Az elektromos áram, balesetei, veszélyei

1. Az elektromos áram, balesetei, veszélyei AZ ELEKTROMOS ÁRAM Az elektromos áram (villamos áram) a töltéssel rendelkező részecskék rendezett áramlása. Az áramerősség: a keresztmetszeten áthaladó összes töltésmennyiség és a közben eltelt idő hányadosával jellemzett fizikai mennyiség. Mértékegysége az amper, amelynek jele A. A volt (jele: V) az elektromos feszültség vagy más néven potenciálkülönbség alapmértékegysége az SI rendszerben. Előjeles skalármennyiség, ami két pont között mérhető elektromos potenciál különbségét adja. Magyarországon a szabvány hálózati feszültség és frekvencia: 230 V és 50 Hz, a csatlakozók és ajzatok besorolása: C, F. Földelés: A testnek vagy valamilyen vezető résznek a tudatos összekötése a földdel.

2. Elektromos balesetek • Definíció szerint elektromos baleset az, amikor a test két olyan ponttal érintkezik, amelyek között elektromos feszültség áll fenn. Az elektromos hálózatok földeltek, így a földeletlen fázis megérintése is elegendő elektromos balesethez, vagy is áramütéshez. A beérkező két vezeték közül az egyik az üzemi földelés, a másik a fázis. Könnyen belátható, hogy a fázis megérintése áramütést okoz, ha egyidejűleg testünk valamely része a földdel érintkezik. Leggyakrabban három csoportba sorolhatjuk az áramütéses baleseteket: • A legritkább éslegnagyobb feszültségű áramütés a villámcsapás. • Gyakoribb a nagyfeszültségű áramütés, ami inkább ipari környezetben fordul elő, munkahelyi balesetként. • A leggyakoribb pedig a kisfeszültségű áramütés, melyek otthonokban fordulnak elő leggyakrabban.

3. Természetesen a mai biztonságos elektromos hálózatok (otthonok, üzemek, magasfeszültségű vezetékek) mellett is könnyen történhetnek ilyen jellegű balesetek. Az elektromos hálózat és a villamos biztonság szabályozására különböző – európai – szabványok és megoldások, „védelmi intézkedések” léteznek. Az elsők között említhetjük a megfelelő földelést, amely lehetővé teszi, hogy a hibaáram biztonságosan tudjon folyni a föld felé. Mivel így a kis ellenállású földelési útvonalat követi, a hibaáram elég nagy lesz ahhoz, hogy az elvárt időn belül működésbe hozzon túláramvédelmi készülékeket. • Fontos szempont a túlfeszültség, valamint a földelési szivárgó áram elleni megfelelő védelem. Napjainkban ugyanis a villamos készülékek egyre növekvő számban engednek egy kis „szivárgó” áramot a lakás fővezetékrendszerének védővezetékébe. Ez a „földelési szivárgó áram” az egyes készülékek esetén egészen kicsi, de amikor sok darabból áll a berendezés, akkor az áramok összege elég nagy ahhoz, hogy veszélyes legyen. • Az áramköröket arra tervezték, hogy szállítsák az elvárt teljesítményt, és fel vannak szerelve védőeszközökkel, egyebek mellett biztosítékkal és áramkör-megszakítóval. Amikor az áramigény meghaladja a védőkészülék határértékét, az áramkör megszakad. Ilyen védelem nélkül a túláram hőt termel a vezetékekben, és ez tüzet okozhat. Ha a védőkészülékek gyakran működésbe lépnek, az áramkör kapacitása nem megfelelő az adott terhelésre, és újra kell vezetékezni nagyobb keresztmetszetű kábellel.

