حفاظت از تاسیسات و جلوگیری از خطرات جریا ن‌های الکتریکی

زندگی بشر امروزی بدون استفاده از انرژی الکتریکی غیرممکن بوده و علیرغم استفاده از لوازم الکتریکی هنوز به بیست درصد مزایای این انرژی نیز پی برده نشده است . امروزه کاربرد برق در زندگی روزمره به حدی معمول گردیده است که است که زندگی بدون آن امکان پذیر نبوده و قابل تصور نمی باشد. شاید بتوان عصر فعلی را عصر الکترونیک نامید که در آن تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی در کنار اینکه بسیاری از کارها را که در گذشته ای نه چندان دور انجام آنها غیر عملی می رسید بسیار سهل و آسان نموده است. بنابراین با شناخت برق و کسب اطلاعات اولیه درباره آن، شناخت خطرات مرتبط با آن نیز خود به خود آسان می گردد.

مقدمه:
مقاومت الکتریکی یا امپدانس بیانگر مقاومت یک جسم فیزیکی در برابر عبور جریان الکتریکی از آن است. واحد بین المللی (SI) مقاومت الکتریکی، اهم است. مقدار معکوس این کمیت رسانایی الکتریکی یا ادمیتانس نام دارد که با زیمنس (به انگلیسی: Siemens ) اندازه گیری می شود. مقاومت الکتریکی یک شی، جریان الکتریکی را تحت اختلاف پتانسیل مشخص بین دو سر شی، نشان می دهد:

V= R/I

در این معادله
R : مقاومت شی در واحد اهم.
V : اختلاف پتانسیل دو سر شی در واحد ولت.
I : جریان الکتریکی عبوری از شی در واحد آمپر.

مقاومت به اختلاف پتانسیل و جریان عبوری وابسته نیست، بلکه به جنس و شکل ماده بستگی دارد.
بدن انسان مانند یک هادی در مقابل جریان الکتریسیته عمل می کند و تا حد زیادی تابع تمامی قوانین مربوط به عبور الکتریسیته از یک هادی است. بدن انسان مانند یک سیم هادی، جریان برق را عبور می دهد. البته باید توجه داشت که مقاومت قسمت‌های مختلف بدن انسان در مقابل جریان الکتریسیته متفاوت است. مثلاً مقاومت استخوان ها، رگ ها، اعصاب، چشم و پوست یکی نبوده و با هم متفاوتند. به طور متوسط مقاومت بدن اکثر افراد بین 2500 تا 5000 اهم است. با این حال مقدار مقاومت بدن انسان در شرایط مختلف فرق می کند.
رطوبت پوست مقاومت بدن را کم می کند تا جایی که خطر برق گرفتگی در صورت تماس با برق، بسیار شدید و در حد کشنده خواهد بود. هر قدر ناقل برق محکمتر گرفته شود، خطر بیشتر است. زیرا مقاومت مسیر هادی تا بدن در مقابل جریان الکتریکی کمتر می شود. هر چه سطح تماس پوست با ناقل برق بیشتر باشد، مقاوت کمتری در مدار عبور جریان ایجاد می شود. با افزایش زمان عبور جریان الکتریکی از بدن، مقاومت کم می شود. زیرا با گذشت زمان، ناقل برق سطح پوست را که مقاومت بیشتری دارد می سوزاند و خاصیت عایقی پوست از بین می رود.
مقاومت الکتریکی بدن انسان ثابت نیست و بر اثر عوامل فردی و شرایط محیط کار ممکن است به نسبت 1 تا 100 برابر تغییر نماید، مهمترین عواملی که در تغییر این مقاومت مؤثر است
عبارتند از:

الف حالت روحی فرد
خستگی، گرسنگی، تشنگی، بی خوابی، عصبانیت، خنده، غم و بیماری از عواملی است که مقاومت بدن را می تواند به حد زیادی کم و تغییر نماید.
ب سطح تماس و فشار تماس
هر چه سطح و فشار تماس بیشتر باشد، مقاومت بدن کمتر م یگردد، البته عوامل دیگری غیر از آنچه ذکر شده وجود دارد که می تواند مقاومت بدن را کمتر کند، از جمله وقتی که بدن مرطوب و عرق کرده است، مقاومت آن تا حد زیادی کم می شود که در این صورت خطر برق گرفتگی را به چندین برابر افزایش می دهد. بیشترین مقاومت بدن در قسمت پوست است، به طوریکه مقاومت پوست های خشک و سالم گاهی حتی تا چند صد هزار اُهم نیز می رسد، از آنجائیکه جریان برق برای عبور از بدن ناچار است ازپوست داخل و خارج شود هر گونه اقدامی که در جهت بالا بردن مقاومت محل ورود و خروج جریان صورت گیرد خطر برق گرفتگی را کاهش می دهد. دستکش و کفش برای کسی که با تأسیسات برقی سرو کار دارد، بسیار حائز اهمیت است زیرا،
دستکش و کفش باعث افزایش مقاومت در برابر عبور جریان می گردد.

2-1 مقدار جریان مدصوم کننده
جریان الکتریکی که از بدن انسان می‌گذرد، بستگی به دو عامل دارد: 1- مقاومت بدن 2- فشار الکتریکی یا همان ولتاژ که بدن را تحت تأثیرات قرار می دهد و عامل اصلی برای شوک و نهایتاً مرگ انسان می باشد، در صورتی که بتوانیم به نحوی از ورود و خروج جریان از بدن انسان جلوگیری نمائیم، خطر برق گرفتگی ایجاد نخواهد شد و این کار با استفاده از وسایل ایمنی مانند دستکش عایق، کفش، فرش لاستیکی عایق و غیره امکانپذیر خواهد بود.
جریان الکتریکی را می توان به دو دسته تقسیم کرد:

الف: جریان مستقیم و ب:جریان متناوب
جریان مستقیم، جریانی است که دارای دو قطب متمایز مثبت و منفی می باشد و جهت آن همواره ثابت است (بنا به فرض از قطب مثبت به طرف قطب منفی) به عنوان مثال این نوع جریان توسط پیل یا باتری تولید می شود و یا توسط دستگاهی یکسو ساز تولید می شود که جریان متناوب را به مستقیم تبدیل می نماید. مقاومتی که بدن انسان در مقابل جریان مستقیم از خود نشان می دهد، بسیار بیشتر از جریان متناوب است، به طوریکه انسان می تواند تا 80 میلی آمپر جریان مستقیم را از بدن خود عبور دهد، بدون اینکه اثر مهمی در سیستم تنفسی و یا قلب به وجود آورد.
البته خطر دیگری که جریان مستقیم دارد الکترولیز (تجزیه)سریع خون است که می تواند موجب مرگ شود. جریان متناوب، جریانی است که در هر لحظه جهت و در نتیجه قطب های آن عوض می شود، همانطوریکه قبلاً گفته شد بدن در مقابل جریان متناوب، مقاومت کمتری از خود نشان می دهد و بر خلاف جریان مستقیم که تا 80 ملی آمپر خطر جدی پیش نمی آمد، دراین نوع جریان در 25 میلی آمپر خطربرق گرفتگی وجود دارد. نکته ای که در اینجا قابل بیان است این است که مسیر عبور جریان برق و مدت عبور جریان نیز در بر قگرفتگی و پایین آوردن مقاومت بدن شخص مؤثر است. تجربیات نشان داده است که هر چه مدت عبور جریان برق از بدن بیشتر باشد، مقاومت بدن کمتر می گردد، یعنی مقاومتی که بدن درمقابل عبور جریان درلحظات اول از خود نشان می دهد،بسیار بیشتر از گذشت چند لحظه بعد می باشد. همچنین مسیر عبور جریان نیز بسیار مهم است، زیرا ممکن است از محلی عبور نماید که موجب از کار انداختن سیستم تنفسی یا اختلال در کار قلب یا حتی هر دو گردد. چند نمونه از حالت های مختلفی که جریان برق ممکن است از بدن عبور کند به قرار زیر است.
1- از یک دست به یک پا
2- از دست راست به پاها
3- از دست چپ به پاها

4- از پا به پا
5- از دست به دست
خطرناکترین حالت وقتی است که جریان از یک دست وارد و از دست دیگر خارج شود، زیرا در این هنگام جریان برق از قلب و ریه می گذرد و می تواند باعث از کار افتادن آنها و در نتیجه منجر به مرگ شود.