دانلود مقاله بررسی شبکه‌های فشار ضعیف و 20 کیلوولت و راههای پیشگیری از حوادث آنها

حوادث ناشی از اینکه شبکه‌ها از دو نظر قابل بحث می‌باشد
1 خسارت سنگین که به تأسیسات بر اثر حوادث وارد می‌شود
2 خسارات نیروی انسانی مثل فوت، نقص عضو، معلولیت و سوختگی فصل مشترک بین این دو دسته خسارات خطای اپراتور می‌باشد.اگر بخواهیم انسانها را در برابر برق دسته‌بندی کنیم به دو دسته برخورد می‌کنیم: الف) عامه مردم که نسبت به برق آگاهی ندارند.

ب) پرسنل شرکت برق و برقکاران صنایع که جانشان در گرو آگاهی و اطلاعات فنی و تمرکز حواسشان است.

چون سال به سال شبکه ها گسترده‌تر می‌شود به همین نسبت خطرات آن نیز بیشتر می‌شود چون مردم باید مصداق کلمه برق خادم خوب و قاتل بی‌رحم را بشناسند و آموزش، سنگ بنای تکنولوژی و صنعت پیشرفته دنیای امروز است البته در مرحله اول تشکیل کلاسهای آموزشی و دانش شغلی که مطابق استانداردهای بین‌المللی باشد باید اجرا شود و در مرحله بعد نوبت به اجرای قاطعانه قوانین و انظباتات می‌رسد که نباید از هیچ خطایی هرچند کوچک چشم‌پوشی کرد.

در تحلیل اتفاقات ناشی از برق بیشترین حوادث که در سالهای اخیر به طرز تأسف‌باری زیاد شده است مربوط به سیستم 20کیلوولت می‌باشد که بیشتر این حوادث در ساعات غیر اداری و روزهای تعطیل بوقوع پیوسته که این موضوع را ثابت می‌کندکه اصول وقوانین و اجرای دستورالعمل‌ها در این اوقات رعایت نمی‌شود .

پیاده کردن سیستم‌های لاتین نیز ضایعات پرسنلی را بمراتب کمتر می کند چرا که اپراتور مجبور است برای حفظ جان خود هم که شده از مرغوبترین نوع وسایل ایمنی فردی و گروهی تست‌شده بنحو احسن استفاده کند و خود را در بهترین شرایط روحی و بدنی قرار دهد .

نکته دیگر در این زمینه اجرای شبکه‌های زمینی و کابل‌های خودنگهدار و شبکه الی‌آرم به طریق اضافه‌کردن کراس آرم کمکی در زیراکس آرم اصلی در کوچه‌های هم‌عرض می‌باشد که فرد برقکار براحتی می‌تواند روی آن مستقر شود و طناب کمربند ایمنی خود را بر کراس آرم بالایی ببندد و به آسانی مشغول به کار شود و نیز نصب پایه‌های ترانسفورماتور بصورت دروازه‌ای و رفع خطرکردن از کراس آرم و سکوی کت اوت 20 کیلوولت از روی فضای پشت‌بامهای مجاور ترانسفورماتورها می‌باشد و داخل دیگر مربوط به عبور خطوط 20 کیلووات از پیچ و خم کوچه های هم عرض است که می‌توان بجای کراس آرم دِدِاند و مقره بشقابی از مقره‌های آویزی بدون کراس آرم با آرایش عمودی که به تیر بسته می‌شوند استفاده نموده جهت دستیابی به یک شبکه خوب باید در طراحی و انتخاب تجهیزات و سپس اجرای طرح ها از متدهای کاملاً فنی و اقتصادی بهره گیری کرد و با یک برنامه‌ریزی دقیق و مشخص و همراه با سرویس و نگهداری صحیح از حوادث و اتفاقاتی که منجر به خاموشی ناخواسته می‌گردد حتی‌الامکان جلوگیری شود.

