عبور جريان الكتريكي از بدن انسان و راههاي مقابله با آن

عبور جريان برق از بدن انسان ,صدماتي را به بدن وارد مي آورد كه در مواردي متاسفانه منجر به مرگ مي شود. انرژي الكتريكي در عين آنكه زندگي بشر را از بيش از100 سال پيش به اينطرف بسيار دگرگون ساخته است اما بي احتياطي در بهره گيري مناسب ازآن همواره خطراتي را براي انسان و ساير موجودات زنده در بر داشته است.

در مقاله زيرضمن بررسي اثرات عبور جريان برق از بدن,راههاي ايمني مقابله با برق گرفتگي نيز تشريح شده است.

در يك تعريف برق را چنين مي توان بيان كرد,حركت الكترون ها كه توسط ژنراتورها و مولد ها توليد مي شود را برق مي نامند و براي جابجايي برق از سيم و يا كابل استفاده مي شود و در خطوط توزيع از سيم هاي مسي و در خطوط فوق توزيع از سيم لينكس ودر خطوط انتقال در سطح ولتاژ 230 كيلو ولت از سيم كاناري ودر نهايت در خطوط 400 كيلوولت از سيم كرلو استفاده مي شود,ممكن است از سيم هاي ديگر استفاده شود اما مهمترين و شناخته شده ترين آنها همان سيم هاي ذكر شده است و تاكنون آخرين ولتاژي كه در ايران استفاده شده است ولتاژ 400 كيلو ولت است و در كشورهاي پيشرفته مانند روسيه و كانادا تا ولتاژ 1000 كيلوولت هم مورد استفاده قرار مي گيرد و در تقسيم بندي كلي ولتاژهاي كاربردي در چهار دسته مطرح مي شوند كه شامل اين موارد هستند:برق فشار ضعيف 0-400 ولت,برق فشار متوسط 400-20 هزار ولت ,برق فشار قوي (فوق توزيع) 63 هزار ولت و برق فشار قوي (انتقال) 230 هزار تا 400 هزار ولت كه هر كدام مستلزم رعايت نكات ايمني هستند.

نكات ايمني

نكات ايمني هنگام كار با تأسيسات برقي با ساير تأسيسات غير برقي ( مانند تأسيسات مكانيكي) به طور كلي فرق مي كند زيرا تأسيسات غير برقي در هنگام حادثه, علائمي از خود نشان مي دهند كه شخص مي تواند متوجه حادثه شود مانند صداي خرابي موتور, بوي گاز, خروج بخار و... ,اما برق را نمي توان با چشم ديد و نه با بوئيدن و يا شنيدن صدايش پي به وجود حادثه برد و فقط به وسيله دستگاه اندازه گيري مي توان فهميد كه وسيله اي برقدار است و يا نه,به همين علت شخص برقكار بايد مراقبت هاي ويژه اي را رعايت كرده و كاملاً هوشيار باشد.

مقاومت بدن انسان:

مقاومت الكتريكي بدن انسان ثابت نيست و بر اثر عوامل فردي و شرايط محيط كار ممكن است به نسبت 1 تا 100 برابر تغيير كند,مهمترين عواملي كه در تغيير اين مقاومت موثر است شامل موارد زير است.

حالت روحي فرد: خستگي,گرسنگي,تشنگي,بي خوابي,عصبانيت,خنده,غم و بيماري از عواملي است كه مقاومت بدن را مي تواند به حد زيادي كم و يا تغيير دهد.

سطح تماس و فشار تماس با برق: هر چه سطح و فشار تماس بيشتر باشد مقاومت بدن كمتر مي شود,البته عوامل ديگري به جز از آنچه ذكر شده وجود  دارد كه مي تواند مقاومت بدن را كمتر كند,از جمله وقتي كه بدن مرطوب و عرق كرده است مقاومت آن تا حد زيادي كم مي شود كه در اين صورت خطر برق گرفتگي را چندين برابر افزايش مي دهد.

بيشترين مقاومت بدن در قسمت پوست است,به طوريكه مقاومت پوست هاي خشك و سالم گاهي حتي تا چند صد هزار اهم نيز مي رسد,از آنجائيكه جريان برق براي عبور از بدن ناچار است از پوست داخل و خارج شود هر گونه اقدامي كه در جهت بالابردن مقاومت محل ورود و خروج جريان صورت گيرد خطر برق گرفتگي را كاهش مي دهد.

دستكش و كفش براي كسي كه با تأسيسات برقي سروكار دارد بسيار حائز اهميت است؛به علت اينكه دستكش و كفش باعث افزايش مقاومت در برابر عبور جريان مي گردد.

جريان الكتريكي چيست؟

جريان الكتريكي كه از بدن انسان مي گذرد,بستگي به دو عامل دارد: اول اينكه مقاومت بدن و دوم فشار الكتريكي يا همان ولتاژ كه بدن را تحت تأثير قرار مي دهد و عامل اصلي براي شوك و در نهايت مرگ انسان است, در صورتيكه بتوانيم  به نحوي از ورود و خروج جريان برق از بدن انسان جلوگيري كنيم خطر برق گرفتگي ايجاد نخواهد شد و اين كار با استفاده از وسايل ايمني مانند دستكش عايق,كفش,فرش لاستيكي عايق و... امكان پذير خواهد بود.

جريان الكتريكي را مي توان به دو دسته تقسيم كرد: جريان مستقيم و متناوب

جريان مستقيم: جرياني است كه داراي دو قطب متمايز مثبت و منفي است و جهت آن همواره ثابت است(بنا به فرض از قطب مثبت به طرف قطب منفي) به عنوان مثال اين نوع جريان به وسيله پيل يا باطري توليد مي شود,و يا به وسيله دستگاهي يكسوساز كه جريان متناوب را به مستقيم تبديل مي كند.مقاومتي كه بدن انسان در مقابل جريان مستقيم از خود نشان مي دهد بسيار بيشتر از جريان متناوب است,به طوريكه انسان مي تواند تا 80 ميلي آمپر جريان مستقيم را از بدن خود عبور دهد,بدون اينكه اثر مهمي در سيستم تنفسي و يا قلب به وجود آورد البته خطر دیگری که جریان مستقیم دارد الكتروليز (تجزيه) سريع خون است كه مي تواند موجب مرگ شود.

جريان متناوب: جرياني است كه در هر لحظه جهت و در نتيجه قطب هاي آن عوض مي شود.همانطوريكه قبلاً گفته شد بدن در جريان متناوب,مقاومت كمتري از خود نشان مي دهد و بر خلاف جريان مستقيم كه تا 80 ميلي آمپر خطر جدي پيش نمي آمد در اين نوع جريان در 25 ميلي آمپر خطر برق گرفتگي وجود دارد نكته اي كه بايد در اينجا به آن اشاره كرد اين است كه مسير عبور جريان برق و مدت عبور جريان نيز در  برق گرفتگي و پايين آوردن مقاومت بدن شخص موثر است.

تجربيات نشان داده است كه هر چه مدت عبور جريان برق از بدن بيشتر باشد مقاومت بدن كمتر مي شود؛ يعني مقاومتي كه بدن در مقابل عبور جريان در لحظات اول از خود نشان مي دهد بسيار بيشتر از گذشت چند لحظه است همچنين مسير عبور جريان نيز بسيار مهم است زيرا ممكن است از محلي عبور كند كه موجب از كار انداختن سيستم تنفسي يا اختلال در كار قلب يا حتي هر دو مساله شود.چند نمونه از حالتهاي مختلفي كه جريان برق ممكن است از بدن عبور كند به قرار زير است: از يك دست به يك پا,از دست راست به پاها,از دست چپ به پاها و بالاخره از پا به پا و از دست به دست كه هر كدام تاثيرات خود را دارند.

خطر ناكترين حالت وقتي است كه جريان از يك دست وارد و از دست ديگر خارج شود, زيرا در اين هنگام جريان برق از قلب و ريه مي گذرد و مي تواند باعث از كار افتادن آنها و در نتيجه منجر به مرگ شود.

فركانس چيست؟

تعداد دفعاتي كه جهت جريان متناوب عوض مي شود را فركانس مي گويند به عنوان مثال گفته مي شود ؛فركانس برق شهر 50 هرتز است(HZ50 ) يعني اينكه جهت جريان در هر ثانيه 50 مرتبه در سيم تغيير جهت مي دهد,بر خلاف برداشت و تصور, مقاومت بدن با ازدياد فركانس كم نمي شود,تجربه ثابت كرده كه فركانس 50 تا 400 هرتز مهلك ترين فركانس است؛فركانس هاي بيشتر فقط موجب سوختگي در محل شده است اگر چه فركانس هاي كمتر از 50 هرتز خطر  مرگ را كاهش مي دهد اما استفاده از آن باعث اتلاف مقادير زيادي انرژي در خطوط مي شود كه از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نيست.

در جدول نتيجه آزمايشها بر روي سگها با فركانس هاي مختلف صورت گرفته جهت اطلاع آورده شده است.

فركانس بر حسب هرتز	فشار الكتريكي بر حسب ولت	تعداد سگ هاي مورد آزمايش	درصد مرگ
50	120-117	10	100
100	120-117	21	45
125	121-100	10	20
150	125-120	10	0

 و در جدول ديگر مقاومت نقاط مختلف بدن انسان آورده شده است.

(جریان الکتریکی که از بدن انسان می گذرد بتگی یه دو عامل مقاومت بدن وفشار الکتریکی دارد)

مقاومت بر حسب اُهم				مسير جريان در بدن
بيشتر از 220ولت	220ولت	127 ولت	كمتر از 65ولت
650	800	2500	3200	كف دست تا شانه
800	1200	2800	3600	شانه تا پا
1200	1600	3400	4400	مسير كف دست تا پاها و مسير كف دست راست تا كف دست چپ

 

اين جدول نشان ميدهد كه در ولتاژ هاي پايين مقاومت بدن بيشتر از ولتاژهاي بالا است و با بالا رفتن ولتاژ مقاومت بدن تنزل مي كند لازم به توضيح است مقاومت بدن بعد از مرگ حدود 60 درصد افزايش مي يابد.

صدمات و خطرات برق

صدماتي كه برق به بدن انسان وارد مي كند شامل صدمات داخلي و و خارجي است.

صدمات داخلي:صدماتي است كه بر اثر عبور جريان از بدن تاثير روي مغز و قلب و يا سيستم تنفسي ايجاد مي كند,صدمات داخلي بسيار مهم است و موجب قطع تنفس,قطع تپش قلب و يا هر دو با هم مي شود؛در اين حالت اگر سريعاً از طريق تنفس مصنوعي و يا ماساژ قلبي و يا ديگر راهها (بستگي به نوع صدمه) به شخص مصدوم كمك نشود؛احتمال مرگ بسيار بالا خواهد بود بطوري كه اگر در دقيقه اول به او كمك شود 90 درصد احياء و پس از 6 دقيقه 10 درصد و بعد از گذشت 12 دقيقه احتمال حيات و بازگشت به زندگي بسيار كم خواهد شد.

صدمات خارجي: صدمات خارجي به دو صورت امكان پذير خواهد بود.

1- پاشيدن جرقه به شخص: در اين حالت بدون اينكه بدن شخص در معرض عبور جريان قرار گيرد بر اثر پاشيدن جرقه سوختگي هايي در سطح پوست به وجود مي آيد كه گاهي ممكن است خطرناك و كشنده باشد.

2- رعايت نكردن فاصله مجاز: دراين حالت شخص مستقيماً در معرض عبور جريان برق قرار مي گيرد بدين گونه كه با رعايت نكردن فاصله مجاز بين خود و خطوط و تجهيزات فشار قوي و نزديك شدن به آنها جريان شديدي در حدود چندين آمپر همراه با قوس الكتريكي از بدن مي گذرد و عكس العمل آني و فوري ايجاد مي كند كه اين عكس العمل باعث تكان و پرتاب شديد شخص حادثه ديده شده و در نتيجه قطع عبور جريان برق از بدن مي شود.

اين نوع برق گرفتگي به دليل اينكه به مدت بسيار كمي جريان برق را از بدن شخص عبور مي دهد صدمات داخلي را بوجود نمي آورد اما سبب سوختگي هاي بسيار شديد شده كه ممكن است مرگ را به همراه داشته باشد موجب خواهد شد.

فاز قرمز: اگر فردي دچار برق گرفتگي شد به طريقي كه مسير عبور جريان قلب باشد يعني جريان برق از يك دست وارد و از دست ديگر خارج شود همزمان با انقباض بطن چپ باشد فرد برق گرفته در اين زمان كه 02/0 ثانيه است,مي ميرد كه اين حالت را در اصلاح فني پزشكي فاز قرمز مي گويند.در حقيقت برق گرفگي يك نوع شوك الكتريكي است به عبارت ساده تر يك نوع اتصالي است كه براي روشن شدن مطلب به انواع اتصالي مي پردازيم:

1- فاز به زمين: در اين حالت كه حدود 90 درصد حوادث چه از نظر شبكه و چه از نظر برق گرفتگي شامل مي شود را دربر مي گيرد,فرد يا ارتباط مستقيم با فاز و نول شبكه قرار گرفته و يا ارتباط مستقيم به فاز و زمين قرار مي گيرد.

فاز به فاز: دراين حالت فرد ارتباط به دو فاز پيدا مي كند,در مورد شبكه,عبور پرندگان با بال هاي بلند از بين دو فاز مي تواند حوادثي را براي تاسيسات داشته باشد.

دو فاز به زمين: در اين حالت ضمن ارتباط شخص به دو فاز جريان از طريق زمين هم برقرار مي گردد يا به عبارتي تخليه الكتريكي به زمين انجام مي شود.در ارتباط با حوادث تأسيسات,زماني كه يك حيوان مانند گربه بين دو فاز قرار گرفته و ارتباط با زمين هم دارد موجب قطع و حوادث در تاسيسات برقي مي شود.

سه فاز با هم: اين حالت زماني اتفاق مي افتد كه فرد روي سه فاز قرار بگيرد,در ارتباط با حوادث تاسيسات اين حالت را به هنگام افتادن شاخه درخت روي سه فاز در شبكه خواهيم داشت و باعث قطع جريان برق مي شود.

بنابراين مي توان نتيجه گرفت زماني كه برق شخصي را مي گيرد براي او يكي از چهار حالت ذكر شده اتفاق مي افتد.در منازل بيشترين اتفاق برق گرفتگي حالت اول است (فاز به زمين)زيرا كه كنتور تك فاز از يك فاز و يك نول تشكيل شده است و حالت هاي 2 الي 4 براي كساني كه در كارگاه يا تأسيسات فشار قوي مانند خطوط انتقال و پستهاي برق مشغول فعاليت هستند ممكن است پيش بيايد.