1-8- اختلاف پتانسیل الکتریکی (فشار الکتریکی)

بطورکلی اختلاف پتانسیل عاملی است که باعث برقراری جریان برق درمدارها می شود ومولدها بین دو قطب خود این اختلاف پتانسیل را بوجود می آورند.
اختلاف پتانسیل به V نمایش داده می شود و واحد آن بر حسب ولت است. اختلاف پتانسیل دو سر یک مقاومت برابر با حاصلضرب مقاومت در شدت جریان است بنابراین رابطه اختلاف پتانسیل با شدت جریان ومقاومت بصورت زیر می باشد:
I×R=V
I= شدت جریان
R = مقاومت
V= اختلاف پتانسیل یا ولتاژ
بطورمثال به اختلاف پتانسیل درموردهای ذیل اشاره می نمائیم:
اختلاف پتانسیل دو سر یک باطری قلمی یا متوسط 5/1 ولت است.
اختلاف پتانسیل دو سر یک باطری اتومبیل 12 ولت است
اختلاف پتانسیل بین دو فاز در برق شهری 220 ولت است.
البته در مصارف صنعتی برق سه فاز مصرف می گردد اختلف پتانسیل بین دو سیم فاز 380 ولت می باشد لازم بذکر است که همراه برقهای سه فاز یک نول نیز به مصرف کننده داده می شود تا درصورت تمایل به استفاده از برق 220 ولت از نول ویکی از فازها استفاده گردد.
فشار الکتریکی که برای انتقال انرژی به نقاط دور بکار می رود به چندین هزار ولت می رسد.
فشار الکتریکی که بین ابرها وکره زمین پدید می آید(پدیده صاعقه) تا یک میلیارد ولت برآورده شده است.
شدت جریان الکتریکی:
شدت جریان مقدار الکتریسیته ای است که در واحد زمان از مداری عبور می کند وبه حرف I نمایش داده می شود. واحد شدت جریان آمپر است که به حرف A نشان داده می شود بطور مثال A5= I
یعنی شدت جریانی برابر 5 آمپر
اگر دو سر یک باطری اتومیبل را بوسیله سیمی ضخیم بهم متصل کنیم جرقه شدیدی ایجاد می شود که شدت جریان آن در حدود 100 تا 200 آمپر است.
درجوشکاری برق جریان ایجاد شده درحدود 100 تا 300 آمپر بوده ونور شدیدی را تولید می کند. شدت جریان صاعقه 000/20 آمپر است وتولید نور خیره کننده ای می نماید.

2-8- مقاومت الکتریکی

مقاومت کمیتی است که با گرمای تولید شده دریک هادی نسبت مستقیم دارد یعنی هر قدر یک هادی دربرابر عبور جریان بیشتر گرم شود گوئیم مقاومت بیشتری دارد، مقاومت به R نمایش داده شده و واحد آن برحسب اهم ?)) است. رابطه مقاومت اختلاف پتانسیل وشدت جریان بصورت زیر می باشد:
I×R=V
بطور مثال به مقاومت چند جسم در ذیل اشاره می نمائیم:
مقاومت الکتریکی یک متر سیم مسی بقطر یک میلیمتر 135% اهم است.
مقاومت الکتریکی یک متر سیم آلومینیمی بقطر یک میلیمتر 220% اهم است
مقاومت الکتریکی یک اتوی برقی 500 واتی 96 اهم است
مقاومت الکتریکی مفتول داخلی یک لامپ 100 واتی 284 اهم می باشد
اگر دو سر سیم شهری بدون واسطه بیکدیگر وصل گردد وجریان زیادی عبور می کند و جرقه شدیدی تولید می نماید وشدت گرمای حاصل از آن به حدی می باشد که جهت ایجاد آتش سوزی کافی است.

