Prąd IRYS1.pdf

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 4/2005

mgr inż. ANDRZEJ BIERNACKI

mgr inż. HUBERT KARSKI

Centralny Instytut Ochrony Pracy

– Państwowy Instytut Badawczy

System

interaktywnej oceny

ryzyka zawodowego IRYS

– porażenie prądem elektrycznym (1)

System oceny ryzyka zawodowego związanego z porażeniem prądem elek-

trycznym, udostępniony na stronach internetowych Instytutu, wspomaga prze-

prowadzanie oceny ryzyka zawodowego związanego z występowaniem prądu

elektrycznego w środowisku pracy. Prezentacja opracowanej metody zilustrowana

została w pierwszej części artykułu dwoma przykładami odnoszącymi się do prądu

elektrycznego niskiego napięcia.

A system of occupational risk assessment relating to electric shock in the

IRYS interactive system (1)

Internet implementation of the methodology of occupational risk assessment relating to electric

shock rendered available at the Institute’s website supports carrying out proper occupational

risk assessment relating to electric shock in a working environment. Theoretical deliberations

presenting the developed methodology have been supported in the first part of the article

by two examples for low voltage current.

innych czynników szkodliwych występujących na stanowiskach

pracy i jest bardziej złożona. Z tych względów opracowano

implementację tej metodyki w postaci interaktywnego systemu

narzędzi internetowych i udostępniono użytkownikom sieci Inter-

net, w portalu Instytutu, w ramach systemu interaktywnej oceny

ryzyka zawodowego IRYS (dział BHP On-line ).

Ocena ryzyka zawodowego związanego z porażeniem prądem

elektrycznym wymaga wprowadzania do wyświetlanych w tym

celu formularzy pewnej liczby danych, na podstawie których

na bieżąco są obliczane wyniki z zastosowaniem zależności ma-

tematycznych wybieranych dynamicznie z ustalonego zestawu.

Oprogramowanie serwisu opracowano jednak w taki sposób, aby

użytkownik, prowadzony przez kolejne i formularze z polami

wyboru lub listy kontrolne, mógł uzyskać na końcu procedury

oceny jednoznaczną odpowiedź, określającą w skali trójstopniowej

poziom ryzyka (małe, średnie, duże) na danym stanowisku pracy,

wyposażonym w sprzęt elektryczny.

Wprowadzenie

Technologiczny charakter współczesnej cywilizacji spowodo-

wał, że prąd elektryczny stał się jednym z najbardziej powszech-

nych i stosowanych na co dzień źródeł energii w środowisku życia

i pracy. Niemal każde stanowisko pracy, a przynajmniej jego oto-

czenie zawiera urządzenia zasilane prądem elektrycznym. Bardzo

istotna jest więc świadomość, że tak niezbędny prąd elektryczny

może być również czynnikiem niebezpiecznym i nieumiejętne lub

nieodpowiedzialne jego stosowanie może prowadzić do ciężkich

wypadków.

Chociaż identyfikacja zagrożenia tym czynnikiem oraz ocena

ryzyka zawodowego związanego z jego występowaniem na sta-

nowisku pracy jest obowiązkiem każdego pracodawcy, to w po-

wszechnie dostępnych źródłach dotychczas trudno było znaleźć

wytyczne, wskazujące w jaki sposób przeprowadzać taką ocenę

i jak planować działania profilaktyczne, aby skutecznie zmniejszać

ryzyko porażenia.

Aby umożliwić prawidłową ocenę ryzyka zawodowego zwią-

zanego z porażeniem prądem elektrycznym niskiego i wysokiego

napięcia, w ramach programu wieloletniego pt. „Bezpieczeństwo

i ochrona człowieka w środowisku pracy” (d. SPR-1) w Centralnym

Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym

opracowano metodykę takiej oceny [1]. Powstała ona we współ-

pracy z następującymi ośrodkami naukowo-badawczymi:

• w odniesieniu do niskiego napięcia: z Politechniką Biało-

stocką [2]

• w odniesieniu do wysokiego napięcia: z Instytutem Ener-

getyki.

Opracowana metodyka, uwzględniająca obowiązujące przepisy

prawne i normy, ze względu na specyfikę prądu elektrycznego jako

czynnika ryzyka, odbiega w sposób znaczący od metodyki oceny

ryzyka zawodowego stosowanej w odniesieniu do większości

Ocena ryzyka zawodowego

związanego z porażeniem prądem

przemiennym niskiego napięcia

w systemie IRYS

Ocena ryzyka zawodowego związanego z porażeniem prądem

elektrycznym jest dokonywana w odniesieniu do stanowisk pracy,

na których występują urządzenia elektryczne zasilane niskim

napięciem (tzn. o wartości do 1000 V prądu przemiennego)

użytkowane przez pracownika, ale może być też przeprowa-

dzona w odniesieniu do stanowisk pracy personelu zajmującego

się zawodowo budową bądź eksploatacją tego typu urządzeń

(np. elektromonterów, konserwatorów) – w tym przypadku

uwzględnia się specyficzne warunki wykonywania pracy, ozna-

czające w praktyce np. zawieszenie działania niektórych środków

ochrony przeciwporażeniowej, a wymagające stosowania pewnych

procedur pracy [3].

