ايمني در برق

1. ايمني در برق جايگاه ايمني و پيشگيري از حوادث

2. زيانهاي ناشي از حوادث • زيانهاي انساني ناشي از حوادث (مربوط به فرد حادثه‌ديده) • زيانهاي اقتصادي ناشي از حوادث (مربوط به كارفرما) • زيانهاي اجتماعي ناشي از حوادث (مربوط به جامعه)

3. الف ـ زيانهاي انساني ناشي از حوادث • درد و رنج • فشارهاي روحي • كاهش درآمد • مخارج اضافي • از دست دادن توانايي انجام بعضي از كارها • وابستگي بيشتر به متعلقان(خانواده، دوستان و همكاران) • از دست دادن توانايي انجام بعضي از فعاليتهاي ورزشي و اجتماعي • احتمال معلول شدن يا از دست دادن زندگي

4. ب ـ زيانهاي اقتصادي ناشي از حادثه • از دست دادن كارگر ماهر و با تجربه • كاهش توليد • كاهش درآمد بر اثر عدم كاركرد فرد مصدوم • هزينه آموزش و تربيت مجدد كارگر مصدوم يا جايگزين او • تلفات زماني ناشي از تاثير حادثه بر روحيه بقيه كاركنان • هزينه تعميريا تعويض دستگاهها و تجهيزات آسيب‌ديده • افزايش حق ييمه در بعضي از موارد • پرداخت حقوق به ناظرين براي نظارت بيشتر بدليل حادثه • مخارج تحقيق و رسيدگي حادثه بوسيله كارشناسان • مخارج درمان فرد حادثه ديده

5. ج ـ زيانهاي اجتماعي ناشي از حادثه • وابستگي بيشتر به جامعه و استفاده از خدمات آن • مخارج يا بار مالي كه بر خدمات درماني و پزشكي وارد مي‌آيد • پرداخت خسارت نقص عضو يا از كار افتادگي احتمالي فرد • از دست رفتن يك فرد با تجربه (از عوامل پيشرفت جامعه)

6. ايمني در برق تعريف حادثه Accident • اتفاق ناخواسته • رهاشدن يا آزاد شدن انرژي ناخواسته • حادثه واقعه‌اي‌است پيش‌بيني نشده كه در زنجيره‌اي از وقايع برنامه‌ريزي شده بر اثر عمل نا ايمن يا وضع نا ايمن رخ مي‌دهد و ممكن است منجر بر خسارت نيز شود.

7. ايمني در برق تعريف ايمني Safety Difination • رهايي از شرايط مخاطره‌آميز • ميزان فرار از خطرات • به حداقل رساندن تماس انسان با خطر • ايمني به معناي امن و امنيت و رعايت اصول و مقررات بمنظور رهايي از شرايط مخاطره‌آميز جهت حفظ نيروي انساني و تاسيسات

8. ايمني در برق خطرات برق

9. شوك الكتريكي يك تحريك ناگهاني و اتفاقي سيستم صبي بدن براثر عبور جريان الكتريكي است. عوارض ناشي از شوك الكتريكي • انقباض ماهيچه‌ها • خفگي • فيبريلاسيون قلب • سوختگي

10. راه هاي ايجاد برقگرفتگي(شوك الكتريكي) تماس با هر دو هادي يا سيم مدار برقدار (فاز و نول يا فاز و فاز) • تماس با سيم فاز مدار برقدار و زمين • تماس با سيم نول و زمين در شرايط عدم تعادل بار فازها • تماس با بدنه فلزي دستگاه هايي كه داراي اتصالي بدنه باشند(ولتاژ تماسي) • تخليه بار الكتريكي ذخيره‌شده از دستگاه هايي كه انرژي را ذخيره مي‌كنند مانند خازن‌ها ، سركابلها ، كابلهاي فشار قوي بلند • ايجاد پتانسيل بين دو پا در شرايط اتصالي فاز با زمين يا تخليه جريان رعد و برق به زمين

11. ايمني در برق عوامل مؤثر بر برقگرفتگي • ولتاژ • شدت جريان • مقاومت بدن انسان • مسير عبور جريان و سطح تماس • نوع جريان • مدت زمان عبور جريان برق • فركانس برق • عوامل ديگر

12. ايمني در برق حداكثر ولتاژ مجاز تماس در شرايط عادي براي برق A.C با فركانس 50Hz طبق استاندارد آلمان (VDE) ==< 65 volt طبق استاندارد انگليس (IEC) ==< 50 volt براي جانوران در هر 2 استاندارد فوق 25 ولت مي‌باشد. براي برق D.C طبق هر 2 استاندارد ==< 120 volt براي جانوران در هر 2 استاندارد 60 ولت مي‌باشد

