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Materiale ad Uso Didattico
E.L.Fo. - Albenga (SV) 1
E.L.Fo. Sicurezza - Responsabile Formazione: Francesco IMBESI 1
Formazione dei Lavoratori sulla Sicurezza sul Lavoro
il Rischio Elettricoai sensi dell’art.37 del D.Lgs. 81/08
Accordo Stato Regioni del21.12.2011 e 22.02.2012
Ente Ligure di Formazionedivisione “Sicurezza”reg. Carrà, 19/2b17031 Albenga (SV)tel. 0182.559636 solo per info amministrativefax. 0182.571209e-mail per info tecnicheed organizzative: sicurezza@elfoliguria.com
rev. 1.0
Spegnere il Telefonino !!
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INTRODUZIONE ALL’IMPIANTO ELETTRICO
• DESCRIZIONE DEI RISCHI DI ORIGINE ELETTRICA
• PROTEZIONE DAL RISCHIO ELETTRICO
• VALUTAZIONE DEL RISCHIO ELETTRICO (cenni)
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I RISCHI
• Incendio
• Esplosione
• Shock elettrico
• Altri rischi
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Gli incendi di origine elettrica
• Sovracorrenti nei cavi
• Dispersioni e correnti di guasto verso terra
• Cattivi contatti
• Guasti nelle apparecchiature
• Archi elettrici
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Le sovracorrenti
Ogni componente elettrico ha un valore dicorrente nominale I n, specificato dal costruttore, che può essere sopportato per un tempo indefinito, in condizioni stabilite.Le sovracorrenti sono tutte le correnti di valore superiore a In.
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Le sovracorrenti negli impianti
SovraccarichiSu circuiti integri
CauseErrato dimensionamento dei cavi
Condizioni di funzionamento diverse da quelle di progetto
ConseguenzeEffetti termici
Corto circuitiContatto tra due parti a tensione differente: guasto
CauseRotture meccaniche, invecchiamento dell’isolante,interposizione di solidi o liquidi, ecc.
ConseguenzeEffetti termici
Effetti elettrodinamici
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IL SOVRACCARICO
Dal supplemento di gennaio 2005 della rivista Tuttonormel
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IL CORTO CIRCUITO
Un effettoDal supplemento di gennaio 2005 della rivista Tuttonormel
Ha effetti immediati
Deve essere interrotto istantaneamente
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Dispersioni e correnti di guasto a terra
Cause•Guasti o riduzioni dell’isolamento (es. umidità, inquinamento superficiale)
Dinamica•Surriscaldamenti localizzati
•Corrente insufficiente all’intervento delle protezioni
Conseguenze•Effetti termici
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Cattivi contatti
Cause•Connessioni difettose o allentate
Dinamica•Surriscaldamenti localizzati
•Corrente insufficiente all’intervento delle protezioni
Conseguenze•Effetti termici
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Cattivi contatti
Dal supplemento di gennaio 2005 della rivista Tuttonormel
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Archi elettriciArco : Passaggio di corrente attraverso canali di particelle ionizzate (scarica) per effetti termici o per effetto della tensione
Rigidità dielettrica : massimo valore di campo elettrico sopportabile dall’isolante prima di originare la scarica
L’isolamento deve esser correttamente dimensionato per la tensione nominale e le condizioni di installazione.
Cause dell’arco : sovratensioni, riduzione delle distanze, riduzione delle proprietà isolanti
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Archi elettrici
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Guasti nelle apparecchiature
Hanno cause, dinamiche e conseguenze simili a quelle dei guasti negli impianti.
Le protezioni degli impianti intervengono solo occasionalmente
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Guasti nelle apparecchiatureLe protezioni dell’impianto, anche se a norma, possono non intervenire
Dal supplemento di gennaio 2005 della rivista Tuttonormel
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EFFETTI DELLA CORRENTE SULL’UOMO
•Effetti fisiologici
•Tetanizzazione
•Arresto respiratorio
•Fibrillazione ventricolare
•Ustioni
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Resistenza elettrica del corpo umano
Il valore di corrente che attraversa il corpo umano durante un contatto con parti in tensione è:
I=Vc/ Zc
con
Vc: tensione tra le parti toccate Zc : impedenza del corpo umano
L'impedenza è una grandezza fisica vettoriale che rappresenta la forza di opposizione di un
bipolo al passaggio di una corrente elettrica
La resistenza totale dipende da:
•percorso della corrente
•stato della pelle
•superficie di contatto
•pressione di contatto
•tensione di contattoEsistono curve statistiche per i diversi valori di tensione
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E’ PERICOLOSA LA CORRENTE o LA TENSIONE ?
