مقاومت بدن انسان در مقابل برق گرفتگی

در طی مراحل پیشرفت پروژه مطالب زیر مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در فصل اول فیزیولوژیک بدن انسان در مقابل جریان های الکتریکی بررسی شده و پیرامون مطالبی در خصوص شرایط بروز برق گرفتگی، ساختار الکتریکی بدن انسان، عوارض برق گرفتگی، جدول تاثیرات فیزیولوژیک بدن انسان در مقابل جریان های الکتریکی حوادث ثانوی شکل های حاصل از حوادث برق بحث شد.

در فصل دوم تفاوت اثرات جریان های AC,DC بر روی بدن انسان مورد بررسی قرار گرفته و پیرامون مسائلی همچون، اثر جریان های مستقیم در ولتاژهای بالا، اثر بیولوژیکی جریان متناوب، میزان آثار متناسب با فرکانس، خطر جریان متناوب نسبت به مستقیم، خطر ابتلا به بیماری سرطان برای ساکنان اطراف کابل های برق فشار قوی بررسی شده است.

فصل سوم و چهارم پیرامون مسائل حفاظتی بوده و استفاده از راه های کاهش خطر در برابر جریان های الکتریکی مورد بحث قرار گرفته که از آن جمله می توان به انواع زمین‌های الکتریکی، صفر کردن ها، هم پتانسیل ها و استفاده از ترانس های یک به یک یا جدا کردن حفاظتی اشاره کرد.

در فصل پنجم آیین نامه های حفاظتی مورد مطالعه قرار گرفته برای آشنایی بیشتر متخصصین با مفادهای قانونی حفاظت و موارد ایمنی، تا گامی باشد در جهت کاهش تلفات و صدمات وارده بر انسان در برابر جریان های الکتریکی.

مقدمه

از آنجا که با پیشرفت صنعت و تکنولوژی روز به روز تولید انرژی الکتریکی و کاربرد وسایل الکتریکی بیشتر می شود و انرژی الکتریکی جای خود را به عنوان یک انرژی برتر تثبیت کرده است به طوری که امروزه مصرف انرژی الکتریکی به عنوان یکی از شاخص های رشد صنعتی و اقتصادی کشورها محسوب می شود اما به موازات آن خطرات ناشی از برق نیز افزایش می یابد هر چند در کشورهای پیشرفته صنعتی به علت شناخته شدن این خطرات و افزایش سطح اطلاعات و کارگران صنایع، خوشبختانه صدماتی که از این طریق متوجه جوامع بشری می شود متناسب با توسعه این صنعت نیست.

به عنوان مثال در انگلستان آمار تلفات انسانی ناشی از برق گرفتگی ظرف مدت پنجاه سال حدوداً چهار برابر شده در حالی که تولید انرژی الکتریکی در هماون مدت سی برابر افزایش یافته است، با این وجود تعداد قربانیان حوادث ناشی از جریان برق عدد قابل توجهی است و کاربرد نادرست و غیر ایمنی انرژی الکتریکی صدمات و خسارات جبران ناپذیری را بر جوامع مختلف به ویژه کشورهای در حال توسعه تحمیل می نماید.

بررسی حوادث الکتریکی نشان داده که نسبت تعداد این حوادث به کل حوادث حدود 3/0 درصد است اما درصد حوادث منجر به فوت در حوادث الکتریکی بیشتر می باشد.

به طوری که حدود 16/0 درصد از کل حوادث منجر به فوت هستند. در حالی که62/2 درصد حوادث ناشی از برق منجر به فوت گردیده است، یعنی وخامت حوادث برق بیش از 16 برابر حوادث معمولی برآورد می شود. ضمناً حوادث ناشی از برق حدود 4 درصد حوادث منجر به فوت در صنایع را تشکیل می دهد.

لازم به ذکر است که بیشترین حوادث برق مربوط به سیستم های جریان متناوب (بین 60-125ولت) بوده است(5/73 درصد) از طرف دیگر بررسی علل حریق ها نیز نشان داده که تقریباً عامل اصلی آتش سوزی ها، برق بوده است.