Istota funkcjonowania opracowanej metody bazuje na założe-

niu, że miarą ryzyka jest prawdopodobieństwo zejścia śmiertelnego

jako potencjalnie najcięższego skutku wystąpienia porażenia

prądem elektrycznym. W odniesieniu do danego urządzenia

elektrycznego przyjmuje się ogólnie, że ryzyko z nim związane

jest funkcją następujących prawdopodobieństw: pojawienia się

na nim niebezpiecznego napięcia, wystąpienia dotyku człowieka

do tego urządzenia oraz wystąpienia skutków patofizjologicznych

u rażonego (w wyniku fibrylacji komór serca lub niemożliwości

114

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 4/2005

system IRYS

samouwolnienia się). Następnie tak obliczone ryzyko odnoszą-

ce się do pojedynczego urządzenia (lub grupy analogicznych

urządzeń) można przetransponować w odniesieniu do całego

stanowiska pracy lub wszystkich urządzeń obsługiwanych przez

danego konserwatora.

W tym celu prowadzi się [1]:

• sprawdzenie stopnia skuteczności ograniczenia poziomu ry-

zyka porażenia prądem elektrycznym do poziomu dopuszczalnego

przez: zastosowanie wymaganych środków ochrony przeciwpo-

rażeniowej, oznakowanie urządzeń elektrycznych, wykonanie

badań kontrolnych stanu urządzeń elektrycznych, sprawdzenie

ewentualnego posiadania przez pracownika odpowiednich kwa-

lifikacji zawodowych, przeprowadzenie szkolenia pracownika

oraz przestrzeganie zasad bezpieczeństwa pracy przy urządzeniach

– co w systemie sprowadza się do zadeklarowania przez ocenia-

jącego ryzyko, zgodnie ze stanem faktycznym, spełnienia bądź

braku spełnienia określonych kryteriów oceny bezpieczeństwa

porażeniowego (na podstawie posiadanej dokumentacji i wyników

badania technicznego urządzeń), z uwzględnieniem rzeczywistych

czynników środowiskowych na stanowisku pracy

• jego ocenę przez porównanie wyznaczonego ryzyka całko-

witego z przyjętymi kryteriami dopuszczalności.

Jeśli potrzebna jest redukcja ryzyka porażenia prądem elek-

trycznym, należy ustalić priorytety niezbędnych działań korygu-

jących, kierując się analizą uzyskanych wyników.

W zastosowanej metodzie poziom ryzyka porażenia prądem

elektrycznym niskiego napięcia, zgodnie z PN-EN 1050 [4]

i PN-N 18002 [5], jest wyznaczany ilościowo na podstawie proba-

bilistycznych modeli matematycznych odpowiednio dobieranych

(w programie odbywa się to w sposób automatyczny) do ziden-

tyfikowanych sytuacji zagrożenia, wynikających np.: z braku

zastosowania lub nieskuteczności wymaganych środków ochrony

przeciwporażeniowej, ich przewidywanej zawodności, możliwości

występowania różnorodnych zakłóceń powodujących pojawienie

się niebezpiecznego napięcia na częściach przewodzących czy nie-

prawidłowych zachowań pracownika. W zależnościach matema-

tycznych wykorzystywanych przez system do wyznaczania ryzyka

uwzględniane są m. in. następujące parametry:

• wartość napięcia rażeniowego i czas jego trwania, które

zależą od wartości napięć znamionowych, typu sieci zasilającej

oraz rodzaju zastosowanych poszczególnych środków ochrony

przeciwporażeniowej

• czynniki środowiskowe, jak: kwalifikacje osób, rezystan-

cja (impedancja) ciała ludzkiego i kontakt ludzi z potencjałem

ziemi.

Ryzyko porażenia prądem niskiego napięcia na rozpatrywa-

nym stanowisku zostanie wyliczone według wybranych modeli,

przy zastosowaniu parametrów podawanych przez dokonującego

oceny, bądź określanych samoczynnie przez system.