3-8- توان الکتریکی

مقدار انرژی است که در یک ثانیه درمدار مصرف می شود وبه حرف P نمایش داده می شود وواحد آن برحسب وات بوده که W نشان داده می شود، رابطه توان با ولتاژ وشدت جریان عبارت از:
I×V=P
از رابطه فوق می توان مقدار آمپری را که یک مصرف کننده جهت کار نیاز دارد محاسبه نمود واز این طریق نوع فیوز مناسب را انتخاب کرد.
بطور مثال:
مطلوبست محاسبه آمپر فیوز مناسب جهت یک مصرف کننده برقی 220 ولت که توان مصرفی آن 2000 وات باشد.
I×V=P
آمپر 9 I×200= 2000
باید توجه داشت که جهت تامین یک توان ثابت ومشخص هر چه اختلاف پتانسیل کمتر باشد باید شدت جریان افزایش یابد بطور مثال جهت روشن نمودن یک لامپ 100 واتی با ولتاژ 220 ولت نیاز به 45% آمپر جریان می باشد در صورتیکه یک لامپ 100 واتی با ولتاژ 12 ولت حدوداً نیاز به 8 آمپر جریان دارد. بنابراین انتخاب فیوز و قطر سیم حامل جریان را باید با توجه به مقدار توان وآمپر مورد نیاز محاسبه نمود.

4-8- خطر برق گرفتگی

جریان مستقیم یا جریان یکسو:
جریانی است که دارای دو قطب متمایز مثبت ومنفی است وجهت عبور جریان همواره ثابت واز قطب مثبت به سمت قطب منفی است.
جریان تولید شده از باطریهای یک جریان مستقیم است این نوع جریان درمراکز تلفن، تلگراف، کارگاههای آبکاری وصنایع الکترونیک مصرف می شود که جریان مستقیمی که از بدن انسان عبور کند بیش از 5/0 آمپر (5 میلی آمپر) باشد برای اغلب افراد خطرناک است وبا توجه به اینکه حداقل مقاومت بدن انسان 1000 اهم است، خطر از هنگامی شروع می شود که فشار الکتریکی سیمها از 50 ولت جریان مستقیم تجاوز کند زیرا این ولتاژ می تواند 5/0 آمپر از بدن عبور دهد.
2- جریان متناوب یا جریان غیر یکسو:
جریانی است که درهر لحظه جهت ودر نتیجه قطبهای مثبت ومنفی آن عوض می شود ودرتمام شبکه های برق شهری و شبکه های انتقال انرژی، جریان متناوب تولید و توزیع می شود. جریان برق شهر متناوب بوده ودرهر ثانیه قطب مثبت ومنفی 50 بار تعویض می گردد، یعنی فرکانس آن 50بار در ثانیه است، فرکانس جریان متناوب دراکثر کشورها 50 بار در ثانیه است.
مقاومت بدن در برابر عبور جریان متناوب خیلی کمتر است و بعلت تغییر جهت جریان ضربات وارد بر سلسله اعصاب شدیدتر می باشد وبدین جهت عبور جریان 25% آمپر(25 میلی آمپر) جریان متناوب برای انسان خطرناک است وبا توجه باینکه حداقل مقاومت بدن انسان 1000 اهم است ولتاژ بیش از 25 ولت می تواند جریان مذکور را از بدن عبور داده وخطرناک باشد.
اگر کف دست با سیم حامل جریان برق تماس یابد در اثر انقباض عضلات انگشتان رو به داخل قفل شده وشخص قادر به جدا کردن دستان خود از برق نخواهد بود. بنابراین جهت دست زدن به وسیله برقی باید ابتدا از پشت دست بمنظورحصول اطمینان از نداشتن برق در بدنه دستگاه استفاده کرد.

