در مورد ایمنی در برق

مقدمه

ایمنی و احتیاط جهت جلوگیری از هرگونه حوادث بایستی در دستور کار قرار گیرد . ایمنی کار و دستگاهها در کارگاهها بستگی زیادی به احتیاط در کار دارد .کارگران صنایع بایستی همیشه هوشیار بوده و دستورات ایمنی را در برنامه کاری خود قرار دهند زیرا طبیعت کار آنها این مورد را ایجاب میکند .حوادث میتواند به دلایل مختلفی بوقوع بپیوندد حوادثی مانند  ندانستن قوانین و روش کاری یا تعلیمات و دستور العمل دستگاهی  نبود دستگاههای حفاظتی در زمان انجام کار  بی احتیاطی پرسنل وغیره .

از حوادثی که  میتوان با ارائه ایمنی و احتیاط  جلو گیری نمود.

1)همیشه از سیم های حامل برق دوری کنید و اکر کسی سیم برق را لمس کرد فورا کلید را قطع کنید.

2) همیشه قبل از کار بر روی مدار کلید اصلی را قطع کنید و مطمئن شوید که دستگاه را که بر روی آن کار میکنید از برق اصلی قطع شده است .

3) از دستکش پلاستیکی  چکمه پلاستیکی  پیشبند  کلاه ایمنی و غیره استفاده کنید .

4) کپسول آتش نشانی ویﮊه  برق ( co2  )را در نزدیگی کار خود داشته باشید تا در زمان حریق از آن  بسرعت استفاده نمائید هرگز از آب جهت خاموش کردن حریق های برقی استفاده ننمائید.

کمک های اولیه

حوادث در هر جایی امکان دارد که اتفاق بیفتد داخل کارخانه یا محل کار آن کسانی که در لحظه اول به شخص صدمه دیده کمک رسانی می نمایند به نام کمکهای اولیه می خوانند .

یک سری دستورالعملهای عمومی کمک های اولیه :

1)وحشت زده نشوید.

2) مجروح و صدمه دیده را حمل کرده و او را در جای مناسب و راحتی قرار دهید و شخصی را سریعا بدنبال دکتر و آمبولانس بفرستید .

3)اگر چنانچه تنفس او قطع شده سریعا  به او تنفس مصنوعی بدهید .

4) سوختگی ناشی از جرقه های برق آب داغ  اتش  را بایستی با مرحم های استریل و سپس بانداﮊ کردن در مان نمائید.سوختکی اسیدی و الکل را بایستی با مقدار زیادی آب در کمترین فرصت و خیلی سری شسته آنگاه مرهم استریل و بانداﮊ کردن را ادامه بدهید .

5)هیچکس مجاز نیست که دور مجروح ایجاد ازدحام نماید زیرا هوای تازه از ضروریات است .

6) هرگز آب یا هیچ مایع دیگری را به مصدوم غشکرده ندهید اما اگر مجروح دارای صدمه غش نمیباشد و دارای جراحت شکمی نمیباشد میتوانید آب  چای یا قهوه را به مقدار کافی به او بدهید .

برق گرفتگی( electric shock)

برق گرفتگی بطور ناگهانی سیستم عصبی بدن را در زمان عبور جریان الکتریکی تحریک مینماید . جریان الکتریکی سبب آشفتکی سیستم های بدن و مرگز عصبی  ایست قلبی و از بین بردن نظم ضربان قلب میشود .

اثر آن بسیار ناگهانی و شدید ا درد اور است شخص برق گرفته ممکن است از حال برود و بیشتر مواقع هم موجب مرگ میشود .

عوامل موثر در ایجاد برق گرفتکی عبارتنداز :

1)مقدار جریان عبوری از بدن

2)مسیر عبور جریان در بدن

3)زمان عبور جریان از بدن

4)فرکانس جریان و فاز سیکل قلب در زمانیکه برق گرفتگی رخ میدهد

5)وضعیت فیزیکی و روانی شخص .

مقدار جریان عبوری از بدن

مقدار جریان عبوری از بدن بستگی به مقاومت بدن خصوصا پوست بدن و مقاومت بدن و زمین و مقدار ولتاﮊدارد اشخاص دارای پوست خشک ممکن است دارای مقاومتی ما بین 10 تا 600 کیلو اهم داشته باشند و با پوست خیس این مقاومت برابر خواهد بود با مقدار تقریبی 1 کیلو اهم و پوست خیس نسبت به زمین تماس خوبی را خواهد داشت  و مقدار آن ممکن است بین چند صد اهم باشد .

