تبلیغات
مهندسی برق - برق و خطرات آن
 
مهندسی برق
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : سعید رحمانی
نویسندگان
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

اثرات برق گرفتگی در بدن انسان

 

بدست آوردن اطلاعاتی در مورد اثرات برق گرفتگی در بدن انسان مورد علاقه عموم مردم دنیا می باشد این اثرات نه تنها برای پزشكان بخاطر معالجه و مداوا مورد توجه است بلكه برای سازندگان لوازمات برقی و تكنسینها و متخصصین برق نیز مورد علاقه می باشد كه بتوانند در جهت جلوگیری از این مخاطرات به راه حلهای مناسب دست یابند.

 

اثرات برق گرفتگی در بدن انسان

 

بدست آوردن اطلاعاتی در مورد اثرات برق گرفتگی در بدن انسان مورد علاقه عموم مردم دنیا می باشد این اثرات نه تنها برای پزشكان بخاطر معالجه و مداوا مورد توجه است بلكه برای سازندگان لوازمات برقی و تكنسینها و متخصصین برق نیز مورد علاقه می باشد كه بتوانند در جهت جلوگیری از این مخاطرات به راه حلهای مناسب دست یابند.

 

برق و خطرات آن در بدن انسان

بشر از صدها هزار سال پیش با انرژی الكتریكی برخورد داشته و می دانسته كه یك هیولا و اژدهایی در آسمانها وجود دارد ولی نمی دانسته به چه طریقی و با چه وسیله ای از این انرژی گرانبها استفاده بكند.اثرات و خطرات این انرژی را مشاهده می كرد ولی قدرت بهره برداری از آن را نداشته است.زندگی بشر امروزی بدون استفاده از انرژی الكتریكی غیر ممكن می باشد و استفاده هایی را كه با ساخت لوازمات الكتریكی می كند هنوز به 20% مزایای این انرژی پی نبرده است. تولید انرژی الكتریكی كه یكی از مهمترین و بهترین انرژیهایی است كه در اختیار بشر قرار دارد خیلی آسان و تبدیل آن به انرژیهای دیگر خیلی ساده می باشد ولی طریقه حفاظت و بهره برداری صحیح از آن همیشه و در همه جا با مشكلاتی روبرو بوده است.

مهمترین این مشكلات، برق گرفتگی و خطرات ناشی از آن می باشد كه موجب از دست دادن جان انسان و حیوانات می گردد علاوه بر آن با اتصال كوتاه هایی كه در مسیر جریان برق رخ می دهد باعث قطع شدن شبكه و سوختن لوازم الكتریكی و آتش سوزی می شود كه با خسارت و خطرات زیادی همراه است.

بخاطر اقتصادی بودن تولید انرژی الكتریكی و مساعد بودن آن برای محیط زیست استفاده از این انرژی تا هزارها سال آینده نیز برقرار خواهد بود ولی اثرات فیزیكی این انرژی بر روی بدن انسان و هر جانور زنده تغییر نخواهد كرد.

اعتماد به سیم كشی و كابل كشی و استفاده از هرگونه ماشین آلات بویژه پمپ ها، روشنایی پاركها، استخر، پایه چراغ های معابر عمومی، مدارس، باشگاههای ورزشی و بیمارستاها و كلیه لوازم برقی و فلزی بخصوص كولرهای آبی در منازل و كارخانجات به معنای اعتماد به طریقه صحیح ساخت و نصب استفاده از این انرژی الكتریكی در ولتاژهای پایین می باشد.

درخواست این اعتماد برای حفاظت جان انسان و حیوانات اهلی و جلوگیری از خطرات آتش سوزی و انفجارهای عظیم در معادن، انبارهای بزرگی، بخصوص پالایشگاههای نفت و گاز و غیره بسیار مهم و با ارزش می باشد.

با بالا رفتن مصرف انرژی برق و توسعه صنعت و شهرها در همه كشورهای جهان امكان چندین برابر شدن تلفات زیادتر خواهد شد.

رفاه یك جامعه اقتصاد آن جامعه است اقتصاد یك جامعه بستگی به صنعت آن جامعه دارد

صنعت آن جامعه بستگی به توان تولید و مصرف دقیق انرژی الكتریكی آن جامعه را دارد.

