انواع برق گرفتگی و روش های پیشگیری از آن

 

 

برای جلوگیری از برق گرفتگی چه کنیم ؟

 


خلاصه مقاله

اهداف آموزشی این مقاله :

انواع برق گرفتگی

روش های جلوگیری از برق گرفتگی

جلوگیری از برق گرفتگی مستقیم

جلوگیری از برق گرفتگی غیرمستقیم


 

   با وجود روش های مختلف برای جلوگیری از برق گرفتگی سالانه تعداد قابل توجهی مرگ و میر در اثر برق گرفتگی اتفاق می افتد. برق گرفتگی زمانی رخ می دهد که اختلاف پتانسیلی بین دو نقطه از بدن ایجاد و باعث شود که جریان الکتریکی از نقطه ای از بدن وارد و از نقطه دیگری خارج شود. یا به عبارت ساده تر، بدن انسان قسمتی از مدار الکتریکی باشد. برای جلوگیری از برق گرفتگی باید از انواع برق گرفتگی آگاهی کافی داشته باشیم تا بتوانیم از انسان و دستگاه ها در برابر برق گرفتگی محافظت کنیم.

جلوگیری از برق گرفتگی

 

  • انواع برق گرفتگی

شدت جریان الکتریکی به مستقیم یا متناوب بودن جریان بستگی دارد. جریان متناوب به علت ایجاد انقباض عضلانی و تأثیر روی عملکرد قلب، حدود ۴ تا ۶ برابر خطرناکتر از جریان مستقیم است. انواع برق گرفتگی به دو طریق ممکن است رخ دهد: برق گرفتگی در اثر تماس مستقیم و برق گرفتگی در اثر تماس غیرمستقیم.

 

  • برق گرفتگی در اثر تماس مستقیم

 برق گرفتگی در اثر تماس مستقیم یا تماس با هادی برقدار هنگامی که سیستم الکتریکی سالم است و انسان بر اثر سهل انگاری یا بی توجهی، با هادی برقدار در یک یا دو نقطه تماس می گیرد، برق گرفتگی رخ می دهد. شدت برق گرفتگی به اختلاف پتانسیل بستگی دارد و در ولتاژهای بالا یا پایین ممکن است رخ دهد. اگر اختلاف پتانسیل پایین باشد فقط در صورتی که تماس مستقیم با هادی برقدار اتفاق بیفتد برق گرفتگی اتفاق می افتد. اما اگر ولتاژ بالا باشد در هر دو صورت فرد دچار برق گرفتگی می شود.

به همین دلیل اشخاص باید در مقابل خطرات احتمالی ناشی از تماس با قسمت های برقدار تأسیسات الکتریکی حفاظت شوند. 

 

 

حفاظت در برابر تماس مستقیم

 

  • برق گرفتگی در اثر تماس غیرمستقیم

   برق گرفتگی در اثر تماس غیرمستقیم یا تماس با بدنه های دستگاه های الکتریکی وقتی اتفاق می افتد که در اثر خراب شدن عایق بندی یا هر علت دیگری، یک هادی برقدار با سطوح فلزی (یا بدنه هادی) دستگاه تماس یابد و انسان با همان سطح فلزی در تماس باشد، به این نوع برق گرفتگی، غیرمستقیم می گویند.

برق گرفتگی-ناشی-از-تماس-مستقیم-و-غیر مستقیم

 

 


بیشتر بخوانید:

حفاظت اشخاص در برابر برق گرفتگی

 


 

  • روش های حفاظت در مقابل برق گرفتگی

   برای به حداقل رساندن احتمال خطر برق گرفتگی باید موارد ایمنی در طراحی، ساخت، نصب و بهره برداری از دستگاه های الکتریکی رعایت شود. روش های جلوگیری از برق گرفتگی برای محافظت از مدارها، تجهیزات و انسان ها در نظر گرفته شده اند.

 

برق گرفتگی-از-طریق-تماس-مستقیم-و-غیر-مستقیم

 

روش های زیر برای حفاظت در تماس مستقیم یا غیرمستقیم و یا هر دو مورد قابل استفاده است:

  • جلوگیری از برق گرفتگی مستقیم

روش های مختلفی برای جلوگیری از برق گرفتگی به روش مستقیم وجود دارد. این روش ها در ادامه معرفی و توضیح داده می شوند.