از دو تا 10میلی امپر باعث میشود عضلات منقبض گردند برق گرفتگی نوع خفیف تا قوی را ایجاد میکند .

پنج تا 25میـلی امپر میتواند برق گرفتگی درد آور باشد و قربـانی ممـکن است از برق جـدا نشود .

جریان 25میلی امپر که از بدن بیشتر از 2تا 3 ثانیه عبور کند باعث مرگ شخص شود .

جریانی بالا تر از 25میلی امپر باعث شدید انقباض عضلاتی شده 50تا 200میلی امپر سبب اختلال در اعضاء شکمی شده و بالاتر از 100میلی امپر تنفس را سریعا قطع میکند .

طول جریان عبری از بدن

مدت زمان عبور جریان از بدن هم یکی از عوامل بسیار پر اهمیت است جریان تقریبی خیلی بالا که در کسری از ثانیه از بدن عبور کند خطر کمتری دارد تا  نسبت به عبور جریان کم در مدت زمان زیاد .

اشخاصی ممکن است دچار برقگرفتگی از یک وسیله خانگی 220ولت وسیله  صنعتی 380ولت یا تا 11کیلو ولت گردند. و یا ممکن است در مواردی دچار برقگرفتگی از ریل های برقی یا ولتاﮊهای 400ولت یا بیشتر انتقال نیرو و یا از صاعقه دچار برق گرفتگی شوند .

مسیر جریان

برق گرفتگی به مقدار زیادی هم بستگی به مسیر عبور جریان از بدن دارد . یک جریان خیلی قوی که ازاعضاء پائینی بدن به زمین عبور میکند خطر خیلی کمتری دارد تا جریان ضعیف عبور کرده از مقابل قفسه سینه  اما اگر برروی کف خالی ایستاده باشد و مقاومت آن 1کیلو اهم باشد حتی اگر ولتاﮊ 50ولت را لمس کند ممکن است خطر مرگ را داشته باشد و از جریان 250ولت خطر آن بیشتر است.

  کلاه ایمنی

به طور کلی کلاه های ایمنی به سه دسته تقسیم می شوند :

دسته اول (Class A ) : این کلاه ها برای مصارف عمومی استفاده می شوند محافظت در برابر ضربه خوبی دارند ولی در برابر ولتاژ برق ولتاژ برق محافظت محدودی دارند . این کلاه ها عمدتاً در معادن ، ساختمان سازی و... کارخانجات استفاده می شوند.

دسته دوم (Class B): این کلاه ها برای کسانی پیشنهاد می شود که در محیط های برقدار کار می کنند . این کلاه ها در برابر ضربات ناشی ن از سقوط اشیا ء ، شوک الکتریکی ولتاژ بالا و سوختگی مقاومند.

دسته سوم ( ‍Class C): کلاه های این دسته وزن سبکی دارند و برای محافظت های محدود پیشنهاد می شوند آنها سر کارکنان را در برابر ضربات ناشی از برخورد با اشیاء ثابت محافظت می کنند .ولی در برابر سقوط اشیاء و یا شوک الکتریکی مقاومتی ندارند.

کلاه ایمنی باید دارای چه شرایطی باشد :

در برابر برخورد با اشیاء مقاوم باشد

توانایی جذب ضربات را داشته باشد و آنها را به سر فرد انتقال ندهد.

ضد آب و کند سوز باشد

دارای بند ها و تسمه هایی در داخل کلاه باشند که فاصله این بند ها از جدار داخلی کلاه از 1 تا 4/1 1 اینچ ( 18/3 تا 54/2 سانتی متر) باشد

آیا جریان برق AC از جریان برق DC خطرناک تر است ؟

در شرایط مساوی ، بدلیل وجود فرکانس در جریان برق متناوب ( AC ) ، صدمات بیشتر و این نوع جریان ها از جریان برق مستقیم (DC ) خطرناک تر هستند ، چرا که تغییر مداوم جهت جریان در برق متناوب باعث ضربات شدیدی بر سلسله اعصاب شده و باعث کاهش مقاومت بدن انسان نیزمی گردند و به همین دلیل عبور جریان حدود 25 میلی آمپر در فرکانس 50 تا 60 هرتز می تواند باعث از کار افتادن سیستم تنفسی و مرگ انسان شوند ، در صورتیکه جریان حدود 50 میلی آمپر در برق مستقیم این شرایط را موجب شده و باعث مرگ در انسان می گردد. البته این مقادیر در استانداردهای مختلف متفاوت هستند ولی اصل موضوع تفاوت نمی کند.

