Napięcie bezpieczne
Z Wikipedii
Napięcie bezpieczne - jest to największa wartość napięcia roboczego lub dotykowego, którego długotrwałe utrzymywanie się nie stanowi żadnego zagrożenia dla życia lub zdrowia człowieka w danych warunkach otoczenia.
Spis treści |
[edytuj] Typy zagrożeń
Skutkami uszkodzeń instalacji lub maszyn elektrycznych mogą być: porażenie prądem elektrycznym, pożar, oparzenie skóry, olśnienie wzroku (wywołane intensywnym łukiem elektrycznym), zatrucie wywołane powstaniem toksycznych spalin i oparów, itp.
[edytuj] Źródła zagrożeń
Z uwagi na wartości napięć elektrycznych źródłem największego zagrożenia są instalacje energetyczne. Niemniej jednak, potencjalnym zagrożeniem jest każde urządzenie, aparat lub maszyna elektryczna znajdująca się pod napięciem przekraczającym wartości bezpieczne. W szczególnych przypadkach zagrożenie może wystąpić nawet podczas pracy z bezpiecznymi wartościami napięcia (np. przy uszkodzeniu innego urządzenia lub przy zmianie warunków pracy).
[edytuj] Wartości napięć bezpiecznych
Przyjmuje się, że w normalnych warunkach oporność ciała ludzkiego ma wartość około 1 kΩ. Przepływ prądu przemiennego o wartości powyżej 50 mA zaczyna powodować nieodwracalne uszkodzenia w organizmie ludzkim. Dlatego też, z prawa Ohma wynika, że bezpieczna wartość napięcia to: 1 kΩ · 50 mA = 50 V. Z tego też względu wyłączniki różnicowo prądowe są wyskalowane tak, aby wyłączać obwód w przypadku przekroczenia wartości 30 mA - gwarantuje to odpowiednią czułość urządzenia równocześnie skutecznie zabezpieczając człowieka.
Prąd stały jest generalnie mniej szkodliwy niż prąd przemienny, dlatego też dopuszczalne są około dwukrotnie większe wartości napięć bezpiecznych stałych niż przemiennych. Z
W warunkach specjalnych (np. praca podczas deszczu) następuje obniżenie rezystancji układu człowiek-urządzenie, co powodować może zwiększenie potencjalnego prądu, a w konsekwencji poważniejsze konsekwencje ewentualnego uszkodzenia izolacji elektrycznej. Dlatego też stosuje się dwukrotne obniżenie wartości napięcia bezpiecznego (w porównaniu do warunków normalnych), co przedstawiono sumarycznie w tabeli poniżej.
| Bezpieczne napięcie przemienne | Bezpieczne napięcie stałe | |
|---|---|---|
| warunki normalne | 50 V | 120 V |
| warunki specjalne | 25 V | 60 V |
Źródło: Centralny Instytut Ochrony Pracy
[edytuj] Znaczenie praktyczne
Z uwagi na fakt, że najniższą wartością napięcia bezpiecznego w powyższej tabeli jest 25 V, napięcie o wysokości 24 V (a więc nieznacznie niższe) jest powszechnie stosowane do przenośnych urządzeń zasilanych z sieci energetycznej - poprzez specjalny transformator separujący, który redukuje napięcie sieciowe 230 V do wymaganych 24 V. Nawet w urządzeniach zasilanych z baterii wartość napięcia zasilającego musi być poniżej granicy bezpieczeństwa. W ostatnich latach coraz popularniejsze stają się elektronarzędzia - praktycznie nie spotyka się zasilania z baterii powyżej 20 V (przeważnie najwyższym jest 19,6 V).
Dawniej w instalacjach elektrycznych samochodów i motocykli stosowano bardzo niskie napięcie 6 V, obecnie jest to głównie 12 V. W przypadku dużych maszyn (autobusy, kombajny rolnicze, itp.) stosuje się również czasem instalację o napięciu 24 V. Niemniej jednak w prototypach samochodów nowej generacji (lub w samochodach elektrycznych) projektanci używają coraz częściej układu bateryjnego o wartości 48 V. Z uwagi na fakt, że najwyższe napięcie panujące w takim układzie jest zawsze kilka-kilkanaście procent wyższe niż podana wartość napięcia instalacji (np. dla instalacji 12 V faktyczne napięcie może sięgać nawet około 15 V), wartość ta jest dobrana specjalnie tak, aby najwyższa faktyczna wartość napięcia nigdy nie przekroczyła 60 V, czyli najwyższego dopuszczalnego napięcia stałego (w warunkach specjalnych). Rozwiązanie takie jest bezpieczne od porażeń elektrycznych.
[edytuj] Inne wartości napięć bezpiecznych
Jak podaje definicja za napięcie bezpieczne można uznać takie, które powodując długotrwały przepływ prądu nie powoduje uszkodzeń w organizmie - ma to miejsce jednak tylko i wyłącznie dla określonych warunków pracy.
Przykładowo, bardzo zostrzone normy stosowane są dla sprzętu medycznego, który często ma kontakt bezpośrednio z ciałem pacjenta (bez pośrednictwa skóry, która wykazuje relatywnie wysoką oporność elektryczną). Dlatego też, napięcie bezpieczne dla takich urządzeń jest o wiele niższe niż wartość podana w tabeli powyżej, a odpowiednie wartości są dobierane w zależności od warunków pracy. Jest bowiem oczywistym, że inne wymagania będą stawiane elektrycznej golarce, a inne sprzętowi używanemu do operacji na otwartym sercu.
[edytuj] Przykładowe zagrożenia przy pracy pod napięciem bezpiecznym
Odpowiednio niskie napięcie (nie mylić z energetycznym znaczeniem niskiego napięcia) zabezpiecza przed porażeniem, nie zabezpiecza jednak przed innymi zagrożeniami. Przykładowo, zwarcie elektryczne występujące przy dowolnym napięciu może być potencjalnym zagrożeniem zarówno pożarowym, toksycznym jak i optycznym (poprzez olśnienie lub ekslpozję). Również praca narzędziem zasilanym z baterii może stanowić zagrożenie - np. przy nieuważnej pracy wiertło może przebić przewody instalacji sieciowej, o natężeniu 230 V, co może spowodować potencjalne zagrożenie porażeniem.
[edytuj] Zabezpieczenia
W przypadku konieczności pracy z układem o napięciu wyższym niż bezpieczne stosuje się specjalną odzież ochronną, rękawice, obuwie, itd. Zabezpieczenie takie może być stosowane tylko dla napięć do 1 kV - powyżej tej granicy ochrona indywidualna może być stosowana tylko jake sprzęt pomocniczy.
Jeśli nie jest możliwym stosowanie ochrony indywidualnej, wówczas stosuje się specjalne rozwiązanie, które albo zabezpieczają pracownika/użytkownika przed wystąpieniem niebezpiecznego napięcia (podwójna izolacja) albo też uniemożliwiają wystapienie napięcia dotykowego (np. poprzez umieszczenie pracownika na platformie, na której panuje napięcie pracy, przy odłączonem jakimkolwiek uziemieniu - rozwiązania takie stosuje się do prac konserwacyjnych linii pod napięciem).