  • جلوگیری از عبور جریان الکتریکی از بدن انسان
  • محدود کردن جریانی که ممکن است از بدن عبور کند (به میزان کمتر از جریان برق گرفتگی)
  • عایق بندی قسمت های برق دار قابل دسترس
  • ایجاد موانع و محفظه (تابلو برق و جعبه کلید پریز)  و یا به طور مثال ایجاد حصار در پست برق (محصور کردن تجهیزات)

 

محصور-کردن-پریز-برق-برای-جلوگیری-از-برق گرفتگی-کودکان

 

  • حفظ حریم شبکه برق به منظور قرار گرفتن در خارج از محدوده خطر (استقرار در خارج از دسترس)
  • به منظور حفاظت در برابر تماس مستقیم می توان از کلید جریان باقیمانده (محافظ جان RCD) به عنوان حفاظت اضافی کمک گرفت.
  • استفاده از تجهیزات کلاس III و به عبارتی استفاده از منابع تغذیه با ولتاژ ایمنی خیلی پایین (SELV ،PELV ،FELV)

 

    • عایق بندی قسمت های برقدار

 می توان قسمتی از سیم برقدار یا فاز در دسترس را به وسیله نوار چسب عایق برق، عایق کرد تا از تماس افراد با آن جلوگیری شود. پوشش هایی مانند رنگ، وارنیش، لاک و نظایر آن به تنهایی برای عایق کردن مناسب نیستند و باید جسم عایق، مقاوم و دارای استاندارد لازم باشد. همچنین باید عایق مزبور تحت شرایط غیر عادی مانند تأثیرات مکانیکی، الکتریکی و حرارتی محیط اطراف، کیفیت و استقامت خود را حفظ کند.

   از جمله محل هایی که احتمال تماس وجود دارد، ترمینال ها، انتهای کابل ها، بست ها و محل اتصال دو یا چند کابل به یکدیگر است که معمولاً این اتصالات هنگام نصب با استفاده از عایق هایی نظیر نوار، عایق بندی می شوند؛ مانند کابلی که جهت بستن در یک دوشاخه برق بیش از اندازه لخت شده و باید قسمتی را که در خارج از دو شاخه در دسترس است به وسیلۀ نوار عایق پوشاند.

 

    • محصور کردن تجهیزات (ایجاد موانع و محفظه)

چون قسمت های برقدار اکثر وسایل الکتریکی پوشیده یا محصور شده و دور از دسترس افراد هستند، ایمن بوده و شوک الکتریکی ایجاد نمی کند. بعضی از وسایل درون کپسول قرار دارند و امکان هیچ گونه دسترسی به داخل آن ها نیست البته در برخی موارد وجود سوراخ یا دریچه هایی جهت خنک شدن داخل محفظه ضرورت دارد.

لازم است وسایلی انتخاب و استفاده شوند که آب، گرد و غبار یا ذرات هادی مانند براده، نتواند داخل محفظه رود و یک مسیر هادی ایجاد سازد. محفظه وسایل الکتریکی باید متناسب با محیط باشد. قسمت های برقدار نیز باید در داخل محفظه یا در پشت مانع یا حصاری قرار داده شوند تا از دسترس خارج باشند و در صورت باز کردن یا برداشتن مانع آنها، به وسیلۀ آژیر یا چراغ خطر هشدار لازم داده شود.

این پوشش ها باید استقامت کافی داشته باشند تا در شرایط غیرعادی تحت فشار با قسمت های زنده یا برقدار تماس پیدا نکند. در صورتی که پوشش محافظ، مشبک یا سوراخ دار است، ابعاد سوراخ ها باید چنان باشد که نتوان از طریق انگشت با قسمت های برقدار تماس یافت. برای مثال، حفاظتی عایق باید روی شینه های تابلوی توزیع برق را بپوشاند تا با باز کردن در تابلو، صفحه عایق از تماس مستقیم دست یا انگشت با شینه های برقدار جلوگیری کند.