4. A SZABVÁNYOK ÉRINTÉSVÉDELMI SZEMPONTBÓL KÜLÖNBÖZŐ FESZÜLTSÉGSZINTEKET HATÁROZNAK MEG, MELYEK A KÖVETKEZŐK • Törpefeszültségű az a berendezés, amelynek vezetői között (vagy bármely vezetője és a föld között) a feszültség nem nagyobb, mint 50V. • Kisfeszültségű az a berendezés, amelynek vezetői közt a feszültség 50V-nál nagyobb, de 1000V-nál kisebb, és közvetlenül földelt berendezésnél egyik vezetője és a föld közötti feszültség sem nagyobb, mint 600V. • Nagyfeszültségű az a berendezés, melynek vezetői között a névleges feszültség nagyobb, mint 1000V, vagy közvetlenül földelt berendezésnél egyik vezetője és a föld közötti feszültség meghaladja a 600V-ot.

5. AZ ELEKTROMOS ÁRAM EMBERI TESTRE GYAKOROLT HATÁSÁT ALAPVETŐEN MEGHATÁROZZÁK A KÖVETKEZŐK Az áram jellege: egyen- vagy váltóáram (Az egyenáram általában kevésbé veszélyes a váltóáramnál. A váltóáram szervezetre gyakorolt hatása nagymértékben függ annak frekvenciájától.) • A feszültség: kis-, vagy nagyfeszültség • Az áram frekvenciája: a Magyarországon használt 50 Hz-es áram kifejezetten veszélyes a szívre nézve • Az áram be-, illetve kilépési pontján jelentkező ellenállás. Például száraz, vastag bőr ellenállása kb. 10 000-20 000 ohm, a vékony bőré csupán 110 ohm. • Az áramerősség és áramsűrűség. A 0.5 mA-nál gyengébb áramerősség nem érezhető, am15-25 mA izomkontrakciókat okoz, ami elegendő ahhoz, hogy az áramkörből való önálló szabadulást lehetetlenné tegye. • Az áram útja: itt arra kell gondolnunk, hogy az áram áthalad-e életfontosságú szerveken. • Az áram behatási ideje: természetesen minél nagyobb ez az érték a károsodás is annál nagyobb. • Az emberi test maga is vezető, ezért ha a test különböző pontjai között potenciálkülönbség lép fel, a testen áram indul meg. Az emberi testen áthaladó áram élettani hatásai:

6. Az izmok összerándulása. A központi- és/vagy a környéki idegrendszer elektromos ingerek útján mozgatja izmainkat. Áramütés esetén az (áram be- és kilépési pontjaitól függő) idegeket és izmokat nagyon erős ingerérheti, melynek hatására utóbbiak összerándulhatnak, el is szakadhatnak. A legveszélyesebb, ha az áram létfontosságú szerveken pl. szív, agy, tüdő halad keresztül, mert e létfontosságú szervek izmainak összerándulása a szerv görcsét, bénulását okozhatja. Az izomsejtek egy csoportja az áram bekapcsolásakor, más csoportja kikapcsoláskor ingerlődik, ezért az izmokra gyakorolt hatás tekintetében a váltakozóáram (amely minden félperiódusában kivált ilyen ingerületeket) hatása veszélyesebb. • Vegyi hatás. Az emberi test szöveteinek igen nagy (kb. 70%) a nedvtartalma, e nedvek az oldott ásványi sók és más alkotók miatt áramot vezető elektrolitnak tekinthetők. A vegyi hatás szempontjából az egyenáramú áramütés a veszélyes, mert az ilyenkor kialakuló elektrolízis miatt a vér és a szövetnedvek veszélyes mértékben elbomolhatnak. A bontás során keletkező gázbuborékok is veszélyt jelentenek. A vérsejtek rögökké összeállva eldugíthatják az ereket. • Hőhatás. A test ellenállásán áthaladó áram hőt termel. A keletkező hő az érrendszerre a legveszélyesebb, mert az erek fala „törékennyé” válik, utólagvérzések keletkezhetnek. A 45 °C feletti felmelegedés – a fehérjék (vissza nem fordítható) kicsapódása miatt –halálos kimenetelű lehet. • A frekvencia növekedtével a „skin hatás” miatt az áram a test felületére szorul ki, és ott égési sérüléseket okozhat.

