Ellära och säkerhet

Klicka på bilden för fler broschyrer om elsäkerhet

Som håltagare har man mycket att tänka på och inom kunskapsområdet ligger allt från hydraulik till elektronik. Att man bör vara försiktig när det gäller elektronik är ju egentligen självklart, men i en pressad tillvaro kan enkla misstag vara ödesdigra.

Läs också Elsäkerhetsverkets broschyr:
Vägledning vid elolycka

Vad varje håltagare bör veta!

Vi publicerar här en kort introduktion om ellära och vad varje håltagare bör veta om:

  • energi
  • effekt
  • risker med el
  • förebyggande åtgärder
  • första hjälpen vid elolyckor

Energi

För att ett arbete ska kunna utföras måste energi tillföras. Vi kan alltså påstå att energi är arbete. För att kunna utföra ett elektriskt arbete måste elektrisk energi (elektricitet) tillföras.

Effekt

Effekt är ett uttryck för hur snabbt energi omvandlas till arbete. Effekt kan därför sägas vara ett mått på arbetsförmåga (Watt).

Elektriska belastningar som t.ex. en borrmotor har en viss arbetsförmåga angiven i effekt, t.ex. 2,5 kWatt

Hur räknar vi på effekt?

Effekt är alltid strömmen (I) × spänningen (U) som ger effekten = P.

När vi räknar på 3-fas så kommer även ”3 in, så formeln blir:

P = U * I * ”3.

Risker med elström

Elström är farligt om olyckan är framme och kroppen blir en del av ledaren. Risken för olyckor är därför mycket liten om man ansluter utomhussladdar i skyddsjordade uttag tillsammans med en jordfelsbrytare.

Personfara

Elektrisk ström kan ge allt från knappt märkbara kittlingar och muskelkramper, till oregelbunden hjärtverksamhet. I värsta fall uppstår hjärtkammarflimmer som är direkt dödande. Hur stor skadan blir (vid nätfrekvens 50 Hz) beror på tre saker: strömstyrkan, hur lång tid strömmen flyter genom kroppen samt vilken väg strömmen går genom kroppen.

Strömmen begränsas av kroppens eget motstånd, som kan variera mellan 600 och 10 000 Ohm vid lågspänning. Om huden är fuktig och kontaktytan stor blir övergångsmotståndet till kroppen litet, och strömmen därmed stor. Farligt blir det om du på samma sätt som en elapparat ingår i en strömkrets och får ström genom kroppen.

Skillnaden mellan dig och t.ex. en glödlampa, är att du tål ström betydligt sämre. Redan efter en halv sekund kan en ström på 30 mA vara livshotande. En jordfelsbrytare för personskydd ska därför ha en märkutlösningsström på högst 30 mA, och krav på att då lösa ut inom 0,2 sekunder. Vid 300 mA ska strömmen brytas inom 0,03 sekunder.

Läckströmmar

Läckströmmar finns i alla el-anläggningar. De förekommer i alla skyddsjordade elapparater men problemen uppstår i första hand med effektkrävande apparater som t ex borrmotorer i samband med att de slits och smutsas ned (borrkax, kolborstdamm, klämda och skavda kablar m m).

Det är i princip ingen skillnad på en stor borrmaskin med stor effekt eller batteriladdaren till mobilen, de är båda farliga om de är trasiga. Utan det är att i vår bransch är marginalen större innan säkringen går sönder och att de används i en aggressiv miljö, såsom att det rinner lätt in vatten i motorhuset, när man borrar uppåt.

Jordfelsbrytare

Jorfelsbrytaren har till uppgift att upptäcka krypströmmar i tid innan olyckan är framme, och du som användare får dig en stöt. Ofta känner man i maskin att det ”durrar” lite när man tar i maskin, men redan det är livsfarligt för tar man hårt nog så det blir bra kontakt är man glad åt ett starkt hjärta.

Felströmmar i form av krypströmmar som flyter mot jord, via t ex fuktiga chassin, kan medföra brandfara eller medverka till nedbrytning av isolationsmaterial.

Som grund för jordfelsbrytartekniken gäller att summan av inkommande strömmar är lika med summan av utgående strömmar. I en jordfelsbrytare mäts dessa strömmar och jämförs med varandra. Är summan av strömmarna inte lika stor, d v s om en felström har uppstått, kopplas, via en utlösare, den defekta delen bort. Detta sker snabbt och redan vid små felströmmar, innan människan vid maskinen kommer till skada.

Skydd mot överströmmar

Säkringen är ett vanligt skydd mot för höga strömmar i en anläggning, men det är skillnad på begreppet märkström för belastning och märkström för säkringar. För belastningar gäller att märkströmmen är den största ström som belastningen tål. Den skall normalt inte utsättas för större ström än sin märkström.

