عوامل موثر در میزان برق گرفتگی

مقدمه

با گسترش شبکه برق و بهره گیری از این انرژی ، خطراتی نیز در کمین نشسته است که باید کاملا مراقب بود. این صنعت خودرو است که با بکارگیری درست آن ، ما را به هدف می‌رساند، لیکن کوچکترین بی توجهی در کاربرد آن می‌تواند فاجعه آفرین باشد. طبق آمار موجود ، حوادث برق گرفتگی در شبکه توزیع و مصرف کنندگان برق به مراتب بیش از حوادث روی شبکه فشار قوی است و علت بیشتر بی دقتی ، سهل انگاری و در مواردی عدم آگاهی افراد بوده است.

قرار داشتن وسایل برقی در دسترس همگان ، از خرد و کلان خود دلیل دیگری است، از سوی دیگر عدم رعایت مقررات ایمنی در مراحل طراحی و تولید لوازم الکتریکی است که بعضی از سازندگان اینگونه لوازم کمتر به فکر ایمنی آنها هستند. پیشرفت صنعت زمانی دارای معنی و مفهوم است که سازنده هدفش در راستای بهبود کالای ساخته شده‌اش باشد و از نظر کیفیت راه کمال و مرغوبیت را در پیش گیرد. میزان خطر برق بطور کلی به عوامل زیر بستگی دارد:

1. مسیر جریان برق
2. مقدار جریان و ولتاژ
3. مدت زمان تأثیر
4. نوع جریان و فرکانس

مسیر جریان برق

مسیر جریان برق از دو نقطه نظر مهم است:

قرار گرفتن نقاط حساس بدن در مسیر جریان

مسیر جریان برق ممکن است از قلب و سیستم تنفس و یا مغز عبور کند و در مراکز عصبی اختلال ایجاد کند. عبور جریان از قلب باعث اضافه شدن ضربان قلب و در جریانهای بیشتر موجب ارزش بطنی و در نهایت از کار افتادن قلب و ایجاد شوک می‌نماید. عبور جریان از سیستم تنفس ایجاد انقباش شدید در ریه‌ها نموده و مانع از ادامه تنفس گریده و خفگی به همراه خواهد داشت.
حالات مختلف که ممکن است انسان دچار برق گرفتگی شود عبارتند از:

• تماس دست راست با برق و اتصال پاها به زمین:
  
  

در این حالت جریان از طریق دست راست ، شانه راست ، کبد ، ران و ساقه پای راست و چپ به زمین هدایت می‌شود و طرف نیمه راست بدن در معرض تشنج و انقباض عضلات قرار می‌گیرد.

• تماس دست چپ با برق و اتصال پاها به زمین:
  
  

در این حالت جریان از طریق دست راست ، کبد ، ران و ساق پای راست و چپ به زمین هدایت می‌شود و طرف نیمه راست بدن در معرض تشنج و انقباض عضلات قرار می‌گیرد.

• تماس دست چپ با برق و اتصال پاها به زمین:
  
  

در این حالت جریان از طریق دست چپ ، شانه چپ ، ریه چپ ، قلب ، طحال به پای چپ و راست و از آنجا به زمین هدایت می‌شود. در این حالت چون قلب در مسیر جریان قرار می‌گیرد، تحت تأثیر قرار گرفته و منقبض می‌شود و ممکن است از کار بیفتد. بنابراین کار کردن با دست چپ خطر بیشتری دارد.

• اگر دو دست با برق تماس حاصل نمایند:
  
  

در این حالت جریان از طریق دو دست ، ریه‌ها ، قلب برقرار می‌شود که ممکن است هم تنفس قطع گردد و هم قلب از کار باز بماند. به همین دلیل توصیه اکید می‌شود که با هر دو دست با سیمها و دستگاههای برقی که احتمال برق گرفتگی در آنها بیشتر است کار نشود.

• اتصال به سر:
  
  

اتصال برق به فرق سر نیز دارای خطرات بالا است و علاوه بر آن در سیستمهای عصبی اختلال ایجاد کرده و همچنین ممکن است دارای عوارضهای بعدی نیز باشد.

• قسمتهای دیگر بدن:
  
  

اگر با برق قسمتی از بدن مثل پشت دست یا بازوها اتصال پیدا کند، در اثر شوکی که وارد می‌شود احتمال پرت شدن و دور شدن از خطر برق زیاد است و اغلب در این حالتها انسان نجات می‌یابد. ولی پرت شدن از بلندی ممکن است به انسان صدمه وارد نماید.

مقاومت الکتریی بدن

بدن موجودات زنده نیز مثل سایر اجسام موجود دارای مقاومت الکتریکی می‌باشد، ولی چون موجودات از عناصر گوناگون و با ترکیبات متفاوت ساخته شده‌اند بنابراین دارای ، مقاومت یکسان و ثابتی نیستند. پوست بدن انسان اگر سالم و خشک باشد (رطوبت نداشته باشد) عایق نسبتا خوبی است و مقاومتی حدود 100KΩ یا بیشتر از آنرا دارا می‌باشد، اما مقاومت درون بدن کم است. اگر پوست بدن مرطب (عرق کردن - شستن) یا پوست معیوب (بریدگی - زخم) باشد، مقاومت داخلی بدن خیلی کم می‌تواند باشد و تا حدود 500Ω می‌رسد، که در این حالت برق گرفتگی خطرناک است. بطور کلی در جریان متناوب مقاومت بدن کمتر است. مقاومت بدن در شرایط مختلف گرسنگی ، خستگی ، خواب و بیداری و ... تغییر می‌کند.

• مقاومت نقاط اتصال و تماس:
  
  

علاوه بر مقاومت داخلی بدن ، مسیر جریان اتصالی دارای مقاومتهای دیگری نیز هست. مثل مقاومت نقاط اتصال که هر قدر سطح محل تماس کمتر و فشار محل تماس کمتر باشد، مقاومت الکتریکی بیشتر است. رطوبت مقاومت الکتریکی را کم و خطر را افزایش می‌دهد.

• مقاومت زمین:
  
  

در خیلی از برق گرفتگیها اتصال از طریق زمین برقرار می‌گردد و مقدار این جریان بستگی به وضعیت اتصال بدن با زمین و همچنین مقاومت زمین دارد. معمولا مقاومت زمین کم است، مخصوصا وقتی زمین خیس باشد یا داخل زمین دارای رطوبت نسبی باشد و این خطر برق گرفتگی و مرگ را بیشتر می‌کند. لذا در حال کار با برق باید دقت کنیم که زیر پای ما مرطوب نباشد و چوب خشک یا مواد پلاستیکی که عایق خوبی هستند در زیر پا قرار دهیم. در ضمن دست و بدن ما با لوله آب که با درون زمین ارتباط دارد و از این قبیل مواد تماس نداشته باشد، زیرا در این حالت مقاومت زمین خیلی کم بوده برق گرفتگی چند برابر می‌شود.

مقدار جریان ولتاژ

عاملی که باعث عبور جریان از بدن انسان می‌شود و مقدار آنرا تعیین می‌کند ولتاژ الکتریکی است ، که اگر این ولتاژ از حدی پایینتر باشد خطری برای انسان ندارد، که می‌توان آنرا به عنوان فشار الکتریکی مجاز در نظر گرفت. ولتاژ متناوب تا 30 ولت بی‌خطر می‌باشد و ولتاژ 50 ولت به بالا خطرناک می‌باشد. بر طبق استانداردهای بین المللی فشار الکتریکی بر حسب مقدار به دسته‌های ضعیف ، متوسط ، قوی و خیلی قوی تقسیم بندی می‌شود، که ولتاژهای 110 و 120 و 320 ولت و کمتر از آن جز دسته اول ، فشار ضعیف می‌باشد.

در عمل مشاهده شده که ولتاز 65 ولت که در دستگاههای جوشکاری بکار می‌رود در مواردی برق گرفتگی همراه با مرگ را نیز در بر داشته است. در فشار قوی که تا چند هزار ولت است، هوای اطراف سیمها یونیزه شده و هادی برق می‌باشد. لذا نزدیک شدن به سیمهای فشار قوی بسیار خطرناک می‌باشد، چون از فاصله چند سانتیمتری از طریق هوای یونیزه و بدون تماس بدن می‌باشد، چون از فاصله چند سانتیمتری از طریق هوای یونیزه و بدون تماس بدن آنان دچار برق گرفتگی می‌شود و بدلیل اینکه ولتاژ بالاست، آمپر خیلی زیادی از بدن عبور کرده و سوختگیهای شدیدی بوجود می‌آرود، قلب و ریه ها از کار افتاده و آنا انسان را می‌کشد.

عاملی که در برق گرفتگی مؤثر است مقدار جریانی است که از بدن عبور می‌کند. مقدار جریانی که برای بدن خطرناک است، در حدود 20 میلی آمپر می‌باشد و در مقایسه با جریانی که انسان درمنزل (در حدود 15 الی 25 آمپر) و یا در کارهای صنعتی معمولی با آن سر و کار دارد بسیار ناچیز می‌باشد و این مسئله خطر بزرگی برای انسان محسوب می‌شود.

مدت زمان تآثیر

هر قدر زمان عبور جریان در بدن بیشتر باشد خطر و عوارض آن بیشتر خواهد بود، به همین جهت سرعت عمل در قطع جریان و جدا کردن اتصال از بدن شخص برق گرفته ، نقش حیاتی در نجات او دارد. در نخستین لحظات عبور جریان از بدن مقاومت پوست بدن زیاد است، ولی با عبور جریان گرما ایجاد شده و در طبقه شاخی پوست که قسمت عمده مقاومت پوست را دارا می‌باشد سوراخهای متعددی ایجاد گردیده مقاومت پوست را سریعا کاهش می‌دهد. در نتیجه گسترش یافته و عوارض متعدد بعدی را شامل می‌شود.

نوع جریان و فرکانس آن

اثر جریان مستقیم

در جریان مستقیم مقاومت بدن از حالت متناوب بیشتر بوده و از این لحاظ خطر کمتری دارد. عبور جریان مستقیم از بدن باعث انقباض عضلات شده و تکان شدیدی می‌دهد و یا ممکن است انسان به یک طرف پرت شود. این جریان ثابت قلب و ریه‌ها را در یک حالت ثابت نگه داشته و از انبساط و انقباض آن جلوگیری نموده و قلب از کار می‌افتد، همچنین تنفس غیر ممکن شده و انسان دچار خفگی می‌شود. اگر عبور جریان مستقیم در بدن ادامه داشته و قطع نگردد شروع به تجزیه خون و املاح بدن و مواد شیمیایی ، نسوج عضلات نموده و آنها را فاسد می‌کند.

اثر جریان متناوب

مقاومت بدن در مقابل جریان متناوب کمتر و به علت تغییر مداوم جهت جریان ضربات وارده بر سلسله اعصاب شدیدتر است. هنگامی که جریان متناوب در موقع برق گرفتگی از قلب عبور می‌نماید به ماهیچه‌های قلب در هر ثانیه 50 سیگنال قوی اعمال می‌شود، یعنی قلب را وادار می‌سازد در هر ثانیه 50 بار و در دقیقه 300 بار که در حدود 50 برابر ضربان طبیعی قلب است. چون قلب قادر به چنین کاری نیست شروع به لرزش و ارتعاشات ضعیف و نامطمئن می‌نماید، که این پدیده لرزش بطنی نامگذاری شده است. در این حالت قلب هیچ کار مفیدی انجام نداده و بزودی از کار می‌افتد و مرگ تقریبا قطعی است.

اثر تغییرات فرکانس

به عقیده بسیاری از محققین ، فرکانس 60 - 50 هرتز ، خطرناکترین فرکانس برای بشر است و اگر کم یا زیاد کنیم، خطر کمتر می‌شود. در فرکانسهای خیلی بالا (3000 - 10000 هرتز) موجب سوختگی در محل اتصال شده و چون مقاومت در محل سوختگی زیاد می‌شود، جریان عبوری از بدن کم شده و این مسآله به نجات انسان کمک می‌کند و معمولا باعث مرگ نمی‌گردد. در فرکانسهای بالاتر از 10KHZ جریان ورودی به بدن بیشتر از سطوح خارجی (پوست) عبور کرده و از قسمتهای حساس داخلی نمی‌گذرد