7. BALESETMEGELŐZÉS A fázissal kapcsolatba kerülhetünk pl. meghibásodott elektromos berendezések kapcsán, ekkor az ún. testzárlat jön létre. Az érintésvédelem feladata az esetleges testzárlat révén létrejövő életveszély elhárítása, illetve megelőzése. Két csoportra oszthatjuk: passzív illetve aktív érintésvédelemre. Ez a tábla az áramütés veszélyére hívja fel a figyelmet. • Passzív érintésvédelem • Ilyen megoldások pl. az elkerítés, burkolás, szigetelés, elfedés, tehát minden olyan megoldás, mely szigetelő (áramot nem vezető anyag) anyag segítségével megakadályozza a testzárlat kialakulását. • Aktív érintésvédelem • Az aktív érintésvédelem hatását úgy fejti ki, hogy a megengedettnél nagyobb érintési feszültséget okozó testzárlatos berendezést az előírt időn belül a hálózatról lekapcsolja. Fajtái: feszültségvédő kapcsolás, áramvédő kapcsolás, nullázás, védőföldelés. • Ezeken kívül a biztosítékok is védő funkciót látnak el, ezek nem csak érintésvédelmi okokból látják el túláramvédelemmel, hanem saját áramköreinek a védelme céljából is. A túláramvédelem (biztosíték) leold, ha bármely okból (pl. egy alkatrész meghibásodása miatt) a megengedettnél nagyobb tápáram folyik, és ezzel megvédi a túláram miatt veszélyeztetett többi alkatrészt, áramkört. • Egyik - talán - leggyakoribb kisfeszültségű áramütéses balesetek az otthon, szaktudás nélkül végzett villanyszerelés. Ha már fontosabb pár ezer forint, mint az életünk vannak alapvető biztonsági intézkedések melyeket feltétlen tegyünk meg.

8. A hálózatban munkát végezni csak feszültségmentesítés környezetben szabad! • Elektromos berendezés hálózati csatlakozóját tilos megtoldani, használjunk boltban kapható hosszabbító berendezéseket! • Kisfeszültségű villamos hálózat légvezetékén akkor sem szabad egyedül munkát végezni, ha a hálózat feszültségmentesítve van. • A készülék tápegységében lévő nagy kapacitású kondenzátorok a berendezés kikapcsolása után is hosszú ideig feltöltött állapotban lehetnek, és így (ha a készülékben javítást végzünk, és ezért burkolatát eltávolítjuk) áramütést okozhatnak. Ezért e kondenzátorokat a munka megkezdése előtt célszerű egy ellenálláson keresztül kisütni. Ez azonban feltétel némi szakmai tudást, így szintén bízzuk szakemberre! • Az áramütés okozta balesetek során nyújtandó elsősegély előtt még egy valamiről fontos szót ejtenünk, ez a villámcsapás okozta balesetek. • Ritka baleset, viszont igen magas a halálozás ez esetben, mintegy 40-50%. A nagyfeszültségű baleset speciális formája, eltérés abban mutatkozik, hogy az áramerősség lényegesen nagyobb, viszont a behatási idő rövidebb. Villámcsapás érhet minket közvetlenül (direkt) vagy közel becsapó villám (lépésfeszültség) következtében. A közvetlen, nagy áramhatás mellett, gyakoriak az égési sérülések, illetve a hangrobbanás következtében kialakuló járulékos károsodások. A földön naponta mintegy 45 000 zivatar fordul elő, mintegy nyolcmillió villámmal. Az évi hárommilliárd villámcsapás kb. háromezer ember életét oltja ki, házakat gyújt fel és erdőtüzeket okoz (csupán az Egyesült Államokban átlagosan tízezret).