برداشتن حفاظ یا باز کردن حصار تنها باید با استفاده از ابزار خاص یا قطع برق امکان پذیر باشد؛ مانند پوشش استخوانی عایق که در داخل کوبیکل های فشار قوی یا متوسط، شینه ها را می پوشاند؛ حصار اطراف ترانسفورماتورهای زمینی در داخل ایستگاه ها و …

 

حصار کشی-به-منظور-جلوگیری-از-برق-گرفتگی

 

    • استقرار در خارج از دسترس

حفاظت با خارج از دسترس قراردادن قسمت های برقدار برای جلوگیری از تماس ناخواسته با آن هاست. قسمت های دارای پتانسیل متفاوت اگر فاصله شان از هم از ۲٫۵ متر کمتر باشد، برحسب تعریف قسمت هایی اند که همزمان در دسترس قرار دارند. اگر بر سطحی که انسان بر روی آن می ایستد مانع به طور مثال در کشویی یا توری با درجه حفاظتی کمتر از IP2X قرار داشته باشد، فاصله ۲٫۵ متری دسترسی از این مانع اندازه گیری می شود. در بالای سر هم فاصله دسترسی ۲٫۵ متر است و مانع واسطی که درجه حفاظتی کمتر از IP2X تأمین کند درنظر گرفته نمی شود.

فاصله دسترسی بدون در دست داشتن ابزار و یا ایستادن برروی نردبان است. در جایی که اشياء هادی طویل یا بزرگ وجود ندارند فواصل دسترسی در راستای افق و راستای قائم به اندازه ابعاد این اشياء زیاد می شود.

قسمت های برقدار یا دستگاه ها باید به نحوی قرار گیرند که دسترسی به آن ها با دراز کردن دست در هر جهت امکان پذیر نباشد و در محل هایی که وسایل فلزی بلند مانند میلگرد، نبشی و غیره جابه جا می شود، ابعاد چنین وسایلی جهت عدم برخورد با قسمت های برقدار در نظر گرفته شود. اصولاً دو نقطه هنگامی قابل دسترس تلقی می شوند که فاصله آن ها به یکدیگر از ۲/۵ متر تجاوز نکند.

      • تعریف حدود دسترس

عبارت از حدی است که در محل های مورد استفاده بتوان بدون هیچگونه وسیلۀ اضافی از محل ایستادن به آن حد دسترسی پیدا کرد. حد دسترس برای انسان از محل توقف به شرح زیر است

 

محدوده دسترسی
                                                                                 محدوده دسترسی

 

 

    • کلید محافظ جان

کلید محافظ جان یا کلید جریان نشتی زمین به وسیلۀ مقایسه جریان هایی که از فاز و نول (سیم برگشت جریان) عبور می کند، جریان عبوری یا نشتی به زمین (یا ارت) را تشخیص می دهد. محافظ جان به اندازه ای حساس است که می تواند جریان های نشتی کوچک را که باعث قطع کلید مینیاتوری نمی شود، ولی عاملی برای شروع یک آتش سوزی یا برق گرفتگی کافی باشد را بیابد. چنین جریانی باعث قطع این کلید و در نتیجه منبع تغذیه از مدار می شود.

محافظ جان-اشنایدر-الکتریک
                                                    محافظ جان ۴ پل اشنایدر الکتریک

 

محافظ جان، شخصی را که احتمالاً بین دو فاز یا فاز و نول دچار شوک می شود، محافظت نخواهد کرد. اگر شخص از قسمتی که نسبت به زمین برقدار است دچار شوک الکتریکی شود، به دلیل جریانی که از بدن وی به زمین عبور می رسد، این کلید در چند صدم ثانیه منبع تغذیه را قطع می کند.

سیم های فاز و نول از یک ترانسفورماتور جریان (C.T) عبور می کند و سیم پیچ ثانویه آن به یک آشکارگر الکترونیکی حساس متصل می شود که می تواند باعث قطع یک کلید قطع کننده (بریکر) شود که با خط ۲۲۰ ولت و ۵۰ هرتز یا ۱۱۰ ولت و ۶۰ هرتز سری است.

محافظ جان تک فاز و سه فاز اشنایدر
                                                                   محافظ جان تک فاز و سه فاز

                                       

محافظ جان برای مصرف کنندگان سه فاز هم قابل استفاده است و هر چهار هادی برقدار (سه فاز و نول) از داخل هسته ترانسفورماتور جریان عبور می کند. در حالت عادی جمع جبری ما جریان هایی که از سه فاز عبور می کند، برابر صفر خواهد بود؛ از این رو در هستۀ ترانسفورماتور هیچ میدانی القاء نمی شود و ولتاژی بر روی ثانویه به وجود نمی آید و کلید قطع نخواهد شد.