1. یک دسته کارکنان صنعت برق یا افرادی که در کارهای برق شاغل بوده و در این مدت رابطه آموزش هایی دیده اند نظیر تکنسین های برق، اپراتورهای شاغل در مراکز برق فشار قوی، تعمیرکاران وسایل برقی از جمله افرادی هستند که به سبب حرفه خود در معرض حوادث الکتریکی قرار دارند.
2. دسته دوم، افرادی که در کارهای برقی غیر ماهر بوده اما از دستگاه ها و تجهیزات الکتریکی استفاده می کنند و به علت عدم استفاده صحیح از وسایل برقی و یا خرابی قسمت های برقی دستگاه با خطر مواجه هستند.

آمار نشانی می دهد که بر خلاف تصور، تعداد حوادث برقی در بین افراد گروه اول بیشتر از گروه دوم می باشد.

بنابراین دانستن اطلاعات و مهارت فنی در رابطه با برق ما را از رعایت نکات ایمنی بی‌نیاز نمی کند و در تمام مراحل کار با انرژی الکتریکی اعم از تولید، انتقال و توزیع و مصرف برق رعایت نکات ایمنی ضروری می باشد.

بررسی فیزیولوژیک بدن انسان در مقابل جریان های الکتریکی

سیستم برق دارای خصوصیات فراوانی است که تا جایی که مربوط به سهم آن در برق گرفتگی می شود باید گفت که نقش اصلی را بازی می کند. اگر سیستم برق وجود نمی‌داشت صحبت از برق گرفتگی هم معنا پیدا نمی کرد. بدن انسان همانند تمام موجودات زنده از نقطه نظر قابلیت هدایت الکتریکی قابل تشبیه به مجموعه ای از مقاومت ها و ظرفیت ها می باشد.

از این موضوع نتیجه می شود، چنانچه تحت تاثیر یک نیروی الکتروموتوری متناوب قرار گیرد. از آن جریانی عبور می کند که اگر شدت آن از حد معینی بیشتر باشد باعث صدماتی در بدن خواهد شد که میزان این صدمات بیشتر به مسیر عبوری جریان، شدت جریان و مدت زمان عبور آن دارد.

به عنوان مثال بدترین حالت زمانی است که جریان مسیری را بپیماید که قلب در سر راه آن قرار گرفته باشد و مدت زمان و شدت آن نیز زیاد باشد.

شرایط کلی برق گرفتگی

اصولاً سه عامل با خصوصیات مختص به خود، در بروز برق گرفتگی شرکت دارند، سیستم برق- محیط زیست- موجود زنده.

سیستم برق

سیستم برق دارای خصوصیات فراوانی است که تا جایی که مربوط به سهم آن در برق گرفتگی می شود، باید گفت که نقش اصلی را بازی می کند، اگر سیستم برق وجود نمی‌داشت صحبت از برق گرفتگی هم معنا پیدا نمی کرد. یک سیستم برق اصولاً تشکیل شده از مقدار هادی که ناقل جریان برق بوده، مقدار عایق که مانع عبور جریان برق از هادی های مورد نظر به دیگر هادی ها می شوند.

بدون وجود یکی از این دو، وجود سیستم برق هم ناممکن می شود، از بین هادی ها و عایق ها، دسته اخیر یعنی عایق ها ناپایدارتر بوده و عوامل مختلف به خصوص دمای بیش از حد مجاز، آنها را فرسوده و خراب می کند.

چون عبور جریان برق از هادی ها لاجرم با تولید حرارت و ازدیاد دما همراه می باشد، لذا در انتخاب کابل ها و لوازم برقی باید دقت کافی به عمل آید تا از خرابی عایق آنها جلوگیری شود.

عایق ها از نظر مکانیکی نیز بسیار ضعیف تر از هادی ها بوده، ضربه ها، خراش ها و دیگر تنش های مکانیکی وارده آنها را ضایع و فرسوده می کند.

