اثرات عبور جريان برق از بدن

در يك تعريف برق را چنين مي توان تعريف كرد: حركت الكترون ها كه توسط ژنراتورها و مولدها توليد مي شود را برق مي نامند و براي جابجايي برق از سيم و يا كابل استفاده مي شود و در خطوط توزيع از سيم هاي مسي و در خطوط فوق توزيع از سيم لينكس و در خطوط انتقال در سطح ولتاژ 220 كيلوولت از سيم كاناري و در نهايت در خطوط 400 كيلوولت از سيم كولر استفاده مي شود، ممكن است از سيم هاي ديگر استفاده شود. اما مهمترين و شناخته شده ترين آنها همان سيم هاي ذكر شده مي باشد و تا كنون آخرين ولتاژي كه در ايران استفاده شده است ولتاژ 400 كيلوولت است و در كشورهاي پيشرفته مانند روسيه و كانادا تا ولتاژ 1000 كيلوولت هم مورد استفاده مي شود و در يك تقسيم بندي كلي ولتاژهاي كاربردي در چهار دسته مطرح مي شوند كه عبارتند از:

1: برق فشار ضعيف 0-400 ولت
2:برق فشار متوسط 400-20000 ولت
3:برق فشار قوي ( فوق توزيع)63000 ولت
4:برق فشار قوي (انتقال)230000 تا 400000 ولت
نكات ايمني هنگام كار با تأسيسات برقي با ساير تأسيسات غير برقي ( مانند تأسيسات مكانيكي ) بطور كلي فرق مي كند. زيرا تأسيسات غير برقي در هنگام حادثه، علائمي از خود نشان مي دهند كه شخص مي تواند متوجه حادثه گردد. مانند صداي خرابي موتور، بوي گاز، خروج بخار و غيره، اما برق را نمي توان با چشم ديد و نه بوئيدن و يا شنيدن صدايش پي بوجود حادثه برد و فقط بوسيله دستگاه اندازه گيري مي توان فهميد كه وسيله اي برقدار است و يا نه، به همين علت شخص برقكار بايد مراقبت هاي ويژه اي را رعايت نمايد و كاملاً هوشيار باشد.
مقاومت بدن انسان:
مقاومت الكتريكي بدن انسان ثابت نيست و بر اثر عوامل فردي و شرايط محيط كار ممكن است به نسبت 1 تا 100 برابر تغيير نمايد، مهمترين عواملي كه در تغيير اين مقاومت مؤثر است عبارتند از:
الف- حالت روحي فرد: خستگي، گرسنگي، تشنگي، بي خوابي، عصبانيت، خنده، غم و بيماري از عواملي است كه مقاومت بدن را مي تواند به حد زيادي كم و تغيير نمايد.
ب- سطح تماس و فشار تماس:
هر چه سطح و فشار تماس بيشتر باشد مقاومت بدن كمتر مي گردد، البته عوامل ديگري غير از آنچه ذكر شده وجود دارد كه مي تواند مقاومت بدن را كمتر كند، از جمله وقتي كه بدن مرطوب و عرق كرده است مقاومت آن تا حد زيادي كم مي شود كه در اين صورت خطر برق گرفتگي را چندين برابر افزايش مي دهد.
بيشترين مقاومت بدن در قسمت پوست است، بطوريكه مقاومت پوست هاي خشك و سالم گاهي حتي تا چند صد هزار اُهم نيز مي رسد، از آنجائيكه جريان برق براي عبور از بدن ناچار است از پوست داخل و خارج شود هر گونه اقدامي كه در جهت بالا بردن مقاومت محل ورود و خروج جريان صورت گيرد خطر برق گرفتگي را كاهش مي دهد.
دستكش و كفش براي كسي كه با تأسيسات برقي سرو كار دارد بسيار حائز اهميت است بعلت اينكه دستكش و كفش باعث افزايش مقاومت در برابر عبور جريان مي گردد.
جريان الكتريكي:
جريان الكتريكي كه از بدن انسان مي گذرد، بستگي به دو عامل دارد: اول مقاومت بدن و دوم فشار الكتريكي يا همان ولتاژ كه بدن را تحت تأثير قرار مي دهد و عامل اصلي براي شوك و نهايتاً مرگ انسان مي باشد، در صورتيكه بتوانيم بنحوي از ورود و خروج جريان از بدن انسان جلوگيري نمائيم خطر برق گرفتگي ايجاد نخواهد شد و اين كار با استفاده از وسايل ايمني مانند دستكش عايق، كفش، فرش لاستيكي عايق و غيره امكان پذير خواهد بود.
