grupy B badają i dostosowują „człon techniczny”. Wspólnym ich celem jest zrównoważony stan układu człowiek-maszyna i niezawodność jego funkcjonowania. W tym przypadku ergonomia sprowadza się do optymalnego skojarzenia człowieka z maszyną. Ergonomia podejmuje się rozwiązywać kompleksowo systemy człowiek-maszyna, człowiek-praca.

Układ człowiek-praca

W celu prowadzenia rozważań ergonomicznych najlepiej używać pojęcia układu człowiek-praca jako najbardziej szeroko pojętego. Przedstawiony na rysunku poniżej układ jest typowym układem cybernetycznym. Zadaniem tego układu jest wykonanie jakiejś pracy, przy czym względna wartość obu stron tego układu (człowieka i maszyny) może być bardzo różna. Rysunek pozwala też dokładniej zorientować się w zakresie problematyki ergonomicznej. Istnieją tu cztery grupy oddziaływań :

- odbiór informacji od maszyny do człowieka, - oddziaływanie człowieka na maszynę poprzez urządzenia sterujące, - czynniki materialnego środowiska pracy, - czynnik antropotechniczny i organizatorski na stanowisku roboczym.

Bezpośrednie powiązanie pomiędzy maszyną a człowiekiem dotyczy jedynie dwóch

pierwszych grup zagadnień. Proces pracy charakteryzuje się tutaj występowaniem trzech faz:

4

- fazy percepcji, określonej również mianem „wejścia do układu”. Polega ona na

uzyskaniu przez pracownika informacji (bezpośrednia obserwacja procesu produkcyjnego, odbiór informacji z urządzeń sygnalizacyjnych, kontrolnych, pomiarowych). Uzyskiwane za pomocą receptorów informacje przekazywane są do centralnego układu nerwowego.

- Fazy pracy układu, w której dokonuje się transformacja uzyskanych informacji w centralnym układzie nerwowym (CUN), przetwarzanie które prowadzi do podjęcia jakiejś decyzji. CUN jest układem o wielu wejściach zewnętrznych oraz wewnętrznych (pamięć, spostrzeżenia, odczucia, stresy itp. ).

- fazy sterowania – oddziaływania na urządzenia sterujące.

Występuje tutaj sprzężenie zwrotne między maszyną a człowiekiem. Treścią powiązań człowieka i maszyny w procesie pracy są procesy informacyjne oraz procesy sterowania. Rys. Cybernetyczny układ człowiek – praca:

MASZYNAUWAGA

PAMIEC

STRESY

SYG R

ST E

ZA

SIL

AN

IEW

YB

OR

OSWIETLENIE HALASDRGANIA

ZANIECZY-SZCZENIE

POWIETRZA

INF

OR

MA

CJE

INS

TR

UK

CJE

CZYNNIKIMATERIALNEGO SRODOWISKA PRACY

RYTM I TEMPOPRACY

PRZERWYW PRACY

CZYNNIKANTROPOTECHNICZNY I ORGANIZATORSKI

STANOWISKA ROBOCZEGO

LEGENDA:

SYG

R

ST

E

URZADZENIASYGNALIZUJACE

RECEPTORY

URZADZENIASTERUJACE

EFEKTORY

5

I.I. OŚWIETLENIE

1. Wstęp

Światło jest promieniowaniem elektromagnetycznym, które ze swego źródła rozchodzi

Się falami kuliście z prędkością ok.300 000 km/s.Za widzialne przez człowieka przyjmuje się widmo promieniowania o długościach fal około 380÷770nm.Promieniowanie widzialne (światło) wywołuje u człowieka wrażenie wzrokowe charakteryzujące się różną intensywnością. Reagowanie na barwę dokonuje się za pośrednictwem komórek światłoczułych oka –czopków i pręcików. W środowisku naturalnym oko ludzkie wykazuje maksymalną czułość na światło żółtozielone (550 nm) pobudzające czopki – i jest to tzw. widzenie fotopowe, w odróżnieniu od postrzegania z pobudzeniem pręcików – czyli tzw. widzenia skotopowego (507 nm). Światło powstaje w wyniku: - reakcji termojądrowych: ( gwiazdy, wybuch, bomba atomowej) - ogrzewania różnych substancji (żarówka) - wyładowań elektrycznych (błyskawica, łuk elektryczny, lampy wyładowcze) - reakcji chemicznych (spalanie różnych substancji)

Teoretyczną podstawę techniki świetlnej stanowią cztery wielkości świetlne:

- strumień świetlny Φ - ilość energii światła wysyłanego w jednostce czasu przez źródło.

Jednostką strumienia jest jeden lumen (lm).

- światłość I, czyli gęstość strumienia świetlnego w określonym kierunku, jest to stosunek strumienia świetlnego Φ do kąta przestrzennego ω, w którym ten strumień promieniuje. Jednostką światłości jest kandela.

ω∆

∆Φ=I

- luminacja - źródła o tej samej światłości mogą wywoływać różne subiektywne wrażenia świetlne. Jest to zależne od powierzchni źródła promieniowanie. Im mniejsza jest powierzchnia źródła światła, tym większa jest jego jaskrawość. Wielkością charakteryzującą jaskra- wość jest luminacja L, czyli stosunek światłości I do rzutu powierzchni pozornej źródła światła S na płaszczyznę prostopadłą do kierunku promieniowania, w którym oblicza się luminację.

S

IL

∆∆=

- natężenie oświetlenia - iloraz strumienia świetlnego I padającego na elementarną powierzchnię S, zawierającą dany punkt, do wartości tej elementarnej powierzchni

S

E∆∆Φ=

ω∆

∆Φ

6

2. Podział źródeł światła Wyróżniamy dwa rodzaje (źródła) oświetlenia: - dzienne (naturalne) - sztuczne (elektryczne) Podział lamp elektrycznych 2.1 Źródła żarowe Źródłem światła w żarówce jest żarnik wykonany z drutu wolframowego zwiniętego w spiralę, który rozżarza się pod wpływem przepływającego prądu elektrycznego. Zwiększenie temperatury żarnika powoduje wzrost strumienia świetlnego.

Żarówki mają bardzo niską sprawność energetyczną, gdyż jedynie kilka procent zużytej przez nie mocy daje efektywnie widzialny strumień światła.

240

220

200

180

160

140

120

100

80

60

40

20

170

160

150

140

130

120

110

100

90

80

70

60

80 85 90 95 100 105 110 115

Ważnym zagadnieniem w eksploatacji żarówek jest wpływ napięcia roboczego na skuteczność świetlną C, strumień świetlny φ oraz trwałość żarówki t. Obok przedstawiono zależności względnych wartości tych wielkości w funkcji względnej wartości napięcia roboczego U.

żarowe luminescencyjne o świetle mieszanym

zwykłe halogenowe specjalne wyładowcze fluorescencyjne

rtęciowo-żarowe rtęciowe łukowe sodowe metalohalogenkowe specjalne

rtęciowe z luminoforem z gorącą katodą z zimną katodą bezelektrodowe

stale podgrzewaną podgrzewaną przy zaświecaniu nie podgrzewaną przy zaświecaniu

Φ C t

t[%]

U[%]

C[%] Φ[%

7

Skuteczność świetlna żarówek zawiera się. w granicach 6-20 Im/W(?) i zależy między innymi od ich mocy znamionowej (większe wartości odpowiadają żarówkom o większej mocy). Do zalet żarówek należą: niski koszt, duże zróżnicowanie ich mocy (od części wata do kilowatów) oraz napięć zasilania (1,5 -s- 280 V), możliwość pracy w bardzo szerokim zakresie temperatury otoczenia (od najniższych występujących w naszej strefie klimatycznej do +70°C) oraz przyjazna dla oka ciepła biała barwa światła. Wady zwykłych żarówek to: duża energochłonność, mała sprawność oraz trwałość, wysoka temperatura bańki, zmniejszanie się strumienia świetlnego w czasie eksploatacji, znaczny wpływ wartości napięcia roboczego na strumień świetlny oraz trwałość. Coraz szersze zastosowanie znajdują żarówki halogenowe, których bańki oprócz gazu obojętnego (np. kryptonu, argonu) zawierają halogeny, tj. takie pierwiastki jak: fluor, chlor, brom i jod. Dzięki wysokiej temperaturze żarnika światło żarówek halogenowych ma barwę zbliżoną do światła dziennego, stąd szerszy niż w przypadku' żarówek konwencjonalnych zakres wykorzystywania tych źródeł. Podobnie jak w zwykłych żarówkach wykonuje się je także ze zwierciadłami odbijającymi promieniowanie podczerwone do wnętrza.

Żarówki halogenowe, oprócz zwiększonej skuteczności świetlnej, charakteryzują się dobrym oddawaniem barw, zwartą budową, prostotą obsługi oraz dużą niezawodnością. Wadą tych żarówek jest większa wrażliwość na warunki eksploatacji, a w szczególności na zmiany napięcia, niskie temperatury mogące spowodować wstrzymanie procesu regeneracji żarnika, zmianę ustalonego przez producenta położenia pracy oraz wstrząsy.

2.2 Lampy fluorescencyjne

Lampy fluorescencyjne (świetlówki) są obok żarówek najbardziej powszechnie stosowanymi źródłami światła. W wyniku przepływu prądu między elektrodami wbudowanymi na końcach rury szklanej wypełnionej argonem i parą rtęci, występuje promieniowanie nadfioletowe, które zostaje zamieniane na światło widzialne przez pokrywający wewnętrzną powierzchnię rury luminofor. Budowa typowej świetlówki jest przedstawiona na rysunku .

Budowa typowej świetlówki: 1 - elektroda, 2 - rura pokryta luminoforem, 3 - rtęć w stanie zimnym, 4 - kołki stykowe, 5 - rurka pompowa

Zaletami świetlówek są: duża skuteczność świetlna dochodząca do 104 Im/W (dla świetlówek trójpasmowych, w których zastosowano luminofory wąskopasmowe) [10], duża trwałość - do 20 000 h, mniejszy niż w przypadku żarówek wpływ napięcia roboczego na strumień świetlny.

Wadami świetlówek są: konieczność stosowania urządzeń pomocniczych (zapłonnik, statecznik), niski współczynnik mocy, utrudniony zapłon przy niskich temperaturach (poniżej -5°C) i przy obniżonym napięciu oraz tętnienie strumienia świetlnego. Tętnienie światła powoduje powstanie efektu stroboskopowego polegającego na mylnej ocenie prędkości ruchu obrotowego lub posuwisto-zwrotnego oświetlanych urządzeń. Wskutek tego części ruchome mogą być widziane jako nieruchome, co stanowi szczególne zagrożenie w pomieszczeniach produkcyjnych. Efekt ten można wyeliminować przez zastosowanie układów 2 lub 3 lamp w jednej obudowie, zasilanych z różnych faz sieci trójfazowej.

8

Udoskonalaniem świetlówek konstrukcje kompaktowe, które charakteryzują się zredukowanymi wymiarami przy zachowaniu skuteczności świetlnej. Świetlówki

kompaktowe oprócz wysokiej skuteczności świetlnej i trwałości charakteryzują się także dużym wskaźnikiem oddawania barw (Ra = 80 - 90)

2.3 Lampy rtęciowe

W lampach rtęciowych wyładowanie zachodzi w parach rtęci i gazie obojętnym -argonie, przy ciśnieniu od około lOO kPa (lampy średnioprężne) do około 2000 kPa (lampy wysokoprężne). Budowa lampy rtęciowej jest przedstawiona na rysunku

2.4 Lampy metalohalogenkowe Lampa wyładowcza, w której światło powstaje w wyniku promieniowania mieszaniny par metalu (np. rtęci) i produktów rozkładu halogenków (np. halogenków talu, indu albo sodu)

Nowoczesne lampy metalohalogenkowe posiadają w zależności od mocy skuteczność świetlną 80 ÷ 125 Im/W, przy czy możliwe jest uzyskiwanie promieniowania o dowolnej długości w wyniku zastosowania odpowiednich domieszek metali ziem rzadkich.

Najnowszą generację lamp metalohalogenkowych stanowią lampy bezelektrodowe o wyładowaniu wzbudzanym napięciem w.cz. oraz lampy kompaktowe o mocach 30 ÷ 50 W, z elektronicznym układem stabilizująco-zapłonowym umieszczonym wewnątrz lampy. 2.5 Lampy sodowe Lampy sodowe mogą być niskoprężne lub wysokoprężne. Przykład budowy lampy niskoprężnej przedstawiono na rysunku Tradycyjne lampy sodowe charakteryzują się małym wskaźnikiem oddawania barw. Modyfikację widma nowoczesnych lamp sodowych osiągnięto dzięki zwiększeniu ciśnienia par sodu, pokryciu wewnętrznej powierzchni bańki zewnętrznej specjalną powłoką z tlenków indu lub cyny oraz w wyniku zastosowania specjalnego impulsowego układu zasilającego.

W ostatnich latach obserwuje się szybki rozwój wysokoprężnych lamp sodowych. Skonstruowano lampy o skuteczności świetlnej 110 ÷140 Im/W, wskaźniku oddawania barw Ra =65÷85 trwałości powyżej 20000h.Coraz częściej są produkowane lampy małej mocy 20÷70W.

Dzięki temu, że wyładowanie następuje przy wysokim ciśnieniu par rtęci, strefa wyładowania jest źródłem promieniowania widzialnego. Wskutek bardzo małego udziału promieniowania o barwie czerwonej światło lampy rtęciowej jest biało-niebieskie, a tym samym nieprzyjemne i źle oddaje barwy oświetlanych przedmiotów. W celu skorygowania tej wady wewnętrzne strony bańki rtęciówki pokrywa się luminoforem, który przetwarza część promieniowania fioletowego na promieniowanie czerwone. Głównymi zaletami tego typu lamp są: duża skuteczność świetlna (do 60 Im/W), duży strumień świetlny uzyskiwany z jednej lampy, wysoka niezawodność. Normalna trwałość wynosi 6000 h (największa do 10 000 h).

/ -jarznik ze szkła kwarcowego 2 - elektroda pomocnicza 3 - elektrody główne 4 - rezystor zapłonowy 5 – argon 6 – azot 7- bańka

9

W lampach wyładowczych konieczne jest zachowywanie zalecanej pozycji pracy (oznaczonej w katalogach) ze względu na stabilność i właściwości kanału łukowego.

10

3. Istota i kryteria dobrego oświetlenia

Podstawowym celem używania źródeł światła jest zapewnienie komfortu pracy wzrokowej, gwarantującego łatwe postrzeganie żądanych cech obserwowanych przedmiotów lub też optymalne warunki odpoczynku.

W każdym środowisku inne będą kryteria zapewnienia właściwych warunków widzenia. Zawsze natomiast winno się eliminować czynniki destruktywnie oddziaływujące na proces widzenia: olśnienie, nadmierne zróżnicowanie luminancji, niestabilność oświetlenia, nieodpowiednią barwę światła, niewystarczające oddawanie barw, zbyt małą równomierność oświetlenia. Powyższe czynniki mogą powodować uszkodzenie wzroku, a także odpowiedzialne są za wiele urazów i wypadków. Zbiór kryteriów dobrego oświetlenia wnętrz obejmuje m.in.: — natężenie oświetlenia i jego równomierność, — barwę światła, — oddawanie barw, — ograniczenie olśnienia przykrego, — ograniczenie negatywnej roli przedmiotów błyszczących, — zapewnienie właściwej kierunkowości oświetlenia, a także kontrastu barwy i oddawanie

kontrastu. Przykładowo dla pracy ciągłej równomierność oświetlenia w płaszczyźnie roboczej winna wynosić co najmniej 0,65, a praca przy dużych wymaganiach wzrokowych wymaga najmniejszego średniego natężenia oświetlenia o wartości 500 lx. Wielkości zalecanego natężenia oświetlenia podaje tabela 1.

3..1 Równomierność oświetlenia Równomierność oświetlenia zapobiega uciążliwościom związanym z wysiłkiem adaptacyjnym

oka. Przy zmianie jasności oglądanych powierzchni oko musi stale się przystosowywać. Im większe są różnice jasności na płaszczyźnie stanowiska roboczego, w stosunku do jasności panującej w jego otoczeniu, tym większy jest adaptacyjny wysiłek oka. W okresie adaptacji oko jest mniej wrażliwe na światło, a czas niezbędny do uzyskania pełnej sprawności widzenia jest różny — od ułamka sekundy do wielu minut. Jest to okres, w którym znacznie wzrasta zagrożenie wypadkowe związane z upośledzeniem widzenia. Wartości średnie natężenia oświetlenia na sąsiadujących płaszczyznach roboczych, o różnych funkcjach, lub na płaszczyźnie roboczej, w stosunku do pozostałej, nie roboczej części pomieszczenia, lub w sąsiadujących pomieszczeniach, nie powinny przekraczać sto-sunku 5:1 (np. jeśli natężenie oświetlenia na płaszczyznach roboczych wynosi 1500 Ix, natężenie oświetlenia w pozostałej części pomieszczenia nie .powinno być mniejsze niż 300 Ix, a natężenie oświetlenia w korytarzu bezpośrednio przyległym do pomieszczenia mniejsze niż 60 Ix). Równomierność natężenia oświetlenia dziennego w halach parterowych lub w pomieszczeniach na ostatnich piętrach uzyskujemy dzięki zastosowaniu różnych systemów okien górnych (tzw. świetlików). Trudniej jest zachować równomierność oświetlenia naturalnego w halach oświetlanych przez okna boczne. Wynika to z dużego spadku natężenia oświetlenia płaszczyzn poziomych w miarę oddalania się od okna. Okna powinny być tak usytuowane, by zapewniały największą równomierność oświetlenia przy braku silnych kontrastów światła słonecznego

11

(od strony południowej). Równomierność i natężenie oświetlenia pomieszczeń pracy istotnie zmniejsza się przy przenikaniu światła przez brudne szyby.

Aby zwiększyć równomierność oświetlenia w pomieszczeniu, stosuje się oświetlenie sztuczne miejscowe, pochodzące z lamp zainstalowanych na stanowiskach pracy (np. przy maszynach). Należy je traktować jako niezbędne oświetlenie dodatkowe. W żadnym jednak przypadku nie może ono zastępować oświetlenia ogólnego. Stosowanie bowiem tylko oświetlenia miejscowego na stanowisku roboczym powoduje duże kontrasty świetlne, a to z kolei stanowi znaczną uciążliwość dla aparatu adaptacyjnego oka. Długotrwała praca w warunkach nierównomiernego oświetlenia może przyspieszyć występowanie trwałego osłabienia wzroku, zmniejsza ostrość widzenia i może prowadzić do krótkowzroczności. Ponadto może przyspieszać występowanie ogólnego zmęczenia. 3.2 Poziom jasności oświetlenia

Wysoki poziom jasności ma duży wpływ na wydajność i jakość pracy, ogranicza zmęczenie, sprzyja większej sprawności psychoruchowej, co łączy się ze zmniejszeniem zagrożeń wypadkowych.

Buduje się budynki o ścianach szklanych (np. Dworzec Centralny w Warszawie). Przy należytej konserwacji daje to znaczną poprawę poziomu jasności oświetlenia naturalnego, pod warunkiem dokonywania okresowego mycia i oczyszczania dużych szklanych powierzchni, na których osiadają pyły.

Poziom jasności oświetlenia na stanowiskach roboczych i w pomieszczeniach zależy także od stopnia czystości jasnych barw ścian i sufitów, które wymagają okresowego ich czyszczenia i mycia, a także malowania. W okresie wczesnego zapadania zmroku (jesień, zima), kiedy jedynym źródłem jasności oświetlenia jest światło elektryczne (niejednokrotnie duża ilość tego światła bezużytecznie przedostaje się poprzez wielkie okna na zewnątrz budynku), celowym jest, do zwiększenia poziomu jasności, zatrzymanie tego światła w pomieszczeniu pracy. Możemy tego dokonać, zasłaniając powierzchnie otworów okiennych jasnymi, nie przepuszczającymi światła zasłonami. Zasłony tego rodzaju odbijają światło i zatrzymują je w pomieszczeniu, podnosząc poziom jasności oświetlenia. Dostrzeganie bardzo drobnych elementów – co jest konieczne np. przy kontroli klarowności ampułek, montażu lamp elektronowych i obwodów scalonych, a także przy różnych precyzyjnych Pracach ręcznych – można ułatwić przez stosowanie kontrastu barw. Drobny ciemny przedmiot na tle jasnego tła i odwrotnie – jasny przedmiot na tle ciemnego tła – jest dużo lepiej spostrzegany i rozróżniany.

3.3 Zapobieganie olśnieniu

Wzrok należy chronić przed olśnieniem. Przeniesienie wzroku na powierzchnie o znacznie większej jaskrawości obciąża cały aparat oka i zmniejsza jego wydolność. Przykładem silnego olśnienia jest sytuacja, w której idąc nocą wzdłuż szosy, oczy mamy zaadaptowane do widzenia w ciemności (gdy źrenice oczu są rozszerzone) i zaskoczeni zostajemy światłem reflektorów samochodu, który nagle wyjechał zza zakrętu drogi. Ta ogromna ilość światła dociera do dna oka.