Il danno è provocato dal passaggio di correnteattraverso il corpo umano
La corrente è determinata dalla tensione con cui si entra in contatto (visto che la resistenza del corpo
umano ha un valore determinato)
Si può provare a cercare dei limiti di tensione ammissibili?
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SI! CON LA PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI ED INDIRETTI
Limiti di Sicurezza
Tensione massima CA 50 VoltTensione massima CC 100 Volt
Corrente massima 30/50 mATempo di Esposizione 500 mS
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CONTATTI DIRETTI: DEFINIZIONI
CONTATTO DIRETTO: si definisce contatto diretto quando un individuo entra in contatto direttamente con parti attive .
PARTE ATTIVA: parte conduttrice di un impianto elettrico normalmente in tensionedurante il funzionamento.
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CONTATTI INDIRETTI: DEFINIZIONI
CONTATTO INDIRETTO: si definisce contatto indiretto quando un individuo
entra in contatto con una massa o con una parte conduttrice connessa ad una
massa durante un cedimento dell’isolamento.
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ElettrocuzioneContatto diretto
Contatto indiretto
ElettrocuzioneContatto diretto
Contatto indiretto
contatto con parti normalmente in
tensione
contatto con parti normalmente in
tensione
contatto con parti conduttrici di
componenti elettrici che normalmente non sono in tensione ma possono assumere
potenziale a causa di guasto
contatto con parti conduttrici di
componenti elettrici che normalmente non sono in tensione ma possono assumere
potenziale a causa di guasto
Effetti della corrente elettrica sul corpo umanoEffetti della corrente elettrica sul corpo umano
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• Elettrocuzione– Contatto diretto
• Elettrocuzione– Contatto diretto
Effetti della corrente elettrica sul corpo umanoEffetti della corrente elettrica sul corpo umano
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• Elettrocuzione– Contatto indiretto
• Elettrocuzione– Contatto indiretto
Effetti della corrente elettrica sul corpo umanoEffetti della corrente elettrica sul corpo umano
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• Effetti della corrente elettrica– Tetanizzazione
– Arresto della respirazione
– Fibrillazione (arresto cardiaco)
– Ustioni
• Effetti della corrente elettrica– Tetanizzazione
– Arresto della respirazione
– Fibrillazione (arresto cardiaco)
– Ustioni
Effetti della corrente elettrica sul corpo umanoEffetti della corrente elettrica sul corpo umano
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• Fattori che influiscono sulla pericolosità della corrente elettrica– Percorso della corrente nel corpo
• Fattori che influiscono sulla pericolosità della corrente elettrica– Percorso della corrente nel corpo
Effetti della corrente elettrica sul corpo umanoEffetti della corrente elettrica sul corpo umano
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CONTATTI DIRETTI E INDIRETTI: DEFINIZIONICONTATTO DIRETTO: con parti attive .
PARTE ATTIVA: parte conduttrice di un impianto elettrico normalmente in tensionedurante il funzionamento.
CONTATTO INDIRETTO: con una massa o con una parte conduttrice connessa ad una massa durante un cedimento dell’isolamento.
ISOLAMENTO FUNZIONALE: ha lo scopo di far funzionare l’apparecchio o l’impianto.
ISOLAMENTO PRINCIPALE : realizzato per proteggere dalla folgorazione .
ISOLAMENTO SUPPLEMENTARE: si aggiunge all’isolamento principale per garantire la protezione dai contatti elettrici anche in caso di cedimento dell’isolamento principale.
MASSA: 1) parte conduttrice 2) di un impianto elettrico , che 3) può essere toccata , che 4) non è in tensione nel funzionamento normale , ma che 5) può andare in tensione per cedimento dell’isolamento principale . Non è una massa una parte conduttrice generica che può andare in tensione solo perché in contatto con una massa.
MASSA ESTRANEA: parte conduttrice , non facente parte dell’impianto elettrico, in grado di introdurre un potenziale , generalmente quello di terra.