لذا جهت کاهش میزان خاموشی های قابل پیشگیری که خسارات جانی و مالی زیادی را در بر دارد موارد زیر توصیه می‌شود:
1 مطالعه وطراحی صحیح وبهینه روی شبکه توزیع
2 استفاده از تجهیزات مناسب واستاندارد شده بر اساس وضعیت هر منطقه
3 نوسازی بر روی شبکه ها بر اساس روشهای استاندارد شده از قبیل استفاده از جدول نصب وایستایی شبکه و پایه
4 بهینه نمودن روش تهیه نقشه های مسیر ها ونقاط مانوری توسط کامپیوتر و تشکیل بانکهای اطلاعاتی و آموزش دادن پرسنل مربوطه .

5 جمع آوری ومطالعه مداوم روی سیستمهای حفاظتی موجود روی شبکه‌ها و پستهای توزیع برق
6 بکارگیری امکانات وابزار آلات مناسب بمنظور ایمنی پرسنل وتجهیزات
7 استفاده از فیوز و المنتهای مناسب واستاندارد شده با در نظر گرفتن کردینه شبکه و انشعابات مربوطه
8 برنامه ریزی در جهت سرویس و آزمایش سالیانه روی تجهیزات و رله های عمل کننده
9 مطالعه وبکار گیری روشهای علمی جهت جلوگیری از فرسودگی تجهیزات شبکه
10 ارائه آموزشهای فنی و ایمنی تخصصی به پرسنل مربوطه و تامین جانی و مالی آنها
11 پاسخگو بودن مسئولین زیربط در کلیه موارد
12 بکارگیری دستورالعملهای لازم و اجباری ایمنی و فنی و تخصصی
13 استفاده از مجوز انجام کار مناسب قبل از شروع بکار گروههای تعمیراتی و نوسازی
14 وجود واحد کنترل‌کننده کار مطابق مجوز انجام کار
میزان امپدانس بدن در ولتاژهای فشار ضعیف
خطرهایی که در اثر برق گرفتگی پیش‌می‌آید به عواملی چون مقدار جریان، مدت عبور جریان امپدانس بدن، سطح تماس، ولتاژ و فرکانس بستگی دارد.

برق‌گرفتگی عمدتاً در دو مورد ممکن است پیش‌آید.

1 تماس شخص با سیم برق‌دار 2 تماس با جسم رسانایی که برق‌دار شده‌باشد که به دو صورت بوجود می‌آید یکی در مدار باز ولتاژ 220 ولت که معمولاً در محل کار و خانه وجود دارد و دیگر یک شیء فلزی که خوب زمین نشده باشد و در معرض میدان مغناطیسی ناشی از خطوط هوایی انتقال نیرو قرار گیرد.
امپدانس بدن:طی بررسیهای بعمل‌آمده وقتی مسیر جریان، موازی محور تقارن بدن باشد خطرناک‌ترین حالت می‌باشد که بصورت ورود از کف دست و خروج از کف پا می باشد و شدت جریان، مدت دوام فرکانس آن بر میزان این آسیبها تأثیر می گذارد.

مقاومت کلی بدن تشکیل‌شده از مقاومت پوست و مقاومت داخلی بدن که عوامل بسیاری از جمله میزان رطوبت سلامت پوست، وضع جسمانی و مساحت سطح تماس در مقدار مقاومت کلی بدن تأثیر قابل ملاحظه‌ای دارد.

مقاومت متوسط بدن در رطوبت کاهش می یابد و نیز در افراد عضلانی مقاومت نسبت به افراد چاق و افراد با پوست سالم کمتر است.

در مدار فشار ضعیف و فرکانس معمولی مقاومت اصلی بدن همان مقاومت سطح تماس بدن و سیم برق است .

حال آنکه در مدار فشار قوی چون ولتاژ فوراً باعث شکافتن پوست می‌شود تنها مقاومت داخلی بدن جریان را محدود می‌کند .

