PAUL HÅKANSSON
ELEKTROMEKANIK
Författarpresentation Jag är författare till läromedlet Elektromekanik och medförfattare i energitekniksboken. Så fort dessa böcker är klara tar jag mig an övriga böcker inom eltekniksområdet. Jag har fn 20 utgivna titlar inom läromedelsserien ”Arbeta med el”. En serie som rönt stor uppskattning såväl inom som utbildningsvärlden som hos redan yrkesverksamma. Att mina böcker tilltalar såväl utbildare som redan yrkesverksamma tar jag som en bra kvalitetssäkring på att informationen är den rätta. Min bakgrund som installationselektriker i 17 år varav en hel del av de åren även med arbetsuppgifter som skyddsombud gör att jag känner mig trygg i skrivandet av mina böcker. Dock sker det med hjälp av medförfattare och ett gediget kontaktnät som bistår med såväl kunskaper, faktagranskning och idéer. Jag ser fram emot att nu ta fram ett nytt gediget material inom eltekniksområdet, med samma dignitet som min tidigare serie. Parallellt med mitt skrivande driver jag företaget PE Allkonsult AB (www.peallkonsult.se) med konsultverksamhet inom pedagogik och el-teleteknik. Därutöver arbetar jag, sen många år tillbaka, som lärare på Njudungsgymnasiet i Vetlanda. Mitt arbete som lärare ger mig en ovärderlig möjlighet att testa pedagogiska idéer och didaktiska tankar som sedan formar mina böcker.
2 · Författarpresentation
Paul Håkansson
Innehåll Kap 1 Elyrkesman Kap 2 Elsäkerhet Kap3 El- och teleteknikern Kap 4 grundläggande regler och begrepp Kap 5 Elsäkra anslutningar Kap 6 Eldistribution Kap 7 säkringar och grupper Kap 8 jordfelsbrytare och andra säkerhetsanordningar Kap 9 Materiallära och fästteknik Kap 10 elmateriel och installationsmiljöer Kap 11 belysnings- och vägguttagsinstallation Kap 12 Arbete från stege och ställning Kap 13 Ritningar och cheman Kap 14 Mekanisk ritningsläsning och mätteknik Kap 15 verkstadsarbete Kap 16 El- och verkstadsarbete ur arbetsmiljösynpunkt Kap 17 Kvalité och miljö Kap 18 Heta arbeten
Innehåll · 3
Innehåll Praktiska övningar Exempel på praktiska övningar till boken Elektromekanik Det kommer att finnas byggsatser där övningarna kan tillämpas. -
Inledande praktisk övning kring verktyg och maskiner: Skala kablar Praktiska övningar Elsäkerhetskort/väska Enklare elarbeten Lampsladd Skruv, kontaktpressning löd Spänningsmätning och kopplingsövningar Kopplingsövningar Elsäkerhetskort/väska Praktisk övning kring kursgemensamma projekt Kabel- och förläggningsövningar Installationsövningar Inledande skåpsbyggnation - montageplåt. Mekanisk bearbetning t.ex. borrning
4 · Innehåll
Arbete ur elsäkerhetssynpunkt Elsäkerhet – utbildningens ledstjärna!
4_1Ingressbild Denna bild levereras på tisdag
Arbete ur elsäkerhetssynpunkt · 5
Vi är ständigt i kontakt med el Oavsett vilken inriktning du väljer på Elprogrammet så är du i kontakt med el. Och oavsett yrke så är vi alla i kontakt med el även på vår fritid. Den första och viktigaste fakta vi inledningsvis ska gå igenom är därför Elsäkerhet. Elektrisk ström kan vara livsfarlig! Problemet är att den inte syns, hörs eller luktar. Så det gäller att vara på sin vakt och hantera el på rätt sätt. När vi behandlar Elsäkerhet kommer vi osökt in på begrepp som är nödvändiga att kunna, nämligen spänning, ström, resistans och effekt. Har du ännu inte lärt dig begreppen i vår ellärabok så får du en förenklad och snabb genomgång nedan. • Spänning mäts i Volt. • Ströms mäts i Ampere. • Resistans mäts i Ohm. • Effekt mäts i Watt.