این نوع کلید یک وسیله الکترومکانیکی قابل اعتماد است که مانند هر وسیلۀ مکانیکی دیگر شرایط محیطی مانند رطوبت و گرد و غبار می تواند بر عملکرد آن اثر بگذارد. هر تأخیری در عملکرد آن نیز می تواند کشنده باشد. به همین جهت یک دکمۀ آزمایش دارد که باید از طریق آن عملکرد کلید، آزمایش شود و در صورتی که اشکالی دارد رفع شود.

اتصال محافظ جان دو پل اشنایدر در مدار
                                اتصال محافظ جان در مدار

 

  • جلوگیری از برق گرفتگی غیرمستقیم

روش های مختلفی برای جلوگیری از برق گرفتگی به روش غیرمستقیم وجود دارد. این روش ها در ادامه معرفی و توضیح داده می شود.

اشخاص باید در مقابل خطرات احتمالی ناشی از تماس با بدنۀ هادی دستگاه ها به گونه ای حفاظت شوند که موارد حفاظتی زیر را در برگیرند:

  • جلوگیری از عبور جریان الکتریکی از بدن انسان.
  • محدود کردن جریان اتصالی که ممکن است از بدن عبور کند (به میزان کمتر از جریان برق گرفتگی)، به طور مثال استفاده از کلید محافظ جان
  • استفاده از سیم ارت و سیستم اتصال زمین و قطع خودکار مدار تغذیه توسط کلید مینیاتوری و فیوز، به محض بروز برق گرفتگی که ممکن است به عبور جریان از بدن انسان که در تماس با بدنۀ فلزی دستگاه قرار دارد منجر شود؛ در زمانی که جریان برابر یا بیش از جریان برق گرفتگی باشد.

 

استفاده-از-سیم-ارت-جهت-هدایت-جریان-اتصال-اتفاقی-فاز-به-بدنه-فلزی

 

  • استفاده از تجهیزات کلاس عایق بندی III (ولتاژ ایمنی خیلی پایین SELV ،PELV ،FELV)
  • عایق بندی دوبل

 

نماد-کلاس-II-عایق-بندی-دوبل

 

  • عایق کردن محیط به طور مثال با استفاده از کف پوش عایق

 

استفاده-از-کف پوش-عایق-به-منظور-جلوگیری-از-برق گرفتگی

 

  • هم بندی هم ولتاژ کننده بدون اتصال زمین

 

هم بندی-هم ولتاژ-کننده-بدون-استفاده-از-سیم-ارت

 

  • جدا کردن منبع تغذیه از زمین یا به عبارتی جدایی الکتریکی توسط ترانسفورماتور ایزوله و سیستم IT

 

 


بیشتر بخوانید:

 

محافظ جان : کلید حفاظتی برای جلوگیری از خطر برق گرفتگی

شناسایی خطرات برق گرفتگی


 

  • قطع خودکار مدار تغذیه با استفاده از اتصال زمین

اكثر شوک های الکتریکی وقتی رخ می دهند که شخص با زمین تماس دارد و قسمتی را که برقدار است یا بر اثر اتصال بدنه برقدار شده، لمس می کند. اگر بدنه فلزی وسایل الکتریکی در دسترس به طور مناسب به زمین ارت یا اتصال زمین شده باشند نمی توانند بر اثر اتصالی، برق دار شوند و این عمل خطر ایجاد شوک را تا حدودی از بین می برد.

این سیستم بستگی به اتصال مناسب آن به زمین دارد تا اگر بین قسمت برقدار و محفظه آن اتصالی رخ داد، فیوز یا کلید قطع کننده مدار عمل و منبع الکتریکی را جدا کند.

ممکن است اجسام هادی مجاور نیز بر اثر وقوع اتصالی الکتریکی برق دار شود؛ مانند یک لوله فلزی که بر اثر تماس با هادی برق، برقدار شده است. بنابراین توصیه می شود که اجسام فلزی به وسیله هایی به گونه ای به زمین ارت شود که حتی اگر به یکدیگر اتصالی کنند، هیچ ولتاژ تماس خطرناکی پیش نیاید. این احتياطات اولیه، به خصوص در منازل و مکان هایی نظیر حمام، آشپزخانه و به طور کلی جائی که دست های مرطوب باعث کاهش مقاومت پوست بدن و در نتیجه افزایش قابلیت شوک الکتریکی می شود، باید رعایت شود.

