Pressrelease – Elektrisk ström

När vi tänker på manuell svetsning föreställer vi oss ofta skinande ljusbågar, flygande gnistor och svetsrök. Scener som dessa ger oss en bild av svetsning som farlig och tuff. Men den bilden är bristfällig: I själva verket kan synliga risker som ljusbågsstrålning, hett metallsprut eller svetsrök hanteras mycket väl med modern skyddsutrustning och tydliga säkerhetsstandarder. Professionella svetsare är väl utrustade – med hjälmar, handskar och skyddskläder som på ett tillförlitligt sätt skyddar dem mot yttre påverkan. Något som däremot ofta underskattas är den osynliga faran med elektrisk ström.

Ett mycket kort ögonblick av oaktsamhet kan få allvarliga konsekvenser: Någon ropar oväntat, man vänder sig reflexmässigt om och den oskyddade handen sträcker sig efter MMA-elektroden. Följden blir att kroppen blir en del av strömkretsen. Isolerande arbetsskor eller en svetsmatta av nitrilgummi bryter strömflödet i sådana situationer och ger ett tillförlitligt skydd.

Elektrisk ström tar alltid den kortaste vägen genom kroppen mellan ingångs- och utgångsstället. Om strömmen t.ex. går genom båda händerna korsar den inte bara armarna och överkroppen, utan även livsviktiga organ som hjärtat – med potentiellt dödliga konsekvenser (skiss 1).

Medan de strömförande delarna i vanliga elektriska apparater är skyddade mot kontakt med kroppen, finns det en ökad risk vid ljusbågssvetsning: Tomgångsspänning kan övergå i farlig beröringsspänning – särskilt om arbetsstycket (jord) och elektroden eller oisolerade delar av elektrodhållaren vidrörs samtidigt. I ett sådant fall talar man om ”strömgenomgång” genom människokroppen.

Beroende på användningsförhållandena gäller fasta maxgränser för tomgångsspänningen. Elektrisk fara för människor finns redan vid spänningar över 25 volt växelspänning (effektivvärde) eller 60 volt likspänning, förutsatt att ett tillräckligt högt strömflöde är möjligt samtidigt.

Skiss 1: Strömgenomgång tvärs igenom en människokropp som av misstag har hamnat i strömkretsen.

När elektrisk ström flödar genom människokroppen har den en stimulerande effekt på muskler, nerver och hjärt- och kärlsystemet. De möjliga konsekvenserna sträcker sig från muskelkramper och andningsstillestånd till så kallade ”strömmärken” – små, punktformiga brännskador på strömmens in- och utgångsställen. Från och med en strömstyrka på 30 milliampere föreligger akut livsfara. ”Släppgränsen” ligger mellan 10 och 15 mA för växelström och vid cirka 50 mA för likström. Om detta tröskelvärde överskrids kan muskelkramperna bli så svåra att den drabbade personen inte längre kan släppa taget om spänningsförande delar utan hjälp utifrån – en särskilt stor risk för svetsare i deras dagliga arbete.

Växelström anses vara mycket farligare än likström eftersom den kan påverka hjärtrytmen och utlösa ventrikelflimmer. Något som också ofta underskattas är att så låga strömstyrkor som mellan 1 och 10 mA är tillräckliga för att orsaka ofrivilliga reflexrörelser, som ofta leder till sekundära olyckor. Sådana okontrollerade reaktioner kan t.ex. leda till fall från stegar eller andra skador.

Förutom strömstyrkan spelar även varaktigheten för exponeringen en avgörande roll för skaderisken. Ju längre strömflödet varar, desto allvarligare blir hälsoeffekterna. Därför är det mycket viktigt att svetsare alltid bär lämplig skyddsutrustning. I Europa ska svetshandskar uppfylla kraven i standarden EN 12477, medan arbetsskor ska uppfylla isolationsklass S3 i enlighet med EN ISO 20345.

Skiss 3: Brott i skyddsledaren: Elektrodhållaren ligger oisolerad på svetsmaskinen

Strömstyrkan (I) beror på den använda spänningen (U) och resistansen (R) och följer Ohms lag (U = R x I). När strömstyrkan ska beräknas kan man utgå från ett kroppsmotstånd (utan skyddsutrustning) från hand till hand eller hand till fot på 1 000 ohm. Om svetsmaskinen har en tomgångsspänning på 50 V enligt märkskylten kan enligt Ohms lag (I = U/R) en livsfarlig ström på 50 mA flöda genom kroppen.