Bardzo często mamy do czynienia z mikrool śnieniem, działającym długo i systematycznie. Może ono występować przy używaniu na stanowisku roboczym tylko oświetlenia miejscowego, bez stosowania dodatkowego oświetlenia ogólnego (brak równomierności oświetlenia). Poza tym lampy oświetlenia miejscowego nie są całkowicie osłonięte. Emitują one silne światło

12

bezpośrednie, które może odbijać się od metalicznych lub jasnych powierzchni, rozmieszczonych w niedalekiej odległości, a następnie wąskim strumieniem trafiać do oka. Aby w takich sytuacjach zapobiec olśnieniu, trzeba stosować głębokie klosze do sztucznego miejscowego oświetlenia.

Olśnienie światłem naturalnym może wystąpić wówczas, kiedy usadowimy pracownika naprzeciwko źródła światła, zwłaszcza kiedy okno jest skierowane na południe. Wówczas światło naturalne razi wzrok, powodując mikroolśnienie.

Właściwym kierunkiem padania strumienia naturalnego (i sztucznego) źródła światła, zwłaszcza przy różnych pracach ręcznych i pisaniu, jest lewa strona.

Przyczyną olśnienia bywa na ogół, nie rodzaj światła, lecz jakość opraw i lamp. Często spotykamy się

w pomieszczeniach pracy z brakiem matowych kloszy lub specjalnych osłon rozpraszających intensywne światło, także nie osłonięte rury jarzeniówek są źródłem olśnienia. Nie stwarzają zagrożenia olśnieniem te sztuczne źródła oświetlenia ogólnego, które są zaopatrzone w mleczne klosze, całkowicie zakrywające źródło światła. Także kierowanie światła na sufit, aby odbite trafiało na stanowiska robocze, jest sposobem na uniknięcie olśnienia. 4.Oświetlenie obiektów użyteczności publicznej

4.1 Szkoły

Najczęściej oprawy służące doświetleniu uzupełniającemu sali w porze dziennej są częścią grupy opraw wykorzystywanych do oświetlenia głównego w porze nocnej. Doświetlenie sali powinno być tak wykonane by kierunek padania światła był zgodny z kierunkiem światła wchodzącego przez okna. Po zmierzchu oświetlenie sztuczne powinno spełniać wiele wymagań, jak odpowiednia wartość i równomierność natężenia oświetlenia w

sali. Powyższe wymagania powiązane są z adaptacyjnymi właściwościami wzroku ludzkiego. W sytuacji zbyt zróżnicowanej luminancji otoczenia oczy adaptowałyby się do różnych poziomów światła; jest to dość męczące. W sytuacji szkolnej, takimi newralgicznymi płaszczyznami, o znacznej różnicy luminancji, na które uczeń patrzy naprzemiennie, są ciemna

Przykłady olśnienia. Z lewej olśnienie występujące z powodu niewłaściwego klosza lampy i zbyt wysoko zawieszonego źródła światła. Z prawej olśnienie występujące z powodu odbicia światła od jasnej powierzchni, gdyż pada ono na te powierzchnie pod niewłaściwym kątem.

Sala lekcyjna

13

tablica i np. papier. Przy przepisywaniu tekstu z tablicy, białe kartki zeszytu i ciemna tablica wywołują istotną zmianę adaptacji oczu ucznia. W takiej sytuacji, by uniknąć zbyt męczących zmian adaptacyjnych, należy doświetlić tablicę.

W przypadku najczęściej spotykanego ustawienia ławek - w rzędy wzdłuż klasy, należy zastosować odpowiednie oświetlenie bezpośrednie, poprzez umieszczenie opraw na suficie w dwóch ciągach tworzących linie świetlne. Oprawy powinny wisieć nad przejściami między rzędami ławek. Takie umiejscowienie opraw zmniejsza wpływ olśnień pośrednich, powstających w wyniku odbicia źródła światła od błyszczących powierzchni, a pogarszających warunki widzenia. Oprócz światła duży wpływ, zarówno na pracę wzrokową jak i ogólne samopoczucie ucznia i nauczyciela, ma odpowiednia kolorystyka sali. Ważne jest by światło i barwa nie tylko rozjaśniały wnętrze ale również stwarzały klimat sprzyjający rozwojowi umysłowemu i emocjonalnemu człowieka.

4.2 Obiekty przemysłowe Czynniki, które warunkują jakość oświetlenia w obiektach przemysłowych to: poziom

natężenia oświetlenia, rozkład luminancji, barwa światła oraz ograniczenie efektu olśnienia i modelowanie. Poziom natężenia oświetlenia decyduje o warunkach pracy. Doświadczenia wykazują, że wraz z jego wzrostem rośnie wydajność pracy. Rozkład luminancji zależy od charakteru powierzchni w pomieszczeniu i sposobu jego oświetlenia. Należy pamiętać, że oko wprawdzie adaptuje się do zmiennych warunków oświetlenia wnętrza, jednak gdy różnice są zbyt duże, powoduje to poczucie dyskomfortu. Wysokie hale produkcyjne mogą wymagać, poza oświetleniem ogólnym,

oświetlenia miejscowego, indywidualnego dla każdego stanowiska pracy. Szczególnych warunków wymagają miejsca wyposażone w monitory komputerowe, gdzie należy pamiętać o ograniczeniu efektu olśnienia. Zjawiska tego doświadczamy, gdy lampy, oprawy, okna lub inne powierzchnie są zbyt jaskrawe w stosunku do ogólnego natężenia światła we wnętrzu. W pomieszczeniach roboczych należy również dbać o właściwe modelowanie, polegające na podkreślaniu kształtów przedmiotów za pomocą światła rozproszonego, połączonego ze światłem kierunkowym w odpowiednich proporcjach, ponieważ zapewnia to komfortowe warunki widzenia. Istotne jest stosowanie światła o określonej barwie, gdyż może ono stymulować do wydajniejszej pracy. Obiekty przemysłowe, jak i wybrane obiekty użyteczności publicznej, wymagają szczególnego zabezpieczenia w postaci systemu oświetlenia awaryjnego, które pozwala na bezpieczne zakończenie lub kontynuację wykonywanych czynności w przypadku zaniku

wietlenia hali produkcyjnej

14

zasilania. Z uwagi na to, że około 15-20% energii elektrycznej zużywa się na oświetlenie obiektów przemysłowych, niezmiernie istotnym elementem przy projektowaniu ich oświetlenia jest aspekt energooszczędności. Dlatego projektanci wybierają zazwyczaj energooszczędne źródła światła oraz oprawy oświetleniowe o wysokiej wydajności. 4.3 Oświetlenie bezpieczeństwa Średnie natężenie oświetlenia bezpieczeństwa na płaszczyznach roboczych (wymagających obsługi lub decydujących o bezpieczeństwie osób w pomieszczeniach) nie powinno być mniejsze od: — wymaganego natężenia oświetlenia podstawowego — w salach operacyjnych i innych pomieszczeniach szpitalnych intensywnej terapii, — 10% wymaganego natężenia oświetlenia podstawowego — w pozostałych przypadkach. Oświetlenie bezpieczeństwa powinno pojawiać się w czasie nie dłuższym niż 0,5 s w pierwszym i nie dłuższym niż 15 s — w drugim przypadku po zaniku oświetlenia podstawowego. 4.4 Oświetlenie ewakuacyjne W żadnym punkcie powierzchni dróg ewakuacyjnych natężenie oświetlenia nie powinno być mniejsze niż 0,5 Ix. Oświetlenie ewakuacyjne powinno pojawiać się w czasie nie dłuższym niż 2 s po zaniku innych rodzajów oświetlenia elektrycznego. Tabela 1. Stopnie natężenia oświetlenia i ich zastosowanie Najmniejsze dopuszczalne średnie natężenie oświetlenia [lx]

Rodzaje czynności lub pomieszczenia

10

ogólna orientacja w pomieszczeniach

20

orientacja w pomieszczeniach z rozpoznaniem cech średniej wielkości, jak np. rysów twarzy ludzkiej oraz: — piwnice i strychy — składowanie materiałów jednorodnych lub dużych

50

Krótkotrwałe przebywanie połączone z wykonywaniem prostych czynności np.: — urządzenia produkcyjne bez obsługi ręcznej — przygotowywanie pasz

oraz: — korytarze i schody — sale kinowe podczas przerw — magazynowanie towarów różnych, przy których zachodzi konieczność poszukiwania

15

100

praca nieciągła i czynności dorywcze przy bardzo ograniczonych wymaganiach wzrokowych np.: — urządzenia technologiczne sporadycznie obsługiwane, obsługa kotłów centralnego ogrzewania

— miejsca obsługi codziennej, mycie i czyszczenie samochodów w garażach oraz: — pomieszczenia sanitarne — hole wejściowe

200

praca przy ograniczonych wymaganiach wzrokowych np.:

— mało dokładne prace ślusarskie i prace na obrabiarkach .do metali

— wyrób akumulatorów, kabli, nawijanie cewek grubym drutem oraz:

— jadalnie, bufety i świetlice — sale gimnastyczne, aule, sale zajęć ruchowych w szkołach — portiernie

300

praca przy przeciętnych wymaganiach wzrokowych np.: — średnio dokładne prace ślusarskie i prace na maszynach do metali — łamanie bel (rozwijanie) zgrzeblenie — szpachlowanie, lakierowanie

— łatwe prace biurowe z dorywczym pisaniem na maszynie

500

praca przy dużych wymaganiach wzrokowych np.: — dokładne prace ślusarskie i prace na maszynach do metali — ręczne rytownictwo — repasacja, szycie i drukowanie tkanin

— druk ręczny i sortowanie papieru

750

długotrwała i wytężona praca wzrokowa np.:

— bardzo dokładne prace ślusarskie i prace na maszynach do metali — szlifowanie szkieł optycznych i kryształów — oczyszczanie, wyskubywanie węzełków, wypruwanie, cerowanie, naprawianie usterek w przemyśle włókienniczym — prace kreślarskie

1000 długotrwała i wyjątkowo wytężona praca wzrokowa np.:

— montaż najmniejszych części i elementów elektronicznych — kontrola wyrobów włókienniczych

Zasady projektowania oświetlenia elektrycznego Przy projektowaniu oświetlenia elektrycznego danego obiektu projektant powinien znać: — przeznaczenie budynku (np. warsztat, biuro, świetlica), — rodzaj pracy wzrokowej,

16

— wymiary pomieszczenia, — współczynniki odbicia ścian i sufitu (lub innych powierzchni) pomieszczenia. — rodzaj i ugrupowanie wyposażenia pomieszczeń, np. obrabiarek, mebli, — warunki specjalne, np. dym, kurz, oświetlenie pochodzące od przedmiotów

produkowanych, zasłanianie opraw przez suwnicę, — warunki czyszczenia opraw, Po zgromadzeniu tych danych projektant powinien dokonać: — wyboru wartości natężenia oświetlenia stosownie do istniejących warunków, — wyboru klasy i systemu oświetlenia, — wyboru rodzaju i źródeł światła, — wyboru typu opraw oświetleniowych, — wyboru wartości współczynnika rezerwy, — obliczenia strumienia świetlnego, — obliczenia mocy i liczby źródeł światła, rozmieszczenia opraw oświetleniowych, — sprawdzenia natężenia oświetlenia, — obliczenia poboru mocy przez urządzenie oświetleniowe.

Dla uniknięcia bądź nadmiernej, bądź też niedostatecznej dokładności należy przy obliczaniu oświetlenia zdawać sobie sprawę ze stopnia ważności poszczególnych wielkości i obliczeń. W przeciwieństwie do innych obliczeń (dotyczących np. przekrojów przewodów, spadków napięć) obliczanie natężenia oświetlenia może nie być zbyt ścisłe, w ostatecznym wyniku obliczeń są dopuszczalne tolerancje 10%. Nie oznacza to, że projektant może w ogóle pominąć obliczenia przyjmując wartości na podstawie np. własnego doświadczenia. Zbędne jest jednak powtarzanie obliczeń oświetlenia pomieszczeń takich samych lub bardzo zbliżonych do siebie, np. kształtem, przeznaczeniem, barwą ścian.

Projektowanie oświetlenia powinno również uwzględniać rolę światła w podnoszeniu wartości estetycznej oświetlanego pomieszczenia lub obiektu. Odpowiednie oświetlenie umożliwia uwypuklenie zasadniczych cech oświetlanego obiektu, ukrycie jego wad i przedstawienie całości z jak najlepszej strony.

Najczęściej stosowanymi metodami obliczania oświetlenia są: metoda sprawności, metoda punktowa oraz metoda mocy jednostkowej. W metodzie sprawności i metodzie punktowej zakłada się, że źródła światła, do których można zaliczyć nie tylko żarówki nie osłonięte lub w oprawie z kloszem kulistym ze szklą mlecznego, lecz także pojedyncze świetlówki (pod warunkiem, że odległość świetlówek od płaszczyzny oświetlanej jest większa niż ich 5-krotna długość) są źródłami punktowymi.

Do źródeł światła o innych kształtach, np. dużych płaszczyzn świecących lub całych pasów świetlnych, należy stosować inne metody posługując się literaturą specjalną. Metoda sprawności i metoda punktowa są prawie jednakowo dokładne, różnią się jednak zakresem stosowania.

Metodę sprawności stosuje się przy konieczności uwzględnienia odbicia światła, od ścian i sufitu, odgrywającego dużą rolę w pokojach stosunkowo niewielkich i jasno pomalowanych. Nie można jej stosować do obliczania oświetlenia miejscowego, oświetlenia płaszczyzn pionowych lub ukośnych, oświetlenia o dużej nie-równomierności oraz oświetlenia projektorowego.

17

Metodę punktową można stosować wszędzie, gdzie nie ma odbić światła lub gdzie można je pominąć (np. przy oświetleniu ulic i terenu, w wysokich halach produkcyjnych o ciemnych ścianach i suficie).

Metodę mocy jednostkowej stosuje się do pomieszczeń o typowych wymiarach i współczynnikach odbicia sufitu, podłogi i ścian.

Obliczanie oświetlenia metodą zainstalowanej mocy jednostkowej

Obliczanie oświetlenia metodą zainstalowanej mocy jednostkowej można stosować jedynie w odniesieniu do oświetlenia ogólnego powierzchni płaskich w pomieszczeniach zamkniętych o polu powierzchni > 10 m2 przy równomiernym rozkładzie opraw oświetleniowych i natężeniach oświetlenia zawartych w przedziale 5200 lx. W innych warunkach metody tej stosować nie można.

W metodzie tej wyznacza się łączną moc żarówek potrzebnych do uzyskania żądanego natężenia oświetlenia w pomieszczeniu o określonych parametrach. Metoda opiera się na uzyskaniu danych liczbowych co do mocy jednostkowej, [W/m2], przy różnych wielkościach pola powierzchni pomieszczeń i różnych natężeniach oświetlenia, różnych wartościach wysokości obliczeniowej zawieszenia opraw i różnych oprawach. Projektowanie należy przeprowadzić w następującej kolejności: — określić pole powierzchni pomieszczenia S, [m2] . — określić wysokość obliczeniową opraw oświetleniowych, — określić liczbę opraw nopr i ich rozmieszczenie, — wybrać rodzaj i typ oprawy, — określić współczynniki odbicia sufitu, ścian i podłogi, — określić potrzebne natężenie oświetlenia E, [lx], — znaleźć na podstawie danych tablicowych moc jednostkową pw, [W/m2], — obliczyć łączną moc żarówek Pł danego pomieszczenia wg wzoru

— obliczyć moc żarówki w poszczególnych oprawach wg wzoru

i ustalić wielkość żarówki, dobierając najbliższy większy typ.

Obliczanie oświetlenia metodą punktową Podstawowym wzorem do obliczania natężenia oświetlenia na płaszczyźnie poziomej przy zastosowaniu powyższej metody jest wzór :

3

3cos

h

IE

ααα =

por

łż n

PP =

wł SpP =

18

gdzie: Eα - natężenie oświetlenia w punkcie określonym kątem α Iα - światłość źródła w kierunku α h – wysokość źródła światła nad płaszczyzną oświetlaną (odcinek AC) α - kąt pomiędzy linią prostopadłą do płaszczyzny poziomej a linią łączącą źródło światła A z punktem B na płaszczyźnie. Aby obliczyć natężenie oświetlenia należy: • założyć rozmieszczenie i wysokość zawieszenia źródeł światła. • obliczyć natężenie oświetlenia w kilku punktach położonych na płaszczyźnie oświetlanej • wyszukać punkt najsłabiej oświetlony • po jego znalezieniu, założyć potrzebne w tym punkcie natężenie natężenia oświetlenia • następnie obliczyć moc żarówki potrzebną do uzyskania założonego natężenia

oświetlenia. Obliczenia potrzebne do określenia natężenia oświetlenia na podstawie podanego wzoru są dość żmudne. W celu ułatwienia pracy można posługiwać się odpowiednimi tablicami, które podają odpowiednie zależności pomiędzy parametrami. Obliczenie natężenia oświetlenia metodą punktową dokonuje się zawsze w odniesieniu do określonego typu oprawy oświetleniowej, zatem do obliczenia jest potrzebny wykres światłości odpowiednich opraw. Obliczenia oświetlenia metodą punktową przeprowadza się w następującej kolejności : • obiera się natężenie oświetlenia danego pomieszczenia lub terenu wg normy, • oblicza się odległość poziomą a od rzutów poszczególnych lamp na płaszczyznę pracy od

każdego z obranych punktów, (np. odcinek DB) • określa się np. za pomocą kątomierza kąt α mając wysokość h i odległość poziomą a

wszystkich lamp i punktów A,B,C,D. • Zestawia się w tablicy poniżej wartości a i α W Tablicy znajdują się wartości Eα każdego punktu A,B,C,D od każdej lampy, czyli wyznacza natężenie oświetlenia tych punktów w kierunku α, wytworzone przez źródło

A α h C d B

19

światła o światłości 1000 cd rozłożonej równomiernie we wszystkich kierunkach. Otrzymane wartości wpisuje się do tablicy:

Wyniki obliczeń Numer Punktu

Numer Lamy a[m.] αααα Eαααα [lx] I αααα [cd] E [lx]

L1 L2 L3 L4 L5 L6

2,8 6,3 2,8 6,3 6,3 6,4

35 58 35 58 58 65

34,5 9,5 34,5 9,5 9,5 5,3

175 125 175 125 125 110

43,3 8,5 43,3 8,5 8,5 4,2

A

ΣE = 116,3 • ustala się typ oprawy i znajduje wykres jej światłości • z wykresu światłości wybranej oprawy wyznacza się światłość Iα źródła światła o

strumieniu 1000 lm w kierunku α i wpisuje otrzymaną wartość do tablicy

• wyznacza się moc żarówki i znajduje w tablicy jej strumień świetlny • oblicza się i wpisuje do tablicy rzeczywiste wartości natężenia oświetlenia E dla każdego

punktu A,B,C,D od każdej lampy Rzeczywiste natężenie oświetlenia oblicza się wg wzoru

ααα φIEE =

gdzie

Eα - natężenie oświetlenia w punkcie określonym kątem α, cd

lx

1000

Iα - światłość źródła w kierunku α, lm

cd

1000

φα - strumień znamionowy punktu świetlnego, lm

• sumuje się wartości natężenia oświetlenia poszczególnych lamp, uzyskując rzeczywistą wartość natężenia oświetlenia w poszczególnych punktach A,B,C,D.

• Wprowadza się współczynnik rezerwy K= 1,25 ÷ 1,65 Wartość natężenia oświetlenia E dzieli się przez współczynnik K i otrzymuje najniższe natężenie oświetlenia, które wystąpi po procesie starzenia się źródeł światła (w końcowym okresie ich użytkowania), lub zapylenia opraw.

W przypadku stwierdzenia zbyt dużych różnic między tymi wartościami (zbyt duża nierównomierność oświetlenia )należy zwiększyć liczbę lamp i przeprowadzić wszystkie obliczenia na nowo przy nowym układzie lamp.

Obliczanie oświetlenia metodą sprawności

Obliczanie oświetlenia metodą sprawności stosuje się zarówno w przypadku oświetlenia ogólnego jak i ogólnego zlokalizowanego. Metoda ta polega na obliczeniu strumienia świetlnego potrzebnego do uzyskania zadanego natężenia oświetlenia przy uwzględnieniu tzw. sprawności oświetlenia. Mianem sprawności określamy stosunek

20

strumienia użytecznego φuż padającego na płaszczyznę pracy do całkowitego strumienia świetlnego ϕo, który wysyłają wszystkie źródła światła umieszczone w pomieszczeniu:

o

φφη =

Płaszczyzną pracy nazywamy powierzchnię na której spoczywa wzrok pracownika, a wprowadzenie pojęcia sprawności umożliwia nam uwzględnienie pochłaniania pewnej ilości światła przez różnego rodzaju osłony, cząstki kurzu w powietrzu oraz faktu odbić od ścian i sufitu. Strumień użyteczny można obliczyć ze wzoru:

SEśruż ⋅=φ [lm]

Gdzie: Eśr – wymagane średnie natężenie oświetlenia na płaszczyźnie pracy (dobrane wg norm), lx; S – pole powierzchni pracy, m2.

Zatem całkowity wymagany strumień światła:

ηηφφ SEśruż

o ==

W celu uzupełnienia powyższego wzoru i po uwzględnieniu starzenia się źródeł światła oraz faktu osiadania kurzu na osłonach źródeł wprowadza się tzw. współczynnik rezerwy K, którego wartość przyjmuje się w granicach 1,25 ÷1,65, zatem:

ηφ SKEśr

o =

Rozmieszczenie źródeł światła przy oświetleniu ogólnym powinno być

równomierne a wszelkie odległości nie powinny odbiegać od zalecanych. Wartość współczynnika K i sprawności ηηηη dobiera się z tablic.