En jämförelse mellan el och vatten PÄNNING: Den kraft i vattnet som vill trycka vattnet ner S genom röret kan jämställas med spänning. Ju högre spänning vi har, ju mer kraft finns det som ”trycker” på! TRÖM: Den ström av vatten som du säkert kan tänka dig S passerar genom röret, kan jämställas med begreppet ström. Men inom el är det en ström av elektroner vi talar om. Strömmar som ”flyter” i elkablar. RESISTANS: Med kranen reglerar vi motståndet för vattnet. Är den mycket åtdragen passerar bara en liten mängd vatten. Inom el regleras motståndet av vilken resistans (motstånd) utrustningen har. Normalt sett har det vi ansluter till elnätet en viss resistans, som i sin tur reglerar strömmen som kan passera. Finns det inget motstånd, dvs ingen resistans, så kan strömmen rusa, då har vi kortslutning! Det kan t ex inträffa om två strömförande ledare kommer i direktkontakt med varandra. EFFEKT: Den strömförbrukning utrustningen har och den spänning den ansluts till bestämmer vilken effekt utrustningen har. Effekt är egentligen ett mått på utrustningens” arbete per tidsenhet”. Ett elelement på 1000 watt ger betydligt mer värme på korttid gentemot ett elelement på 300 watt. Elelementet på 1000 W har därmed en högre effekt.
6 · Arbete ur elsäkerhetssynpunkt
Tänk dig en tank med vatten. Vattnet leds i botten av tanken ut i ett rör. På röret sitter en kran där vattenmängden kan regleras.
Elsäkerhet Eftersom alla yrkesinriktningar leder till arbeten där du har med el att göra så är det oerhört viktigt att du kan hantera el, att du vet hur du ska agera elsäkert.
El är något man som okunnig ska akta sig för. För att på ett klokt sätt kunna hantera el krävs elkunskap. Ska du bli yrkesman/kvinna inom el behöver du en gymnasieutbildning på elprogrammet. Ska du enbart fatta kloka beslut i vardagens hantering av el så klarar dig mycket långt på innehållet i denna bok.
Att hantera el
Det finns olika sätt att hantera el. Somliga inser inte dess farlighet. Somliga tror de behärskar tekniken. Somliga handlar i rent oförstånd.
Är spänningen i vår omgivning farlig? mA = tusendels ampere. Du tål max 30 tusendels Ampere. Säkringen i de anläggningar vi normalt set vistas i är på 10A.
”– Spänningen i ett vägguttag är bara 230 V, det är inte så farligt”. Ja, så resonerar nog många. Men då har de fullständigt fel! En belastning ansluten till ett vägguttag som normalt säkrats till 10 A kan vid ett fel leverera 25 A under kort tid. En människa kanske klarar ca 30 mA under en bråkdel av en sekund. Så det är utan tvekan en livsfarlig anläggning. Du måste därför vara försiktigt vid användande av utrustning som är anslutna till elnätet.
Arbete ur elsäkerhetssynpunkt · 7
Elarbeten kan jag väl utföra själv? ”– Jag kan experimentera mig fram tills jag får min installation att fungera, det är nog inte så farligt”. Ja, så resonerar tyvärr många. Men då har de fullständigt fel! Huvudsaken är inte att det fungerar, huvudsaken är att installationen är elsäkert utförd! Ska du utföra elarbeten måste du ha mycket goda kunskaper eftersom även små misstag kan leda till allvarliga olyckor. Utan rätt kunskap kan du lämna en livsfarlig anläggning efter dig. Man begår ett lagbrott om man arbetar med elektriska installationer utan att ha rättighet till det, dvs rätt så kallad behörighet. En felaktigt utförd elinstallation kan visserligen fungera. Men huvudsaken är att installationen är säker.
Den vänstra bilden är faktiskt tagen från verkligheten. Installationen fungerade, men var en katastrof ur elsäkerhetssynpunkt.
En riktig installation ska ske med rätt material och vara rätt utför. Alltså som i den högra bilden med rätt typ av kabel och kopplingar utförda i kopplingsdosor!!
Elolyckor Elolyckor leder ofta till fall, vilket då i regel ytterligare förvärrar skadorna. Förutom de rent fysiska skadorna innebär nästan alltid elolyckor stora psykiska påfrestningar. Elektriciteten är förrädisk. Det är inte alltid möjligt att med blotta ögat se om det är fel på en elektrisk apparat. Faran uppstår i det ögonblick någon rör vid ett föremål som är strömförande och samtidigt är i kontakt med jord. Strömmen finner då en krets att ledas vidare i – din kropp leder den till jord.
