برق گرفتگی تجربه مشترک
تابحال با لمس لبه یخچال یا شانه دوست‌تان شاهد جرقه‌ای کوچک بین دست‌تان و سطح مورد تماس بوده‌اید؟ ما تقریباً هر روزه با پدیده برق‌گرفتگی مواجه می‌شویم. این پدیده از برق‌گرفتگی‌های کوچکی همچون تجمع الکتریسیته ساکن بر روی سطوح شروع شده و تا برق‌گرفتگی‌های بزرگ ناشی از جریان برق فشار قوی می‌رسد. به بیانی دیگر، خطرات برق به شکل روزانه در کمین ما است.
برق از پرخطرترین و رایج‌ترین عوامل حادثه‌ساز در ساختمان‌های مسکونی و سازمان‌ها است. خطرات برق می‌تواند به نابودی کامل ساختمان در پی آتش‌سوزی یا مرگ افراد در پی برق گرفتگی منجر شود. خصوصاً در صنایع تولیدی که ابزارهای برقی نیاز به ولتاژهای زیاد داشته یا هنگام سیم کشی برق ساختمان در حال ساخت، خطرات ناشی از برق‌گرفتگی بسیار آسیب‌زاتر می‌شود. از سوی دیگر، علائم برق گرفتگی انسان می‌تواند تا سال‌ها گریبان‌گیر افراد شود. درنتیجه شناخت این خطرها و شیوه‌ی پیشگیری از آن، می‌تواند زندگی ما را نجات دهد.
عوامل آسیب‌زا در استفاده نادرست از سیم و کابل
استفاده از هادی نامناسب
عدم انتخاب هادی متناسب با جریان ولتاژ عبوری، می‌تواند به داغ شدن سیم، آب شدن غلاف آن و اتصالی منجر شده، باعث نشت جریان برق به خارج غلاف و برق گرفتگی شده یا حتی منجر به آتش گرفتن کابل شود. در نتیجه قطر سطح مقطع هادی و جریان عبوری باید همسان باشند تا سیم یا کابل، توانایی انتقال جریان مورد نظر را داشته باشد.
به همین دلیل غلاف کابل‌های با ولتاژ بسیار بالا (مثلا 20 کیلو ولت یا بیش از آن) ضخامت بیشتری دارند تا از ایجاد القای الکتریکی در اجسام اطراف و خصوصاً لوازم الکتریکی موجود در محیط جلوگیری شود. در غیر این صورت، وجود ولتاژ بالا در کابل، جزو خطرات برق برشمرده می‌شود و می‌تواند باعث ایجاد میدان‌مغناطیسی یا الکتریکی شده و در نهایت ممکن است محیط اطراف کابل هم رسانا شود.
استفاده از سیم و کابل با غلاف نامناسب
عدم تناسب غلاف با اختلاف دما
از خطرات برق در اقلیم‌های بسیار گرم، وجود دمای بسیار بالا یا بسیار پایین، می‌تواند در عبور جریان برق اختلال ایجاد کرده یا به غلاف‌های محافظ آسیب بزند. خصوصاً اگر در اقلیم‌های گرم و خشک مانند استان‌های کرمان، خوزستان، یزد یا سیستان بلوچستان هستید، امکان تابش بلندمدت آفتاب و داغ شدن بیش‌ازحد سیم و کابل وجود دارد. در چنین شرایطی ممکن است به دلیل وجود اشعه یو‌وی در نور خورشید، غلاف روکش کابل‌ها خشک شود. با خشک شدن کابل‌ها، با فشار مکانیکی کوچکی این مدل از کابل‌ها می‌تواند بکشند و خطرات برق ناشی از شکستگی افراد را تهدید کند.
عدم تناسب غلاف با رطوبت
در محیط‌های مرطوب و خصوصاً استان‌های شمالی یا جنوبی کشور، ضرورتاً کابل‌ها باید مقاوم به رطوبت بوده و در مواجه با فضای مرطوب، دوام بیاورند. در چنین شرایطی کابل‌های با غلاف فلزی که به هر دلیلی روکش عایق پلاستیکی نداشته و در برابر رطوبت قرار می‌گیرند، می‌توانند آسیب‌پذیر بوده و حتی آسیب‌زا شوند. همچنین از خطرات برق در اقلیم‌های مربوط، می‌توان به سیم و کابل با هادی آلومینیوم اشاره کرد که در برابر اکسید شدن آسیب‌پذیر بوده و احتمال دارد از رسانایی‌شان کاسته شود.
