مهندسی ایمنی صنعتی

ایمنی در برق
نویسنده : حمیدرضابذار - ساعت ۱۱:٤٠ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/٦/۳
 

با توجه به مهم بودن امر آموزش HSE برای پرسنل مشغول به فعالیت در شرکتها و آشنایی آنان با اصول ایمنی ، خطر ، حوادث ، اجرای اقدامات پیشگیرانه و .... سعی بر آن است با در اختیار گذاردن مطالب آموزشی فوق کارشناسان ایمنی را در جهت اجرای آموزش فوق یاری رسانیم .

فهرست

 

  • 1. آشنایی با برق
  • 2. عوامل برق گرفتگی
  • 3. تامین حفاظت در برابر جریانهای الکتریکی
  • 4. توصیه های ایمنی در برق
  • 5. لوازم و وسایل استحفاظی فردی ایمنی در برق
  • 6. کمکهای اولیه در برق گرفتگی

مقدمه

 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 بحدی 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 . بنابراین با شناخت برق و کسب اطلاعات اولیه درباره آن ، شناخت خطرات مرتبط با آن نیز خود به خود آسان می گردد .

 الکتریسیته چیست ؟

 در نتیجه اصطکاک و مالش بعضی از اجسام با یکدیگر پدیده ای بوجود می آید که به آن الکتریسیته می گویند.

 

                                          الکتریسیته ساکن

انواع الکتریسته

                                          الکتریسته جاری

 الکتریسیته ساکن : عدم حرکت و جابجایی بارها در یک مکان را الکتریسیته ساکن گویند .

الکتریسته جاری : الکتریسیته ای را که در آن بارها حرکت می کنند الکتریسیته جاری گویند مانند جریان برق که عبارت است از حرکت الکترونها .

 

جریان الکتریکی :

 اگر دو جسم با یکدیگر اختلاف پتانسیل داشته باشند یعنی اینکه بار الکتریکی یکی از آنها مثبت و دیگری منفی باشد و به وسیله یک جسم هادی به هم متصل شوند الکترونها از جسمی که بار منفی دارد به جسمی که بارش مثبت است جاری می گردد که به آن جریان الکتریکی می گویند .

                                                   جریان الکتریکی مستقیم

جریانهای الکتریکی

                                                   جریان الکتریکی متناوب

 جریان الکتریکی مستقیم یا DC عبارتست از عبور الکترونها از یک سیم هادی که از نظر سو و جهت یکسو و ثابت است بنابر این در جریان مستقیم قطبها ثابت بوده و جهت جریان همواره به یک طرف است بعبارت دیگر اینکه مقدار جریان با گذشت زمان تغییر نمی کند مانند جریان باطریها

جریان الکتریکی متناوب یا AC جریانی است که شدت و جهت آن در فواصل معین و مشخص زمانی تغییر می نمایند یعنی اینکه جهت جریان با گذشت زمان تغییر کرده و ثابت و یکسو نمی باشند . جریان متناوب بهترین نوع جریان برق از نقطه نظر تولید انرژی به مقدار زیاد و توزیع آن تا مسافتهای دور مورد توجه می باشد .

 


تقسیم بندی مواد از لحاظ کاربرد در برق :

 1. هادیها :

تمام مواد در مقابل جریان الکتریسیته دارای حدی از مقاومت می باشند موادی که به الکترونها اجازه حرکت آسان دهند رسانا و یا هادی نامیده می شوند .نظر به اینکه هادیها تعداد زیادی الکترون آزاد دارند جریان الکتریسیته را به خوبی از خود عبور می دهند . در صنعت برق مهمترین هادی الکتریسیته که در مقیاس بسیار زیادی بکار گرفته می شود مس بوده که بعد از طلا و نقره از بهترین هادیهاست .

2. عایقها

این قبیل مواد تعداد بسیار کمی الکترون آزاد داشته و به همین خاطر جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهند یعنی در برابر عبور جریان ممانعت و مخالفت می نمایند . از مواد عایق می توان به مواد زیر اشاره کرد : شیشه ، میکا ، لاستیک ، چوب ، کوارتز ، ابریشم

3. نیم هادیها

ضریب هدایت الکتریکی نیمه هادیها تابع درجه حرارت بوده و با افزایش درجه حرارت ضریب هدایت نیز بالا می رود . از نیمه هادیها می توان به سیلیسیوم و ژرمانیوم اشاره کرد .

