Villamos áramütéses baleset akkor következik be, ha az emberi test a villamos áramkörbe kapcsolódik. A leggyakrabban olyankor következik be, ha azonos áramkör két vezetékét vagy a földpotenciál és egy feszültség alatt álló pontot megérintünk. A villamos áram vegyi, hő- és sokkhatása révén fejti ki káros hatását.
- A villamos áram vegyi hatása során az emberi szervezetben gázképződés jön létre, amely embóliához vezethet.
- A villamos áram hőhatása égési sérüléseket okoz, amelyet előidézhet a testen átfolyó áram által kifejtett és az ellenállás mértékétől függő hőhatás, valamint a villamos ívet kísérő hőmérséklet.
- A villamos áram sokkhatása a váratlan áramütés eredménye, amely hatás nagymértékben függ az egyén egészségétől.
A villamos áramütés súlyosságát az áramerősség, a behatás időtartama, az áram útja, az áram nem, az áram frekvenciája, az emberi test ellenállása és az áthidalt feszültség nagysága befolyásolja. Az áramütéskor további tényezők is számottevőek: az egyén testi, lelki állapota, egészségi állapota, számít-e az áramütésre.
A veszélyesség szempontjából az érzékelhető áramerősség átlagosan 0,5-1 mA, amelyet érzetküszöbnek nevezünk. Veszélyes az a határ, amely a végtagizmok görcseit kiváltja. Ez az elengedési áramerősség kb. 10-20 mA körüli áramerősség már a szívkamra és a pitvar egyidejű összehúzódását okozza, aminek következtében a normális szívműködés az áram megszűnése után is szünetelhet. A klinikai, majd a biológiai halál állapotát okozhatja a 100 mA vagy nagyobb áramerősség.
Az áramütés az idegközpontok zavarát, az izmok görcsös összehúzódását okozza, aminek következménye eszméletvesztés is lehet. Az áram a testen belül nem vékony területen, hanem a test részeinek ellenállása függvényében halad. Így pl. a legkedvezőbb eset, amikor a két láb hidalja át a feszültséget.
Az egyenárammal szemben az emberi szervezet nem annyira érzékeny, mint a váltakozó árammal szemben. Míg az egyenáram a hő- és vegyi hatása miatt káros az emberi szervezetre, addig a váltakozó áram az idegekre fejt ki sokkhatást.
Az áramütésre sokkal érzékenyebbek a szívbetegek, az alkoholisták, a magas vérnyomásban szenvedők stb.
A villamos áram káros hatásait a villamos berendezések megfelelő létesítésével, érintésvédelemmel és a munkavégzés szabályainak betartásával tudjuk megakadályozni.
Érintésvédelem:
Az érintésvédelem a testzárlatok következtében felléphető érintési és/vagy lépésfeszültségek által okozott élettani veszélyek megelőzésére, ill. csökkentésére szolgáló műszaki intézkedések összessége.
Az érintésvédelem célja, hogy intézkedésekkel megelőzze a villamos berendezések aktív részével való érintkezést (közvetlen érintésvédelem), valamint elhárítsa a villamos berendezések üzemszerűen feszültség alatt nem álló, de meghibásodás folytán feszültség (testzárlat) alá kerülő részének érintéséből származó veszélyeket (közvetett érintésvédelem).
Egyenpotenciálra hozás (EPH) a testek és más vezető anyagú szerkezetek vezetőinek összekötése, azok azonos vagy közel azonos potenciálra hozása.
Lehetséges megoldási módjai:
- Egyenpotenciálra hozó hálózattal, egy épület vagy más nagyobb, körülhatárolt terület általános egyenpotenciálra hozására.
- Helyi egyenpotenciálú összekötéssel, azokban az esetekben, amikor a kikapcsolási idő megfelelő csökkentése nehézségekbe ütközik.
- Földeletlen egyenpotenciálra hozással, amely önálló érintésvédelmi mód.
Nem kötelező érintésvédelmet alkalmazni a következő esetekben:
- A villamos szerkezetek azon fémrészeinél, amelyeknek érinthető felülete kicsi (50×50 mm-nél nem nagyobb). Ilyenek pl. a csavarok, szegecsek, kábelbilincsek.
- A vezetékek védőcsöveinél és –csatornáinál, ha azok falba, vakolatba vannak süllyesztve, ill. nem tartalmaznak érinthető fémrészt. Ilyen pl. a kábel, MM-fal.
- A vezetékek önmagukban nem nagy kiterjedésű fém tartószerkezeteinél, ha azokon legalább kétrétegű szigetelés van.
- Az erősáramú szabadvezetékek oszlopainál.
- A földhöz képest legfeljebb 250 V-os névleges feszültségű villamos berendezés olyan szerelési anyagainál, amelynek nincs fémrésze.
Érintésvédelem szempontjából a talaj és a talajjal érintkező minden, nem szigetelő anyagú tárgyat földnek nevezzük.
Érintésvédelem szempontjából a villamos berendezés, gép, készülék fémből vagy más, villamos vezető anyagból készült részét, amely nem áll feszültség alatt, de meghibásodás folytán feszültség alá kerülhet, testnek, nevezzük.
Érintésvédelmi osztályok
A villamos gyártmányokat érintésvédelmi osztályokba soroljuk:
- Érintésvédelmi osztályú gyártmány. Az áramütés elleni védelem az üzemi szigetelésen alapul. A gyártmány testén védővezető csatlakoztatására nincs lehetőség, az üzemi szigetelés meghibásodása esetén a védelem a környezetre hárul. Pl. a környezet elszigetelése.