تحقیقات انجام شده در مورد برق گرفتگی كه باعث مرگ شده ثابت می كند كه پنجاه درصد آن در اثر تماس مستقیم سیم حامل برق در حمام، استخر، حیاط، زیر زمین، پاركها و یا جاهای مرطوب بوده كه جریان برق مستقیما از بدن افراد به زمین برقرار شده است و بقیه بعلت فرسودگی كابلها ویا عایق نبودن صحیح لوازم خانگی و دستگاه های برقی ویا سیم كشی های غلط و استفاده از لوله های فلزی و سیم افشان اتفاق افتاده است.

سیستم توزیع انرژی الكتریكی كه سیستم ارت آن فاصله های مختلف شهر ارت گردیده است این اعتماد را برقرار می نماید كه ولتاژهای ایجاد شده در كلیه قطعات فلزی ساختمان و برق گیرها در مواقع خطر همیشه مساوی صفر بوده و سنجش و آزمایشات آن با قوانین استاندارد های بین المللی مطابقت داشته باشد.

قبول و رعایت استانداردهای بین المللی موجود در اجرای دستورالعمل های مورد لزوم در راه جلوگیری از خطرات برق گرفتگی كمك موثری در این مورد می باشد كه كشورهای پیشرفته آنرا رعایت و تعداد سوانح برق گرفتگی را تا حد امكان كاهش می دهند.

در مواقع رعد و برق و یا شعله ور شدن دستگاههای برقی چه در ولتاژهای پایین ویا ولتاژهای بالا در نزدیكی انسان امكان برق گرفتگی نیز وجود دارد كه خطرات و خسارات آن را به طور ساده نمی توان در این بخش تشریح كرد.

جریان و فشار برق در بدن انسان در جاهایی كه مقاومت اهمی بدن كمتر باشد بیشتر و راحت تر جریان می نماید و سعی می كند كه این موانع را برطرف نماید چنانچه این موانع مقاومت در مقابل فشار برق را نداشته باشد جریان برق باعث متلاشی كردن و سوزاندن و به آتش كشیدن و برطرف كردن آین موانع خواهند شد ( مانند سوخت فیوز) سوزاندن و به آتش كشیدن یكی از خطرات بزرگ برق است كه جزو كاراكتر و قدرت برق می باشد.

در بدن انسان و هر جانور زنده هنگام برق گرفتگی همین واقعه رخ می دهد بارها اتفاق افتاده است كه در اثر یك اشتباه ویا دقت ننمودن و رعایت نكردن دستورالعمل های موجود حتی كارگران و مهندسین با تجربه هم دچار برق گرفتگی شده اند كه توام با مرگ بوده است.

ساختمان بدن انسان و هر جانور زنده در مقابل جریان برق از مقاومتهای زیادی تشكیل شده است كه به طور ساده می توان به شكل زیر نمودار نمود كل مقاومت بدن انسان مساوی با جمع مقاومتها

R1+R2+R3+R4+R5+R6+R7+R8+R9

كمترین مقامتهای بدن انسان عضلات و ماهیچه ها و آاورت و حساسترین وظریفترین آنها دریچه های قلبی،كبد، ریه، غده تیروئید وغیره می باشند.

بزرگترین این مقامتها از پوست بدن شروع و سپس سلسله مویرگها می باشد كه در مقابل جریان برق با سوختگی ناگواری مواجه می شود.

این سوختگی ها عمیق بوده و مداوای آن چنانچه زیاد باشند بسیار سخت و در بعضی مواقع غیر قابل علاج می باشند بخصوص كه اگر سوختگی در برق گرفتگی با ولتاژ زیاد اتفاق افتاده باشد و زخم های ایجاد گردیده عمقی تر بوده كه همیشه با دردهای زیاد و عفونت های سختی همراه خواهند بود.

آشنائی با ساختمان بدن انسان و مقاومتهای داخلی آن بسیار مهم می باشند زیرا در هنگام عبور جریان برق از بدن انسان این مقاومتها در مقابل ولتاژ برقرار شده در نسوج بدن امپدانسی را تشكیل می دهند كه بوسیله آن می توان جریان را محاسبه نمود.

این مقاومتها نسبت به ساختمان نسوج بدن مختلف می باشند و جهت طریقه عبور برق نیز متفاوت است.

