A száraz, ép emberi bőrön alkalmazott 50 V-nál nagyobb feszültségek szívfibrillációt okozhatnak, ha a test szöveteiben olyan elektromos áramot hoznak létre, amely történetesen a mellkas területén halad át. Az a feszültség, amelynél fennáll az áramütés veszélye, a száraz emberi bőr elektromos vezetőképességétől függ. Az élő emberi szöveteket a száraz bőr szigetelő tulajdonságai körülbelül 50 voltig megvédhetik a károsodástól. Ha ugyanez a bőr nedves lesz, ha sebek vannak rajta, vagy ha a feszültséget a bőrt átható elektródákon alkalmazzák, akkor még a 40 V alatti feszültségforrások is halálosak lehetnek.
Az elegendő energiát szolgáltató bármilyen nagyfeszültséggel való véletlen érintkezés súlyos sérülést vagy halált okozhat. Ez úgy következhet be, hogy az ember teste utat biztosít az áramáramlásnak, szövetkárosodást és szívelégtelenséget okozva. Egyéb sérülések lehetnek a véletlen érintkezés során keletkező ív okozta égési sérülések. Ezek az égési sérülések különösen veszélyesek lehetnek, ha az áldozat légútjait érintik. Sérüléseket szenvedhetnek azok a fizikai erők következtében is, amelyeket a nagy magasságból lezuhanó vagy jelentős távolságra elhajított emberek tapasztalnak.
A nagyfeszültségnek való kis energiájú kitettség ártalmatlan lehet, mint például a szikra, amely száraz éghajlaton keletkezik, amikor a szőnyegpadlón való átkelés után megérintünk egy kilincset. A feszültség az ezer voltos tartományban lehet, de az átlagos áram alacsony.
A sérülések elkerülésére szolgáló szokásos óvintézkedések közé tartozik, hogy olyan körülmények között dolgozzunk, hogy az elektromos energia ne áramoljon át a testen, különösen a szív területén keresztül, például a karok között, vagy egy kar és egy láb között. A nagyfeszültségű berendezésekben az elektromosság két vezető között áramolhat, és a test kiegészítheti az áramkört. Ennek elkerülése érdekében a dolgozónak szigetelő ruházatot, például gumikesztyűt kell viselnie, szigetelt szerszámokat kell használnia, és kerülnie kell, hogy egyszerre egynél több kézzel érintse meg a berendezést. A berendezés és a földelés között is folyhat elektromos áram. Ennek megakadályozása érdekében a munkavállalónak szigetelt felületen, például gumiszőnyegen kell állnia. A biztonsági berendezéseket rendszeresen tesztelik, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy még mindig védik a felhasználót. A vizsgálati előírások országonként eltérőek. A vizsgáló cégek akár 300 000 voltos feszültségen is tudnak vizsgálni, és a kesztyűvizsgálattól az emelt munkaállvány (vagy EWP) vizsgálatáig kínálnak szolgáltatásokat.
elosztásSzerkesztés
A vezetékvezetőkkel való érintkezés vagy azok közeli megközelítése áramütésveszélyt jelent. A felsővezetékekkel való érintkezés sérülést vagy halált okozhat. Fémlétrák, mezőgazdasági berendezések, hajóárbocok, építőipari gépek, antenna antennák és hasonló tárgyak gyakran kerülnek halálos érintkezésbe felsővezetékekkel. A villanyoszlopokra vagy elektromos készülékekre illetéktelenül felmászó személyek szintén gyakran válnak áramütés áldozatává. Nagyon magas átviteli feszültségeknél még a közeli megközelítés is veszélyes lehet, mivel a nagyfeszültség jelentős légrésen keresztül íveket vethet át.
A földbe fektetett kábelbe való behatolás is veszélyes lehet az ásatáson dolgozókra. A földbe ásott kábellel érintkező ásóeszközök (akár kézi szerszámok, akár gépi meghajtásúak) feszültség alá helyezhetik a területen lévő csővezetékeket vagy a földet, ami a közelben dolgozók áramütéséhez vezethet. Egy nagyfeszültségű távvezeték vagy alállomás meghibásodása a föld felszínén nagy áramok áramlását eredményezheti, ami földpotenciál-emelkedést okoz, ami szintén áramütésveszélyt jelent.