5-8- سیم ارت با سیم اتصال به زمین

با توجه با اینکه در صورت نقص فنی در دستگاه مصرف کننده برقی مانند، ماشین لباسشوئی، بخچال، سشوار و…
احتمال عبور جریان فاز به بدنه وجود دارد ممکن است بدینطریق شخصی که از دستگاه برقی استفاده می نماید به علت عدم اطلاع از وجود برق در بدنه ممکن است دچار برق گرفتگی گردد. لذا جهت رفع این مشکل وایمن نمودن دستگاه از سیم ارت یا سیم اتصال به زمین استفاده می نمایند تا بدینطریق برق بدنه (فاز) از طریق این سیم به زمین عبور نماید وشخص ا زخطر برق گرفتگی مصون شود. البته در صورتیکه دستگاه مجهز به سیم ارت باشد به هنگام ایجاد اتصال در بدنه مصرف کننده(فاز شدن بدنه) فیوزعمل نموده و برق قطع خواهد شد جهت نصب سیستم سیم ارت لازم است چاهی به عمق مناسب (رسیدن به قسمت نمناک ومرطوب زمین) حفر و سپس یک صفحه مسی که از وسط آن سیم مسی قطور (با مقاومت کم) گرفته شده ودرقعر چاه قرار داده و اطراف آن را با ذغال ونمک ریخته و سپس چاه را با ماسه پر می نمایند وسیم خارج شده از چاه بمنظور اتصال به بدنه دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد که به آن سیم ارت یا سیم اتصال بزمین گویند.

6-8- نکات ایمنی جهت پیشگیری ازخطر برق گرفتگی

به هنگام تعویض لامپها یا سرویس وسائل برقی ابتدا فیوز را قطع نموده وسپس با استفاده از فازمتر از قطع جریان برق مطمئن شده وحتماً فیوز راهمراه خود ببرید ویا درب جعبه فیوز را قفل نموده و کلید آن را بردارید.
وسائل برقی را مجهز به سیم ارت نمائید.
به هنگام کار با وسیله برقی زیر پای خود را عایق کنید.
هیچگاه همزمان از دو دست خود جهت کار با وسیله برقی استفاده نکنید(کار کردن با دست راست بهتر از دست چپ است).
هنگامیکه نسبت به داشتن برق در بدنه وسیله برقی مشکوک هستید وفاقد فازمتر جهت آزمایش می باشید. هیچگاه از کف دست برای تشخیص داشتن برق استفاده نکرده بلکه از پشت دست استفاده نمائید (درصورت تماس کف دست برق در اثر انقباض عضلات، انگشتان سمت داخل جمع شده وجدا کردن دست میسر نبوده وعبور جریان از بدن بیشتر شده واحتمال مرگ وجود دارد ولی درصورت تماس پشت دست با برق دست به جهت مخالف پرتاب می گردد وادامه برق گرفتگی برطرف می شود).

درموقع کوبیدن میخ بدیوار یا سوراخ نمودن بوسیله دریل به مسیرسیم کشی توجه داشته باشید.
هرگز با دست مرطوب بکلیدها و پریزها دست نزنید.
هنگام اتصال دو شاخه به پریز مراقب باشید که انگشتان شما به فلز دو شاخه متصل نباشد.
درصورت استفاده از وسیله گرم کن برقی در حمام باید از بخاری برقی مخصوص که ایزوله می باشد استفاده نمود در ضمن این وسیله باید مجهز به سیم ارت باشد.
درنزدیک شدن به شبکه فشار حریم آن را در نظر داشته باشید.

7-8- نکات ایمنی جهت پیشگیری از ایجاد آتش سوزیهای برقی

استفاده از فیوزهای مناسب با توجه مصرف کننده های برقی مانند: ماشین لباسشویی، یخچال، فریزر، اتو….
قرار دادن فیوز و کلیه کلیدها برق در مسیر سیم فاز
استفاده از سیمها با رنگ استاندارد وقطر مناسب با توجه به مقدار مصرف جریان.
رعایت فاصله های سیم برق از لوله های آب گرم، وبخصوص لوله گاز.
ایجاد اتصال محکم و صحیح درمحلهای انشعاب واستفاده از ترمینال بمنظور جلوگیری از ایجاد جرقه وحرارت.
نکشیدن بار اضافه از یک پریز توسط اضافه نمودن سه راهی.
عبور ندادن سیمها از لای دربها وپنجره ها و زیر فرش وموکت
تعمیر وسائل برقی فقط توسط افراد متخصص
درصورت رسیدن آب به وسیله برقی باید آن را از برق جدا نموده وتا قبل از اینکه کاملاً خشک گردد ازآن استفاده ننمود.