معمولا حداكثر جریان متناوب را كه هیچگونه تخریبی در بدن انسان ایجاد نكند 30MA در مدت20 ثانیه اعلام نموده اند. برق گرفتگی در ولتاژهای بالا غیر قابل علاج می باشد زیرا كه قوس های الكتریكی درجه حرارتی بیش از2000 درجه تولید می كنند كه در اثر آن تمام عضلات و ماهیچه ها و استخوانها را سوزانده و از بین می برد و به خاطر این هرگز نباید به سیمهای هوایی نزدیك شد زیرا كه فشار و اختلاف سطح این وسایل به قدری زیاد است كه می توانند از فاصله دوری قوس الكتریكی را از طریق هوا ایجاد بنماید و خطرات ناگواری را برای انسان و حیوان همراه بیاورند كه باعث مرگ حتمی خواهند شد.

 

خطرات برق گرفتگی و مرگ و میر در وسائل نامبرده بعلت فرسودگی ایزولاسیون و تماس مستقیم با كابل برق چنانچه ارت نشده باشند بسیار زیاد وگاهی حتمی می باشد.

 

1- كلیه لوله كشی های آب و كلیه فلزات در ساختمان كه غافلگیرترین و
بالا ترین خطرات را در بر دارند
.

2- پمپ های آب برای مصارف خانگی، استخرها، پاركها و نیز در كشاورزی و غیره

3-كلیه چراغ و پایه چراغ های پاركها، چراغ های استخر، چراغهای حیاط و محوطه پاركها، پایه چراغهای روشنائی در شهرها، وسایل فلزی از قبیل پل و نرده و غیره در معابر عمومی.

4- كلیه كولرهای آبی و كولرهای گازی

5- كوره ها و ماشین های برقی برای پخت نان و غیره كه با رطوبت همراه می باشند.

6- چرخ و فلك ها و كلیه وسایل تفریحی در پاركها

7- سماور و پلوپز برقی، بخاری برقی ماشین رختشوئی و ظرفشوئی و سایر لوازم فلزی آشپزخانه

8- وان و دوش در حمام در و پنجره و سایر وسایل فلزی در حمام سیم كشی و كابل كشی پریزهای منازل و كارخانجات

9- كلیه ماشین آلات كارخانجات و وسایل دیگر الكتریكی

10- كلیه دستگاه های بیمارستان و اطاق عمل و دستگاه های دندان پزشكی

بدین منظور استانداردهای بین المللی ارتباطات آنها را با ارت كامل اجباری نموده است.

عبور جریان برق از بدن انسان و هر جانور زنده اثرات ناگواری به همراه دارد در زمان عبور برق، ماهیچه های بدن عكس العملهای مختلفی نشان می دهند كه دستور آن از مركز اعصاب یعنی مغز صادر می گردد رابطه اعصاب با مراكز اعصاب و ضربان قلب توسط الكترونهای موجود در بدن انجام می گیرد هنگام عبور جریان برق از بدن انسانی كه دچار برق گرفتگی شده است ماهیچه های بدن عكس العمل هایی را بوجود می آورند و مفصل ها حالت تعادل خود را از دست داده كه منجر به پرت شدن شخص از منطقه برق گرفتگی می شود. كه نتیجه آن طبق فرمان مغز جهت رهایی از مدار الكتریسیته می باشد ولی اثرات برق گرفتگی اگر چه زمان آن هم خیلی كوتاه باشد بسیار زیاد و ناگوار است در بعضی از ممالك بر این باورند هنگامی كه شخصی را برق گرفت و پرت كرد شخص مزبور فوت كرده است در صورتیكه این امر صحیح نیست زیرا كه برق كسی را پرت نمی كند بلكه عكس العملی است كه ماهیچه های بدن در مقابل رهایی از جریان برق نشان می دهند و شخص مزبور هنوز زنده است و احتیاج به كمك دیگران دارد.

مرگ واقعی موقعی است كه سلول های مغزی از كار افتاده باشند ولی تا زمانی كه اكسیژن باندازه كافی به مغز می رسد انسان زنده است.

قلب می تواند چند دقیقه ای از كار باز بماند سیستم كار قلب و آسیبهای بدن را می توان به طور خلاصه از این طریق توضیح داد:

كلیه نسوج و مایعات بدن هادی الكتریسیته می باشند و چنانچه قسمتی از بدن ویا هنگام شنا در استخر كل بدن و یا در جاها مرطوب مقداری از بدن در مدار الكتریكی قرار بگیرد مقداری گرما نسبت به نسوج در بدن ایجاد می شود و طبق خصوصیات مختلف فیزیكی نسوج آسیب های گوناگونی را بوجود می آورد مثلا در پوست كمتر ولی در اندامهای داخل بدن آسیبهای شدیدتری را همراه دارد.