عدم تناسب غلاف با محیط‌های دارای حیوانات جونده
بطور معمول حیوانات جونده به سمت میدان‌های مغناطیسی جذب می‌شوند. در نتیجه اگر نیاز باشد تا کابل از زیر زمین عبور کند، خصوصاً برای انتقال انرژی در محیط‌های بیابانی یا جنگلی، نیاز به استفاده از سیم و کابل مقاوم به جوندگی است. همچنین در فواصل طولانی، چنین امری از ضرورت بیشتری برخوردار می‌شود، زیرا اگر بخشی از کابل در زیر زمین آسیب ببیند، تشخیص آن سخت بوده و هزینه‌بر است.
عدم تناسب غلاف با نویزهای مغناطیسی
معمولاً سیم و کابل مخابراتی، از پرکاربردترین مصارف سیم و کابل بوده که برای انتقال داده و اطلاعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. کابل‌های مخابراتی مانند کابل فیبر نوری، کابل ارتباطی کواکسیال، تریاکسیال و تویناکسیال و همچنین کابل دارای محافظ (اسکرین‌دار) هستند. این مدل از کابل‌ها، شیلدهایی در نقش محافظ داشته تا در برابر نویز الکتریکی یا EMI و نویز مغناطیسی مقاومت نشان دهند. این مدل از شیلد، معمولاً از جنس آلومینیوم، مس یا فلزهای دیگر بوده که در برابر میدان‌های مغناطیسی، از هادی محافظت کنند.
خطرات برق در استفاده نامناسب از سیم و کابل
1- آتش‌سوزی
وجود حرارت ناشی از عبور جریان الکتریکی، به راحتی می‌تواند باعث ایجاد آتش‌سوزی شود. در نتیجه همان‌طور که مطرح شد، اگر سطح مقطع هادی با جریان عبوری متناسب نبوده یا عایق مورد استفاده در کابل، متناسب با شرایط جوی نباشد، احتمال شعله‌ور شدن کابل و در پی آن آتش‌سوزی‌های گسترده وجود دارد.
2- خطر برق‌گرفتگی
برق‌گرفتگی، از پرتکرارترین سوانحی است که انسان عصر صنعت و تکنولوژی با آن مواجه می‌شود. مقاومت بدن افراد به برق‌گرفتگی با یک‌دیگر متفاوت است، اما برای افراد آسیب‌پذیرتر، برق با ولتاژ شهری 220 ولت نیز می‌تواند بسیار آسیب‌زا بوده و حتی به سکته قلبی یا مرگ منجر شود.
معمولاً سوانح مختلفی می‌تواند باعث ایجاد برق‌گرفتگی شود، یکی از پرتکرارترین این سوانح، سرویس کولرهای آبی در فصل تابستان است که با شستن بخش‌های برقی کولر و کابل‌ها، در صورتی که کلید کولر روشن بوده و جریان برق عبور کند، با تماس فرد با بخش‌های الکتریکی یا سیم و کابل کولر، می‌تواند به برق گرفتگی منجر شود.
1- نقطه تسلیم یا وادادگی در کابل آلومینیوم
با اینکه نصب کابل‌ها امری شایع است، اما بطور کلی برای پیچ کردن یا بستن کابل‌ها به سطوح مختلف، خصوصاً اگر از کابل آلومینیومی استفاده می‌کنید، باید احتیاط بسیاری داشت. بطور کلی فلز آلومینیوم نسبت به فشار حساس بوده و این احتمال وجود دارد که میزان رسانایی آن کاهش بیابد. در چنین شرایطی، بخشی از کابل رسانایی کمتری داشته و به سرعت داغ می‌شود. به این نقطه از کابل آلومینیومی، نقطه تسلیم یا وادادگی می‌گویند که خطر برق گرفتگی را می‌تواند افزایش دهد. درمورد این مسئله در مقاله مزایا و معایب سیم مسی و آلومینیومی می‌توانید اطلاعات بیشتری کسب کنید.
2- ریختن مایعات رسانا خصوصاً آب بر روی کابل
در اثر تماس بلدمدت رطوبت با غلاف کابل، در غلاف کابل رطوبت نفوذ کرده و کارکرد محافظتی آن از بین می‌رود. در نتیجه با توجه به رسانا بودن هادی سیم و کابل ، اتصال رسانایی مانند آب، باعث انتقال الکتریسیته بر روی رسانای دوم شده و جریان الکتریسیته می‌تواند به مسیرهای مختلفی منحرف شود. چنین امری در محیط‌های مرطوبی مانند سرویس بهداشتی، آشپزخانه یا حمام بسیار محتمل‌تر بوده و خطرناک است.
در نتیجه پیشنهاد می‌شود تا هر چند وقت یک بار، کابل‌ها و سیم‌های موجود در وسایل برقی موجود در این مناطق و خصوصاً حمام را چک کنید تا از صحت آن‌ها مطمئن شوید. همچنین رطوبت موجود در این محیط‌ها نیز می‌تواند باعث پوسیدگی کابل و سیم و احتمال خطر برق گرفتگی شود.
