loader image

Secra E40 – największa ochrona przed porażeniem łukiem elektrycznym na świecie!

 Ochrona przed skutkami łuku elektrycznego to najważniejsze zadanie, przed jakim stanęliśmy w ostatnich latach. Jako pionierzy i światowi eksperci w dziedzinie ochrony zdrowia i życia specjalistów pracujących pod napięciem, udoskonaliliśmy konstrukcję naszych hełmów elektroizolacyjnych. Zastosowaliśmy także nowe materiały, by ostatecznie z sukcesem zakończyć badania prototypów hełmu z osłoną twarzy chroniącą przed skutkami termicznego oddziaływania łuku elektrycznego. To szczytowe osiągnięcie w zakresie kompleksowej ochrony głowy.  

Od 5 do 10 niebezpiecznych incydentów dziennie! 

Zgodnie z normą NFPA 70E [1] incydenty związane z łukiem elektrycznym zdarzają się od pięciu do dziesięciu razy dziennie (w skali USA i Kanady). Wystąpienie łuku elektrycznego jest najpoważniejszym zagrożeniem w systemie elektroenergetycznym. Niszczące oddziaływanie łuku elektrycznego może prowadzić do poważnych obrażeń personelu obsługującego, kosztownych uszkodzeń urządzeń elektroenergetycznych i długich przestojów systemu. 

Metoda analizy energii zdarzenia jest zdefiniowana przez NFPA 70E i IEEE 1584 [2]. Dwoma głównymi parametrami są: 

1. Energia wyładowania łuku (energia padająca) – ilość energii termicznej w określonej odległości od źródła łuku. Jest wyrażona w kaloriach na centymetr kwadratowy (cal/cm2). 

2. Granica łuku elektrycznego – odległość, przy której energia padająca wynosi 1,2 cal/cm2. Przy 1,2  cal/cm2 operator może doznać oparzeń drugiego stopnia, jeśli nie stosuje się środków ochrony osobistej. 

Energia wyładowania łuku i granica łuku elektrycznego dla każdego obwodu są obliczane za pomocą równań ze standardu IEEE 1584. 

Przed termicznymi skutkami oddziaływania łuku elektrycznego elektromonterów chroni odzież ochronna w postaci kombinezonów wykonanych z trudnopalnych materiałów, skórzanych oraz elektroizolacyjnych rękawic. Najbardziej jednak newralgiczną kwestią jest ochrona twarzy elektromontera. Zadaniem hełmu z przyłbicą jest ochrona nie tylko skóry twarzy, ale również o wiele wrażliwszych oczu i dróg oddechowych. Zadanie jest tym trudniejsze, że osłona twarzy musi być wykonana z przeźroczystego materiału a jej ukształtowanie pozwalać monterowi na swobodne oddychanie. 

Normy prawne a wymagania użytkowników hełmów  

Użytkownicy hełmów stosują różne kryteria w doborze i określaniu parametrów hełmów. Zależne jest to od standardów i uregulowań prawnych obowiązujących w danym kraju. I tak w krajach Unii Europejskiej stosowane są normy EN [3-7] i rozporządzenie 2016/425 Parlamentu Europejskiego dotyczące środków ochrony indywidualnej [8]. W krajach położonych na terenie obu Ameryk i Australii stosowane są normy amerykańskie ANSI [9, 10] i ASTM [11] lub kanadyjskie CSA [12-13] oraz standard NPFA 70E dotyczący bezpiecznych praktyk pracy w celu ochrony pracowników poprzez zmniejszenie narażenia na zagrożenia elektryczne i pomagający w spełnieniu wymagań OSHA 1910. (Administracja Bezpieczeństwa i Higieny Pracy: w USA organizacja rządowa, która dba o przestrzeganie przepisów chroniących bezpieczeństwo i zdrowie pracowników). Na terenie Rosji i w byłych krajach WPN obowiązują z kolei normy GOST [14]. 

Aby móc wprowadzić hełm do obrotu na rynek danego kraju, należy spełnić wymagania standardów i wymagania prawne obowiązujące w tym kraju. Należy jednak zwrócić uwagę, że użytkownicy nagminnie wymagają, aby hełm spełniał nie tylko wymagania standardów obowiązujących w ich kraju, ale także posiadał parametry określone w normach innych krajów lub nawet je przekraczające.  