جريان الكتريكي را مي توان به دو دسته تقسيم كرد.
الف: جريان مستقيم   و   ب:جريان متناوب
جريان مستقيم:
جرياني است كه داراي دو قطب متمايز مثبت و منفي مي باشد و جهت آن همواره ثابت است (بنا به فرض از قطب مثبت به طرف قطب منفي ) به عنوان مثال اين نوع جريان توسط پيل يا باطري توليد مي شود و يا توسط دستگاهي يكسو ساز كه جريان متناوب را به مستقيم تبديل مي نمايد.
مقاومتي كه بدن انسان در مقابل جريان مستقيم از خود نشان مي دهد بسيار بيشتر از جريان متناوب است، بطوريكه انسان مي تواند تا 80 ميلي آمپر جريان مستقيم را از بدن خود عبور دهد، بدون اينكه اثر مهمي در سيستم تنفسي و يا قلب بوجود آورد البته خطر ديگري كه جريان مستقيم دارد الكتروليز (تجزيه) سريع خون است كه مي تواند موجب مرگ مي شود.
ب: جريان متناوب:
جرياني است كه در هر لحظه جهت و در نتيجه قطب هاي آن عوض مي شود همانطوريكه قبلاً گفته شد بدن در مقابل جريان متناوب، ‌مقاومت كمتري از خود نشان مي دهد و بر خلاف جريان مستقيم كه تا 80 میلیي آمپر خطر جدي پيش نمي آمد دراين نوع جريان در25 ميلي آمپر خطربرق گرفتگي وجود دارد نكته اي كه در اينجا قابل بيان است اين است كه مسير عبور جريان برق و مدت عبور جريان نيز در برق گرفتگي و پايين آوردن مقاومت بدن شخص مؤثر است. تجربيات نشان داده است كه هر چه مدت عبور جريان برق از بدن بيشتر باشد مقاومت بدن كمتر مي گردد. يعني مقاومتي كه بدن درمقابل عبور جريان درلحظات اول از خود نشان مي دهد، بسيار بيشتر از گذشت چند لحظه مي باشد. همچنين مسير عبور جريان نيز بسيار مهم است زيرا ممكن است از محلي عبور نمايد كه موجب از كار انداختن سيستم تنفسي يا اختلال در كار قلب يا حتي هر دو گردد چند نمونه از حالت هاي مختلفي كه جريان برق ممكن است از بدن عبور كند به قرار زير است:
1- از يك دست به يك پا
2- از دست راست به پاها
3- از دست چپ به پاها
4- از پا به پا
5- از دست به دست
خطرناكترين حالت وقتي است كه جريان از يك دست وارد و از دست ديگر خارج شود، زيرا در اين هنگام جريان برق از قلب و ريه مي گذرد و مي تواند باعث از كار افتادن آنها و در نتيجه منجر به مرگ شود.
فركانس:
تعداد دفعاتي كه جهت جريان متناوب عوض مي شود را فركانس مي گويند بعنوان مثال گفته مي شود فركانس برق شهر 50 هرتز است. يعني اينكه جهت جريان در هر ثانيه 50 مرتبه در سيم تغيير جهت مي دهد ، بر خلاف برداشت و تصور ، مقاومت بدن با ازدياد فركانس كم نمي شود ، تجربه ثابت كرده كه فركانس 50 تا 400 هرتز مهلكترين فركانس مي باشد و فركانس هاي بيشتر فقط موجب سوختگي در محل گرديده است اگر چه فركانس هاي كمتر از 50 هرتز خطر مرگ را كاهش مي دهد ولي استفاده از آن باعث اتلاف مقادير زيادي انرژي در خطوط مي گردد كه از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه نيست.
در جدول زير نتيجه آزمايشاتي را كه بر روي سگها با فركانس هاي مختلف صورت گرفته جهت اطلاع آورده شده است . 
فركانس بر حسب هرتز فشار الكتريكي بر حسب ولت تعداد سگ هاي مورد آزمايش درصد مرگ

و همچنين جدول مقاومت نقاط مختلف بدن انسان در زير آورده شده است.