Om svetsare arbetar med flera svetsmaskiner samtidigt på ett arbetsstycke eller på ledande anslutna komponenter, kan den beröringsspänning som uppstår – i synnerhet tomgångsspänningen – nå otillåtet höga värden. Detta farliga tillstånd är ofta inte uppenbart.

När man svetsar med olika polaritet samtidigt är det extra kritiskt: Vid likströmssvetsning (DC) adderas då de ingående svetsmaskinernas tomgångsspänningar, vilket kan leda till farligt höga spänningsvärden.

”Det här är inget ovanligt, särskilt inte på byggarbetsplatser”, säger Franz Bichler, svetsutbildare på Fronius International GmbH. ”Tidigare svetsade vi ofta meterlånga komponenter två och två eller tre och tre. Om det handlade om komplexa komponenter svetsade vi till och med med olika polaritet för att uppnå optimala resultat. Om jordningen är felaktig i sådana situationer kan den ackumulerade spänningen flöda genom svetsarens kropp – med livshotande konsekvenser som elstötar, störd hjärtrytm eller allvarliga brännskador.”

Vid svetsning med växelström (AC) påverkar både strömkretsarnas polaritet och maskinernas anslutning till elnätet hur stor tomgångsspänningen blir. Under ogynnsamma förhållanden kan beröringsspänningen stiga till summan av alla tomgångsspänningar hos de använda maskinerna. Därför är det viktigt att mäta spänningen mellan brännarna eller elektrodhållarna innan arbetet påbörjas. Mätningen utförs med en multimeter, där båda mätspetsarna placeras direkt på brännaren (elektrodhållaren) – se skiss 1.

Skiss 4: Brott i skyddsledaren: Handhållna elverktyg som är anslutna till elnätet ligger på svetsborden

Effektiva skyddsåtgärder kan förhindra olyckor på arbetsplatsen. Ansvaret för genomförandet av dessa ligger i princip hos arbetsgivaren. Internationella standarder och föreskrifter – t.ex. från ISO (International Organisation for Standardization), ASME (American Society of Mechanical Engineers), AWS (American Welding Society) och DIN (Deutsches Institut für Normung) – utgör grunden för säkra arbetsförhållanden.

Svetsarna måste alltid informeras om de potentiella farorna. Avståndet mellan dem som svetsar måste väljas så att samtidig kontakt med två brännare eller elektrodhållare inte är möjlig. Om detta inte är möjligt måste arbetsområdena skiljas åt med isolerande skiljeväggar. Dessutom måste lämpliga mätningar göras för att säkerställa att den totala spänningen inte överstiger den maximalt tillåtna tomgångsspänningen.

Elektrodsvetsning: Två personer svetsar samtidigt på samma komponent

Innan arbetet påbörjas måste svetsarna säkerställa att svetsmaskinerna som används är i felfritt skick. Maskiner som inte används eller lämnas obevakade måste vara avstängda och frånkopplade från elnätet. Användningen måste alltid ske i enlighet med den skyddsklass som anges på typskylten – i enlighet med relevant bruksanvisning.

IP21-klassade maskiner får endast användas i torra utrymmen inomhus. För utomhusbruk krävs minst skyddsklass IP23. Återledare ska anslutas så nära svetsområdet som möjligt – antingen direkt till arbetsstycket eller till dess stöd.

Vid fel måste spänningsförsörjningen omedelbart brytas, antingen genom att man stänger av maskinen eller drar ut nätkontakten. Skador på svetsmaskiner, nätkablar eller slangpaket måste omedelbart rapporteras till tillsynspersonen. Defekta maskiner får under inga omständigheter fortsätta att användas eller öppnas utan tillstånd – i synnerhet inte genom borttagning av skyddet.

Felaktig hantering av svetsmaskiner kan innebära stor fara. Felaktigt anslutna återledare eller slarvigt placerade elektrodhållare är särskilt allvarligt. Sådana fel kan leda till att skyddsledare, svetsmaskiner eller andra elektriska apparater brinner upp. Eftersom avbrott i skyddet vanligtvis inte är synliga från utsidan utgör de en betydande risk för alla som arbetar med skadade maskiner.

