Zagadnienie bezpieczeństwa obsługi sieci elektrycznych w przemyśle jest kwestią podstawowej wagi. Wynika to z faktu powszechnego stosowania energii elektrycznej do napędu maszyn produkcyjnych i środków transportu w hali produkcyjnej. Energii elektrycznej w zasadzie nie da się wyeliminować, jest ona niezbędna również do uzyskania energii hydraulicznej albo pneumatycznej.
Płynność produkcji i niezawodność pracy maszyn przemysłowych zależą w dużej mierze od stanu instalacji elektrycznej w zakładzie. Ma on zasadniczy wpływ na zagrożenie porażeniowe i pożarowe, a więc na bezpieczeństwo ludzi i maszyn znajdujących się w halach produkcyjnych, w budynkach i ich otoczeniu. Dlatego też projektowanie, odbiór, obsługa i naprawa instalacji elektrycznych muszą się odbywać z zachowaniem wymaganych warunków bezpieczeństwa, określonych przez normy i przepisy.
Instalacje elektryczne w zakładzie przemysłowym
Zadaniem sieci elektroenergetycznej w obrębie zakładu jest niezawodna dostawa energii elektrycznej do odbiorników prądu, w wymaganej ilości i odpowiedniej jakości, przy spełnieniu koniecznych wymogów bezpieczeństwa. W zakładach występują różne rodzaje sieci elektroenergetycznej: wysokiego, średniego lub niskiego napięcia. Ich rodzaj zależy od wielkości zakładu, charakteru produkcji i wytwarzanych tam wyrobów, a co za tym idzie, stosowanych technologii. Uzależniony jest on ponadto od wykorzystywanych urządzeń elektrycznych, wymogów dotyczących pewności zasilania oraz od wymaganej jakości dostarczanej energii elektrycznej.
Zagrożenia związane z użytkowaniem sieci energetycznej w zakładzie przemysłowym zależą przede wszystkim od warunków środowiskowych, w jakich ta sieć funkcjonuje. Główne czynniki, będące powodem zagrożenia, to: wilgoć, temperatura, zapylenie, udary i wibracje mechaniczne oraz obecność substancji żrących, łatwopalnych lub wybuchowych. Oprócz środowiskowych istnieją jeszcze inne czynniki i narażenia, mogące wpływać na stan i pracę instalacji oraz na poziom bezpieczeństwa pracy. Są to np. cechy konstrukcyjne obiektu budowlanego, w którym pracuje sieć energetyczna, dostęp osób postronnych i kwalifikacje obsługi [1].
Obowiązki pracodawcy
Projektowaniem, budową i eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci elektroenergetycznych powinny się zajmować osoby o szerokiej wiedzy i doświadczeniu z dziedziny elektrotechniki. Muszą one znać przepisy prawa powszechnego i najwyższej rangi uznanych reguł technicznych (zasad wiedzy technicznej) określonych w krajowych i międzynarodowych normach. Co istotne, wiedza ta musi być potwierdzona stosownymi certyfikatami i świadectwami uprawnień instalatorskich oraz możliwości obsługi urządzeń elektrycznych. Osoby te powinny też potrafić rozpoznawać występujące zagrożenia oraz organizować i wykonywać prace eksploatacyjne zgodnie z przepisami i zasadami bezpieczeństwa i higieny pracy.
Do pracodawcy – właściciela zakładu przemysłowego, należy obowiązek dotrzymania przepisów i norm bezpieczeństwa elektrycznego, który zawiera się w trzech punktach:
→ identyfikacja zagrożeń i związanego z nimi ryzyka zawodowego;
→ wprowadzenie środków bezpieczeństwa w zakresie techniki i organizacji pracy, czyli projektowania i obsługi urządzeń elektrycznych zgodnie z przepisami i normami. Przepisy określają dokładnie m.in. rodzaj i zastosowanie sprzętu ochronnego, zabezpieczającego i pomocniczego, w który muszą być wyposażone pomieszczenia ruchu elektrycznego;
→ przestrzeganie przepisów związanych z bezpieczeństwem elektrycznym i prowadzenie jego kontroli.
Przepisy dotyczące bezpieczeństwa
Podstawowymi dokumentami prawnymi regulującymi kwestie eksploatacji sieci elektroenergetycznych na terenie RP, są:
→ Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane [2],
→ Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. – Prawo energetyczne [3],
→ Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci [4],
→ Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego [5],
→ Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [6].
Podstawowe i szczegółowe wymagania dotyczące projektowania, budowy i eksploatacji są zawarte w polskich normach. Dotyczą one przede wszystkim ochrony przeciwporażeniowej i przeciwpożarowej, przeciwprzepięciowej i odgromowej.
Normy dotyczące bezpieczeństwa
Normy są dokumentami powszechnie dostępnymi, uzgodnionymi w przejrzysty i otwarty sposób przez wszystkich zainteresowanych i zatwierdzonymi przez upoważnione organy. Polskie normy są wydane przez Polski Komitet Normalizacyjny oraz przeznaczone do powszechnego i wielokrotnego stosowania. Warto podkreślić, że nie wszystkie polskie normy związane z bezpieczeństwem użytkowania urządzeń elektrycznych, wydane w języku polskim, są obowiązkowe do stosowania. Obowiązkowe są jedynie te normy, które podano w rozporządzeniach lub przepisach szczegółowych dotyczących budowy i eksploatacji urządzeń elektrycznych: są to tzw. normy powołane.
Normy stanowione w RP są zgodne z normami europejskimi: EN i normami międzynarodowymi: IEC.
Główną rolę w kształtowaniu wielu norm w dziedzinie elektrotechniki spełnia norma PN-HD 60364-4-41:2017-09 [7], która zawiera szczegółowe wymagania dotyczące:
→ ochrony przed porażeniem elektrycznym,
→ ochrony odgromowej,
→ ochrony przed przepięciami,
→ specjalnych instalacji lub lokalizacji,
→ ochrony przed skutkami oddziaływania cieplnego,
→ ochrony przed prądem przetężeniowym,
→ ochrony przeciwpożarowej,
→ obciążalności prądowej długotrwałej,
→ sprawdzania instalacji elektrycznej,
→ układów uziemiających i przewodów ochronnych.
Zagrożenia i prewencja
Określone są trzy typy zagrożeń wynikających z użytkowania sieci elektrycznych w zakładach, występujące szczególnie w stanach zwarciowych sieci:
→ porażenie prądem elektrycznym,
→ zagrożenia termiczne (oddziaływanie łuku elektrycznego),
→ zagrożenie pożarem i wybuchem.
Mgr inż. Marek Stefański i mgr inż. Marek Strawiński w pracy „Zagrożenia elektryczne w zakładach produkujących materiały budowlane” [8] wymieniają te zagrożenia jako skutki konkretnych zaniedbań. Posługują się przykładem zakładów produkujących materiały budowlane. Na pierwszym miejscu wymieniają błędy w przyłączeniach przewodów elektrycznych zasilających maszyny. Wskazują, że przy podłączaniu maszyn do instalacji przewód ochronny (żółto-zielony) musi mieć odpowiedni przekrój względem przewodów fazowych – nie mniejszy niż przewodów fazowych. Powinien być dłuższy od przewodów fazowych w miejscu przyłączenia, gdyż w razie przypadkowego wyrwania przewodu z odbiornika tenże przewód ochronny będzie do niego najdłużej przyłączony, pełniąc funkcję ochronną.
Kolejne zagrożenie to brak przewodu ochronnego doprowadzonego do dostępnych części przewodzących. Jeżeli przewód ochronny nie zostanie doprowadzony do dostępnych części przewodzących (jak np. metalowe korpusy maszyn, metalowe szafy sterownicze, obudowy silników elektrycznych), to w razie zwarcia na obudowach maszyn i urządzeń występuje niebezpieczne napięcie dotykowe, zagrażające zdrowiu i życiu ludzi.
Kolejne zagrożenie to brak dostosowania stopnia ochrony obudowy urządzeń elektrycznych IP do warunków środowiskowych, w jakich eksploatowane jest urządzenie. Kod IP określa stopień ochrony przed dostępem człowieka oraz przed wnikaniem do wnętrza obudowy pyłów, cieczy i ciał stałych. Kodem IP musi być opatrzona każda obudowa urządzenia elektrycznego. Minimalny stopień wyrażony jest kodem IP2X, gdzie „2” oznacza ochronę przed ciałami stałymi o średnicy większej niż 12,5 cm, X – brak ochrony przed wnikaniem wody. Brak dostatecznej ochrony IP może wywołać zwarcie w instalacji i skutkować porażeniem prądem, pożarem lub nawet wybuchem.