 این انرژی دارای خصوصیات منحصر بفردی است که باعث شده است بر سایر انرژیها ارجحیت پیدا بکند . بعنوان مثال آلودگی ایجاد نمی کند و استفاده و انتقال آن راحتر است .

این انرژی با وجود این همه خصوصیات مناسب ، در صورت غفلت می تواند خطرناک نیز باشد . نکته ای که ذکر آن اینجا حائز اهمیت می نماید این است که متاسفانه تلفات این انرژی بین افراد مطلع و وارد به آن بیش از افراد عادی می باشد . شاید بتوان مخاطرات این انرژی را در دو دسته زیر جای داد.

الف ) مخاطرات اولیه :  برق گرفتگی ، شوک الکتریکی ، سوختگی ها ، آتش سوزیها ، انفجارات ناشی از این انرژی

ب  ) مخاطرات ثانویه :  شوکهای کوچکی که باعث انقباضات عضلانی لحظه ای در افراد می شود و پیامد آن دستپاچگی ، .... می باشد و احتمال دارد که فرد دچار حادثه دوم شود و حادثه دوم مانند برخورد به ماشین آلات که با جریان برق کار می کنند .     

برق گرفتگی :

شوک الکتریکی زمانی اتفاق می افتد که قسمتی از بدن بخشی از مدار الکتریکی را تشکیل دهد و برق از آن عبور نماید . حال اگر این جریان کمی افزایش یافته و زمان هم طولانی شود ماهیچه ها منقبض و نظم و ترتیب تپش قلب مختل می شود که در صورت عدم رسیدگی فوری منجر به جراحات شدید و یا حتی مرگ می گردد. شدت جریانی که از بدن انسان عبور می کند به مقاومت بدن بستگی دارد اما با توجه به تجربیات ، مشخص شده که مقاومت بدن در مقابل عبور جریان الکتریکی در بخش های گوناگون بدن متفاوت است به طوری کهپوست ، چربی و استخوان نسبت به ماهیچه ها و خون مقاومتی بیشتر در مقابل جریان الکتریکی نشان می دهند

 

مهمترین عواملی که در ایجاد برق گرفتگی نقش دارند ، موارد زیر است :

•1.      ولتاژ :

بطورکلی مقدار اختلاف پتانسیلی که بدن یک فرد می تواند بدون هیچ عارضه ای تحمل کند بستگی به نوع جریان و زمان دارد . بطور کلی حد آستانه تحمل افراد نسبت به جریانهای متناوب کمتر از جریان برق مستقیم است . بر اساس استاندارد کشور انگلستان حداکثر ولتاژ مجاز تماس در فرکانس 50 هرتز برای جریان برق متناوب 50 ولت و در استاندارد آلمان 65 ولت است . هر دونوع استاندارد یاد شده برای جریان مستقیم ولتاژ 120 ولت را پیشنهاد کرده اند . لازم بذکر است برای جانوران در برق متناوب 25 ولت و مستقیم 60 ولت است .

از نظر زمان ، مقدار ولتاژ قابل تحمل برای فرد به سرعت با تغییر زمان تغییر می کند به عبارتی زمان بیشتر ، ولتاژ کمتر و برعکس است .

•2.      شدت جریان :

استانداردهای متفاوت برای جریان متناوب و مستقیم فرکانس های مختلف شدت جریان های مختلفی را بعنوان حدود مجاز تعریف کرده اند : بر اساس استاندارد کمیسون بین المللی برق ، حد بی خطر شدت جریان برای انسان 10 میلی آمپر و حدی که باعث مرگ می شود 25 میلی آمپر برای جریان برق متناوب است . حد کشنده برای جریان مستقیم 50 میلی آمپر تعریف شده است . ولی حساسیت اندامهای مختلف متفاوت می باشد شبکیه چشم ، زبان و پوست بیشترین تاثیر در برابر شدت جریان را دارد .

 •3.      مقاومت :  

از آنجای که بخش اعظم بدن انسان را آب و مایعات الکترولیت تشکیل داده است ، در حالت کلی بدن انسان یک جزء تقریبا رسانا محسوب می شود . ولی بخاطر مقاومتی که دارد بخشی از انرژی وارده را به حرارت تبدیل می کند . هرچه مقاومت بدن انسان بیشتر باشد . بخش بیشتری از انرژی بصورت گرما هدر می رود . در نتیجه این گرما تجزیه مایعات داخل بدن است .