15. ايمني در برق شدت جريان الكتريكي براي برق A.C با فركانس 50Hz آستانه احساس شدت جريان الكتريكي 1 ميلي آمپر شدت جريان بدون خطر 8 تا 10 ميلي‌آمپر شدت جريان خطرناك 25 ميلي‌آمپر براي برق D.C شدت جريان خطرناك 50 ميلي‌آمپر

16. ايمني در برق مقاومت بدن انسان قانون اهمV=RI • نظريه كروان(Kervan)k R V = C (k << 1) مقدارC در صورتيكه R=2000اهم ، V=250v و k=0.83

17. ايمني در برق نوع جريان • پوست بدن در مقابل جريان D.C مقاومت بيشتري نسبت به جريان A.C دارد. • علت مرگ در جريان A.Cفركانس برق • علت مرگ در جريان D.C تجزيه خون ومسموميت

18. ايمني در برق مسير عبور جريان برق خطرناكترين مسير عبور جريان از قلب ، ششها و مغز مي‌باشد. • هرچه سطح تماس بيشتر باشد شدت برقگرفتگي بيشتر است.

19. ايمني در برق مدت زمان عبور جريان از بدن • 100 ميلي‌آمپر در مدت 3 ثانيه باعث فيبرپلاسيون قلب و قطع ضربان مي‌شود. • 25 ميلي‌آمپر در مدت 5 ثانيه باعث مرگ مي‌شود T = 1s , I=116 mAT = 4s , I = 58 maT = 9s , I = 38.6 mA

20. ايمني در برق اثر فركانس در برقگرفتگي • فركانس هاي 50 و 60 هرتز باعث حداكثر تحريك در انتهاي عصب مي‌شوند. • جريان در فركانس‌هاي بيشتراز 10KH ازسطح بدن مي‌گذرد و برق‌گرفتگي رخ نمي‌دهد

21. ايمني در برق عوامل ديگر • سن افراد ، خستگي ، تشنگي ، گرسنگي ، بيماري ، مشكلات رواني و روحي ، درجه‌حرارت ، رطوبت ، شرايط جوي و محيطي و... در شدت يا ضعف برقگرفتگي مؤثرند.

22. سوختگي سوختگي مهمترين اثرات بعدي حوادث الكتريكي است. سوختگي ناشي از ولتاژ فشارضعيفومتوسط متناوب بسيار جدي و عميق است. شوك الكتريكي ناشي از ولتاژهاي فشار قوي ممكن است بدليل پايين بودن شدت جريان خيلي شديد نباشد ولي سوختگي ناشي از آن بدليل ولتاژ فشارقوي ممكن است وسعت زيادي از بدن را بپوشاند و بسيار جدي باشد .

23. دلايل ايجاد آتش‌سوزي الكتريكي • اضافه حرارت كابلها و تجهيزات الكتريكي ناشي از اضافه بار هادي‌ها (Over load) • حرارت ناشي از شل بودن اتصالات مدار الكتريكي (Loose connection) • جريانهاي ناشي از ايزولاسيون نا مناسب و ضعيف (Earth leakage) • حرارت ناشي از اضافه‌جريان حاصل از اتصال كوتاه (short circuit) • اضافه حرارت مواد قابل اشتعال در نزديكي تجهيزات الكتريكي (Over heat) • روشن شدن مواد قابل اشتعال بوسيله قوس يا جرقه وسائل الكتريكي (Spark / Flash)

24. تعريف برق گرفتگي : • وقتي اختلاف پتانسيل الكتريكي بين دو نقطه از بدن ايجاد بطوريكه جريان برق از يك نقطه از بدن وارد و از نقطه ديگري خارج شود، برقگرفتگي رخ مي‌دهد. • وقتي بدن انسان مدار الكتريكي را به بندد يا كامل كند. • وقتي جريان الكتريكي از بدن به زمين تخليه شود.

25. ايمني در برق ولتاژ تماسي (Touch Voltage) ولتاژي است كه بر اثر تماس انسان با بدنه دستگاه الكتريكي كه داراي اتصالي بدنه است بين بدن فرد نسبت به زمين پيش مي‌آيد.

26. ايمني در برق ولتاژ گامي (step Voltage) وقتي اختلاف پتانسيل الكتريكي (ولتاژ) بين دو پا بوجود مي‌آيد.