- Érintésvédelmi osztályú gyártmány. Az üzemi szigetelés mellett járulékos óvintézkedéseket is alkalmaztak. A gyártmány testéhez csatlakoztatható a villamos hálózat vezetője úgy, hogy a megérinthető villamos vezető részek még az üzemi szigetelés meghibásodása esetén sem kerülhetnek veszélyes feszültség alá. Pl. nullázás, védőföldelés.
- II. Érintésvédelmi osztályú gyártmány. Az üzemi szigetelés mellett járulékos óvintézkedésként a gyártmányt kettős szigeteléssel vagy megerősített szigeteléssel látják el. A védelem független a villamos hálózattól. A felhasználó az adattáblán látható kettős négyzet jelről ismeri fel.
- III. Érintésvédelmi osztályú gyártmány. Az áramütés elleni védelem megoldása az érintésvédelmi törpefeszültségű tápláláson alapul.
Érintésvédelmi módok:
Az érintésvédelmet védővezetővel vagy védővezető nélkül valósíthatják meg. A védővezetős érintésvédelmi módok olyan érintésvédelmi módok, amelyek működéséhez az érintésvédelemmel ellátott villamos szerkezetek testét védővezetővel kell összekötni. Ilyen megoldás a nullázás és a védőföldelés.
A nullázás (TN-rendszer, ahol t a latin terro=föld szóból ered) olyan érintésvédelmi mód, amelynél a tápláló rendszernek közvetlenül földelt üzemi vezetője van, és ezt kötik az érintésvédelemmel ellátott villamos szerkezetek testére védővezetőként.
A nemzetközi szabvány (IEC) három fajtáját különbözteti meg:
- A TN-C rendszerben, az üzemi nullavezető közös a védővezetővel.
- A TN-S rendszerben, az üzemi nullavezetőt a hálózat teljes hosszában szétválasztják a védővezetőtől.
- A TN-C-S rendszerben, a védővezető a hálózat egy részén közös, más részén el van választva az üzemi nullavezetőtől.
A védőföldelésnek két módja van:
- Védőföldelésnek közvetlenül földelt rendszerben (TT-rendszer). A tápláló rendszernek közvetlenül földelt pontja, és az érintésvédelemmel ellátott villamos szerkezetek teste a tápláló rendszerrel össze nem kötött földeléshez van kötve.
- Védőföldelés földeletlen és közvetve földelt rendszerben (IT-rendszer). A tápláló rendszernek nincs közvetlenül földelt pontja, és az érintésvédelemmel ellátott villamos szerkezetek teste védőföldeléshez van kötve.
Az érintési feszültség tartósan megengedett UL határértéke 100 Hz-nél nem nagyobb frekvenciájú, színuszosan váltakozó áram esetén 50 V, állandó értékű egyenáram esetén 120 V.
Védővezető céljára csak villamos vezetéket vagy megbízható villamos vezetőképességű fémszerkezetet szabad alkalmazni.
Az áram-védőkapcsolás a védővezetős érintésvédelmi módok olyan kikapcsoló szerve, amely az áramkör valamennyi üzemi vezetőjén folyó pillanatnyi váltakozó áram előjeles összegének a nagyságára működik.
Az áram-védőkapcsolás alkalmazásának néhány feltétele:
- Az üzemi áramot vezető nullvezetőt mindig át kell vezetni a kapcsolón.
- A védővezetőt soha nem szabad a kapcsolón átvezetni.
- Háromfázisú áramkörben csak háromfázisú kapcsoló alkalmazható.
- Lehetőleg a legérzékenyebb, 30 mA-es kapcsolót használjuk.
- A kapcsoló villám esetén kikapcsol.
A védővezető nélküli érintésvédelmi módok
Érintésvédelmi törpefeszültség alkalmazásakor a villamos szerkezeteket törpefeszültségű rendszerrel tápláljuk. Törpefeszültségű az a berendezés, amely névleges feszültsége 50 V-nál nem nagyobb (pl. biztonsági transzformátor). Egyenfeszültség esetén a feszültségérték 120 V.
Villamos szerkezetek elszigetelésekor a szerkezeteknek azokat a villamosan vezető részeit szigetelik el az ember által érinthető részeitől, amelyek a testzárlat következtében feszültség alá kerülhetnek.
A környezet elszigetelésekor azokat a személyeket szigetelik el a környezetben levő földpotenciálú, nem szigetelő részektől, akik a villamos szerkezet testét érinthetik.
Földeletlen egyenpotenciálra hozás esetén az egyidejűleg érinthető villamos szerkezetek teste villamosan vezető összekötés révén egyenpotenciálra kerül. Az érintkező személyek nem kerülhetnek földpotenciálra.
Védőelválasztás alkalmazásakor a védendő villamos szerkezetet nem közvetlenül a hálózathoz, hanem biztonsági transzformátorhoz csatlakoztatjuk.
Az érintésvédelem ellenőrzése
A villamos berendezések érintésvédelmének ellenőrzését szerelői ellenőrzéssel és szabványossági felülvizsgálattal kell végrehajtani.
A szerelői ellenőrzés végrehajtása során a védővezetős érintési módokon során következő vizsgálatokat kell elvégezni.
Megtekintéssel, ill. működési próbával kell ellenőrizni:
- a védővezetőnek és kötéseinek, valamint a csatlakozások sértetlen állapotát,
- a biztosítóbetétek, kikapcsolószervek sértetlen állapotát,
- az állandó szigetelő-ellenőrző berendezések működését korlátozott áramú mesterséges földzárlattal.