مقاله برق

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 :

• مسیر جریان برق
• مقدار جریان و ولتاژ
• مدت زمان تأثیر
• نوع جریان و فرکانس

مسیر جریان برق 

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:

  الف ) 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.  

ب ) 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.  

پ ) 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.

ج ) 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.

د ) 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.

خطرناکترین حالت وقتی است که جریان از یک دست وارد و از دست دیگر خارج شود، زیرا در این هنگام جریان برق از قلب و ریه می گذرد و می تواند باعث از کار افتادن آنها و در نتیجه منجر به مرگ شود.

مقاومت الکتریکی 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 مرطوب (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 و 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.

ولتاژ خطرناک برای انسان

حداكثر ولتاژ بی خطر برای انسان در شرایط نرمال و عادی در فركانس 50 هرتز در برق متناوب بر اساس استاندارد انگلیس حدود 50 ولت و بر اساس استاندارد آلمان 65 ولت می باشد. و در رابطه با برق مستقیم یا دی سی باید عرض كنم در هر دو استاندارد یاد شده (صدو بیست) 120 ولت را اعلام نموده اند و این مسئله در حیوانات بصورت 25 ولت در برق متناوب و 60 ولت در برق مستقیم می باشد.

 آیا جریان برق AC از جریان برق DC  خطرناك تر است ؟

در پاسخ به این سؤال باید گفت در شرایط مساوی ، بدلیل وجود فركانس در جریان برق متناوب ( AC ) ، صدمات بیشتر و این نوع جریان ها از جریان برق مستقیم (DC ) خطرناك تر هستند ، چرا كه تغییر مداوم جهت جریان در برق متناوب باعث ضربات شدیدی بر سلسله اعصاب شده و باعث كاهش مقاومت بدن انسان نیزمی گردند و به همین دلیل عبور جریان حدود 25 میلی آمپر در فركانس 50 تا 60 هرتز می تواند باعث از كار افتادن سیستم تنفسی و مرگ انسان شوند ، در صورتیكه جریان حدود 50 میلی آمپر در برق مستقیم این شرایط را موجب شده و باعث مرگ در انسان می گردد. البته این مقادیر در استانداردهای مختلف متفاوت هستند ولی اصل موضوع تفاوت نمی كند .
شایان ذكراست در جریانهای برق متناوب (AC) با فرکانس 100 تا 200 کیلوهرتز نحوه اثر گذاری جریان برق روی بدن به جای شوک و خارش به صورت حرارت ظاهر میشود و اساسآ حرارت و سوختگی تنها اثرات شوک ناشی از عبور جریان با فرکانس های بالای 100 کیلو هرتز میباشند.

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.

دلایل برق گرفتگی: 

به دو دلیل برق گرفتگی ایجاد می شود .

1 ) علل ناشی از فقدان تجهیزات و وسایل حفاظتی                                                       

2 ) علل شخصی ، نظیر نداشتن آموزش کافی و لازم، به کاربردن روش های نا صحیح ، مناسب نبودن اعضای بدن شخص نسبت به نوع و ماهیت کار محوله ، عدم آشنایی یا سهل انگاری

برای کاهش امکان برق گرفتگی افراد از سیستم های ایمنی استفاده می شود.سیستم های ایمنی بسیار متنوع هستندو هرکدام دارای خصوصیاتی می باشند که به ترتیب به شرح آنها در طی چند پست خواهم پرداخت.ولی در این تحقیق فقط به نام آنها اشاره شده است .

سیستم های ایمنی .
1) سیستم حفاظت توسط سیم زمین                                                       .
2) حفاظت توسط عایق کاری                                                                 .
3) حفاظت توسط ولتاژ کم                                                              .
4) حفاظت توسط ترانسفورماتور جدا کننده                                                                         .
5) حفاظت توسط کلید خطای جریان یا

1) سیستم حفاظت توسط سیم زمین                                                                        .
در این سیستم به منظور حفاظت از جان تمامی افراد و کارکنانی که از وسایل ، ابزارها و دستگاه های برقی استفاه می کنند در برابر برق گرفتگی اقدامات زیر انجام می شود.

