Sähkötyöturvallisuus | Miksi Sähkötyöturvallisuuskoulutus on tärkeää

19. toukokuuta 2021

Sähkötyöturvallisuus | Miksi Sähkötyöturvallisuuskoulutus on tärkeää

Sähkön käyttö on Suomessa hyvin turvallista, mutta siitä huolimatta maassamme kuolee vuosittain sähkötapaturmissa keskimäärin 3 henkilöä, joista suurin osa on sähköalalla maallikoita. 

Lievempiä sähkötapaturmia tilastoidaan vuosittain noin 200 kappaletta, mutta todellinen määrä lienee monta kertaa suurempi. 

Onneksi kuolemaan johtaneet sähkötapaturmat ovat kuitenkin vähentyneet aiempien vuosien tapaturmamääristä ja Sähkötyöturvallisuuskoulutus osaltaan varmistaa, että tämä tapaturmia vähentävä kehitys jatkuu. 

SFS 6002 kuolemaan johtaneet tapaturmat

Kuva: Sähkötyötapaturmat ovat vähentyneet Suomessa


Sähkön vaarat 

Sähkötöihin liittyy kaksi sähköstä aiheutuvaa vaaraa: mahdollisuus saada sähköisku sekä mahdollisuus joutua alttiiksi valokaaren vaaroille. Lisäksi sähkömagneettinen säteily voi aiheuttaa vaaroja. Sähkövirta aiheuttaa vammoja, kun kehon läpi kulkeva virta lämmittää kudoksia, sekä vaikuttamalla kehon sähköisiin toimintoihin erityisesti sydämessä ja aivoissa.

Sähköisku voi aiheuttaa kulkiessaan kehon läpi muun muassa sydämen toimintahäiriöitä, syviä ja vakavia palovammoja ja nesteen kertymistä keuhkoihin. Sydämen toimintahäiriöt aiheuttavat edelleen verenkierron vaikeutumista, joka puolestaan aiheuttaa sen, että kudokset eivät saa tarpeeksi happea ja ravinteita eikä niistä myöskään saada kuljetettua kaikkia kuona-aineita ja hiilidioksidia pois. Keuhkoihin kertyvä neste vaikeuttaa hengitystä.

SFS 6002 sähkön vaaratKuva: Sähköiskun seuraukset voivat näkyä viiveelle

Jo pieninäkin annoksina sähkö on vaarallista ihmiselle ja jo muutaman milliampeerin virta aiheuttaa terveydellisiä seurauksia ja kipua. Yli 50 milliampeerin suuruista ihmisen kehon läpi kulkevaa virtaa pidetään hengenvaarallisena, koska silloin sydänkammiovärinän todennäköisyys on suuri. 

Sähköiskujen seuraukset voivat näkyä ihmisessä vasta muutamien tuntien kuluttua, joten jos saat sähköiskun, hakeudu välittömästi lääkärin vastaanotolle.


Sähköiskusta seuranneet tyypillisimmät välilliset vammat

Lyhytkestoinen tai pienivirtainen sähköisku aiheuttaa yleensä vain säikähdyksen, jonka seurauksena voi kuitenkin olla putoaminen ja vakava vammautuminen, mikäli sähkötöitä tehdään jakkaralla tai telineellä seisten. Samoin sähköiskun seurauksena voi helposti lyödä itsensä rakenteisiin tai saada viiltohaavoja. Jos töitä tehdään pylväissä tai vastaavissa olosuhteissa, voi sähköiskusta seurata putoaminen valjaiden varaan, joka sekin aiheuttaa vaaroja esimerkiksi jalkojen verenkiertoon.

SFS 6002 sähköiskun vammat

Kuva: Sähköisku voi aiheuttaa välillisiä vammoja


Sähkön aiheuttamat aineelliset vahingot

Suomessa syttyy vuosittain yli 1000 rakennuspaloa, joiden aiheuttajana on sähkö. Sähköpalo on tulipalo, jonka suorana syttymisenergiana on sähkö. Tulipalon voi aiheuttaa sähkölaite tai -laitteisto. Yleensä sähköpalo oireilee ennakkoon ja kytee jonkin aikaa ennen syttymistään. 

