انرژی الکتریکی که در حدود یکصد سال پیش از طریق شبکه های کوچک توزیع مورد استفاده قرار می گرفت و به علت خصوصیات جالب توجه آن خیلی سریع توسعه یافت در مقایسه با انواع دیگر انرژی ، انرژی الکتریکی پاک تر است به سهولت قابل کنترل و انتقال می باشد و به آسانی به انواع انرژی های دیگر تبدیل می شود علی رغم همه محاسن انرژی برق در صورتی که تحت کنترل صحیح نباشد خطرات و خرابی های زیادی به بار می آورد.
خطرات انرژی الکتریکی :
خطرات مهم برق یکی ایجاد حریق و دیگری برق گرفتگی است در ذیل به تشریح هر یک می پردازیم :
خطر ایجاد حریق :
جریان برق در عبور از سیم ها و کلیدها و دیگر وسایل برقی تولید حرارت می کند. این حرارت در شرایط عادی به محیط اطراف داده می شود و درجه حرارت وسایل از حد مجاز تجاوز نمی گردد. در صورتی که وسایل مناسبی انتخاب نشده باشد ممکن است درجه حرارت وسایل برق رسانی از حد مجاز تجاوز کند. برای مثال یک کلید معیوب که محل اتصال آن خورده شده است نسبت به کلید سالم حرارت زیاد تولید می کند و هم چنین سر پیچ لامپ ها ممکن است برای لامپ های کوچک در نظر گرفته شده باشد و استفاده از لامپ های بزرگتر که امروزه معمول شده اند حرارت بیشتری تولید می کند. این حرارت اضافی به سهولت و آسانی جذب محیط اطراف نشده و باعث ازدیاد درجه حرارت می شود.
این افزایش درجه حرارت سبب فرسوده شدن و از بین رفتن عایق سیم ها و دیگر وسایل می گردد از بین رفتن عایق ها باعث اتصال سیم ها و ایجاد جرقه الکتریکی و حرارت ناشی از جرقه ها در شرایط مساعد به سهولت سبب بروز حریق گردد . حفاظت در مقابل خطر ایجاد حریق از طریق انتخاب سیم ها و وسایل مناسب و حفاظت مدارها بوسیله فیوزها با اندازه صحیح ممکن است . به این ترتیب در شرایطی که به هر دلیل جریان مدار از حد مجاز افزایش یابد فیوز عمل کرده و مدار را قطع مینماید . همچنین با آزمایش سیستم برقی هر سال یک بار میتوان از ضعیف شدن عایق آن و خطرا احتمالی آگاهی یافت .
خطر ایجاد برق گرفتگی :
برق گرفتگی اثر سوء برق بر روی سیستم بدن انسان است . برق گرفتگی یکی از حوادث شایع در جامعه امروزی است که معمولاً در اثر بی احتیاطی هنگام کاربرد وسایل الکتریکی و یا حوادث محیطی اتفاق می افتد هر ساله افراد زیادی در مراکز صنعتی براثر حوادث الکتریکی به ویژه جریان برقی فشار قوی، مجروح و یا کشته می شوند.
بطوری که میدانیم فرمان ها برای حرکات عضلات بدن از مغز بوسیله جریان های برقی بسیار ضعیف از طریق سلسله اعصاب به عضلات مخابره می شود . در صورتی که انرژی الکتریکی از خارج روی اعصاب اثر گذارند موجب حرکات ناگهانی و بسیار شدید عضلانی میگردد که برق گرفتگی یا شوک نامیده می شود و ممکن است که کار آن قسمت ها را بطور موقت یا دائم متوقف نماید . بدیهی است که مختل شدن کار بعضی قسمت ها نظیر مغز ، قلب و یا شش ها میتواند سریعا سبب مرگ شود . شدت شوک بستگی به میزان جریانی دارد که به بدن وارد می شود و این مقدار جریان بستگی به میزان ولتاژ و مقاومت مدار تشکیل شده دارد . مقاومت مدار معمولاً شامل مقاومت قسمتی از مدار برق رسانی ، مقاومت بدن و در بیشتر مواقع مقاومت مربوطه به تماس یا اتصال بدن با زمین است .
بدن انسان دارای مقادیر زیادی آب و املاح هادی الکتریسیته می باشد و لذا دارای مقاومت نسبتا کمی است . لیکن پوست بدن دارای مقاومت بیشتری است و از یک شخص به شخص دیگر متفاوت است و شدیدا با شرایط پوست مثل خشکی و مرطوبی تغییر میکند . اگر پوست مرطوب باشد آب به سوراخ های پوست نفوذ میکند و مسیر هایی با مقاومت کم ایجاد میکند . در شرایط عادی با بدن کاملا خشک مقاومت بین دو دست در حدود یک مگا اهم است ولی در بدن تر تا 1000 اهم پایین تر می آید . ولتاژ 220 ولت جریانی در حدود 220 میلی امپر در بدن برقرار می کند که بسیار خطرناک و به احتمال قوی کشنده است .
کمترین ولتاژی که به سبب برق گرفتگی منجر به مرگ شده است در تاریخ ، 38 ولت ثبت شده است .
اتفاقی که می افتد این است که پوست بدن در نقاط اتصال به سیم می سوزد و مقاومت لایه چربی از بین می رود و لذا مقاومت مدار کم می شود . در شکل B مدار از طریق بدن و اتصال زمین و نوترال که در پست ترانسفورماتور به زمیم متصل است تکمیل می شود . مقاومت اتصال بدن به زمین بستگی به وضعیت سطح زمین و پاپوش شخص دارد . مثلا اگر شخصی ، کفشی با کف لاستیکی به پا داشته باشد و روی قالی خشکی ایستاده باشد مقاومت بسیار زیاد خواهد بود و این برق گرفتگی منجر به مرگ نمی شود ولی در صورتی که شخص با پای برهنه روی زمین مرطوب ایستاده باشد مقاومت مدار کی میشود و جریان هایی که برقرار میشود کشنده خواهد بود .
ایمنی در برق رسانی :
همانطور که ملاحظه شد در حالت عادی ، برق گرفتگی در اثر اتصال قسمتی از بدن به سیم فاز حامل انرژی الکتریکی صورت میگیرد . لذا برای جلوگیری از برق گرفتگی ، سیم ها و دیگر اجزای فلزی را که در شرایط عادی حامل جریان الکتریسیته هستند عایق بندی میکنیم و قسمت های برق دار وسایل را طوری داخل جعبه ها یا محفظه ها تعبیه میکنیم که دست زدن به انها بطور سهوی ممکن نباشد .
بطوری که میدانید بسیاری از وسایل برقی دارای بدنه فلزی هستند که در صورت خرابی عایق سیم ها یا دیگر اجرای داخلی و اتصال فاز به بدنه برق دار و خطرناک می شوند . برای جلوگیری از این پیش آمد بدنه فلزی دستگاه ها را به زمین متصل میکنیم که به ارتینگ یا زمین کردن حفاظتی موسوم است .