الف – نقطه نول سیم پیچ مولدهای برق در نیروگاه های برق و همچنین نقطه نول سیم پیچ ترانسفورماتور در پست های برق و سیم نول شبکه خطوط هوایی در ابتدا و انتهای خط و در خطوطی به طول بیش از 200 متر علاوه بر ابتدا و انتهای خط در هر فاصله 200 متری به الکترود سیم زمین مربوطه متصل می شودکه این سیستم به طور کلی اتصال زمین نامیده می شود  .

ب – بدنه یا محفظه فلزی کلیه وسایل ، ابزار ، دستگاه ها ، ماشین آلات و تابلو های برقی و همچنین اسکلت و اجزای فلزی داخلی هر یک که حامل جریان برق نمی باشد، به سیستم اتصال زمین ساختمان مربوطه وصل می شود.این سیستم به طور کلی اتصال زمین وسایل نامیده می شود. 
اتصال زمین در نیروگاه ها و پست های برق ، اتصال زمین وسایل و همچنین اتصال زمین بدنه تابلو های فشار قوی باید کاملا از یکدیگر جدا بوده ، استفاده از یک سیستم اتصال زمین با الکترود مشترک مجاز نمی باشد.

در ساختمان هایی که مجهز به حفاظت با برقگیر می باشند ، سیم اتصال زمین مربوط به برقگیر باید از سیستم اتصال زمین تاسیسات برقی فشار ضعیف یا فشار قوی ساختمان کاملا جدا بوده و از اتصال زمین مشترک استفاده نشود.هادی های اتصال بین الکترودها و یا شبکه اصلی اتصال زمین باید در صورت امکان از تسمه مسی حلقه ای به ابعاد لازم باشد ولی در صورت عدم امکان تهیه آن از سیم مسی لخت نیز بلامانع است. در صورتی که سیم اتصال زمین با سیم های فاز و نول کاملا در یک لوله کشیده شوندمانند سیم کشی سیستم روشنایی و پریزهای برق یک فاز و نول و یا سه فاز و نول و مانند آن ، سطح مقطع اتصال زمین باید مساوی با سطح مقطع سیم های فاز و نول باشد.در صورتی که سیم اتصال زمین با سیم های فاز و نول کاملا در یک پوشش قرار گرفته باشند مانند کابل های معمولی و یا سیم های چند رشته قابل انعطاف ارتباطی ، مانند سیم اطوی برقی ، کتری برقی ، سماور برقی ، توستر برقی ، یخچال ، ماشین لباسشویی و مانند آن ، سطح مقطع سیم اتصال زمین باید مساوی با سطح مقطع سیم های فاز و نول باشد. 
در کابل هایی که سطح مقطع سیم نول نصف سطح مقطع هر سیم فاز می باشد سطح مقطع اتصال زمین و سیم نول باید یکسان باشد.

در صورتی که برای اتصال زمین وسایل و ماشین آلات برقی و همچنین تابلو های فرعی و اصلی و غیره از سیم یا شینه جداگانه ای استفاده شود ، سطح مقطع آن باید با سطح مقطع نول کابل اصلی دستگاه های مربوطه یکسان باشد.مشروط بر اینکه سطح مقطع سیم نول از 19 میلی متر مربع کمتر نباشد .

برای کابل هایی باسیم نول کمتر از 16 میلی متر مربع باید سطح مقطع سیم اتصال زمین 16 میلی متر مربع منظور شود.سیستم اتصال زمین شامل چاه اتصال زمین با الکترودهای مختلف و سیم یا تسمه رابط بین شبکه اتصال زمین و چاه اتصال زمین باید باشد. 

2) حفاظت توسط عایق کاری                                                       .
در این نوع حفاظت تمام قسمت های دستگاه که امکان تماس با آن وجود دارد عایق کاری می شود. در مورد دستگاه هایی که ساکن هستند می توان کف زمین و یا دیوارها را عایق کاری نمود.  

3) حفاظت توسط ولتاژ کم                                                                       .
در حفاظت توسط ولتاژ کم از ترانسفورماتور کاهنده با دو سیم پیچ مجزا استفاده می شود.ولتاژ ثانویه ترانسفورماتور باید کمتر از 42 ولت باشد.استفاده از اتوترانسفورماتور در این نوع حفاظت مجاز نمی باشد.دستگاه هایی که با ولتاژکم حفاظت می شوند ، برای سیم حفاظتی به ترمینال احتیاج ندارند و مدار جریان آنها را نباید به زمین یا سیم نول و یا به دستگاه هایی که با ولتاژ بالا سر و کار دارند وصل کرد  .