A nagyfeszültségű és extra nagyfeszültségű távvezetékek esetében a speciálisan képzett személyzet “feszültség alatt álló vezeték” technikát alkalmaz, amely lehetővé teszi a feszültség alatt álló berendezésekkel való kézi érintkezést. Ebben az esetben a dolgozó elektromosan kapcsolódik a nagyfeszültségű vezetékhez, de a földtől alaposan szigetelve van, így a vezetékkel azonos elektromos potenciálon van. Mivel az ilyen műveletekhez szükséges képzés hosszadalmas, és még mindig veszélyt jelent a személyzetre, csak a nagyon fontos távvezetékeken végeznek karbantartást feszültség alatt. Ezeken a megfelelően kialakított helyzeteken kívül a földtől való szigetelés nem garantálja, hogy nem folyik áram a föld felé – mivel a földelés vagy a föld felé irányuló ívek váratlan módon előfordulhatnak, és a nagyfrekvenciás áramok még egy földeletlen személyt is megégethetnek. Az adóantenna megérintése emiatt veszélyes, és egy nagyfrekvenciás Tesla-tekercs csak egy végponttal képes fenntartani a szikrát.
A nagyfeszültségű távvezetékeken lévő védőberendezések általában megakadályozzák a nem kívánt ív kialakulását, vagy biztosítják, hogy az néhány tíz milliszekundumon belül kialudjon. A nagyfeszültségű áramköröket megszakító elektromos berendezéseket úgy tervezték, hogy a keletkező ívet biztonságosan úgy irányítsák, hogy az károsodás nélkül szétoszoljon. A nagyfeszültségű megszakítók gyakran nagynyomású levegő fúvását, speciális dielektromos gázt (például SF6-ot nyomás alatt) vagy ásványi olajba merítést használnak az ív eloltására, amikor a nagyfeszültségű áramkör megszakad.
A berendezések, például a röntgengépek és a lézerek bekötése gondosságot igényel. A nagyfeszültségű részt fizikailag távol tartják a kisfeszültségű oldaltól, hogy csökkentsék az ív kialakulásának lehetőségét a kettő között. A koronaveszteségek elkerülése érdekében a vezetékek a lehető legrövidebbek és éles pontoktól mentesek. Szigetelés esetén a műanyag bevonatnak mentesnek kell lennie a légbuborékoktól, amelyek a buborékokon belül koronakisüléseket eredményeznek.
Elektrosztatikus generátorokSzerkesztés
A nagyfeszültség nem feltétlenül veszélyes, ha nem tud jelentős áramot leadni. Annak ellenére, hogy az elektrosztatikus gépek, például a Van de Graaff-generátorok és a Wimshurst-gépek egymillió voltot megközelítő feszültséget termelnek, rövid ideig tartó szúrást adnak. Ez azért van, mert az áram alacsony, azaz csak viszonylag kevés elektron mozog. Ezeknek az eszközöknek korlátozott mennyiségű tárolt energiájuk van, ezért a termelt átlagos áram alacsony, és általában rövid ideig tart, az impulzusok egy nanoszekundumig az 1 A tartományban tetőznek.
A kisülés nagyon rövid ideig tartó, rendkívül magas feszültséggel járhat, de a szívfibrilláció előidézéséhez az elektromos áramforrásnak jelentős, sok milliszekundumon át tartó áramot kell termelnie a szívizomban, és legalább millijoule vagy annál nagyobb teljes energiát kell letennie. A viszonylag nagy áram körülbelül ötven voltnál nagyobb feszültségnél tehát orvosilag jelentős és potenciálisan halálos lehet.
A kisülés során ezek a gépek csak a másodperc milliomodrészéig vagy annál kevesebb ideig alkalmaznak nagyfeszültséget a testre. Tehát nagyon rövid ideig alacsony áramot alkalmaznak, és az érintett elektronok száma nagyon kicsi.
Tesla-tekercsekSzerkesztés
A Tesla-tekercsek annak ellenére, hogy felületesen a Van de Graaff-generátorokhoz hasonlónak tűnnek, nem elektrosztatikus gépek, és folyamatosan jelentős rádiófrekvenciás áramot képesek termelni. Az emberi testet tápláló áram viszonylag állandó lesz, amíg az érintkezés fennáll, ellentétben az elektrosztatikus gépekkel, amelyeknél általában hosszabb időbe telik a töltés felépítése, és a feszültség sokkal magasabb lesz, mint az emberi bőr bontófeszültsége. Ennek következtében a Tesla-tekercs kimenete veszélyes vagy akár halálos is lehet.
ÁramütésveszélySzerkesztés
A kapcsolóberendezési sorban rendelkezésre álló leendő rövidzárlati áramtól függően a karbantartó és üzemeltető személyzetre veszélyt jelent a nagy intenzitású elektromos ív lehetősége. Az ív maximális hőmérséklete meghaladhatja a 10 000 kelvint, és a sugárzó hő, a táguló forró levegő, valamint a fém és a szigetelőanyag robbanásszerű elpárolgása súlyos sérüléseket okozhat a védtelen dolgozóknak. Ilyen kapcsolóberendezések és nagy energiájú ívforrások gyakran előfordulnak az elektromos áramszolgáltató alállomásokon és erőművekben, ipari üzemekben és nagy kereskedelmi épületekben. Az Egyesült Államokban a Nemzeti Tűzvédelmi Szövetség, NFPA 70E szabványt tett közzé az ívvillámveszély értékelésére és kiszámítására, és szabványokat ad meg az ilyen veszélyeknek a munkahelyen kitett villamosipari dolgozók számára szükséges védőruházatra vonatkozóan.
