Elektriksel Güvenlik ve CE Markalaması

Mürsel Aksoy
Biyomedikal Mühendisi, Elektronik ve Haberleşme Mühendisi, Meyer Yönetim ve Belgelendirme

1. Elektriksel Güvenlik
Şehir şebekesinden veya bir güç kaynağı tarafından üretilen farklı akım ve gerilim değerlerinin biyolojik organizmalara etkileri bilinmektedir. Genellikle akım değeri elektriksel güvenlik açısından ana parametreyi oluşturmaktadır. Gerilim ve diğer faktörler (deri mukavemeti) genellikle neyin tehlikeli neyin tehlikesiz olduğu gösteren önemli bir göstergedir. İnsan için 40…50 Hz arasında frekansa sahip alternatif AC gerilim değerleri tehlikeli değer olarak bilinmektedir.. Birçok insan için 10 mA ve daha küçük akım değerleri tehlikesiz akım değeri olarak düşünülebilir. Alternatif akım AC olarak 70..100 mA ve Doğru akım DC olarak 200…250 mA akım değerlerinin insan vucuduna veya önemli uzuvlarına doğrudan teması halinde tehlikeli ve ölümcül bir durum oluşturabilir. İnsan vucudunun kendisinden kaynaklanan empedansı bir elinden diğer eline 600 ile 6000 Ohm arasında değişmektedir. Bu direnç değeri insanın derisinin hassasiyetine ve akan akımın şiddetine göre değişkenlik gösterir. 20 V un altındaki gerilimler (akım değeri 10 mA’ i geçmeyen normal koşullarda) tehlike oluşturmaz. Aynı şekilde şayet deriniz kuru ise 80 V civarındaki gerilim değerleri 30 mA in üstünde akım değerleri normal insanlar için tehlike oluşturmaz. Genel kanı DC Doğru akım uygulamaları insan vucuduna ve kaslarına etkisi yönünden elektriksel olarak en kötü ve tehlikeli seçenek olarak gözlemlenmiştir. Bunun nedeni aynı akım ve gerilinm değerlerine sahip AC ve DC sistemlerinde görece olarak DC sistemlerden insan vucuduna daha fazla güç ve enerji transferi gerçekleşir. AC Alternatif akım uygulamaları bu sonucu her zaman vermemektedir fakat AC Alternatif akım güç kablolarından iletilen elektriğin frekansı insanın teması ve ortamın şartlarına göre insan kalp atış ritimlerini bozma kapasitesine her zaman sahiptir.
Elekrik güç dağıtım sistemlerini güvenlik ve maliyet parametrelerini göz önünde tutarak, tasarımını ve üretimini gerçekleştirmek karmaşık ve güç bir işlemdir. Dünyanın çoğu bölgesinde 220 V veya 220-240V arasındaki AC gerilim değerleri ev ve benzeri yerdeki elektrik uygulamaları ve aydınlatma uygulamalarında kullanılmaktadır. Avrupa Birliği bünyesindeki ülkelerde voltaj değeri 230V +10/-6% (50 Hz) gerilim değeri canlı (Live) ile nötr (Neutral) uçları arasındaki gerilim değeri olarak seçilmiştir. Canlı ve nötr uçlarından ayrı olarak koruyucu önlem olarak toprak (Earth) bağlantısı yapılmaktadır. İnsan vucudu yüksek gerilime maruz bırakıldığında bu ölümcül elektrik şok (fatal electric shock) etkisi yapacak ve ciddi yaralanma veya ölüm riski doğuracaktır. Bu yüzden insan vucudunu canlı ve nötr uçları arasında devreyi tamamlayacak şekilde elektrik devrelerinden temastan kaçınılması gerekmektedir. Birçok ülkede 220V gerilim değeri tehlikeli bulunduğundan 110 V gerilim değeri elektrik şebekesinde kullanılmaktadır. USA, Kanada ve birçok ülke 120 V AC elektrik şebeke gerilimi olarak kullanmaktadırlar. Fakat hala insan vucudu canlı ve nötr uçları arasında devre tamamlayacak şekilde teması halinde 120V AC gerilim değeri ölümcül elektrik şok etkisi yaratarak ciddi yaralanma veya ölüme neden olacaktır.