4) حفاظت توسط ترانسفورماتور جدا کننده                                                       .
در این نوع حفاظت از ترانسفورماتور با دو سیم پیچ مجزای یک به یک و یا کاهنده استفاده می شود که ولتاژ خروجی آن بیش از 42 ولت است.در ترانسفورماتور یک به یک ولتاژ ثانویه برابر ولتاژ شبکه می باشد.ترانسفورماتور ولتاژ تغذیه مصرف کننده را از نظر الکتریکی از شبکه جدا می کند.به ثانویه ترانسفورماتور حفاظتی اتصال بیش از یک مصرف کننده مجاز نمی باشد.زیرا در صورت اتصال بدنه همزمان دو مصرف کننده احتمال خطر برق گرفتگی وجود دارد.ثانویه این نوع ترانسفورماتور نباید اتصال زمین داشته باشد .

5)حفاظت توسط کلید خطای جریان یا
کلید خطای جریان برای حفاظت شخص در مقابل ولتاژهای تماس به کار می رود.اصول کار این کلید به این ترتیب است که دو هادی با جریان هایی در جهت مخالف هم و یکسان در داخل یک هسته آهنی که روی آن سیم پیچی تعبیه شده قرار گرفته اند.میدان های حاصله از آن ها در هسته ، مخالف هم بوده و همدیگر را خنثی می کنند . در نتیجه در سیم پیچ روی هسته نیروی محرکه القا نمی شود.و رله جریانی که به سیم پیچ وصل است تحریک نمی شود.یعنی کلید در حالت عادی کاری انجام نمیدهد

در صورتی که از یکی از دو هادی جریان عبور نکند یا جریان هادی ها یکسان نباشد میدان حاصل باعث ایجاد نیروی محرکه در سیم پیچ شده و رله جریانی که توسط این سیم پیچ تغذیه می شود را تحریک می کند .این رله خود می تواند باعث قطع کنتاکت های کلید و در نهایت قطع کلی مدار گردد

در نوع سه فاز این کلید تمامی هادی های فاز و نول از داخل هسته عبور می کند و با توجه به اینکه در این سیستم مجموع جریان ها در هر لحظه صفر است ولتاژی در سیم پیچ روی هسته القا نمی شود.چون در حالت بار نا متعادل از سیم نول جریان عبور می کند در سیستم های یک فاز و سه فاز باید سیم نول از داخل هسته آهنی عبور داده شود.در صورتی که یکی از فازهای مصرف کننده به بدنه اتصال یابد در این صورت مجموع جریان های لحظه ای سه فاز و نول در داخل هسته آهنی صفر نشده و میدان مغناطیسی متغیر هسته باعث ایجاد نیروی در سیم پیچ دور هسته و در نهایت باعث تحریک رله جریان و قطع مدار خواهد شد.برای آزمایش کلید FI از شستی آزمایش روی کلید استفاده می شود.                                                                                                .
با فشار دادن شستی آزمایش روی کلید اختلاف جریان در سیم های داخل کلید ایجاد شده و باعث قطع مدار خواهد شد.در استفاده از این کلید نیز بدنه مصرف کننده بایستی به سیستم زمین حفاظتی مجهز باشند ولی نیازی نیست تا مقاومت زمین به کمتر از 2 یا 4 اهم برسد.بلکه این مقاومت می تواند در حدود چند صد اهم نیز باشد.

چگونگی عبور جریان برق از بدن :

وقتی جریان برق وارد بدن می‏شود، مسیر خود را از راهی كه كمترین مقاومت را دارد، انتخاب می‏كند و از نقطه‏ای نزدیك اتصال به زمین خارج می‏شود. این ورود و خروج سبب از بین رفتن بافتها و ضایعات شدید مانند از بین رفتن عضو و حتی مرگ می‏شود. بطور خلاصه جریان برق ممكن است از دست چپ به دست راست و بالعكس ، از دست راست به دست پای راست یا چپ، از دست چپ به پای چپ یا راست و یا از پای راست به چپ و بالعكس و یا از میان سیستم عصبی مركزی عبور كند، در هر حال اگر جریان برق به طریقی از بدن عبور كند كه قلب در مسیر آن قرار گیرد، این بدترین و مخاطره‏آمیزترین حالت برای مصدوم می‏باشد.