با افزایش فرکانس پوست بصورت شنت خازنی درآمده و بیشتر جریان از سطح بدن عبور می‌کند و خطر مرگ ناشی از آسیب اعضا‌ء داخلی بدن کاهش می‌یابد‌،‌ بنابراین در ولتاژ DC مقاومت بدن بیشتر از ولتاژ AC است .

آستانه های جریان :
آستانه های جریان : چون عامل تعیین کننده شدت برقگرفتگی میزان جریان است نه ولتاژ به همین خاطر به چهار آستانه جریان اشاره می‌شود که شامل : دریافت : این حد جریانی است که در آن انسان احساس سوزش خواهد کرد که برای زفان بین 27/0 تا 88/0 میلی آمپر و برای مردان بین 4/0 تا 39/1 میلی آمپر است .

رهایی : در این حد جریانی احساس سوزش به احساس ناراحتی همراه با گرفتگی عضلات تبدیل می‌شود تا جایی که فرد قادر به رها کردن سیم برقداری که در دست گرفته نیست و این بیشترین جریان بی خطر است که فرد می‌تواند تحمل کند که در مردان 9 میلی آمپر و برای زنان 6 میلی آمپر می‌باشد .

آستانه فلج تنفسی : در این جریا ن شخص کنترل ماهیچه های اصلی بدن را از دست می‌دهد و اگر جریان از عضلات تنفسی عبور کند آنها را از کار انداخته و باعث قطع تنفس می‌گردد و شدت آن 30 میلی آمپر است آستانه تشنج قلبی: اگر جریان افزایش یابد قلب از کار افتاده و دچار تپش غیر قابل کنترل می‌شود و اگر جریان در حال گذر از حالت انقباض به حالت استراحط از قلب عبور کند تشنج قلبی رخ می‌دهد که مقدار آن کهt همان زمان عبور جریان از بدن می‌باشد حدود ولتاژ بی‌خبر: سوانح برق گرفتگی مختص برق فشارقوی نبوده و در ولتاژ 50 تا 65 ولت با فرکانس معمولی نیز می‌تواند مرگبار باشد.

اگر مدت‌تماس افزایش‌یابد گرمای حاصل از جریان برق تاولهایی را در سطح پوست ایجاد می‌کند که باعث کم‌شدن مقاومت پوست‌شده و امکان تشنج قلبی را بالا می‌برد.

ولتاژ بی‌خطر در فرکانس 60 هرتز برای 5/99% مردان بزرگسال 2/10 ولت است و مقاومت بدن در حالت مربوط برای مردان 130 اهم و برای زنان 1700 اهم و برای کودکان 2266 اهم است و کمترین ولتاژ ثبت‌شده 20 ولت و مقدار متوسط آن 8/27 ولت است و مقدار مقاومت بدن بطور متوسط 3560 اهم است بطور کلی چهار عامل بر روی شدت برق‌گرفتگی مؤثرند که عبارتنداز: 1ـ ولتاژ 2ـ جریان 3ـ مدت عبور جریان از بدن 4ـ مقاومت بدن.

چگونگی ایجاد اتصال زمین مطمئن و نقش آن در حفظ جان موجودات زنده و تأسیسات الکتریکی انواع زمین‌کردن:1ـ زمین‌کردن حفاظتی 2ـ زمین‌کردن الکتریکی زمین‌کردن الکتریکی: در ابتدای پیدایش برق آلترناتورها و ترانس‌ها بصورت نوترال مجزا یا زمین نشده‌بودند ولی با افزایش ولتاژ آنها جریان‌ها در حالت اتصال یک فاز به زمین متناوباً خودبخود قطع و وصل می‌شد و در محل اتصالی جرقه‌ای ایجاد می‌نمود که باعث قطع مدار توسط رله‌های حفاظتی می‌گردد از مزایای این کار اینست که همه بدنه‌های فلزی دستگاههای برقی را می‌توان به زمین متصل نمود تا هیچگاه پتانسیلی به بدنه فلزی دستگاه و زمین برقرار نشود و از معایب این سیستم اینست که شخصی که روی زمین قرار دارد در صورت تماس با یکی از فازها دچار برق‌گرفتگی می‌شود که برای جلوگیری از آین کار سیم‌های گرم را عایق‌بندی می‌نمایند.