•4.      مسیر عبور جریان :

مسیر عبور جریان و همچنین سطحی که جریان آن از بدن می گذرد می تواند نقش بسزایی در پیامدهای حادثه داشته باشد . بعنوان مثال در صورتی که مسیر جریان دست به دست باشد شدت پیامدها بسیار وخیم تر خواهد بود ، در صورتیکه برق گرفتگی در سر باشد علت اصلی مرگ خفگی است .

•5.      زمان برق گرفتگی :

هرچه مدت زمان برق گرفتگی بیشتر باشد صدمه نیز بیشتر است .

•6.      فرکانس :

فرکانس جریان یکی از تعیین کننده ترین عوامل در شدت جریان برق گرفتگی ها می باشد که دلیل آن توانایی اعصاب در فرکانسهایی مختلف است . بطور کلی فرکانسهای 50 تا 60 هرتز فرکانسهایی هستند که باعث بیشترین تحریک اعصاب می گردند این شدت تحریک با کاهش و افزایش فرکانسها به شدت تغییر پیدا می کند .

برای مثال برای احساس جریان الکتریسیته در فرکانس 50 هرتز ، شدت جریانی در حدود 3 / 1 میلی آمپر کافی خواهد بود . در حالی که فرکانسهای 1000 هرتز برای احساس برق گرفتگی و تاثیرات آن ممکن است شدتی معادل 80 میلی آمپر لازم باشد . فرکانس بالا یکی از عللی است که باعث می شود صاعقه منجر به مرگ نشود ، چون هرچه فرکانس برق بالاتر رود برق از سطوح بدن بیشتر عبور می کند تا درون عمق بدن علاوه بر عوامل یاد شده پارامترهای نظیر سن افراد ، شرایط جوی ، رطوبت بدن ، خستگی ، جنسیت و ....... می تواند بر شدت برق گرفتگی تاثیر گذارد .    

بطور کلی ، عوامل زیر در مقدار مقاومت بدن انسان در برابر جریان الکتریکی موثرند :

  • 1) ضخامت پوست
  • 2) میزان رطوبت ، درجه حرارت و مقدار نمک پوست
  • 3) فشار تماس پوست با قسمت برق دار
  • 4) شدت جریان برق
  • 5) مسیر عبور جریان
  • 6) مدت عبور جریان
  • 7) نوع جریان الکتریکی و بسامد آن

 

                                        برق گرفتگی مستقیم

برق گرفتگی

                                       برق گرفتگی غیر مستقیم

  

برق گرفتگی مستقیم :

 در این حالت سیستم الکتریکی سالم بوده و فرد در اثر علل مختلف با هادی برقدار تماس پیدا کرده و دچار حادثه می شود . این نوع برق گرفتگی ها کمتر رخ می دهند .

برق گرفتگی غیر مستقیم :

در صوریتکه به هر دلیلی عایق بندی یک وسیله برقدار خراب شده باشد در تماس انسان باقسمتهای رسانای دستگاهها یا ابزار آلات قرارگیرد منجر به حالت برق گرقتگی خواهد شد که به آن برق گرفتگی غیر مستقیم می گویند .

  مهمترین اصول حفاظتی در برابراینگونه برق گرفتگی ها عبارت است از :

  •  جلوگیری از ورود جریان الکتریکی به بدن انسان
  •  جلوگیری از خروج جریان الکتریکی از بدن انسان
  •  محدود کردن جریان عبوری از بدن
  • قطع خود کار مدار تغذیه به محض بروز حادثه

 

برخی از حالات برق گرفتگی بشرح زیر می باشد :

 1) تماس با قسمت برقدار ( فاز )

2) زمانی که بارهای الکتریکی بصورت خازن در دستگاهی که قبلا خاموش شده است جمع شده باشد .

3) تماس با قسمت نول در شرایط یکسان نبودن ولتاژ در فازهای مختلف .

4) هنگامیکه فاز به بدنه دستگاه متصل شده باشد .

5) ایجاد اختلاف ولتاژ بین دو قسمت از بدن

  از دیگر مخاطرات اولیه نیروی برق ، آتش سوزی و انفجارات ناشی از جریان برق است . پس از شوک های الکتریکی و سوختگی ها ( سوختگی ژول ، سوختگی تشعشعی ، سوختگی ذوب فلزات ناشی از برق و .. ) از تهدیدهای عمده جریانات الکتریکی آتش سوزی و انفجارات می باشد که معمولا" جراحات ناشی از آنها علاوه بر سوختگی می تواند در اثر استنشاق گازهای خطرناک صورت گیرد .