Yukarıdaki bilgilere ek olarak düşük gerilim değerleri risksiz veya ölümcül değil olarak düşünmek ciddi bir yanılgıdır. 50 V gerilim değeri bile insan için ölümcül risk taşımaktadır. Heryıl dünyada elektrik çarpması yüzünden büyük miktarlarda insan ölmektedir. 50 mA akım ile doğrudan temas halinde insanın kalbinin durmasına veya senkronizasyonunun bozulmasına yeterli tehlike oluşabilir ve bu durumun sonucu olarak eğer kalpden vucuda pompalanan kan miktarı durur veya azalırsa; acil müdahele yapılmadığı takdirde 3 dakika içerisinde insan ölür. Bu yüzden kurulumu yapılan elektriksel cihazların mutlaka insanların tehlikeli gerilim değerlerine temasını önleyecek şekilde yapılması ve kurulması gereklidir. Bu durumu gerçekleştirmek için farklı güvenlik standartları bulunmaktadır. Elektriksel ekipmanın çalıştığı durumlarda bu tür kazaların önlenmesi açısından topraklama ve izolasyon tanımlamaları şebeke üzerinde yapmak önemlidir. İletkenlerin izolasyonu iletken olmayan malzemelerle iletken malzemelerin çevrelerininin kaplanmasıdır. Topraklama ise metal su borusuna benzer bir malzemeyle bilinen bir toprağa kurulan doğrudan bağlantının başarılmasıdır.
Elektriksel kablolamanın topraklanmasının yegane amacı insanın tehlikeli akım değerlerine temasını ve oluşabilecek kazaları önlemektir. Teori olarak en güvenlikle elektriksel kaynak çevresel etkilerden tamamıyla izole edilmiş yalıtılmış elektriksel kaynaktır. Canlı uçlardan insan vucuduna doğru akacak akımı önleyecek herhangi bir aparatla canlı uçlara güvenli bir şekilde dokunabiliriz fakat bu bile bazı olumsuz durumlarda tehlike oluşturabilir.
İzole edilmiş bir devreye dokunduğunuz taktirde artık o devre daha fazla izole edilmiş bir durumda değildir ve izolasyonu bulunmuştur. Artık potansiyel olarak vucudunuzdan toprağa doğru bir akım akarak elektrik çarpmasına maruz kalabilirsiniz. Elektrik bulabildiği en kısa yol (en düşük empedansa sahip yol) ile toprağa akacak özelliklere sahiptir. Şayet canlı bir uca dokunursanız elektrik sizin vucudunuzdan potansiyel değeri daha az olan ortama toprağa doğru akacak ve canlı uç ile toprak arasındaki devre tamamlanacaktır. Bu durumun etkisi geçerli olan akım kaynağına ve potansiyel farkına bağlı olarak ihmal edilebilir.
Yalıtım hatalarından, kabloların zarar görmesinden, su girmesinden, kapasitörlerin bozulmasından ..vb. durumlardan kaynaklanan elektrik kaçakları çok sık karşılaşılan bir durumdur. Aynı şekilde geçici veya mobil olarak kurulan şantiyelerde kullanılan çok büyük miktarlarda kabloların metal köşelere sahip yüzeylerde bulunmasından ve daha sonra bu kabloların zarar görmesiyle oluşan elektrik kaçakları da tehlikelidir. Aynı şekilde kablolar üzerindeki kapasite etkisinden kaynaklanan ve yalıtım üzerinde dielektrik ve kapasitans etkisinin artmasından ve bu etkinin daha sonra iletken üzerinde delinme meydana getirerek toprağa akmasıyla meydana gelebilecek kaçak akımlarda insan için tehlike oluşturabilir. Yukarıda bahsettiğimiz bütün riskler yüzünden topraklama günümüzde normal elektrik dağıtımındaki en önemli parametredir. Çoğu zaman elektrik dağıtım sistemlerinde topraklama çok iyi bir şekilde çalışır nadiren topraklama sisteminin tasarımından ve kurulumundan kaynaklanan hatalar yüzünden kazalara neden olabilir.
Operatörün maruz kalabileceği elektriksel güvenlik seviyeleri aşağıdaki değerleri aşmamalıdır.
• Enerji seviyesi 240 VA ve daha yukarısı
• 20 J veya daha fazla enerji depolanan üniteler
• Kuru alanlarda 42,4 V tepe değeri olan (30 V RMS) veya 60 V DC potansiyeli geçen bölgeler
• Islak zeminlerde 10 V AC veya DC potansiyelden fazla olan bölgeler