زمین‌کردن حفاظتی:کلاً اتصال بدنه فلزی دستگاههای برقی که در حالت عادی جریان برقی حمل نمی‌کنند به زمین را زمین‌کردن حفاظتی گویند.

در این قسمت بدنه تجهیزات الکتریکی مثل ترانس‌ها کلیدهای قدرت و دستگاههای دیگر زمین می‌گردند تا در این حالت در اثر خواب‌شدن عایتهای تجهیزات و ولتاژ ناشی از صاعقه بدنه تجهیزات فوق اگر برقدار گردد برای افرادی که با این دستگاهها بطور مستقیم یا غیرمستقیم سروکار دارند حادثه‌ای اتفاق نیفتد.

حفاظت باید از طریق ایجاد مسیری با امپدانس کم برای جریان انجام‌شود و تنها در حالی که امپدانس کل مدار در صورت اتصال بوجود می‌آید از حد متعارف کمتر باشد وسایل حفاظتی مدار را قطع و رفع خطر کند.

زمین: زمین از موادی تشکیل‌یافته است که غالباً هادی الکتریسیته می‌باشد و مقاومت زمین به نوع خاک، ترکیبات شیمیایی و رطوبت دارد.

اثر رطوبت روی مقاومت زمین: رطوبت اثر بسیار زیادی روی مقاومت اتصال زمین دارد اگر نسبت رطوبت خاک بیش از 20درصد باشد مقاومت مخصوص تغییر زیادی نمی‌کند ولی در رطوبت کمتر از 20درصد مقاومت مخصوص با کاهش رطوبت به شدت زیاد می‌شود.

کلاً رطوبت خاک در فصول خشک 10 درصد و در فصول مرطوب به 35 درصد می‌رسد.

در زمینهای سنگ‌لاخی چون لایه‌های سنگ رطوبت را در خود نگهداری می‌کنند اگر عمق میله اتصال زمین حدود 3 متر یا بیشتر باشد مقاومت اتصال زمین خوبی خواهیم‌داشت.

اثر درجه حرارت روی مقاومت مخصوص زمین: حرارت عامل بسیار مهمی در مقاومت مخصوص زمین می‌باشد به طوری که کاهش درجه حرارت مقاومت مخصوص را افزایش داده و در نتیجه مقاومت اتصال زمین نیز افزایش می‌یابد.

به همین دلیل میله اتصال زمین به عمق بیشتری برده می‌شود تا در فصول مختلف تغییری در مقاومت زمین بوجود نیاید.

اندازه‌گیری مقاومت اتصال زمین: معمولاً مقدار مقاومت زمین بصورت تقریبی می‌‌باشد که طبق شرایط متداول مقاومت یک میله اتصال زمین نباید از 25 اهم تجاوز کند که این اندازه‌گیری مستقیماً توسط وسایل اندازه‌گیری صورت می‌گیرد که متداولترین آنها عبارتنداز: 1ـ میگر 2ـ دستگاه تعیین مقاومت با استفاده از مواد جریان متناوب روشهای کاهش مقاومت اتصال زمین: 1ـ استفاده از میله‌های بلند جهت رسیدن به اعماق زمین یکی از مقرون به‌صرفه‌ترین روشها می‌باشد که به طول 5/4 تا 6 متر می‌باشد و بصورت یک تکه یا چندتکه می‌باشد که میله‌های چندتکه در طول‌های 5/1 و 4/2 و 3 متری می‌باشد2ـ اتصال چندمیله‌ای یا میله مضاعف از روشهای دیگر کاهش مقاومت می‌باشد که اگر دو یا چند میله نسبت به یکدیگر فاصله مناسب داشته‌باشند مسیرهای موازی برای عبور جریان بوجود آمده و میله‌ها مثل مدار موازی عمل‌کرده و مقاومت طبق قانون مقاومت موازی کاهش می‌یابد.3ـ استفاده از مواد شیمیایی مقاومت مخصوص خاک اطراف میله را کم می‌کند، مخلوط نمک و زغال یک نمونه از این مواد می‌باشد.4ـ استفاده از سیم‌های مسی یا نوارهای هادی در کانالهای شعاعی یا دو کانال دایره‌ای جهت زمینهای سنگی سخت می‌باشد.

