Electrical Accident Risks in Electrical Work - Tukes

181 Pages·2010·1.01 MB·English

Tukes Publications Series, Vol 3/2010

Electrical Accident Risks in Electrical Work

Tuuli Tulonen

Thesis for the degree of Doctor of Technology to be presented with due permission for public
examination and criticism in Festia Small auditorium 1, at Tampere University of Technology, on
the 17th of December 2010, at 12 o’clock noon.

Tampere 2010
ii
iii

To my wonderful grandmother,

HILKKA JOKINEN
(1924-2009)

who believed in education, and in me,

and who grew up during a time when
the possibility to study
was not a matter-of-course.
iv

The opinions and assertions contained in this doctoral dissertation are the author’s
own, and do not necessarily reflect those of the Safety Technology Authority (Tukes).
v

Abstract

Electrical accidents are proportionately severe and costly. Although electrical
professionals’ electrical safety is in Finland at a high level, the number of accidents
reported to the authorities has no longer decreased during the past decade. Also,
electrical accidents are not as rare as statistics imply as many minor accidents remain
unreported. Underreporting causes lack of information about existing electrical safety
problems, and hinders preventive actions.

Current measures to increase electrical safety are not effective enough. In order to
decrease the number of electrical accidents, there is a need for more information about
electrical accident risks at the operative level. According to accident investigation
reports, most electrical accidents occur because certain safety procedures are not
carried out prior to work. Still, there is little information as to the reasons why these
safety procedures are omitted, and what other significant electrical accident risks
electrical professionals currently face.

The main objective of the study was to promote electrical safety by identification and
analysis of the main electrical accident risks of electrical professionals and by
presenting an electrical accident sequence model as a basis for safety promotion. The
study focuses on electrical professionals working in the fields of energy, industry and
real estate installations. Only electrical accident risks are examined, not other risk
types. In addition, the research concentrates on dead working and work that should
have been performed dead. The particular electrical safety problems of live working
and working in the vicinity of live parts are not examined.

During three years (2003-2006) of gathering material for this study, a questionnaire
was submitted to electrical professionals (n=541), electrical professionals and their
supervisors were interviewed (n=30), and certain electrical work tasks were examined
(n=8). Relevant publications, accident reports and accident databases were studied as
reference.
vi

According to electrical professionals’ experience failure to follow safety procedures is
often due to hurry. Hurry is also seen as the biggest electrical safety risk. The causes
of hurry are multifold but most often seen to be related to organizational problems,
e.g. the planning and execution of tasks. Another electrical safety problem often
identified was intentional and unintentional human failure.

The research reveals new information about electrical professionals’ electrical
accident risks. This information is used to create a model of the electrical accident
sequence. The model can be utilized in the prevention of electrical accidents and
promotion of electrical safety.

Keywords electrical work, electrical accident, electrical accident risk, accident cause,
accident model, de-energize, test, earth, ground, hurry, human error, human failure
vii

Tiivistelmä

Sähkötyöturvallisuus on Suomessa suhteellisen korkealla tasolla. Tästä huolimatta
viranomaisille ilmoitettujen sähkötapaturmien lukumäärä ei ole laskenut viime
vuosikymmenen aikana. Sähkötapaturmat eivät myöskään ole niin harvinaisia kuin
tilastojen valossa voisi olettaa, sillä moni seurauksiltaan vähäisempi tapaturma jää
ilmoittamatta. Kun kokonaiskuvaa olemassaolevista riskeistä ja niiden
merkittävyydestä ei täten tunneta, myös tapaturmantorjuntatyö on vaikeampaa.

Nykyiset toimet sähkötyöturvallisuuden edistämiseksi eivät ole riittäviä.
Sähkötapaturmien vähentämiseksi tarvitaan enemmän ja syvempää tietoa niistä
riskeistä, joita sähköalan ammattilaiset työssään kohtaavat. Tapaturmatutkimus-
raporttien mukaan suurin osa sähkötyötapaturmista johtuu siitä, että tiettyjä turvallista
sähkötyötä varmistavia toimenpiteitä ei ole tehty ennen työn aloittamista. On
kuitenkin olemassa vain hyvin vähän tietoa siitä, miksi varmistavat työt jäävät
tekemättä. Lisäksi ei ole olemassa kokonaiskuvaa siitä, mitä muita riskejä sähköalan
ammattilaiset työssään kohtaavat.

Tutkimuksen päätavoite oli edistää sähkötyöturvallisuutta tunnistamalla ja
analysoimalla sähköalan ammattilaisten merkittävimmät sähkötyöturvallisuusriskit,
sekä luomalla tapaturmamalli, jossa tutkimuksen tuloksiin pohjautuen esitetään
tyypillisimmät sähkötapaturmien taustalla vaikuttavat tekijät. Tutkimus keskittyy
sähköalan ammattilaisiin, jotka työskentelevät energia-alalla, teollisuudessa ja
kiinteistöasennukset/talotekniikka-alalla. Tapaturmatyypeistä tutkimuksessa
käsitellään ainoastaan sähkötapaturmia. Tutkimuksessa keskitytään sähkötyöhön, joka
tehdään jännitteettömässä kohteessa tai kohteessa, jonka olisi pitänyt olla jännitteetön.
Täten ne erityispiirteet, jotka kuuluvat jännitetyöhön sekä työskentelyyn jännitteisten
osien läheisyydessä on rajattu tutkimuksen ulkopuolelle.