خراب شدن عایق منجر به لخت شدن هادی های جریان دار شده، تماس با هادی های بدون پوشش جریان دار، سبب ایجاد برق گرفتگی می شود.

ساختار الکتریکی بدن انسان

سلول های بدن انسان برای تداوم واکنش های حیاتی خود نیازمند یک اختلاف پتانسیل الکتریکی مشخص می باشد.

مقدار این پتانسیل در سطح سلول حدود 90 میلی ولت است بعضی از مجموعه های سلولی از نظر اعمال حیاتی دارای اهمیت خاص هستند.

نظیر؛ مراکز عصبی، مراکز تنفسی در بصل النخاع و عضله قلب، حتی اندازه گیری تغییرات الکتریکی این مراکز حیاتی مبنایی برای تشخیص های پزشکی محسوب می‌شود.

مهمترین این تغییرات حیاتی عبارتند از:

الف- ثبت تغییرات الکتریکی مغز یا الکتروانسفالوگرافی (E.E.G)

(Electro Encephalo Graphy)

ب- ثبت تغییرات الکتریکی قلب یا الکتروکاردیوگرافی (E.C.G)

(Electrocardiography)

ج- ثبت تغییرات الکتریکی عضله یا الکترومیوگرافی (E.M.G)

(Electromyography)

هرگاه مراکز حیاتی فوق در مسیر عبور جریان قرار گیرند این پتانسیل های حیاتی مختل شده به طوری که تنفس ممکن است متوقف شود یا قلب به جای ضربان عادی دچار لرزش و اختلال ریتم گردد که نتیجه آن خطر مرگ می باشد.

همچنین جریان برق متناوب باعث انقباض شدید عضلات می گردد. (در حالی که جریان مستقیم عمدتاً باعث تغییرات الکترولیتی دریافت می گردد)

انقباضات بسیار قوی در عضلات ممکن است باعث شکستگی استخوان یا پرت شدن فرد و شکستگی ثانویه شده و یا مانع رها شدن فرد از مدار یا اصطلاحاً چسباندن فرد برق گرفته به سیم هادی یا ابزار دیگری شود.

پرتاب شدن فرد به عقب ممکن است بر اثر انقباض شدید عضلات پشت و پاها اتفاق بیفتد. مکانیسم عمل به این ترتیب است که چون فرمان های عصبی برای نترل حرکات عضلانی از مغز توسط جریان های الکتریکی بسیار ضعیف از طریق سلسله اعصاب به عضلات صادر می شود در صورت تماس با جریان برق و تاثیر جریان های الکتریکی اضافی از خارج بر روی اعصاب، موجب حرکات ناگهانی و بسیار شدید عضلانی می‌‌گردد که ممکن است عمل آن عضو بدن را به طور موقت یا دائم مختلط یا متوقف نماید.

برق گرفتگی

برق گرفتگی عبارت است از اثرات سوء جریان برق روی سیستم بدن انسان به طور کلی فرمان های عصبی برای کنترل حرکات عضلات از مغز به وسیله جریان های الکتریکی بسیار ضعیف از طریق سلسله اعصاب به عضلات مخابره می شود وقتی که جریان های الکتریکی قوی از خارج بر روی اعصاب اثر بگذارد باعث حرکات ناگهانی و بسیار شدید عضلانی می شود. که به آن اصطلاحاً برق گرفتگی می گویند.

این جریان الکتریکی ممکن است کار آن قسمت ها را به طور موقت یا دائم متوقف نماید.

در صورتی که این اختلال برای بعضی از اندام های حیاتی مانند مغز، قلب یا ریه ها به وجود آید می تواند سریعاً باعث مرگ شود.

شدت برق گرفتگی بستگی به شدت جریانی دارد که به بدن وارد می شود و شدت جریان نیز به میزان ولتاژ و میزان مقاومت مدار تشکیل شده دارد.

مقاومت مدار معمولاً شامل: مقاومت قسمتی از مدار برق رسانی- مقاومت بدن (مقاومت پوست، مقاومت داخلی بدن)- مقاومت مربوط به محل تماس بدن با زمین می شود.