در جریانهای برق متناوب (AC) با فرکانس 100 تا 200 کیلوهرتز نحوه اثر گذاری جریان برق روی بدن به جای شوک و خارش به صورت حرارت ظاهر میشود و اساسآ حرارت و سوختگی تنها اثرات شوک ناشی از عبور جریان با فرکانس های بالای 100 کیلو هرتز میباشند.

ابداع دستگاه محل یاب اصابت صاعقه

اخیرا توسط شرکت برق توکیو یک دستگاه محل یاب صاعقه بنام LPATS ابداع گردیده است

.دستگاه LPATSقادر است با استفاده از تکنیک اندازه گیری زمان دریافت موج صاعقه محل دقیق اصابت صاعقه را مشخص نماید. این دستگاه دارای شش عدد دریافت کننده از راه دور است که برای دریافت امواج الکترومغناطیسی ناشی از صاعقه بکار میروند. این دستگاه نیز دارای بخش تحلیل گر مرکزی است که با تجزیه و تحلیل کلیه اطلاعات دریافتی توسط RR محل دقیق اصابت صاعقه را محاسبه و تعیین می نماید. این دستگاه قادر است که محل اصابت صاعقه همراه با زمان اصابت و حداکثر جریان صاعقه را در زمان حقیقی بر روی یک صفحه CRT نمایش دهد.

اطلاعات مربوط به صاعقه که از طریق دستگاه LPATS بدست می آید میتواند برای طراحی دقیق عایقها، بازیابی سریع عیبها و پیش بینی اصابت صاعقه استفاده گردند. آزمایش دستگاه LPATS جهت ارزیابی عملکرد آن در سال 1990 میلادی شروع شد. پس از انجام تحقیقات بیشتر برای بهبود عملکرد آن، یک دستگاه LPATS پیشرفته ساخته شد. دستگاه اخیر در آوریل 1995 عملا مورد استفاده و بهره برداری قرار گرفته است.

اثرات بیولوژیکی :

برای مدت بیش از بیست سال موضوع اثرات نامطلوب میدان های مغناطیسی برق صنعتی (فرکانس 50 یا 60 هرتز ) برسلامتی انسان مورد بحث و بررسی قرار گرفته است اما نتیجه این بحث و بررسی ، تاکنون بطور قطعی مشخص نشده است . بعضی از مطالعات اپیدیمولوژی نشان میدهد که برای اشخاصی که درنزدیکی این میدانها زندگی میکنند ممکن است خطراتی ایجاد شود.
میدان های مغناطیسی برق صنعتی می توانند در عملکرد دستگاه های حساس الکترونیکی و دستگاه های پرتاب الکترون مانند صفحه های تلویزیون و کامپیوتر دخالت کنند . این تداخل امواج برای میدان های مغناطیسی با شدت بالاتر از0 5 ~ 0 .6 میکروتسلا صورت می گیرد . این تداخل امواج در بافت های بیولوژیکی انسانی نیز رخ می دهد .

مقادیر نمونه شدت میدان مغناطیسی در یک اطاق قرار گرفته روی محل نصب ترانسفورماتور قدرت از 4.4 میکروتسلا تا 1.1 میکروتسلا متغیر است.

شکل (1) نحوه تداخل میدانهای مغناطیسی را با تجهیزات الکترونیکی مجاور آن نشان میدهد و شکل (2) توزیع شدت میدان مغناطیسی ناشی از یک پست تبدیل ولتاژ را که در یک منطقه مسکونی واقع شده است نشان می دهد.

 

برقگیرهای حفاظت ثانویه

جریان‌های سرگردان الکترومغناطیسی پدیده‌ی ناخواسته‌ای است که می تواند روی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی حساس مثل کامپیوترهاَ، دستگاه‌های تلفن مرکزی، سیستم‌های کنترل ، اینورترها و تمامی تجهیزات دیجیتال تاثیر سوء داشته باشد.