هنگام عبور جریان برق از بدن انسان بخصوص قلب و دریچه های قلب خون لخته شده و چربی های خون در وحله اول نرم و بعد سخت می شوند و ماهیچه های خود قلب نیز جراحات خونریزی و گرفتگی ماهیچه های قلبی ویا فلجی را پیدا می كنند در این هنگام قلب نمی تواند با جراحاتی كه دارد خون لخته شده موجود را در رگها به جریان بیاندازد و مانند پمپی بحالت قبلی خود ادامه دهد و بكار بیافتد. در اثر گرما و اثرات فیزیكی در بدن كه بعلت عبور جریان برق ایجاد گردیده است خون یونیزه شده و اكسیژن گلبولهای قرمز كه آهن در بر دارند بوسیله تغییر ظرفیت آهن تبادل اكسیژن در بدن انجام می دهند به گاز كربونیك و منو اكسید كربن تبدیل می گردند و در ریه و خون جمع می شوند و ایجاد خفگی می كنند. ضربان قلب را غده تیروئید كه مهمترین غدد بدن است و در زیر گلو قرار دارد تنظیم می كند.

هنگام برق گرفتگی غده تیروئید كه تحت مدار جریان برق قرار گرفته است طبق فرمان مغز تیروكسین زیادی را به داخل خون وارد می كنند زیرا درخواست مغز كمبود اكسیژن در حالت برق گرفتگی می باشد و فرمان صادر شده برای این است كه قلب خون بیشتری را در ریه به جریان بیاندازد ولی قلب بعلت فلج شدن ماهیچه ها و بخصوص دریچه های قلب نمی تواند بكار خود ادامه بدهد و بحالت لرزش در می آید چنانچه فرد دیگری بخواهد ضربان قلب مجروح را گوش بكند هیچ صدائی را نمی شنوند ولی باید بداند كه این مجروح هنوز زنده است و اجتیاج به كمك دارد و باید با كمكهای اولیه مجروح را از مرگ حتمی نجات بدهد.

اصول كار و ضربان قلب توسط گره سینوسی كه برخورد دو عصب می باشد انجام می گیرد كه این اولین الكترون را پرتاب و توسط گروه دوم بنامAB كنترل و تنظیم می شود. گره سینوسی اول ممكن است سیصد الكترون در دقیقه ارسال نماید ولی زمانی كه انسان در حال استراحت و خواب می باشد گره دوم تعداد شصت عدد آنرا جدا نموده و فرمان به اجرای ضربان قلب می دهد و در مواقع هیجان و اضطراب ممكن است ضربان قلب به تعداد 120 و بالاتر هم برسد ضربان قلب هنگام برق گرفتگی همانطوری كه بیان گردید از نظم و ترتیب حالت طبیعی خود خارج می گردد كه با وجود تیروكسین زیاد در خون دریچه های قلب نیز كه تحت فشار مدار الكتریكی قرار گرفته و فلج شده اند نمی توانند باز و بسته بشوند. به طوریكه می توان اثرات برق گرفتگی و آسیبهای ناشی از آن را بر روی بافتهای بدن به ولتاژ، نوع جریان (مستقیم یا متناوب) كه آسیبهای حاصله در برقهای متناوب شایعتر و شدیدتر، مسیر جریان، مدت زمان عبور جریان از بدن مربوط دانست.

طبق آزمایشات انجام گرفته مقدار جریان عبوری از بدن انسان تا رها كردن سیم برق و قطع جریان به چهاربخش تقسیم شده است.

1- كمتر از 0.5 میلی آمپر : بدن انسان در این قسمت احساس عبور جریان برق را نمی كند.

2- بین 200 تا 0.5 میلی آمپر به مدت كمتر از 2 میلی ثانیه و بین 10 تا 0.5 میلی آمپر برای بیشتر از 2 میلی ثانیه: خطرات و جراحات برق گرفتگی در این قسمت وقوع نمی گیرد ولی با دردهای زیاد در ماهیچه ها و انگشتان و یا مفصلها توام است.

3- بیشتر از 200 میلی آمپر:  خطرات و لرزش های قلبی در این قسمت اتفاق می افتد ولی تا زمان كوتاهی در حدود چند ثانیه با دردهای شدیدی در روی بازوان و پاها و ماهیچه های شانه و اضافه شدن فشار خون و تنگی نفس و تغییر ضربان قلب با احساس بی هوشی توام خواهد بود.