زاویه امپدانس

بدن انسان همانند تمام موجودات زنده از نقطه نظر قابلیت هدایت الکتریکی قابل تشبیه به مجموعه ای از مقاومت ها و ظرفیت ها می باشد. از این موضوع نتیجه می شود، چنانچه تحت تاثیر یک نیروی الکتروموتوری متناوب قرار گیرد، از آن جریانی عبور می‌کند که شدتش هم فاز با اختلاف پتانسیل منبع نیست و نسبت به آن تقدم فاز دارد.

مادام برازیه، زاویه اختلاف فاز Q را زاویه امپدانس نام نهاده است می توان این زاویه را به کمک یک پل کهلروش که در آن شخص در یکی از شاخه های پل قرار دارد اندازه گرفت. مقاومتی که با شخص به طور متوالی دارد، با خازنی با ظرفیت متغیر مهار شده است و هدف از وجود خازن مزبور برقراری تعادل با ظرفیت موجود زنده است. پل به وسیله جریان مقاومتی با فرکانس تقریباً 15000 به راه می افتد. و متناوباً مقدار یکی از مقاومت ها و ظرفیت را تغییر می دهند تا اینکه در تلفون سکوت برقرار شود.

خطرات جریان برق به چه عواملی بستگی دارد

1. ولتاژ یا اختلاف پتانسیل
2. شدت جریان
3. نوع جریان (متناوب یا مستقیم)
4. مقاومت بدن و نقاط تماس با سیم برق
5. مسیر عبور جریان
6. زمان عبور جریان
7. فرکانس جریان
8. وجود جرقه به همراه برق گرفتگی

اثر ولتاژ

بر طبق تجربیات به عمل آمده اگر پوست بدن سالم باشد و جریان از بدن انسان در مسیر دست به پا از یک طرف بدن عبور نماید در ولتاژ متناوب حدود 10 ولت مقاومت بدن 100 کیلو اهم بوده است.

در صورتی که ولتاژ را بالا ببریم به تدریج مقاومت بدن کم می شود و از هزار ولت به بالا مقدار آن تقریباً 600 اهم می شود و بعد از آن به مقدار ولتاژ بستگی نخواهد داشت.

ماکزیمم مقدار ولتاژ مجاز که می تواند از بدن عبور نماید از رابطه زیر به دست می آید.

واکنش بدن در ولتاژ DC در جریان های مختلف

لازم به ذکر است که حداکثر شدت جریان مجاز بستگی به زمان عبور جریان دارد به طوری که جریان1 میلی آمپر می تواند برای زمان نامحدود و جریان 65 میلی آمپر برای1 ثانیه و جریان 500 میلی آمپر برای 1/0 ثانیه بی خطر باشد.

به طور کلی شدت برق گرفتگی بستگی به شدت جریان عبوری دارد.

خود شدت جریان به میزان ولتاژ و میزان مقاومت مدار تشکیل شده بستگی دارد. هرچه ولتاژ بیشتر و مقاومت مدار کمتر باشد شدت جریان بالاتری از بدن فرد عبور می کند.

مسیر عبور جریان

مسیر عبور جریان از بدن در شدت اثرات نقش عمده ای دارد، حساس ترین عضو بدن در برابر شدت جریان قلب است و در اغلب موارد توقف قلب است که باعث مرگ می‌شود.

همچنین از کار افتادن عضلات حنجره و انقباض شدید ریه ها باعث قطع تنفس می‌شود. ضمناً در اثر عبور جریان از مرکز کنترل تنفسی، تنفس قطع می شود و اگر جریان الکتریکی از قفسه سینه عبور کند باعث نوعی بی نظمی در ریتم قلب می شود. بنابراین عبور جریان از قلب و سیستم تنفسی و مغز بسیار خطرناک است. بررسی های تجربی نشان داده که در مسیر دست به دست 3/3 کل جریان از قلب عبور می کند.