مصالح مورد نیاز اتصال زمین: 1ـ میله‌های اتصال زمین 2ـ صفحات فلزی (مسی ـ آهنی) 3ـ نوارهای فلزی یا سیمهای هادی میله‌های اتصال زمینی (مسی) این میله‌ها در برابر فساد تدریجی مقاوم بوده و برای ایجاد اتصال الکتریکی مناسب می‌باشد قسمت خارجی میله‌ها مسی بوده و قسمت داخلی آنها از جنس فولادی بوده تا استحکام میکانیکی آن بالا برود از این نوع میله‌ها در ایستگاههای فشارقوی خطوط انتقال نیرو، خطوط ارتباطات ساختمانهای بلند و آنتن‌های نیروگاهها و غیره استفاده می‌شود و قسمت های مختلف آن شامل: 1ـ نوک مخروطی 2ـ اتصال مس به مس برای جلوگیری از فشار تدریجی 3ـ قسمت مرکزی فولادی 4ـ قسمت خارجی مسی 5ـ نوک تیز و محکم کاربردهای انتقال زمین در جلوگیری از زیانهای صاعقه چون موج ولتاژ صاعقه ضربه‌ای است این افزایش ولتاژ در زمان صاعقه باعث ایجاد جرقه در نقاط مختلف شبکه می‌‌شود بنابراین باید طول اتصال زمین حتی‌المقدور کم باشد و در حدود 10 متر باشد.

در ایستگاهها و دستگاههای با ولتاژ بالا بعلت وجود بندهای بزرگ چریان خطر اتصال کوتاه بسیار زیاد است که تعداد کم میله اتصال زمین در پست خطر ولتاژ پله‌ای را افزایش می‌دهد که برای جلوگیری از این حالت از روشی استفاده می‌شود که استفاده از میله‌های اتصال زمین که بصورت اتصال موازی بوده و تمامی تجهیزات و پایه‌های استراکچر با سیم ارت به هم متصل و نهایتاًبه 3 تا 5 میله ختم می‌شوند که به این روش غربالی می‌گویند اتصال زمین در خطوط انتقال و توزیع چون مقاومت زمین در امتداد مسیر شبکه اغلب زیاد است یکیاز مهم‌ترین روش کاهش مقاومت استفاده‌از میله‌های اتصال زمین بلند است که بصورت موازی دو یا چهارتایی بطول 12 تا 48 متر به دو یا چهارپایه دکل نصب می شود تجربه نیز نشان داده است که اتصال زمین عمیق بسیار مؤثر است و عملکرد ترانسها و تابلوهای توزیع بهتر می‌باشد و اتصال زمین با مقاومت کم، قابل اعتماد برای برگردانیدن به حالت عادی بوده و عملکرد صحیح برقگیرها و رله‌های اتصال زمین و فیوزها و غیره نقش اساسی را ایفا می‌نماید.