Wartość sprawności zależy od:

• Współczynnika sprawności oprawy oświetleniowej; gdy posiadane oprawy mają sprawność odbiegającą od średniej sprawności opraw to w ostateczności wzór przyjmuje postać:

21

op

op

ηη

ηη'

'=

w innym przypadku bierzemy wartość η z tablic nie stosując powyższej poprawki.

• Od krzywej światłości oprawy oświetleniowej (oprawy o szerszych krzywych mają mniejszą sprawność).

• Od barwy ścian i sufitu pomieszczenia; odpowiedzialny za tą wielkość jest współczynnik ρ, który wynosi: Dla ścian bardzo jasnych – 0,7

Dla ścian jasnych – 0,5 Dla ścian średniej jasności – 0,3 Dla ścian o ciemnych barwach – 0.1

• Od wymiarów wnętrza i wysokości zawieszenia opraw nad powierzchnią pracy; za tą cechę odpowiada tzw. wskaźnik pomieszczenia w, który zależy od

b, l – szerokości i długości pomieszczenia. h – wysokości miejsca pracy nad podłogą (przyjmuje się h = 0,85 m)

Dla pomieszczeń kwadratowych h

bw =

Dla pomieszczeń prostokątnych h

blw

8,02,0 +=

Na podstawie doświadczeń wnioskuje się, że sprawność oświetlenia jest większa w pomieszczeniach których wymiary szerokości i długości są zbliżone aniżeli w tych które są wąskie i długie. Wyliczony strumień φo można uzyskać stosując żarówki o różnej mocy. Te o większej mocy mają większą skuteczność świetlną, jednak mniejsza ilość źródeł światła powoduje powstawanie cieni, nierównomierności oświetlenia i większej luminacji źródeł światła. Wybór pomiędzy małą ilością źródeł dużej mocy czy dużą ilością słabszych żarówek zależy od sytuacji w jakiej mają być one wykorzystane. Po dokonaniu wyboru świetlówki lub żarówki o znamionowym strumieniu φ należy wyliczyć ilość potrzebnych źródeł światła w celu osiągnięcie żądanej wartości strumienia φo:

φφon =

Otrzymaną liczbę zaokrągla się w górę do najbliższej liczby całkowitej a w przypadku rozmieszczenia źródeł w rzędach – do liczby całkowitej podzielnej przez ilość rzędów.

22

I.II. HAŁAS

Hałas to pojęcie subiektywne niekorzystnego oddziaływania dźwięków złożonych o różnej częstotliwości. Wg. Polskiej Normy, hałasem jest dźwięk o dowolnym charakterze akustycznym niepożądany w danych warunkach i przez daną osobę.

Hałas jest najczęściej występującym czynnikiem szkodliwym. Powoduje około 28% wszystkich chorób zawodowych w Polsce. Wielkości fizyczne charakteryzujące dźwięki. I. Ciśnienie akustyczne – przyrost ciśnienia środowiska ponad ciśnienie statyczne, które powstaje w wyniku powstawania i rozchodzenia się dźwięku. Najmniejsza wartość ciśnienia wywołująca wrażenie słuchowe nosi nazwę progu słyszalności i wynosi 2 . 10-5 Pa. Ciśnienie wynoszące około 100 Pa wywołuje uczucie bólu i nosi nazwę progu bólu. Ze względu na dużą rozpiętość wartości poziomów ciśnienia akustycznego wprowadzono skalę logarytmiczną.

][log102

2

dBp

pL

oP =

gdzie: p – ciśnienie mierzone aktualnie w [Pa] po – próg słyszalności równy 20 Pa II. Natężenie akustyczne – ilość energii pola przenikającej w jednostce czasu przez powierzchnię prostopadła do kierunku rozprzestrzeniania się fali liczone w W/m2. Próg słyszalności wynosi 10-12 [W/m2]

][log10 dBI

IL

oI =

gdzie: Li – poziom natężenia dźwięku, I – natężenie mierzone aktualnie, Io - natężenie progu słyszalności. III. Moc akustyczna – ilość energii akustycznej wypromieniowanej przez źródło dźwięku w jednostce czasu liczone w [W].

][log10 dBN

NL

oN =

gdzie: LN – poziom mocy akustycznej, N – moc mierzona aktualnie, No – moc progu słyszalności.

W związku z powyższym poziom dźwięku (natężenie hałasu) wyrażony w [dB] będzie określał stosunek mocy akustycznej lub natężenia dźwięku albo ciśnienia akustycznego do wartości progu słyszalności wyrażony w skali logarytmicznej.

23

W miernikach poziomu dźwięku zastosowano filtry korekcyjne A, B, C, które w większym przybliżeniu oddają wrażenia słuchowe jakich doznaje człowiek stykający się z różnymi poziomami natężenia dźwięków o różnych częstotliwościach. Wprowadzono pojęcie poziomu dźwięku A, B, C, co jest zapisywane jako dB(A), dB(B), dB(C). Filtry te przystosowują charakterystykę przyrządu do charakterystyki wrażliwości ucha w zakresie małych (dBA), średnich (dBB) i dużych (dBC) poziomów intensywności dźwięków. 1. Rodzaje hałasu.

Biorąc pod uwagę zmienność natężenia hałasu w czasie, wyróżnia się następujące rodzaje:

- hałas ustalony - poziom dźwięku A w określonym miejscu mierzony przy włączonej charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas obserwacji nie więcej niż 5 dB,

- hałas nieustalony – poziom dźwięku A w określonym miejscu mierzony przy włączonej charakterystyce dynamicznej S miernika poziomu dźwięku, zmienia się podczas obserwacji więcej niż o 5 dB,

- hałas impulsowy – składa się z jednego lub wielu zdarzeń dźwiękowych, każdy w czasie trwania krótszym niż 1s.

Hałas w środowisku pracy jest charakteryzowany przez:

- poziom ekspozycji na hałas odniesiony do 8 godzinnego dnia pracy i odpowiadającą mu ekspozycję dzienną lub poziom ekspozycji na hałas odniesiony do tygodnia pracy i odpowiadającą mu ekspozycje tygodniową,

- maksymalny poziom dźwięku A, - szczytowy poziom dźwięku C.

2. Dopuszczalne wartości hałasu. Wielkość równoważnego poziomu dźwięku jest zależna od czasu narażenia na hałas. Hałas o stosunkowo niewielkiej intensywności (75 – 85 dBA), ale działający nieprzerwanie przez dłuższy okres może być przyczyną trwałego uszkodzenia słuchu, jak również powstania i rozwinięcia się w organizmie chorób o podłożu nerwicowym. Dlatego ważne jest aby stosować się bezwzględnie do poniższych norm. Poziom ekspozycji. Dopuszczalne wartości hałasu ze względu na ochronę słuchu obowiązują jednocześnie i nie powinny przekraczać poniższych wartości.

Czas ekspozycji Poziom ekspozycji

na hałas [dB] Ekspozycja dzienna

[Pa2 .s] Ekspozycja

tygodniowa [Pa2 .s] 8-godzinny dzień

pracy 85 3,64 . 10 3 -

Tydzień pracy 85 - 18,2 . 10 3 Maksymalny poziom

dźwięku A 115 - -

Szczytowy poziom dźwięku C

135 - -

24

Poziom ekspozycji na hałas dla 8- godzinnego dnia pracy jest określony wzorem:

][log10,8, dBT

TLL

o

eTAhNX eeq

+=

gdzie:

eqAL - równoważny poziom dźwięku A,

Te – czas ekspozycji w [s] w ciągu dnie roboczego To – czas odniesienia równy 8h = 28800 [s]

Poziom ekspozycji na hałas dla tygodniowego okresu pracy jest określony wzorem:

( ) ][105

1log10

0

1,0,

8, dBLn

i

iLWNX

hNX

= ∑=

⋅⋅

gdzie: i – kolejny dzień roboczy w rozważanym tygodniu, n – liczba dni roboczych w rozważanym tygodniu. Maksymalny poziom dźwięku A – określany jest jako maksymalna wartość skuteczna poziomu dźwięku A, występująca w czasie obserwacji. Nie powinien on przekraczać wartości 115 [dB] Szczytowy poziom dźwięku C - określany jako maksymalna wartość chwilowa poziomu dźwięku C, występująca w czasie obserwacji. Nie powinien on przekraczać wartości 135 [dB]. Dopuszczalny poziom dźwięku ze względu na ochronę słuchu na wszystkich stanowiskach pracy przy 8-godzinnym narażeniu wynosi 85 [dB]. Zostało stwierdzone, że przy normatywie 85 dBA ryzyko trwałych uszkodzeń słuchu wynosi jednak około 5% osób pracujących w hałasie. W związku z tym zaleca się obniżenie dopuszczalnej wartości poziomu dźwięku A do 80 dB. Działanie hałasu na organizm ludzki może być nie tylko szkodliwe ale także uciążliwe – nie wywołujące trwałych skutków w organizmie, ale mające wpływ np. na wydajność pracy. Z tego względu podano niżej w tablicy normy równoważnego poziomu dźwięku A dla różnych stanowisk, umożliwiające pracownikowi realizację podstawowych funkcji na tych stanowiskach.

Lp Stanowisko pracy Równoważny poziom

dźwięku A [dB]

1

W kabinach bezpośredniego stosowania bez łączności telefonicznej, w laboratoriach ze źródłami hałasu, w pomieszczeniach z maszynami liczącymi, maszynami do pisania i w innych pomieszczeniach o podobnym przeznaczeniu

75

2

W kabinach dyspozytorskich, obserwacyjnych i zdalnego sterowania z łącznością telefoniczną używana w procesie sterowania, w pomieszczeniach do wykonywania prac precyzyjnych i innych pomieszczeniach o podobnym przeznaczeniu

65

3 W pomieszczeniach administracyjnych biur projektowych, do prac teoretycznych opracowania danych i innych o podobnym przeznaczeniu

55

25

3. Źródła hałasu

- mechaniczne (np. hałas wywołany przez maszyny o napędzie mechanicznym elektrycznym, pneumatycznym),

- aerodynamiczne i hydrodynamiczne (ruch gazów i cieczy w rurociągach, wentylatorach itp.)

- technologiczne (np. hałas wywołany zmianą spójności materiału jak: kruszenie, łamanie itp.)

Szkodliwe lub uciążliwe skutki hałasu zależą od: - natężenia hałasu, - poziomu ekspozycji, - rodzaju źródeł hałasu, - relacji między człowiekiem a źródłem hałasu.

4. Kryteria podziału hałasu. W zależności od częstotliwości drgań akustycznych rozróżniamy hałas:

- słyszalny o 16 ÷ 16000 Hz

- niesłyszalny o 2 ÷ 50 Hz – hałas infradźwiękowy o 10000 ÷100000 – hałas ultradźwiękowy

Należy zaznaczyć, że granice podziału nie są tak wyraźne jak przedstawiono poniżej, ponieważ jest to zależne od wrażliwości osobniczej.

Hałas infradźwiękowy – źródłami hałasu infradźwiękowego na stanowiskach pracy są: sprężarki, silniki wysokoprężne, systemy wentylacyjne, klimatyzacja, piece elektryczne, stacje trafo. Cechą charakterystyczna infradźwięków jest znaczna długość ich fali (17m do wielu kilometrów), co umożliwia rozchodzenie się ich na bardzo duże odległości. Oddziaływanie infradźwięków na organizm może objawiać się poczuciem ogólnej niedyspozycji, osłabieniem, uczuciem strachu, mrowieniem skóry, nudnościami, bólem głowy i kaszlem. Stwierdza się też przyspieszenie tętna, zaburzenia rytmu serca, obniżenie ciśnienia krwi i pogorszenie się ostrości widzenia. Ochrona przed działaniem hałasu infradźwiękowego wymaga likwidacji źródeł tego hałasu lub jego ograniczenia, ponieważ tradycyjne przegrody i pochłaniacze akustyczne są mało skuteczne. Hałas ultradźwiękowy – występuje on na stanowiskach pracy gdzie stosuje się zgrzewarki, płuczki ultradźwiękowe, aparaty diagnostyczne i lecznicze, wysoko obrotowe urządzenia. Szkodliwe oddziaływanie ultradźwięków uzależnione jest między innymi od natężenia i od częstotliwości. W praktyce narażenie na ultradźwięki w przemyśle obejmuje zakres od 16 ÷ 60 kHz i natężenia 115÷140 [dB]. W wyniku oddziaływania ultradźwięków występują zaburzenia czynnościowe wielu narządów i układów. Do najczęstszych należą objawy ze strony ośrodkowego układu nerwowego, zapalenia wielonerwowe, niskie ciśnienie tętnicze krwi i zaburzenia wydzielania dokrewnego. Zapobieganie przed oddziaływaniem ultradźwięków wymaga całkowitej izolacji człowieka przed nimi. Najczęściej stosuje się izolacje przeciwdźwiękową, ograniczającą rozchodzenie się fal. Zabezpieczenie indywidualne obejmuje ochronę całej powierzchni ciała i narządu słuchu. Stosuje się także odzież wielowarstwową – każda warstwa osłabia natężenie ultradźwięków o około 4 [dB].

26

PODSTAWOWE POLSKIE AKTY PRAWNE DOPUSZCZALNEJ EMISJI HAŁASU

Hałas na stanowisku pracy

Podstawowym, aktualnym aktem prawnym ustalającym dopuszczalne wartości emisji hałasu na stanowiskach pracy jest Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy zamieszczone w Dz. U. nr 79 z dnia 27 czerwca 1998 r.

Określa ono najwyższe dopuszczalne natężenie czynnika fizycznego (NDN) dla zdrowia - ustalone jako wartość średnia - której oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinnego, dobowego i 42-godzinowego tygodniowego wymiaru czasu pracy w okresie jego aktywności zawodowej nie powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia oraz w stanie zdrowia jego przyszłych pokoleń.

Ponadto aktami prawnymi związanymi bezpośrednio lub pośrednio z problemami emisji hałasu na stanowisku pracy są :

- Ustawa z dnia 14 marca 1985r. o Państwowej Inspekcji Sanitarnej Dz. U. z dnia 27 marca 1985 r. wraz z dalszymi zmianami,

- Ustawa z dnia 14 marca 1985r. o Państwowej Inspekcji Sanitarnej Dz. U. z dnia 27 marca 1985 r. wraz z dalszymi zmianami,

- Rozporządzenie Ministra Przemysłu i Handlu z dnia 30 grudnia 1993r, w sprawie obowiązkowego stosowania PN i BN (dotyczące m. in. norm tzw. hałasowych),

- Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Socjalnej w sprawie obowiązkowego stosowania PN i BN dotyczących hałasu (Dz. U. Nr 37 z dnia 22 marca 1994 r. poz. 138.)

Ustawa - Kodeks Pracy w art. 215; 216; 217; 218; 226; 227; dotyczących wymogów w stosunku do konstrukcji maszyn i urządzeń w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy, stosowania odpowiednich zabezpieczeń, obowiązków pracodawcy w tym zakresie, oraz wprowadzania do eksploatacji maszyn po certyfikacji na znak bezpieczeństwa lub złożeniu deklaracji zgodności tych wyrobów z normami wprowadzonymi do obowiązkowego stosowania.

Przepisy art. 226 Kodeksu Pracy nakładają na pracodawcę obowiązek informowania pracowników o ryzyku zawodowym, które wiążą się z wykonywaną pracą oraz o zasadach ochrony przed zagrożeniami. Przepisy art. 227 zobowiązują pracodawcę do stosowania środków zapobiegających chorobom zawodowym i innym chorobom związanym z wykonywaną pracą, w tym do przeprowadzenia na koszt pracodawcy badań i pomiarów czynników szkodliwych dla zdrowia oraz okresowych badań pracowników.

Akty prawne dotyczące emisji hałasu w środowisku.

- Ustawa z dnia 31 stycznia 1980 r. o ochronie i kształtowaniu środowiska (Dz. U. nr 49 z 15 kwietnia 1994 r.)

27

Ustawa określa zasady ochrony i racjonalnego kształtowania środowiska, zmierzające do zapewnienia współczesnemu i przyszłym pokoleniom korzystnych warunków życia oraz realizacji prawa do korzystania z zasobów środowiska i zachowania jego wartości. W ustawie zostały sformułowane podstawowe pojęcia takie, jak: środowisko naturalne, ochrona środowiska naturalnego, racjonalne kształtowanie środowiska, racjonalne gospodarowanie, zapobieganie degradacji oraz przeprowadzanie niezbędnej rekultywacji.

Istnieje również projekt propozycji Dyrektywy Nowego Podejścia dotyczącej "Emisji hałasu zewnętrznego urządzeń" opracowany w grupach roboczych Komisji. Ta propozycja Dyrektywy zawiera wymagania dotyczące ponad 50 rodzajów maszyn i w przyszłości zastąpi dotychczasowe Dyrektywy "hałasowe" starego podejścia.

Normy Europejskie

Konkretyzacja wymagań zawartych w Dyrektywach wydanych na podstawie Art. 100a i 118a Traktatu Rzymskiego następuje za pośrednictwem norm . Funkcjonujące dotychczas w krajach nie zrzeszonych z UE normy krajowe nie ustalają w sposób jednolity wymogów bezpieczeństwa i wartości granicznych.

Natomiast w UE właściwą rolę pełnią tzw. normy zharmonizowane, które po uzgodnieniach w odpowiednich Komitetach i opublikowaniu w Dzienniku Urzędowym Wspólnoty jednocześnie wchodzą w życie we wszystkich krajach członkowskich. Normy te opracowywane są w Komitetach Technicznych Europejskiego Komitetu Normalizacji CEN (Normy Europejskie EN) i Europejskiego Komitetu Normalizacji Elektrotechnicznej CENELEC, przy uwzględnieniu norm opracowanych w Komitetach Technicznych Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej ISO. Normy te są aktualizowane stosownie do postępu technicznego i rozwoju praktyki inżynierskiej i służą głównie do konkretyzacji Dyrektyw Nowego Podejścia.

Normy Europejskie (EN) opracowywane są na podstawie mandatu udzielonego europejskiej organizacji normalizacyjnej CEN/CENELEC przez Komisję Europejską i obejmują następujące główne grupy :

Emisja hałasu w miejscu pracy jest w przepisach polskich uwzględniana i limitowana głównie w Rozporządzeniach Ministrów oraz poprzez Polskie Normy w tym Normy do obligatoryjnego stosowania. Ponadto przepisy polskie oprócz niektórych norm przedmiotowych nie podawały wartości mocy akustycznej hałasu zewnętrznego maszyn. Tylko w zakresie ochrony środowiska przepisy polskie (ustawa o ochronie i kształtowaniu środowiska z 1980 r) były, uwzględniając czynnik czasu, nowoczesne i w miarę wyczerpujące. W Unii Europejskiej dopiero w ostatnim okresie przystąpiono do opracowania i wdrożenia Dyrektywy ujmującej kompleksowo te zagadnienia. Przygotowywana (w legislacji) nowa polska ustawa o ochronie środowiska ujmuje wszystkie założenia tej Dyrektywy oraz inne, aktualne przepisy i przyjęte programy działań obowiązujące w Unii Europejskiej w tym zakresie.

28

I.III. PYŁY PRZEMYSŁOWE W ŚRODOWISKU PRACY Pyłem nazywamy zbiór cząstek stałych, które wyrzucane do powietrza atmosferycznego pozostają w nim przez pewien czas. Najczęściej są to cząstki o wymiarach poniżej 300 µm. Do najbardziej pyłotwórczych procesów technologicznych zalicza się: kruszenie, mielenie, przesiewanie surowców, procesy transportowe i mieszanie ciał sypkich, czynności oczyszczania, toczenia, szlifowania, polerowania itp. Oddziaływanie pyłów na organizm ludzki Szkodliwe działanie pyłu przemysłowego na organizm ludzki zależy od:

• rodzaju pyłu, wielkości poszczególnych cząstek, • stężenia pyłu w powietrzu, • czasu ekspozycji, • rozpuszczalności pyłu w cieczach ustrojowych, • kształtu cząstek (włókna, kształty ostre, obłe), • zawartości wolnej krystalicznej krzemionki.

Pyły w zależności od działania na organizm ludzki można podzielić na: • pylicotwórcze, • drażniące, • alergiczne, • toksyczne, • rakotwórcze.

P y ł y p y l i c o t w ó r c z e . O przedostaniu się pyłu do płuc decyduje wielkość pyłu. Pyły o średnicy powyżej 5 m prawie w całości zatrzymywane są w górnych drogach oddechowych. Do pęcherzyków płucnych docierają pyły o średnicy 1-3 m, powodujące określone działanie biologiczne. Z punktu widzenia medycznego, pylicą nazywamy nagromadzenie pyłu w płucach i reakcję tkanki płucnej na jego obecność. W zależności od rodzaju zmian anatomopatologicznych rozróżniamy pylice: • k a l o g e n o w e wywołane działaniem pyłów zwłókniających i charakteryzujące się

rozwojem włókien kalogenowych w tkance płucnej, trwałym uszkodzeniem struktury pęcherzyków płucnych i bliznowatymi zmianami (pył krzemowy , azbestu i aluminium),

• n i e k a l o g e n o w e wywołane przez pyły niezwłókniające lub o słabym działaniu zwłókniającym, bez uszkodzenia struktury pęcherzyków. Reakcja na pył jest potencjalnie odwracalna.

