برق

ایمنی در برق

قسمت سوم :

موضوع : شرایط محیطی جریانها و ولتاژهای مجاز برای بدن

 

   مقدار جریانی که ممکن است بدون هیچ گونه خطری از بدن انسان عبور کند به ویژگیهای جسمی شخص ، دامنه جریان ، نوع جریان ، مسیر و طول مدت جریان بستگی دارد . شرایط محیطی هم از جمله عواملی است که می تواند در تاثیر جریان برق بر روی بدن انسان موثر باشد و باعث می شود که مقاومت بدن در شرایط مختلف محیطی تغییر کند ، مثلا در جایی که رطوبت زیاد است یا اینکه زمین زیر پای فرد مرطوب است چون که رطوبت خود انتقال دهنده جریان برق است و ذرات آب میتوانند جریان برق را هدایت کنند باعث کاهش مقاومت بدن میشود و باعث میشود حد اقل ولتاژ و جریان مجاز برای بدن کاهش یابد و در مناطق خشک مقاومت بدن حد اکثر است . بنابر این در محیط های مرطوب خطر برق گرفتگی و تاثیر جریان و ولتاژ برق برای بدن بیشتر از محیطها و آب و هوای خشک است . خراش ، زخم و سوختگی میتواند باعث پایین آمدن مقاومت بدن شود . فرد در مقابل جریان یک میلی آمپر واکنش نشان می دهد حتی جریان کم در حد 12میلی آمپر نیز باعث خواهد شد که عضلات دست منقبض شود .

   البته آسیب این چنین شوکی (shock) بستگی به : مدت تماس ، وضع جسمی و به خصوص وضع قلبی فرد دارد . به طور کلی جریان 50 میلی آمپر به بالا کشنده است . جریانهای  کمتر از این هم در صورتی که از مسیر قلب عبور کند خطر ناک هستند هنگامی که فردی به علت عبور جریان برق بی هوش شده باشد حدس زدن مقدار جریانی که باعث این بی هوشی شده است غیر ممکن است در صورتی که تنفس قطع شده باشد باید فورا تنفس مصنوعی را شروع کرد . حد ولتاژ خطر ناک محاسبه شده است : حداقل مقاومت بدن 1.3 KΩ فرض میشود ، که طبق محاسبات حداقل ولتاژ خطرناک برای بدن زمانی که حداقل جریان خطرناک برای بدن 50 میلی آمپر است از رابطه زیر بدست می آید :

 

U = I * R = 1300 * 0.05 = 65 V

 

   بنابراین حداقل ولتاژ تماس خطرناک برای بدن انسان 65 ولت است .

از نظر نوع جریان ، جریان متناوب به ویژه فرکانس 50 هرتز از جریان مستقیم خطر ناک تر است.

 

در جدول زیر عکس العمل فیزیولوژی بدن در مقابل افزایش جریان آمده است:

 

 

شدت جریان بر حسب میلی آمپر	جریان متناوب 50-60 هرتز	جریان دایم ( مستقیم )
0.6    تا    1.5	احساس عبور جریان ، لرزش کم انگشتان	محسوس نیست
2      تا     3	لرزش شدید انگشتان دست	محسوس نیست
8      تا      10	دستها به سختی تکان میخورد ولی میتوان آنها را از الکترود جدا کرد .	درد با خارش ، احساس گرما
11    تا       12	تشنج عضلات تا شانه ها ادامه یافته و درد شدیدی احساس میشود و تماس با الکترود ها را تا 15 ثانیه میتوان تحمل کرد .	احساس گرمای شدید
13    تا        14	رها کردن الکترودها و تماس با الکترود ها را تا 15 ثانیه میتوان تحمل کرد .	احساس گرمای شدید
15	رها کردن الکترود غیر ممکن بوده و تعرق دستها به وجود می آید.	احساس گرمای شدید
20      تا        25	دستها ناگهان فلج میشود ، الکترودها را میتوان رها کرد و تنگی نفس بوجود میآید .	احساس گرمای شدید انقباض کم عضلات دست
50      تا       80	بند آمدن تنفس ، لرزش در بطنهای قلب	احساس ازدیاد گرما انقباض غضلات ،تشنج
90       تا        100	قطع تنفس که اگر بیش از 3 ثانیه طول بکشد قلب فلج میشود.	بند آمدن تنفس (خفگی )

 

 با توجه به جدول :

þدر شدت جریان 0.6 تا 1.5 میلی آمپر ،آثار این مقدار جریان در جریان دایم (مستقیم) در بدن احساس نمی شود . اما در جریان متناوب با فرکانس 50 تا 60 هرتز احساس عبور جریان و لرزش کم انگشتان دست محسوس است و در شدت جریان 2 تا 3 میلی آمپر در جریان مستقیم عبور جریان از بدن محسوس نیست اما در جریان متناوب لرزش شدید انگشتان دست دیده میشود .

þجریان مستقیم به مراتب خطر کمتری نسبت به جریان متناوب با مقدار مساوی دارد . مثلا در جریان 5 تا 7 میلی آمپر در جریان مستقیم در بدن درد با خارش و احساس گرما وجود دارد و در  جریان متناوب تشنج دست ها وجود دارد در جریانهای بالاتر از این مقدار هم جریان مستقیم تاثیر کمتری دارد .

þجریان 90  تا 100 میلی آمپر در هر دو جریان مستقیم و متناوب بسیار خطرناک است . به طوری که در جریان مستقیم باعث بند آمدن تنفس و در نهایت خفگی را باعث میشود و در جریان متناوب قطع تنفس که اگر بیش از 3 ثانیه طول بکشد قلب فلج شده و حرکات بطن های قلب قطع میشود و در نهایت باعث مرگ فرد میشود .