Huonossa liitoksessa saattaa syntyä vastuksen takia lämpöä, joka sytyttää liitoksessa käytettyjä materiaaleja, mm. eristeitä, palamaan. Kuumasta kohdasta voi johtua lämpöä ympäristöön niin paljon, että helposti syttyvä materiaali alkaa palaa. Huono liitos aiheuttaa myös kipinöintiä ja voimakkaimmillaan ns. valokaaren.  

Sähkölaitteeseen tai -laitteistoon joutunut vieras esine, pöly tai kosteus voivat osaltaan edesauttaa kipinöinnin ja valokaaren syntymistä.

SFS 6002 aineelliset vahingotKuva: Sähköisku voi aiheuttaa aineellisia vahinkoja kuten tulipaloja

 


Mikä on sähköisku

Sähköiskussa henkilö koskettaa samaan aikaan eri potentiaalissa eli eri jännitteissä olevia osia, esim. sähkölaitteen sisällä olevaa sähköverkkoon liitettyä osaa ja yleensä maahan johtavaa osaa. 

Sähköiskussa ihmisen keho joutuu siis virtapiirin osaksi, mikä aiheuttaa haitallisia vaikutuksia kehossa. Sähköiskun vaara on olemassa aina, jos laitteistossa on sähköä.

SFS 6002 mikä on sähköiskuKuva: Sähkön läsnäolo aiheuttaa aina vaaran


Sähkötyöturvallisuuskortti


Sähköiskun vakavuuteen vaikuttavat tekijät

Sähkövirran vaarallisuus ihmiselle riippuu pääasiassa kehon läpi kulkevan virran suuruudesta ja kestoajasta. Ihmiskehon eri osat muodostavat sähkövirralle tietyn impedanssin. Impedanssi on ihmiskehon sähkövirralle aiheuttama vastus. 

Näiden impedanssien arvot riippuvat monista tekijöistä. Näitä ovat erityisesti virtatie, kosketusjännite, virran vaikutusaika, taajuus, ihon kosteus, kosketuspinta-ala, kosketuspaine, virran kulkureitti ja lämpötila-olosuhteet.

SFS 6002 sähköiskun vakavuus

Kuva: Sähköiskun vakavuuteen vaikuttavat monet eri tekijät

Sähkövirran vaarallisuus riippuu sähkövirran suuruudesta

Virran suuruuteen kehon lävitse vaikuttavat virran aikaan saava kosketusjännite sekä sähköiskun aikainen kehon kokonaisimpedanssi. Virran aiheuttaman vaaran vakavuus riippuu virran suuruudesta sekä sen kestoajasta. 

Ohmin lain mukaan virtapiirin läpi kulkeva sähkövirta (I) on sitä suurempi, mitä suurempi jännite (U) johtimen päiden välillä vaikuttaa - jännite on suoraan verrannollinen virran suuruuteen.

Ohmin laki voidaan yleistää myös vaihtovirralle. Tällöin se saa muodon U = Z · I, missä suure Z on piirin impedanssi.

SFS 6002 sähköiskun vakavuusKuva: Sähkövirran suuruus vaikuttaa merkittävästi sähköiskun vaarallisuuteen

Ihmiskehon kokonaisimpedanssi muodostuu sisäisestä impedanssista ja ihon impedanssista. Ihon impedanssi eli kuvassa Zp1 ja Zp2 ovat suurempia kuin sisäinen impedanssi. Ihon impedanssin suuruuteen vaikuttavat ympäröivät olosuhteet ja näihin voidaan myös vaikuttaa sähköturvallisuustoimilla siten, että sähköiskun vaara minimoituu tai poistuu kokonaan. Esimerkiksi eristävät hansikkaat, jalkineet tai eristävät työkalut auttavat poistamaan sähköiskun vaaraa. 

Ihmisen kehon sisäinen impedanssi eli kuvassa Zi ei juuri riipu olosuhteista, vaan on kullekin ihmiselle yksilöllinen ominaisuus ja se vaihtelee 1- 2,8 kilo-ohmin välillä jännitteen ollessa 230 Volttia. Sähkövirran suuruus vaihtelee tällöin 230 – 80 milliampeerin välillä. 