P y ł y d r a ż n i ą c e . Większość pyłów posiada oddziaływanie drażniące na zewnętrzne części ciała jak spojówki oczu , błony śluzowe górnych dróg oddechowych. P y ł y a l e r g i c z n e . Do pyłów o działaniu alergicznym (uczulającym) należą głównie pyły pochodzenia organicznego np. pyły bawełny, wełny, lnu, drewna, pyłki kwiatowe itp. P y ł y t o k s y c z n e . Pyły związków chemicznych , które mogą być rozpuszczalne w płynach ustrojowych i powodować przez to zatrucia (np. pyły związków ołowiu, miedzi, cynku, manganu, niklu itp.).

29

P y ł y r a k o t w ó r c z e . Pyły powodujące powstanie chorób nowotworowych. Należą do nich: azbest i ostatnio także pyły drewna twardego buku i dębu. Ocena narażenia na pył przemysłowy Podstawą oceny narażenia na pył są wartości NDS pyłów (NSD- Najwyższe Dopuszczalne Stężenie) podane w Q351. Najwyższe dopuszczalne stężenie dla pyłów przemysłowych dotyczy całkowitych stężeń pyłu, stężeń frakcji respirabilnej i ilości włókien o długości powyżej 5 µm. P y ł c a ł k o w i t y .Zbiór cząstek pyłu, który w procesie oddychania może wnikać do organizmu człowieka. P y ł r e s p i r a b i l n y . Zbiór cząstek przechodzących przez selektor wstępny o charakterystyce przepuszczalności według wymiarów cząstek opisanej logarytmiczną normalną funkcją prawdopodobieństwa ze średnią wartością średnicy aerodynamicznej 3,5±0,3 m i z geometrycznym odchyleniem standardowym 1,5±0,1 m (ogólnie rzecz biorąc chodzi o frakcję poniżej 5 m). W ł ó k n o . Jest to cząstka pyłu, której długość jest większa od 5 m, a stosunek długości do średnicy jest większy niż 3:1 (na podstawie pomiarów w mikroskopie świetlnym, wyposażonym w urządzenie do kontrastu fazowego przy całkowitym powiększeniu mikroskopu ok. 500 razy). Próby powietrza pobiera się w warunkach typowych dla badanych stanowisk i typowego procesu produkcyjnego, zapewniając ich reprezentatywność dla całego dnia pracy lub dla wybranego krótszego okresu. Reprezentatywność próbek można zapewnić przez pomiar ciągły (np. stosując dozymetry indywidualne) w czasie całej dniówki roboczej albo poprzez losowe pobieranie w czasie i przestrzeni zgodnie z Polską Normą. Wyniki pomiarów stężenia pyłu na stanowisku pracy interpretuje się następująco: • w przypadku, gdy górna granica przedziału ufności średniego stężenia ważonego

(wskaźnik ekspozycji) przekracza wartość NDS, wtedy są dopuszczalne warunki pyłowe, • jeśli górna granica przedziału ufności średniego stężenia ważonego jest powyżej wartości

NDS, wtedy są szkodliwe warunki pyłowe.

Dzieląc wartość wskaźnika ekspozycji przez NDS pyłu oblicza się krotność przekroczenia NDS. Jego wartość jest miarą narażenia na pył.

30

Ochrona zdrowia młodocianych Przy pracach w narażeniu na szkodliwe działanie pyłów (Q 361): • wzbronione jest zatrudnianie młodocianych przy pracach lub w pomieszczeniach, w

których są narażeni na szkodliwy wpływ : - pyłów o działaniu zwłókniającym i drażniącym, których stężenia przekraczają 2/3 wartości

najwyższych dopuszczalnych stężeń określonych dla dorosłych, - pyłów o działaniu uczulającym,

• dozwolone jest zatrudnianie młodocianych w kontakcie z czynnikami zaliczanymi do alergenów, pod warunkiem uzyskania specjalistycznej opinii lekarskiej o braku przeciwwskazań zdrowotnych do kontaktu z alergenami.

Ochrona przed nadmiernym pyleniem

Dla ochrony przed pyłem stosuje się różne środki, których zadaniem jest ograniczenie lub likwidacja emisji pyłu na stanowiskach pracy. Do najważniejszych należą : • zmiana procesu technologicznego pod kątem zmniejszenia emisji pyłu na stanowiskach

pracy, • zmiana surowca na mniej pylący, • hermetyzacja procesu produkcyjnego, • automatyzacja lub robotyzacja procesu produkcyjnego, • stosowanie różnorodnych urządzeń odpylających, • stosowanie urządzeń wentylacyjnych, • stosowanie ochron osobistych odpowiednio dobranych do danego stanowiska pracy,

uwzględniające m.in. rodzaj pyłu, jego stężenie, strukturę pyłu, czas ekspozycji na pył i wydatek energetyczny.

31

I.IV. POLE ELEKTROMAGNETYCZNE

W środowisku pracy pracownicy często podlegają wpływom różnych pól elektromagnetycznych, rzadko zdając sobie z tego sprawę. Pola te, nazywane często promieniowaniem, są wytwarzane przez wszystkie urządzenia i przewody elektryczne zarówno w zakresie małych jak i bardzo dużych częstotliwości.

Pola elektromagnetyczne otaczają swoje źródła w postaci linii sił które są najsilniejsze przy źródle i słabną w miarę oddalania się od niego Pola mogą być stałe lub zmienne, w zależności od rodzaju źródła.

Pole elektromagnetyczne składa się z:

• pola eletrycznego (E) - stałego lub zmiennego. Pole stałe powstaje w wyniku, działania stałego źródla wysokiego napięcia - na przykład kineskopy monitorów ekranowych i telewizorów, które wymagają zasilania wysokim napięciem stałym. Pole zmienne - powstaje w wyniku działania prądu elektrycznego zmiennego. Jednostką natężenia pola elektrycznego jest 1 V/m, • pola magnetycznego (H) - stałego lub zmiennego. Pole stałe powstaje w wyniku działania magnesu - np. ziemskie pole magnetyczne jest polem stałym. Pole zmienne - powstaje w wyniku przepływu prądu elektrycznego, szczególnie o małym napięciu a dużym natężeniu. Jednostką natężenia pola magnetycznego jest 1 A/m Pomiary pola magnetycznego zazwyczaj wykonuje się przez pomiar indukcji magnetycznej (B) wyrażonej w gausach (G) lub teslach (T). Kombinacja tych dwu pól tworzy pole elektromagnetyczne (promieniowanie elektromagnetyczne). Można zauważyć tutaj następujące prawidłowości: im wyższe napięcie stosowane w danym urządzeniu elektrycznym tym wyższe jest wokół niego natężenie pola elektrycznego, im większa jest moc pracującego urządzenia elektrycznego tym większe jest wokół niego natężenie pola magnetycznego. 2.Wpływ oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego na organizm ludzki. Pola elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości, a nawet pola wytwarzane przez urządzenia elektroenergetyczne 50 Hz, powodują powstanie różnych dolegliwości u pracownika w zależności od natężenia pola i częstotliwości. W działaniu biologicznym człowieka obserwuje się:

efekt termiczny – powstały Wskutek zamiany części energii promieniowania na ciepło, co może spowodować zmiany patologiczne i reakcje fizjologiczne uwarunkowane podwyższeniem temperatury całego ciała lub niektórych jego części (narządów),

efekt pozatermiczny – powstaje pod wpływem promieniowania bez podwyższania temperatury oraz związane z tym objawy patologiczne i fizjologiczne .

Pola magnetyczne działające na człowieka mogą wywoływać zarówno dolegliwości obiektywne jak i subiektywne.

Dolegliwości subiektywne: • osłabienie ogólne, • utrudnienie koncentracji uwagi, • osłabienie pamięci , • łatwość męczenia się, • ospałość w ciągu dnia i zaburzania snu w ciągu nocy, • drażliwość nerwowa,

32

• bóle i zawroty głowy, • nadmierna potliwość lub suchość dłoni i stóp • dolegliwości sercowe, np. ucisku , kłucia itp., • dysfunkcje ze strony układu pokarmowego •osłabienie potencji płciowej, • zaburzenia miesiączkowania. Dolegliwości obiektywne: • Objawy ze strony układu nerwowego: - stany neurasteniczne, - nerwice wegetatywne - drżenie rąk - zmiany czynności bioelektrycznej mózgu ujawniające się w zapisie EEG, -wzmożony dermografizm, • zmiany w narządzie wzroku (drobne zmiany zmętnieniowe w soczewce), • objawy ze strony układu sercowo naczyniowego - obniżenie ciśnienia krwi, -zwolnienie akcji serca, -zmiany czynności bioelektrycznej serca ujawniające się w zapisie EEG, • zmiany we krwi i w układzie krwiotwórczym , •objawy ze strony układu hormonalnego (zaburzenia miesiączkowania)

3. Oznakowanie pól elektromagnetycznych. Znak źródła promieniowania elektromagnetycznego (umieszczany na wszystkich urządzeniach wytwarzających pola elektromagnetyczne w zakresie 0,1 – 300.000 MHz)

Strefa bezpieczna Strefa pośrednia w strefie pośredniej mogą przebywać pracownicy zatrudniani przy produkcji, naprawie, przeglądach, obsłudze lub sterowaniu urządzeń w czasie jednej zmiany roboczej Strefa zagrożenia w strefie pośredniej mogą przebywać pracownicy wymienieni powyżej przez czas ograniczony (w zależności od natężenia pól elektromagnetycznych) Strefa niebezpieczna w strefie niebezpiecznej przebywanie pracowników jest zabronione

33

4. Dopuszczalne natężenie pól elektromagnetycznych.

Natężenie pola Rodzaj pola elektrycznego magnetycznego

Gęstość mocy promieniowania

1 2 3 4 5 pracownicy 80 kA/m Pola elektro- i

magneto statyczne młodociani 15 kV/m 3 kA/m. pracownicy 15 kV/m 4 kA/m. pola

oczęstotliwości przemysłowej 50Hz

młodociani 10 kV/m 0,2kA/m

pracownicy 1000 V/m 100 A/m. Pola o częstotliwości 1-100 kHz

młodociani 100 V/m. 10 A/m.

pracownicy 1000 kV/m. 250 A/m. pola o częstotliwości 0,1-10 MHz

młodociani 20 V/m 2 A/m.

pracownicy 300 V/m pola o częstotliwości 10-300 MHz

młodociani 7 V/m 50 A/m

pracownicy 100 W/m2

młodociani stacjonarne

0,1 W/m2

pracownicy 100 W/m2

pola o częstotliwości 300-300.000 MHz

Młodociani Niestacjonarne

1 W/m2 5. Sposoby zapobiegania szkodliwemu oddziaływaniu pól elektromagnetycznych. • metody techniczne: - ekranowanie pomieszczeń (siatki metalowe lub blachy), - ekranowanie samych źródeł przy pomocy siatek lub blach. • metody organizacyjne: -unikanie przebywania w granicach stref ochronnych, - nie przekraczanie dopuszczalnego czasu pracy w obrębi strefy zagrożenia , - przy większej ilości źródła pól ustawiać w takiej odległości, aby strefy ochronne nie

nachodziły na siebie i nie pokrywały się. • kobietom w ciąży zabrania się pracować w zasięgu pól elektromagnetycznych o natężeniach przekraczających wartości strefy bezpiecznej, • zabrania się zatrudniania młodocianych na stanowiskach pracy , na których natężenie pól bądź gęstość strumienia energii promieniowania przekracza wartości podane w powyższej tabeli. • przeprowadzanie badań profilaktycznych dla pracowników narażonych na promieniowanie i pola elektromagnetyczne.

34

Badania wstępne Badania okresowe Ostatnie badania okresowe

Czynnik szkodliwy

lekarskie pomocnicze

lekarskie

pomocnicze

Częstotliwość badań

lekarskie

pomocnicze

Narządy (układy ) krytyczne

Promieniowanie i pola elektromagne-tyczne

Ogólne, neurolo-giczne, okulistyczne z oceną socze-wek

EKG. w zależności od wskazań- EEG

Ogólne, neurologiczne, okuli-styczne z oceną socze-wek

EKG. w zależno-ści od wska-zań- EEG

Co 4 lata

Ogólne, neurolo-giczne, okuli-styczne z oceną socze-wek

EKG. w zależności od wskazań- EEG

układ nerwowy , układ bodźco-twórczy serca, soczewki, układ hormonaln

35

II. ZAGRO ŻENIE POŻAROWE I WYBUCHOWE

Zagrożeniem pożarowym nazywamy zespół czynników wpływających na powstawanie i rozprzestrzenianie się pożaru – a przez to na bezpieczeństwo życia ludzi. Spalaniem nazywamy szybko przebiegającą reakcję egzotermiczną (z wydzieleniem ciepła), samoczynnie przemieszczającą się w przestrzeni wypełnionej materiałami palnymi w obecności utleniacza. Reakcji tej towarzyszy zjawisko świecenia. Spalanie może być prowadzone celowo lub wystąpić w sposób niezamierzony i szkodliwy. W pierwszym przypadku mówimy o procesach spalania paliw dla celów technologicznych. W drugim o pożarach lub wybuchach, kładąc nacisk na zabezpieczenie dóbr materialnych przed niepożądanym zapłonem, a jeżeli on już wystąpi, najskuteczniejszy i najszybszym przerwaniem reakcji spalania. Pożar lub wybuch może powstać, gdy zaistnieje czasowa i przestrzenna zbieżność następujących elementów:

• materiału palnego, • czynnika utleniającego, • źródła zapłonu.

Materiały palne, które będą traktowane jako niebezpieczne pożarowo to:

• gazy palne, takie jak: acetylen, metan, etan, propan-butan, amoniak, gaz ziemny, miejski, generowany itp.,

• ciecze, których pary tworzą z powietrzem mieszaniny palne i wybuchowe jak: węglowodory ciekłe, alkohole, rozpuszczalniki (aceton, benzyna itp.) o temperaturze zapłonu poniżej 55°C,

• ciała stałe wytwarzające w zetknięciu z wodą lub parą wodną gazy palne, zapalające się samorzutnie w powietrzu materiały wybuchowe i pirotechniczne, pyły palne.

Czynniki utleniające: tlen z powietrza, tlen w związkach nadtlenkowych, związki zawierające grupy bogate w tlen (azotanowe, azotynowe, nitrowe, chloranowe, i inne), chlorowce (fluor, chlor, brom), siarka.

Zapoczątkowanie spalania:

Różne substancje (gazy, pary, pyły) posiadają różne możliwości zapalenia: gazy – zapalają się przez:

• samozapalenie czyli osiągnięcie przez gaz temperatury samozapalenia (temperatura samozapalenia, dla cieczy palnych i gazów jest to najniższa temperatura, do której musi być ogrzana ciecz palna lub gaz, aby wytworzona para nasycona w mieszaninie z powietrzem mogła zapalić się bez czynnika inicjującego),

36

• zapłon – w ograniczonej przestrzeni mieszaniny palnej pod wpływem jakiegokolwiek źródła ciepła, którego temperatura znacznie przewyższa temperaturę samozapalenia (np. gorąca powierzchnia, wyładowanie elektryczne, iskra mechaniczna, otwarty płomień itp.);

ciecze – pary cieczy w mieszaninie z powietrzem zapalaj się przez:

• osiągnięcie temperatury zapłonu – najniższej temperatury, w której pary badanej cieczy ogrzewanej w warunkach określonych w normie tworzą z powietrzem mieszaninę zapalającą się przy zbliżeniu płomyka probierczego,

• osiągnięcie temperatury samozapalenia – jak w przypadku gazów; pyły – w zależności, czy dotyczy to pyłu osiadłego czy obłoku pyłu, zapłon pyłu osiadłego jest charakteryzowany:

• temperaturą tlenia – najniższa temperatura gorącej powierzchni, w której pył osiadły w warstwie o grubości 5 mm swobodnie ulega zapłonowi w określonym czasie (do 2 godz.),

• temperatura samozapalenia – najniższa temperatura gorącej powierzchni, od której obłok pyłu w najłatwiej zapalnym stężeniu ulega samozapaleniu.

Zapłon obłoku pyłu charakteryzuje:

• temperatura samozapalenia, • dolna granica wybuchowości występuje przy najniższym stężeniu obłoku pyłu

w powietrzu, w którym płomień może jeszcze przemieszczać się samoczynnie (granicę wybuchowości oznacza się w g/m3),

• minimalna granica zapłonowa. Ogólne metody zapobiegania pożarom: Ponieważ powstanie pożaru warunkuje obecność materiału palnego, czynnika utleniającego i źródła zapłonu – usunięcie jednego z nich wyklucza jego powstanie. Usunięcie materiałów palnych ze strefy zagrożenia to ważny element prewencji, szczególnie wówczas, gdy nawet mała ilość substancji palnej może być źródłem przemieszczenia ognia. Poniżej podano przypadki, gdy usunięcie substancji palnej jest konieczne:

• odpylanie pomieszczeń zagrożonych wybuchem pyłów (zawirowanie osiadłego pyłu o grubości 1 mm może wypełnić pomieszczenie mieszaniną wybuchową),

• usuwanie odpadów szczególnie mających zdolności do samonagrzewania się (np. zaolejone czyściwo),

• czyszczenie z resztek substancji palnych aparatów i rurociągów oddawanych do remontów związanych ze spawaniem,

• spalanie w pochodni gazów odpadkowych (np. rafinerie), • wentylowanie pomieszczeń zagrożonych wybuchem (obniżanie stężenia substancji

palnych gazowych poniżej Dolnej Granicy Wybuchowości).

37

Otwarty płomień jest najczęstszą przyczyną pożarów. Można wyróżnić 3 grupy nieoczekiwanych zapłonów wywołanych otwartym ogniem (piece przemysłowe, spawanie itp.):

• pełzanie mieszanin wybuchowych na znaczne odległości. Mieszaniny palnych gazów i par o d>1 w stosunku do powietrza pełzają na pewne odległości, zanim stężenie spadnie poniżej dolnej granicy wybuchowości,

• nieoczekiwane wytworzenie tych mieszanin, • awaryjny wpływ większych ilości palnych gazów i cieczy.

Inne przyczyny pożarów:

• używanie otwartego ognia i palenie tytoniu w strefach zagrożonych pożarem lub wybuchem,

• garażowanie pojazdów silnikowych w obiektach i pomieszczeniach nie przeznaczonych do tego celu, jeśli nie opróżniono zbiornika paliwa pojazdu i nie odłączono na stałe zasilania akumulatorowego pojazdu,

• rozgrzewanie za pomocą otwartego ognia smoły i innych materiałów w odległości mniejszej niż 5 m od obiektu ,przyległego do niego środowiska lub placu składowego z materiałami palnymi,

• wysypywanie gorącego popiołu i żużla lub spalanie śmieci i odpadków w miejscu umożliwiającym zapalenie się sąsiednich obiektów lub materiałów palnych,

• przechowywanie materiałów palnych w odległości mniejszej niż 0,5 m od:

o urządzeń i instalacji ,których powierzchnie zewnętrzne mogą nagrzewać się do temperatury przekraczającej 100 stopni Celsjusza,

o linii kablowych o napięciu powyżej 1kV ,przewodów uziemiających oraz przewodów odprowadzających instalacji odgromowej, jeżeli odrębne przepisy nie stanowią inaczej,

• użytkowanie elektrycznych urządzeń ogrzewczych ustawionych bezpośrednio na podłożu palnym , z wyjątkiem urządzeń eksploatowanych zgodnie z warunkami określonymi przez producenta,

• stosowanie na osłony punktów świetlnych materiałów palnych, z wyjątkiem materiałów trudno palnych , jeżeli zostaną umieszczone w odległości co najmniej 0,05 m od żarówki,

• instalowanie opraw oświetleniowych oraz osprzętu instalacji elektrycznych, jak: wyłączniki, przełączniki, gniazda wtyczkowe,

Zapoczątkowanie pożaru może nastąpić od ogrzanych powierzchni ogrzewczych, powierzchni aparatury, urządzeń elektrycznych i mechanicznych itp. Temperatura powierzchni zewnętrznych urządzeń ogrzewczych (z wyłączeniem instalacji elektroenergetycznych) jak również temperatura wtłaczanego powietrza, w zależności od rodzaju występujących w obiekcie materiałów nie powinna przekroczyć następujących wielkości:

• dla gazów i par cieczy 2/3 maksymalnej temperatury powierzchni wyrażonej w stopniach Celsjusza , określonej przez Polską Normę dla poszczególnych klas temperaturowych gazów i par cieczy,

• dla pyłów i włókien 70% maksymalnej temperatury, • dla pozostałych ciał stałych łatwo palnych 2/3 temperatury samozapalenia ,

38

W celu zapobieżenia zapłonowi w pomieszczeniach zagrożonych stosuje się:

• zmniejszenie prądu wytwarzania, • instalacje uziemiające, • zwiększenie względnej wilgotności powietrza, • eliminatory radioizotopowe, • nadmuchiwanie miejsc elektryzacji zjonizowanym powietrzem spoza stref zagrożenia

wybuchem, • usunięcie czynnika utleniającego, • flegmatyzacja materiałów,

Usunięcie czynnika utleniającego polega na zastosowaniu atmosfery ochronnej, czyli takiego składu fazy gazowej, w którym stężenie tlenu lub innego gazu utleniającego (np. chloru) jest niewystarczające do wytworzenia mieszaniny wybuchowej. Atmosferę ochronną stosuje się:

• przy zapobieganiu wybuchom wewnątrz aparatury , w której nie można wykluczyć pojawienia się czynnika inicjującego (iskra , nadmierna temperatura),

• przy zapobieganiu powstawania mieszanin wybuchowych z czystych gazów i par w razie możliwości rozcieńczania ich powietrzem,

Flegmatyzacja materiałów polega na rozcieńczaniu substancji niebezpiecznych innymi związkami o trwałej budowie chemicznej, które przejmując część reakcji rozkładu wpływają na poprawę bezpieczeństwa. Flegmatyzację stosuje się w odniesieniu do gazów, cieczy i ciał stałych. W technice największe znaczenia ma flegmatyzacja acetylenu,tlenku etylenu, związków nadtlenowych i materiałów wybuchowych. Powszechnie stosowaną metodą flegmatyzacji acetylenu jest rozpuszczanie go w acetonie.