در روش قطع خودکار منبع تغذیه، به محض اتصالی فاز به بدنه هادی دستگاه، باید وسيله حفاظتی جریان برق تغذیه دستگاه یا مدار را در مدت زمانی کوتاه قطع کند تا ولتاژ تماس نتواند به مدتی بیش از زمان تعیین شدۀ مجاز، برقرار بماند. برای شرایط عادی محیط، ولتاژ تماسی استاندارد، که می تواند به مدت طولانی برقرار باشد، کمتر از ۵۰ ولت است.

زمین کردن حفاظتی به معنی اتصال بدنه فلزی دستگاه به زمین است. بدیهی است که مقاومت اتصال به زمین باید از حد معمولی کمتر باشد تا این روش حفاظتی به درستی عمل کند. برای مثال اگر فیوز ۱۰ آمپری و مقاومت اتصال به زمین ۳۰ اهم باشد جریانی برابر با ۷/۳ آمپر در مدار برقرار می شود که قادر به ذوب فیوز و رفع خطر نخواهد بود و بدنۀ دستگاه برقدار باقی خواهد ماند.

رفع خطر برق گرفتگی از طریق زمین کردن حفاظتی در حالت اتصال فاز به بدنه

در چنین حالات باید از وسایل حفاظتی حساس تری مانند رله های اتصال زمین استفاده کرد که در صورت برقرار شدن جریان های خیلی کوچک در مدار زمین در مدت کوتاهی عمل و مدار را قطع می کند. 

ولتاژ ۵۰ ولت را می توان برای مدت طولانی تحمل کرد. ليكن ولتاژ ۱۰۰ ولت برای مدتی بیشتر از ۰/۳ ثانیه و ولتاژ ۲۳۰ ولت برای مدتی بیشتر از ۰٫۰۵ ثانیه قابل تحمل نیست. بنابراین وسایل حفاظتی باید طوری انتخاب شوند که در مدت مجاز مدار را قطع کنند. برای مثال اگر سیم فاز ۲۳۰ ولت مستقیماً به بدنه برخورد کند ولتاژ بدنه برابر ۲۳۰ ولت خواهد شد و وسیله حفاظتی باید در مدت ۰٫۰۵ ثانیه عمل کند تا شخصی که با بدنه در تماس است آسیب نبیند.

باید یک هادی هم بندی کلیۀ قسمت های هادی (هادی حفاظتی، هادی نول، لوله های اصلی آب و گاز با سیستم حرارتی) را به یکدیگر وصل کند و وسایل حفاظتی از قبیل فیوزها و کلیدها متناسب با نوع سیستم اتصال زمین انتخاب شوند.

حفاظت-با-کلید-مینیاتوری-اشنایدر
                                  کلید مینیاتوری اشنایدر

برای آشنایی بیشتر با انواع و ویژگی های کلیدهای مینیاتوری اشنایدر این جا کلیک کنید.


 

  • حفاظت با سیم اتصال زمین

وقتی در دستگاه الکتریکی اتصال بدنه به وجود می آید، جریانی از طریق ارت بدنه دستگاه به زمین و سپس به مرکز ستاره ترانسفورماتور شبکه توزیع جاری می شود. مقدار این جریان باید به اندازه ای باشد تا جریان خطا، باعث قطع سريع وسیلۀ حفاظتی یا فیوز شده و ولتاژ تماس قطع شود.

 

اتصال زمین مصرف کننده
    سیستم اتصال زمین برای مصرف کننده

 


بیشتر بخوانید :

صفر تا صد سیستم اتصال زمین یا ارت


 

  • عایق بندی دوبل

اگر دستگاه الکتریکی دارای محفظه فلزی باشد، برای جلوگیری از برقدار شدن بدنه فلزی آن باید از عایق بندی دوبل یا مضاعف استفاده شود. در عایق بندی مضاعف هادی های برقدار، وسایل الکتریکی به وسیله دو لایه مجزا یا مکمل عایقی پوشیده شده که هر کدام به طور مناسب هادی را عایق کند و مجموعه هر دو لایه این اطمینان را به وجود می آورد که بر اثر شکست عایق خطری رخ ندهد.

هدف از این نوع حفاظت جلوگیری از تماس با بدنه هادی دستگاه از طریق عایق کردن آن است تا در صورت بروز خرابی در عایق بندی اولیه، بدنه هادی در دسترس نباشد و ایجاد برق گرفتگی نکند. پوشش لاک یا لعاب، قشر اکسید و پوشش الیافی حتی اگر آغشته به مواد عایق باشند به عنوان عایق محافظ شناخته نمی شوند. عایق مضاعف باید در برابر تنش های مکانیکی و الکتریکی و حرارتی وارد شده بر آن ها در بهره برداری عادی ایستادگی کنند.