عوامل موثر بر شدت برق گرفتگی :

نوع جریان ، متناوب یا مستقیم و اختلاف پتانسیل

جهت ایجاد مدار الکتریکی نیاز به وجود اختلاف پتانسیلی بین دو نقطه از مدار است که سبب تحرک الکترونها گردد. این نیروی محرک اختلاف پتانسیل نام دارد. برق گرفتگی در ولتاژهای بالا یا پایین ممکن است ایجاد گردد. در ولتاژهای پایین ( حدود 120-110 ولت) بدن بایستی در تماس مستقیم با منبع جریان قرار گیرد در حالی که در برق گرفتگی های ولتاژ بالا( حدود 8-5/7 کیلو ولت) نیازی به تماس مستقیم نیست و در اثر نزدیکی به منبع جریان نیز ، الکترونها از طریق قوس الکتریکی به بدن قربانی منتقل میشوند
جریان متناوب                                                                 .
به مراتب خطرناکتر و کشنده قرار جریان مستقیم است معمولاً جریانهای بین 39تا 150 سیکل بر ثانیه (CPS) خطرناکترند.
شدت جریان                                                                                 . 
آمپراژ در واقع بیانگر میزان جریان جاری می باشد و میتوان آن را به عنوان مهمترین عامل دخیل در برق گرفتگی قلمداد کرد
مقاومت
هر چه مقاومت ارگانی که جریان از آن عبور می کند بیشتر باشد، اثرات تخریبی با شدت بیشتری خود را نشان میدهند . بیشترین ارگان مقاوم در برابر جریان الکتریسته پوست است که در قسمتهای ضخیم و شاخی آن حتی تا اندازه یک میلیون اهم از خود مقاومت نشان میدهد . ضخامت پوست و رطوبت آن بر میزان مقاومت تاثیر می گذارند .
مسیر جریان                                                                                  .
مدت عبور جریان حالات احتمالی ایجاد شده متعاقب برق گرفتگی                                                             .

- مرگ فوری بدنبال شوک و یا توقف فعالیت های تنفسی و قلبی - فلج نیمی از بدن و یا فلج پاها - از دست دادن حس بویایی، شنوایی یا تکلم و.... - سنکوپ موقتی همراه با بهبود کامل در صورت تماس کوتاه مدت با جریان کم شدت - انواع شکستگی های استخوانی به دنبال اسپاسم ماهیچه ها یا صدمات ثانویه ناشی از برخورد با سایر اجسام و سقوط . عوامل تشدید کننده اثر جریان الکتریسته : - وجود جریان متناوب - رطوب البسه - بهداشت پایین - عصبانیت همانگونه که قبلاًنیز اشاره شد، شدت جریان مهمترین عامل موثر در برق گرفتگی میباشد از آنجا که ولتاژ معمولاً ثابت است مقاومت مهمترین عامل تعیین کننده در میزان جریان عبوری محسوب میشود ( قانون اهم) بر طبق مطالعات انجام شده جریانهای مختلف آثار متفاوتی را ایجاد می نمایند

1 میلی آمپر: ایجاد سوزش مختصر در پوست                                                                          .
5  میلی آمپر : ترمور ماهیچه ها 17-15 میلی آمپر : انقباض ماهیچه ها ( جلوگیری از جدا شدن قربانی با منبع تماس)
50 میلی آمپر : انقباض کلیه ماهیچه ها از جمله ماهیچه های تنفسی و مرگ متعاقب آن 100                         .
75 میلی آمپر : فیبریلاسیون بطنی جریانهای بالاتر و حدود 1 آمپر سبب ایجاد فیبربلاسیون بطنی نمی گردند ولی ممکن است ایست قلبی ایجاد نمایند که این اثر نیز در صورت قطع فوری جریان از بین رفته و قلب بصورت طبیعی به فعالیت خود ادامه خواهد داد.