39

Środki gaśnicze w systemach przeciwpożarowych

Urządzenia gaśnicze możemy podzielić na przenośne i na stałe związane z obiektem chronionym przed rozwinięciem się pożaru. Do urządzeń przenośnych zaliczamy gaśnice, koce przeciwpożarowe. Oprócz urządzeń przenośnych wyróżniamy urządzenia stałe.

Stałe urządzenie gaśnicze - to urządzenie związane na stałe z obiektem, zawierające własny zapas środka gaśniczego, wyposażone w układ przechowywania i podawania środka gaśniczego, uruchamiane automatycznie we wczesnej fazie rozwoju pożaru.

Stosowanie stałych urządzeń gaśniczych, do których zalicza się stałe urządzenia gaśnicze wodne (tryskaczowe i zraszaczowe), parowe, pianowe, gazowe i aerozolowe, proszkowe, jest wymagane w obiektach:

1) handlowych:

a)jednokondygnacyjnych o powierzchni strefy pożarowej powyżej 10000 m2, b)wielokondygnacyjnych o powierzchni strefy pożarowej powyżej 2500 m2,

2) gastronomicznych o liczbie miejsc powyżej 600,

3)salach widowiskowych i zamkniętych obiektach sportowych o liczbie miejsc powyżej 3000,

4)wystawowych:

a)jednokondygnacyjnych, o powierzchni strefy pożarowej powyżej 10000 m2, b)wielokondygnacyjnych, o powierzchni strefy pożarowej powyżej 2500 m2,

5)budynkach administracyjno-biurowych o wysokości powyżej 55 m,

6)hotelach, hotelach robotniczych, internatach, domach studenckich i innych podobnych o wysokości ponad 55 m,

7)archiwach, wyznaczonych przez centralny organ administracji państwowej właściwy w sprawach archiwistyki,

8) muzeach oraz zabytkach budowlanych, wyznaczonych przez Generalnego Konserwatora Zabytków w uzgodnieniu z Komendantem Głównym Państwowej Straży Pożarnej,

9) ośrodkach elektronicznego przetwarzania danych o znaczeniu krajowym,

10) garażach podziemnych o liczbie stanowisk powyżej 100 lub o więcej niż jednej kondygnacji podziemnej.

40

Półstałe urządzenia gaśnicze stosuje się odpowiednio do zakresu określonego w wytycznych technologicznych oraz na podstawie szczegółowej analizy zagrożenia pożarowego występującego w obiekcie.

Zalety stosowania stałych instalacji gaśniczych:

1. Brak straty czasu na przystąpienie do gaszenia pożaru 2. Wyeliminowana jest "zawodność" człowieka, 3. Wykluczone jest zastosowanie złego środka gaśniczego, 4. Wyeliminowane jest zagrożenia ratowników.

Wśród możliwych do stosowania stałych urządzeń gaśniczych wymienić należy:

• urządzenia wodne tryskaczowe i zraszaczowe, • urządzenia gaśnicze CO2 - niskiego i wysokiego ciśnienia, • urządzenia gaśnicze parowe, • urządzenia gaśnicze pianowe na pianę ciężką, średnią i lekką, • urządzenia gaśnicze proszkowe, • urządzenia gaśnicze na gazy obojętne, • urządzenia gaśnicze argonowe • urządzenia do gaszenia iskier,

- urządzenia do dławienia wybuchów.

Urządzenia gaśnicze tryskaczowe.

Urządzenia tryskaczowe przeznaczone są do ochrony przestrzeni w budynkach, części budynków oraz urządzeń.

Urządzenia tryskaczowe uruchamiają się samoczynnie. Fakt uruchomienia urządzenia jest sygnalizowany tak więc występuje tu także funkcja alarmowania służb zakładowych.

Urządzenia gaśnicze zraszaczowe

Urządzenia gaśnicze zraszaczowe to urządzenie gaśnicze wodne, przeznaczone do zraszania określonej powierzchni wodą rozproszoną lub rozpyloną. Urządzenie gaśnicze zraszaczowe może być uruchamiane ręcznie lub samoczynnie. Urządzenie gaśnicze zraszaczowe może być stosowane do gaszenia pożaru lub do ochrony urządzeń technologicznych lub obiektów przed oddziaływaniem pożaru mogącego wystąpić w sąsiedztwie.

Stałe urządzenie zraszaczowe składa się praktycznie z takich samych elementów jak stałe urządzenie tryskaczowe. Różnica polega na sposobie uruchamiania. Urządzenie zraszaczowe uruchamiane jest automatycznie przy pomocy instalacji sygnalizacji pożaru i aktywowana jest cała sekcja. Oznacza to, że poszczególne dysze nie posiadają indywidualnych zamknięć. Uruchomienie instalacji powoduje, że woda podawana jest przez wiele zraszaczy. Woda podawana jest w postaci strumieni rozproszonych. Urządzenia zraszaczowe stosuje się:

41

• do gaszenia pożarów w pomieszczeniach w których liczymy się z szybkim rozprzestrzenianiem się pożaru i dlatego posiadające pewną inercje urządzenia tryskaczowe nie daje pewności, że pożar zostanie dostatecznie szybko ugaszony,

• do zabezpieczenia instalacji technologicznych, zbiorników lub obiektów, które mogą być narażone na silne oddziaływanie promieniowania cieplnego w przypadku pożaru zlokalizowanego obiektu lub innej instalacji technologicznej.

Warunkiem stosowania urządzeń gaśniczych zraszaczowych jest możliwość stosowania wody jako środka gaśniczego.

Instalacje gaśnicze wodne wysokociśnieniowe.

Urządzenia gaśnicze wodne wysokiego ciśnienia oraz stałe instalacje gaśnicze wysokiego ciśnienia są jeszcze powszechne w stosowaniu. Wiadomo już jednak, że jest przyszłościowa metoda gaszenia i z całą pewnością zastosowanie wody jako środka gaśniczego będzie wzrastać. Bardzo dobre rozproszenie wody,(mgła wodna) dzięki zastosowaniu wysokiego ciśnienia, powoduje, że właściwości wody są wykorzystane optymalnie a jednocześnie ograniczone są lub całkowicie wyeliminowane straty popożarowe powodowane zalaniem wodą, która nie odparowała, a więc nie została wykorzystana gaśniczo. Zapotrzebowanie na wodę przy gaszeniu urządzeniami wysokociśnieniowymi wynosi ok. 10% zużycia wody w przypadku gaszenia przy pomocy instalacji tryskaczowej w wykonaniu tradycyjnym..

Urządzenia gaśnicze CO2 (śniegowe)

Środkiem gaśniczym w tych urządzeniach jest dwutlenek węgla. Dwutlenek węgla jest bezbarwnym, bezwonnym, nie przewodzącym prądu elektrycznego gazem obojętnym. Dwutlenek węgla jest około 1,5 razy cięższy od powietrza. Z jednego kg ciekłego dwutlenku węgla powstaje po rozprężeniu ok. 0,51 m3 gazu. Działanie gaśnicze dwutlenku węgla polega na wypieraniu powietrza (tlenu) z nad powierzchni płonącej lub chronionej.

Dwutlenek węgla stosowany być może do gaszenia następujących rodzajów pożarów:

• cieczy i ciał stałych przechodzących w stan ciekły; • gazów, oprócz przypadków, w których po ugaszeniu uchodzące gazy mogą tworzyć

atmosferę wybuchową; • w pewnych warunkach materiałów stałych, zazwyczaj pochodzenia organicznego, w

których spalanie powoduje powstawanie ognisk żarzenia; • urządzeń elektrycznych pod napięciem.

Dwutlenek węgla w stężeniach gaśniczych ma działanie duszące.

Urządzenia gaśnicze śniegowe to urządzenia składające się ze zbiorników lub zespołu butli wypełnionych ciekłym CO2, połączonych trwale z układem zaworów, rurociągów i dysz wylotowych rozmieszczonych tak, aby rozprowadzały dwutlenek do przestrzeni chronionych w sposób pozwalający na uzyskanie zaprojektowanego stężenia gaśniczego.

Stosuje się :

42

• urządzenia gaszące przez całkowite wypełnienie; urządzenie doprowadzające dwutlenek węgla do przestrzeni chronionych lub pomieszczeń zamkniętych w taki sposób, by mogło być utrzymane stężenie gaśnicze.

• urządzenia gaszące miejscowo; urządzenie doprowadzające dwutlenek węgla bezpośrednio na palący się materiał lub obiekt.

W zależności od sposobu przechowywania dwutlenku węgla rozróżnić można :

• system wysokiego ciśnienia (dwutlenek węgla przechowywany jest w butlach stalowych w których dwutlenek węgla skroplony jest pod wpływem ciśnienia),

• system niskiego ciśnienia (dwutlenek węgla schłodzony do temperatury -18 oC przechowywany jest w izolowanych termicznie zbiornikach wyposażonych w instalację chłodniczą.

Urządzenia gaśnicze pianowe.

Urządzenia gaśnicze pianowe służą do gaszenia pożarów pianą wytworzoną z wodnego roztworu środka pianotwórczego, który mieszany jest z powietrzem lub gazem obojętnym w specjalnych urządzeniach (wytwornice piany). Stosuje się pianę:

• ciężką o liczbie spienienia w zakresie od 4 do 20, • średnią o liczbie spienienia od 21 do 200, • lekka o liczbie spienienia 201 d 1000. Liczba spienienia to stosunek ilości otrzymanej

piany do ilości użytego do tego celu roztworu pianotwórczego.

Działanie gaśnicze piany polega na izolowaniu dopływu powietrza do materiału palnego oraz także działanie chłodzące w przypadku piany ciężkiej. Pianę stosować można do gaszenia ciał stałych takich ja drewno, papier, ciecze palne, substancje stałe topiące się w podwyższonych temperaturach. Nie można stosować pian gaśniczych wszędzie tam gdzie nie wolno stosować wody.

Stosuje się stałe i półstałe urządzenia gaśnicze pianowe oraz hydranty pianowe.

Stałe urządzenia gaśnicze składają się z pompowni pianowej, sieci rurociągów związanych z pompownią i rozprowadzających wodny roztwór środka pianotwórczego oraz urządzeń do wytwarzania i doprowadzania piany bezpośrednio na powierzchnie zagrożone pożarem.

Półstałe urządzenia gaśnicze pianowe składają się z urządzeń do wytwarzania i doprowadzania piany bezpośrednio na powierzchnie zagrożone pożarem. Urządzenia te są trwale powiązane z chronionym obiektem. Roztwór pianotwórczy tłoczony jest przez jednostki straży pożarnej przy pomocy posiadanego przez nie sprzętu.

Stałe urządzenia gaśnicze pianowe na pianę ciężka ( te stosuje się najczęściej) stosuje się do ochrony zbiorników z cieczami palnymi (benzyna, oleje, benzol, dwusiarczek węgla, lakiery) Piana ciężka charakteryzuje się tym, że strumień piany ma duży zasięg (działka pianowe) a le także ze względu na stosunkowo dużą zawartość wody także ma możliwości chłodzące, dlatego może skutecznie chronić przed promieniowaniem cieplnym. Można także pokrywać materiały zagrożone warstwa piany która chroni je przed zapaleniem.

43

Piana średnia ( o spienieniu najczęściej od 40 do 150) używana może być głównie w pomieszczeniach zamkniętych jak magazyny cieczy palnych.

Piana lekka zawiera bardzo dużo powietrza w stosunku do zawartego roztworu i dlatego jest bardzo lekka. Praktycznie nie nadaje się do gaszenia na wolnej przestrzeni gdyż łatwo jest usuwana przez podmuchy wiatru. Pianę lekka stosuje się do ochrony dużych pomieszczeń, które w razie pożaru chroni się przez wypełnienie.

Hydranty pianowe są to urządzenia zainstalowane bezpośrednio na rurociągach stałego urządzenia gaśniczego pianowego lub z własnym zapasem środka pianotwórczego zasysanego do wody po uruchomieniu hydrantu. Hydranty pianowe służą do ochrony konkretnego urządzenia technologicznego.

Urządzenia gaśnicze na gazy obojętne.

Urządzenia gaśnicze na gazy obojętne to urządzenia stacjonarne przeznaczone do ochrony pomieszczeń, instalacji lub urządzeń technologicznych przy pomocy gazów obojętnych takich jak azot, dwutlenek węgla, argon itp. Gazy te stosowane do ochrony przed pożarami lub gaszenia zaistniałych pożarów są gazami niepalnymi. Wprowadzenie ich do określonej strefy ma na celu wyparcie powietrza (tlenu) aby w ten sposób uniemożliwi ć dalsze spalanie lub zabezpieczyć przed pożarem.

Urządzenia gaśnicze na gazy obojętne stosuje się w szczególnie zagrożonych obszarach, gdzie występują palne ciecze i inne substancje o podobnych właściwościach pożarowych jak:

• produkcja lub przyrządzanie farb i lakierów, • magazyny z niebezpiecznymi materiałami, • kabiny lakiernicze i do powlekania proszkowego, • instalacje hydrauliczne, • silosy i filtry pyłowe, • maszyny drukarskie, • produkcja i magazynowanie tworzyw spienionych.

Urządzenia te nadają się także do ochrony instalacji i urządzeń oraz przedmiotów, które w przypadku zastosowania innych środków gaśniczych mogłyby ulec uszkodzeniu jak:

• urządzenia do elektronicznego przetwarzania danych, • archiwa, • podpodłogowe kanały kablowe, • urządzenia rozdzielcze i sterownicze, • turbiny, • transformatory, • urządzenia do obróbki metali, • maszyny tekstylne, • magazyny futer, przedmiotów z tworzywa sztucznego

44

W chwili obecnej na polskim rynku z aktualnymi atestami CNBOP znajdują się urządzenia na gazy obojętne INERGEN i ARGONITE oraz zamienniki halonu FM200 i CEA410.

Metoda gaszenia pożarów przy pomocy gazów obojętnych jest znana i stosowana od wielu dziesiątków lat i polega na takim obniżeniu stężenia tlenu w strefie pożaru, aby dalszy proces palenia był niemożliwy.

Przy gaszeniu pożarów za pomocą gazów obojętnych wykorzystuje się zarówno jednorodny czynnik w postaci czystej jak np. Argon z Azotem tzw. ARGONITE lub Argon z Azotem i CO2 tzw. INERGEN.

Gaszenie przy pomocy gazów obojętnych ze względu na bezpieczeństwo może być stosowane w pomieszczeniach zamkniętych z obsługą, do gaszenia urządzeń wrażliwych na działanie niskiej temperatury, wody oraz innych środków gaśniczych jak proszki i piana.

W praktyce systemy te spotyka się najczęściej przy zabezpieczaniu pomieszczeń komputerowych, archiwów oraz pomieszczeń rozdzielni elektrycznych i automatyki.

Jedną z najistotniejszych właściwości systemu jest gwarancja bezpiecznego przeżycia ludzi w strefie gaszenia w przypadku jego uruchomienia.

System gaszenia przy pomocy gazów obojętnych jest nowym rozwiązaniem w technice pożarniczej, lecz jest stosunkowo kosztowny.

Ze względu na wycofanie halonu jako środka gaśniczego będzie coraz bardziej popularnym systemem gaszenia.

Instalacje proszkowe

Działanie gaśnicze proszków w instalacjach gaszących zależy głównie od ich składu chemicznego.

Współczesne proszki można stosować do wszystkich rodzajów pożaru, zarówno do ciał stałych, cieczy, gazów, urządzeń elektrycznych pod napięciem, jak również do gaszenia potasu, sodu itp.

Proszki gaśnicze mogą być przechowywane w temperaturze: od -400C do +800C, a najnowsze ich rozwiązania w osłonie przeciwwilgotnościowej zabezpieczają je w pełni przed tzw. zbryleniem.

Zbiornik proszku może pomieścić do 4 ton proszku.

Instalacje proszkowe mogą być uruchamiane ręcznie lub automatycznie, jeżeli instalacja gasząca współpracuje z instalacją sygnalizacji pożaru.

45

III. RATOWANIE OSÓB PORA ŻONYCH PRĄDEM ELEKTRYCZNYM

1. Działanie prądu elektrycznego na organizm ludzki Pomiary doświadczalne przeprowadzone na organizmach ludzkich wykazały, że impedancja ciała ma charakter czynny (rezystancyjny). Na wypadkową rezystancję ciała człowieka składają się: rezystancja skóry i rezystancja wewnętrzna. Rezystancja wewnętrzna jest niewielka z uwagi na znaczną zawartość elektronów w przestrzeniach wewnątrz- i zewnątrzkomórkowych. Najlepszym przewodnikiem prądu elektrycznego w organiźmie ludzkim są arterie, żyły i mięśnie. Znacznie większą rezystancję stanowi tkanka tłuszczowa, a największą ścięgna, chrząstki i kości. Po usunięciu naskórka rezystancja ciała wynosi w granicach 500-1000Ω. Rezystancja skóry zmienia się w szerokich granicach i zależy od wielu czynników. Zmniejsza się ona przy:

- Wzroście napięcia dotykowego, - Przedłużaniu się czasu rażenia, - Zwiększaniu wilgotności naskórka.

Zwiększanie siły docisku powierzchni ciała człowieka do elementy znajdującego się pod napięciem powoduje zmniejszenie tzw. Rezystancji przejścia od przedmiotu do naskórka, a tym samym wpływa również na zmniejszenie całkowitej rezystancji obwodu rażeniowego. Największy wpływ na zmniejszenie rezystancji ma wilgoć. Czas przepływu prądu rażeniowego przez ciało ludzkie ma istotny wpływ na skutki rażenia prądem elektrycznym. Jeżeli czas przepływu nie przekracza 0,1-0,5s, to następstwa rażenia są znacznie złagodzone. Skutki rażenia prądem elektrycznym przy tej samej wartości napięcia mogą być różne, w zależności od drogi, którą prąd przepływa przez ciało człowieka. Najbardziej niebezpieczne są rażenia, przy których prąd przepływa na drodze plecy-prawa dłoń oraz na drodze ręka-ręka lub ręka-nogi. Najczęściej występujące drogi przepływu prądu rażeniowego przez człowieka podano na rys1. Rys.1 Przeprowadzone w tych samych warunkach pomiary rezystancji tego samego człowieka wykazały różne wartości w zależności od drogi przepływu. Rezystancje na drodze ręka-ręka lub ręka-stopa są sobie równe. Do uproszczonych obliczeń rezystancję wewnętrzną ciała człowieka przyjmuje się, że jest równa około 1000Ω. Skutki rażenia zależą również od rodzaju prądu. W wyniku przeprowadzonych analiz okazało się, że prąd o częstotliwości 50 Hz jest najbardziej niebezpieczny dla człowieka. Prądy o większej częstotliwości są dla człowieka mniej niebezpieczne.

46

Badania wykazały, że ludzie są mniej wrażliwi na działanie prądu stałego niż prądu zmiennego, o takiej samej wartości. Prąd stały, np. nie powoduje skurczu mięśni przy małych natężeniach wartości prądu (ok. 20mA). Jako wartość graniczną długotrwałego bezpiecznego prądu rażeniowego przyjęto 70mA przy prądzie stałym. Ogólnie wiadomo, że im większa jest wartość prądu rażeniowego, tym groźniejsze są skutki porażenia. Prąd o wartości powyżej 10 mA powoduje skurcze mięśni, głównie zginających, co utrudnia lub uniemożliwia samodzielne wypuszczenie z rąk uchwyconych przedmiotów. Porażony nie może samodzielnie przerwać przepływu prądu i jeśli nie otrzyma w porę pomocy, to stan taki może zakończyć się tragicznie. Przy prądzie powyżej 15mA następują trudności w oddychaniu i bezwład kończyn. Natomiast przy prądzie rażeniowym około 50 mA i większym może wystąpić stan szczególnie niebezpieczny, tj. migotanie komór serca (włókna mięśnia sercowego drgają chaotycznie, przez co krew przestaje krążyć). Zatrzymanie oddychania albo zatrzymanie krążenia krwi, albo wystąpienie obydwu tych stanów na raz powoduje utratę przytomności i oznacza bezpośrednie zagrożenie życia. Jest to tzw. Śmierć kliniczna. Porażonego można jeszcze uratować pod warunkiem, że udzieli mu się skutecznej pomocy przed upływem 4-6 minut, zanim rozpocznie się obumieranie niedotlenionej kory mózgowej. Prąd elektryczny oprócz wpływu na układ krążenia krwi i oddychania, przepływając przez ciało człowieka, powoduje urazy w wyniku działania cieplnego. Przy dużych wartościach prądu jego działanie jest widoczne na skórze w miejscach wpływu i wypływu prądu. W skrajnym przypadku występują oparzenia trzeciego stopnia, charakterystyczne martwice skóry i głębokie rany. Przepływ prądu przez organizm może wywołać również oparzenia wewnętrzne i zewnętrzne. Zależą one od wartości prądu, czasu jego przepływu i odporności ciała ludzkiego. Oparzenia zewnętrzne występują w miejscu zetknięcia ciała z przewodnikiem, natomiast wewnętrzne występują na całej drodze przepływu przez ciało człowieka, są groźniejsze, gdyż są niewidoczne. Prąd o dużych wartościach przepływając przez ciało człowieka powoduje uszkodzenie mięśni i przechodzenie do krwi barwnika mięśniowego. Jest to substancja szkodliwa dla pracy nerek, ponieważ hamuje wydzielanie moczu. Większe ilości tej substancji powodują śmiertelne zatrucie porażonego dopiero po kilku dniach od porażenia. Działanie prądu na organizm ludzki może być nie tylko bezpośrednie, lecz także pośrednie najczęściej w przypadku powstawania łuku elektrycznego, w wyniku zwarcia w urządzeniach elektrycznych. W miejscu zwarcia temperatura łuku nierzadko przekracza 2500 stopni (prąd zwarciowy może osiągnąć kilka tysięcy amperów). Stan psychiczny i fizyczny ma również duży wpływ na zwiększenie niebezpieczeństwa porażenia. Roztargnienie lub zdenerwowanie zmniejszają zdolność reagowania i zwiększają możliwość powstania wypadku.