در ابتدا آمریکا و سپس اروپا) مرام‌نامه و دستورالعملی به شماره 89/336/EEC صادر نموده و کشورهای عضو ملزم به اجرای مفاد این مرام‌نامه شدند که هدف آن مقابله با آثار سوء و مخرب EMI می باشد.

آثار سوء EMI در درجه‌ی اول، ایجاد نویزهای مزاحم و اخلال در کیفیت تبادل داده و اطلاعات می باشد که در عصر انفجار اطلاعات بسیار پررنگ‌تر ظاهر گردیده است.

Surge یا جهش ناگهانی ولتاژ یا جریان که می تواند ناشی از صاعقه، کلیدزنی، ، الکتریسیته ساکن و غیره باشد، علاوه بر آثار و تبعات شناخته شده‌ای که دارد می‌تواند موجب وقوع EMI نیز بشود.

به‌طور کلی در یک دستگاه الکتریکی یا الکترونیکی، پدیده ها یا تجهیزات صنعتی زیر می‌توانند موجب بروز EMI شوند.

1) تجهیزات ارتباطی رادیویی تلویزیونی

2)تجهیزات پزشکی و داده پردازی

3)لوازم خانگی و کلیدهای فشارقوی

4)صاعقه

5)بارهای الکترواستاتیک

6)مدارات مخابراتی

7)تجهیزات راه آهن و کوره‌های قوسی

8)خطوط توزیع برق

از بین 8 پدیده‌ی تولید کننده‌ی تداخل میدان الکترو مغناطیسی (EMI) صاعقه می‌تواند مهم‌ترین و مخرب‌ترین آن‌ها باشد که به این خاطر علاوه بر طراحی گراندینگ آرام، تجهیزات حفاظت ثانویه یا برقگیرهای ثانویه نیز در صنعت جاافتاده و تولیدکنندگان آمریکایی، اروپایی و ژاپنی به طراحی و ارائه این برقگیرهای ثانویه، جهت نصب در پانل های توزیع برق و روی خط تغذیه‌ی برق یا دیتای دستگاه‌ها، از حدود 3 دهه‌ی پیش اقدام نموده‌اند.

کاربرد اصلی برقگیرهای ثانویه

1- برقگیر ثانویه جهت حفاظت تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی و منابع تغذیه‌ی فشار ضعیف تا ولتاژ 1000 ولت

2- برقگیر ثانویه جهت سیستم‌ها و تجهیزات تبادل اطلاعات

به‌عنوان مثال در یک ساختمان مسکونی علاوه بر نصب برقگیر ثانویه‌ی الکتریکی برسرراه فاز و نول و ارت، برقگیر ثانویه‌ی مخابراتی یا data جهت تمامی خطوط تلفن ورودی به ساختمان، مودم کامپیوتر، کابل تلویزیون در سیستم های تلویزیون کابلی و غیره نیز نصب می‌گردد.

برقگیرهای ثانویه‌ی الکتریکی و مخابراتی از لحاظ ظاهری می‌توانند مانند فیوزهای مینیاتوری یا رله‌ها ساخته شده و در داخل پانل‌های برق و یا حتی به‌صورت روکار در ساختمان نصب گردند یا حتی به‌صورت آماده، داخل پریزهای تغذیه‌ی برق یا تلفن مونتاژ شوند به‌طوریکه اگر دوشاخه‌ی تلفن را به پریز محتوی برقگیر ثانویه‌ی محافظ نصب کنیم، حفاظت الکتریکی و داده های مطلوب حاصل خواهد شد.

برقگیرهای ثانویه، دارای سطوح حفاظتی و ویژگی‌های متنوعی هستند که بسته به کاربرد و نوع دستگاه‌های مورد حفاظت طراحی و نصب می گردند.

ولتاژ ایمپالس این برقگیرها در سیستم های فشار ضعیف زیر 1000 ولت در 4 محدوده‌ی 5/1 کیلوولت، 5/2 کیلوولت ، 4 کیلوولت و 6 کیلوولت و در انواع تک‌فاز و سه فاز تقسیم می شوند و کلاس حفاظتی این‌ها از کلاس I تا III قابل تغییراست که این نیز توسط طراحی و از روی مشخصات فنی سازنده‌ی این تجهیزات تعیین می گردد.

خصوصیات تجهیزات حفاظتی در مقابل اضـافه ولتاژ:

1)در مقابل ولتاژهای نامی از خود عکس العمل نشان ندهند.

