קשת מסוכנת מאוד - קשת חשמלית - חלק ראשון

קשת חשמלית מתרחשת עקב מעבר ניצוץ דרך האוויר בין שני חלקי מתקן שיש ביניהם הפרש פוטנציאלים. קשת חשמלית תיגרם, על פי רוב, בשל קצר מתכתי בין שתי נקודות בלוח חשמל. התופעה דומה מאוד לפיצוץ מטען חומר נפיץ. טמפרטורת הקשת עשויה להגיע ל-17,0000Cº (פי ארבע מטמפרטורת פני השמש). עליית הטמפרטורה הפתאומית גורמת להתפשטות האוויר ולגל הדף המלווה ברעש ובשחרור אנרגיה. החומרים המוכרים בטבע מתאדים בשל הטמפרטורה הגבוהה: נחושת, למשל, מתאדה ומתרחבת פי 67,000, מים פי 1,670. כתוצאה מההתפשטות נוצר גל לחץ שעוצמתו עשויה להגיע לכדי Ton/m210. ההדף מלווה אדי מוליכים, חלקיקי מתכות וציוד העלולים בקלות לחדור לגוף האדם.

לא ללבוש סינתטי

מניתוח תאונות פציעה ומקרי מוות של חשמלאים, ניתן להיווכח, כי מספר המטופלים מבין החשמלאים בבתי חולים או במרפאות בשל נזקי קשת חשמלית, עולה על מספר המטופלים מהתחשמלות. למרות זאת, מרבית החשמלאים משוכנעים, כי הסיכון המרכזי שהם חשופים לו, הוא התחשמלות.

החמרה משמעותית של הפגיעה עקב קשת חשמלית, תלויה בסוג הביגוד שלובש העובד. הביגוד עשוי להידלק גם במרחק של מטר ויותר מהלוח, במיוחד בבגדים העשויים מבדים סינתטיים. ביגוד מסוג זה מתקלח במהירות רבה ומתפשט לכל חלקי הגוף. פגיעה אפשרית נוספת הינה אובדן או נזק לשמיעה, שמקורה בעוצמת הרעש של גל ההדף. עצמת הגל האקוסטי של הפיצוץ עשויה להגיע ל-140DB ויותר במרחק של כ-70 ס"מ ממקור הקשת.

בשל עוצמת הקשת החשמלית, עלולים להיגרם לאדם נזקים קשים, הכוללים כוויות קשות, שברים בעצמות, אובדן/פגיעה בראיה, פגיעה בשמיעה, פגיעות פנימיות, נזקים מוחיים, פציעות ולעיתים אף מוות.

הסיבות העיקריות להתפתחות קשת חשמלית במתקני חשמל הן:

· היעדר הדרכה ולימודים מתאימים בנושא.

· היעדר נוהלי עבודה מסודרים.

· נפילת כלי או אביזר מוליך אל תוך לוחות חשמל.

· מגע מקרי של מוליך בין שתי נקודות בהן קיים הפרש פוטנציאלים.

· שימוש בכלים שאינם מבודדים כהלכה.

· תקלה במתקן או כשל בציוד.

· תקלה בתכנון המתקן.

· ביצוע מדידות באמצעות ציוד מדידה לא מתאים.

· הצטברות אבק או קורוזיה על ציוד מוליך.

· תחזוקה בלתי נאותה של ציוד חשמלי ולוחות חשמל.

· ניצוצות המתרחשים בעת שליפה של מפסקי זרם, החלפת נתיכים.

· טעויות אנוש וביטחון יתר, או הרגלים בעת ביצוע פעולות ועבודות במתקני חשמל.

 

תוצאות נפילת כלי מוליך בין פסי צבירה בלוח חשמל

 

אין סטטיסטיקה

בישראל לא קיימת סטטיסטיקה של נפגעי קשת חשמלית. הנתונים מראים, כי בארצות הברית מתרחשות מדי יום בין חמש לעשר תקריות של פציעות כתוצאה מהבזק קשת חשמלית, כאשר אחד או שניים מהמקרים מסתיימים במוות. (בכל שנה יותר מ-2,000 אנשים מטופלים במרכזי טיפול בנפגעי שריפות, עקב פציעות חמורות שמקורן בהבזק קשת חשמלית). נוסף לכך, קיים מספר לא ידוע של קשתות הגורמות לפציעות קלות יותר ונזק לציוד. למרות שאירועי קשת חשמלית נפוצים פחות מהתחשמלות, הרי שיותר מ-50% מהאשפוזים במרכזי נפגעים מחשמל, הם בשל כוויות שמקורן בקשת חשמלית.

