مقدمه
همان طور که می دانیم انرژی برق قابل تبدیل به انرژی های دیگر است. مثلاً انرژی برق ممکن است به انرژی حرارتی، مکانیکی یا نورانی تبدیل شود. کاربرد انرژی الکتریکی چنانچه بدون در نظر گرفتن عوامل حفاظتی و ایمنی باشد، خطرات زیادی را در پی خواهد داشت. این خطرات به دو دسته تقسیم می شوند:
-
خطرات ناشی از تولید حرارت نا مطلوب
-
برق گرفتگی
مقاومت بدن انسان در برابربرق
بدن انسان دارای ساختمان فیزیولوژیكی مخصوصی است كه كمابیش هادی جریان برق می باشد لذا بدن انسان دارای مقاومتی است و زمانی انسان دچار برق گرفتگی می شود كه دو نقطه از بدن انسان با دو نقطه از یك سیم الكتریكی كه در ولتاژهای مختلف می باشد تماس حاصل نموده و در اثر این تماس و اختلاف ولتاژ جریان الكتریكی بین این دو نقطه برقرار گردد.
مقاومت بدن افراد مختلف با هم فرق می كند. همچنین مقاومت مسیر عبور جریان در قسمت های مختلف بدن متفاوت است. ولی چیزی كه كاملا مشخص است پوست و استخوان، چربی و غضروف نسبت به عضلات و خون مقاومت بیشتری را در مقابل عبور جریان برق نشان می دهند و بزرگترین مقاومت بدن در قشر پوست كه فاقد عصب و رگهای خونی است. به همین دلیل در ابتدا برق گرفتگی، كه پوست محل ورود و خروج جریان سالم است جریان عبوری كمتر است ولی بعد از مدت كمی كه لایه پوست از بین می رود جریان عبوری با توجه به پایین آمدن مقاومت بدن بیشتر می شود. در محیط های گرم و مرطوب كه معمولا با عرق كردن همراه است مقاومت الكتریكی پوست خیلی كم می شود و برق گرفتگی شدیدتر خواهد بود.
عوامل موثر در تغییر مقاومت بدن
به طور كلی عوامل زیر باعث تغییر مقاومت بدن انسان می شوند :
1- ضخامت پوست
2- وضع رطوبت پوست، درجه حرارت و مقدار نمك پوست
3- سطح تماس پوست به قسمت برق دار
4- شدت جریان الكتریكی
5- مسیر عبور جریان
6- مدت عبور جریان
7- نوع جریان الكتریكی و فركانس
وضع روحی شخص نیز ممكن است در تغییر مقاومت موثر باشد، خنده زیاد، هیجانات و گریه مقاومت بدن را كمتر از حالت آرام می نماید.
مقدار جریان خطرناك برای برق صنعتی 50 تا 60 هرتز، 25 میلی آمپر تعیین گردیده است.
خطرات برق گرفتگی به دو صورت زیر به وقوع می پیوندد :
-
تماس مستقیم
-
تماس غیر مستقیم
تماس مستقیم
هنگامی که سیستم کاملاً سالم بده انسان سهواً یا در اثر بی توجهی با هادی برق دار در یک یا دو نقطه تماس حاصل نماید به این گونه برق گرفتگی در اثر تماس مستقیم می گویند.
تماس غیر مستقیم
هنگامی که در اثر خراب شدن عایق بندی یا هر علت دیگر یک هادی برق دار با سطوح فلزی در دسترس مربوط به سیستم با بدنه هادی مانند بدنه موتور، تابلوی برق یا دستگاه دیگری تماس حاصل نماید و در عین حال انسان با همان سطح فلز در تماس باشد، به این برق گرفتگی در اثر تماس غیر مستقیم می گویند.
عوارض برق گرفتگی
-
اختلالات قلبی
-
اختلالات و ضایعات عصبی
-
اختلالات حسی
-
سوختگی در اثر برق گرفتگی
عوارض فوق الذكر باعث بوجود آمدن امراضی از قبیل موارد ذیل می شوند :
-
دریچه قلب گشاد می شود و همچنین باعث انبساط قلب و لخته شدن خون میگردد.
-
اختلال مشاعر و هذیان گویی، سردرد عصبی و از دست دادن حافظه
-
كور و كر شدن شخص برق گرفته
-
سوختگی بدن مخصوصا جایی كه در تماس مستقیم با برق قرار گرفته است.
خصوصیات خطرناك نیروی برق
برق گرفتگی میتواند در سه حالت باعث كشته شدن شخص شود.
1- به دلیل تماس مستقیم شخص با جریان الكتریكی باعث ایجاد اثر مستقیم بر قلب و دستگاه تنفس می گردد.
2- با توجه به شدت جریان الكتریكی باعث می شود شخصی كه دچار برق گرفتگی می شود، پرت شده و در صورتیكه شخص بر روی ارتفاع بلند باشد باعث افتادن وی و نهایتا موجب مرگ وی می شود.
3- به دلیل تماس سیم با بدن، شخص دچار سوختگی و جراحت می شود.
چگونگی و حالات برق گرفتگی
1- تماس بدن با هر دو سیم فاز و نول
2- تماس یك فاز و یك نقطه با بدن و یا زمین
3- تماس بدن با دستگاهی كه جریان فاز به آن متصل است.
نكات ایمنی مربوط به سیستم برق
1- وسایل و ادوات برقی باید دارای حفاظ بوده و طوری ساخته و نصب و بكار برده شود كه خطر برق گرفتگی نداشته باشد.
2- نصب و امتحان و یا تنظیم وسایل و ادوات الكتریكی باید فقط توسط اشخاصی كه صلاحیت فنی آنها محرض باشد انجام گیرد و متخصص قبل از شروع بكار آنرا مورد آزمایش قرار دهد.
3- پوشش ها و زره كابل های برق و لوله ها و بست ها و متعلقات و همچنین حفاظها و سایر قسمتهای فلزی وسایل برقی كه مستقیما تحت فشار برق نیستند برای جلوگیری از بروز خطر احتمالی باید مجهز به سیستم اتصال به زمین موثر گردند، این سیستم به سیستم Earting موسوم است.
4- سیم های اتصال به زمین باید دارای ضخامت كافی و در نتیجه مقاومت كم باشند یا بتوانند حداكثر جریان احتمالی كه در اثر از بین رفتن و یا خراب شدن عایق بوجود می آید استقامت داشته باشند. ضمنا باید در مدار جریان وسایل پیش بینی شود كه در صورت پیدا شدن نقصی كه موجب اتصال جریان برق به زمین گردد تمام مدار یا قسمت معیوب آنرا قطع كند.
5- در نقاطی كه احتمال صدمه به سیمهای اتصال زمین می رود بایستی به وسیله مكانیكی آنها را محافظت نمود.
6- در مدت تعمیر شبكه برق باید آنرا بوسیله كلید از منبع جریان قطع، و به زمین متصل نمود.
سیمها و كابلهای برق باید دارای روپوش عایق مناسب با فشار الكتریسیته و سایر شرایط بوده و روی اصول فنی نصب و حتی الا مكان در لوله یا كانال قرار گرفته باشد.