Tutkimusaineisto koottiin vuosina 2003-2006. Tänä aikana sähköalan ammattilaisille
tehtiin kysely (n=541), minkä lisäksi haastateltiin sähköalan ammattilaisia ja heidän
esimiehiään (n=30) sekä perehdyttiin valittuihin yksittäisiin sähkötyötehtäviin (n=8).
viii

Kirjallisuuskatsaus sekä relevanttien tapaturmatutkimusraporttien ja tapaturmatieto-
kantojen läpikäynti täydensivät empiirisiä tuloksia.

Sähköalan ammattilaisten mukaan turvallisuutta varmistavien toimenpiteiden
laiminlyönti johtuu usein kiireestä. Kiireen syyt ovat monitahoiset, mutta usein
kiireen katsottiin johtuvan organisatorisista ongelmista, jotka liittyivät esimerkiksi
työn suunnitteluun ja toteutukseen. Kiirettä pidettiin myös suurimpana
sähkötyöturvallisuusriskinä. Kiireen lisäksi varmistavien toimenpiteiden tekemättä
jättämisen katsottiin johtuvan mm. erinäisistä tahallisista ja tahattomista inhimillisistä
tekijöistä.

Tutkimuksen tulokset nostivat esiin uutta tietoa sähköalan ammattilaisten
sähkötyöturvallisuusriskeistä. Tutkimustuloksia sekä tulosten pohjalta koottua
sähkötapaturmamallia voidaan jatkossa hyödyntää sähkötyöturvallisuuden
kehittämistyössä: Tulokset tarjoavat konkreettista tietoa esimerkiksi kiireen syistä ja
antavat samalla pohjan yritys-, liitto- ja viranomaistason keskusteluille toimenpiteistä
niiden poistamiseksi. Onnettomuustutkinnassa mallia voidaan hyödyntää
kohdistamaan tutkintaa välittömien sähkötapaturmaan johtaneiden syiden taustalla
vaikuttaviin tekijöihin.

Avainsanat sähkötyö, sähkötapaturma, sähkötapaturmariski, tapaturmatekijä,
tapaturmamalli, erottaminen, jännitteettömyyden toteaminen, työmaadoittaminen,
inhimillinen virhe
ix

Acknowledgements

First and foremost, I want to thank everyone involved in the electrical safety project (2003-
2006), which produced the data used in this dissertation: the professors, research scientists,
research assistants and supporting staff at my former employee Tampere University of
Technology’s Institute of Occupational Safety Engineering (now Center for Safety
Management and Engineering), the electrical safety project advisory group members and the
organizations they represented, and the electrical professionals who shared their knowledge
and participated in the project. Especially I would like to thank my former colleague Johanna
Pulkkinen for her part in the electrical safety project. For the same reason a special thank you
to Heidi Nousiainen.

I also wish to thank my supervisor professor Kaija Leena Saarela for all the support and
guidance I received during both the electrical safety project and the dissertation writing
process. I would also like to thank research professor, docent Veikko Rouhiainen and senior
research scientist, docent Simo Salminen for the valued comments and advice I received
during the dissertation review process.

Concerning the dissertation writing phase, special thanks to Noora Nenonen for her advice on
accident statistics and her overall attentive ear. A thank you also to Sanna Nenonen for being
a patient SPSS-guide through all my detailed inquiries. I would also like to thank Harri
Westerlund for the electrotechnical advice I received during the finalization of the manuscript.

I want to thank the Safety Technology Authority (Tukes) for the support I have received
during all these years. The dissertation was in large part funded by the graduate school UCIT
(user-centered information technology). I would like to thank the supervisors and my peers at
UCIT for support.

Finally, my special thanks go to my family, relatives and friends, who have all been there for
me throughout the years. I am especially grateful to my husband Juha for both the emotional
and practical support, and our children Jaakko and Leo for bringing perspective and sunshine
to even the cloudiest of dissertation writing days.

Lempäälä, October 2010,
Tuuli Tulonen
x

Contents

Abstract ......................................................................................................................... v
Tiivistelmä .................................................................................................................. vii
Acknowledgements ..................................................................................................... ix
Key definitions ........................................................................................................... xiii
1 Introduction .......................................................................................................... 1
2 Occupational electrical safety ............................................................................. 3
2.1 Initial review of electrical safety .................................................................... 3
2.1.1 Standards and legislation ....................................................................... 3
2.1.2 Electrical accident statistics ................................................................... 4
2.1.3 Electrical accident causes ...................................................................... 5
2.2 Accident causation ....................................................................................... 11
2.3 Accident risk analysis .................................................................................. 14
2.4 Organizational, human and technological accident factors ......................... 16
2.4.1 Safety culture ....................................................................................... 16
2.4.2 Management of safety .......................................................................... 17
2.4.3 Safe behavior ....................................................................................... 19
2.4.4 Human error ......................................................................................... 21
2.4.5 Hurry .................................................................................................... 22
2.4.6 New technology and other new risks ................................................... 24
2.5 Accident prevention ..................................................................................... 26
3 The objectives and scope of the study .............................................................. 28
4 The theoretical framework ................................................................................ 32