اثر فرکانس در برق گرفتگی

بر طبق تجربیات به عمل آمده بر روی حیوانات آزمایشگاهی با افزایش فرکانس خطر برق گرفتگی کاهش پیدا می کند. به عنوان مثال ولتاژ حدود 120 ولت به بدن تعداد مشخص حیوان آزمایشگاهی متصل گردید و نتایج زیر به دست آمد.

وقتی فرکانس به 200 هرتز برسد دست زدن به وسایل برقی بی خطر خواهد بود.

در جریان های با فرکانس زیاد الکترون ها شتاب زیادی داشته و بیشتر به سمت سطح جانبی جسم هادی متمایل می شوند. به همین دلیل در اغلب سیم های حامل جریان با فرکانس بالا به جای سیم از لوله های هادی استفاده می شود چرا که جریان از مقطع سیم کمتری عبور می کند و بنابراین وقتی که انسان اتفاقی دستش با این نوع جریان ها تماس پیدا کند فقط محل تماس دچار سوختگی می شود. بنابراین جریان های متناوب با فرکانس بالا بیشتر از پوست بدن عبور کرده و به اعضای حساس داخلی صدمه نمی زند.

وجود جرقه به همراه برق گرفتگی

علاوه بر سوختگی هایی که بر اثر جرقه به وجود می آید و این جرقه برای چشم خطرناک هستند اما اگر یک جسم هادی که با زمین در ارتباط است به هادی دیگری که برق با ولتاژ بالا از آن عبور می کند نزدیک شود در فضای بین آن دو به علت تخلیه الکتریکی جرقه ایجاد می شود. مکانیزم عمل هب این صورت است که هوای موجود بین دو جسم هادی یونیزه شده و در نتیجه مقاومت هوا در آن ناحیه کاهش می یابد و میزان جریان عبوری افزایش می یابد.

اگر هادی متصل به زمین یک انسان باشد و نزدیک خطوط فشار قوی قرار بگیرد در اینجا فرد دچار دو نوع آسیب دیدگی می شود.

از یک طرف سوختگی ناشی از جرقه و از طرف دیگر شوک الکتریکی ناشی از عبور جریان و در بیشتر موارد چون شخص جسم حامل جریان را لمس نمی کند به فواصل دور از جسم پرتاب می شود و هیچ گاه جذب سیم نمی شود که در این حالت همراه با جرقه است بنابراین جریان برای مدت کوتاهی از بدن فرد عبور می کند.

مدت زمان عبور جریان

هر چه مدت زمان عبور جریان برق از بدن بیشتر باشد عوارض ناشی از برق گرفتگی شدید تر خواهد بود. مقاومت بدن انسان با مدت زمان عبور جریان از بدن رابطه معکوس دارد و با افزایش زمان تماس مقاومت بدن کم شده و پوست سوراخ می شود و همچنین طبق قانون ژول میزان انرژی حرارتی تولید شده در حین عبور از یک مقاومت متناسب با زمان می باشد بنابراین با افزایش زمان تماس میزان گرما و سوختگی ناشی از جریان افزایش می یابد. از نظر برق گرفتگی نیز حداکثر مجاز تماس با جریان بستگی به زمان عبور جریان از بدن دارد.

عوارض برق گرفتگی و برق زدگی

عبور جریان برق از بدن یا تماس آن، در بدن انسان به انواع زیر ایجاد صدمه می نماید:

1. عوارض عصبی عضلانی آنی
2. سوختگی ها
3. صدمات دیررسی یا دائمی

عوارض عصبی عضلانی که به اشکال خفیف، متوسط و شدید ممکن است دیده شود.

• الف– نوع خفیف که باعث تکان خورد عضوی که با جریان برق در تماس است می‌شود و گاهی تمام بدن دچار لرزش خفیف خواهد شد که همراه با تکان مغزی حقیقی است که به زودی برطرف می گردد.
• ب– نوع متوسط موجب انقباضات ماهیچه ای می گردد که گاهی شدید است و موجب پرت شدن شخص در یک سوم از مواد شده و صدمات قابل توجه و مرگباری را دربر دارد. اگر شخص پرت نشود و در اثر تکان شدید از سیم یا جسم حاوی برق جدا شود، ممکن است آسیب های زودگذری مانند نوع خفیف آن در او به وجود آید.