Tämän suuruinen virta on hyvin todennäköisesti ihmiselle kuolettava. Onneksi asiaan kuitenkin vaikuttavat vielä muut seikat, kuten vaatetus tai lattiamateriaali. Mutta on tärkeä tiedostaa, että ilman muita sähkövirran kulkua vastustavia tekijöitä, normaali 230 voltin jännite on ihmiselle hengenvaarallinen. Käytännön esimerkki tästä on kaikille tuttu sähkölaitteiden käyttökielto kylpyhuoneessa, jos ollaan samanaikaisesti suihkussa. 


Ihmiskehon impedanssit

SFS 6002 ihmiskehon impedanssitKuva: Ihmiskehon impedanssit

Kaaviosta voidaan todeta myös, että mitä pienempi jännite, sitä suurempi on ihmiskehon kokonaisimpedanssi ja siten sitä pienempi on sähkövirran suuruus.

Sähkövirta edellyttää aina yhteyttä korkeamman ja matalamman jännitteen välillä. Sähkövamma syntyy kehon tai sen osan toimiessa tällaisena yhteytenä. Yhteyden syntymiseksi on oltava kosketus verkkovirtaan, korkeajännitejohtoon tai salamaan ja samanaikaisesti matalampaan jännitteeseen, yleensä maahan. Kosteus parantaa sähkönjohtavuutta; siksi erityisesti kosteissa tiloissa verkkovirrasta saatu sähköisku tuottaa suuremman virtauksen kehon läpi ja siten suuremmat vauriot kuin esimerkiksi kuivan käden kautta johtuva verkkovirta. 

Tässä näet käytännön esimerkkejä siitä, miten samalla jännitteellä kehon läpi kulkeva virta voi vaihdella sen mukaan, minkälaisen alustan päällä seisotaan.


Sähköiskun vaarallisuus riippuu olosuhteista

Sähkövirran vahingollinen vaikutus ihmiseen johtuu pääasiassa siitä, että kehon läpi kulkeva sähkövirta häiritsee ihmisen hermojärjestelmän toimintaa. Tästä aiheutuu kipua, lihaskouristuksia ja sydämen kammiovärinä tai sydämenpysähdys. Fysiologisen vaikutuksen voimakkuuden määräävät virran voimakkuus, kestoaika ja taajuus. Lievimmillään sähkövirran kulun voi tuntea ilman, että siitä seuraa mitään vakavampaa. Tällöin virran suuruus on noin 1 milliampeerin (mA) luokkaa. 

Jos virta kasvaa 10 milliampeeriin, virtapiiriin voi jäädä kiinni. Tällöin lihakset kouristuvat jännitteisen johtimen ympärille eikä niitä saa enää omin voimin avattua. 

SFS 6002 sähköiskun vaarallisuus, olosuhteetKuva: Olosuhteet vaikuttavat sähköiskun vaarallisuuteen


Sähkövirran vaikutus ihmiseen

Tämä voi tuntua uskomattomalta, eikä pidä uskoa elokuvien luomaa kuvaa sähköiskuista. Ihminen ei pysty irrottamaan itseään eikä myöskään kykene huutamaan apua, jos virta on riittävä. 

Huomionarvoista on se, että pelastaja ei myöskään voi suoraan vain tarttua kiinni virtapiirissä olevaan henkilöön, koska silloin pelastaja itsekin jää kiinni. Henkilö tuleekin irrottaa virtapiiristä lähtökohtaisesti virran syöttö katkaisemalla tai vaihtoehtoisesti sähköä johtamattoman esineen avulla. 

SFS 6002 Sähkövirran vaikutus ihmiseen

Kuva: Sähkövirran suuruus ja vaikutuksen kesto vaikuttavat vaarallisuuteen

Yli 15 milliampeerin virtamäärillä todennäköisyys vakaviin terveydellisiin seurauksiin ja kuolemaan kasvaa.

Jos virta kasvaa yli 30 milliampeerin, on ns. sydänkammiovärinän todennäköisyys suuri. Sydänkammiovärinän aikana sydämen normaali toimintarytmi häiriintyy siten, että sydän alkaa värähdellä nopeasti mutta vaimeasti. Sydämen toiminnan kannalta tilanne on vakava, sillä sydän ei pumppaa verta, verenpaine laskee ja aivot eivät saa happea. Pitkittyessään tilanne johtaa vakaviin seuraamuksiin.