De vanligaste orsakerna till brott i skyddsledare med olyckor som följd är slarv och bristande uppmärksamhet. Typiska exempel är oisolerade elektrodhållare som placeras på svetsmaskinen eller handhållna elverktyg som ligger kvar på svetsbordet under svetsarbetet (skiss 3 och 4).

Om man iakttar de skyddsåtgärder som föreskrivs i tillämpliga standarder kan man däremot effektivt skydda sig mot att svetsströmmar överförs. Svetsströmmen ska återföras (till jord) direkt via arbetsstycket eller dess stöd – antingen genom fastspänning eller med hjälp av magnetiska fästpoler. Andra delar som metallstänger, kedjor eller kranlinor får aldrig användas som återledare.

Om arbetsstycken i undantagsfall måste svetsas hängande i krankroken krävs noggrann avskärmning, t.ex. med hjälp av torra textilrep eller en isolerande svivel. Om upphängda arbetskorgar används vid svetsarbeten måste de förses med lämplig isolering. När man svetsar och samtidigt arbetar med elverktyg får endast skyddsisolerade maskiner användas.

Det finns en ökad elektrisk risk på arbetsplatser med begränsad rörelsefrihet. Detta gäller i synnerhet när svetsarna måste arbeta i begränsande ställningar – t.ex. på knä – och kommer i kontakt med elektriskt ledande delar. Områden som helt eller delvis omges av ledande material är också farliga. Även tillfällig eller oundviklig kontakt kan leda till elstötar.

För att förenkla bedömningen av om det finns en ökad risk vid ljusbågssvetsning används ett generellt mått: Om det fria rörelseutrymmet mellan ledande delar är mindre än två meter – vad gäller längd, bredd, höjd eller diameter – måste man räkna med en ökad elektrisk risk.

Särskild försiktighet bör iakttas på våta, fuktiga eller varma arbetsplatser. I sådana miljöer kan det elektriska motståndet hos huden, skyddskläderna och de hjälpmedel som används reduceras avsevärt av fukt eller svett. Arbetsplatser betraktas som ”våta” om kläderna är genomblöta och därmed blir ledande – vilket avsevärt ökar risken för elolyckor.

Endast godkända svetsmaskiner märkta med symbolen [S] får användas till arbeten som innebär en ökad elektrisk risk. Särskilda skyddsåtgärder: Svetsarna måste skyddas från elektriskt ledande delar och fuktiga golv och väggar med isolerande underlägg eller mellanlägg.

Om en sådan avskärmning inte är möjlig på grund av ytterligare faror – t.ex. fallrisk – eller trånga utrymmen, får arbetet endast utföras i torra, oskadade arbetskläder. I situationer där permanent torra kläder inte kan garanteras, t.ex. i varma miljöer, är det endast tillåtet att använda likströmsutrustning vid metallbågsvetsning.

Tomgångsspänningen hos de maskiner som används bör hållas så låg som möjligt – beroende på svetsarbetena och maskinernas egenskaper – och får inte överstiga 75 volt. Svetsmaskiner får inte placeras i det omedelbara riskområdet. Skyddsklenspänning måste användas för fjärrstyrning av dessa maskiner.

Dessutom måste man se till att svetsaren inte arbetar ensam med sådana jobb – en lämplig tillsynsperson är obligatorisk. Svetsning som innebär en ökad elektrisk risk får enbart utföras av kvalificerade specialister.

Säkerheten är högsta prioritet vid svetsning. Felaktig hantering av svetsmaskiner kan få allvarliga konsekvenser – i synnerhet på grund av höga tomgångsspänningar, överföring av svetsström eller vid arbeten med förhöjd elektrisk risk. Man kan dock avsevärt minska sådana risker genom att konsekvent vidta lämpliga skyddsåtgärder.

Särskild uppmärksamhet krävs på våta, fuktiga eller varma arbetsplatser, eftersom sådana förhållanden kan försämra skyddseffekten av kläder och utrustning. Om fel uppstår måste omedelbart lämpliga åtgärder vidtas för att förhindra personskador och materiella skador.