V. Milovanovicafasdgfdhgdfshdsghjsdgh.ppt

fgdfh

1. ОПАСНОСТИ ОД
ЕЛЕКТРИЧНЕ СТРУЈЕ И
ЗАШТИТА ОД НАПОНА
ДОДИРА
Аутор: др Видоје Миловановић,
ВПТШ Ужице
ТЕМПУС 158781, БЗР ПРЕДАВАЊА, ШКОЛСКА 2010/11
ВИСОКА
ПОСЛОВНО- ТЕХНИЧКА
ШКОЛА
СТРУКОВНИХ СТУДИЈА У
УЖИЦУ

2. ЦИЉ И ИСХОДИ ПРЕДАВАЊА
Циљ предавања је да упозна будуће инжењере информатике, заштите
животне средине и производно инжењерске информатике са могућим
опасностима штетног деловања електричне струје на човека и са заштитним
мерама од напона додира. До штетног деловања може доћи ако је у
непосредном контакту са проводним делом неког електричног уређаја или
инсталације под напоном или се налази у њиховој непосредној близини. У раду
су наведене заштитне мере од превисоког напона додира: заштитнo
изоловање, снижење напона, нуловање, заштитно уземљење и заштита
трансформатором са галванским одвајањем. Коначан исход је познавање
опасности од електричне струје и заштитних мера од превисоког напона
додира, да би се на тај начин смањио ниво ризика од повреде или фаталног
исхода.
Кључне речи: Опасност, здравствени ризици, утицај струје на човека,
уземљење, повредe на раду.

3. УВОД
Циљ овог предавања је сагледавање опасности и штетности које се јављају
при коришћењу електричне енергије, објашњење деловања електричне струје на
човека и приказ заштитних мера од превисоког напона додира. Електрична
енергија има велику примену у свим областима живота и рада па отуда постоји
опасност од повреда електричном струјом приликом коришћења електричних
пријемника, те је потребно спровести одговарајуће заштитне мере.
Свака 2000-та повреда на раду има смртни исход
Свака 150-та саобраћајна несрећа има смртни исход
Свака 12-та повреда услед деловања електричне струје има смртни исход
У табели 1. приказани су подаци Статистичког завода у Висбадену у којима је
јасно изражена опасност од електричне струје. Број повреда са смртним исходом
услед деловања електричне струје је знатно већи у односу на друге врсте
повреда [1].
Први смртни случај услед деловања електричне струје забележен је 1880. године.
Ложач на руском броду ”Ливадиа” ухватио је грло расветног тела и погинуо [2].
Табела 1: Статистички подаци о смртним исходима неких несрећа и повреда

4. Да би се избегле све ове опасности, техничким прописима је предвиђено да
граница додирног напона буде 65V. Та вредност је добијена полазећи од
претпоставке да је струја јачине 50 mА горња граница коју човек може издржати
и да је укупна вредност људског тела са прелазним отпорима око 1300 Ω [3]:
VIRU
ččD
6505,01300 
Заштита од напона додира дели се на:
- заштита од случајног додира под нопоном
- заштита од превисоког напона додира на предметима и деловима опреме који у
нормалним радним условима нису под напоном, а изложени су напону у случају
квара или из неког другог разлога.
Напон додира дефинише се као разлика потенцијала између проводног дела
пријемника или проводника под напоном и земље, коју човек премошћује својим
телом. Он се јавља када човек додирне проводни део електричног уређаја или
инсталације који се налазе под напоном, или ако додирне електропроводни део,
који се у нормалним условима не налазе под напоном, али који услед грешке или
пробоја изолације могу да дођу под напон [1]. Дакле, напон се јавља услед квара
на електричним уређајима, постројењима или инсталацијама, услед непрописно
изведених и опремљених електричних пријемника, због непажљиве употребе,
услед дотрајалости и оштећења изолације итд.