Detta ska undvikas till varje pris! 8 · Arbete ur elsäkerhetssynpunkt
Inför nedanstående texter skulle eleven kunna besvara frågor kring: om han/hon råkat ut för något tillbud där han/hon fått ström i sig. om vilka sorters elarbete han/hon utfört och om de tror det var okej att de gjorde det.
OBS! Se till att din elutrustning alltid ser okej ut. En trasig elutrustning kan bli strömförande!
Undvik kontakt med jord Utan att fördjupa informationen så ska vi redan nu konstatera att det svenska elsystemet är uppbyggt på ett sådant sätt att det är livsfarligt att beröra ett strömförande föremål om man samtidigt är i kontakt med jord. Med jord menas jorden/marken. Är du utomhus är du i regel alltid i kontakt med jord/marken. I marken finns t ex vattenrör som sedan förs in i byggnader. Vattenrör som så småningom ansluts i badrum och kök. Därmed till t ex diskbänksblandaren i köket. Blandaren är sedan i kontakt med diskbänksplåten som därmed blir jordad. Eftersom badrum, kök och utomhusmiljöer är platser där du allra enklast kommer i kontakt med jord anses dessa utrymmen vara extra riskfyllda. Speciellt om du inte har din elutrustning i elsäkert skick.
En fågel kan sitta på en strömförande ledning tack vare att den inte har kontakt med något som kan föra strömmen vidare.
Beröringsolyckor - Ström genom kroppen En elolycka innebär i regel att en person skadas av en ström som av misstag leds genom kroppen. Man talar då om en beröringsolycka. Hur allvarliga skadorna blir beror på: • strömmens storlek • strömmens väg genom kroppen • hur länge kroppen utsätts för strömmen • kroppens ledningsförmåga • strömmens frekvens. Arbete ur elsäkerhetssynpunkt · 9
En frisk person tål normalt ca 30 mA under några tiondels sekunder. Är strömmen större eller tiden längre, blir situationen direkt livsfarlig. Barn anses vara dubbelt så känsliga som vuxna. Hur stor strömmen blir vid ett olyckstillfälle beror på spänningens storlek och det motstånd som kroppen utgör för strömmen. Kroppens motstånd (resistans) är inte konstant utan varierar beroende på spänningens storlek. Dessutom varierar kroppsmotståndet från människa till människa beroende på hur tjock och hur fuktig huden är. Tjock, torr hud ger bästa skyddet. Ju större hudyta som kommer i kontakt det strömförande, desto allvarligare blir skadorna.
Våra muskler styrs av elektriska impulser En elchock påverkar vår muskulatur. Om du har ett rejält tag i en spänningssatt del kommer musklerna dra ihop sig och du kan inte för egen hand komma loss. Många av oss har upplevt en beröringsolycka, men haft turen att snabbt kunna rycka loss den kroppsdel som orsakar elchocken eftersom vi inte hållit ett handfast grepp i den spänningsförande delen. 0,5 mA
Gräns för att känna av en felström.
10 mA
En tendens till muskelkramp uppstår.
15 mA
Kramp i musklerna av sådan omfattning att ett grepp inre kan lossas.
30 mA
Andningsförlamning, omöjligt att andas efter ca 1 minut.
80 mA
En strömgenomgång mer än 1 sekund är dödande.
2 A
Direkt dödande strömvärde, brännskador.
Exempel på beröringsolyckor
Strömmen går in och kommer ut i samma kroppsdel. En beröringsolycka kan ge kramp, brännskador och i värsta fall leda till döden.
Strömmen går in i en kroppsdel och ut genom en annan. Det kan ge kramper och brännskador, men också störa eller slå ut hjärtat.
Det högra exemplet är en mindre farlig situation än det högra. Men även denna sorts elchock är mycket allvarlig. 10 · Arbete ur elsäkerhetssynpunkt
Hur ska du agera vid en beröringsolycka? Mellan 200 och 300 elolyckor inträffar varje år i Sverige. Genom att ingripa snabbt och ge rätt hjälp kan du få en skadad att tillfriskna snabbare eller till och med rädda någon till livet. Tänk i 4 steg vid en elolycka: Bryt om möjligt strömmen, försök få bort den drabbade, ta hand om personen på bästa sätt, kontakta läkare.