2. Uwalnianie porażonego spod działania prądu elektrycznego o napięciu do 1 kV. W przypadku zauważenia człowieka porażonego prądem elektrycznym, należy natychmiast przystąpić do udzielania mu pomocy, a więc przed wszystkim porażonego trzeba jak najszybciej uwolnić spod działania prądu elektrycznego. Uwolnienia należy dokonać jedną z poniższych metod:

- Przez wyłączenie napięcia (we właściwym obwodzie elektrycznym), - Przez odciągnięcie porażonego od urządzeń będących pod napięciem, - Przez odizolowanie porażonego, uniemożliwiając przepływ prądu przez jego ciało.

47

Wyłączenia napięcia należy dokonać w jeden z następujących sposobów:

- Przez otwarcie właściwych łączników od strony zasilania (rys.2 a). W wypadku, gdy uchwyt łącznika nie jest izolowany należy użyć dostępnego w danej chwili materiału izolującego z jednoczesnym odizolowaniem się od podłoża i przedmiotów przewodzących (rys.2 b).

- Przez usunięcie wkładek topikowych z obwodu zasilania (rys.2 c). W przypadku uszkodzenia główki bezpiecznikowej, wyłączenia należy dokonać przy zachowaniu odpowiednich środków ostrożności. Wyjmowanie bezpieczników powinno odbywać się za pomocą uchwytów do tego przeznaczonych.

- Przez przecięcie przewodów od strony zasilania za pomocą narzędzi z izolowanymi rękojeściami przy zastosowaniu środków chroniących przed skutkami łuku elektrycznego (rys.2 d). Nie wolno stosować tego sposobu w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem.

- Przez zwarcie przewodów od strony zasilania. Sposób ten należy stosować tylko w liniach napowietrznych. Zwarcia dokonuje się za pomocą odpowiedniej zarzutki metalowej (rys.2 e). Zwarcie musi być dokonane w sposób trwały.

Porażonego odciąga się od urządzeń znajdujących się pod napięciem wówczas, gdy wyłączenie napięcia trwałoby zbyt długo lub byłoby trudniejsze i bardziej niebezpieczne od odciągnięcia. Sposoby odciągania rażonego podano na rys. 2 f. Porażonego uwalnia się od działania prądu elektrycznego przez odizolowanie w sposób następujący:

- Przy przepływie prądu przez ciało rażonego od ręki do nóg, przy jednoczesnym zaciśnięciu dłoni na urządzeniu będącym pod napięciem, należy dokonać odizolowania, przez podsunięcie pod nogi materiału izolacyjnego (rys.2 g).

- Przy przepływie od jednej ręki do drugiej (podłoże izolowane) należy przerwać obwód prądu za pomocą podkładania materiału izolacyjnego pod kolejno odginane palce jednej dłoni (rys.2 h).

Przy uwalnianiu porażonego spod działania prądu elektrycznego przy napięciu 1 kV jako podstawowy sprzęt izolacyjny należy stosować sprzęt ochronny. W razie jego braku można stosować: suche drewno, tworzywo sztuczne, suche materiały tekstylne. Gdy porażenie nastąpiło na wysokości, a wyłączenie spowodowałoby groźny upadek porażonego, wówczas należy przed wyłączeniem napięcia zabezpieczyć porażonego przed upadkiem. Osoba ratująca powinna dokonać wyboru metody ratowania i uwolnienia porażonego spod działania prądu elektrycznego, w zależności od warunków, w jakich nastąpiło porażenie, mając na uwadze zarówno własne bezpieczeństwo jak i potrzebę natychmiastowego uwolnienia porażonego.

48

Rys. 2

3. Uwalnianie porażonego spod działania prądu elektrycznego o napięciu powyżej 1kV

Uwolnienia porażonego od działania prądu elektrycznego o napięciu powyżej 1kV należy dokonać jedną z następujących metod:

- Przez wyłączenie napięcia właściwego obwodu elektrycznego, - Przez odciągnięcie rażonego od urządzeń będących pod napięciem.

Wyłączenia napięcia dokonuje się poprzez otwarcie właściwych łączników (rys 3a). Przed zdjęciem porażonego z urządzenia, które zostało wyłączone, należy upewnić się o braku napięcia za pomocą wskaźnika napięcia, a następnie rozładować urządzenie z ładunków szczątkowych, zachowując wymagane przy tych czynnościach środki ostrożność. Można też w celu zyskania na czasie, odciągnąć rażonego od wyłączonych urządzeń za pomocą sprzętu ochronnego. Odciągnięcie porażonego spod urządzeń będących w stanie załączenia (w przypadku braku możliwości wyłączenia napięcia) należy wykonać posługując się sprzętem ochronnym

49

(zasadniczym i dodatkowym), pamiętając o zakazie bezpośredniego dotknięcia porażonego lub urządzeń będących pod napięciem (rys. 3b).

Rys. 3

4. Czynności następujące po uwolnieniu porażonego od działania prądu elektrycznego.

Po uwolnieniu porażonego od działania prądu elektrycznego należy dokonać rozpoznania stanu jego organizmu i ocenić zagrożenie życia. Należy działać szybko i zdecydowanie, bo szanse maleją w miarę upływu czasu. Jak wiadomo do prawidłowego funkcjonowania organizmu konieczna jest harmonijna współpraca wszystkich narządów ciała. Natomiast czynności takich układów jak: krążenia, oddychania czy ośrodkowy układ nerwowy są dla życia decydujące. Zatem ratownik udzielający pomocy porażonemu, musi dokonać oceny, czy porażony jest przytomny, czy nieprzytomny. Człowiek przytomny może oddychać lub też nie, a krążenie krwi może trwać lub być wstrzymane. Jeśli porażony krwawi, to w pierwszej kolejności należy zatrzymać krwawienie. Porażony przytomny. Ma utrzymane krążenie krwi i oddychanie a więc nie ma bezpośredniego zagrożenia życia. Należy wówczas porażonego wygodnie ułożyć, rozluźnić ubranie w okolicy szyi, klatki piersiowej i brzucha. Stan przytomności po rażeniu wcale nie oznacza, że później mogą wystąpić ujemne skutki np. zatrzymanie pracy serca. Następnie porażonego należy dokładnie obejrzeć, sprawdzić czy nie występują uszkodzenia ciała, jak oparzenia, złamania itp. Oraz możliwie szybko wezwać pomoc lekarską. Porażony nieprzytomny. U porażonego nieprzytomnego mogą wystąpić następujące stany:

- Prawidłowe oddychanie, - Brak oddychania lub oddychanie słabe, lecz krążenie krwi utrzymane, - Brak zarówno oddychania jak i krążenia krwi,

Porażony nieprzytomny – oddycha, co oznacza, że krążenie krwi jest utrzymane. Stan nieprzytomności mógł być wywołany urazem mechanicznym czaszki lub przepływem przez nią prądu. Sprawdzenie występowania oddychania polega na stwierdzeniu miarowych ruchów klatki piersiowej, słyszalności szmerów oddechowych, albo zaparowaniu zimnego przedmiotu (np. lusterka) trzymanego w pobliżu ust. Porażonego należy ułożyć na boku, rozluźnić ubranie. Porażonego należy nieustannie obserwować, albowiem oddech może się zatrzymać. Po krótkotrwałej obserwacji i stwierdzeniu, że oddychanie rażonego jest prawidłowe ratownik powinien zająć się opatrzeniem ran oraz przygotowaniem transportu. Transport porażonego do lekarza powinien odbywać się w pozycji leżącej, na boku.

50

Porażony nieprzytomny - nie oddycha - krążenie krwi trwa , a więc tlen nie dochodzi do płuc. Serce tłoczy krew z resztkami tlenu do narządów ciała. Stopniowo wzrasta niedotlenienie mózgu. Brakowi oddychania towarzyszy sinica, czyli sino niebieskawy kolor skóry, najwyraźniej widoczny na twarzy i wargach. Źrenice oczu są bardzo szerokie i nie reagują na światło, tzn. nie zwężają się pod wpływem światła. Dość często zdarza się jednak, że klatka piersiowa porażonego wykonuje gwałtowne ruchy wdechowe i wydechowe, a przy zbliżeniu ucha do twarzy porażonego nie słychać szmerów oddechowych lub słychać chwilami przerywane rzężenie. Świadczy to o całkowitej niedrożności dróg oddechowych. Porażonego należy położyć na wznak, uciskające części garderoby porozpinać, oczyścić jamę ustną z resztek jedzenia, zapewnić dopływ świeżego powietrza i rozpocząć sztuczne oddychanie, a w międzyczasie wezwać pogotowie lekarskie. Porażony nieprzytomny - nie oddycha - krążenie krwi zatrzymane, a więc brak tlenu. Nawet resztki tlenu zawartego we krwi nie docierają do mózgu. Mózg pozbawiony tlenu szybko zamiera. Życie porażonego jest bezpośrednio zagrożone. Występują objawy bezdechu i prawie jednocześnie - źrenice oczu powiększają się i stają się ogromne, na tętnicy szyjnej brak tętna (w innych miejscach ciała jest niecelowe szukanie tętna). Zatrzymania krążenia krwi nie należy utożsamiać z zatrzymaniem czynności serca, gdyż zatrzymanie krążenia jest zawsze bezpośrednim skutkiem jednego z trzech możliwych stanów czynnościowych serca:

- Zatrzymania pracy serca; - Niedostatecznej pracy serca; - Migotania komór sercowych.

Jeżeli którykolwiek z trzech stanów czynnościowych serca wystąpi w wyniku przepływu prądu, to zawsze jego bezpośrednim natychmiastowym skutkiem będzie ustanie ruchu (przepływu) krwi. Stany te mogą przechodzić jeden w drugi, np. niedostateczna praca serca może przejść w zatrzymanie serca lub migotanie komór, czy też migotanie komór zakończy się ostatecznie zatrzymaniem pracy serca. Brak dostawy tlenu do mózgu przez około 3-4 minuty powoduje wystąpienie w nim nieodwracalnego uszkodzenia. Akcja ratunkowa polegająca na sztucznym oddychaniu i wytworzeniu sztucznego krążenia krwi, może być skuteczna, jeżeli została podjęta natychmiast przed upływem owych trzech do czterech minut od chwili zatrzymania normalnego krążenia. W tym przypadku jeden ratownik winien rozpocząć sztuczne oddychanie, a drugi pośredni masaż serca.

Rys. 4

51

Przywracanie i utrzymanie drożności oddechowej. W przypadkach porażeń elektrycznych drożność dróg oddechowych może ulec zmniejszeniu przez skurcz mięśni krtani i gardła lub przez zatkanie. Najczęstszą, przyczyną całkowitej niedrożności dróg oddechowych jest: zapadnięcie się zwiotczałego języka do gardła, opadnięcie żuchwy (szczęki dolnej) oraz obecność w gardle ciał obcych. Wtedy należy porażonemu szybko przywrócić drożność dróg oddechowych. W tym celu po ułożeniu porażonego na plecach i odchyleniu mu głowy do tyłu, należy rozchylić wargi a palcem wskazującym i kciukiem lewej ręki rozewrzeć mu szczeki (rys. 4a). Jeżeli w jamie ustnej i gardle stwierdzi się obecność ciał obcych, to należy je natychmiast usunąć. Należy również usunąć niedrożność oddechową wywołaną przez zapadający się język i opadającą żuchwę, trzeba wówczas uklęknąć za głową porażonego, zwrócić ją na wprost i odchylić maksymalnie do tyłu (rys. 4b). Zdarza się, że takie odgięcie głowy przywraca drożność dróg oddechowych i rażony sam zaczyna oddychać. Jeżeli odgięcie głowy okazało się zabiegiem niewystarczającym do przywrócenia drożności dróg oddechowych, to należy przycisnąć żuchwę do szczęki przez przyłożenie palców ręki lewej pod sam brzeg brody porażonego. Nacisk na brodę należy wywierać w sposób nieprzerwany, a kierunek działania siły nacisku powinien być zwrócony do góry i przodu, czyli ratownik powinien ciągnąć brodę rażonego do siebie. Zabieg ten jeszcze w większym stopniu napina mięśnie przedniej części szyi i przyczynia się do zwiększenia odchylenia głowy do tyłu. Utrzymanie nacisku na brodę umożliwia podtrzymanie drożności oddechowej podczas wykonywania sztucznego oddychania. Jeżeli jednak zabieg ten nie przywrócił drożności dróg oddechowych, to należy obiema rękami uchwycić żuchwę z obu stron, obejmując ją czterema palcami od dołu, a kciukami z wierzchu, umieszczając je w okolicy kącików ust (rys. 4c). Następnie należy odciągnąć żuchwę nieco ku dołowi i przemieścić ją do przodu i do góry tak, aby zęby dolne znalazły się przed zębami górnymi.

Należy pamiętać, że wszystkie czynności kontrolne i udrażniające muszą być dokonywane w jak najkrótszym czasie, aby możliwie szybko rozpocząć sztuczne oddychanie, jeżeli oddychanie nie zostało przywrócone w sposób naturalny.

5. SZTUCZNE ODDYCHANIE

Po uwolnieniu porażonego spod działania napięcia i wykonaniu czynności kontrolnych np. badania tętna oraz przywróceniu drożności dróg oddechowych, w przypadku, gdy tętno jest wyczuwalne, ale porażony nie oddycha, należy bezzwłocznie zastosować sztuczne oddychanie. Metody sztucznego oddychania mogą być: bezpośrednie i pośrednie. Do bezpośrednich metod zalicza się: metodę usta-usta, usta-nos i usta-nos-usta. Do metod pośrednich zalicza się: metodę Holgera Nielsena i Silvestra-Broscha. Wybór metody sztucznego oddychania zależy od stanu porażonego. Zaleca się zastosowanie metod bezpośrednich, uznanych za najbardziej skuteczne. Natomiast, jeżeli twarz jest np. spalona łukiem elektrycznym lub zmiażdżona, wówczas należy stosować metody pośrednie. Metody bezpośrednie Najbardziej skuteczną i popularną w stosowaniu jest metoda usta-usta. Przy ratowaniu tą metodą należy postępować następująco:

52

- Ułożyć porażonego na plecach, klęknąć przy jego głowie, jeśli zachodzi potrzeba oczyścić jamę ustną. Rozpiąć ubranie pod szyją i w pasie. Łagodnie, ale stanowczo odgiąć jego głowę -jak najbardziej ku tyłowi. Dobrze jest podłożyć pod łopatki porażonego jakiś miękki przedmiot, może to być np. zrolowany koc;

- Ręką uchwycić żuchwę i szeroko otwartymi ustami objąć usta porażonego i wdmuchnąć przez nie powietrze, przy czym jednocześnie należy zacisnąć palcami lub zatkać policzkiem otwory nosowe porażonego. (Przy wdmuchiwaniu powietrza należy obserwować, czy unosi się klatka piersiowa porażonego, co wskazuje, że wdmuchiwane powietrze dostaje się do płuc);

- Ratujący odrywa usta od ust porażonego - klatka piersiowa ratowanego zapada się i wówczas następuje samoistny wydech. W tym czasie ratujący wciąga powietrze w celu wykonania następnego wdmuchiwania.

W przypadku, gdy ratownik odczuwa obrzydzenie przy wykonywaniu zabiegu sztucznego oddychania metodą usta-usta, to powinien to wykonywać przez chusteczkę. W chusteczce należy zrobić otwór o średnicy ok, 3 cm i położyć ją na ustach porażonego. Bezpośrednia metoda sztucznego oddychania powietrzem wydychanym przez ratownika pozwala przy każdym oddechu wprowadzić do płuc ok. 1 500 ml powietrza. Umożliwia ona stałą kontrolę skuteczności ratowania i niezbyt męczy ratownika. Kolejną metodą bezpośrednią, a raczej odmianą metody usta-usta jest metoda usta-nos. Różnica polega na tym, że ratownik zamiast obejmować swymi ustami usta porażonego, obejmuje jego nos, przez który wdmuchuje powietrze. Wargę dolną porażonego należy przycisnąć do górnej, aby powietrze wdmuchiwane przez nos nie uciekało przez usta. Metody pośrednie Jeżeli twarz porażonego jest uszkodzona i krążenie krwi trwa, to zaleca się metodę pośrednią - Holgera Nielsena. Metoda ta jest bezpieczna w przypadku wystąpienia u porażonego wymiotów. Natomiast, przy zastosowaniu tej metody nie można wykonywać pośredniego masażu serca. Metoda ta pozwala wprowadzić jednorazowo ok. 220 ml powietrza i jest męcząca. Porażony ułożony na brzuchu, ręce pod głową. Głowa oparta policzkiem na rękach. Ratownik na jednym kolanie umieszczonym przy głowie porażonego. Stopa drugiej nogi przy łokciu porażonego. Przy wdechu - porażonego należy uchwycić za ramiona tuż nad łokciami i unieść je ku górze. Przy wydechu-ręce porażonego złożyć na podłożu, podnieść obie dłonie do łopatki porażonego i ucisnąć klatkę piersiową, przenosząc cały ciężar ciała na wyprostowane w łokciach ręce. Tempo oddychania - 10 razy na minutę (co 6 s oddech). Należy bez przerwy obserwować twarz, klatkę piersiową i brzuch porażonego, ponieważ skurcze mięśni i samo-dzielne ruchy tych części ciała mogą sygnalizować powracanie czynności oddechowej. Jeżeli u porażonego z uszkodzoną twarzą stwierdzi się zatrzymanie krążenia, to zaleca się stosować metodę Silvestra-Broscha Metoda ta pozwala wprowadzić jednorazowo około 270 m! powietrza. Wystąpienie wymiotów u porażonego stanowi śmiertelne niebezpieczeństwo, gdyż powoduje zalanie treścią wymiotną dróg oddechowych. Przy zastosowaniu tej metody można wykonywać pośredni masaż serca, jest ona jednak męcząca. Porażony ułożony na plecach. Pod łopatkami podkład zrolowany z miękkiego materiału. Głowa zwisa ku tyłowi. Ratownik na jednym kolanie umieszczonym za głową porażonego. Stopa drugiej nogi dotyka barku. Chwyt za dłonie.

53

Metoda usta-nos-usta polega na tym, że ratujący obejmuje swymi ustami jednocześnie usta i nos porażonego. Metodę tą stosuje się z zasady przy ratowaniu niemowląt i małych dzieci. Sztuczne oddychanie przy zastosowaniu metod bezpośrednich należy wykonywać w tempie 12 razy na minutę (co 5 s oddech), z tym, że pierwsze 10 oddechów należy wykonywać w tempie 20 razy na minutę (co 3 s oddech). Należy pamiętać, że prowadząc ratowanie metodami bezpośrednimi ratownik nie powinien zmieniać ułożenia swych rąk i położenia głowy rażonego, jeśli wdmuchiwanie powietrza do płuc jest swobodne. Jeżeli natomiast wdmuchiwanie odbywa się z lekkim wysiłkiem oraz nie powoduje wypełnienia płuc i uniesienia klatki piersiowej porażonego, to nie należy zwiększać siły wdmuchiwania, ponieważ w takim przypadku zachodzi niedrożność dróg oddechowych i wdmuchiwane pod znacznym ciśnieniem powietrze dostanie się przez przełyk do żołądka. Może to spowodować wypchnięcie z żołądka treści do gardła i jamy ustnej, co pogorszy jeszcze niedrożność oddechową. Podczas stosowania sztucznego oddychania należy bez przerwy obserwować twarz, klatkę piersiową i brzuch porażonego. Skurcze mięśni i samodzielne ruchy tych części ciała mogą sygnalizować powracanie czynności oddechowej. W momencie pojawienia się samoistnych oddechów u porażonego ratujący jeszcze około 5 razy na minutę powinien wspomóc go swym oddechem, dostosowując się do tempa oddechów porażonego. W przypadku, gdy samoistne oddychanie nie pojawia się, należy stosować sztuczne oddychanie aż do wystąpienia pewnych oznak śmierci, tj. plam opadowych, bladości ciała i oziębienia. Jeżeli nie występują pewne oznaki śmierci, to sztuczne oddychanie należy stosować aż do chwili stwierdzenia śmierci przez lekarza albo też do wyczerpania własnych sił i możliwości. W przypadku, gdy niewydolność oddechowa trwa długo, to należy przygotować innych ludzi do zmiany ratownika. Gdy pojawią się samoistne, równomierne i głębokie oddechy, a porażony odzyska przytomność, wówczas należy starać się zapewnić mu dostateczną ilość ciepła (okryć starannie całe jego ciało). Należy ułożyć go wygodnie, nie pozwalać wstawać. Można podać rażonemu do picia (łyżeczką) ciepły słodki płyn np. herbatę lub kawę. Sztuczne oddychanie powietrzem wydychanym ratownika ma wiele zalet, gdyż można je stosować bez przyrządów, w małej, ciasnej przestrzeni, jest łatwe i nie wymaga dużego wysiłku fizycznego ze strony ratownika. Przy wdechu - wyprostowane ręce porażonego unieść ku górze i odprowadzić poza siebie aż dłonie dotkną podłoża. Przy wydechu - ręce porażonego należy przenieść na klatkę piersiową. Skrzyżować je na mostku. Wycisnąć powietrze i wykonać cztery uciski masażu serca.Tempo oddychania - 12 razy na minutę (co 5 s oddech).We wszystkich metodach bezpośrednich i pośrednich ciągle należy obserwować twarz i zachowanie się porażonego. Po odzyskaniu przez porażonego zdolności do samodzielnego oddychania, dalsze postępowanie ratownika (ratowników), stosującego metodę pośrednią jest takie samo jak przy innych wyżej opisanych metodach.