3- لخت کردن سیم با ابزار رسانا
لخت کردن سیم با قیچی‌های فلزی یا هر ابزار رسانای دیگری که دسته عایق نداشته باشد، می‌تواند احتمال برق‌گرفتگی را افزایش دهد. در نتیجه برای قطع کردن سیم یا کابل برق را با ابزار رسانا دقت زیادی داشت.
4- اتصال سیم یا کابل به جریان‌های فشار قوی
اتصال سیم و کابل نامناسب به جریان فشار قوی برق، می‌تواند باعث جرقه شده یا حتی رسانایی سطح سیم و کابل شود. در نتیجه چنین امری احتمال برق گرفتگی با تماس افراد به هر نقطه از سطح غلاف سیم یا کابل نیز وجود دارد.
3- آسیب به لوازم‌برقی
استفاده از سطح مقطع کوچک برای لوازم برقی پرمصرف
بطور کلی لوازم برقی پرمصرفی مانند اتو یا کولر گازی، برق مورد نیاز خودشان را از کابل می‌کشند و اگر کابل مورد نظر دارای سطح مقطع پایینی باشد، جریان برق مورد نیاز برای چنین وسایلی بیش از ظرفیت کابل بوده و منجر به داغ شدن و آتش گرفتن یا ذوب شدن کابل می‌شود.
مثلاً مصرف کننده 10 آمپر مثل اتو که جریان زیادی می کشد یا کولرهای گازی را اگر به سیم با سطح مقطع نیم یا وصل 0.25 کنیم، باعث داغ شدن و ذوب شدن سیم می‌شود. در نتیجه برای مصرف کننده‌های توان بالا باید از سیم با سطح مقطع مناسب استفاده شود. معمولاً سیم و کابل مناسب با هر وسیله الکتریکی در بروشور آن وسیله مطرح می‌شود.
عبور جریان برق فشار قوی
عبور جریان برق فشار قوی از منازل می‌تواند به علت رعد و برق یا نشتی جریان برق حاصل از قطعی و وصلی‌های مکرر برق باشد. در چنین مواردی اگر شهرداری از دستگاه‌های کنترل‌کننده ولتاژ برق استفاده نکرده باشد و از سوی دیگر، ساختمان‌ها نیز دارای سیستم ارتینگ یا کلیدهای محافظ جان نباشند، عبور چنین جریانی می‌تواند به آسیب شدید به موتور محصولات برقی منجر شود. در چنین شرایطی و خصوصاً فصل تابستان، استفاده از کلید محافظ می‌تواند از آسیب به لوازم برقی همچون یخچال، تلویزیون، مایکروویو یا کولر گازی جلوگیری کند.
4- ذوب شدن غلاف و اتصالی سیم و کابل
افزایش حرارت سیم و کابل در منازل مسکونی و سازمان‌ها، یکی از رایج‌ترین خطرات برق است. این استفاده به هر علتی که باشد، نهایتاً می‌تواند منجر به ذوب شدن غلاف محافظت‌کننده از هادی در کابل‌ها شده و نهایتاً به هادی آسیب وارد شود. آسیب به هادی در چنین شرایطی باعث ایجاد جرقه شده و اتصال کوتاه اتفاق میفتد و در نهایت بطور کلی سیستم برقی منزل یا شرکت از کار میفتد.
شیوه‌های ایمنی پیشگیری از خطرات برق
سیم و کابل استاندارد
انتخاب هر سیم و کابلی باید به تناسب جریانی که از آن عبور کرده و طول مسافت انتقال انرژی مشخص شود. برای مثال، از سیم و کابل آلومینیومی با سطح مقطع کوچک برای انتقال جریان‌های با ولتاژ زیاد استفاده نکرده و از غلاف مقاوم به اختلاف دما، حیوانات جونده، رطوبت و نویزهای الکتریکی یا مغناطیسی در جایگاه خود مورد استفاده قرار بگیرد.
سایز استاندارد
هر چه سطح مقطع هادی کابل با قطر بیشتری باشد، ظرفیت انتقال برق با جریان بیشتری دارد. اگر سطح مقطع کوچک‌تر اندازه مورد نیاز برای عبور جریان باشد، سیم یا کابل انتقال دهنده داغ شده و به آن آسیب وارد می‌شود. در نتیجه، برای عبور دادن برق با جریان بیشتر، از سیم و کابل بزرگ‌تری استفاده می‌شود تا از داغ شدن سیم و کابل و خطرات برق در پی آن جلوگیری شود.
تعداد رشته‌های سیم و کابل و سایز قطر مقطع هادی سیم و کابل به ترتیب از چپ به راست با دو عدد نشان داده می‌شوند. برای مثل کابل افشان 4*3 به معنای کابل 3 رشته‌ای با قطر 4 میلی‌متر است.
سیم یا میله برق‌گیر یا صاعقه‌گیر
اختلاف ولتاژ میان ابرها و زمین، می‌تواند به قدری زیاد باشد که هوا را یونیزه و رسانا کند و در نتیجه آن، بار مثبت تشکیل شده در ابر، بار خود را به زمین که دارای بار منفی است منتقل کرده یا به عبارتی دیگر، تخلیه بار الکتریکی اتفاق بیفتد. در چنین شرایطی پدیده صاعقه یا آذرخش رخ می‌دهد.
صاعقه حاصل اختلاف بار میان ابرها و زمین بوده که به مرتفع‌ترین جسم موجود بر روی زمین اصابت می‌کند. در مکان‌های شهری، معمولاً برج‌های آسمان‌خراش یا ساختمان‌های مرتفع بیشترین ارتفاع را داشته و مورد اصابت صاعقه قرار می‌گیرند. در نتیجه بر روی پشت‌بام این برج‌ها، میله یا سیم صاعقه‌گیری قرار می‌دهند تا الکتریسیته حاصل از صاعقه را دریافت کرده و به سیستم ارتینگ ساختمان و نهایتاً چاه ارت منتقل کند. در نتیجه به ساختمان یا برج آسمان‌خراش، آسیبی وارد نشده و ساکنین حتی اگر بر روی پشت‌بام باشند، از خطر برق گرفتگی مصون می‌مانند.
اهمیت سیستم ارتینگ در ساختمان
سیستم ارتینگ ساختمان، تمام نوسانات جریان برق یا نشتی جریان ایجاد شده توسط وسایل الکتریکی که معمولاً دارای سیم‌پیچ (سلف یا ترانس) یا الکتروموتور باشد اضافی برق وارد شده به ساختمان را جذب کرده و به وسیله چاه ارت، به زمین منتقل می‌کند. سیستم ارتینگ ساختمان به این شکل عمل می‌کند که در ساختار سیم و کابل هر کدام از طبقات، کابل ارتی وجود دارد که به سوی پارکینگ منتقل شده و تمام کابل‌های ارت طبقات مختلف در پارکینگ، وارد چاه ارت شده و از آنجا وارد به زمین منتقل می‌شود.
تنها باید توجه داشت که چاه ارت همواره باید مرطوب باشد تا ظرفیت رسانایی برای انتقال الکتریسیته را داشته باشد. در نتیجه این چاه به آب‌های زیرزمینی وصل شده یا به سیستم فاضلاب ساختمان متصل می‌شود. علاوه‌بر این، برای سطح رسانایی بیشتر چاه ارت، از زغال، نمک یا ماده بنتولیت نیز استفاده می‌شود.
کلیدهای محافظ جان
کلیدهای محافظ جان نیز در برابر اضافه نشتی جریان برق، از وسایل برقی موجود در منزل محافظت می‌کند. کلید محافظ جان در شرایطی که سیستم ارتینگ در ساختمان وجود نداشته باشد، با تشخیص اضافه بار الکتریکی، جریان عبوری به منزل را قطع کرده و از آسیب به وسایل جلوگیری می‌کند. به عبارت دیگر، این محصول، وسایل برقی را از خطر برق فشار قوی حفظ می‌کند. دقیقاً به همان شکلی که متوجه می‌شویم فیوز پریده است و برق منزل قطع شده است.
کلیدهای مینیاتوری
استفاده از کلیدهای مینیاتوری، وسایل برقی موجود در منزل را از آتش‌سوزی یا اتصالی برق ناشی از اتصال کوتاه رخ داده در کابل محافظت می‌کند. اتصال کوتاه، با از بین رفتن روکش رشته‌های موجود در کابل به وجود می‌آید. با از بین رفتن این روکش‌ها، سیم‌های درون کابل که فاز و نول هستند، با یکدگیر اتصالی کرده و باعث ایجاد حرارت زیاد و جرقه می‌شوند، چنین شرایطی می‌تواند منجر به آتش‌سوزی کابل شود.
از بین رفتن روکش‌های درون کابل و اتصال کوتاه می‌تواند به علت حرارت، عبور اضافه جریان یا اضافه باز، فشارهای مکانیکی یا ضربه به سیم‌ها باشد.
اهمیت خطر برق در زندگی روزمره
زندگی روزمره، جدالی بر سر پیش بردن اهداف زندگی و احیتاط در برابر خطرات مختلف تهدیدکننده است. یکی از این خطرهای روزمره، خطر برق در زندگی است. با توجه به استفاده‌ی بسیار زیاد و مکرر از لوازم برقی در طول روز، توجه به عوامل پرخطر در حوزه برق و شیوه مقابله با این تهدیدات، باعث می‌شود تا در زندگی با چالش‌ها و آسیب‌های کمتری مواجه شده و دچار برق گرفتگی نشویم.