Tänk även på din egen säkerhet! 1.Bryt strömmen – Kontrollera om den skadade fortfarande har kontakt med det strömförande föremålet. – Om det är möjligt, bryt strömmen. 2. Kan du inte bryta strömmen så är personens hud strömförande! Se ändå till att få bort personen från det strömförande – Alternativ 1: Försök få bort den skadade med hjälp av något isolerande föremål, t ex en torr träbit eller med något plastföremål. –Alternativ 2: Försök dra bort den skadade genom att dra bort i personens kläder. – Alternativ 3: Ge i värsta fall personen en rejäl knuff eller spark som endast innebär en snabb kontakt med personen. 3. Ta hand om den skadade – Andas inte den skadade - ge omedelbart konstgjord andning med inblåsningsmetoden. Böj huvudet något bakåt och se till att bröstet höjs när du blåser in luft. Sluta inte förrän personen andas! – Saknas puls bör du, eller någon annan som har utbildning för det, ge hjärt/lungräddning samtidigt med konstgjord andning. – Är den skadade medvetslös men andas, placera personen i framstupa sidoläge, håll personen varm med filtar eller kläder och se till att andningen inte upphör. Ge aldrig dryck till en medvetslös, de har ingen sväljreflex och kan drunkna! 4. Se till att personen kommer till läkare för kontroll. Även om olyckan inte verkar vara så allvarlig så ska läkarkontroll ske. Symtom kan nämligen visa sig timmar, månader eller år efter olyckan. Den skadedrabbade är ofta chockad och förstår ofta själv inte vikten av läkarvård. Berätta för sjukhuspersonalen att det gäller en olycka orsakad av el. Om det skett en strömgenomgång ska EKG tas och den drabbade bör stanna minst ett dygn inom sjukvården för observation. Alla som varit inblandade i en elolycka bör erbjudas krisstöd.
Arbete ur elsäkerhetssynpunkt · 11
Ljusbågsolycka En ljusbåge kan beskrivas som en mycket farlig eldkvast. Värmestrålningen från ljusbågen kan nå mycket höga temperaturer, många tusen grader C och ge upphov till såväl brännskador som synskador. Sådana olyckor brukar kallas ljusbågsolyckor.
En ljusbåge kan både orsaka brännskador och leda ström genom kroppen med kramper, brännskador och hjärtrubbningar som följd.
Exempel på ljusbågsolycka: En elektriker ska montera ett beröringsskydd i en central. Han råkar slinta med skruvmejseln och kortsluter då en strömförande del. En ljusbåge tänder och orsakar honom svåra skador.
En hög spänning kan innebära att strömmen kan ”hoppa”. Det är t ex därför olyckor händer på bangårdar där spänningen i ledningarna över tågvagnarna är på 16 000 V. Kommer en person för nära ledningen utsätt de för strömgenomgång när strömmen hoppar från ledningen ner till människan. Strömmen leds då ner till jord genom människan -fortsätter genom vagnen, som i sin tur står på rälsen som är i kontakt med jord.
12 · Arbete ur elsäkerhetssynpunkt
Hur ska du agera vid en ljusbågsolycka? Genom att ingripa snabbt och ge rätt hjälp kan du få en skadad att tillfriskna snabbare eller till och med rädda någon till livet. • I regel kan hettan orsaka brand i hår och kläder. – Släck med brandfilt eller vatten. – Låt kläder som täcker skadan sitta kvar. – Kyl med svalt vatten. • I regel kan ögon som utsätts för bländning från en ljusbåge svida. – Doppa något lämpligt material i svalt vatten och lägg på ögonen. • Se till att personen kommer till läkare för kontroll.
Beträffande olycksfall som drabbar arbetstagare föreligger enligt 2 § arbetsmiljöförordningen (1977:1166) skyldighet för arbetsgivare att utan dröjsmål underrätta Arbetsmiljöverket avseende olycksfall eller annan skadlig inverkan i arbete som föranlett dödsfall eller svårare personskada eller samtidigt drabbat flera arbetstagare. Detsamma gäller vid tillbud som har inneburit allvarlig fara för liv eller hälsa.
