ایمنی برق

عبدالله دادور، كارشناس بهداشت حرفه ای مركز بهداشت شهرستان شبستر

 

مقدمه

امروزه نیروی برق در تمام زندگی بشر رسوخ نموده و با پیشرفت صنعت به طور چشمگیری در تاسیسات و تجهیزات مورد استفاده قرار می­گیرد. به دلیل استفاده گسترده از نیروی برق در صنعت و کارگاه‌های صنعتی، حوادث برق گرفتگی نیز بخش عمده­ای از حوادث ناشی از کار را تشکیل می­دهد كه در اثر بی‌احتیاطی و عدم رعایت مسایل ایمنی در كار با وسایل الكتریكی اتفاق می‌افتد. بر اساس اعلام سازمان NIOSH  بطور متوسط هر روز یك كارگر در اثر برق گرفتگی جان خود را از دست می‌دهد و 12% مرگ و میر ناشی از كار در كارگران به علت برق گرفتگی می‌باشد. لذا با توجه به اهمیت مسئله، در این مقاله آسیب‌ها و خطرات ناشی از جریان برق به صورت اجمال مورد توجه قرار گرفته و جهت کاهش حوادث و خسارت‌های ناشی از آن راهکارهایی نیز ارایه گردیده است.

 

آسیب‌های ناشی از جریان برق

آسیب‌های ناشی از برق به دو گروه اصلی تقسیم بندی می‌شوند:

آسیب‌های مستقیم شامل شوک الکتریکی، سوختگی، آتش‌سوزی و انفجار و آسیب‌های غیر مستقیم مانند سقوط افراد.

 

نحوه ایجاد شوک الکتریکی

شوک الکتریکی یك تحریك ناگهانی و اتفاقی سیستم عصبی بدن بر اثر عبور جریان الكتریكی است و بیش‌تر همراه با تیر كشیدن شدید، درد و بی‌حسی (كرخ شدن) در نقاط ورودی و خروجی جریان و بعضی اوقات در طول مسیری است كه جریان برق از بدن عبور می‌كند.

شوك الكتریكی ممكن است به علت یكی از موارد زیر اتفاق بیفتد:

الف-  تماس با هر دو هادی یا سیم مدار برق (فاز و نول)

ب– تماس با سیم فاز مدار برق‌دار و زمین

ج – تماس با بدنه هادی (بدنه فلزی) دستگاه‌هایی كه دارای اتصال بدنه باشند.

د – تخلیه بار الكتریكی ذخیره شده از دستگاه‌های برقی در موقع خاموش بودن دستگاه (اثرات خازنی) مانند تماس با خازن‌ها و سركابل‌ها پس از قطع برق.

 

شدت شوك الكتریكی

شدت شوک الکتریکی به عوامل زیر بستگی دارد:

 

الف- مقدار جریان عبوری از بدن

میزان جریانی كه فرد می‌تواند آن را تحمل نماید و قادر است ماهیچه‌های بازو را كنترل كند كمتر از 10 میلی‌آمپر است.

 

ب- ولتاژ

طبق استاندارد انگلیس، حداكثر ولتاژ مجاز تماس در فركانس 50 هرتز در شرایط عادی و خشك برابر 50 ولت و طبق استاندارد آلمان برابر 65 ولت می‌باشد.

 

ج - فركانس

عموما جریان‌های بین فركانس‌های 20 تا 100 هرتز خطرناك می‌باشد چون در فركانس 60 هرتز، فیبریلاسیون قلب شروع می‌شود لذا بسیار خطرناك است.

 

د- مسیر عبور جریان از بدن

خطرناكترین مسیر عبور جریان برق معمولا از قفسه سینه است جایی كه قلب و شش‌ها قرار دارند. اگر جریان از دست چپ وارد و از پای چپ یا راست خارج شود از مسیر قلب عبور می‌كند و اگر جریان از دست چپ وارد و از دست راست خارج شود از ناحیه شش‌ها و قلب عبور می‌كند كه بسیار خطرناك خواهد بود.

 

ه - مقاومت بدن انسان

 

و- مدت زمان عبوری جریان از بدن

همیشه برق با ولتاز پایین به معنی خطر کمتر نیست.

 

آسیب‌های ناشی از شوک الکتریکی

شدت صدمات ناشی از شوك الكتریكی به میزان جریان برق و مدت زمان عبور جریان از بدن بستگی دارد (برای مثال، عبور  جریان برق 1/. آمپر از بدن تنها برای مدت 2 ثانیه برای از بین بردن فرد كافی است). میزان جریان برقی كه فرد می‌تواند آن را تحمل نماید و قادر است ماهیچه‌های بدن را كنترل كند كمتر از 10 میلی‌آمپر است كه اگر مقدار جریان برق عبوری از بدن بیش از آن باشد می‌تواند خطرناك باشد بطوری‌كه:

 

  • جریان‌های بالای 10 میلی‌آمپر باعث فلج شدن یا خشك شدن عضلات می‌شود.
  • معمولا جریان 30 میلی‌آمپر باعث فلج شدن  سیستم تنفسی می‌گردد.
  • جریان‌های بیش از 75 میلی‌آمپر باعث فیبریلاسیون بطنی می‌شود. این شرایط در چند دقیقه منجر به مرگ می‌شود، مگر این كه با وسیله مخصوصی (كه دفیبریلاتور نام دارد) به نجات قریانی شتافت.
  • فلج شدن قلب در جریان 4 آمپر رخ می‌دهد و بدین معنا است كه قلب اصلا نمی‌تواند عمل پمپاژ را انجام دهد.
  • بافت‌ها در جریان‌های بیش از 5 آمپر دچار سوختگی می‌شوند.

 

سوختگی‌های ناشی از برق

در اثر عبور جریان برق از بدن حرارت زیادی تولید می‌گردد كه ممكن است باعث سوختگی نسوج گردد. سوختگی‌های ناشی از برق سه نوع می‌باشند: سوختگی‌های الكتریكی، سوختگی‌های قوس الكتریكی، سوختگی‌های تماس گرمایی. سوختگی‌های الكتریكی زمانی اتفاق می‌افتد كه فرد با سیم حامل جریان برق در تماس باشد یا از ابزاری كه در دست تعمیر است و یا بطور صحیح  نگهداری نشده است استفاده كند. این نوع سوختگی‌ها صدمات بسیار جدی هستند كه نیاز به توجه فوری دارد و اغلب در ناحیه دست‌ها اتفاق می‌افتد.

 

سقوط از ارتفاع

شوك الكتریكی همچنین می‌تواند باعث جراحات غیر مستقیم (سقوط از ارتفاع) شود یعنی اگر فرد برقكار، هنگام كار در ارتفاع، دچار شوك الكتریكی شود و كمربند خود را نیز نبسته باشد ممكن است كنترل خود را از دست بدهد و سقوط كند.

 

روش‌های مقابله با خطرات برق

1 –  فراهم كردن حفاظت با جدا كردن افراد

یكی از روش‌های اساسی حفاظت كارگران، جدا كردن فرد به وسیله دستكش، پوشاك و كفش حفاظتی است كه از مواد عایق ساخته شده و فرد را در برابر ورود جریان الكتریكی به بدن محافظت می‌كند. همچنین، برای جلوگیری از خروج جریان الكتریكی از بدن، كف محل كار را با مواد عایق مانند فرش لاستیكی پوشانیده و یا از زیر پایی یا چهارپایه‌های عایق استفاده گردد.

 

2 – ایزوله (عایق كردن) بخش‌های برق‌دار

جاهایی‌كه سیم‌ها و بخش‌های برقدار بدون حفاظ می‌باشند و احتمال برخورد مستقیم فرد با آنها وجود دارد بایستی ایزوله گردد. ایزولاسیون بخش‌های برق‌دار بدو طریق زیر امكان‌پذیر می‌باشد:

 

الف – حفاظ‌گذاری و محصور كردن تجهیزات

 

ب– استقرار در خارج از حد دسترس (حد دسترسی برای انسان از هر طرف 5/2 متر می‌باشد)

قسمت‌های برق‌دار تجهیزات الكتریكی كه با ولتاژ 50 ولت یا بیشتر كار می‌كنند را باید جهت حفاظت در برابر حوادث تماس حفاظ‌گذاری نمود.

 

3 –  استفاده از سیم با عایق مناسب

معمولا سیم‌ها را با پوشش‌های پلاستیكی و لاستیكی عایق‌بندی می‌نمایند كه از تماس افراد و اشیاء با جریان برق جلوگیری كند. از بین رفتن عایق یك خطر  جدی محسوب می‌شود كه بایستی استاندارهای مربوطه رعایت شود از جمله:

 

- عایق‌ها و سیم‌ها در برابر آسیب‌های فیزیكی، مكانیكی و شرایط محیطی محافظت شوند.

- سیم‌ها و كابل‌هایی كه در محیط‌های خشن بكار برده می‌شوند دارای عایق خاصی باشند.

- در هنگام نصب تجهیزات بایستی مراقب بود كه به عایق كابل‌ها صدمه وارد نشود.

- قبل از استفاده از تجهیزا ت برقی بایستی كابل‌های برق مورد بررسی قرار گیرند.

- كابل‌ها و سیم‌هایی كه در زمین استفاده می‌شوند پوشش بیرونی آنها بایستی مقاوم به رطوبت، قارچ و مواد خورنده باشند.

-  شعاع داخلی خم‌های موجود در كابل‌ها باید حداقل 3 برابر قطر كابل باشد تا عایق آنها آسیب نبیند.

– محل‌هایی كه احتمال تماس وجود دارد ترمینال‌ها، انتهای كابل‌ها، بست‌ها و محل اتصال دو یا چند كابل به یكدیگر بایستی توسط عایق‌هایی نظیر نوار عایق‌بندی شوند و عایق از كیفیت مطلوب برخوردار باشد.

 

4 – كنترل خطر مربوط به سیم‌كشی نامطلوب

اگر اندازه سیم برای مداری كه جریان را حمل می‌كند كم باشد در این حالت سیم گرم شده و باعث آتش‌سوزی خواهد شد بنابراین برای پیشگیری از این خطر باید سیمی مناسب برای جریان مورد انتظار در مدار انتخاب كرد و سیم قادر باشد جریان را بطور ایمن هدایت نماید.

 

5- دوری از سیم‌های هوایی انتقال برق

سیم‌های هوایی انتقال برق معمولا بدون عایق هستند و امروزه اكثر برق گرفتگی‌های ناشی از سیم‌های هوایی انتقال برق مربوط به عدم رعایت فاصله كاری مناسب و تماس تجهیزاتی مثل جرثقیل‌ها، نردبان‌ها، داربست‌ها و ... با این خطوط می‌باشد كه برای كنترل این خطر بایستی موارد ذیل رعایت گردد:

 

  • حداقل فاصله از سیم‌های هوایی برای ولتاژهای تا 50 كیلوولت 10 فوت، برای ولتاژهای بیش از 50 كیلوولت حداقل 10 فوت به اضافه 4 اینچ به ازای هر 10 كیلوولت می‌باشد.
  • به هیچ وجه مواد و تجهیزات را زیر یا نزدیك خطوط هوایی انتقال برق نگه ندارید.
  • همواره باید این خطوط به عنوان خطوط برق‌دار فرض شوند.
  • در این مناطق علایم خطر بایستی نصب گردد.
  • در صورت استفاده از نردبان در این‌گونه مناطق بایستی از نردبان چوبی یا فایبرگلاس استفاده شود.
  • كار بر روی خطوط برق نیازمند آموزش‌های خاص و استفاده از وسایل حفاظت فردی مناسب می‌باشد (بطور مثال از دستكش‌های لاستیكی ویژه‌ای استفاده شود كه در برابر ولتاژهای بیش از 34500 ولت حفاظت كند).

 

6 - زمین كردن تجهیزات الكتریكی

روش دیگر برای پیشگیری از خطر برق گرفتگی، زمین كردن یا ارت نمودن سیستم الكتریكی (فرآیند اتصال همه قطعات فلزی یا بدنه فلزی دستگاه‌های الكتریكی به زمین به غیر از هادی‌های اصلی مدار برق) می‌باشد كه هدف از آن انتقال هر نوع نشتی انرژی الكتریكی در بدنه فلزی دستگاه‌ها به زمین به منظور حفاظت جان كاركنان و تجهیزات است.

 

7 - كنترل بار اضافی (جریان زیاد) با استفاده از فیوز

سیم‌ها و سایر اجزای سیستم‌های الكتریكی یا مدارها حداكثر ظرفیت جریانی دارند كه می‌توانند بطور ایمن آن را جابجا كنند. اگر وسایل زیادی به مدار وصل شده باشد سیم‌های مدار الكتریكی در دمای بسیار بالا گرم و عایق آنها ذوب خواهد شد كه ممكن است سبب ایجاد قوس الكتریكی شود. قوس الكتریكی می‌تواند در ناحیه‌ای كه اضافه بار وجود دارد ایجاد شود (حتی داخل دیوار) و باعث آتش‌سوزی گردد. به منظور حفاظت در برابر جریان زیاد در مدار از فیوز استفاده می‌شود. زمانیكه بار الكتریكی مدار بیش از مقدار مجاز باشد قبل از اینكه این امر باعث سوختن و یا جرقه الكتریكی در دستگاه بشود رسانای فلزی فیوز  در كسری از ثانیه گرم شده و ذوب می شود و مدار قطع می‌شود.

باید توجه داشت:

 

الف - هر یك از فیوزها برای جریان خاصی طراحی شده‌اند و استفاده نامناسب از آنها می‌تواند موجب آسیب رسیدن به شخص یا دستگاه گردد.

 

ب- اطلاعات مربوط به میزان عبور جریان از فیوز، نوع فیوز از نظر قطع کنندگی سریع یا با تاخیر و قدرت قطع کنندگی باید بر روی فیوزها مشخص شده باشد.

 

ج- برای جلوگیری از آسیب افراد در هنگام بیرون آوردن یا نصب فیوزها بخصوص عدم تماس آنها با قسمت‌های برقدار مجاور باید اقدامات حفاظتی موثر بعمل آید.

 

8 - عایق بندی مضاعف یا دوبل

اگر دستگاه الكتریكی دارای محفظه فلزی باشد، برای جلوگیری از برقدار شدن بدنه فلزی آن باید از عایق‌بندی مضاعف استفاده شود. در عایق‌بندی مضاعف هادی‌های برقدار، وسایل الكتریكی بوسیله دو لایه مجزا یا مكمل عایقی پوشیده شده كه هر كدام بطور مناسب هادی را عایق می‌نمایند و مجموعه هر دو لایه این اطمینان را بوجود می‌آورد كه بر اثر شكست عایق خطری رخ ندهد. هدف از این نوع حفاظت جلوگیری از تماس با بدنه هادی دستگاه از طریق عایق كردن آن است تا در صورت بروز خرابی در عایق‌بندی اولیه، بدنه هادی در دسترس نباشد و ایجاد برق گرفتگی ننماید.

 

9- كنترل جریان نشتی برق با استفاده از  GFCIها (ground – fault circuit interrupter)

GFCI، سوئیچ عمل كننده سریعی است كه هرگونه اختلاف جریان بین دو سیم مدار (سیم‌های سفید و سیاه) در اثر نشتی جریان به زمین به دلیل تماس رسانا با زمین (مستقیما یا از طریق بخشی از بدن) را تشخیص و جریان برق مدار را در كسری از ثانیه قطع می‌كند و فرد را در برابر شوك‌های خطرناك محافظت می‌كند.

- GFCIها در جریان 5 میلی‌آمپر تنظیم می‌شوند و اگر نشت به زمین تشخیص داده شود GFCIها مدار را در ثانیه قطع می‌نمایند.

 

10 - حفاظت از طریق ولتاژ كم

 همانطور كه قبلا هم توضیح داده شد تماس با ولتاژ 50 ولت بی‌خطر می‌باشد به همین جهت در برخی موارد می‌توانیم از مصرف كننده‌هایی با مشخصات تغذیه‌ای 50 ولت استفاده كنیم مثلا استفاده از لامپ‌های دستی برای محل‌های كوچك.

 

11- حفاظت با اتصال دستگاه‌ها به یكدیگر با سیم هادی

اگر دو یا چند دستگاه الكتریكی نزدیك به هم به علل گوناگون مانند اتصال بدنه، دارای اختلاف پتانسیل گوناگونی شوند و دست كارگر در یك زمان به هر دو آن ها تماس پیدا كند، در این صورت با وجود مجهز بودن به كفش عایق، جریان خطرناك از بدن كارگر گذر خواهد كرد و شدت جریان گذری از بدن، متناسب با اختلاف پتانسیل میان دستگاه‌ها خواهد بود بنابراین در این موارد باید دستگاه‌ها را بوسیله سیم هادی به یكدیگر متصل كرد تا در موارد بالا، اختلاف پتانسیلی میان آنها وجود نداشته باشد و از برق گرفتگی جلوگیری گردد.

 

12- رله دیفرانسیل

رله دیفرانسیل وسیله‌ای است كه بر روی موتورها و دستگاه‌ها نصب می‌گردد كه در صورت وجود اختلاف میان جریان ورودی و خروجی دستگاه، عمل كرده و چنانچه اتصال بدنه در دستگاه ایجاد شود و به فرار جریان به زمین منجر گردد اندازه جریان خروجی دستگاه، كمتر از جریان ورودی خواهد شد و رله دیفرانسیل مدار را در 3./. ثانیه قطع خواهد كرد و اگر فرد با دستگاهی تماس پیدا كند كه به این وسیله مجهز باشد از خطر برق گرفتگی محافظت می‌گردد.

 

13 - استفاده از ابزارهای برقی مناسب

ابزارها و وسایل برقی كه بصورت صحیح نگهداری و استفاده نمی‌شوند و دارای عیب می‌باشند (مثل خرابی عایق كابل یا عایق درونی ابزار ، عدم اتصال به سیستم ارت و ...) خطرناك هستند لذا بمنظور پیشگیری از خطرات برق گرفتگی در هنگام كار با این وسایل بایستی به موارد زیر توجه گردد:

 

-  بازدید قبل از استفاده

- داشتن كابل سه سیمه با پریز متصل به سیم ارت

- داشتن عایق دوبل یا مضاعف

- بوسیله یك ترانسفورماتور ایزولاسیون ولتاژ پایین تغذیه شده باشند.

- استفاده صحیح و نگهداری مناسب

- قطع برق در هنگام تعویض ملحقات ابزار مثل سرمته و تیغه ابزار

- از رده خارج كردن ابزارهای معیوب

 

14 - قفل و برچسب گذاری مدارها و تجهیزات

قفل‌گذاری و برچسب‌زنی روشی است كه كارگران را در هنگام كار با مدارها و تجهیزات برقی یا موقع قرار گرفتن در نزدیكی آنها از صدمه و آسیب حفاظت می‌نماید. قفل‌گذاری عبارست از بكار گرفتن قفل بر روی منبع برق تغذیه كننده نیروی مدارها و تجهیزات بعد از قطع و بدون انرژی شدن آنها می‌باشد. سپس مدار با علامت یا برچسبی كه به سادگی دیده می‌شود برچسب‌گذاری شود تا به همه نشان دهد كه فردی در حال كار با مدار است.

 

15 - خودداری از كار در شرایط مرطوب

كار در مكان‌های مرطوب خطرناك است زیرا باعث می‌شود برق به آسانی از بدن فرد عبور كند و ایجاد برق گرفتكی نماید.

 

16 - آموزش شاغلین

شاغلین بایستی آموزش ببینند تا بطور ایمن با وسایل الكتریكی كار كنند كه شامل موارد زیر می‌باشد:

 

الف – قطع برق مدار قبل از بازرسی و تعمیر وسایل الكتریكی

ب – استفاده از سیم، كابل و ابزارهای الكتریكی كه سالم هستند.

ج – نحوه قفل و برچسب‌گذاری مدارها و تجهیزات

د - عدم استفاده از اشیاء فلزی و جواهرات در هنگام كار با وسایل الكتریكی

ه – استفاده از وسایل حفاظت فردی

 

منبع:

1- Electrical Safety; National institute For Occupational Safety and Health (NIOSH); January 2002

خبرنامه

اطلاعات تماسی

تلفن : ۰۲۱۲۲۹۲۴۹۸۷

ایمیل :‌ info [@] safetymmesage [dot] com

درباره پیام ایمنی

فعاليت سايت پیام ایمنی از سال 1382 همزمان با انتشار نشریه پیام ایمنی آغاز گرديد. هدف ما از طراحی اين سايت، ايجاد مرجعی کامل و كارآمد از موضوعات ایمنی، بهداشت، محیط‏ زیست و آتش‏ نشانی، به منظور رفع نياز محققين و علاقمندان در كشور است.


طراحی سایت و طراحی گرافیک توسط استودیو طراحی حاشیه