به محض ورود جریان به بدن فرد قربانی ، الکترونها سعی در خروج از بدن از طریق نزدیکترین راه ممکن را دارند که معمولاً مسیر دست به پا یا دست به دست است . مدت زمانی که طول می کشد تا فرد در اثر برق گرفتگی فوت نماید به شدت جریان عبوری وابسته میباشد. در برق گرفتگی با ولتاژ کم و در حضور فیبربلاسیون بطنی فوراً هوشیاری فردمختل نمی گردد زیرا مغز بمدت 15-10 ثانیه جهت مصرف خود اکسیژن ذخیره دارد و در این مدت نیازمند به فعالیت قلب نمیباشد . در موارد برق گرفتگی با ولتاژ کم انجام اعمال احیا و بکارگیری ودفیبریلاتور قلبی می تواند از وقوع مرگ ممانعت بعمل آورد . البته باید این نکته را در نظر داشت که قلب دارای قدرتی ذاتی است که پس از مدت کوتاهی که دستخوش امواج ناهماهنگ و فیبریلاسیون است بطور خودبخود و بدون نیاز به محرک خارجی می تواند به ریتم طبیعی خود بازگشت نماید . در برق گرفتگی های با ولتاژ بالا ممکن است ضایعات الکتروترمال غیر قابل بازگشت در بافتها ایجاد گردد . بدین ترتیب که با وجود آنکه قلب پس از ایست کوتاه ممکن است مجدداً فعالیت خود را آغاز نماید لکن بدنبال توقف مراکز تنفسی در ساقه مغز متعاقب آثار گرمایی جریان ایست تنفسی رخ می دهد .

از آثار گرمایی جریان با ولتاژ بالا در اعدام های قانونی استفاده می گردد در این حالت سوختگی درجه 3 در محل تماس الکترودها با پوست ایجاد شده و درجه حرارت مغز تا 63 درجه سانتی گراد افزایش می یابد . بدین ترتیب عوامل منجر به مرگ در موارد برق گرفتگی را بدین ترتیب می توان خلاصه نمود

توقف مراکز تنفسی( در ولتاژهای بالا .
فیبریلاسیون بطنی ( در ولتاژهای پایین .

