سیستم ها و تجهیزات ایمنی در شوک الکتریکی

سیستم ها و تجهیزات ایمنی در شوک الکتریکی:

شکل زیر طرحواره یک مدار ساده را بدون ایمنی نشان می دهد. البته این مدار آن چیزی را که در عمل توزیع می کند، نشان نمی دهد.

سیم کشی مدرن خانگی و صنعتی به یک سیستم سه سیمه نیاز دارد که در شکل 7 (ب) نشان داده شده است و الزامات ایمنی در آن رعایت شده است.

ابتدا از مدارشکن (یا فیوز) برای جلوگیری از اضافه بار حرارتی استفاده شده است. تدبیر حفاظتی دوم مربوط یک وسیله الکتریکی مانند توستر یا یخچال است.

ویژگی ایمنی این مورد این است که مانع از تماس شخص با سیم های در معرض برق با مدار می شود و به جلوگیری از شوک کمک می کند.

شکل 7: (الف) طرحواره یک مدار AC ساده با منبع ولتاژ و یک دستگاه که با مقاومت R مشخص شده است.هیچ ویژگی ایمنی در این مدار وجود ندارد.

(ب) سیستم سه سیمه، سیم خنثی را به منبع ولتاژ و محل کاربر متصل می کند و مجبور می شود در ولتاژ صفر باشد و یک مسیر بازگشتی جایگزین برای جریان از طریق زمین تأمین کند.

همچنین زمین دستگاه صفر ولت است. مدارشکن یا فیوز مدار در برابر اضافه بار حرارتی محافظت می کند و به صورت سری روی سیم گرم قرار می گیرد.

سه اتصال به زمین وجود دارد که در شکل 7 (ب) نشان داده شده است. می دانیم که اتصال زمین یک مسیر مستقیم با مقاومت کم به زمین است. دو اتصال زمین روی سیم خنثی آن را وادار می کند تا در وضعیت صفر ولت نسبت به زمین باشد و به این سیم نام خود را می دهد.

بنابراین این سیم برای لمس کردن ایمن است؛ حتی اگر عایق آن که معمولاً سفید است، وجود نداشته باشد.

سیم خنثی مسیر بازگشتی است که جریان را برای تکمیل مدار دنبال می کند. علاوه بر این، دو اتصال زمین برای تکمیل مدار یک مسیر جایگزین از طریق زمین (یک هادی خوب) تأمین می کنند.

اتصال زمین نزدیک به منبع انرژی می تواند در محل تأمین کننده وجود داشته باشد، در حالی که دیگری در محل مصرف کننده است.

سومین مورد مربوط به دستگاه از طریق سیم زمین سبز است که باید در صفر ولت قرار بگیرد. سیم گرم (دارای جریان) ولتاژ و جریان وسیله برقی را تأمین می کند. شکل 8 یک نسخه تصویری از نحوه اتصال سیستم سه سیم از طریق سه شاخه به یک دستگاه را نشان می دهد.

شکل 8: برای اطمینان از عملکرد مناسب سیستم سه سیمه، سه شاخه معمولی را می توان تنها به یک روش جایگذاری کرد.

پلاستیک عایق بندی شده برای شناسایی سیم های گرم (درای جریان)، خنثی و زمین دارای کد رنگی است، اما این کدها در کشورهای مختلف متفاوت هستند.

تعیین کد رنگ در منطقه ای که زندگی می کنید، ضروری است. گاهی از روکش های راه راه برای کسانی که کوررنگی دارند، استفاده می شود.

زمین کردن محفظه وسیله الکتریکی، بیش از یک مشکل را حل می کند. ساده ترین مشکل عایق فرسوده روی سیم گرم است که به آن اجازه می دهد تا با بدنه تماس پیدا کند. این مورد در شکل 9 نشان داده شده است.

در صورت عدم وجود اتصال زمین، شوک شدید امکان پذیر است. این خصوصاً در آشپزخانه خطرناک است، زیرا اتصال از زمین از طریق آب روی زمین یا شیر آب وجود دارد.

شکل 9: عایق پشمی اجازه می دهد تا سیم گرم دائماً با فلز دستگاه در تماس مستقیم باشد.

(الف) اگر اتصال زمین از بین برود، فرد به شدت درچار شوک الکتریکی می شود. دستگاه در این شرایط ممکن است به طور عادی کار کند.

(ب) با زمین کردن مناسب، مدار قطع می شود و با حفاظت از جان فرد، تنها کافی است دستگاه تعمیر شود.

قطع کننده مدار خطای زمین (GFCI) یک وسیله ایمنی است که در سیم کشی آشپزخانه و حمام وجود دارد و بر اساس القای الکترومغناطیسی کار می کند. GFCIها جریان های موجود در سیم های گرم را مقایسه می کنند.

هنگامی که جریان های فاز و نول برابر نباشند، تقریباً همیشه به این دلیل است که جریان در سیم نول کمتر از سیم فاز یا گرم است.

سپس مقداری از جریان، به نام جریان نشتی، از طریق مسیر دیگری به غیر از سیم نول به منبع باز می گردد.

فرض بر این است که این مسیر خطر ایجاد می کند. اگر جریان نشتی بیش از 5 میلی آمپر باشد، حداکثر شوک بدون ضرر قابل قبول، معمولاً GFCI و در نتیجه، مدار را قطع می کند.

حتی اگر جریان نشتی از طریق سیم زمین کاملاً تخلیه شود، GFCI عمل خواهد کرد.