Bezpieczeństwo obsługi urządzeń – wymagania
Obsługę i nadzór nad eksploatacją urządzeń elektrycznych mogą sprawować osoby mające odpowiednie uprawnienia, w zakresie nadzoru i eksploatacji urządzeń. Warunki bezpiecznej obsługi przemysłowych urządzeń elektrycznych są następujące:
→ obudowę można otwierać bez użycia klucza i bez odłączenia napięcia. Wówczas jednak wszystkie części podłączone do napięcia muszą być ochraniane osłoną w stopniu minimalnym, czyli IP2X. Obudowa może być otwarta specjalnym narzędziem, ale z użyciem urządzenia zapewniającego samoczynne odłączenie napięcia w miejscach dostępnych;
→ otwarcie obudowy jest możliwe za pomocą specjalnego klucza lub innego narzędzia. Ma to na celu ograniczenie grupy osób uprawnionych do otwierania obudowy (w celu np. wymiany, regulacji, prób), bez potrzeby odłączania napięcia. Części czynne muszą być wówczas chronione osłoną co najmniej IP1X, gdzie 1 oznacza blokadę przedostawania się do wnętrza ciał stałych o średnicy większej niż 50 cm, a X – brak ochrony przed przedostaniem się do środka wody;
→ otwarcie jest możliwe po odłączeniu napięcia na częściach czynnych wewnątrz obudowy. Ponowne jego załączenie jest natomiast możliwe dopiero po zamknięciu obudowy (przy czym dopuszcza się ominięcie blokady wyłącznie przez wykwalifikowany personel, tylko za pomocą specjalnego klucza lub narzędzia). Części czynne pozostające pod napięciem muszą być ochraniane osłoną zapewniającą minimalny stopień IP2X.
Kolejny typ zagrożenia może być spowodowany brakiem lub niewłaściwym doborem zabezpieczenia. Urządzenie elektryczne jest fabrycznie wyposażane w zabezpieczenie przed zwarciem i przeciążeniem, a wartości znamionowe bezpieczników podaje się w schemacie elektrycznym, dołączonym do dokumentacji ruchowej. Zdarza się jednak często, że sami użytkownicy przerabiają wkładki bezpiecznikowe (watują) albo instalują wkładki o większych wartościach. Takie działania prowadzą do zwiększenia zagrożenia porażeniowego i pożarowego w przypadku zwarć w sieciach.
Również nieprawidłowe instalowanie (prowadzenie) przewodów, szczególnie w instalacjach podtynkowych, stwarza zagrożenie uszkodzenia przewodów podczas prowadzenia prac remontowych. Przewody powinny więc być prowadzone w linii prostej, równoległej do krawędzi ścian i stropów, by zapobiec przypadkowemu uszkodzeniu, a nawet zerwaniu, co mogłoby skutkować porażeniem prądem i przerwą w zasilaniu.
Poważny problem stanowi brak urządzeń do odłączania od zasilania ze źródeł energii elektrycznej lub uszkodzenie tych urządzeń. Każda maszyna musi być wyposażona w odłącznik zasilania, zapewniający właściwy poziom odizolowania od źródeł napięcia. Jednak najważniejszą formą prewencji jest regularna diagnostyka sieci energetycznej.
Kontrola stanu bezpieczeństwa
Zgodnie z polskim prawem instalacje elektryczne powinny podlegać badaniom odbiorczym oraz eksploatacyjnym (okresowym). Badania odbiorcze i pomiary następują przed oddaniem instalacji do użytku i rozruchem, służąc weryfikacji zgodności wykonania z przepisami i normami. Kolejność działań to: badania i pomiary parametrów technicznych oraz próby, zgodnie z wymaganiami przedstawionymi w normie PN-HD 60364-6:2016-07 [9].