על מנת לאפשר עבודה בטוחה ולמנוע פגיעה מקשת חשמלית ומהתחשמלות, על הגורמים המעורבים בעבודת החשמל לנקוט במספר צעדי מנע. תחומי האחריות מוטלים על העובד, המעביד ואתר העבודה.

 

אחריות העובד

העובד חייב להיות מודע לסיכוני הקשת החשמלית ולפעול בהתאם לכללים הבאים:

· הימנעות מביצוע עבודות בלוחות חשמל חיים. יש לשים לב!!! לוח מוגדר כחי כל עוד קיים מתח בנקודה כלשהי בלוח, או טרם נבדק היעדר מתח בהדקי הכניסה ללוח החשמל, כולל במוליך האפס. בדיקת היעדר מתח תתבצע באמצעות רב מודד ותיערך בשיטת חי-מת-חי. כלומר, בדיקת תקינות פעולת מכשיר המדידה במתקן פועל, בדיקה בלוח המופסק ושוב במתקן פועל. הפסקת המתח חייבת להתבצע במפסק המזין במעלה הזרם ושם עליו להינעל ולהיות מתויג בהתאם.

· הקפדה על זיהוי ודאי של לוח החשמל שהופסק ובו מתבצעת העבודה.

· במקרים של אין ברירה, כאשר נאלצים לעבוד במתקני חשמל חיים (בהתאם לתנאים המתירים עבודה במתקן חשמלי חי בתקנות החשמל) יש לפעול על פי דרישות תקנות החשמל לעבודה במתקן חשמלי חי ובקרבתו. יש לעבוד אך ורק עם פקודה בכתב, חתומה על ידי בעל רישיון מתאים, עם ציוד בטיחות מתאים לזרם הקצר הצפוי במתקן (קסדה, כיסוי פנים, כפפות מגן, ביגוד מתאים, מוט הצלה, ציוד עזרה ראשונה, אטמי אוזניים, כיסוי ראש להגנה בפני קשת, נעלי בטיחות לחשמלאים), וכמובן, להימנע לחלוטין מלבוש העשוי מבד סינתטי או אפוד זוהר בעת עבודה בלוחות חשמל חיים.

· ביצוע עבודה בלוחות חיים בהשתתפות שני עובדים בעלי רישיונות מתאימים כמוגדר בתקנות החשמל. כל אחד מהעובדים חייב להכיר היטב את נוהלי העבודה ולהיות בקיא בהגשת עזרה.

· הכרת סביבת העבודה וזיהוי פתחי יציאת חירום.

· סילוק סיכונים סביבתיים באתר העבודה, כגון: חומרי דלק, גזים, מים, חומרים דליקים וכדומה.

· הקפדה על תאורה ברמה המאפשרת זיהוי ודאי של כל האביזרים וצבעי המוליכים.

· הקפדה על קריאת תוכנם של שלטי האזהרה על גבי הלוח.

· ביצוע עבודות חשמל רק על פי סוג רישיון החשמל שהעובד מחזיק.

· הבטחת תנאי אוורור נאותים של סביבת העבודה.

· הימנעות מביצוע עבודות חשמל בעת לחץ/עייפות /אי הבנה של משמעות הפעולה.

· בדיקה חזותית של כלי העבודה וציוד המיגון. הבדיקה תוודא שלמות, ניקיון ותקינות.

· יש לעשות שימוש בכלי עבודה המתאימים לייעודם בלבד. שימוש במכשיר לא מתאים או שבידודו אינו מתאים, עלול לגרום להחלקת הכלי מנקודת העבודה או להתחשמלות, או קצר.

· מניעת ביצוע פעולות עם ציוד בכיסי החולצה, או ציוד משתלשל מהצוואר, מהזרועות או מכל מקום אחר.

· תיחום סביבת העבודה לשם אזהרת הציבור והרחקתו, על ידי סרטי אזהרה, שלטי אזהרה או אמצעים אחרים המתאימים למקום העבודה ונסיבותיה.

· יש להקפיד על הימצאות ציוד עזרה ראשונה והצלה.

· לפני פתיחת דלתות של לוחות חשמל חיים, יש להקיש בחוזקה על דלתות לוח החשמל מספר פעמים כדי לוודא שאין בעלי חיים שמסתתרים בלוח.