در این روش نیازی به اتصال زمین (ارت کردن بدنه فلزی دستگاه) وجود ندارد و بیشتر برای لوازم قابل حمل یا متحرک، از قبیل ابزارهایی که به وسیله موتور الکتریکی کار می کنند و نمی توانند سیم ارت داشته باشند (مانند دریل برقی، جاروبرقی، ریش تراش، رادیو) و ابزارهای برقی دارای پوشش پلاستیکی استفاده می شود. علامت این قبیل دستگاه ها حفاظت به وسیله عایق است.

 

عایق بندی دوبل
                                              عایق بندی دوبل

 


بیشتر بخوانید :

عایق بندی تجهیزات الکتریکی بررسی انواع کلاس عایقی

درجه حفاظت تجهیزات الکتریکی یا IP


 

  • عایق کردن محیط

هدف این حفاظت ایجاد وضعیتی است که تماس همزمان با قسمت هایی که ممکن است به علت خرابی در عایق بندی هادی های برقدار در ولتاژهای مختلف قرار گیرند، غیرممکن می شود. می توان با عایق کردن اطراف محل قرار گرفتن دستگاه، مانند کف زمین و دیوارها نیز اشخاص را در برابر ولتاژ تماسی نسبت به زمین حفاظت کرد. چنین حفاظتی تنها برای دستگاه هایی که در یک محل ثابت هستند می تواند اجرا شود.

به طور مثال فردی که در یک کارگاه تعمیر وسایل الکتریکی خانگی مثلاً تعمیرات تلویزیون،کار و معمولاً به منظور آزمایش و عیب یابی دستگاه به ناچار با مدار برقدار کار می کند، می تواند کف کارگاه و دیوارها را با استفاده از مواد عایق، عایق بندی کند و حتی از صندلی و میز کار چوبی استفاده کند تا از برق گرفتگی جلوگیری شود. بدیهی است از هر گونه تماس فرد به طور هم زمان با سیم فاز و نول، یا دو فاز، فاز و بدنه فلزی دستگاه ها و تأسیسات باید پیشگیری شود.

کارهای انجام شده برای تعبیه محیط عایق باید دائمی باشد و بازدید دوره ای برای اطمینان از آن انجام شود. مقاومت دیوارها و کف نباید از مقادیر زیر کمتر باشد:

    • ۵۰ کیلو اهم تا ولتاژ متناوب ۵۰۰ ولت با ولتاژ دی سی ۷۵۰ ولت
    • ۱۰۰ کیلو اهم برای ولتاژ متناوب بیش از ۵۰۰ ولت با ولتاژ دی سی ۷۵۰ ولت

 

  • هم بندی کردن

هدف از هم ولتاژ کردن یا هم بندی پیشگیری از ظاهر شدن ولتاژ خطرناک تماس است.

یک هادی هم بندی هم ولتاژ کننده، باید کلیه بدنه هادی قابل تماس هم زمان و بدنه های هادی بیگانه را به یکدیگر مرتبط کند.

به هنگام استفاده از این روش لازم است دقت شود افرادی که وارد محیط با هم بندی هم ولتاژ کننده می شوند، تحت اختلاف ولتاژی خطرناک قرار نخواهند گرفت؛ به خصوص در حالتی که در یک محیط کف، هادی عایق شده از زمین به هادی هم بندی مورد بحث وصل شده باشد باید دقت لازم به عمل آید.

منظور از هادی بیگانه، قسمت های هادی یا فلزی است که جزئی از تأسیسات الکتریکی به حساب نمی آید؛ نظیر اسکلت فلزی ساختمان ها، لوله های فلزی گاز، آب، حرارت مرکزی و غیره.

همبندی لوله ها با سیستم اتصال زمین

  •  

 

  • جداکردن منبع تغذیه از زمین

اگر مدار از قسمت های اصلی (سیستم تغذیه)، ارت اجسام فلزی اطراف یا هر مدار دیگری کاملاً مجزا باشد، هیچ ولتاژی بین هادی های برقدار و ارت یا قسمت های فلزی به وجود نمی آید و امکان دریافت شوک الکتریکی را کاهش می دهد. البته چون همه سیستم ها تا حدودی به وسیله کوپلینگ خازنی یا سلفی یا نشت در محیط، با یکدیگر ارتباط دارند نمی توان به هادی های مدار سیستم های ایزوله (یا مجزا شده که دارای ولتاژ صفر نسبت به محیط هستند) اعتماد داشت؛ مگر این که سیستم مجزا شده خیلی کوچک و محلی باشد.