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CLASSIFICAZIONE IN BASE ALLA TENSIONE
La NORMA CEI 64-8 classifica i sistemi elettrici in base al livello di tensione:sistemi di categoria 0 , con tensione nominale minore o uguale a 50 V , se a corrente alternata, e 120 V, se a corrente continua;sistemi di I categoria , con tensione nominale superiore a 50 V ma non superiore a 1.000 V, se a corrente alternata, e superiore a 120 V ma non superiore a 1500 V, se a corrente continua;sistemi di II categoria , con tensione nominale superiore a 1.000 V , se a corrente alternata, e superiore a 1500 V, se a corrente continua, ma comunque non superiore a 30.000 V;sistemi di III categoria , con tensione superiore a 30.000 V .
Nella PRATICA si utilizzano spesso le seguenti definizioni:alta tensione : 30.000 V < Vnmedia tensione : 1.000 V < Vn ≤ 30.000 Vbassa tensione : Vn ≤ 1.000 V
Il DPR 547/55, fissava semplicemente la differenza tra alta tensione e bassa tensione, prendendo come limite massimo per la bassa tensione i valori di 400 V, in corrente alternata, e 600 V in corrente continua.
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CLASSIFICAZIONE IN BASE AL COLLEGAMENTO A TERRA ( CEI 64-8)
Prima lettera:T = neutro collegato direttamente a terraI = neutro isolato da terra o a terra tramite impedenza
Seconda lettera:T = masse collegate a terraN = masse collegate al neutro
SistemaTT
SistemaTN-S SistemaTN-C SistemaIT
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CLASSIFICAZIONE DEGLI AMBIENTI
Interessa il campo di l’applicazione di alcune leggi, norme, prescrizioni specifiche. Es.:
Norma CEI 64-8Locali ordinariAmbienti a maggior rischio in caso di incendioLocali contenenti bagni e docceLocali adibiti ad uso medicocantieriAltri
Norme CEI CT 31Luoghi con pericolo di esplosione
Direttive ATEXLuoghi con presenza di atmosfere esplosive
DPR 462/2001Ambienti a maggior rischio in caso di incendiolocali ad uso medicocantieri verifica enti notificati imp terra
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PROTEZIONE DALLE SOVRACORRENTI
Si effettua mediante dispositivi in grado di aprire i circuiti e interrompere la corrente :
Interruttori automatici
Fusibili
Relè termici e contattori
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PROTEZIONE DAI CONTATTI INDIRETTI
Con interruzione automatica
Senza interruzione automatica
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Effetti della messa a terra delle masse
aumenta la corrente totale di guasto IG (può far aprire gli interruttori) e si manifesta anche in assenza di contatto della persona;
diminuisce la corrente che attraversa la persona IP;
diminuisce la tensione di contatto a vuoto VCO(funzione del rapporto tra i valori di RT e RTN).
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Metodi con interruzione dell’alimentazione
Elementi fondamentali dell’impianto di terra
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Metodi con interruzione dell’alimentazione
L’interruttore differenziale (protegge da contatti con parti in tensione)
È sensibile alla corrente di guasto a terra!
Sono importanti i tempi di intervento
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Metodi senza interruzione dell’alimentazione
Doppio isolamento
Bassissima tensione di sicurezza o protezione (SELV - PELV)SELV (Safety Extra Low Voltage o in italiano bassissima tensione di sicurezza): al imentazione da fonte autonoma ( batteria ) o trasformatore con doppio isolamento di sicurezza. Non deve assolu tamente esistere il collegamento verso terra e deve essere garantito l'isolamento da ogni altro circuito tramite doppio isolamento o schermo metallico messo a terra . Per questi ultimi due motivi deve essere impossibile connettere la spina di un sistema SELV ad una presa di qualunque altro sistema. PELV (Protective Extra Low Voltage): molto simile al precedente con la differenza di avere un punto del circuito connesso al potenziale di terra. Meno sicu ro del precedente, si rende necessario dove per mot ivi funzionale sia indispensabile la messa a terra.
Separazione dei circuiti
Locali isolanti
Collegamento equipotenziale locale
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Tipologie di Isolamento e Masse
ISOLAMENTO PRINCIPALE : realizzato per proteggere dalla folgorazione .
ISOLAMENTO FUNZIONALE : ha lo scopo di far funzionare l’apparecchio o l’impianto.
ISOLAMENTO SUPPLEMENTARE: si aggiunge all’isolamento principale per garantire la protezione dai contatti elettrici anche in caso di cedimento dell’isolamento principale.
MASSA: 1) parte conduttrice 2) di un impianto elettrico , che 3) può essere toccata , che 4) non è in tensione nel funzionamento normale , ma che 5) può andare in tensione per cedimento dell’isolamento principale . Non è una massa una parte conduttrice generica che può andare in tensione solo perché in contatto con una massa.
MASSA ESTRANEA: parte conduttrice , non facente parte dell’impianto elettrico, in grado di introdurre un potenziale , generalmente quello di terra.
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PROTEZIONE DAI CONTATTI DIRETTI
Protezione totaleisolamento delle parti attiveinvolucri e barriere
Protezione parzialeostacoli e distanziamenti
Protezione con interruttore differenziale (addizionale)
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TIPOLOGIA TIPICA DI IMPIANTO CON EROGAZIONE DA MISURATORE ENEL in BT
(2P+T oppure 3P+N+T) norma CEI 64/8Prima lettera:T = neutro collegato direttamente a terraI = neutro isolato da terra o a terra tramite impedenza
Seconda lettera:T = masse collegate a terraN = masse collegate al neutro
SistemaTT
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Fase
Neutro
Fase
Neutro
Fase
N
F
N
Interruttore MagnetotermicoDifferenziale 30 mA
SistemaTT
ENEL ha il Neutroa Terra in Cabina
Utilizzatore Collegato adImpianto di Terra
Esempio su
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Fase
Neutro
Fase
Neutro
Fase
N
F
N
Interruttore MagnetotermicoDifferenziale 30 mA
Cosa si RischiaToccando la Fase?
SistemaTTEsempio su
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Neutro
Fase
Neutro
FaseInterruttore MagnetotermicoDifferenziale 30 mA
Neutro
Fase
SistemaTTEsempio su
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• Fattori che influiscono sulla pericolosità della corrente elettrica– Intensità della corrente e durata del contatto
• Fattori che influiscono sulla pericolosità della corrente elettrica– Intensità della corrente e durata del contatto
Zone tempo/corrente relative alla corrente
sinusoidale a 50/60 Hz.
IEC 479-1 IEC 479-2
Zone tempo/corrente relative alla corrente
sinusoidale a 50/60 Hz.
IEC 479-1 IEC 479-2
Curva a : soglia di sensibilitàCurva b : limite di pericolosità convenzionaleCurva c 1: soglia della fibrillazione ventric.Curva c 2: soglia della fibrillazione ventric. con probabilità del 5%Curva c 3: soglia della fibrillazione ventric. con probabilità del 50%
Zona 1 : assenza di reazioni apprezzabiliZona 2 : assenza di effetti pericolosiZona 3 : effetti fisiopatologici in genere reversibiliZona 4 : probabile innesco di fibrillazione
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• Intensità della corrente e durata del contatto– Zona 1. E’ delimitata dalla retta a 0,5 mA che
rappresenta la soglia di percezione. Normalmente non ci sono reazioni al passaggio della corrente.
• Intensità della corrente e durata del contatto– Zona 1. E’ delimitata dalla retta a 0,5 mA che
rappresenta la soglia di percezione. Normalmente non ci sono reazioni al passaggio della corrente.
• Intensità della corrente e durata del contatto– Zona 2. Normalmente nessun effetto fisiopatologico
pericoloso. L’asintoto verticale a 10 mA indica che tale valore risulta convenzionalmente non pericoloso qualsiasi sia la durata del contatto.
• Intensità della corrente e durata del contatto– Zona 2. Normalmente nessun effetto fisiopatologico
pericoloso. L’asintoto verticale a 10 mA indica che tale valore risulta convenzionalmente non pericoloso qualsiasi sia la durata del contatto.
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• Intensità della corrente e durata del contatto
– Zona 3. Compresa tra la curva b e la curva c1 soglia di fibrillazione ventricolare. In questa zona si manifestano effetti fisiopatologici generalmente reversibili quali contrazione muscolare, difficoltàdi respirazione, disturbi cardiaci. Pericolosa perché la tetanizzazione può aumentare la durata del contatto facendo attraversare la curva c1 oltre la quale si entra nella zona di fibrillazione cardiaca.
• Intensità della corrente e durata del contatto
– Zona 3. Compresa tra la curva b e la curva c1 soglia di fibrillazione ventricolare. In questa zona si manifestano effetti fisiopatologici generalmente reversibili quali contrazione muscolare, difficoltàdi respirazione, disturbi cardiaci. Pericolosa perché la tetanizzazione può aumentare la durata del contatto facendo attraversare la curva c1 oltre la quale si entra nella zona di fibrillazione cardiaca.
• Intensità della corrente e durata del contatto
– Zona 4. Delimitata dalla curva c1 soglia di fibrillazione ventricolare. In essa si innesca la fibrillazione ventricolare con probabilità crescente allontanandosi dalla curva c1. La curva c2 rappresenta la probabilità di fibrillazione del 5%. La curva c3 la probabilità del 50%.
• Intensità della corrente e durata del contatto
– Zona 4. Delimitata dalla curva c1 soglia di fibrillazione ventricolare. In essa si innesca la fibrillazione ventricolare con probabilità crescente allontanandosi dalla curva c1. La curva c2 rappresenta la probabilità di fibrillazione del 5%. La curva c3 la probabilità del 50%.
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• Fattori che influiscono sulla pericolosità della corrente elettrica
– Condizioni fisiche del soggetto (Rcorpo = 3 kΩ)
– Forma d’onda della corrente
– Frequenza della corrente
– Fase del ciclo cardiaco
• Fattori che influiscono sulla pericolosità della corrente elettrica
– Condizioni fisiche del soggetto (Rcorpo = 3 kΩ)
– Forma d’onda della corrente
– Frequenza della corrente
– Fase del ciclo cardiaco
• Soglia di pericolosità
– Corrente continua
• 100 mA
– Corrente alternata
• 1 mA (formicolio)
• I < 10 mA
• 10 mA < I < 50 mA
• 50 mA < I < 500 mA
• I > 500 mA
• Soglia di pericolosità
– Corrente continua
• 100 mA
– Corrente alternata
• 1 mA (formicolio)
• I < 10 mA
• 10 mA < I < 50 mA
• 50 mA < I < 500 mA
• I > 500 mA
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• Alta Tensione ( oltre 1000 Volt )– L’infortunato viene scagliato lontano
– Frequenti ustioni gravissime e diffuse
• Alta Tensione ( oltre 1000 Volt )– L’infortunato viene scagliato lontano
– Frequenti ustioni gravissime e diffuse
• Bassa Tensione ( meno 1000 Volt )– Il pericolo maggiore è costituito da danni al
cuore ; una scossa elettrico può provocare l’arresto cardiaco
• Bassa Tensione ( meno 1000 Volt )– Il pericolo maggiore è costituito da danni al
cuore ; una scossa elettrico può provocare l’arresto cardiaco
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Provvedere subito a staccare la correnteProvvedere subito a staccare la corrente
•Interruttore generale•Spina•Fusibili
•Interruttore generale•Spina•Fusibili
Allontanare l'infortunato dalla fonte di corrente elettricaAllontanare l'infortunato dalla fonte di corrente elettrica
Usare materiale isolanteUsare materiale isolante
ogni secondo di contatto con la sorgente di elettricitàriduce le possibilità di sopravvivenza del folgorato
Stare su superficie asciuttaStare su superficie asciutta
Toccare solo cose asciutteToccare solo cose asciutte
Folgorazione Nozioni di primo soccorsoFolgorazione Nozioni di primo soccorso
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ATTENZIONEATTENZIONE Se la tensione è elevata
ARCO FOTOVOLTAICOARCO FOTOVOLTAICO
La SCOSSA può avvenire anche senza CONTATTO DIRETTO
Anche a parecchi metri di distanza
NON AVVICINARSI FINCHE’ L’IMPIANTO NON E’ SPENTONON AVVICINARSI FINCHENON AVVICINARSI FINCHE ’’ LL ’’ IMPIANTO NON EIMPIANTO NON E ’’ SPENTOSPENTO
Folgorazione Nozioni di primo soccorsoFolgorazione Nozioni di primo soccorso
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Verificare i PARAMETRI VITALIPARAMETRI VITALI dell'infortunato
VERIFICARE LO STATO GENERALE
POLSO RESPIRO
ATTENZIONE !!nei casi di folgorazione i muscoli masticatori sono fortemente contratti e la bocca tenacemente chiusa
ATTENZIONE !!ATTENZIONE !!nei casi di folgorazione i muscoli masticatori sono fortemente contratti e la bocca tenacemente chiusa
cercare sia l’ustione di entrata, sia quella di uscita
FERITE FRATTURE TRAUMI
SONO USTIONI GRAVISONO USTIONI GRAVI
Folgorazione Nozioni di primo soccorsoFolgorazione Nozioni di primo soccorso
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