حوادث نادر دیگری نیز ممکن است پیش آید که مرگبار باشد مانند شوک ناشی از استرس یا شوک ناشی از تاثیر بر مرکز بسیارحساس سینوسی کاروئید.

سوختگی ها: سوختگی کم وبیش در افزون تر از هشتاد درصد برق گرفتگان و برق زدگان دیده می شود که به انواع زیر دیده می شود.

• الف– سوختگی های پوست بدن که ممکن است همانند سوختگی ناشی از شعله آتش یا اجسام جامد داغ سطحی یا عمقی باشد. در این موارد که گرمای شدید ناشی از قوس الکتریکی موجب سوختگی می شود، شکل و عوارض درمان سوختگی همانند سوختگی ناشی از آتش گرفتگی یا حرارت زیاد است.
• ب– سوختگی ناشی از گذشتن برق از بدن که در اثر مقاومت نسوج عمقی در برابر عبور جریان در مسیر آن، سوختگی در بافت های عمقی مخصوصاً در عضلات به وجود می‌آید که به علت کم شدن پلاسمای خون، ایجاد شوک شدید و فوری می نماید و اگر انسان از شوک رهایی یابد، به علت صدمه کلیه ها که ناشی از ایجاد مقدار زیادی از پروتئین های رنگی، گلوبین های عضلانی است دچار عوارض کم و بیش شدید ادراری می گردد.

این سوختگی ها معمولاً:

1. بی درد هستند.
2. دیر عفونت پیدا می کنند.
3. اگر سوختگی عمیق باشد دیر بهبود پیدا می کند.

برق گرفتگی ناشی از صاعقه

صاعقه ناشی از یک تخلیه الکتریکی مهمی است که بین توده های ابر با بار منفی و اشیایی با بار مثبت در روی زمین انجام می گیرد.

شعله صاعقه در حقیقت هجوم پروتون ها و الکترون های فوق العاده زیادی از ورای هواست که انرژی بی نهایت زیادی در عرض دو کیلومتر در مسیر خود آزاد می کند. این جریان الکتریکی مستقیم در حدود هزار میلیون ولت پتانسیل داشته و احتمالاً شدتی در حدود 20000 آمپر را داراست. زمان یک ضربه واحد صاعقه و در حدود یک هزارم ثانیه بوده و شعله های ثانوی که از آن منشعب می شود مسیر پیچ و خمداری به صاعقه می‌دهد.

وقتی شخص در مسیر شعله صاعقه قرار گیرد مرگ او آنی است.

مرگ ناشی از مصدوم شدن دستگاه عصبی مرکزی است که باعث فلج شدن مراکز قلب و تنفس می گردد.

طبقه بندی شدت سوختگی

عمق سوختگی؛ عمق سوختگی بر اساس لایه های درگیر مشخص می شود و به سه درجه تقسیم می شود، درجه یک- درجه دو- درجه سه، یکی از روش های دیگر طبقه بندی عمق سوختگی، توصیف آن به صورت سوختگی نسبی و سوختگی کامل است. سوختگی درجه یک (I) با اریتم و ادم مختصر محل سوختگی مشخص شده و فقط محدود به اپیدرم است.

این نوع سوختگی بدون عارضه و درمان خاصی در طی یک هفته خود به خود بهبود می‌یابد و از آنجایی که نشت و دفع مایع بسیار ناچیز است لذا در محاسبه مایعات تجویزی مورد نیاز بیمار دخالت داده نمی شود.

در سوختگی درجه دو بر حسب این که کل درم دچار صدمه شده باشد یا نه، خود به دو نوع سوختگی نسبی سطحی و سوختگی نسبی عمقی تقسیم می شود.