6. POŚREDNI MASA Ż SERCA W wyniku zatrzymania czynności serca, zbyt słabych jego skurczów lub wystąpienia migotania komór sercowych ustaje krążenie krwi. Wówczas tętno tętnicy szyjnej nie jest wyczuwalne. Natychmiastowe zastosowanie pośredniego masażu serca połączonego z wykonywaniem sztucznego oddychania może przywrócić krążenie.

54

Pośredni masaż serca polega na rytmicznym ugniataniu, przez naciskanie mostka w kierunku kręgosłupa. Zabiegi reanimacyjne (resuscytacja oddechowo-krążeniowa) może wykonywać jeden lub dwóch ratowników. Porażonego należy w tym celu ułożyć na plecach („na wznak") na twardym podłożu lub podkładzie pod łopatkami, przy czym głowa powinna być odchylona ku tyłowi. Ratownik klęka przy porażonym i wyznacza miejsce ucisku na mostku. W tym celu układa się 3 połączone palce (drugi, trzeci i czwarty) swojej ręki na brzuchu porażonego i przesuwa je w kierunku wyrostka mieczykowatego na mostku aż 3 palce znajdują się na jego powierzchni. Uciski oburącz na dolną część mostka należy wykonać tak silnie, aby ugiął się w kierunku kręgosłupa na głębokość 3-5 cm. W czasie uciskania mostka nie wolno odrywać od niego podstawy dłoni ani zmieniać miejsca jej ułożenia. Pośredni masaż serca należy wykonywać na zmianę ze sztucznym oddychaniem, według ustalonych zasad: 1) w wykonaniu dwóch ratowników jeden stosuje sztuczny oddech 12 razy na minutę a drugi

pośredni masaż serca z częstością 80 ucisków na minutę. Stosunek liczbowy częstości oddechu do częstości uciskania mostka powinien wynosić wówczas 1:5.

2) w wykonaniu jednego ratownika: 2 oddechy - 15 ucisków, 2 oddechy - 15 ucisków, itd.

Podczas wykonywania pośredniego masażu serca może nastąpić złamanie żeber, ale zabiegu nie wolno przerywać, ponieważ przerwanie go skazuje porażonego bezwzględnie na śmierć. Pośredni masaż serca powinien być wykonywany przez osoby odpowiednio w tym kierunku wyszkolone, rozumiejące dobrze jego zasady i wskazania do jego podejmowania. Złamania żeber i możliwości powikłań z tym związane (jak np. pęknięcie wątroby i śledziony), mogą się zdarzyć przy ratowaniu np. osób w podeszłym wieku, ale zwłaszcza małych dzieci. Dlatego należy bardzo ostrożnie j delikatnie dokonywać pośredniego masażu serca u osób z tej grupy. O powodzeniu skutecznie przeprowadzonego masażu serca świadczy pojawienie się tętna na tętnicy szyjnej i wyraźne zmniejszenie się rozszerzonych uprzednio źrenic.

Nie wolno wykonywać pośredniego masażu serca na wszelki wypadek, a jedynie tylko po niewątpliwym stwierdzeniu zatrzymania krążenia krwi.

7. PIERWSZA POMOC PRZEDLEKARSKA W ramach pierwszej pomocy porażonemu prądem elektrycznym -w przypadku obrażeń ciała - należy tymczasowo zabezpieczyć powstałe uszkodzenia, do chwili, kiedy będą one mogły być poddane właściwej opiece lekarskiej. Opatrzenia obrażeń ciała u rażonego prądem elektrycznym dokonuje się w drugiej kolejności, po wykonaniu zabiegów reanimacyjnych, tj. sztucznego oddychania i ewentualnie masażu serca. U porażonych prądem mogą wystąpić: oparzenia skóry i oczu, złamania i zwichnięcia, rany i związane z tym krwawienie żylne lub tętnicze.

Oparzenia skóry Oparzenia skóry począwszy od pierwszego do trzeciego stopnia należą do stosunkowo częstych obrażeń ciała.

55

Miejsc oparzonych nie wolno niczym polewać ani smarować. Ratujący powinien starać się nie uszkodzić pęcherzy oparzelinowych i nie nakładać opatrunku. Należy natomiast założyć opatrunek ochronny na miejsce zniszczonych pęcherzy i na miejsca zwęglone przez położenie na nie jałowej gazy, a na nią warstwy waty lub ligniny odpowiednio umocowanej opaską. Celem opatrunku ochronnego jest zabezpieczenie oparzonej powierzchni przed zanieczyszczeniem i wniknięciem bakterii. Oparzenia obejmujące dużą powierzchnię ciała są groźne ze względu na mogący wystąpić wstrząs poparzeniowy i zakażenie. Konieczne jest jak najszybsze przekazanie oparzonego w ręce lekarza. Należy go transportować w pozycji leżącej. Oparzenia oczu wymagają szybkiej interwencji lekarza najlepiej okulisty. Na czas transportu należy przyłożyć na oczy jałową gazę, a na nią warstwę waty. Gazę można zwilżyć roztworem kwasu borowego lub zimną czystą wodą. Opatrywanie złamań i zwichnięć polega na unieruchomieniu kończyny przez zastosowanie opatrunku. Jeżeli stwierdzi się, że którykolwiek duży staw (np. bark, łokieć, kolano) jest usztywniony, lub zniekształcony (zwichnięcie), to należy starać się czymkolwiek unieruchomić kości tworzące ten staw, nie zmieniając ich ustawienia. Jeżeli widoczne jest lub podejrzewa się złamanie kości w obrębie kończyn, to należy starać się unieruchomić złamaną kończynę, pamiętając o zasadzie unieruchomienia dwóch stawów sąsiadujących z miejscem złamania. Gdy nie ma niczego odpowiedniego do tego celu, wówczas należy umocować rękę do tułowia, nogę do nogi, palec do palca. Do wykonania unieruchomienia potrzebne są szyny, które - z braku oryginalnych -można zaimprowizować z desek, drążków, listew, pilśni itp. materiałów. Szynę należy wyłożyć miękkim materiałem, np. watą, ligniną lub częścią odzieży. Poszkodowanego ze złamanym kręgosłupem lub miednicą należy ułożyć na twardym podłożu (deska, drzwi, podłoga samochodu) i transportować bez zmian pozycji do zakładu leczniczego. Rany i krwawienia Do obrażeń dość często powstających podczas pracy należą różnych rozmiarów zranienia. Drobne, płytkie rany nie są na ogół groźne. Natomiast rany, w których uległy przecięciu lub przerwaniu większe naczynia krwionośne, zwłaszcza tętnice, mogą być groźne dla życia, jeżeli krwotok nie zostanie opanowany. Na niewielkie i mało krwawiące zranienia wystarczy założenie jałowej gazy - po uprzednim przemyciu rany roztworem wody utlenionej. Na gazę należy nałożyć warstwę ligniny lub waty i przybandażować. Przy obfitym krwotoku z rany, należy w pierwszej kolejności zatrzymać krwawienie. Należy odróżnić krwawienie żylne od tętniczego. Jeżeli krew wylewa się jednostajnie, to oznacza, że nastąpiło krwawienie żylne i wystarczy na krwawiące miejsce nałożyć opatrunek uciskający. Jeżeli krew tryska rytmicznie, to występuje krwawienie tętnicze. Należy wówczas powyżej krwawiącego miejsca nałożyć na warstwie tkaniny opaskę uciskową (chustkę, pasek, gumę), zaciskając je tylko na tyle, by ustało krwawienie. Kończyna poniżej opaski powinna być blada a nie sina. Opaskę uciskową należy zwalniać co godzinę na kilka sekund. Krwawienie żylne i tętnicze powinno być zatrzymane w pierwszej kolejności - przed przywróceniem rażonemu oddechu, natomiast opatrunek na miejsce krwawienia tętniczego winien być nałożony po przywróceniu rażonemu oddechu i czynności serca. W przypadku wystąpienia silnego krwotoku tętniczego w miejscu, w którym nie ma możliwości uciśnięcia tętnicy doprowadzającej, to należy ucisnąć ją palcem w samej ranie,

56

owinąwszy przedtem palec gazą lub czystą chusteczką. Pominięcie dezynfekcji rany i rąk ratownika jest usprawiedliwione groźbą utraty życia wskutek wykrwawienia. Konieczna jest interwencja lekarza. Oprócz krwotoków zewnętrznych - widocznych, mogą mieć miejsce krwotoki wewnętrzne - niewidoczne, o możliwości ich wystąpienia należy pamiętać. Krwawienie wewnętrzne powoduje silną bladość skóry, bardzo szybkie i słabe tętno oraz przyspieszony oddech. Krwotoki takie są bardzo groźne i wymagają niezwłocznego działania chirurgicznego w za-kładzie leczniczym. Transport nieprzytomnych powinien odbywać się po ułożeniu poszkodowanego na boku. Jest to powszechnie stosowana pozycja (rys. 5). Kończynę górną boku, na którym leży nieprzytomny należy wyciągnąć poza plecy do tyłu i ułożyć wzdłuż ciała z lekkim zgięciem w stawie łokciowym, z dłonią odwróconą do góry. Takie ułożenie kończyny górnej zapobiega samoczynnemu odwróceniu się nieprzytomnego na plecy.

Rys. 5 Kończynę dolną boku, na którym leży nieprzytomny należy zgiąć w stawie biodrowym i kolanowym i przyciągnąć w całości przodem ku górze. Zapobiega to przewróceniu się nieprzytomnego na brzuch. Kończynę górną drugiej strony zgiąć w stawie łokciowym i rękę podłożyć pod bok twarzy. Kończynę dolną drugiej strony wyprostować i położyć na kończynie zgiętej. Głowę nieprzytomnego należy odchylić ku tyłowi, a twarz zwrócić ku dołowi. Zapewnia to drożność oddechową oraz samoczynne opróżnianie się jamy ustnej i gardła z zalegającej tam treści. Podczas transportu przy nieprzytomnym musi być obecny lekarz, sanitariusz lub ratownik. Muszą oni bez przerwy czuwać nad oddychaniem i krążeniem krwi nieprzytomnego, aby w razie wystąpienia zaburzeń bezzwłocznie rozpocząć zabiegi reanimacyjne. Jeżeli transportuje się porażonego, u którego brak jest oddychania i krążenia krwi, to zabiegi ożywiające nie mogą być przerwane w czasie transportu. Muszą być kontynuowane w ułożeniu typowym dla tych zabiegów.

57

IV. BEZPIECZE ŃSTWO UŻYTKOWANIA URZ ĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH W ASPEKCIE NORMY PN-92/E-05009

Norma o numerze PN-92/E-05009 podejmuje sprawy dotyczące instalacji elektrycznych w obiektach budowlanych. Jest to norma wieloarkuszowa i zawarte są w niej między innymi kwestie takie jak:

1. Ochrona zapewniająca bezpieczeństwo: a.) Ochrona przeciwporażeniowa b.) Ochrona przed spadkiem napięcia c.) Środki ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym

2. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego: a.) Uziemienia i przewody ochronne b.) Instalacje bezpieczeństwa

Ad. 1.

W arkuszach dotyczących ochrony zapewniającej bezpieczeństwo niniejszej normy zawarte są podstawowe wymagania dotyczące bezpieczeństwa przeciwporażeniowego ludzi, zwierząt domowych i dobytku, jak również objęte jest zastosowanie i koordynacja tych wymagań, a także odniesienie ich do poszczególnych klas warunków środowiskowych.

Środki ochrony mogą dotyczyć całej instalacji, jej części lub tylko jednego urządzenia. Jeżeli zastosowanie jednego środka ochrony nie spełnia wymaganych warunków, należy zastosować zespół środków, które łącznie z tym środkiem ochrony zapewniają wymagany poziom bezpieczeństwa. Ad. 1. a.) Ochrona przeciwporażeniowa powinna być zapewniona przez zastosowanie odpowiednich środków dla równoczesnej ochrony przed dotykiem bezpośrednim (ochrona podstawowa) i pośrednim (ochrona dodatkowa), jak i dla ochrony przed dotykiem bezpośrednim i dla ochrony przed dotykiem pośrednim. Ochronę przed porażeniem elektrycznym uważa się za zapewnioną, jeżeli:

- napięcie znamionowe nie przekracza górnej granicy zakresu I, - źródło zasilania stanowi źródło spełniające określone (znormalizowane) wymagania. - części czynne obwodów bez uziemień, jak również i z uziemieniami są elektrycznie

oddzielone od obwodów wyższego napięcia. Sposób wykonania instalacji powinien zapewniać oddzielenie elektryczne nie gorsze niż między obwodem pierwotnym i wtórnym transformatora ochronnego.

- przewody obwodu bez uziemienia i z uziemieniem powinny być prowadzone oddzielnie od wszystkich innych obwodów. Jeżeli to wymaganie nie jest możliwe do spełnienia, należy zastosować alternatywne rozwiązanie, takie jak umieszczenie obwodów w osłonie izolacyjnej, niezależnie od izolacji roboczej lub oddzielenie od siebie przewodów o różnych napięciach uziemionymi metalowymi ekranami lub uziemionymi osłonami.

- części czynne obwodów bez uziemień nie są połączone z uziomem ani z częściami czynnymi lub/i przewodami ochronnymi wchodzącymi w skład innych obwodów.

58

- Części przewodzące dostępne nie powinny być połączone z uziomem, z przewodami ochronnymi lub/i częściami przewodzącymi dostępnymi innych instalacji lub z częściami przewodzącymi obcymi, z wyjątkiem tych przypadków, gdy urządzenia elektryczne są z założenia połączone z częściami przewodzącymi obcymi: musi być jednak wtedy spełniony warunek, że na tych częściach nie wystąpi napięcie przekraczające wartości napięć znamionowych określonych przez normę.

- Jeżeli napięcie znamionowe przekracza 25 V wartości skutecznej prądu przemiennego lub 60 V nie tętniącego prądu stałego, ochronę przed dotykiem bezpośrednim należy zapewnić przez odgrodzenie (przegrody) lub obudowy (osłony) lub przez izolację zdolną wytrzymać próbę napięciem probierczym 500 V wartości skutecznej prądu przemiennego

- Ochrona przed dotykiem bezpośrednim powinna być zapewniona przez przegrody, obudowy lub izolację zdalną

Część niniejszej normy dotycząca „ochrony przeciwporażeniowej” definiuje również

wymogi dotyczące wtyczek i gniazd wtyczkowych i mówi ona że powinny być one tak dobrane, aby włożenie wtyczek do gniazd wtyczkowych zasilanych innym napięciem było niemożliwe i aby wtyczki innych obwodów nie mogły być włożone do gniazd zasilanych napięciem danym.

Ochrona przed dotykiem bezpośrednim polega między innymi na zastosowaniu izolowania części czynnych. Izolacja jest przeznaczona do zapobiegania dotknięciu części czynnych. Części czynne powinny być całkowicie pokryte izolacją, która może być usunięta jedynie przez jej zniszczenie. W przypadku urządzeń elektrycznych produkowanych fabrycznie izolacja powinna spełniać wymagania odpowiednich norm dotyczących tych urządzeń elektrycznych. W przypadku innych urządzeń ochronę należy zapewnić przez zastosowanie izolacji, która będzie mogła długotrwale wytrzymywać obciążenia mechaniczne oraz wpływy chemiczne, elektryczne i termiczne, na jakie może być narażona podczas eksploatacji. Innym aspektem ochrony przed dotykiem bezpośrednim jest umieszczenie części czynnych wewnątrz obudów lub ogrodzeń zapewniających odpowiednią odpowiedni stopień ochrony. Kolejną sprawą jest przedsięwzięcie odpowiednich środków ostrożności w celu zapobieżenia przypadkowemu dotknięciu części czynnych przez ludzi i zwierzęta domowe, zapewnienie ludziom należytej informacji o możliwości dotknięcia części czynnych i ostrzeżenie przed ich świadomym dotknięciem. Odgrodzenia i obudowy powinny być trwale zamocowane, mieć dostateczną stabilność i trwałość, zapewniającą utrzymanie wymaganego stopnia ochrony i dostateczne oddzielenie części czynnych w określonych warunkach normalnej eksploatacji, biorąc pod uwagę warunki środowiskowe. Ważną sprawą jest również to , że części jednocześnie dostępne o różnych potencjałach nie powinny znajdować się w zasięgu ręki.

Ochrona przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) polega między innymi na zastosowaniu samoczynnego wyłącznika zasilania. Urządzenie ochronne powinno samoczynnie wyłączyć zasilanie chronionego przed dotykiem pośrednim obwodu lub urządzenia w taki sposób, aby w następstwie zwarcia między częścią czynną, a częścią przewodzącą dostępną lub przewodem ochronnym tego obwodu albo urządzenia, spodziewane napięcie dotykowe przekraczające 50 V wartości skutecznej prądu przemiennego lub 120 V nie tętniącego prądu stałego, powinno być wyłączone tak szybko, żeby nie wystąpiły (przy jednoczesnym dotyku części przewodzących), niebezpieczny skutki patofizjologiczne dla człowieka. Kolejnym wymogiem bezpieczeństwa jest to aby części przewodzące jednocześnie dostępne były przyłączone do tego samego uziemienia

59

indywidualnie, grupowo lub zespołowo. Na każdym obiekcie budowlanym, połączenia wyrównawcze główne powinny łączyć ze sobą następujące części przewodzące:

- przewód ochronny obwodu rozdzielczego, - główną szynę (zacisk) uziemiającą, - rury i inne metalowe urządzenia zasilające instalacje wewnętrzne obiektów

budowlanych, np. gazu wody itp., - metalowe elementy konstrukcyjne urządzeń centralnego ogrzewania i systemów

klimatyzacyjnych, jeżeli są one dostępne. Jeżeli elementy przewodzące są doprowadzane z zewnątrz budynku, powinny być one

połączone połączeniami wyrównawczymi, możliwie jak najbliżej miejsca wprowadzenia ich do budynku. Połączenia wyrównawcze dla przewodów (kabli) telekomunikacyjnych powinny być wykonane w porozumieniu z właścicielem i służbami eksploatacyjnymi tych przewodów (kabli).

Ad. 1. b.)

Ochrona przed spadkiem napięcia (ochrona podnapięciowa)

Jeżeli obniżenie lub zanik napięcia a następnie jego powrót mogą powodować zagrożenie osób lub rzeczy, należy zastosować odpowiednie środki ostrożności. Takie środki należy zastosować również, jeżeli części instalacji lub odbiorniki mogą ulec uszkodzeniu wskutek obniżenia napięcia. Zabezpieczenie podnapięciowe nie jest wymagane, jeżeli ewentualne uszkodzenia instalacji lub odbiornika są w granicach dopuszczalnego ryzyka, tzn. nie dopuszcza się żadnego zagrożenia ludzi.

Zabezpieczenie podnapięciowe może działać ze zwłoką, jeżeli funkcjonowanie chronionego urządzenia dopuszcza bez szkody krótkotrwały brak lub obniżenie napięcia.

W przypadku stosowania styczników, opóżnienie ich otwierania i ponownego zamykania nie powinno utrudniać natychmiastowego rozłączenia obwodu przez urządzenie sterownicze lub zabezpieczające.

Charakterystyki podnapięciowych urządzeń zabezpieczających powinny odpowiadać wymaganiom norm przedmiotowych dotyczących rozruchu i użytkowania chronionych urządzeń.

Jeżeli ponowne załączenie przez podnapięciowe urządzenie zabezpieczające może spowodować zagrożenie, to załączenie nie może odbywać się samoczynnie. Ad. 1. c.)

Środki ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym

Środki ochrony powinny być zastosowane w każdej instalacji, części instalacji i w urządzeniach zgodnie z wymaganiami podanymi w normie. Dobór i zastosowanie środków ochrony w zależności od warunków zewnętrznych powinny być zgodne z wymaganiami. Ochrona powinna być zapewniona przez:

a) samo urządzenie b) zastosowanie środków ochrony w procesie montażu

Należy się upewnić, że nie występuje wzajemny szkodliwy wpływ między różnymi środkami ochrony, które zostały zastosowane w tej samej instalacji lub w jej części.