5. ОПАСНОСТИ ОД ЕЛЕКТРИЧНЕ СТРУЈЕ
•Највише несрећа од електричне струје догађа се радницима
запосленим у електро индустрији, а посебно оним који раде са високим
напоном. Најчешћи узроци несрећа су неопрезност и непажљивост.
Радници који навикну да раде у близини високог напона временом
постају мање опрезни, а често и занемарују сигурносне прописе и
упуства радећи на уређајима под напоном, без примењених заштитних
мера.
Слика 1.: Додиром уређаја који је у квару, преко човечијег тела се
затвара електрично струјно коло и кроз њега тече струја
Највеће су опасности су од високог напона. Од укупног броја несрећа
проузрокованих високим напоном и до 35 % се завршава смртним исходом. Код
ниских напона 220/400 V овај проценат је знатно мањи и износи око 5 %.

6. ДЕЛОВАЊЕ ЕЛЕКТРИЧНЕ СТРУЈЕ НА ЧОВЕКА
Електрична струја на организам човека делује на три начина: топлотно,
хемијски и механички.
Топлотно деловање је последица протицања електричне струје кроз организам
човека. Тело човека има одређени електрични отпор па се услед протицања
електричне струје загрева ткиво према Џуловом закону. Највећа опасност је од
унутрашњих опекотина услед којих долази до разарања ткива што изазива тешке
унутрашње повреде. Најчешће су видљиве спољашње опекотине безопасне док
унутрашње опекотине проузрокују оштећења органа, често са смртоносним
последицама (грчење срца, престанак рада бубрега) [1].
Поред директног топлотног деловања електричне струје постоје опасости које
су у вези са индиректним деловањем, као на пример:
- опекотине изазване ултраљубичастим или инфрацрвеним зрачењем електричног
лука
- опекотине изазване капљицама растопљеног метала услед кратког споја
- повреда очију услед топлотног и светлосног деловања електричног лука
- пожари и експлозије проузроковане деловањем електричне струје услед
прегревања проводника или електричног лука, праћене материјалним губицима, а
често и губитком људских живота.

7. Хемијско деловање електричне струје је најизраженије код једносмерних струја.
Људски организам се састоји од приближно две трећине воде која се понаша као
течни проводник (електролит). Протицање електричне струје кроз организам
човека долази до трајних оштећења унутрашњих органа услед електролизе [4].
Механичко деловање електричне струје на човека је последица грчења мишића
и неконтролисаних покрета који се јављају приликом протицања електричне струје.
Ови неконтролисани покрети могу изазвати озбиљне повреде посебно при раду на
висини или у близини машина са више шиљатих делова. Унесрећена особа често
бива одбачена на знатна одстојања, услед чега долази до тежих повреда тела
(прелома костију, потреса мозга, спољашњих или унутрашњих крварења). Ове
механичке повреде могу да буду узрок смрти.
Електрична струја која протиче кроз тело човека може оштетити организам на
више начина [1] :
- ствара унутрашње и спољашње опекотине
- узрокује јаку мишићну контракцију за све време протицања струје
- оштећује зидове крвних судова на местима проласка
- изазива хаотичне контракције срчаног мишића (фибрилација-треперење комора)
- узрокује потпуни престанак срчаног рада
- оштећује централни нервни систем, губитак свести и губитак рефлекса.

8. ФАКТОРИ КОЈИ УТИЧУ НА ДЕЛОВАЊЕ
ЕЛЕКТРИЧНЕ СТРУЈЕ НА ЧОВЕКА
- јачине електричне струје
- времена протицања струје
- пута струје којим она протиче односно органа који су захваћени струјом
- облика и фреквенције струје
- отпора изолације човека и од отпора људског тела
Јачина електричне струје зависи од напона, прелазног електричног отпора
људског тела на месту додира и отпора изолованих места за стајање преко којих
се затвара струјно коло. Постоје индивидуалне разлике у осетљивисти приликом
протицања електричне струје. Код људи је заступљен принцип биолошке
разноврсности, стога је практично немогуће одредити јединствену вредност јачине
електричне струје потпуно безопасне за све људе.
Степен опасности при деловању електричне струје на човека зависи од следећих
фактора [6]:

9. Табела 2: Јачина електричне струје, деловање и последице [6].
Јачина променљиве
електричне струје
Деловање Последице
1 mA Први осећај да електрична струја пролаз кроз
тело
Незнатне уз мало стезање мишића
2 - 4 mA Треперење прстију и руку, благо боцкање Нешто осетније стезање мишића
5 - 7 mA Лагани грч у лакту Неконтролисани покрети због страха
8 - 25 mA Појава клонулости, грчење мишића, повећање
крвног притиска
Могући престанак дисања и несвестица,
“граница испуштања”
26 - 80 mA Грчеви у желудцу, јаки грчеви мишића Мука, гађење, могућ лом костију због
стезања
81 mA –5 A Треперење срца већ након 0,1 секунде од
почетка деловања
Застој срца и могућа смрт
Изнад 5 A Велике унутрашње и спољашње опекотине Смрт због опекотина

10. Доња граница јачине електричне струје коју можемо осетити код 50 % особа,
износи од 0,6 до 1,5 mA код наизменичне струје фреквенције 50 Hz i oko 5 do 7
mA код једносмерне струје. Ове струје се називају “осећајним” струјама.
Струје које нису опасне и које без штете могу тећи кроз тело човека су много
пута мање од “осећајних” струја. Њихове тачне вредности нису утврђене, али се
практично узима да је њихова јачина 0,05 mA за наизменичну струју фрквенције 50
Hz и 0,1 mA за једносмерну струју.
Струје већих интензитета од “осећајних” струја изазивају контракцију мишића и
особа која је у додиру са проводником кроз који протиче ова струја могла би да се
сама отргне и прекине струјно коло уколико јачина струје не прелази 9-12 mA за
мушкарце и 6 mA за жене код наизменичних струја фреквенције 50 Hz. Код
једносмерних струја ове вредности износе 60 mA код мушкараца 40 mA за жене.
Ове струје се називају “отпуштајуће”.
Наизменичне струје већих јачина од “отпуштајућих” струја изазивају јака и
болна грчења мишића, тако да човек не може сам, својом вољом, да се отргне од
делова под напоном и да прекине струјно коло. При трајњој струји од око 15 mA,
ако она протиче кроз прса бол је несносан, а при 20 до 25 mA реакције мишића су
тако снажне да дисање постаје тешко, готово немогуће за време протицања струје.
Струје нешто јаче од ових могу изазвати привремену парализу живаца који
контролишу дисање. Да би се спречило гушење потребно је применити вештачко
дисање [1].

11. Поред јачине електричне струје и време протицања битно утиче на евентуалне
последице. Ако је деловање електричне струје веома кратко, мишићи се сами од
себе опуштају након грчења и срце се поново враћа у нормални ритам. Може се
рећи да је код наизменичне струје фреквенције 50 Hz да се јачина струје од 50 mA
мора прекинути за време мање од 0,6 секунди. Што је прекидање брже то је већа
подношљивост струје.
Слика 2.: Истовременим додиром фазе и нуле руком (а),
или обема рука
­ма (б), човек затвара електрично струјно
коло и кроз његово тело тече електрична струја
Путања електричне струје кроз људско тело може имати важну и одлучујућу улогу
на последице. Срце и мозак су најосетљивији на деловање електричне струје и
зато ће последице бити трагичније ако се они нађу на најкраћој путањи при
протицању електричне струје између места уласка и места изласка струје из тела.
Када електрична струја протиче између једне и друге ноге, нема протицања
електричне струје кроз срце па је тај случај најмање опасан. Додори рука-рука и
рука-нога су знатно опаснији, јер електрична струја протиче кроз срце [1].

12. Најважнији фактор од кога зависи исход електричног акцидента представља
отпор изолације и отпор људског тела. Одећа и обућа (рукавице, радно одело,
ципеле, чарапе...) представљају најважнији отпор изолације и он се може кретати у
великим границама од неколико хиљада до неколико милиона ома у зависности од
материјала од кога су изграђени и од тога да ли су суви или влажни.
Отпор људског тела је веома променљив и зависи од пуно фактора, а
познавање његове вредности је веома значајно за одређивање горње дозвољене
границе напона додира.Тело човека представља комплексан систем разних врста
електролита и електрично проводних међућелијских опни. Делови људског тела
(кожа, мишићна ткива, крв, кости...) имају способност провођења електричне струје
и понашају се као низови редно и паралелно повезаних отпора појединих
биолошких слојева што као целина представља отпор људског тела.