27. خطر ولتاژ تماسی و گامی :

28. ولتاژ انتقالی :Transferred Voltage پتانسیل انتقالی، افزایش پتانسیل یک سیستم ارتینگ ناشی از انتقال جریان به زمین به وسیله یک هادی (مانند غلاف فلزی کابل،انسان،خطلوله ،ریل آهن)متصل شده به مناطق کم یا بدون افزایش نسبی ولتاژ نسبت به زمین مرجع است که منتج به اختلاف پتانسیل بین هادی و محیط پیرامونش می گردد. همچنین پتانسیل انتقال یافته ممکن است بین یک هادی و محیط پیرامون افزایش پتانسیل وقتی که هادی به زمین مرجع متصل شده باعث شود زمین مرجع به منطقه افزایش ولتاژ داخل شود.

29. خطر ولتاژ انتقالی :

30. ايمني در برق تماس مستقيم : هنگامي‌ كه سيستم الكتريكي سالم است و انسان بر اثر سهل انگاري با هادي برقدار (مانند فاز ها ، باس بارها ، بوشینگها و...) در يك يا دو نقطه مستقیماً تماس مي‌گيرد، برقگرفتگي رخ مي‌دهد.

31. ايمني در برق تماس غير مستقيم : هنگامي كه یک هادی برقدار بر اثر خراب شدن عايق‌بندي با بدنه فلزي دستگاه الكتريكي تماس مي‌يابد (یعنی بدنه هادی دستگاه که معمولاً برقدار نمی باشد به طور اتفاقی بدلیل شکست عایقی برقدار شود ) و انسان با همان بدنه برقدار در تماس باشد، به آن برقگرفتگي غيرمستقيم مي‌گويند.

32. تماس غیر مستقیم

33. راه‌هاي كلي حفاظت در مقابل تماس مستقيم و غير مستقيم : • جلوگيري از عبور جريان الكتريكي از بدن انسان • محدود كردن جريان عبوري از بدن در حد مجاز(به ميزان كمتر از جريان برقگرفتگي) • قطع خودكار مدار تغذيه به محض بروز برقگرفتگي (فقط براي غير مستقيم) • (بايد مانع ايجاد ولتاژ تماسي خطرناك يا برقراري ولتاژ براي زمان نسبتاً طولاني شود)

34. ايمني در برق نتيجه‌گيري : • استفاده از روشي كه ايمني در مقابل تماس مستقيم و غير مستقيم هر دو را به عهده گيرد. • به كار گرفتن همزمان از روشهاي مختلف ، يكي براي ايمني در مقابل تماس مستقيم و ديگري براي تماس غير مستقيم.

35. ايمني در برق ايمني در مقابل برقگرفتگي در شرايط عادي:(حفاطت در مقابل تماس مستقيم) الف ) ايمني كامل در مقابل تماس مستقيم ب ) ايمني مشروط در مقابل تماس مستقيم ج ) ايمني مضاعف در تماس مستقيم

36. ايمني در برق الف ) - ايمني كامل در مقابل تماس مستقيم 1- عايق بندي قسمت‌هاي برقدار (عايق كردن اساسي) 2- پوشاندن و محفوظ كردن ( محصور كردن)

37. 1- عايق بندي قسمتهاي برقدار : اجزای تجهیزات الکتریکی در ولتاژهای مختلف بایستی به طور مناسب از یکدیگر و از بدنه بوسیله عایق وظیفه ای (Functional Insulation)ایزوله گردند. تمام قسمتهاي فعال (اكتيو) دستگاه در داخل يك عايق كامل قرار مي‌گيرد تا امكان دسترسي وجود نداشته‌باشد. اين عايق بايد تحمل ولتاژ ، جريان ، حرارت و فشارهاي مكانيكي را داشته باشد. (مانند عایق کابلها ، عايق كردن سيم در جعبه تقسيم يا محل اتصالات با نوارهای عایق برق )

38. 2- پوشاندن و محفوظ كردن :(محفظه ها و حصارها) تمام قسمتهاي فعال دستگاه بايد زير يك حفاظ يا داخل يك پوسته محافظتي قرارگيرد تا از تماس اتفاقی یا عمدی با قسمتهای برقدار بدون کمک ابزاری جلوگیری شود. مانند قسمتهای برقدار داخل تابلو ، داخل کوبیکل ها (سوراخ‌ها و روزنه‌ها كوچكتر از 12 ميليمتر باشد. نبايد فاصله پوشش يا درپوش از قسمتهاي اكتيو داخل آن از 80 ميليمتر كمتر باشد، باز كردن حصار فقط بايد با ابزار خاص يا قطع برق امكانپذير باشد)

39. ايمني در برق ب ) ايمني مشروط در مقابل تماس مستقيم استقرار در خارج از دسترس با قرار دادن مانع يا راه ‌بند یا حفاظ و حصارهایی بین قسمت های برقدار و محل دسترسی افراد ، توسط رعايت فاصله (چون گذشتن از مانع بطور عمدي امكان‌پذير است، به همين دليل اين ايمني مشروط مي باشد ) جلوگيري از نزديك شدن اتفاقي به قطعات تحت ولتاژ كه احتمال خطر تماس با آن وجود دارد. اين موانع یا راه ‌بندها مي‌توانند پاراوان ،فیبر استخوانی ، نرده ‌توري و حصار باشند).

40. روش هاي حفاظت در برابر برق گرفتگي الف . روشهاي حفاظت در مقابل برق گرفتگي مستقيم 1. عايق بندي قسمتهاي برق دار 2. محصور كردن تجهيزات 2/5متر 3. استقرار در خارج از دسترس تعريف حدود دسترسي : 1/25 1/25 1/25

41. ايمني در برق ج ) ايمني مضاعف در تماس مستقيم استفاده از كليد جريان نشتي به زمين يا كليد (FI) يا RCD (Residual Current Protective Device)

42. ادامه: نقص ايزولاسيون مي تواند باعث خطاهاي زير شود: 1- اتصال بدنه 2- اتصال كوتاه 3- اتصال زمين هريك از سه پديده فوق مي تواند كامل يعني فلز به فلز يا ناقص بر روي مقاومت و يا با جرقه الكتريكي همراه باشد. اتصالي بدنه مي تواند خطر جاني و اتصال كوتاه و اتصال زمين خطر آتش سوزي در پي داشته باشد. بنابراين براي حفظ انسان و تگهداري اموال ، كليد جريان نشتي مؤثر است.

43. كليد جريان نشتي (FI): اين كليد به وسيله مقايسه جريان هايي كه از فاز و نول (سيم برگشت جريان ) عبور مي كنند ، جريان عبوري يا نشتي به زمين (يا ارت) را معين مي كند . مي تواند جريان هاي نشتي كوچك كه باعث عملكرد فيوز نمي شوند ولي براي شروع يك آتش سوزي يا برق گرفتگي كافي مي باشند را تشخیص دهد. . سيم هاي فاز و نول ازيك ترانسفورماتور جريان داخلی یا خارجی عبور مي كنند و سيم پيچي ثانويه آن به يك آشكارگر الكترونيكي حساس متصل مي شود كه مي تواند باعث قطع بريكر كه با خط 220 ولت و 50 هرتز کار می کند به شود . بایستی جمع برداری جریانهای خط که از سیم پیچ CT عبور می کند صفر باشد.

44. کلیدRCD تکفاز

45. قطع سريع مدار با استفاده از كليد جريان تفاضلي:

46. كليد جريان تفاضلي سه فاز:

47. ادامه : کلید جریان نشتی همراه با بریکر در یک کلید برای دستیابی به دو وظیفه اصلی نیز استفاده می شود: • حفاظت در مقابل اضافه جریان و اتصال کوتاه • حفاظت در مقابل تماسهای غیر مستقیم (وجود ولتاژ روی بدنه هادی دستگاه ها بدلیل ضعف عایقی) به علاوه می توان برای حفاظت در مقابل ریسک آتش سوزی ناشی از تغییر شکل خطای کوچک یا جریان نشتی که به وسیله حفاظت های استاندارد در مقابل اضافه بار تشخیص داده نمی شود استفاده کرد. کلید RCD با جریان نشتی نامی حداکثر 30mAبرای حفاظت در مقابل برقگرفتگی تماس مستقیم نیز استفاده می گردد.

48. زمان مجاز عملکرد بر حسب جریان اتصال زمین

49. ادامه: اصل بهره برداری RCD به واسطه جریان نشتی است لذا برای سیستم های TTو ITوTN-S استفاده می شود ولی برای سیستم TN-C استفاده نمی گردد زیرا در این سیستم نول به عنوان هادی محافظ نیز بکار رفته و در نتیجه کشف جریان نشتی امکان پذیر نیست. چون وقتی نول از داخل سیم پیچ C.Tعبور می کند جمع برداری جریان ها همیشه صفر می باشد.

50. انواع کلید جریان نشتی : نوع AC: جریان نشتی ناگهانی یا تدریجی به شرط سینوسی بودن نوعA: جریان نشتی ناگهانی یا تدریجی در صورت سینوسی یا پالس DC مانند وسایل برقی با اجزاء الکترونیکی مانند کامپیوتر ، دستگاه فتوکپی و فاکس و... نوع B:جریان ناگهانییا تدریجی،در صورت سینوسی یاDC یا پالس DC مانند مدارهای یکسو کننده (تکفاز متصل به بار خازنی) دسته بندی دیگری از حیث تاخیر در عملکرد : • نوع بدون تاخیر یا آنی - نوع تاخیری یا تیپ S