För säkringar är det annorlunda. En säkring med 10 A märkström tål enligt provbestämmelserna 15 A i högst en timme utan att lösa ut. Men enligt starkströmsföreskrifterna är det inte tillåtet att belasta en säkring högre än med dess märkström. Vi vet att en 10 A-säkring egentligen tål 15 A i en timme, och löser för 19 A inom högst en timme, men vi ska se till att strömmen inte blir högre än 10 A. Säkringens snabbhet är av stor betydelse.

Huvudgrupperna är snabba och tröga säkringar. Motorer är en typ av belastning som alltid försöker uträtta det arbete man fodrar av dem. Om en motor på 1 kW av någon anledning belastas med 1,5 kW så försöker motorn åstadkomma den effekten trots att den egentligen är för klen. Den tar då mer ström än lindningarna tål och blir varm med risk för att lindningarna förstörs.

Kapslingsklasser

En elapparats förmåga att motstå bl.a. damm och vatten kallas kapslingsklass, varvid bokstäverna IP tillsammans med två siffror används. IP 54, dammsäker, striltätt utförande är den normala kapslingsklassen för alla mindre motorer.

Nollspänningsutlösare

Spolens ena ände alltid ansluten till nollan och manövern till någon fas. Golvsågen är ett bra exempel där en sådan säkerhet finns. Om motorn obehörigt blir spänningssatt (någon råkade sätta i sladden), händer inget förrän spolen blir spänningssatt och därmed drar kontaktorn.

Maskinsäkerhetsanalys

En risk- och säkerhetsanalys av arbetsplatsen bör göras på alla arbetsstationer och maskiner. Kan du lita på maskinens funktioner? Är du säker på att maskinen inte plötsligt kan starta när du till exempel ska rätta till en detalj. Risk- och säkerhetsanalys kan användas för att förebygga olyckor och som en del i internkontrollen av arbetsmiljön. De kan även vara ett bra komplement till produkt-utveckling.

Trefasmotorer

3-fas asynkronmotorer återfinns i väldigt många olika branscher och är i dag den vanligaste motortypen, vi hittar den på golvslipen, golvsågen, 3-fasborrmotorn, hydraulpumpen m m.

Dagens styrningar till dessa motorer har generellt sett många brister angående säkerhet, energiförbrukning och användarvänlighet Y/D-start var tidigare den vanligast förekommande startmetoden för att minimera ström- och momenttoppar vid inkoppling av asynkronmotorer.

Det är inte ovanligt med startströmmar på 5–10 gånger motorns märkström. Nackdelen med Y/D-start är att om inte motorn når minst 90 % av märkvarv i Y-läge innan vi kopplar om till D-läge kan vi få en ny strömstöt lika stor som vid direktstart. Det betyder i praktiken att vi endast bör använda Y/Dstart för obelastade starter.

En trefasmotor kan med hjälp av en kondensator anslutas till ett enfasnät. Motorns rotationsriktning kan ändras genom att kondensatorn flyttas till nästa fas. Kopplingssättet används endast vid små effekter. För att reglera större motorer används ofta en frekvens-styrning.

Frekvensstyrning

Frekvensomriktare används för varvtalsstyrning av en rad olika elmotordrifter inom såväl fastigheter som industrianläggningar.

Varvtalsstyrning är ett effektivt och energibesparande sätt att reglera en 3-fasmotor. Om vi minskar varvtalet på en vanlig fläkt från fullt varv till halva varvtalet kommer effektförbrukningen att sjunka till en åttondel av effektförbrukningen vid fullvarv.

Nyttan med en intelligent motorstyrning är avsevärt förbättrad användarsäkerhet och samtidigt nya funktioner såsom mjukstart och steglöst varvtal.

Första hjälpen

Detta gäller förstås bara lågspänning 230 Volt. Om det handlar om högspänning så är det livsfarligt att vidröra, då ringer du bara SOS. Bryt strömmen omedelbart om detta är möjligt. Om det inte går att bryta strömmen, frigör den skadade från kontakt med det spänningsförande objektet.

Använd torra icke ledande material, t ex klädesplagg, rep, en bräda ett plast eller gummiföremål. Tänk också på underlaget, försök att inte bli blöt och stå inte direkt på det våta golvet.

Undersök om den skadade är medvetslös. Tala till den skadade, ruska varsamt. Om den skadade inte vaknar är det ett tecken på medvetslöshet. Böj dig över den skadade och se/lyssna/känn efter andningen. Skapa en fri luftväg. Genom att lägga den medvetslöse i det som kallas framstupa sidoläge kan öppna luftvägar bibehållas och uppkastningar, slem eller blod i mun och svalg rinna ut och underlätta andningen. Om den skadade är medvetslös och inte andas: Starta inblåsningen utan att förlora tid på att flytta den skadade.

Varje dröjsmål kan vara ödesdigert. Behåll fria luftvägar. Försök att ta tillfälle att gå en kurs i Första hjälpen, där går man igenom åtgärder vid olycksfall genom elektrisk ström och hjärt- lungräddning.

Åke Sperens (HiB-info 2005-1)

Länkar

Grundläggande ellära (Kjell&co)
Vägledning vid elolycka (Elsäkerhetsverket)