علل عمده ای که باعث بروز آتش سوزیها در اثر جریانات الکتریسیته می شوند می تواند شامل موارد زیر   باشد :

1.      بارهای بیش از حد ( Over Load  ) :

زمانی است که از یک رسانا بار بیش از حدکشیده شود . در سیم با بار زیاد مقاومت بالا می رود . گرمای تولید بالا می رود و منجر به آتش سوزی می شود . عامل اصلی حوادث خانگیover load  است که دو دلیل عمده دارد : یا مداری که طراحی شده است برای با مشخص توانایی ندارد یا درست طراحی شده ولی بار بیش از حد از آن کشیده می شود .

2.      اتصالاتی که محکم نیستند ( Loos Conection ) :

یعنی مدار کاملا" برقرار نشده است ، دو تا سیم به هم وصل شده ولی چون شل است ، جرقه می زند و حادثه می آفریند .

3.      جریانات نشت از زمین (Earth Leakage  ) :

بخشی از جریانات برق از جایی به بیرون نشت و منجر به حادثه می شود .

4.      اتصالات کوتاه ( Short Circuit ) :

زمانی که بدون یک مقاومت با مصرف کننده سیم فاز در مجاورت سیم نول قرار بگیرد که این اتصالات با جرقه های شدیدی همراه است ولی رله با فیوزهای که در مسیر است این اتصالات را حس کرده و بیرون می زند .

5.      گرم شدن مواد قابل اشتعال :

 که این مواد در نزدیکی تجهیزات الکتریکی قرار دارند .

حفاظت در برابر جریان الکتریکی :

اغلب برق گرفتگی در مواقعی که پوشش سیم های برق پاره شده و یا شکافی در آن ایجاد شده باشد ، ایجاد می گردد . همچنین ، ممکن است پوشش سیم های داخلی موتورها یا دستگاههای الکتریکی ساییده یا سوخته شود و در اثر تماس با بدنه دستگاه خطراتی ایجاد کند . اگر شدت جریان عبوری از بدن از 25 میلی آمپر تجاوز کند در هنگام عبور جریان از بدن ، سبب مرگ فرد خواهد شد . مقاومت بدن فرد در مقابل عبور جریان الکتریکی متفاوت است و از 500 تا 5000 اهم و بیشتر می باشد . یک اختلاف پتانسیل پایین مانند 15 تا 20 ولت ممکن است برای شخص خطرناک باشد . البته مدت عبور و نوع جریان الکتریکی نیز در شدت برق گرفتگی دخالت دارد .

 حفاظت در برابر برق گرفتگی را با روشهای زیر می توان برای افراد ایجاد نمود :

  • 1) تامین حفاظت به وسیله اتصال به زمین
  • 2) حفاظت افراد به وسیله رله دیفرانسیل
  • 3) تامین حفاظت به وسیله جدا کردن فرد
  • 4) حفاظت به وسیله اتصال دستگاهها به یکدیگر با سیم هادی
  • 5) تامین حفاظت به وسیله جدا کردن سیم نول ترانسفورماتور
  • 6) حفاظت در مورد اتاق یا محفظه هایی که بدنه آنها دارای اختلاف پتانسیل یکسان می باشد

 لوازم و وسایل استحفاظی فردی ایمنی در برق :

 یکی از راههای حفظ و ارتقاء ایمنی در برق ، استفاده از لوازم حفاظتی است که جان انسان را در مقابل خطرات محفوظ می دارد . البته استفاده از این وسایل بعنوان آخرین سد دفاعی در برابر برق گرفتگی می باشد .

کلاه ایمنی : از وارد شدن ضربه های مکانیکی به ناحیه سر جلوگیری می کند وبلکه قادر است سر را در مقابل برخورد با ولتاژهای متفاوت حفاظت نماید .

 الکتریسیته                                               نوع کلاه

حفاظت در برابر ولتاژهای پایین                     کلاس   A

حفاظت در برابر ولتاژهای بالا                       کلاس  B

عدم حفاظت در برابر الکتریسیته                    کلاس C 

 کفش ایمنی : کفش مورد استفاده کارکنان صنعت برق ، کفشهای عایق می باشد . این کفشها از زیره عایق برخوردار بوده و از تکمیل شدن مدار توسط پای فرد در هنگام برق گرفتگی جلوگیری کرده و در نتیجه مانع برق گرقتی می شوند .