Dla przykładu: 

  1. norma EN50365 [5] wymaga badań elektrycznych napięciem probierczym 5 kV i 10 kV i określa   maksymalne napięcie użytkowania na poziomie 1 000 V napięcia przemiennego i 1 500 V napięcia stałego. Norma ANSI Z89.1 [9] wymaga natomiast badań elektrycznych napięciem probierczym 20 kV i 30 kV i określa maksymalne napięcie użytkowania na poziomie 17 500 V. Ze względu na dość niskie wymagania elektryczne normy europejskiej, wielu klientów w Europie wymaga, aby hełm posiadał właściwości elektroizolacyjne pozwalające na jego użytkowanie w pracach w pobliżu średniego napięcia (do 15 kV). Badanie elektryczne z pomiarem prądu upływu wg. ANSI wykonywane jest na hełmach, które wcześniej poddane były badaniu na zdolność amortyzacji w skrajnych temperaturach -30 °C oraz +60 °C, co znacząco utrudnia spełnienie wymagań i pozytywne zaliczenie testu. Dla hełmów SECRA wykonano z pozytywnym wynikiem oba badania. 
  1. zarówno w normie EN 397 [3] jak i ANSI Z89.1 [9] badania amortyzacji polegające na uderzenie hełmu bijakiem o określonej masie i określonej wysokości, należy przeprowadzić na hełmie poddanym kondycjonowaniu w temperaturze -30 °C. Ze względu liczne zapytania klientów, którzy wykonują prace w skrajnie niskich temperaturach dla hełmu SECRA wykonano z pozytywnym wynikiem badanie po kondycjonowaniu w temperaturze -40 °C. 

Hełm SECRA -2 E40HT – szczytowe osiągnięcie w zakresie kompleksowej ochrony głowy  

Hełm SECRA -2 E40HT to szczytowe osiągnięcie w zakresie kompleksowej ochrony głowy użytkownika, zarówno przed łukiem elektrycznym, porażeniem prądem elektrycznym, jak i zagrożeniami mechanicznymi. Podczas gdy wysoki poziom ochrony mechanicznej i elektrycznej jest wspólną cechą wszystkich hełmów z rodziny SECRA, to nowy hełm z wizjerem zintegrowanym SECRA-2 E40HT deklasuje wszystkie inne rozwiązania dostępne na świecie pod względem ochrony przed łukiem elektrycznym. Jako pierwszy przekroczył poziom ochrony przed zagrożeniami na poziomie 30 cal/cm2 i umieścił poprzeczkę niezwykle wysoko, osiągając w oficjalnych testach przeprowadzonych w kanadyjskim laboratorium Kinectrics Inc, poziom 36 cal/cm2. Zdjęcia wykonane w trakcie prób oraz wyniki przedstawione zostały odpowiednio na rysunkach 1 i 2. 

Obraz zawierający tekst, różny

Opis wygenerowany automatycznie

Rys. 1. Ujęcia z badania wg ASTM-2178 

Rys. 2. Wykres z wynikiem badania wg ASTM-2178, na dolnym widać przekroczenie krzywej Stoll-Chianty 

Mniej restrykcyjne wymagania norm europejskich odnośnie odporności na oddziaływanie łuku elektrycznego, tzw. Box Test klasa 2 [7, 15] hełm spełnia z ogromnym zapasem, co przedstawiono na rysunkach 3 i 4. 

Obraz zawierający wewnątrz, jasne, oświetlony, ciemny

Opis wygenerowany automatycznie

Foto: kilka milisekund po zapaleniu się łuku elektrycznego.

Obraz zawierający tekst, wewnątrz, biurko

Opis wygenerowany automatycznie

Rys. 3. Ujęcia z szybkiej kamery podczas testu GS-ET-29 7 kA.

Rys. 4. Wykres zmiany temperatury na kalorymetrach w czasie testu GS-ET-29 klasa 2 

Wizjer do hełmu jest produkowany w Stanach Zjednoczonych. Wykorzystywane są w nim najnowsze osiągnięcia nanotechnologii i inżynierii materiałowej, w tym opatentowana przez producenta formuła nanocząsteczek pochłaniających promieniowanie ciała doskonale czarnego powstające w trakcie zapalenia się łuku elektrycznego. Jednocześnie nanocząsteczki pozwalają na przenikanie promieniowania w zakresie widzialnym. Osiągnięto więc równowagę pomiędzy przejrzystością wizjera a jego zdolnością do pochłaniania energii przenoszonej w paśmie podczerwieni, w wielkości odpowiedniej do ochrony użytkownika przed łukiem elektrycznym. Nowa technologia użyta w wizjerach pozwoliła też uzyskać bardzo dobrą reprodukcję kolorów. Tradycyjne wizjery chroniące przed łukiem elektrycznym opierały swoje działanie na domieszkach barwnych, które zatrzymując promieniowanie cieplne, jednocześnie nadawały wizjerom silne, zwykle zielone lub żółte zabarwienie. To skutkowało mocno utrudnioną percepcją kolorów dla użytkownika. Kolejne zalety użycia nowatorskich technologii w wizjerach hełmów SECRA-2 to podwyższona odporność na starzenie wywołane promieniowaniem UV – nanocząsteczki nie degradują się z czasem. Wzrosła również odporność materiału wizjera na zarysowania. 

Wszystkie badania hełmu SECRA -2 E40HT zostały wykonane przez akredytowane laboratoria polskie – CIOP, niemieckie – ECS, PZT, Westenergie i kanadyjskie – Kinectrics. 

Do badań hełmu z osłoną twarzy E40HT, określających stopnie jej ochrony przed zagrożeniami termicznymi spowodowanymi działaniem łuku elektrycznego dołączono dodatkowe akcesoria: latarkę umożliwiającą doświetlenie miejsca pracy i panele odblaskowe. Zarówno w badaniach określających klasę APC – box test [7,14], jak i parametr ATPV – open arc [11] osłony twarzy nie doszło do zapalenia latarki i paneli odblaskowych co potwierdziło bezpieczeństwo ich stosowania razem z hełmem (Rys. 5). 

Rys. 5. Zdjęcie hełmu SECRA -2 E40HT z dołączoną latarką i panelami odblaskowymi przed i po badaniu box- test 

Bibliografia 

  1. NFPA 70E – Standard for Electrical Safety in the Workplace; National Fire Protection Assocation; 2021. 
  1. IEEE 1584-2018 – IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations; 2018. 
  1. PN-EN 397:2012+A1:2013-04, Przemysłowe hełmy ochronne. 
  1. PN-EN 166:2005, Ochrona indywidualna oczu – Wymagania. 
  1. PN-EN 50365:2005, Hełmy elektroizolacyjne do prac przy instalacjach niskiego napięcia. 
  1. PN-EN 960:2007, Makiety głowy do badań hełmów ochronnych. 
  1. PN-EN 61482-1-2:2015-04, Prace pod napięciem – Odzież ochronna przed zagrożeniami termicznymi spowodowanymi łukiem elektrycznym – Część 1-2: Metody badań – Metoda 2: Określanie klasy ochrony przed łukiem elektrycznym materiałów i odzieży przy zastosowaniu wymuszonego i ukierunkowanego łuku elektrycznego (komora probiercza). 
  1. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/425 z dnia 9 marca 2016 r. w sprawie środków ochrony indywidualnej oraz uchylenia dyrektywy Rady 89/686/EWG. 
  1. ANSI Z89.1-2014(R2019), Industrial Head Protection. 
  1. ANSI Z87.1 Safety Glasses & Eye Protection. 
  1. ASTM F2178 / F2178M – 20, Standard Specification for Arc Rated Eye or Face Protective Products. 
  1. CSA Z94.1-15 (R2020) Industrial protective headwear – Performance, selection, care, and use 
  1. CSA Z94.3-20 Eye and face protectors 
  1. ГОСТ EN 397-2012 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Каски защитные. Общие технические требования. Методы испытаний
  1. GS-ET 29:2019-06 “Principles of testing and certification of face shields for electrical work”.