9. A VILLÁMCSAPÁS JELLEMZŐI Feszültsége: kb. 2-300 millió volt (egyenáram). • Áramerősség: 20.000 - 30.000 A, de nem ritka a 100.000 - 200.000 Amper áramerősségű villám se. • A behatás ideje: 0.0001-0.003 s • Hőmérséklet: > 10.000 C • Nyomás: több 10 000 kPa a villámcsatornában • A kisülés átmérője: kb. 1 cm • Áramelfolyás általában a testfelületen a földbe. • Az áramütés okozta balesetek során nyújtandó elsősegély • Az előbb leírtakból is látható, nem veszélytelen. Fontos kiemelnünk, hogy a villámcsapás sújtotta embert megszabad érinteni!

10. Tünetek: • Általában azonnali eszméletvesztés (a villám a fejet éri legtöbbször). • Keringésmegállás, életveszélyes szívritmus zavarok • Légzésmegállás a légzőizmok bénulása miatt • Látászavar, dobhártya átszakadás (perforáció) • Súlyos égési sérülések • Páfrányszerű bőrelváltozások, Lichtenberg-féle villámrajzolat (Lásd a képen!) • Egyéb járulékos sérülések az esés következtében • Közvetett villámcsapás következtében a tünetek nagyjából megegyeznek. • Teendőink a mentők értesítése, az alapvető életfunkciók ellenőrzése (légzés, keringés), a  beteg tudatállapotának felmérése. Mindig ellenőrizzük a pulzust, ha lehet folyamatosan, ezt a radiális pulzus tapintásával végezzük. Szükség esetén kezdjük meg az újraélesztést (BLS szerint). A testhelyzet az eszméleti szinttől függ, eszméletlen, kielégítő életjelekkel rendelkező sérültet stabil oldalfektetésben részesítsünk, esetleg szóba jöhet a sokkfektetés. A hőmérséklettől függően ügyeljünk a kihűlésre is, védjük a sérültet tőle. Amennyiben úgy ítéljük meg és lehetőségünk van rá vigyük a sérültet az esetleges újabb villámcsapás elkerülése érdekében egy védett, biztonságos helyre. Ezt megtehetjük az Rautek-féle műfogással könnyedén. Ha a közelben van kihelyezett félautomata defibrillátorhasználjuk maradéktalanul!

11. ELEKTROMOS ÁRAM OKOZTA BALESETEK JELLEMZŐI Tünetei: • A tünetek rendkívül szerteágazóak lehetnek, mivel rendkívül sok mindentől függnek (lásd a poszt elején: Az elektromos áram emberi testre gyakorolt hatását alapvetően meghatározzák a következők:) • Eszméletlenség, progrediáló, azaz súlyosbodó tudatzavar • Szívritmuszavarok, magas pulzusszám (tachycardia) • Keringésmegállás (gyakori a kamrafibrilláció, az esetek mintegy 2/3-ban) • Légzésmegállás • Áramjegyek a testen, égési sérülések • Járulékos sérülések

12. Ellátás: • A kisfeszültségű áramütések esetén, amennyiben gyorsan nem tudjuk megszüntetni a feszültség forrását, az áramütés következtében pedig fellépett az izomgörcs, így a sérült az áramkörben maradt, egy szigetelő tárggyal lökjük el onnan. • A feszültségforrástól, illetve a feszültség alatt álló áldozattól való biztonságos távolság megtartása: 30.000 V-ig minimum 1.5 méter; 110.000 V-ig minimum 2.0 méter; 220.000 minimum-ig minimum 3.0 méter; 380.000 V-ig minimum 4 méter. • Az áramforrás eltávolítása, a feszültség megszüntetése. • A környező terület védelme a feszültség alá kerüléstől. • A sérült életjeleinek ellenőrzése szintén az elsődleges teendőnk kell, hogy legyen. Továbbiakban a villámcsapás esetén nyújtandó elsősegély szerint járjunk el. • Áramütés helyszínén mindig megfelelő körültekintéssel tájékozódjunk a helysznről. Ne sodorjuk magunkat feleslegesen veszélybe!

13. Kondor Dániel 8.a