Εκτίμηση επαγγελματικού κινδύνου από το ηλεκτρικό ρεύμα

Abstract

Η παρούσα εργασία αφορά στους κινδύνους που προέρχονται από το ηλεκτρικό ρεύμα, μέσα από την ανάλυση πραγματικών περιστατικών και ατυχημάτων που συνέβησαν σε διάφορους χώρους εργασίας.

Στη παράγραφο 1 καθορίζεται ο σκοπός της εργασίας και γίνεται μια εισαγωγή σε βασικές έννοιες που έχουν άμεση σχέση με το ηλεκτρικό ρεύμα και την πρακτική εφαρμογή του. Έτσι περιγράφονται οι δοκιμές ποιοτικού ελέγχου ηλεκτρολογικού υλικού, γίνεται μια σύντομη αναφορά σε βασικά θέματα των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων μεταφοράς και διανομής όπως το βραχυκύκλωμα, η θερμική και διηλεκτρική συμπεριφορά ηλεκτροτεχνικού εξοπλισμού καθώς και η μηχανική συμπεριφορά των εναέριων γραμμών μεταφοράς και διανομής και τέλος παρουσιάζονται συνοπτικά οι κυριότερες μέθοδοι ανάλυσης εργατικών ατυχημάτων.

Στη παράγραφο 2 γίνεται ανάλυση πραγματικών ηλεκτρικών ατυχημάτων με σκοπό την κατανόηση των βασικών αιτιών που τα προκάλεσαν προκειμένου να γίνουν προτάσεις που θα μπορούσαν να συμβάλλουν στην μείωση παρόμοιων περιστατικών στο μέλλον.

Συγκεκριμένα η ανάλυση του θανατηφόρου ατυχήματος που προκλήθηκε από την επαφή βαρέως οχήματος με τους εναέριους ηλεκτροφόρους αγωγούς διανομής, καλύπτει ένα μεγάλο ποσοστό παρόμοιων ηλεκτρικών ατυχημάτων που συμβαίνουν σε παγκόσμιο επίπεδο σε διάφορους παραγωγικούς τομείς. Από την εν λόγω ανάλυση βγήκαν σημαντικά συμπεράσματα και έγιναν πολλές οργανωτικές και τεχνικές προτάσεις με σκοπό την επίτευξη διαρθρωτικών αλλαγών τόσο σε επίπεδο οργάνωσης όσο και σε επίπεδο πρακτικής εφαρμογής.

Από την ανάλυση του πραγματικού ατυχήματος που προκλήθηκε λόγω εσφαλμένου χειρισμού ασφαλειοαποζεύκτη έγινε κατανοητό ότι ακόμα και σε συνηθισμένες και τυποποιημένες εργασίες αποκατάστασης βλαβών του δικτύου, είναι δυνατό να προκληθούν θανατηφόρα ατυχήματα και βγήκαν σημαντικά συμπεράσματα για τον ασφαλή χειρισμό του ηλεκτρολογικού εξοπλισμού του δικτύου. Για το λόγο αυτό, γίνεται μια σειρά προτάσεων που αφορούν στην ενημέρωση των τεχνικών που απαρτίζουν τα συνεργεία αποκατάστασης βλαβών, ενώ προτείνεται και μια τεχνική λύση για την αποφυγή παρόμοιων ατυχημάτων.

Από την ανάλυση πραγματικών περιστατικών σε ιδιωτικούς χώρους καταναλωτών, έγινε κατανοητό το μέγεθος του κινδύνου από το ηλεκτρικό ρεύμα λόγω έλλειψης βασικών προστατευτικών διατάξεων. Για το λόγο αυτό προτείνονται μέτρα προστασίας από κινδύνους στις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις καταναλωτών με την τοποθέτηση ισοδυναμικών συνδέσεων, διακόπτη διαφυγής έντασης, επιτηρητή τάσης και αξιόπιστου ηλεκτρολογικού υλικού γενικότερα που έχει υποστεί τις δοκιμές τύπου και σειράς που προβλέπονται από τους διεθνείς κανονισμούς.

Στην ίδια παράγραφο εξετάζεται επίσης η συμπεριφορά των εναέριων αγωγών διανομής σε διάφορες επιφορτίσεις (βάρος αγωγού, ανεμοπίεση, επίστρωση πάγου, πυρκαγιά) και βγαίνουν σημαντικά συμπεράσματα για την μηχανική αντοχή τους. Από την εν λόγω ανάλυση με την βοήθεια μιας απλοποιημένης προσέγγισης διαπιστώθηκε ότι η αύξηση της θερμοκρασίας στην περίπτωση πυρκαγιάς επηρεάζει σε τέτοιο βαθμό το σύστημα των αγωγών ώστε οι επιφορτίσεις του βάρους και του ανέμου να μπορούν να αγνοηθούν. Όταν μάλιστα ο αγωγός αποτελείται από κλώνους αλουμινίου διαπιστώθηκε ότι είναι πολύ πιθανή η αποκοπή του.