درصورت تماس فرد با جریا ن 5 میلی آمپری تقریباً تمام عضلات دچار انقباض می گردند . چنین شدت جریانی با ولتاژ کم یا زیاد می تواند سبب شکستگی استخوانی گردد. این شکستگی در استخوانهای مختلف ممکن است ایجاد گردد از آن جمله می توان به استخوانهای کتف ، بازو ، ران و مهر ه ها اشاره نمود . قبل از بکارگیری شل کننده های ماهیچه ای موارد زیادی از شکستگی استخوانها در اثر ECT (Electro convulsive therapy) گزارش شده اند حرکات غیر ارادی ناشی از انقباض ماهیچه ها متعاقب برق گرفتگی : در اثر انقباض ماهیچه ها متعاقب برق گرفتگی علاوه بر شکستگی استخوانی که قبلا به آن اشاره شد حالات زیر نیز ممکن است رخ دهد : - گردن و پشت به عقب خم میشود. - بازوها به سمت داخل چرخده ، آرنج خم شده و انگشتان به حالت مشت شده قرار می گیرند. - لگن و زانوها صاف شده و پاها بصورت مستقیم قرار می گیرند . - در صورتی که فرد چیزی را در دست دارد آنرا محکمتر در دستان می فشرد. تحقیقات انجام شده نشان داده اند که این انقباضات عضلانی بر حسب حالت اولیه فرد می تواند باعث پرت شدن وی به جلو یا عقب گردد. یافته های اتوپسی : تقریباً در تمام موارد برق گرفتگی با ولتاژ بالا و در 50% از موارد آسیب با ولتاژ پایین سوختگی های الکتریکی در بدن مشاهده می گردد در برق گرفتگی با ولتاژ پایین این سوختگی ها در محل خروجی و ورودی هر دو ممکن است وجود داشته باشد.و گاه نیز اصلاً مشاهده نمیشود. در موارد برق گرفتگی بعلت ایجاد اسپاسم عضلانی و مصرف شدن ذخایر ATP جمود نعشی با شدت بیشتر ایجاد می گردد و الگوی ایجاد جمود نعشی نیز مسیر عبور جریان را می تواند بیان نماید . سوختگی ایجاد شده در ولتاژهای پایین بصورت یک منطقه قرمزرنگ همراه با تاول و یا منطقه سفید رنگ دیده میشوند بصورت کلاسیک در اطراف سوختگی فوق ( مارک الکتریک ) یک منطقه رنگ پریده و در حاشیه آن پرخونی معمولاً سوختگی ایجاد شده بزرگ نبوده و اندازه آن از چند میلی متر تا 5/1 -1 سانتی متر متفاوت است . در نمای میکرسکپی اپیدرم حالت پنیر سوئیسی پیدا می کند . ذرات کوچک فلزی از جسم هادی ممکن است در منطقه سوختگی جایگزین شده و توسط Scannimg electron microscopy بررسی می باشد این حالت بیشتر در برق گرفتگی های با ولتاژ بالا قابل مشاهده است . بر خلاف سوختگی های ناشی از برق گرفتگی با ولتاژ پایین ، در ولتاژهای بالاتر سوختگی های شدید که حتی گاه حالت ذغالی نیز پیدا می کند مشاهده میشود در اثر تماس با منبع جریان و یا وجود فاصله اندک بین منبع و قربانی ضایعات متعدد و کنار هم ممکن است مشاهده شود.(Spark lesions) سوختگی های مختصر متعدد توسط قوس الکتریکی ناشی از جریان نیز ممکن است ایجاد شوند. در ولتاژهای بسیار بالا تخریب وسیع به همراه از دست دادن اندام ها و پارگی ارگانها ممکن است مشاهده گردد. در موارد برق گرفتگی خصوصاً در موارد با ولتاژ پایین علاوه بر بررسی جسد ( که گاهاً هیچ یافته ای وجود ندارد ) بایستی به دقت صحنه را معاینه نمود. Manner of death: در بیشتر موارد اتفاقی است و معمولاً در اثر نقایص وسایل و ابزارهای الکتریکی رخ میدهد . برق گرفتگی با ولتاژ بالا در اثر تماس با خطوط انتقال فشار قوی که روی زمین افتاده اند و یا در اثر تماس این خطوط با آنتن ممکن است رخ دهد. خودکشی به این طریق معمولاً نادر بوده و در این موارد معمولاً افراد وسایل الکتریکی را به نحوی دستکاری می کنند که بتواند موجبات برق گرفتگی را فراهم آورد . قتل حتی از خودکشی نیز نادرتر بوده و در اینمورد معمولاً وسیله برقی به طریقی بداخل وان حمام که فرد قربانی در آن استحمام می کند قرار می گیرد در این مورد بعلت مقاومت پایین معمولاً علائم سوختگی مشاهده نمیشود و در صورتیکه بعد از فوت وسیله برقی از داخل وان حمام برداشته شود معمولاً علت فوت ناشناخته باقی می ماند . امروزه موارد برق گرفتگی اتفاقی و قتل به علت استفاده از GFCI های (Ground – Fault corrent Interrupters )  با ولتاژپایین کاهش یافته است . لازم است از اینگونه جریانها بطور روتین در حمام و آشپزخانه ها استفاده شود. این وسایل شدت جریان را ارزیابی می کنند . و در صورت وجود اختلاف بیشتر از SMA ، مدار گسیخته شده و مانع برق گرفتگی میشوددر حالت طبیعی تا زمانیکه اختلاف جریان به 15 میلی آمپر برسد مدار قطع نمیشود بنابراین در اکثر موارد برق گرفتگی فیوز منزل دچار اختلالی نشده است در حالیکه برق گرفتگی رخ داده است . برق گرفتگی در آب بر اثر وجود لامپهای دارای نقص فنی که در استخر کار گذاشته شده است نیز رخ می دهد . GFCIS از اینگونه حوادث جلوگیری بعمل می آورد . پیشگیری و درمان : در موارد برق گرفتگی، نکته اصلی ومهم پیشگیری است رعایت نکات ایمنی در خانه و محل کار ، اطمینان از صحت کارایی وسایل برقی ، توجه به ایمنی مناطق پرخطر نظیر محیط حمام و عدم بکارگیری لوازم برقی نظیر سشوار و بخاری برقی در این مکانها از نکات مهم و اساسی در این زمینه محسوب می گردد. اقدامات درمانی در مرحله حاد و اولیه سعی در باز نگهداشتن راه هوایی جهت برقراری و نگهداری فعالیت تنفسی است که ممکن است به دلیل اسپاسم عضلات بین دنده ای و دیافراگم دچار اختلال شده باشد . در صورتیکه در مراحل ابتدایی برق گرفتگی و اثر سوء آن بر سیستم هدایتی قلب cardioversioin توسط D.c Shock انجام گیرد می توان ریتم قلب را به حالت طبیعی برگرداند که معمولاً در این حالت قلب بصورت پایدار با ریتم نرمال به فعالیت خود ادامه میدهد . در صورت رابدومیولیز شدید ممکن است کار کلیه ها دچار اختلال گردد که مایع درمانی در این موارد اولین اقدام می باشد . اختلالات پایداری و دپررس ممکن است در اثر عوارض ناشی از برق گرفتگی رخ دهد که در هر مورد اقدامات درمانی خاص آن بایستی انجام شود . برای مثال جهت درمان سوختگی های ناشی از برق گرفتگی و بریدمان منظم زخم ها و پانسمان مرتب آن بهمراه استفاده از کرم های مناسب و درمان آنتی بیوتیکی لازم وضروری است در صورت بروز اختلالات عصبی و روانی می توان با استفاده از مشاوره های روانپزشکی و داروهای مناسب بیماری را تا حدی کنترل نمود . deformity جوشگاه های ناشی از سوختگی متعاقب برق گرفتگی را نیز می توان به کمک روشهای مختلف فیزیوتراپی به میزان قابل توجهی بهبود بخشید.