یک سیستم مجزا شده، سیستمی است که از سیم پیچی ثانویه یک ترانسفورماتور مجزا کننده یا سیم پیچی یک مولد که بین آن ها و منبع انرژی الکتریکی دیگر هیچ ارتباطی وجود ندارد تغذیه شود.

برای ایجاد حفاظت لازم باید از سیستم سیم کشی جدایی استفاده شود و کابل ها در تمامی مسیر قابل رؤیت باشد. به همین جهت اگر هیچ ارتباطی بین قسمتی از مدار و اتصال زمین (ارت) وجود نداشته باشد، برای شخصی که زمین و یک قسمت برقدار را لمس می کند، مدار کاملی به وجود نخواهد آمد و از ایجاد شوک الکتریکی نسبت به زمین جلوگیری خواهد شد.

باید توجه داشت که ترانسفورماتور حفاظتی حتماً دارای دو سیم پیچی جدا از یکدیگر باشد تا در صورت اتصال بدنه در مصرف کننده، ولتاژ تماسی بین محل تماس و زمین وجود نداشته باشد. در شکل زیر یک دستگاه الکتریکی به وسیله ترانسفورماتور حفاظت گردیده نشان داده شده است. به ثانویه ترانسفورماتورهای حفاظتی تنها یک مصرف کننده می تواند وصل شود؛ زیرا با اتصال بیش از یک مصرف کننده به ثانویه آن، احتمال خطر برق گرفتگی در صورت اتصال بدنه همزمان در مصرف کننده وجود خواهد داشت.

 

ترانفسورماتور جدا کننده
                                                                    ترانسفورماتور جدا کننده

 

هم چنین در صورت صدمه دیدن یکی از سیم های رابط و اتصال آن به زمین، اگر سیم رابط دیگر نیز به بدنه دستگاه اتصال پیدا کند، باعث عبور جریان از بدن شخص می شود. معمولاً به علت کمتر بودن مقاومت محل تماس دستگاه به زمین از مقاومت بدن شخص، جریان عبوری از بدن شخص کم است. اما اگر دستگاه توسط شخص از زمین جدا شود، جریان از بدن شخص عبور می کند که خطرناک است و برای پیشگیری از آن باید مراقبت های لازم انجام گیرد. برای مثال، باید سیستم های رابط دستگاه، یک تکه و کوتاه انتخاب شود تا به راحتی کنترل شود.

ترانسفورماتورهای حفاظتی معمولاً در اندازه ها و قدرت های مختلف حداکثر تا ۱۶ آمپر و برای مصرف کنندگان تک فاز تا ولتاژ ۱۱۰ یا ۲۲۰ ولت و برای مصرف کنندگان سه فاز تا ۳۸۰ ولت استاندارد و ساخته شده است.

از این نکات چنین استنباط می شود که این نوع حفاظت تنها برای شرایطی که به دقت تحت کنترل باشد، مناسب و کاربرد آن محدود است. برای مثال، مناسب روشی است که جهت آزمایش تلویزیون توسط اشخاص فنی با صلاحیت و تحت کنترل دقیق به کار می رود. اما در محیط های ساختمانی که تأسیسات نمی تواند به طور ثابت و جدا از زمین باقی بماند، این روش به تنهایی قابل استفاده نیست و باید همراه با روش کاهش ولتاژ به کار رود.

 


بیشتر بخوانید :

انواع سیستم های ارتینگ


 

  • جلوگیری از برق گرفتگی مستقیم و غیرمستقیم

استفاده از ولتاژ خیلی پایین یکی از راه حل های ارائه شده در این راستاست که این نوع حفاظت در تأسیسات محیط هایی هم چون حمام، استخر و سونا و … استفاده می شود.

سیستم استفاده از ولتاژ خیلی پایین شامل سه دسته SELV، PELV و FELV است.

 

مدار-سیستم های-ولتاژ-پایین-SELV-PELV

 

 

مدار-سیستم-FELV

 


برای آشنایی بیشتر با سیستم هایی با ولتاژ های خیلی پایین این جا کلیک کنید.