حفاظت صنعتی و عوامل فیزیکی زیان‌آور شغلی (سر و صدا): یکی از مخاطرات ناشی از صنعتی شدن و توسعه صنایع، سروصدا و آثار ناشی از آن بر بشر می‌باشد طبق تحقیقات بعمل‌آمده علل اساسی بخشی از بیماریهای عصبی و روانی و کری در نتیجه مجاورت با سروصدا و مدت مجاورت با سروصدا می‌باشد و کرمی در بین کارگران صنایع بیشتر از سایر بیماریهای حرفه‌ای شایع است البته وجود عوارض شنوایی و حساسیت فردیدر مقابل نوع صدایی که فرد روزانه میشنود مهم اس.

چگونگی شنیدن صدا: بدلیل فشار صوتی که حاصل از توان صوتی تشعشع‌شده از منبع صوت است ارتعاشات از طریق محیط مادی به گوش رسیده و قابل درک می‌شود که اگر این فشار از حد معینی تجاوز نماید سیستم شنوایی مختل می‌گردد و هوا در مقابل حرکت ارتعاشی فشرده‌شد و این فشردگی از ملکولی به مولکول بعدی انتقال می‌یابد، این انبساط و انقباض باید حداقل 20مرتبه در ثانیه جهت درک متوسط گوش انجام بگیرد و ضعیف‌ترین صوت برای گوش انسان 20 میکروپاسکال با فرکانس فوق می‌باشد پارامترهای صوت: 1ـ توان صوت: انرژی تشعشع یافته‌ از منبع انرژی در واحد زمان می‌باشد که بر حسب وات است.

2ـ شدت صوت: میزان توان صوتی عبوری از یک سطح می‌باشد که بر حسب وات بر سانتیمتر مربع است W=I*S و چون امواج از منبع بصورت کروی منتشر می‌شوند فرمول آن می‌باشد.

3ـ تغییرات فشار صوت: ماکزیمم تغییرات فشار صوت از یک مبنا به بعد را تراز فشار صوت یا Sound level گویند که در یک کارخانه با اندازه گیری فشار صوت می‌توانیم به میزان ضایعات وارده از نظر شنوایی بر روی کارگران ی ببریم .

طبق تجربیات بدست‌آمده هر صوتی در هر فرکانسی دارای یک حد آستانه دردناکی و یک حد آستانه شنوایی مخصوص به خود است بطوریکه برای یک صوت با فرکانس 1000 هرتز حداقل شدت قابل احساس رای گوش سالم یک انسان 16-10 وات بر سانتیمتر مربع می‌باشد و حداقل نیروی وارد بر واحد پرده سطح گوش باید 00002/0 نیوتن بر متر می‌باشد تا قابل درک باشد برای شرایط نرمال اتمسفر فشار صوت و شدت توسط رابطه زیر مرتبط می‌شوند 2(p52/1)=I.

طبق استاندارد T.L.V بیان می‌شود که 90 دسی‌بل برای 8 ساعت‌کار و 6 روز در هفته هیچگونه اثر فیزیولوژیکی بر روی کسی که در این شرایط کار می‌کند ندارد و این شخص با dose100% مشغول بکار است ولی در شرایط 95 دسی‌بل فرد با دویست درصد دُوز doseکار می‌کند و این 100% بالای استاندارد است.

با اندازه گیری صدا می‌توان فرکانس آزاردهنده را توسط میکروفون و مدار الکترونیکی تشخیص داده و جدا کرد و کافیست که برای تک تک فرکانسها نقطه آستانه شنیدن را مشخص‌کرده و بردار آن را رسم کنیم که به ان منحنی و ژل می‌گویند ص 87.

اگر شخصی ادیومتری شود و منحنی شنوایی وی مطابق جدول 6-الف باشد نوعی کری عصبی بوده و غیر قابل ترمیم است که کری شغلی از این نوع است ولی اگر مطابق شکل 6 ـ ب باشد نوعی کری انتقالی بوده و اشکال در گوش خارجی یا میانی است.

افت شنوایی از صفر تا 25 دسی‌بل نادیده گرفته می‌شود و از 25 تا 45 دسی‌بل سنگین و از 65 تا 85 خیلی سنگین و از 85 دسی‌بل به بالا کری مطلق است.