آثار برق گرفتگی:

عبور جریان الکتریکی از بافتهای زنده با توجه به جریان عبوری, نوع برق گرفتگی, مدت زمان برق گرفتگی و... میتواند آثار مختلفی را در پی داشته باشد و عمق آثار نیز با توجه به هر کدام از عوامل, متفاوت خواهد بود. آثار جدی و مهم برق گرفتگی بر روی بدن جانداران و به ویژه انسان دو دسته هستند:

سوختگی:

زمانی که جریان الکتریکی در یک ماده جاری میشود, در قسمتهایی که در برابر جریان مقاومت میکنند اتلاف انرژی به وجود میآید, این انرژی اتلاف شده معمولا به صورت گرما آزاد میشود. این ساده ترین تاثیر جریان الکتریکی بر روی بافتهای زنده است. جریان الکتریکی باعث افزایش حرارت در این بافتها میشود و در این حالت اگر میزان حرارت به اندازه کافی زیاد باشد, بافت زنده خواهد سوخت. از نظر ظاهری این سوختگی شبیه سوختگی به وجود آمده بر اثر شعله است با این تفاوت که به علت عبور جریان از داخل بدن میتواند بافتهای داخلی بدن مصدوم و حتی اندامهای حساس را نیز بسوزاند.

تأثیر برق گرفتگی بر روی دستگاه عصبی

یکی از اثرات مهم عبور جریان الکتریکی از بدن که از نظر مهلک بودن میتوان آن را پر اهمیت ترین اثر جریان الکتریکی بر روی بدن دانست, اثار آن بر روی سیستم عصبی است. منظور از سیستم عصبی, شبکهی بین سلولهای عصبی یا همان نرونهاست, که وظیفه آنها تنظیم فرآیندهایی است که در اعضای بدن انجام میپذیرد. از جمله بخشهای مهم سیستم عصبی میتوان از مغز, نخاع و سلولهای حسی بدن را نام برد .

ارتباط بین سلولهای عصبی به وسیله جریان الکتریکی انجام میپذیرد. این سلولها برای برقراری ارتباط از سیگنالهای الکتریکی با جریان و ولتاژ بسیار پایین استفاده میکنند. به وسیله این سیگنالها دستورات از سیستم عصبی به قسمتهای مختلف بدن مانند ماهیچهها یا غدد درون ریز میرسد. حال اگر جریان برق در بدن یک موجود زنده به اندازه کافی زیاد باشد, سیگنالهای الکتریکی فرستاده شده به وسیله مغز را خنثی خواهد کرد, بنابراین از ایجاد عکس العمل در بدن مصدوم جلوگیری خواهد کرد. همچنین عبور جریان الکتریکی از رگهای عصبی موجب به وجود آمدن حرکات غیر ارادی در بدن مصدوم خواهد شد به طوری که مصدوم نمیتواند هیچ اقدامی در مدت برق گرفتگی انجام دهد. این حالت زمانی که مصدوم هادی برق دار را به وسیله دست خود گرفته, میتواند خیلی خطرناک تر باشد چراکه ماهیچههای قرار گرفته بر روی ساعد که مسئول خم کردن انگشتان هستند از ماهیچه هایی که مسئول صاف کردن انگشتها هستند قویترند.

ثبت نام دوره آموزشی برق - الکترونیک