Anmäl elolyckan! En elolycka som händer på en arbetsplats ska anmälas till arbetsgivare och till försäkringskassan. Arbetsgivaren ska sedan anmäla det inträffade till Arbetsmiljöverket. Övning/DVD 6: Film om elolycksfall Filmvisning av DVD: Säker El 4 från EIO
El orsakar även elbränder
El orsakar även bränder. I mer än två av tre elbränder i byggnad är en elapparat startföremål för branden. Håll dem i gott skick!
Arbete ur elsäkerhetssynpunkt · 13
El orsakar inte bara personskador utan även bränder. Varje dag uppstår cirka 30 bränder i en byggnad i Sverige. Cirka tio av dessa bränder orsakats av el. Ditt bidrag för att minska dessa bränder är att som eventuell elyrkesman utföra installationer enligt gällande regler. Alla elbränder beror dock inte på brister i anläggningen. I mer än två av tre elbränder i byggnad är en elapparat startföremål för branden. Det är i regel inte ett tekniskt fel i apparaten som startar branden utan ett felaktigt beteende där apparaten inte använts enligt tillverkarens anvisningar. Till exempel att någon glömmer något eller att elapparater används på ett felaktigt sätt. Spisen är det vanligaste startföremålet för de bränder som sker i bostad eller i allmän byggnad.
Var tredje brand i en byggnad orsakas av el (se figur ). Källa: Elsäkerhetsverkets rapport ”Elolyckor och elbränder 2009”
Övning 7: Övning kring elsäkerhet/elolocka/elbrand.
14 · Arbete ur elsäkerhetssynpunkt
El- och verkstads– arbete ur arbetsmiljösynpunkt Du ska nu få en grundkunskap kring arbetsmiljö! Kan kännas oviktigt i unga år, men du ska må bra i många år … Så, var rädd om dig redan nu!
El- och verkstasarbete ur arbetsmiljösynpunkt · 15
El- och verkstadsarbete ur arbetsmiljösynpunkt I din utbildning kommer du att utföra arbeten som påverkar din kropp. När du senare som anställd ska arbeta hela dagar och utsätta kropp och själ för påfrestningar gäller det att se till att du gör det i en så god arbetsmiljö som möjligt.
Vad innebär en god arbetsmiljö? Arbetsmiljön för de yrken som förekommer på elprogrammet är väldigt skiftande beroende på vilka arbetsuppgifter man har. För att uppnå en bra arbetsmiljö så krävs att: • Den fysiska arbetsmiljön är så bra som möjligt. • Den psykosociala arbetsmiljön är så bra som möjligt. I boken Introduktion till El och energiprogrammet får du en ordentlig genomgång kring den psykosociala arbetsmiljön
Det är många faktorer som påverkar din arbetsmiljö.
Den psykossociala arbetsmiljön Den psykossociala arbetsmiljön strävar till att ”knoppen” mår bra, dvs att den mentala hälsa är god. Det kan påverkas av att du som anställd t ex har: • En bra relation till chefer och arbetskamrater. • En lön som du känner dig nöjd med. • Bra arbetstider osv… 16 · El- och verkstasarbete ur arbetsmiljösynpunkt
En god stämning på jobbet, gagnar alla!
Den fysiska arbetsmiljön Den fysiska arbetsmiljön strävar till att kroppen mår bra, dvs att din kropp inte utsätts för onödiga påfrestningar. Onödiga påfrestningar kan vara: • Ergonomiska faktorer som belastar och sliter på kroppen (1). • Dåliga belysningsförhållande (2). • Kemiska ämnen (3). • Dåligt klimat (4). • Vibrationer (5). • Strålning (6). • Buller (7).
El- och verkstasarbete ur arbetsmiljösynpunkt · 17
Sköt om dig! Det är en viktig faktorför att klara arbetslivets olika påfrestningar.
Dålig arbetsmiljö ger kvalitetsbrister En dålig arbetsmiljö innebär inte bara i att du ”lever farligt”. Det leder även ofta till att kvaliteten brister på det arbete som ska utföras. Senare i boken (kapitel xx) kommer vi därför även diskutera kvalitet.
18 · El- och verkstasarbete ur arbetsmiljösynpunkt
Vem ser till att du har en god arbetsmiljö? Att en god arbetsmiljö uppnås bygger på ett led från stiftade lagar ända ner till ditt eget personliga ansvar.