SFS 6002 sähkövirran vaikutukset ihmiseen

Kuva: Sähkövirran suuruudeen vaikutus ihmiseen


Sähkövirran kulkureitti

Sähköiskun virta voi kulkea kehon läpi jännitteisestä johtimesta toiseen jännitteiseen johtimeen tai jännitteisestä johtimesta maadoitettuun johtavaan esineeseen kuten esim. laitteen runkoon, vesijohtoon, lämpöpatteriin tai johtavaan lattiaan. Sydämen kautta eli kädestä käteen tai kädestä jalkoihin kulkeva virta on erityisen vaarallinen.

SFS 6002 sähkövirran kulkureitit

Kuva: Sähkövirran kulkureitti vaikuttaa sähkövirran vaarallisuuteen

Sähkövirran kulun kehon läpi voi ehkäistä käyttämällä eristeitä kuten sopivia hanskoja. Jos jännite on liian suuri, sähkövirta voi kuitenkin päästä eristeen läpi.

SFS 6002 sähkövirran kulkureititKuva: Oikeilla työvälineillä voi estää sähkövirran kulkua


Valokaari

Sähköalan ammattilaisille sattuu varsinaisten sähköiskujen lisäksi ns. valokaaritapaturmia, jossa suurten virtojen aiheuttama valokaari aiheuttaa vakavia palovammoja. Seuraavassa osiossa tutustutaan tarkemmin siihen, mitä valokaari tarkoittaa. 

Valokaari on ilmiö, joka syntyy, kun kahden elektrodin välinen sähkökenttä nousee niin suureksi, että sähkövirta purkautuu sähköä heikosti johtavan materiaalin läpi. 

Sähkövalokaaret eivät johdu vain oikosuluista vaan myös kuormitettujen jännitteisten osien kuten esimerkiksi johtojen, kaapeliliittimien tai kytkinlaitteiden erottamisesta ilman toimenpiteitä.

Valokaaren lämpötila voi olla useita tuhansia asteita, joten se aiheuttaa palovammoja. Vahingon vaarallisuus riippuu siitä, kuinka laajalti iho palaa. Lämpövaikutuksen lisäksi on olemassa muita vaaratekijöitä, jotka pitää arvioida. 

SFS 6002 valokaariKuva: Valokaariilmiö voi aiheuttaa vakavia palovammoja

Näitä vaaratekijöitä ovat sähkövalokaaren aiheuttama iskuaalto ja valokaaren mukana räjähdysmäisesti leviävät hiukkaset, äänishokki sekä suuritehoinen sähkömagneettinen säteily erityisesti ultravioletti- ja infrapuna-alueilla, mutta myös näkyvän valon alueella, joka voi johtaa pysyviin iho- ja silmävaurioihin. 

Merkittävä vaaratekijä on myös sähkövalokaaren ympäristössä tapahtuvasta materiaalien sulamisesta ja höyrystymisestä johtuva myrkyllisten kaasujen ja partikkelien vapautuminen. Valokaaresta voi aiheutua myrkyllisiä yhdisteitä, jotka hengitettyinä voivat aiheuttaa nopean kuoleman! 

Jos valokaari tapahtuu suljetussa tilassa, täytyy tilasta poistua heti. Tilaan voi palata vasta kun se on tuuletettu kunnolla. 

SFS 6002 valokaaretKuva: Valokaaren tunnusmerkit

Sopivilla henkilösuojaimilla pienennetään valokaaren lämpövaikutuksia ja parannetaan henkilökunnan suojaamista. On huomattava, että mikään henkilösuojain ei anna sataprosenttista suojausta valokaarelta. Kuitenkin valokaaren aiheuttamia vaaratekijöitä voidaan pienentää huomattavasti ja usein kokonaan välttääkin.

Sähkötyöturvallisuuskortti

Sisällysluettelo

  1. Miksi Sähkötyöturvallisuuskoulutus on tärkeää
  2. Sähkö- ja Magneettikentät
  3. Sähkötapaturmien ensiapu ja toiminta hätätilanteissa
  4. Lainsäädäntö ja vastuut
  5. Sähkötyöturvallisuuskortti koe kysymykset