60

1. Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym w warunkach normalnej pracy.

We wszystkich urządzeniach elektrycznych, dla warunków normalnej pracy, powinien być stosowany jeden ze środków ochrony, które zostały już wcześniej wymienione.

2. Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku uszkodzenia.

Wszystkie urządzenia elektryczne powinny być wyposażone w jeden ze środków ochrony przed porażeniem prądem elektrycznym w warunkach uszkodzenia przy zachowaniu warunków ochrony przed porażeniem prądem.

Ochrona przez samoczynne wyłączenie zasilania powinna być zastosowana w każdej instalacji elektrycznej, z wyjątkiem tych części instalacji, w których zostały zastosowane inne środki ochrony.

Jeżeli w części instalacji elektrycznej zastosowanie ochrony przez samoczynne wyłączenie zasilania jest niewykonalne lub niepożądane, można zastosować ochronę przez miejscowe nie uziemienie połączenia wyrównawczego.

W każdej instalacji elektrycznej (w niektórych urządzeniach i niektórych częściach instalacji elektrycznej) można zastosować ochronę przez zastosowanie bardzo niskiego napięcia lub przez użycie wyposażenia w II klasie ochronności lub o izolacji równoważnej.

Ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym w przypadku uszkodzenia izolacji można pominąć w następujących elementach:

- wsporniki izolatorów linii napowietrznej i części metalowe z nimi połączone - słupy żelbetowe, w których zbrojenie jest niedostępne - rury metalowe lub inne metalowe obudowy osłaniające wyposażenie elektryczne

Ad. 2.

Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego AD. 2. a.) Uziemienia i przewody ochronne Uziemienia powinny spełniać wymagania bezpieczeństwa i funkcjonalne instalacji elektrycznej. W celu spełnienia wymagań bezpieczeństwa i funkcjonalnych, uziemienia mogą być wspólne lub indywidualne, w zależności od przeznaczenia instalacji. Dobór i montaż wyposażenia instalacji uziemienia powinien być taki, aby:

- wartość rezystancji uziemień była stała oraz odpowiadała wartościom wynikającym z wymagań bezpieczeństwa i funkcjonalnych,

- prądy zwarciowe doziemne i prądy upływowe nie powodowały zagrożenia wynikającego zwłaszcza z ich oddziaływania cieplnego i dynamicznego,

- zabezpieczenia przed uszkodzeniami mechanicznymi, mogącymi występować w danych warunkach środowiskowych, miały wystarczającą wytrzymałość lub dodatkową ochronę.

Jeżeli istnieje możliwość powstania na skutek korozji elektrolitycznej, uszkodzeń w stosunku do innych części metalowych, należy przewidzieć środki zabezpieczające.

61

Ad. 2. b.) Instalacje bezpieczeństwa

Instalacje bezpieczeństwa, które mają działać w przypadku pożaru, powinny spełniać dwa

następujące warunki: - źródło zasilania powinno zapewniać dostawę energii w odpowiednio długim czasie - wszystkie urządzenia, zarówno, przez swoją konstrukcję jak i montaż powinny

zapewniać odporność na oddziaływanie ognia w odpowiednio długim czasie. Zaleca się stosować te środki ochrony przeciwporażeniowej, które nie powodują

samoczynnego wyłączania w przypadku pierwszego uszkodzenia (zwarcia). Najczęściej w przypadku wystąpienia pierwszego uszkodzenia, powinny być stosowane urządzenia do stałej kontroli izolacji powodujące sygnał dźwiękowy lub optyczny.

Urządzenia powinny być tak zainstalowane, aby było możliwe wykonanie okresowej kontroli prób i konserwacji. Źródła zasilania instalacji powinny być zainstalowane na stałe i w odpowiednio

przystosowanym do tego miejscu tak aby nie mogły ulec uszkodzeniu. Źródła te powinny być tylko dostępne dla osób wykwalifikowanych. Miejsca zainstalowania źródeł powinny być odpowiednio wentylowane tak aby gazy i dymy nie mogły przenikać do pomieszczeń przeznaczonych dla ludzi.

Obwody instalacji bezpieczeństwa powinny być niezależne od innych obwodów. Obwody te jeżeli nie są ognioodporne, nie powinny przechodzić przez przestrzenie zagrożone pożarem, w żadnym przypadku nie mogą one przechodzić przez przestrzenie zagrożone wybuchem.

Urządzenia zabezpieczające przed przetężeniem powinny być dobrane i zainstalowane tak, aby przetężenie w jednym obwodzie nie zakłócało prawidłowego zadziałania takiego zabezpieczenia w innych obwodach instalacji bezpieczeństwa.

Urządzenia zabezpieczające i sterownicze, z wyjątkiem urządzeń alarmowych, powinny być wyraźnie oznaczone i zgrupowane w przestrzeniach dostępnych tylko dal personelu wykwalifikowanego i poinstruowanego. Urządzenia alarmowe powinny dawać się łatwo zidentyfikować.

W instalacjach oświetleniowych typy lamp powinny być dostosowane do czasu ich

wykorzystania w celu utrzymania określonego poziomu natężenia oświetlenia. W urządzeniach zasilanych przez dwa różne obwody, uszkodzenie występujące w jednym

obwodzie nie powinno powodować zadziałania środków ochrony przeciwporażeniowej lub zakłócenia w jej prawidłowym działaniu w drugim obwodzie. Urządzenia takie, w miarę możliwości, powinny być przyłączone do przewodów ochronnych każdego z tych obwodów.

62

KLASY OCHRONNO ŚCI URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH

Klasyfikacja urządzeń elektrycznych jest to podział urządzeń przyłączanych do instalacji elektrycznej z uwagi na zastosowany środek ochrony przeciwporażeniowej przed dotykiem pośrednim (ochrona dodatkowa) w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej. Klasa ochronności nie określa stopnia bezpieczeństwa danego urządzenia, lecz wskazuje jakie należy zastosować środki, aby zapewnić urządzeniu danej klasy ochronę przed dotykiem pośrednim. Ochrona przeciwporażeniowa urządzenia może być zapewniona alternatywnie przez:

- środowisko w którym urządzenie pracuje, np. pomieszczenie o nie przewodzącej podłodze i ścianach,

- konstrukcje urządzeń, np. zastosowanie izolacji podwójnej, wprowadzenie zacisku do przyłączania przewodu ochronnego,

- układ zasilania, np. transformator separacyjny, - wartość napięcia zasilania, np. zastosowanie bardzo niskiego napięcia

bezpiecznego (SELV), Wyboru środków ochrony dokonuje projektant (wykonawca) względnie użytkownik. Szczegółowe wymagania dotyczące urządzeń o określonych klasach ochronności podaje norma PN-92/E-05031. Zgodnie z obowiązującą klasyfikacją wszystkie odbiorniki i przyrządy elektryczne na napięcia międzyfazowe nie większe niż 440 V i napięcie między fazami, a ziemia nie większe niż 250 V, wartości skuteczne prądu przemiennego podzielono na cztery klasy ochronności: klasa 0, I, II, III . Urządzenie 0 klasy ochronności Urządzenie, w którym ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym polega na zastosowaniu izolacji podstawowej. Oznacza to, że nie są przewidziane środki chroniące, w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej w otaczającym środowisku, polegające na połączeniu części przewodzących dostępnych z przewodem ochronnym instalacji ułożonej na stałe.

Warunki stosowania: • środowiska bez uziemionych mas, • zastosowanie izolacji stanowiskowej (chodniki izolacyjne)

Przykład urządzeń: żyrandole. Urządzenie I klasy ochronności Urządzenie, w którym ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym polega na zastosowaniu oprócz izolacji podstawowej dodatkowego środka ochrony polegającego na połączeniu części przewodzących dostępnych z przewodem ochronnym (uziemionym) instalacji ułożonej na stałe tak, aby części przewodzące dostępne nie mogły znaleźć się pod niebezpiecznym napięciem w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej.

• W przypadku urządzeń przyłączonych za pośrednictwem wielożyłowego sznura mieszkaniowego lub przewodu, przewód ochronny stanowi jedną z żył tego sznura mieszkaniowego lub przewodu.

• Jeżeli urządzenie I klasy ochronności jest wyposażone w dwużyłowy sznur mieszkaniowy lub przewód z wtyczką nie dającą się mieścić w gniazdku

63

wtyczkowym ze stykiem ochronnym, ochrona jest równoważna 0 klasie ochronności, jednakże środki służące do uziemienia urządzenia powinny odpowiadać wymaganiom I klasy ochronności.

Warunki stosowania: • przyłączenie do przewodu ochronnego, które zapewnia:

- szybkie wyłączenie, - ograniczenie napięcia dotykowego do wartości bezpiecznej, W szczególnych warunkach środowiskowych zastosowanie: - połączeń wyrównawczych dodatkowych, - zastosowanie urządzenia ochronnego różnicowo-prądowego o prądzie zadziałania nie większym niż 30 mA, Przykłady urządzeń: chłodziarki, zamrażarki, termy, rozdzielnice i silniki elektryczne. Urządzenia II klasy ochronności Urządzenie, w którym ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym polega nie tylko na zastosowaniu izolacji podstawowej, lecz również na zastosowaniu dodatkowych środków ochrony takich, jak podwójna izolacja lub izolacja wzmocniona. W tym przypadku nie stosuje się środków do uziemienia ochronnego i nie określa się warunków instalowania.

• W szczególnych przypadkach, np. dla wyjść sygnałowych, w urządzeniach II klasy ochronności może być, w razie konieczności, zastosowana impedancja bezpieczeństwa, jeżeli ona nie spowoduje obniżenia poziomu bezpieczeństwa.

• Urządzenie II klasy ochronności może być wyposażone w środki do zachowania ciągłości obwodów ochronnych z tym, że te środki znajdują się wewnątrz urządzenia i są odizolowane od dostępnych powierzchni, zgodnie z wymaganiami II klasy ochronności.

• W szczególnych przypadkach może być niezbędne rozróżnienie urządzeń II klasy ochronności „całkowicie izolowanych” od „w obudowie metalowej”.

• Urządzenie II klasy ochronności w obudowie metalowej może być wyposażone w środki pozwalające na przyłączenie przewodu wyrównawczego do tej obudowy, jeżeli są one dopuszczone przez odpowiednią normę przedmiotową

• Urządzenie II klasy ochronności może być wyposażone w środki przeznaczone do uziemienia funkcjonalnego (w odróżnieniu od ochronnego), jeżeli są one dopuszczone przez odpowiednią normę przedmiotową.

Warunki stosowania: • stosowanie we wszystkich warunkach, o ile szczegółowe postanowienia dotyczące

określonych miejsc i pomieszczeń nie stanowią inaczej, Przykłady urządzeń: odpowiednio oznakowane urządzenia z napędem elektrycznym, golarki, lampy biurowe, transformatory ochronne. Urządzenie III klasy ochronności Urządzenie, w którym ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym polega na zasilaniu bardzo niskim napięciem bezpiecznym (SELV) i w którym nie mogą powstawać napięcia o wartości wyższej niż SELV.

• Urządzenie III klasy ochronności nie może być wyposażone w środki przeznaczone do uziemienia ochronnego.

64

• Urządzenie III klasy ochronności w obudowie metalowej może być wyposażone w środki przeznaczone do przyłączenia przewodu wyrównawczego, jeżeli są one dopuszczone przez odpowiednią normę przedmiotową.

• Urządzenie III klasy ochronności może być wyposażone w środki przeznaczone do uziemienia funkcjonalnego (w odróżnieniu od ochronnego), jeżeli są one dopuszczone przez odpowiednią normę przedmiotową.

Warunki stosowania: • we wszystkich warunkach,

Przykłady urządzeń: elektronarzędzia, oświetlenie dekoracyjne, przenośne lampy. Poniższa tabela zawiera główne cechy charakterystyczne urządzenia zgodnie z podaną klasyfikacją i wskazuje środki ochrony zapewniające bezpieczeństwo w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej oraz zawiera oznaczenia odpowiednich klas ochronności.

Klasa 0 Klasa I Klasa II Klasa III

Główna cecha charakterystyczna urządzenia

Brak zacisku do uziemienia ochronnego

Zacisk uziemiający

Izolacja dodatkowa i brak

zacisku do uziemienia ochronnego

Przeznaczone do zasilania bardzo

niskim napięciem bezpiecznym

Środki ostrożności

zapewniające bezpieczeństwo

Środowisko bez mas

uziemiających

Przyłączenie do uziemienia ochronnego

Nie są konieczne żadne środki

Przyłączenie do bardzo niskiego

napięcia bezpiecznego

Oznaczenia brak

PE Kolor: żółto -

zielony

podwójna

II

65

V. WYŁĄCZNIKI RÓŻNICOWOPRĄDOWE

1. Wstęp

Wyłączniki różnicowoprądowe należą do grupy łączników samoczynnych mających zastosowanie w instalacjach elektrycznych jako wyłączniki ochronne, zapewniające samoczynne wyłączenie zasilania w ochronie przed dotykiem pośrednim w przypadku uszkodzenia izolacji podstawowej lub znacznego obniżenia rezystancji izolacji doziemnej w zabezpieczanym obwodzie elektrycznym. Ochrona przy zastosowaniu urządzeń ochronnych różnicowoprądowych jest jednym z najbardziej skutecznych środków ochrony przeciwporażeniowej. Urządzenia ochronne różnicowo prądowe pełnią następujące funkcje: - ochrona przed dotykiem pośrednim przy zastosowaniu tych urządzeń jako elementów samoczynnego wyłączania zasilania, - uzupełnienie ochrony przed dotykiem bezpośrednim przy zastosowaniu tych urządzeń o znamionowym różnicowym prądzie zadziałania nie większym niż 30 mA, - ochrona przed pożarami wywołanymi prądami doziemnymi przy zastosowaniu tych urządzeń o znamionowym różnicowym prądzie zadziałania nie większym niż 500 mA. W odróżnieniu od zabezpieczeń nadprądowych nadzorują różnicowy prąd doziemny, bezpośrednio decydujący o zagrożeniu porażeniem i/lub pożarem. 2. Budowa i zasada działania

Wyłączniki przeciwporażeniowe różnicowoprądowe wyposażone są w człon różnicowoprądowy oraz urządzenia zapewniające wyłączenie chronionego urządzenia w przypadku wystąpienia prądu upływowego, w czasie i przy wartości tego prądu uznanych za bezpieczne dla obsługi urządzenia. Konstrukcja wyłącznika różnicowoprądowego obejmuje trzy podzespoły: - przekładnik sumujący, umożliwiający wydzielenie prądu różnicowego, - wyzwalacz przetwarzający elektryczne wielkości pomiarowe w mechaniczne odryglowanie, - zamek ze stykami.

Zasada działania tych wyłączników polega na kontroli sumy prądów płynących w obwodzie roboczym. Głównym elementem wyłącznika jest przekładnik typu Ferrantiego. Przekładnik obejmuje wszystkie przewody zasilające, łącznie z przewodem neutralnym chronionego urządzenia. Jeżeli nie płynie żaden prąd upływowy w obwodzie zamykającym się poza przekładnikiem, to suma prądów i strumieni magnetycznych jest równa zeru i wyłącznik nie działa. W przypadku uszkodzenia w urządzeniu chronionym izolacji w stosunku do części przewodzących dostępnych, połączonych z przewodem ochronnym PE cześć prądu zamyka się poza obwodem magnetycznym przekładnika. Suma prądów płynących przez przewody zasilające objęte przekładnikiem staje się wówczas różna od zera i pod jej wpływem następuje zadziałanie wyzwalacza różnicowoprądowego i wyłączenie obwodu.

66

Najbardziej rozpowszechnione jest stosowanie wyłączników ochronnych różnicowoprądowych na prąd przemienny. Opracowano również uniwersalny wyłącznik mogący pracować w obwodach o dowolnym przebiegu prądu, co jest szczególnie ważne dla instalacji, w których pracują urządzenia nieliniowe powodujące odkształcenie prądów i napięć. Wyłącznik taki zawiera dodatkowy przekładnik połączony z elektronicznym układem do wyzwalania przy prądach różnicowych wyprostowanych.

Rys. Wyłącznik w układzie jednofazowym: ∆I – człon różnicowoprądowy, P - przekładnik, Wyłącznik w układzie trójfazowym wygląda analogicznie jak na rysunku – przez przekładnik przechodzą przewody czynne L1, L2, L3 i N jeśli występuje w zabezpieczanej sieci. 3. Parametry i kryteria doboru - LICZBA BIEGUNÓW odpowiada liczbie przewodów czynnych chronionego obwodu. Wyłącznik powinien przerywać wszystkie przewody czynne łącznie z neutralnym. - NAPIĘCIE ZNAMIONOWE powinno być równe napięciu znamionowemu instalacji. Napięcie znamionowe wyłącznika nie powinno być mniejsze ze względu na izolację i

67

zdolność łączenia; nie powinno być znacznie większe ze względu na działanie członu kontrolnego. - CZĘSTOTLIWOŚĆ ZNAMIONOWA prądu, na którą wyłącznik został wykonany powinna odpowiadać częstotliwości, przy której ma on pracować. Ma to wpływ na nagrzewanie toru prądowego, zdolność łączenia, a przede wszystkim na działanie różnicowego układu wyzwalającego. - PRĄD ZNAMIONOWY CIĄGŁY powinien być nie mniejszy niż prąd szczytowego obciążenia obwodu. - ZNAMIONOWY RÓŻNICOWY PRĄD ZADZIAŁANIA powinien być jak najmniejszy, ale na tyle duży, by nie następowały zbędne zadziałania (np. prąd upływowy w trakcie normalnej pracy). - RODZAJ PRĄDU RÓŻNICOWEGO, na który wyłącznik reaguje, powinien odpowiadać spodziewanym w chronionym obwodzie prądu różnicowego. Rozróżnia się trzy odmiany wyłączników:

- działające przy prądzie różnicowym przemiennym (oznaczenie AC) - działające przy prądzie różnicowym przemiennym i prądzie jednokierunkowym

pulsującym o składowej stałej nie przekraczającej 6 mA (oznaczenie A) - działające przy prądzie różnicowym przemiennym, stałym pulsującym i stałym o

niedużym natężeniu (oznaczenie B). (istnieją symbole graficzne równoważne oznaczeniom literowym)

- SPOSÓB WYZWALANIA pośredni lub bezpośredni - ZWŁOCZNOŚĆ WYZWALANIA może być potrzebna ze względu na przetrzymywanie przejściowego prądu różnicowego przy załączaniu obwodów (wyłączniki G) oraz ze względu na wybiórczość działania wyłączników zainstalowanych na kolejnych stopniach zabezpieczeń (wyłączniki S) - OBCIĄŻALNOŚĆ ZWARCIOWA powinna odpowiadać warunkom zwarciowym występującym w miejscu zainstalowania. - DOPUSZCZALNY ZAKRES TEMPERATUR OTOCZENIA powinien odpowiadać rzeczywistym warunkom użytkowania. - WYMAGANY STOPIEŃ OCHRONY OBUDOWY WYŁĄCZNIKA powinien być dopasowany do występujących narażeń (wilgoć, woda, zapylenie). 4. Instalowanie wyłączników różnicowoprądowych

Należy przestrzegać następujących zasad: - Wyłączników różnicowoprądowych nie można stosować w instalacjach w układzie TN- C. - Różne obwody jednej sieci powinny być chronione przez oddzielne wyłączniki. - Wyłącznik ochronny różnicowoprądowy powinien być podłączony zgodnie ze wskazaniami producenta. - Wszystkie przewody czynne, czyli L1, L2, L3 i N muszą być przeprowadzone przez wyłącznik. - Wszystkie przewody czynne, czyli L1, L2, L3 i N muszą być w pełni izolowane od ziemi. W obwodzie odbiorczym za wyłącznikiem przewód neutralny N nie może być połączony z przewodem ochronnym PE. - Przewód ochronny PE musi być przyłączony do wszystkich dostępnych części przewodzących urządzeń elektrycznych, które w razie uszkodzenia izolacji roboczej mogą znaleźć się pod napięciem.

68

- W sieciach TT rezystancja uziemienia ochronnego nie może przekraczać określonych wartości. 5. Normy Zasady stosowania wyłączników ochronnych różnicowoprądowych określone są wymaganiami następujących norm obowiązkowego stosowania: PN – 91/E – 05009/41 „Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona

zapewniająca bezpieczeństwo. Ochrona przeciwporażeniowa.” PN – 91/E – 05009/701 „Pomieszczenia wyposażone w wannę lub/i basen natryskowy.” PN – 91/E – 05009/702 „Baseny pływackie (niecki basenowe).” PN – IEC 364 - 703 „Wymagania dotyczące specjalnych instalacji lub lokalizacji.

Pomieszczenia wyposażone w ogrzewacze do sauny.” PN – 91/E – 05009/704 „Instalacje placów budowy i robót rozbiórkowych.” PN – 91/E – 05009/705 „Instalacje elektryczne w gospodarstwach rolniczych i

ogrodniczych.” PN – 91/E – 05009/708 „Instalacje elektryczne w kempingach i pojazdach

wypoczynkowych.” 6. Literatura - Kotlarski W., Grad J.; „Aparaty i urządzenia elektryczne” wyd. 6 Warszawa WSiP 1997. - „Konferencja Naukowo – Techniczna; Wyłączniki różnicowo prądowe” SEP, Oddział

Krakowski 1998.