Badania eksploatacyjne, czyli okresowe, określa ustawa Prawo budowlane, zgodnie z którą muszą się one odbywać nie rzadziej niż raz na pięć lat. Badania takie obejmują następujące czynności: oględziny oraz pomiary parametrów technicznych – m.in. rezystancji izolacji i skuteczności samoczynnego wyłączenia zasilania (oraz inne wyszczególnione w dalszej części tekstu). Po zinterpretowaniu wyników i sporządzeniu protokołu z badań można podjąć decyzję o dopuszczeniu instalacji do ruchu, ew. czasowym wyłączeniu z eksploatacji w celu wykonania niezbędnych napraw. Częstotliwość przeglądów zależy jednak od warunków środowiskowych.
Oczywiste jest, że odbiory i badania okresowe powinny być wykonywane przez osoby uprawione, które mają wiedzę, doświadczenie i orientację w przepisach.
Fachowy rzeczoznawca, przeszkolony pracownik
Na konieczność kształcenia rzeczoznawców i szkolenia osób użytkujących urządzenia i sieci zwraca uwagę mgr inż. Julian Wiatr w obszernym artykule „Elektryczne niechlujstwo” [10]. W swojej argumentacji przywołuje on przykłady z zakresu instalacji ochrony przeciwpożarowej.
Autor zwraca uwagę, że rzeczoznawcy ds. zabezpieczeń pożarowych powinni mieć wykształcenie specjalistyczne kierunkowe w zakresie elektrotechniki, a tymczasem, jak podaje, inżynierowie elektrycy wśród nich stanowią nikły procent. Problem dotyczy też projektantów, których obowiązkiem jest reagowanie na rażącą niekiedy niekompetencję rzeczoznawców i odrzucanie wadliwych rozwiązań. Zdarzają się bowiem przypadki narzucania rozwiązań niezgodnych ze sztuką inżynierską. Najczęściej robią to osoby bez wiedzy specjalistycznej, które pomijają wymogi elektryczne stawiane określonym urządzeniom. Nieprzestrzeganie norm i przepisów stwarza zakłócenia eksploatacyjne, a także zagrożenie zarówno pożarowe, jak i porażeniowe.
Przykładowo osoby niewyszkolone nie są świadome zastosowania przeciwpożarowego wyłącznika prądu (PWP). PWP – wbrew nazwie i wynikającemu z niej obiegowemu rozumieniu – nie blokuje powstania pożaru, nie ogranicza zasięgu, a także nie ogranicza skutków. PWP jedynie pozwala bezpiecznie wyłączyć zasilanie obiektów powszechnego użytku, ale urządzenia wspomagające gaszenie pożaru oraz ewakuację ludzi są dalej zasilane.
Podsumowanie
Takie niejasności jak definicja PWP i jego zastosowanie stanowią argument za tym, że szkolenie BHP w zakładzie nie powinno być tylko i wyłącznie formalnością, a ten, kto je prowadzi, musi potwierdzić swoje kwalifikacje, zanim weźmie odpowiedzialność za zdrowie i życie powierzonych sobie ludzi.
Aleksandra Solarewicz – publicystka, od 1997 r. współpracuje z prasą branżową.
Literatura
- M. Gajewska, „Diagnostyka instalacji elektrycznych”, „Główny Mechanik”, nr 3/2015, http://glowny-mechanik.pl/2015/08/04/diagnostyka-instalacji-elektrycznych.
- Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (j.t. DzU z 2018 r., poz. 1202).
- Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. – Prawo energetyczne (j.t. DzU z 2018 r., poz. 755).
- Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 28 kwietnia 2003 r. w sprawie szczegółowych zasad stwierdzania posiadania kwalifikacji przez osoby zajmujące się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci (DzU z 2003 r. nr 89, poz. 828, ze zm.).
- Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego (DzU z 2007 r. nr 93, poz. 623, ze zm.).
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (j.t. DzU z 2015 r., poz. 1422).
- PN-HD 60364-4-41:2017-09, „Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przed porażeniem elektrycznym”.
- M. Stefański, M. Strawiński, „Zagrożenia elektryczne w zakładach produkujących materiały budowlane”, w: „Bezpieczeństwo pracy”, nr 4/2008, s. 16–19.
- PN-HD 60364-6:2016-07, „Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 6: Sprawdzanie”.
- J. Wiatr, „Elektryczne niechlujstwo”, „elektro.info”, nr 4/2018, www.elektro.info.pl/artykul/id6850,elektryczne-niechlujstwo.