RobbanásveszélySzerkesztés
A levegő bontásához nem elegendő feszültség is elegendő energiát szolgáltathat ahhoz, hogy gyúlékony gázokat vagy gőzöket, illetve lebegő port tartalmazó légkört gyújtson meg. Például a hidrogéngáz, a földgáz vagy a levegővel kevert benzin-/benzingőz meggyújtható az elektromos készülékek által keltett szikrák által. Példák a veszélyes területeket tartalmazó ipari létesítményekre: petrolkémiai finomítók, vegyi üzemek, gabonatárolók és szénbányák.
Az ilyen robbanások megelőzésére tett intézkedések közé tartoznak:
- A belső biztonság olyan készülékek alkalmazásával, amelyeket úgy terveztek, hogy ne halmozzanak fel annyi tárolt elektromos energiát, hogy robbanást váltsanak ki
- A fokozott biztonság, amely olyan eszközökre vonatkozik, amelyek olyan intézkedéseket alkalmaznak, mint az olajjal töltött burkolatok a szikrázás megakadályozására
- Robbanásbiztos (lángálló) burkolatok, amelyeket úgy terveztek, hogy a burkolaton belüli robbanás ne tudjon kijutni és meggyújtani a környező robbanásveszélyes légkört (ez a megnevezés nem jelenti azt, hogy a készülék túlélhet egy belső vagy külső robbanást)
A robbanásveszély elleni védelemre vonatkozó szabványok az utóbbi években egységesebbé váltak az európai és az észak-amerikai gyakorlatban. A “zóna” osztályozási rendszert ma már módosított formában használják az amerikai Nemzeti Elektromos Szabályzatban és a kanadai Elektromos Szabályzatban. A gyújtószikramentes készülékek ma már engedélyezettek az észak-amerikai alkalmazásokban.
Mérgező gázokSzerkesztés
A villamos kisülések, beleértve a részleges kisüléseket és a koronát, kis mennyiségű mérgező gázokat termelhetnek, amelyek zárt térben egészségügyi veszélyt jelenthetnek. Ezek a gázok közé tartoznak az oxidálószerek, például az ózon és a különböző nitrogén-oxidok. Jellegzetes szaguk vagy színük alapján könnyen azonosíthatók, és így az érintkezési idő minimalizálható. A nitrogén-oxid láthatatlan, de édes szaga van. Néhány perc alatt nitrogén-dioxiddá oxidálódik, amely a koncentrációtól függően sárga vagy vörösesbarna színű, és klórgáz szagú, mint egy úszómedence. Az ózon láthatatlan, de szúrós szaga van, mint a villámlás utáni levegőnek. Rövid élettartamú faj, és normál hőmérsékleten és légköri nyomáson egy napon belül fele O
2-re bomlik.
VillámSzerkesztés
A villámlás okozta veszélyek közé nyilvánvalóan a személyeket vagy vagyontárgyakat érő közvetlen csapás tartozik. A villám azonban veszélyes feszültséggradienseket is létrehozhat a földben, valamint elektromágneses impulzust, és olyan kiterjedt fémtárgyakat, mint a telefonkábelek, kerítések és csővezetékek, veszélyes feszültségre tölthet fel, amelyek a becsapódás helyétől több kilométerre is eljuthatnak. Bár e tárgyak közül sokan normális esetben nem vezetőképesek, a nagyon magas feszültség az ilyen szigetelők elektromos megbomlását idézheti elő, aminek következtében azok vezetőként viselkednek. Ezek az átvitt potenciálok veszélyesek az emberekre, az állatállományra és az elektronikus készülékekre. A villámcsapások tüzeket és robbanásokat is okoznak, amelyek halálos áldozatokkal, sérülésekkel és anyagi károkkal járnak. Észak-Amerikában például évente több ezer erdőtűz keletkezik villámcsapás következtében.
A villámcsapás elleni intézkedések csökkenthetik a veszélyt; ezek közé tartoznak a villámhárítók, az árnyékolóhuzalok, valamint az épületek elektromos és szerkezeti részeinek folyamatos burkolatot alkotó összekötése.
A villámcsapás elleni intézkedések csökkenthetik a veszélyt.