8-8- برق فشار قوی

عموماً برقهای که دارای ولتاز بیش از 1000 ولت باشد بنام برق فشار قوی می نامند، ولتاژ برقهای فشار قوی ممکن است چندین هزار ولت باشد، سیمهای حامل جریان برقهای فشار قوی دارای میدان مغناطیسی شدید بوده که این میدان مغناطیسی می تواند از فواصل دور نیز باعث بروز مشکلاتی در اورگانیزم بدن گردد بنابراین جهت زندگی درمکانهائی که محل عبور برق فشار قوی می باشد باید نسبت به میزان ولتاژ حریم مجاز را در ساخت ساختمانها رعایت نمود.
قابل ذکر است که در برقهای فشار قوی بعلت وجود میدان ذکر شده احتمال برق گرفتگی شدید از فاصله دور (قبل از تماس با سیم) نیز وجود دارد که در جدول زیر حداقل فاصله مجاز نزدیک شدن را بر حسب متر نشان می دهد:

البته با توجه به اینکه افرادی که با برق فشار قوی سروکار دارند اغلب متخصص بوده وآشنائی به خطرات آن دارند وهمچنین برق فشار قوی مانند فشار ضعیف دردسترس عموم قرار ندارد، آمار مرگ ومیر وحوادث ناشی از برق فشار قوی بمراتب کمتر از برق فشار ضعیف می باشد.

9-8- صاعقه

بخارهای آبی که از زمین به هوا می رود در اثر سرما متراکم شده وبراثر حرکت و تلاطم در آن بار مثبت و منفی تولید می گردد( قسمت پائین ابرها دارای بار منفی وقسمت فوقانی دارای بار مثبت ) ارتفاع قسمت تحتانی ابرها از سطح زمین در حدود 26000 متر وارتفاع قسمت فوقانی آنها در بعضی از نقاط حداکثر به 9000 متر می رسد
هرگاه اختلاف پتانسیل بین ابرها وزمین به اندازه کافی گردد سبب می شود بار الکتریکی ابرها در زمین به صورت جرقه گردد.
اختلاف پتانسیل بین بار منفی ابرها زمین درحدود یکصد میلیون تا یک میلیارد ولت وشدت جریان آن درحدود چندین هزار آمپر است.
درجه حرارت حاصل از صاعقه علاوه بر ایجاد حریق وآتش سوزی ها در محیط بسته موجب یونیزه شده هوا شده وایجاد فشار خیلی زیادی می گردد که حاصلش انفجار است . سرعت برق 000/300 کیلومتر درثانیه است وبدین جهت صدای رعد وبرق شنیده می شود در هنگامیکه احتمال صاعقه وجود دارد به نکات زیر باید توجه نمود:
سیم آنتن تلویزیون را خارج کنید.
از تیرهای برق – دیوارهای فلزی وتک درختها دورباشید.
به حالت خمیده حرکت کنید.
اگر در اتومبیل هستند آنتن رادیو را پائین بکشید، ضمناً داخل وسیله نقلیه امن تر از خارج است.
اگر سوار قایق ودر دریا هستید در ته قایق وکشتی دراز بکشید.
درجنگل وکوه روی سنگها و صخره ها وزیر درختان نایستید.
قطعات فلزی وابزار آهنی را از خود دور کنید.

10-8- حفاظت ساختمان در برابر صاعقه

دراکثر موارد مشاهده گردیده است که صاعقه به نقاط مرتفع اصابت نموده و موجب تلفات وخسارات سنگین گردیده است.
لذا جهت حفاظت ساختمانهای بلند از برق گیر استفاده می شود واز طریق سیستم برق گیر جریان برق حاصل از تخلیه بار الکتریکی را به زمین انتقال می دهند.