جدول فوق نشان مي دهد كه در ولتاژ هاي پايين مقاومت بدن بيشتر از ولتاژهاي بالاست و با بالا رفتن ولتاژ مقاومت بدن تنزل مي كند لازم به توضيح است مقاومت بدن بعد از مرگ حدود 60% افزايش مي يابد خطرات و صدماتي كه برق به بدن انسان وارد مي كند دو نوع است.
الف: صدمات داخلي ب:صدمات خارجي
الف- صدمات داخلي : صدماتي است كه بر اثر عبور جريان از بدن روي مغز و قلب و يا سيستم تنفسي ايجاد مي كند ، صدمات داخلي بسيار مهم است و موجب قطع تنفس، قطع تپش قلب و يا هر دو با هم مي شود در اين حالت اگر سريعاًٌ از طريق تنفس مصنوعي و يا ماساژ قلبي و يا ديگر راه ها ( بستگي به نوع صدمه ) به شخص مصدوم كمك نشود احتمال مرگ بسيار بالا خواهد بود بطوري كه اگر در دقيقه اول به او كمك شود 90 درصد احيا و پس از 6 دقيقه 10 درصد و بعد از گذشت 12 دقيقه احتمال حيات و بازگشت به زندگي بسيار كم خواهد شد.
ب- صدمات خارجي: صدمات خارجي به دو صورت امكان پذير خواهد بود.
1. پاشيدن جرقه به شخص:

 در اين حالت بدون اينكه بدن شخص در معرض عبور جريان قرار گيرد بر اثر پاشيدن جرقه سوختگي هايي در سطح پوست بوجود مي آيد كه گاه ممكن است خطرناك و كشنده باشد.
2. رعايت نكردن فاصله مجاز:

 در اين حالت شخص مستقيماً در معرض عبور جريان برق قرار مي گيرد بدين گونه كه با رعايت نكردن فاصله مجاز بين خود و خطوط و تجهيزات فشار قوي و نزديك شدن به آنها جريان شديدي در حدود چندين آمپر همراه با قوس الكتريكي از بدن مي گذرد و عكس العمل آني و فوري ايجاد مي نمايد كه اين عكس العمل باعث تكان و پرتاب شديد شخص حادثه ديده شده و در نتيجه قطع عبور جريان برق از بدن مي گردد.
اين نوع برق گرفتگي به دليل اينكه به مدت بسيار كمي جريان برق از بدن شخص عبور مي كند صدمات داخلي را بوجود نمي آورد ولي سبب سوختگي هاي بسيار شديد كه ممكن است مرگ را به همراه داشته باشد موجب خواهد شد.
فاز قرمز: اگر فردي دچار برق گرفتگي شد به طريقي كه مسير عبور جريان قلب باشد. يعني از يك دست وارد و از دست ديگر خارج شود همزمان با انقباض بطن چپ باشد فرد برق گرفته در اين زمان كه 02/0 ثانيه است، مي ميرد كه اين حالت را در اصطلاح فني پزشكي فاز قرمز مي گويند.
برق گرفتگي يك نوع شك الكتريكي مي باشد. بعبارت ساده تر يك نوع اتصالي است كه جهت روشن شدن مطلب به انواع اتصالي مي پردازيم:
1- فاز به زمين : در اين حالت كه حدود 90% حوادث چه از نظر شبكه و چه از نظر برق گرفتگي شامل مي شود را در بر مي گيرد، فرد يا ارتباط مستقيم با فاز و نول شبكه قرار گرفته و يا ارتباط مستقيم به فاز و زمين قرار مي گيرد.
2- فاز به فاز: در اين حالت فرد ارتباط به دو فاز پيدا مي نمايد، در مورد شبكه، عبور پرندگان با بال هاي بلند از بين دو فاز مي تواند حوادثي را براي تأسيسات داشته باشد.
3- دو فاز به زمين: در اين حالت ضمن ارتباط شخص به دو فاز جريان از طريق زمين هم برقرار مي گردد يا به عبارتي تخليه الكتريكي به زمين انجام مي شود. در ارتباط با حوادث تأسيسات، زماني كه يك حيوان مانند گربه بين دو فاز قرار گرفته و ارتباط با زمين هم دارد موجب قطع و حوادث در تأسيسات برقي مي گردد.
4- سه فاز با هم: اين حالت زماني اتفاقي مي افتد كه فرد روي سه فاز قرار بگيرد، ‌در ارتباط با حوادث تأسيسات اين حالت را به هنگام افتادن شاخه درخت روي سه فاز در شبكه خواهيم داشت و باعث قطع جريان برق مي گردد.
پس مي توان نتيجه گرفت زماني كه شخصي را برق مي گيرد براي او يكي از چهار حالت ذكر شده اتفاق مي افتد و در منازل بيشترين اتفاق برق گرفتگي حالت اول است ( فاز به زمين ) زيرا كه كنتور تك فاز تشكيل شده از يك فاز و يك نول و حالت هاي 2 الي4 براي كساني كه دركارگاه يا تأسيسات فشار قوي مانند خطوط انتقال و پستهاي برق مشغول فعاليت مي باشند ممكن است پيش بيايد.