Укупан отпор који пружа људско тело протицању електричне струје може се
представити као збир три отпора [1]:
Rљт=Rу+Rт+Rи
Где је:
- Rљт отпор људског тела
- Rу отпор улаза који се у суштини састоји од отпора коже
- Rт отпор унутрашњег ткива
- Rи отпор излаза који се у суштини састоји од отпора коже

13. ЗАШТИТА ОД СЛУЧАЈНОГ ДОДИРА ДЕЛОВА ПОД
НАПОНОМ
Под директним или случајним додиром делова под напоном подразумева се
додир човека са неизолованим деловима електричних постројења под напоном
већим од 65 V. Подразумева се да је опасно додиривати делове електричних
уређаја и постројења који су под напоном.
Постоји више начина заштите од директног додира делова под напоном [4]:
- добра изолација електричних проводника
- оклапање електричне опреме
- затварање и закључавање разводних ормана
- добро изоловање електричних пријемника
- ограђивање опасних места и простора у електричним постројењима
- постављањем делова под напоном изван домашаја руку
- постављање табица упозорења.
Која ће се од наведених мера применити зависи од датог простора и
квалификација лица изложених опасностима.
Према прописима сматра се да су изван домашаја руку они делови под
напоном који се од могућег стајалишта човека налазе на висини од најмање 2,5
метара, изнад пода, или су удаљени најмање 1,25 метара наниже односно у
хоризонталном правцу.

14. ЗАШТИТА ОД ПРЕВИСОКОГ НАПОНА ДОДИРА
Заштита од превисоког напона додира на уређајима и деловима опреме
који у нормалним радним условима нису под напоном, а изложени су напону
у случају квара или из неког другог разлога, могу се извести на следеће
начине [6]:
- заштитним изоловањем
- снижење напона
- нуловањем
- заштитним уземљењем
- заштита трансформатором са галванским одвајањем

15. Заштитно изоловање
Заштитно изоловање обухвата све мере предузете у сврху изоловања уређаја
или људи у односу на електрични напон, и оно треба да спречи да се преко човека
премости превисоки напон додира према неком проводном делу. Потребно је
изоловати кућишта и друге делове електричне опреме који у нормалним условима
рада нису под напоном, али у случају квара могу доспети
под напон [2].
Слика 3.: Заштитно изоловање пријемника
На слици 3. је приказано заштитно изоловање пријемника чиме се спречава додир
проводног дела који услед квара може доћи под напон. Сви проводни делови
електричног пријемника, који би непосредно или посредно могли доћи под напон
покрију се трајно и чврсто изолационим материјалом. Ова изолација треба да буде
квалитетна, да се приликом употребе пријемника не оштети услед механичких
напрезања или топлоте. На овај начин могу се изоловати само пријемници малих
димензија, на пример, електричне бушилице, брусилице итд.

16. На слици 4. је приказано заштитно изоловање стајалишта, чиме се спречава да се
при додиру предмета под напоном, струјно коло затвори преко човека. Заштитно
изоловање стајалишта изводи се само уз стално постављене електричне
пријемнике. Изоловани под, односно изолациона пресвлака пода треба да буде
тако велика да се електрични пријемник може дотаћи само са изолованог
стајалишта. Ширина изолационе пресвлаке не сме бити мања од 1,25 метара. При
употреби ових подлога треба бити опрезан, јер се такве подлоге употребом
истроше или оштете, па не могу више одговарати својој сврси [4].
Слика 4.: Заштитно изоловање стајалишта
Заштитно изоловање човека постиже се употребом изолационих средстава личне
заштите као што су: диелектричне рукавице, диелектрична обућа, изолациона
клешта, изолациони монтерски алат, изолациони шлем итд.

17. Снижење напона
Заштитна мера снижавање напона (мали напон) онемогућава да се превисоки
напон додира уопште појави.
Утикачи, преко којих се прикључују електрични уређаји пред
­ви­ђени за рад са
малим напоном, морају бити тако конструисани да се не могу грешком прикључити
на утичницу високог напона.
Слика 5.: Заштита малим напоном – користе се
уређаји који раде на напонима нижим од 50 V
Мали напон је погонски напон до 42 V, тако да се приликом квара на изолацији
не може појавити превисок додирни напон. Ова заштитна мера се примењује на
свим местима где је опасност од електричног удара повећана због влажних
стајалишта и других делова опреме који проводе електричну струју [2].