Ni är många som jobbar för en bra arbetsmiljö!
Lagar och regler Det finns lagar och regler som borgar för att en god arbetsmiljö uppnås. Arbetsmiljölagen är övergripande och gäller för alla arbetsplatser, skolor och institutioner. Arbetsmiljölagen beskriver krav på ett sätt som inte blir så detaljerat. Därför krävs mer detaljerade regler. Arbetsmiljöverket ger därför ut juridiskt bindande föreskrifter AFS. De AFS-föreskrifter som främst behandlas i denna bok är: • AFS 1998:1 § 2, Belastningsergonomi. – Långvariga arbeten från stegar innebär att du utsätter dig för ergonomisk felaktiga arbetsställningar, vilket på sikt innebär förslitningsskador. – Arbetsgivaren ska ordna arbetet så att arbetstagaren inte utsätts för långvariga arbetsställningar med böjd eller vriden bål eller med händerna ovan axlar eller under knäna. • Systematiskt Arbetsmiljöarbete – SAM, AFS: 2001:1 (Riskinventering – handlingsplan – arbetsmiljöpolicy – utbildning/kunskap). • Arbetsgivaren och arbetstagaren ska göra en riskinventering innan arbetet påbörjas. Om man i denna riskinventering kommer fram till att det finns risker med arbetet så ska dessa risker minimeras innan arbetet påbörjas. El- och verkstasarbete ur arbetsmiljösynpunkt · 19
• AFS 2004:3 § 10, Stegar. – Arbete från stege får endast ske om riskerna med att använda stege är så små att annan säkrare utrustning inte är befogad.
Arbetsgivaren En arbetsgivare är skyldig att bedriva systematiskt arbetsmiljöarbete. Det innebär att ständigt söka eventuella risker i arbetsmiljön och sedan åtgärda riskerna. Arbetsgivaren har det yttersta ansvaret för att du som anställd har en bra arbetsmiljö. En klok arbetsgivare har ett stort intresse av att hans/hennes personal har det bra och trivs. En arbetsgivare är skyldig att bedriva systematiskt arbetsmiljöarbete. Det innebär att ständigt söka eventuella risker i arbetsmiljön och sedan åtgärda riskerna.
En arbetsgivare måste bedriva ett systematiskt arbetsmiljöarbete, annars…
Skyddsombud Att vara skyddsombud är ett fackligt förtroendeuppdrag. Det innebär att skyddsombudet väljs av sina arbetskamrater. Blir du vald så får du en inledande grundutbildning för att sätta dig in i vilka krav och rättigheter som gäller. Därefter finns det en mängd kurser och utbildningar som ger dig mer och mer kunskap inom arbetsmiljöområdet. 20 · El- och verkstasarbete ur arbetsmiljösynpunkt
Din viktigaste uppgift som skyddsombud är sedan att informera dina arbetskamrater vad som gäller och sedan finnas till hands om de behöver hjälp i arbetsmiljöfrågor. Som skyddsombud har du även uppgifter som t ex att gå sk skyddsronder där du med bestämda tidsintervall kontrollerar att arbetsmiljön är okej på företaget. På din utbildningsplats förekommer definitivt skyddsronder, kolla får du se… Om det finns många medarbetare på en arbetsplats så finns det flera skyddsombud, ett huvudskyddsombud och säkerligen en skyddskommité
Du! Skyddsombud, ett viktigt förtroendeuppdrag!
Det största ansvaret har du egentligen själv. Visst ska du få arbetskläder och personlig skyddsutrustning, men det är du som måste använda utrustningen och klä dig rätt avseende gällande klimat. Och det är du som bestämmer hur hårt du belastar och/eller sliter på din kropp. Det är du som MÅSTE sätta på dig hörselskydden som arbetsgivaren gett dig. Det är du som bestämmer om du ska jobba med armarna högt eller om du ska gå och hämta din trappstege. Skulle du dock inte ha fått ut exempelvis hörselskydd och trappstege så måste du kräva det av din arbetsgivare. Om arbetsgivaren vägrar tar du hjälp av skyddsombudet.
Du måste använda de skydd och hjälpmedel som finns för din säkerhet! El- och verkstasarbete ur arbetsmiljösynpunkt · 21