Po obliczeniu wartości całkowitego ryzyka porażenia prądem

elektrycznym R S , następuje jego ocena w skali trójstopniowej,

przez porównanie z niżej wymienionymi kryteriami, których

wartości wynikają z literatury i odzwierciedlają powszechnie

akceptowalny poziom ryzyka w technice:

M – ryzyko małe, gdy R S ≤ 10 -5 * [1/rok], poziom akcepto-

walny

Ś – ryzyko średnie, gdy 10 -5 * [1/rok] < R S < 10 -4 * [1/rok],

poziom tolerowany przejściowo, wymagający jednak redukcji

D – ryzyko duże, gdy R S ≥ 10 -4 * [1/rok], poziom niedopusz-

czalny – użytkowanie urządzeń elektrycznych zabronione.

W celu dokonania oceny ryzyka porażenia prądem elektrycz-

nym niskiego napięcia tą metodą z pomocą interaktywnego

oprogramowania, niezbędne jest zgromadzenie zbioru określonych

danych wejściowych, a następnie wprowadzenie ich do systemu,

co odbywa się przez wpisanie ich z klawiatury do wskazanych pól

na wyświetlanych sukcesywnie formularzach. Zasadniczo zestaw

danych wejściowych obejmuje:

• informacje dotyczące urządzenia lub obwodu instalacji na sta-

nowisku pracy, np. napięcie znamionowe, liczba faz zasilania, typ

układu sieciowego, rozwiązanie ochrony przeciwporażeniowej,

klasa ochronności urządzenia, przyłączenie przewodu PE (PEN)

do części przewodzących dostępnych lub obcych

• wartości liczbowe niektórych parametrów przypisanych

do podanych danych, np. czułość wyłącznika różnicowoprądo-

wego, częstotliwość wykonywania badań i prób

• informacje o warunkach i okolicznościach użytkowania urzą-

dzeń elektrycznych, np. warunki rażeniowe, sposób użytkowania

urządzenia lub grupy urządzeń, częstość dotyku i średni czas jego trwa-

nia (do urządzenia lub elementów należących do obwodu instalacji).

Doboru zawartości zestawu potrzebnych danych wejściowych

system dokonuje dynamicznie, na podstawie niektórych informacji

wprowadzonych przez prowadzącego ocenę oznaczonych czer-

wonymi cyframi na rys. 1. (str. 16.).

Ustalenie zestawu danych wejściowych wiąże się także

z wyborem przez system odpowiedniego modelu scenariusza

odwzorowującego sytuację rażeniową (dostępnych jest ponad

65, co wyczerpuje spotykane w praktyce warianty rozwiązań

technicznych zasilania urządzeń elektrycznych i ochrony prze-

ciwporażeniowej).

Następnie, na kolejnym formularzu należy wprowadzić wyni-

kające z dokumentacji informacje o spełnieniu lub braku spełnienia

wymienionych w nim kryteriów bezpieczeństwa, charakterystycz-

nych dla ustalonego scenariusza – dla różnych scenariuszy ukazują

się różne zestawy kryteriów (przykład rys. 2. – str. 16.). Spełnienie

rozpatrywanego kryterium zaznacza się za pomocą związanego

z nim checkbox’a. Dla niektórych kryteriów wyświetlane są do-

datkowo nazwy parametrów, których rzeczywiste wartości należy

wprowadzić do systemu.

Po zaznaczeniu wszystkich spełnionych kryteriów uruchamiana

jest procedura wyliczania ryzyka zawodowego przez naciśnięcie

przycisku „ Oceń ”.

Po przeprowadzeniu procedury oszacowania ryzyka zawodo-

wego związanego z porażeniem prądem elektrycznym następuje

automatyczne jego ocenienie, w skali trójstopniowej, poziomu

tego ryzyka dla pracownika. Jeśli ryzyko zostało ocenione jako

małe , wówczas można je traktować jako akceptowalne i nie ma

potrzeby podejmowania działań prowadzących do poprawy stanu

bezpieczeństwa. W przypadku gdy ryzyko oceniono jako średnie

lub duże niezbędne jest podjęcie działań zmierzających do jego

zmniejszenia. Ponadto, przy ryzyku dużym konieczne jest zatrzy-

manie i odłączenie od zasilania urządzenia, a kontakt pracownika

z nim powinien zostać uniemożliwiony.