خطرات و لرزشهای قلبی در این قسمت قطعی است سوزشهای داخلی قلبی و جراحات قلبی بسیار زیاد و از كار افتادن قلب نیز قطعی می باشد گرفتگی ماهیچه ها و دردهای بسیار شدید نیز به همراه دارد.

در این قسمت مرگ انسان حتمی می باشد زیرا كه سوختگیهای داخلی بدن بسیار زیاد می باشد.

 

سیستم ارت و اجباری نمودن آن در ساختمان بخاطر جلوگیری از برق گرفتگی

سیستم ارت یكی از مهمترین وسایلی است كه وجود آن برای انتقال انرژی الكتریسیته بخاطر جلوگیری از خطرات برق گرفتگی و حفظ جان انسان و خطرات آتش سوزی و ازدیاد ولتاژ در مسیر توزیع كننده و بخصوص برای شبكه مصرف كننده بسیار ضروری و حائز اهمیت بوده و خواهد بود و لزوم آن جزو واجبات و قوانین اولیه الكتریسیته بین المللی می باشد. وجود جریان برق را نمی توان فقط با روشن نمودن چراغ ویا دستگاهی مورد قبول قرارداد و به وجود آن قناعت كرد زیرا در كلیه قطعات فلزی ساختمان و یا سایر نقاط امكان وجود داشتن برق می باشد كه همیشه با خطرات زیاد همراه است.

هنگام انشعابات مشتركین می بایستی با آماده نمودن ارت توسط كندن چاهی سیستم انشعابات ساختمان را آماده و كلیه وسایل فلزی از قبیل ماشین رخت شویی، سماور برقی، پلوپز برقی، وان حام، لوله های آب، نرده و درهای فلزی و غیره خود را ارت نمود و نقطه مركز ارت را با برقراری شیشه ای آماده به اتصال كابل نول توزیع نمود.

در این هنگام توزیع كننده می بایستی قبل از برقرار نمودن جریان به شبكه مشتركین اختلاف پتانسیل كابل نول خود و سیستم ارت مشتركین را بسنجد و چنانچه تفاوت مقاومت اهمی نول شبكه و ارت مشتركین بیش از 2 اهم و اختلاف پتانسیل بیش از 3 ولت نبود می تواند كابل نول خود را به نقطه ارت مشتركین كه قبلا توسط شیشه ای آماده شده است متصل و جریان را برقرار بنماید برای هر ساختمان و هر مجتمع مسكونی كه دارای ارت جداگانه می باشند كابل نول برق شهر فقط یك مرتبه باید بوسیله شیشه با سیستم ارت متصل شود.

نصب رله های حفاظتی

با نصب رله های مكانیكی و یا الكترونیكی كه بنام

Residual current circuit Breaker(RCCB)

رله كنترل نشتی نامیده می شوند می توان مقداری از خطرات برق گرفتگی جلوگیری نمود در صورتیكه سیستم ارت در ساختمان باز هم وجود دارد این رله ها دارای یك ترانسفورماتور جریان بسیار حساسی هستند و قادرند اختلاف جریان نشتی بسیار كمی را سنجیده و به فلزی كه هنگام وصل شارژ می شود فرمان قطع را صادر نمایند.

بعلت حساسیت زیاد و نواقص آن نمی توان بدون تغییراتی در سیم كشی ساختمان و مجتمع های مسكونی مورد كاربرد این نوع رله ها فقط به جریانی كه احتمالا از بدن انسان و یا نواقصی در ایزولاسیون نسبت به زمین برقرار گردیده است بستگی دارد و نباید فراموش كرد كه اگر بدن انسان مابین فاز و نول كه احتمال اتفاق افتادن آن نیز می باشد قرار بگیرد این نوع رله ها جریان برق را قطع نمی كنند و خطرات مرگ حتمی است مگر در مواقعی كه جریانی هم از بدن به زمین برقرار گردیده باشد و بخاطر همین موضوع به آنها

Eartli Leakage-protective Relay

هم می گویند.

چنانچه این نوع رله ها برای كل مدار نصب شده باشند احتمال قطعی های بی مورد بعلت ایزوله نبودن سیم كشی ناقص زیاد است

 





نوع مطلب : برقانه، 
برچسب ها :

       نظرات
دوشنبه 22 فروردین 1390
سعید رحمانی