 

در محل نگهداری حیوانات باید ولتاز لامپ ها یا وسایل متحرک حداکثر ۲۴ ولت باشد؛ زیرا احتمال این که سیم های رابط به وسیله حيوان جویده شده یا توسط سم یا پنجه حیوان، پاره يا زخمی و به این ترتیب امکان برق گرفتگی ایجادشود وجود دارد.

از این نوع حفاظت می توان برای لامپ های دستی در محل های تنگ، در اتاقک های فلزی، برای اسباب بازی هائی که به وسیله موتورهای الکتریکی حرکت می کنند و موارد مشابه دیگر استفاده کرد.

در شکل زیر این نوع حفاظت دیده می شود. دو شاخۀ دستگاه هائی که با ولتاژ کم کار می کنند باید با دو شاخه دستگاه های دیگر فرق داشته باشد تا نتوان آن را با ولتاژ بالا وصل کرد.

 

جلوگیری از برق گرفتگی مستقیم و غیرمستقیم
                                                  جلوگیری از برق گرفتگی مستقیم و غیرمستقیم
مثال-دیاگرام-مدار-سیستم-ولتاژ-پایین-PELV-با-اتصال-زمین
                                مثال دیاگرام مدار سیستم ولتاژ پایین PELV با اتصال زمین

 

 

مقایسه-حفاظت-مدار-سیستم های-ولتاژ-پایین-SELV-و-PELV

 

نکات مهم در جلوگیری از برق گرفتگی :

۱- فلزکاری در مجاورت هادی های برقدار ممکن است به دلیل اثرات القایی الکترومغناطیسی و الكترواستاتیکی برقدار شود و باعث برق گرفتگی جدی یا کشنده و ایجاد آتش سوزی در مجاورت گازها و بخارات یا مایعات قابل اشتعال شود.

۲ – وقتی ترانسفورماتوری قطع و جدا می شود باید سیم پیچی آن به طور موقت اتصال زمین شود، زیرا پتانسیل بارهای الکتریکی خطرناک ممکن است بر اثر سست شدن دی الکتریک به آهستگی آزاد شود.

امکان دارد تخلیه الکتریکی سیم پیچ های جدا شده باعث مشتعل شدن بخار آزاد شده از روغن ترانسفورماتور شود. همچنین اثرات مشابه ممکن است از کابل های فشار قوی جدا شده نیز به وجود آید.

۳ – امکان دارد بر اثر نشت سطحی عایق بندی (یا ایزولاسیون) در ولتاژ فشار ضعیف، مثلاً ۲۴۰ ولت، شوک های شدیدی به وجود آید.

۴- محدودیت انرژی در دسترس، اساس طراحی مدارهای ذات ایمن برای استفاده در محیط های قابل اشتعال و نیز همچنین به عنوان راهی برای پیشگیری از ایجاد شوک های الکتریکی خطرناک می باشد.

 


بیشتر بخوانید:

سه نکته ایمنی در برق

 


  • قفل و برچسب گذاری مدار ها و تجهیزات 

با قفل کردن و برچسب گذاری مدارها و ماشین ها (lock out and tag out)، محیط کاری ایمنی به وجود آورید. قبل از کار کردن با مدار، باید منبع تغذیه قطع شود و به محض اینکه مدار بسته و برق آنها نیز قطع شد، وسیله اتصال (کلید اهرمی) را به نحوی قفل کنید که ناخواسته به حالت قبل برنگردد. سپس، مدار را با علائم ساده و قابل خواندن یا اتیکت هایی که قابل فهم بوده و نشان دهنده این باشد که افراد بر روی مدار مشغول به کار هستند، برچسب بزنید (tag out).

در صورت کار بر روی ماشین آلات یا نزدیک به آن، برای جلوگیری از شروع به کار مجدد ماشین آلات باید آن ها را قفل کرده و برچسب آویزان کنید. قبل از شروع به کار، جهت اطمینان از اینکه برق قطع شده است، آن را تست کنید.

 

قفل و برچسب گذاری تجهیزات و مدارها
                                                قفل و برچسب گذاری تجهیزات و مدارها

 

 

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

1 نظرات

  1. عرفان

    پاسخ دادن

    با سلام تویح کاملی دادید

    ۲۹ شهریور ۱۳۹۹

نظرات