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 4/2005

Rys. 3. Formularz przedstawiający wybór parametrów – przykład A

Fig. 3. Form showing a selection of parameters for example A

Rys. 1. Formularz przedstawiający wybór poszczególnych parametrów

Fig. 1. Form showing a selection of specific parameters

Rys. 4. Formularz przedstawiający kryteria – przykład A

Fig. 4. Form showing criteria for example A

Rys. 2. Formularz przedstawiający poszczególne kryteria wybranego scenariusza oceny

ryzyka zawodowego

Fig. 2. Form showing specific criteria of a selected occupational risk assessment sce-

nario

116

Rys. 5. Formularz przedstawiający wynik – przykład A

Fig. 5. Form showing the result for example A

Rys. 3. Formularz przedstawiający wybór parametrów – przykład A

BEZPIECZEŃSTWO PRA CY 4/2005

Przykłady

Poniżej przedstawiono przykład zastosowania systemu

do oceny ryzyka na stanowisku pracy w biurze, gdzie użytko-

wany jest typowy komputer stacjonarny z monitorem, drukarką

laserową i innymi urządzeniami peryferyjnymi, zasilany przez

listwę z filtrem ochronnym ze ściennego gniazda instalacji elek-

troenergetycznej o napięciu 230 V.

Praca (redagowanie i drukowanie krótkich tekstów) trwa przez

cały dzień w pomieszczeniu sekretariatu.

Protokół okresowego badania skuteczności ochrony przeciw-

porażeniowej potwierdził prawidłowy stan instalacji i odbiorni-

ków.

Obliczenia przeprowadzono w odniesieniu do dwóch skrajnych

przypadków.

Przykład A: zasilanie odbiorników z instalacji elektroener-

getycznej w wykonaniu 2-przewodowym (tzn. układ sieciowy

typu TN-C, wykorzystujący jako środek ochrony przed dotykiem

pośrednim, popularne dawniej tzw. „zerowanie”), występującym

jeszcze w stosunkowo sporej liczbie budynków (rys. 3., 4., 5.)

Przykład B: zasilanie odbiorników z instalacji elektroenerge-

tycznej w wykonaniu 3-przewodowym (tzn. układ sieciowy typu

TN-S, wykorzystujący – jako środek ochrony przed dotykiem po-

średnim – samoczynne wyłączenie zasilania przez zabezpieczenia

nadmiarowoprądowe i różnicowoprądowe), co ma miejsce w nowo

wznoszonych i modernizowanych obiektach (rys. 6., 7., 8.).

Z przedstawionych przykładów wynika, że następuje znaczny

wzrost poziomu bezpieczeństwa (ryzyko akceptowalne, a jego

wartość jest mniejsza o jeden rząd wielkości) w przypadku zasto-

sowania nowoczesnych rozwiązań ochrony przeciwporażeniowej:

układu sieciowego o rozdzielonych przewodach – neutralnym

N i ochronnym PE, nowoczesnych aparatów zabezpieczających

(np. wyłącznika różnicowoprądowego), wykonania miejscowych

połączeń wyrównawczych itp.

Rys. 6. Formularz przedstawiający wybór parametrów – przykład B

Fig. 6. Form showing a selection of parameters for example B

Podsumowanie

W artykule przedstawiono narzędzie internetowe przeznaczone

do oceny ryzyka zawodowego związanego z porażeniem prądem

elektrycznym niskiego napięcia. Oceny dokonuje się w sposób

przyjazny dla użytkownika, wykorzystując dane zawarte w doku-

mentacji okresowych badań stanu technicznego urządzenia.

System IRYS może być wykorzystywany do oceny ryzyka

zawodowego wielu grup czynników szkodliwych i uciążliwych

występujących w środowisku pracy.

PIŚMIENNICTWO

[1] Gierasimiuk J., Biernacki A., Myrcha K., Karski H. i inni. Metodyka oceny

ryzyka zawodowego związanego z urazami mechanicznymi i porażeniem prądem

elektrycznym. Program wieloletni (d. SPR-1), zadanie 01.2.3, (1998 – 2001)

[2] Korniluk W., Sobolewski R. A. Metoda oceny ryzyka zawodowego związanego

z porażeniem prądem elektrycznym przy urządzeniach niskiego napięcia. „Pomiary.

Automatyka. Kontrola”. R. 49, nr 10 (2004)

[3] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 17 września 1999 r. w sprawie

bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach i instalacjach energetycznych.

DzU nr 80, poz. 912

[4] PN-EN 1050 Maszyny. Bezpieczeństwo. Zasady oceny ryzyka

[5] PN-N 18002 Systemy zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy. Ogólne

wytyczne do oceny ryzyka zawodowego

Rys. 7. Formularz przedstawiający kryteria – przykład B

Fig. 7. Form showing criteria for example B

Publikacja opracowana w ramach zadań służb państwowych obję-

tych programem wieloletnim pt. „Dostosowywanie warunków pracy

w Polsce do standardów Unii Europejskiej” dofinansowywanych

przez Ministerstwo Gospodarki i Pracy w latach 2002 – 2004. Głów-

ny koordynator: Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy

Instytut Badawczy

Rys. 8. Formularz przedstawiający wynik – przykład B

Fig. 8. Form showing the result for example B

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: