حوادث ناشی از الکتریسیته حفاظت سیستمهای قدرت

حوادت ناشی از الکتریسیته : طبیعت و اهمیت
الف) اصطلاح شناسی
برق گرفتگی : یعنی همه حوادث الکتریکی اعم از مرگ آور یا غیر مرگبار , برق گرفتگی می ت.اند به معنای یک تکان و لرزش ساده تا شوک قلبی منجر به مرگ شود.
برق زدگی : یک حادثه مرگ آوری که منشأ الکتریکی داشته باشد.
فیبراسیون قلبی : که ممکن است در ادامه برق گرفتگی عارض شود و غبارت از حالتی گذرا برای ارگانیزم انسانی که می توان ؤمرگ ظاهریژ نامیدش و متناظر است با ضربان نامنظم قلب
ب) طبقه بندی
گروه اول :
برق زدگی یا برق زدگی ناشی از حالت طولانی فیبراسیون , این گروه از حوادث مربوط به جریان تحت ولتاژ پایین یا جریان با شدت ضعیف است که با عبور در بدن در زمان بسیار کوتاه به وجود می آید.
گروه دوم :
برق زدگی همراه ، جراحات – داخلی و خارجی توسط یک جریان الکتریکی با شدت کافی و درمدت یک زمان طولانی است.
این مورد برای جریان های تحت فشار قوی عمومی تر است.
توجه : حادثه الکتریکی معمول تر حادثه ای ناشی از ولتاژ پایین است که در گروه اول قرار می گیرد و علت آن می تواند ناشی از تماس بین هادی ها و یا بین هادی و زمین باشد. بدنه فلزی خود وسیله می تواند در این تماس درگیر باشد.

اثر غیرمستقیم جریان :
گروه سوم :
جریان از داخل بدن عبور نمی کند. مثل حادثه ناشی از قوس الکتریکی ، عموماً منجر به مرگ نشده ، ولی می تواند ایجاد جرحات شدید خارجی در بدن نماید.
گروه چهارم :
بدن تحت تإثیر جریان های ایجاد شده توسط میدان الکتریکی مربوط به جریان اصلی قرار می گیرد (ولتاژهای پایین تر از kv 220)

اثرات پاتوفیزیولوژیک
اثرات حرارتی برق (اثر ژول):
این اثر موجب جراحات و سوختگی های داخلی و خاجی در بدن می گردد. برق گرفتگی بدون از دست دادن حواس که می تواند از سوزن شدن ساده بدون اثرات بعدی تا اقباض شدید عضلات ناشی از تشنج الکتریکی را موجب شود. یک انقباض شدید عضلانی می تواند موجب سقوط اشیاء یا چسبیدن آن ها بر روی هادی گردد.

برق گرفتگی همراه از دست دادن حواس :
(حالت فیبراسیون قلبی) فیبراسیون بطن های قلب از رسیدن خون به سیستم عصبی جلوگیری کرده و موجب لطمات جبران ناپذیری می گردد که پس از چند دقیقه می تواند به مرگ منجر شود ، در این حالت برای نجات فرد حادثه دیدهاز مرگ نیاز حتمی به پرسنل متخصص می باشد.

شرایط ویژه
فیزوپاتولوژی
وجود مایعات با هدایت بسیار زیاد (BB2, BB3, BC4 Suivant NFC 15 – 100.322)

اثرات برق زدگی
رختشویخانه ها ، حمام ها ، استخرها (C15 – 100, 701, 702) تعیین گنجایش مایع
حمام بخار طبی (C 15 – 100, 751) توصیه های (CPBBTP)
کمپ های توریستی (C 15 – 100, 706)
پالاژهای کنار دریا (C 15 – 100, 709)
محیط های با هدایت زیاد (C 15 – 100, 706)

مصرف کننده
بدن انسان

محافظت وسایل
کابل کشی های مربوط به یک بار ثابت را می بایست در برابر اثرات ازدیاد غیر طبیعی جریان محافظت نمود.
کابل کشی را می بایست در مقابل یک اتصال کوتاه شدید با فرض آن که در انتهای دور کابل به وجود بیاید محافظت نمود.
کابل کشی را می بایست در مقابل اضافه بار در صورتی که احتمال آن وجود داشته باشد محافظت نمود.
حفاظت بارهای متحرک در برابر اضافه بار در صورت وجود آن ها می بایست به صورت بالا رعایت شود.
اتصال با بدنه ای که به صورت تصادفی دارای پتانسیل باشد.
علی رغم تطابق تجهیزات با قواعد فنی , در هنگام حادثه باید مطمئن از اقدامات حفاظتی بود. این اقدامات شامل موارد زیر می باشد

– اقدامات غیر فعال :
مانند استفاده از طرح TBTS یا از موادی با عایق بندی موضاعف(کلاس II) یا تعبیه یک عایق مکمل برای بدنه ها در هنگام نصب.
– اقدامات فعال :
یعنی اتصال دادن بدنه ها به زمین به همراه وسیله قطع کننده خودکار منبع تغذیه.
– بدنه :
یعنی قسمت های قابل دسترس یک وسیله الکتریکی که معمولاً تحت ولتاژ نبوده ولی می تواند به دلیل خطای عایق تحت ولتاژ قرار گیرد.

اتصال بین دو بدنه و سیستم زمین
در این حالت ، جریان غیر کافی برای عملکرد سیستم حفاظت ، می تواند برای انسان خطرناک باشد. در مورد شکل 9 داریم :
– ولتاژ توزیع : 230v
– تنظیم حفاظت بار :10A
تجهيزات داخلي ولتاژ پايين
محافظت وسايل
كابل كشي هاي مربوط به يك بار ثابت را مي بايست در برابر اثرات ازدياد غير طبيعي جريان محافظت نمود .
– كابل ها را مي بايست در مقابل يك اتصال كوتاه شديد با فرض “كه در انتهاي دو كابل بوجود بيايد محافظت نمود .
– كابل ها را مي بايست در مقابل اضافه بار ، در صورتي كه احتمال آن وجود داشته باشد محافظت نمود .
حفاظت بارهاي متحرك در برابر اضافه بار ، در صورت وجود آنها ، مي بايست به صورت بالا رعايت شود .
اتصال با بدنه اي كه به صورت تصادفي داراي پتانسيل باشد .
عليرغم تطابق تجهيزات با قواعد فني ، در هنگام حادثه . بايد مطمئن از اقدامات حفاظتي بود . اين اقدامات شامل موارد زير مي باشد :
– اقدامات غير فعال : مانند استفاده از طرح TBTS ، يا از موادي با عايق بندي مضاعف ( كلاسll ) يا تعبيه يك عايق مكمل براي بدنه ها در هنگام نصب
– اقدام فعال : يعني اتصال دادن بدنه ها به زمين بههمراه وسيله قطع كننده خودكار منبع تغذيه
– بدنه : يعني قسمت هاي قابل دسترس يك وسيله الكتريكي كه معمولا تحت ولتاژ نبوده ، ولي مي تواند خطاي عايق تحت ولتاژ قرار گيرد .
اتصال بين دو بدنه و سيستم زمين
در اين حالت ، جريان ، غير كافي براي عملكرد سيستم حفاظت ، مي تواند براي انسان خطرناك باشد .
در مورد شكل 9 چنين داريم :
– ولتاژ توزيع : 7 230
– تنظيم حفاظت اضافه انبار : 10 A
– مقاومت زمين مربوط به نول : RN= 10Ω
– مقاومت سيستم زمين:RT= 20 Ω
– مقاومت بدن انسان : R=1800 Ω
– مقاومت اتصال انسان به زمين : =100 Ω RC
– جريان كل خطا برابر است با : 230 V/30 Ω = 7/6 A
– ولتاژ نسبت به پتانسيل O مربوط به زمين
7/6 A * 20 Ω = 157 V
– جرياني كه تحت اين ولتاژ از بدن عبور مي كند برابر است با :
– 125 V /( 1800 +100 ) Ω = 80 mA اين جريان مي تواند كشنده باشد .

بهبود سيستم
در اكثر اوقات . تقابل سيستم زمين . نمي تواند با بوجود آوردن جريان خطايي با مقدار كافي شود كه عملكرد حفاظت جريان زياد در يك زمان كوتاه موجب گردد .
– در سيستم TT . تنها راه حل متناسب با منحني هاي ايمني . استفاده از يك حفاظت ديفرانسيل است كه آستانه حساسيت آن ( lΔn )
– مي تواند متناسب با اندازه RT باشد به طريقي كه
50vيا RT/Δn ≤ 25
– بر حسب آنكه مكان مربوط يا غير مرطوب باشد .

اجزاء اتصالات هم پتانسيل
حفاظت شبه مطلق در همه اوقات قويا توصيه مي شود كه اين مجموعه هم پتانسيل را به سيستم زميني با مقاومت كوچك متصل نمود . اين آرايش در مورد رختشويخانه ها و استخرها اجباري است .

تقسيم بندي و مشخصه ها
– 30% حوادث مربوط به استفاده از وسايل قابل حمل است ، اين وسايل را چنين مشخص مي نمايند :
– وسايل كلاس 0 : داراي عايق عملكردي بوده ، ولي وسيله اي بمنظور اتصال به زمين ندارد .
– وسايل كلاس 1 : داراي عايق اصولي بوده ، ( عايق عملكردي ) همراه با وسيله اي براي اتصال به زمين ، يك وسيله قطع كننده خودكار حساس به جريان خطا مي بايست همراه با اين اتصال به زمين باشد .
– وسايل كلاس ll : عايق بندي مضاعف يا عايق تقويت شده ( نماد : مربع مضاعف )
– وسايل كلاس lll : ولتاژ نامي كمتر يا برابر 50v . تغذيه از مداري با ايمني از نوع TBT
– وسايلي كه در اينجا مورد بحث اند شامل موارد زير اند :

ماشين افزارهاي قابل حمل
– چراغهاي سيار كارگاهي
– وسايل اندازه گيري
ماشين افزارهاي قابل حمل
– احتياطهاي عمومي
– كابل قابل انعطاف تغذيه چنين وسايلي بايد شامل يك لفاف الاستومر بر روي كليه هاديها باشد ، وسايل كلاس (1) نيز مشمول اين قانون مي باشند . فيش و پريز بايد مطابق توصيه ها باشد .
– وسيله اتصال هادي هاي محافظ نبايد با هادي هاي فعال در تماس باشد و همچنين مي بايست آنها قبل از اتصال هادي هاي ديگر به هم متصل شده و بعد از آن ها جدا گردند .
– جداسازي مدارها روش ديگري براي جلوگيري از حوادث است ( ترانسفور ماتورها با دو سيم پيچ )
مطابق با استاندارد ها NFC 52-220
– استفاده از ولتاژ بسيار پايين ايمني TBTS ( ≤ 50 V ) بايد با شرايط زير انجام گردد :
– TBTS مي بايست توسط طريق زير تامين گردد :
– از طريق ترانسفورماتورهاي ايمني نوع ll .
– از طريق مجموعه مولد و موتور كه ضمانت هاي مشابهي را تامين نمايد
– از طريق منابع مستقل ، مانند باطري ها يا انبارها .
– مدارهاي ثانويه با TBTS نبايد به هيچ وجه نقطه اتصال با زمين و همچنين ارتباط الكتريكي با تاسيسات فشار قوي داشته باشد ، بعلاوه نمي با يد تحت تاثير هادي ديگر با ولتاژي از نوع ديگر قرار گيرد .

تبصره : در حالت جدايي مدارها و استفاده از TBTS :
– بدنه ماشين افزارهاي قابل حمل نبايد هيچگونه اتصالي نه با زمين ، نه با ديگر بدنه ها داشته باشند .
– در صورت بروز چنين اتفاقي ، ايمني از دست خواهد رفت . هم چنان كه حفاظت بدنه هاي ديگر نيز به مخاطره مي افتد .

شرايط ويژه كار :
وقتي محل كار به طور خاص داراي هدايت بالا باشد ، استفاده از TBTS اجباري است . در داخل محيط هاي بسيار هدايت كننده ( گرم کننده ها ، استخرها و غيره ) ترانسفورماتورها يا مجموعه موتور – مولد مي بايست در خارج قرار داده شوند . تنها در صورتي كه ثانويه مدار تنها يك وسيله از نوع كلاسll ( نهايتا كلاس l ) را تغذيه نمايد . مي توان از روش جداسازي مدارها استفاده كرد ( شكل 10 )

چراغهاي كارگاهي
همگي از نوع كلاس ll هستند ، مطابق با استاندارد مربوطه و بر دو دسته تقسيم مي شوند :
A : نوع كاربرد خانگي و B : نوع حرفه اي . وزارت كار استفاده از نوع B را در مكان هايي كه مشمول كد كار مي شوند ، الزامي كرد .
استفاده از لامپهاي سيگنال ، مانند لامپ نشان دهنده وجود ولتاژ ، ممنوع بوده . در اين موارد توصيه مي شود كه از نشان دهنده هايي كه مخصوص اين مورد طراحي شده استفاده گردد .

وسايل اندازه گيري
اين وسايل به هيچ وجه نبايست ايجاد خطري حتي به دليل استفاده نادرست بنمايد ، گيره هاي كروكديل بايد از نوع عايق شده بوده و ايجاد اتصالات از طريق تابيدن سيم روي ساقه رزوه ترمينالهاي وسايل اندازه گيري يا ديگر وسايل قدغن است .
-تمام تجهيزات بايد حداقل داراي درجه حفاظت ( NFC20-010 ) باشد .اين تجهيزات بايد داراي وسيله قطع براي هر مدار يا گروه مدار باشد .
– ماشين ها مي بايست مجهز به وسيله فرمان و قطع باشند اين وسايل بايد در دسترس اوپراتور باشد ( جدائي همزمان همه هاديهاي آكتيو )
– كليه قب ها و قطعات هادي ها مي بايست توسط يك هادي حفاظتي كه در داخل كابل تغذيه قرار گرفته . به زمين متصل شود .
– وسايل قابل حمل بايد داراي عايق مضاعف بوده و يا توسط ولتاژ بسيار پايين حفاظتي ( TBT ) تغذيه شوند . بعلاوه بايد داراي درجه حفاظت كافي باشند .
– – پريز هاي جريان ، كابل هاي سيار و اتصالات بر حسب ولتاژ مورد استفاده ، متفاوت خواهد بود . و نبايد داراي قسمت هاي قابل لمس باشند .
– دستگاه هاي جوش الكتريكي بايد داراي سيستم خودكار باشد كه ولتاژ دوسر ترمينال هاي الكترود و بدنه وسيله جوش را به 25V باز گرداند .
– شكل هاي lll ( a,b ) مثال هايي از كاربرد ديژنكتورهاي ديفرانسيل در كارگاه مي باشند .
– شكل ll ( c ) نشان دهنده مثالي است از سيستم الكتريكي كارگاه براي جلوگيري از قطع كليه دستگاه ها به طور همزمان .

70203 بازرسي و كنترل تاسيسات
كليات
مطابق استانداردها ، تجهيزات الكتريكي بايد مورد بازديد قرار گيرند :
– در زمان ، بهره برداري از آنها
– در زمان ، انجام تغييرات اساسي بر روي آنها
– به صورت دوره اي
– قوانين ايمني واستاندارهاي موجود ، مديريت كليه موسسات را موظف مي سازد ، كه يك شخص صلاحيت دار مسئول ، مراتب زير را مراعات نمايد :
– كوشش در پيدا كردن نقايص و معايب و از بين بردن آنها
– نظارت بر عملكرد وسايلي كه دسترسي اشخاص به قطعات برقدار را ناممكن ساخته ، نظارت بر صحت هادي هاي محافظ و كابل هاي متحرك
– تنظيم صحيح وسايل حفاظتي

بازديدهاي اوليه
بازديدهاي زمان شروع راه اندازي مخصوصا شامل موارد زير است
a – بررسي طرح تجهيزات
b – حصول اطمينان تطابق وسايل و ارتباطات با عملكرد مورد انتظار از آنها با توجه به شرايط و عوامل خارجي
c – اندازه گيري مقاومت عايقي هادي هاي هر مدار نسبت به زمين و در زمان مناسب نسبت به يكديگر
d – بررسي كفايت پيش بيني هاي انجام شده براي جلوگيري از اتصال مستقيم ( رعايت فواصل ايمني ، موانع ايمني ، اينترلاكها و بلوكه كردن )
e – بررسي كفايت پيش بيني هاي انجام شده براي اتصال غير مستقيم
– اندازه گيري مقاومت سيستم زمين
– بررسي مقاومت زمين بدنه هاي مختلف و نقطه اي بسيار نزديك به اتصال هم پتانسيل اصلي بر حسب جريان عملكرد حفاظتهاي جريان زياد .
– براي تاسيساتي كه سيم نول مستقيما به زمين وصل نشده است (IT ) : بررسي مشخصات محدود كننده اضافه ولتاژ و آستانه عملكرد كنترل كننده دائمي عايق
f – اطمينان از وجود وسايلي كه قطع همه قطبهاي هر مدار انجام مي دهد ، همچنين وسايل قطع كننده دستي ( قطع كننده ايمني )
g – كنترل وسايل محافظت در برابر جريان زياد :
– بررسي جريانهاي نامي و مشخصات عملكرد فيوزها و تنظيم جريان ديژنكتورها بر حسب جريانهاي مجاز هر مدار .
– بررسي قدرت قطع فيوز
h – بازديد از وسايل براي اتصال هادي ها ، نحوه علامت گذاري و دسته بندي آنها
بازديد در هنگام كار
همه بازديد هاي ذكر شده در بالا را بايد براي وسايلي كه جديدا نصب مي گردد بكار برد .
– اولين گروه : بازديدهاي ساليانه
– محل يا مواضع كاري خطرات زيان آوري از جمله آتش سوزي و يا انفجار است .
– كارگاههايي كه شامل تاسيسات موقت يا شامل كار در فضاي باز يا بدون سقف مي باشند .
– محل يا مواضع كاري كه در تأسيسات فشار قوي وجود دارد .
– محل و يا مواضع كاري كه در آن وسايل بدون عايق يا غير متحرك وجود دارد .
– دومين گروه : تمامي محل هايي كه هر سه سال يكبار بايد بازديد شود