2. Elektriksel Tehlikeler Nelerdir?
Operatör aşağıda belirtilen elektriksel ve mekanik tehlikelerin birinden veya beraber olmasından kendisini korumalıdır.
• Elektrikli cihazın kapısının veya kapağının açık kalmasından kaynaklanabilecek hatalardan
• Fırınların veya benzeri cihazların kapılarının veya kapaklarının açık kalmasından kaynaklanabilecek hatalardan
• Normal kullanım esnasında cihazın izole edilmiş topraklanmış bağlantı noktalarından kaynaklanabilecek elektrik kaçaklarından kaynaklanabilecek hatalar
• Elektrik sisteminin mutlaka üreticinin kullanım amacında belirtildiği şekilde deneyimli personel tarafından bölgesel veya mevzuatlarda belirtilen kısıtlamalar göz önünde bulundurularak kurulumları yaptırılmalıdır.
• Elektrik tesisatının kurulumunda kullanılan her türlü materyal, ekipman veya aparat bu malzemelerin kullanılacağı ortam göz önünde bulundurularak elektrik çarpması riskini en aza indirgeyecek şekilde üretimi, bakımı ve testleri yapılmalıdır.
• Elektrik tesisatının kurulumunun gerçekleştiği duvarlarda mutlaka elektrik tesisatının duvarlardan gelebilecek hasarlardan korunacak şekilde kurulmalıdır.
• Elektrik tesisatının kurulacağı yer ile beraber kullanılan malzemeler, ekipmanlar veya aparatlar elektrik şoklarına karşı koruyacak şekilde tasarımı yapılıp kurulmalıdır.
• Duvara monte edilen elektrik prizleri duvarda meydana gelen kırıklardan, çatlamalardan veya sızıntılardan etkilenmeyecek şekilde monte edilmelidir.
• Elektrik tesisatı periyodik muayenelerle kontrol edilerek meydana gelen çatlama, delik veya sızıntıların tesisata zarar verip vermediği incelenmelidir.
• Eğer kullandığınız bir ekipman küçük dahi olsa bir elektrik kaçağına sebep oluyorsa mutlaka yetkili servislerde tamir ettirilerek kullanılmalıdır.
• Elektrik devrelerine aşırı yükleme yapılması çok tehlikeli bir durumdur ve bu durumdan kaçınılması gerekmektedir. Önemli miktarlarda meydana gelen ısınma elektrik kablolarında yangına sebebiyet verebilir.
• Tesisatta bulunan elektrik kablolarının yeterli akım taşıma kapasitesine sahip olduğundan emin olunmalıdır. Tesisatta kullanılan uzatma kabloların bağlantı noktalarının uygun aparatlarla yapıldığına emin olunmalıdır ve eklenen kabloların da yeterli akım taşıma kapasitesine sahip olduğundan emin olunmalıdır.
• Elektrik gerektiren bütün uygulamaların ve cihazların etkili bir şekilde topraklanmasının yapılması gerekmektedir. Cihazlar ispatlanmış bir koruma ile korunmalıdır (çift yalıtım veya takviyeli yalıtım vs).
• Bütün elektrikli ekipmanların üzerinde yetkili bir laboratuar tarafından testlerinin yapıldığına ve kullanımının güvenli olduğuna dair bir etiket bulundurmalıdır.
• Eğer uzman bir personel elektrikli ekipmanın kullanımının sakıncalı olduğuna karar verirse ekipmanın üzerine bir uyarı etiketi ile uyarılmasını sağlamalıdır.
• Sürekli kurulumu tekrarlanan cihazların toprak hatlarının sürekliliği ve kaçak akım miktarları gözetim altında tutulmalıdır.
• Elektrikli ekipmanın tasarımı yapılırken kullanılacağı yer düşünülerek atmosferik etkilerden kaynaklanabilecek zararlı etkiler düşünülerek tasarlanmalıdır.
• Hasta iyileştirme cihazları medikal ve dental cerrahi cihazlarının elektrik şokları ile ilgili özel gereksinimleri bulunmaktadır.
• Elektrikli ısınma cihazlarını yangın tehlikelerini ve diğer doğabilecek tehlikeleri önlemek amacıyla termostat kontrolü ve aşırı sıcaklık koruma cihazları kullanılmalıdır.

3 E Dergisi Sayı 140, Ocak 2006

 

[ Geri ]