Στη παράγραφο 3 παρουσιάζονται οι μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου στο οποίο εκτίθεται το τεχνικό προσωπικό κατά την διάρκεια της δοκιμής υπερθέρμανσης ηλεκτροτεχνικού εξοπλισμού (διακόπτες, μετασχηματιστές, καλώδια κλπ.). Από την ανάλυση της διαδικασίας δοκιμής και από τις μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν διαπιστώθηκε ότι η έκθεση των εργαζομένων στο μαγνητικό πεδίο είναι σημαντική και μάλιστα σε μερικές περιπτώσεις μπορεί να ξεπεράσει τα επιτρεπόμενα όρια που έχουν θεσπιστεί. Για τον λόγο αυτό παρουσιάζεται μια πρόταση για την ελάχιστη απόσταση ασφαλείας που πρέπει να τηρείται ανάλογα με το είδος της συσκευής και του ονομαστικού ρεύματος.

Στη παράγραφο 4, η οποία είναι η τελευταία αυτής της διατριβής, γίνεται μια επισκόπηση των θεμάτων που εξετάστηκαν και αναφέρονται τα κυριότερα συμπεράσματα της ανάλυσης που πραγματοποιήθηκε. Η κατανόηση και ανάλυση των συγκεκριμένων ατυχημάτων είναι πολύ σημαντική, προκειμένου να γίνουν προτάσεις που θα μπορούσαν να μειώσουν τα θανατηφόρα ατυχήματα που οφείλονται στο ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτός είναι και ο πρωταρχικός στόχος της διατριβής και οι προτάσεις που προβάλλονται μέσα από αυτή μπορούν να θεωρηθούν ως η κυριότερη συμβολή της στην έρευνα και στις πρακτικές εφαρμογές.

This thesis focuses on the electrical current hazards through the analysis of real accidents that occurred in various working environments.

In the first section, the aim of this work is determined and an introduction of basic terms related to electrical current and its applications, is given. Several quality tests of the electrical equipment are described, while a brief report of important subjects regarding the distribution network is given (eg. the short circuit, the dielectric behavior of the electrotechnical equipment and the mechanical behavior of the overhead power lines). At the end of the section there is a short introduction to the main accident-analysis methods.

The analysis carried out in the second section refers to real accidents that occurred in Greece, while emphasis has been placed on possible ways to avoid similar accidents in the future.

In particular, the analysis of the accident where a heavy vehicle came in contact with the medium voltage power lines of the national distribution network system covers a wide range of similar accidents that occur in production industries worldwide. The significant conclusions arrived at through the analysis helped in the formulation of recommendations regarding measures that should be taken, not only on an organizational level but on a technical level as well.

Through the analysis of the fatal accident that occurred during restoration works due to improper use of switch operation, it became clear that even in routine repair works on the network, any failure to implement the safety rules can have a dire outcome. In order to avoid similar unfortunate fatalities in the future, many proposals have been made concerning compliance with regulations and approved working procedures.

Electrical installations with inadequate protection system, in conjunction with unfortunate events like the abruption of an overhead power line, have often caused fatal accidents and property damage. In order to ensure the required reliability of an electrical installation it is very important that every electrical material used, should satisfy the European Standards and it is highly recommended that equipotential bonding systems be implemented in every household.

Furthermore, the analysis of the mechanical behavior of overhead power lines under the exertion of several loads (weight, wind, weight of ice, fire) showed that the temperature rise is the main factor that influences the mechanical strain to a great extent. In the case of an aluminum conductor in particular, the temperature rise can cause the abruption of the overhead power line.

In the third section, low frequency magnetic fields were measured during the temperature-rise test of various electrotechnical equipment. The number of workers subjected to magnetic fields from the temperature-rise test is small; however, the exposure can be significant as the testing currents can be in the order of hundred amperes. The magnetic field exposure was recorded and statistics were calculated for three electrotechnical apparatus. Additionally, in order to minimize the exposure, a rule of thumb regarding safety distances has been proposed. It is shown that the use of this rule of thumb can reduce magnetic field exposure.

In the last section there is a review of the main topics and the most significant conclusions are summarized. The analysis of the examined occupational electrical accidents is essential in order to propose appropriate measures that could help to prevent such unfortunate consequences in the future. This was the initial aim of this thesis, and all the proposed prevention measures can be considered to be the main contribution of this work to scientific research.