18. Нуловање
Директно или индиректно повезивање свих проводних делова електричних уређаја
са неутралним проводником назива се нуловање. Нуловање треба да спречи
одржавање превисоког напона додира на деловима електричних уређаја или
инсталација, који не припадају струјном колу [4].
Слика 6.: Заштитно нуловање
Нуловање је ефикасна заштитна мера само ако је довољно сигурно да се ни у
случају кратког споја неће на нултом проводнику појавити напон виши од 65 V, а и
ако се појави да ће се одржати само кратко време, до искључења струјног кола
топљивим осигурачем, аутоматским осигурачем или заштитном склопком.

19. Заштитно уземљење
Применом заштитног уземљења спречава се да се превисоки напон додира за
време квара одржи на проводним деловима електричних пријемника који не
припадају струјном колу.
Ова заштитна мера је широко распрострањена у електричним мрежама са
уземљеним звездиштем. Уземљење се састоји у томе што повезујемо оклопе
пријемника, односно све металне делове електричних уређаја, непосредно са
заштитним уземљивачем, што је приказано на слици 7. На слици је приказано да
је оклоп електричног мотора непосредно повезан са уземљивачем.
У случају квара на изолацији ступа у деловање топљиви или аутоматски
осигурач и искључује струјно коло. Основни услов који треба да испуни заштитно
уземљење је да пад напона на отпору заштитног уземљења буде мањи или
највише једнак највишем дозвољеном напону додира 65 V. Овај услов се може
испунити само одговарајућим квалитетним уземљивачима што мањег отпора [3].
Слика 7.: Заштитно уземљење

20. Заштита трансформатором са галванским
одвајањем
Заштита од напона додира употребом трансформатора за галванско одвајање
омогућава потпуно галванско одвајање пријемника од мреже. За заштиту се
користи трансформатор преносног односа 1:1 што је приказано на слици 5. Ако
дође до појаве напона додира на секундару трансформатора, струјни круг струје
грешке се не затвара јер секундарно коло није уземљено [4].
Слика 8.: Заштититни трансформатор за галванско одвајање

21. ЗАКЉУЧАК
У раду су наведене опасности од деловања електричне струје, њен утицај на
човека, као и заштитне мере од превисоког напона додира, како би се корисници
електричних апарата и уређаја заштитили од штетног деловања електричне
струје.
Даље, напон додира се јавља услед квара на електричним уређајима,
постројењима или инсталацијама, као и непрописно изведеним и опремљеним
електричним пријемницима, због непажљиве употребе, услед дотрајалости и
ошећења изолације итд. Да би се избегле све те опасности техничким прописима
је предвиђено да граница додирног напона буде 65 V.
Обрађено је заштитно изоловање, снижење напона, нуловање, заштитно
уземљење и заштита трансформатором са галванским одвајањем.
Коначан исход рада је упознавање са опасностима од електричне струје и са
заштитним мерама од превисоког напона додира, с циљем да се ниво ризика од
повреда које могу бити фаталне смањи.

22. ЛИТЕРАТУРА
1. Николић Н.: Опасност и заштита од електричне струје, Научна књига,
Београд, 1987.
2. Срб В.: Електричне инсталације и нисконапонске мреже, Техничка књига,
Загреб, 1982.
3. Јустинијановић М.: Електричне инсталације и осветљење , Завод за издавање
уџбеника, Београд, 1991.
4. Јустинијановић М.: Електричне инсталације, Завод за издавање уџбеника,
Београд, 1986.
5. Николић Н.: Електротехника, Грађевинска књига, Београд, 1982.
6. Хубсхер Х.: Основе електротехнике, Техничка књига, Загреб, 1981.
7. Караба И.: Приручник за противексплозијску заштиту електричних уређаја,
опреме и инсталација, Грађевинска књига, Београд, 1986.
8. Стошић А.: Електричне инсталације, Техничка књига, Београд, 1991.
9. Томић Б.: Електричне инсталације, Школска књига, Загреб, 1983.
10. Миловановић В.: Електротехника, Висока пословно-техничка школа, Ужице,
2009.
11. Миловановић В.: Опасности од електричне струје и заштитне мере, СЕД,
Ужице, 2010.