11-8- اثرات بیولوژیکی برق

صدمات برق یکسری بصورت علامت ظاهری و جلدی بوده که عبارت از ایجاد سوختگی وجراحات شدید پوستی واثرات مخرب دیگر آن تاثیر در سیستم اعصاب که عبارت است:
ایجاد تشنج ، نامنظم کردن حرکات تنفسی وقلب می باشد، البته آثار ظاهر شده بستگی به نوع تماس (مسیر عبور جریان) زمان تماس ومیزان ولتاژ وشدت جریان وهمچنین نوع جریان (مستقیم ومتناوب ) دارد.

12-8- طروق مختلفی که ممکن است انسان سبب برق گرفتگی شود.

تماس دست راست با سیم برق اتصال پاها بزمین سبب عبور جریان برق از انگشتان دست راست، شانه راست، ریه راست ، کبد، ران وساق پای راست بزمین می شود.
تماس دست چپ با سیمهای برق اگر پاها بزمین متصل باشد جریان برق از دست چپ وقلب وطحال بپای چپ واز آنجا به زمین هدایت می شود دراین حالت چون قلب در معرض عبور جریان قرار می گیرد در اثر انقباض شدید از کار می افتد، بنابراین کار کردن با دست چپ خطر بیشتری دارد.
اگر هر دو دست با سیمهای برق تماس یابد جریان بین دو دست از طریق ریتین و قلب برقرار می گردد. دراین حالت هم تنفس قطع شده وهم قلب ارکار می افتد، بنابراین دقیقاً باید به این مسئله توجه داشت که هرگز نباید با هر دو دست به سیمهای برق دست زد.
اتصال سیمهای برق به فرق سر نیز دارای همین خطرات می باشد.
اگر سیم برقی با قسمتی از بدن پشت دست و بازوها برخورد کند در اثر شوکی که داده می شود احتمال پرت شدن ودر نتیجه دور شدن از خطر زیاد است ولی پرت شدن از بلندی مانند پشت بام و نردبان ممکن است به او صدمه بزند.
اگر سیم برق با کف دستها تماس حاصل کند انگشتان دست در اثر انقباص شدید عضلات قفل می شود واتصال سیم را محکم تر می کند، دراین حالت توانائی دفاع از بدن سبب می شود ودر اثر ادامه عبور جریان احتمال مرگ خواهد بود.

13-8- طریقه کمک به شخص برق گرفته

ابتدا برق از فیوز قطع می کنیم، درصورتیکه دسترسی به فیوز وقطع برق نباشد به صورت ذیل عمل می کنیم.
با چوب یا وسیله عایق برق را از شخص یا شخص را از برق جدا می کنیم.
به مصدوم هیچگونه آشامیدنی وخوارکی یا دارو از طریق دهان نمی دهیم.
با دادن تنفس مصنوعی مصدوم را به بیمارستان می رسانیم.

14-8- طریقه اطفاء حریق درآتش سوزیهای برقی

درحریق لوازم و سیستمهای برقی اولین اقدام قطع برق می باشد ولی باید توجه داشت که قطع برق نیز بعلت وجود خازن در بعضی از مصرف کننده های برقی احتمال وجود برق ذخیره خواهد بود. لذا با وجود قطع جریان برق باید با احتیاط عمل نمود.
در آتش سوزیهای قطع برق باید احتیاط عمل نمود.
در آتش سوزیهای لوازم برقی قبل از قطع جریان بهیچ عنوان نباید از آب یا کف اطفائی به منظور خاموش نمودن حریق استفاده نمود زیرا آب یا کف هادی برق بوده و احتمال برگشت جریان از طریق آنها به شخصی که مشغول اطفاء می باشد وجود خواهد داشت.
مناسب ترین خاموش کننده برای این منظور خاموش کننده گاز دی اکسید کربن CO2 ویا خاموش کننده پودری می باشد، البته در صورت استفاده از اطفاء کننده پودری سرویس دستگاه لازم خواهدبود.
همچنین درصورت استفاده از گاز دی اکسید کربن در محیطهای بسته باید سریعاً محیط را ترک نمود تا دراثر کمبود اکسیژن خفگی عارض نگردد.
منبع: مبانی آتش نشانی ،محمود مقاری ، انتشارات سازمان شهرداریهای کشور – 1378