· פתיחת דלתות לוח חשמל אך ורק מאחורי הדלת (כשדלת התא מגינה על העובד במקרה של קשת חשמלית).

· הקפדה על שלימות מכשיר המדידה ושלמות הבידוד של מוליכי החיבור אליו.

· יש להקפיד על בידוד מלא ותקין של הבחון (פרוב), למעט קצהו החשוף, למניעת אפשרות של קצר באמצעות החלק המתכתי של הבחון.

· יש להקפיד על תוקף תאריך הכיול של מכשירי המדידה.

· מדידות יבוצעו בנקודות שבהן האנרגיה מינימלית (יציאת מפסקים אוטומטיים זעירים או מפסקי תיבה יצוקה קטנים). רצוי להיעזר בנתונים המוצגים על צגי מדידה בלוח החשמל (אם קיימים). אחרי פתיחת דלת הלוח, יש לבחון נקודות בדיקה נוחות ומידת ההתקרבות בעת המדידה למוליכים חיים. יש לבודד חלקי מיתקן באופן המונע אפשרות של מגע בחלק חי, או פגיעת קשת חשמלית על ידי התקנת מחיצות, יריעות וכיסויים מתאימים שיחוזקו כך שלא יזוזו ממקומם באקראי.

· בעת חיבור מכשיר מדידה, יש לחבר תמיד קודם את הדק הארקה, או האפס ורק לאחר מכן את הדק המופע. בסיום המדידה יש לנתק קודם את מוליך המופע.

· יש להקפיד ששתי הידיים תהיינה פנויות לביצוע המדידה, על ידי תליית מכשיר המדידה באמצעות מגנט על משטח מתכתי, הצבת המכשיר על תושבת תומכת, או תלייה על הצוואר.

· במידה ונשרף נתיך במכשיר מדידה, יש להחליפו בנתיך זהה על מנת להבטיח את יכולתו להתמודד עם מדידה שגויה או מתחי יתר גם בעתיד.

· יש לחשוב ולשתף את העובד הנוסף בכל צעד שמבצעים בלוח חשמלי חי.

· יש לשמור על ריכוז מרבי ולהימנע משימוש בטלפונים ניידים או במסיחי דעת אחרים.

אחריות המעביד

· הנהגת מדיניות של איסור ביצוע עבודות בלוחות חשמל המחוברים למתח (חיים).

· הדרכה ויישום תכנית נעילה ותיוג בלוחות חשמל למניעת הפעלת מתח בעת הפסקת הזינה לצרכי עבודות. במסגרת זו יש להנחות את העובדים לנטרל את כל מקורות האנרגיה האפשריים, כולל אנרגיה פוטנציאלית קינטית, לחץ, מתח בקבלים טעונים וכד'. על המעביד לספק ציוד נעילה ותיוג מתאימים לביצוע העבודות.

· הגדרת נוהלי עבודה ברורים וחד משמעיים.

· הדרכה וריענון תקופתי של נהלי העבודה ובדיקת בקיאות העובדים בדרישות הנהלים.

· הדרכה תקופתית של בטיחות בחשמל, חשיפה לחידושים בתחום התקנות והציוד, הדרכת נושא קשת חשמלית וסיכוני חשמל.

· תחקור מצבי 'כמעט תאונה' והצגת לקחי תאונות מרחבי העולם ומהארץ.

· אספקת כלי עבודה מתאימים, הכוללים כיסויי מגן, ציוד בטיחות, ציוד הצלה, ביגוד מגן, מוט הצלה ומכשירי מדידה תקינים ובעלי תקנים ומתאימים.

· אספקה של ציוד עזרה ראשונה.

· אספקה ושימוש במכשירי מדידה תקינים ותקניים המתאימים לתקן בטיחות IEC 61010. מכשירי המדידה יותאמו למתחים ולזרמים במתקן, לרמת מתחי יתר ולאנרגיית הקצר המרבית הצפויה באתרי העבודה. מומלץ להשתמש במכשירי מדידה שאינם מבצעים מדידה, כאשר פונקציית המדידה שגויה (כמו מדידת מתח כשבורר המכשיר מוצב על מצב התנגדות).

· בדיקה תקופתית של מכשירי המדידה, ביצוע כיול למכשירי מדידה אחת לשנה.

· בדיקה תקופתית של כלי העבודה, ציוד המיגון של העובדים וציוד המיגון לצרכי עבודה.