2)در مقابل اضافه ولتاژها عکس العمل سریع داشته باشد .

3)بعد از تخلیه اضافه ولتاژها به زمین سریعا بتوانند به حالت قبل از تخلیه بر گردند .

4)قابلیت عبور جریانهای زیاد را داشته باشد .

5)از اقتصادی مقرون به صرفه باشد .

مشخصات فنی برقگیر ها

1)ولتاژنامی : حداکثر مقدار موثر ولتاژی است که در صورت اعمال در سر برقگیر باعث عملکرد برقگیر نخواهد شد .

2)ولتاژ عملکرد :حداقل مقدار موثر ولتاژی است که در صورت اعمال در سر برقگیر باعث عملکرد برقگیر خواهد شد .

3) جریان تخلیه نامی : حداکثر جریانی است که بر قگیر در حین تخلیه می تواند تحمل کند .

4)فرکانس نامی :همان فرکانس شبکه ای است که بر قگیر در آن نصب شده که معمو لا 50 تا 60 هرتز است .

5)کلاس دریچه اطمینان : در صورتی که جریان تخلیه از حد نامی بیشتر باشد و یا مدت زمان عبور جریان تخلیه زیاد باشد در داخل برقگیر گاز جمع شده و باعث ترکیدن برقگیر خواهد شد جهت جلو گیری از این عمل با نصب این دریچه گازها از این دریچه خارج شده و از تر کیدن برقگیر جلو گیری خواهد نمود .

ولتاژ استاندارد برای برقگیر ها

36,33,30,27,21,18,19,12,5,10,108,102,96,84,75,60,54,51, 42,39,198,180,174,150,138,126,120

بر ق گیر نوع میله ای  یا شاخه ای (جرقه ای )

برق گیر شاخه ای

این نوع برق گیرها به صورت دو الکترود یا دو شاخک هستند که متناسب با ولتاﮊ در فاصله معین بین هادی و زمین قرار می گیرد و در صورت بروز  اضافه ولتاﮊبین  آن قوس الکتریکی برقرارمیشود .

این  قوس الکتریکی باعث اتصال کوتاه گردیده از اضافه ولتاﮊ جلو گیری می نماید . البته باعث اختلال در امر برق رسانی نیز میگردد .در شبکه با قدرت کم با شکل دادن به این شاخکها پس از مدت نسبتا کوتاهی قوس خاموش میشود و چون جریان اتصال کوتاه کم بوده  خسارات  ناشی از اتصال کوتاه وجود ندارد. در صورت بروز اضافه ولتاﮊ فاصله هوایی بین الکترود ها قوس الکتریکی بر قرار میشود و به این ترتیب از اعمال اضافه ولتاﮊ به تجهیزات جلو گیری میشود  . از معایب اصلی برقکیر میله ای عدم توانایی در  خاموش نمودن جرقه است و هنگامیکه بر اثر صاعقه جرقه زده شد. این جرقه باقی خواهد ماند تا زمانیکه تجهیز  بی برق شود .

بطور کلی معایب این نوع بر قگیر ها در برابر تنها مزیت آنها یعنی ارزان بودنشان بخاطر سادگی ساختار آن خیلی زیاد بوده شامل موارد زیر می باشد :

1)تداوم عبور جریان به زمین حتی پس از اضافه ولتاﮊ  در نتیجه باعث عمل کردن وسایل حفاظتی و ایجاد وقفه در سیستم می شود .

2)افت شدید  ولتاﮊ فاز بخاطر اتصال کوتاه شدن فاز در لحظه عبور جریان از جرقه گیر .

3)ایجاد موج بریده شده که میتواند سیم پیچی دستگاهه (اتو ترانسفورماتور)  را تهدید نماید .

4)تحت تاثیر قرار گرفتن عملکرد آن با شکل موج اضافه ولتاﮊ و همچنین شرایط محیطی (فشار، آلودکی،  رطوبت ).

نتیجه گیری

در صنعت برق مهمترین عواملی که با عث میشود شخص  بطور عادی یا با وسایل ثانویه اسیب ببیند بی احتیاطی است .امروزه با ابداع وسایل حفاظتی و کمکی  باعث شده اند صدمات تا میزان زیادی کاهش پیدا کند,مثلا : کلاه ایمنی و برق گیر های ثانویه و ......غیره .

منابع

ایمنی در برق(تا لیف مهندس بهروز احمدی )

جستجو در اینترنت