دستکش های حفاظتی : اشخاصی که با برق سرو کار دارند باید از انواع دستکشهای عایق که درجه عایق الکتریسیته بودن آنها مناسب با ولتاژ مورد نظر باشد استفاده نمایند . برای بالا رفتن از تیرهای سیمانی و چوبی می بایست از دستکشهای کف چرمی با پشت برزنتی استفاده نمود . برای تیرهای فولادی و دکلهای فلزی انواع آجدار پیشنهاد می شود که از لیز خوردن دست جلو گیری به عمل آورد .

عینکهای ایمنی ، کمربند های ایمنی ، رکاب های سیمبانی ، فیوز کش ، فاز متر فشار ، انبر دست

 درمان و کمک های اولیه در برق گرفتگی :

 الف ) جریان الکتریکی فشار ضعیف : این گونه جریان باعث توقف جریان خون به علت عدم حرکت قلب و فیبریلاسیون بطنی و در برخی مواقع کاهش فعالیت قلب می گردد . اگر در موقع بروز برق گرفتگی سریعا توقف جریان خون بر طرف نگردد ، مرگ در اثر فقدان موضعی اکسیژن دستگاه اعصاب مرکزی و قلب فرا می رسد . در هنگام توقف تنفس ، باید با انجام عمل تنفس مصنوعی به آسیب دیده ، عمل تنفس را برقرار نمود یکی از روشهای تنفس مصنوعی ، تنفس دهان به دهان یا دهان به بینی است . در برخی موارد ، برای نتیجه گیری بهتر باید از تزریق داخل قلبی آدرنالین یا نورآدر نالین استفاده نمود . کمک های اولیه در مورد فرد آسیب دیده باید تا رسیدن فرد به بیمارستان و پس از آن ادامه یابد .

ب ) جریان الکتریکی فشار قوی : در برق گرفتگی فشار قوی باید وسایل قلیایی نمودن ادرار فرد آسیب دیده را فراهم نمود . برای این کار باید بلافاصله پس از برق گرفتگی محلول قلیایی به فرد خورانید و اگر فرد در حالت بیهوشی باشد  باید ماده قلیایی مناسب به وی تزریق گردد . برای انجام کمک های اولیه در پست های ترانسفورماتور و تاسیسات مولد نیرو ، باید مقداری بی کربنات دو سود در محل موجود باشد . برای تهیه

محلول بی کربنات دو سود باید چهار تا شش گرم بی کربنات دو سود را در 300  میلی لیتر آب حل نموده و محلول را به فرد خوراند .

 

  توصیه های ایمنی در برق :

  •  دقت کنید هیچ وقت با دست خیس و پای برهنه به لوازم برقی دست نزید .
  •  هنگام تعویض لامپ ، کلید ، پریز یا تعمیر هر وسیله یا هر دستگاه برقی دیگر سعی شود که برق از طریق کنتور ( فیوز ) قطع شده باشد .
  •  هیچگاه سیم برقدار را از زیر میز یا موکت عبور ندهید
  • هنگام تمیز نمودن دیوار ها و لوازم برقی مواظب باشید کلید ها و پریز ها خیس نشوند زیرا آب هادی بسیار خوبی بوده و در صورتیکه وارد کلیدها و پریزها شود خطر جانی و مالی به همراه خواهد داشت.
  • هنگام سوراخکاری دیوارها بمنظور نصب ساعتهای دیواری ، تابلو یا هر مورد دیگر دقت شود به مسیر سیم کشی برق صدمه وارد نشود .
  • استفاده از انبردست به جای فیوزکش خطر سوختن سر وصورت را بهمراه خواهد داشت .
  • هیچگاه خط یا شبکه ای را بی برق تلقی نکنید مگر خود شاهد قطع برق بوده باشید .
  • در هر محل یا مکانی که با علامت خطر برق گرفتگی مواحه شدید از نزدیک شدن به آ ن محل و دست زدن به آن خوداری کنید .
  • اگر با شخص برق گرفته ای مواجه شدید فورا با یک تکه چوب خشک و یا با پیچاندن یک پارچه خشک بدور دست خود لباس او را گرفته و به سمت مح امنی بکشید تا از ناقل برق جدا شود .

 


 
comment نظرات ()