אחריות אתר העבודה

על מזמין עבודת החשמל חלה החובה לספק תנאי עבודה הולמים וסביבת עבודה מתאימה למבצעי העבודה.

נקודות מפתח שעל בעל האתר לדאוג לקיומן:

· מניעת כניסת אנשים בלתי מורשים שאינם בעלי רישיון חשמלאי מתאים לחדרי חשמל.

· קיום תאורה מספקת בחדרי חשמל.

· קיום תאורת חירום ושלטי יציאה.

· לוחות חשמל תקניים (IEC 61439).

· קיום כיסויים בלוחות חשמל למניעת מגע מקרי, אביזרים וציוד תקניים בלוחות החשמל המתאימים לזרמי הקצר הצפויים במתקן.

· הקפדה על שלמות ציוד המיתוג, המחברים ויתר האביזרים בלוחות החשמל.

· ביצוע בדיקות תקופתיות, בדיקת הציוד והחלפתו במידת הצורך לאחר אירוע קצר או תקלה.

· ניקוי תקופתי של לוחות החשמל.

· סילוק ציוד שאינו שייך לחדרי החשמל, במיוחד מכלים המכילים חומרים דליקים וציוד דליק.

· איטום תקני של לוחות החשמל וכניסות כבלים למניעת כניסת מכרסמים ובעלי חיים ללוחות החשמל.

· מזעור זמני השהייה של המפסקים האוטומטיים.

· התקנת שלטי אזהרה מתאימים לציון סיכונים אפשריים, מקורות הזנה, רמות מתחים והנחיות מיוחדות.

 

התקן האמריקני לעבודה בלוח חשמל חי

בתקנות החשמל במדינת ישראל לא קיימת התייחסות כלשהי לאמצעי זהירות והנחיות למניעת פגיעה מקשת חשמלית. קיים אזכור כללי לנושא זה בתקנה של עבודה במתקן חשמלי חי ובקרבתו. לעומת זאת, תקן שירותי הכבאות האמריקני NFPA 70E-201 (National Fire Protection Association), מגדיר הנחיות ברורות לביצוע עבודות חשמל בלוחות חשמל חיים ואת ציוד המיגון הנדרש, כדי למנוע פגיעה בעובד ולהפחית פגיעה בתפוקות למינימום.

התקן מגדיר, בראש ובראשונה, כי העובד במתקן חשמלי חייב להיות בעל הכשרה ומיומנות מוכחים לביצוע העבודה. עובד מיומן מוגדר כבעל כישורים וידע בתחומי ההקמה והתפעול של הציוד המותקן וקיבל הדרכה מתאימה, שמטרתה להבהיר לו את הסיכונים בתהליך עבודתו ודרכי ההימנעות מהם. נדרש ממנו להיות בעל יכולות של: זיהוי ומדידת המתחים הנקובים במתקן, זיהוי מרחקי התקרבות לציוד למניעת התחשמלות וסכנת קשת חשמלית, זיהוי מוליכים וחלקים חיים חשופים, זיהוי מקורות הזנה וכן עליו לבחור ולהשתמש בציוד מגן אישי מתאים להגנה בפני חשמול ובפני קשת חשמלית.

הפרק הראשון של חטיבה 130 בתקן NFPA 70E-2015 מגדיר שלושה שלבים הכרחיים על מנת לבצע עבודה בטוחה במתקן חשמלי חי: הצדקה לעבודה במתקן חי; אישור ביצוע העבודה והגדרת גבולות מקום העבודה.

לפיכך, הוגדרו אזורים בהתאם לשני הסיכונים המרכזיים הכרוכים בעבודה במתקן חי: התחשמלות וקשת חשמלית.

למניעת התחשמלות הוגדרו שני אזורים: אזור שמור (Restricted Boundary) ואזור מוגבל (Limited Boundary) למניעת פגיעה מקשת חשמלית הוגדר אזור יחיד: Arc Flash Boundary.

במתקנים הפועלים במתח נמוך של עד 750V, מוגדר מרחק של 30 ס"מ כמרחק האזור האסור לגישה ממוליך חשמלי חי חשוף. יש לציין כי בתקנות החשמל בישראל, מגדירים מרחק של 20 ס"מ כמרחק עבודה במתקן חי ו-40 ס"מ כתחום קרבה למתקן חי.

לחלקה השני של הכתבה

---

אריאל סגל הוא מהנדס חשמל ובודק 3, בעל חברת "סגל אריאל הנדסת חשמל בע"מ"