در فرم اول سطح پوست مرطوب و حساس بوده و اجزایی از درم (غدد عرق فولیکول‌های مو و اعصاب) سالم بوده و در صورتی که درمان مناسب صورت گیرد در طی دو، سه هفته پوست ترمیم می شود.

در سوختگی نسبی عمقی، کل اجزاء درم از جمله غدد عرق، مو و اعصاب از بین رفته و مدت زمان بهبودی آن یک ماه یا بیشتر بوده، در این فرم پوست صدمه دیده ظاهری سفید و براق داشته و تا حدود زیادی حس آن از بین رفته است و تفکیک آن از سوختگی کامل مشکل می باشد.

عوارض سوختگی

سوختگی به غیر از اثرات مخرب موضعی، موجب یک سری اختلالات دیگر نیز می‌شود که در واقع خطر اصلی سوختگی این اختلالات می باشد.

آب و الکترولیت، از بین رفتن پوست و به هم خوردن یکپارچگی عروقی و نیز آزاد شدن مدیاتورهای وازواکتیو (هیستامین، پروستاگلاندین ها، راید گلهای اکسیژن) موجب می شوند. مایع به فضای بین سلولی نشت کرده و آدم بینابینی در محل و اطراف ضایعه به وجود می آید.

اگر سطح سوختگی بیش از 30-20 درصد سطح بدن باشد. ادم ژنرالیزه در 12-8 ساعت اول حادثه به وجود می آید و در موارد شدیدتر منجر به هیپوولمی و شوک می شود که به این حالت شوک سوختگی گفته می شود.

بررسی اثرات جریان های AC,DC بر روی بدن انسان

یکی از راه های شناخت اثرات جریان های الکتریکی بر روی بدن انسان شناخت انواع جریان های الکتریکی می باشد که کاربرد وسیع تری نسبت به انواع دیگر دارند. در این میان جریانDC,AC نسبت به انواع دیگر (مربعی، دندان اره ای و…) کاربرد بیشتری دارند.

در این فصل کوشیده شده تا جریان های DC,AC بررسی شوند و خطرات و عوارض هر کدام بیان گردد، هرچند که جریان های DC نسبت به جریان های AC کاربرد کمتری دارد. اما امید بسیار می رود که در آینده محدود مصرف آن بسیار گسترش یابد چون هم هزینه انتقال و هم خطرات الکتریکی کمتری دارد.

از عواملی که باعث رکود جریان های DC شده وجود نداشتن تجهیزاتی برای تغییر اختلاف پتانسیل های این نوع جریان می باشد (مشابه ترانسفورماتور در جریان‌های AC)

تاریخچه جریان های DC,AC

برای انتقال انرژی الکتریکی از نیروگاه برق تا محل مصرف بهتر است که جریان کمترین مقدار ممکن (و در نتیجه اختلاف پتانسیل بیشترین مقدار ممکن) باشد تا تلفات اهمی Rl خطوط انتقال به حداقل برسد.

ما به وسیله ای نیاز داریم که با توجه به محدودیت های فنی بتواند اختلاف پتانسیل مدار را افزایش (یا کاهش) دهد و در عین حال حاصلضربVI را ثابت نگه دارد.

ترانسفورماتور جریان متناوب یک چنین وسیله ای است، وسیله ای به این خوب در جریان مستقیم وجود ندارد و به همین دلیل است که اکنون سیستم های توزیع برق DC، که ادیسو مدافع سرسخت آنها بوده کاملاً جای خود را به سیستم های برق AC، که مدافع سرسخت آنها تسلا و دیگران بودند، داده اند. در چند دهه اخیر، انتقال برق DC به فاصله‌های بسیار دور یا از طریق کابل های زیر دریایی یا زیرزمینی مجدداً مورد توجه قرار گرفته است. به عنوان مثال در روسیه یک خط500km با اختلاف پتانسیل 800 کیلو ولتی DC کار می کند. که از ولگاگراد تا دانباس کشیده شده است در این سیستم، برق به صورت AC تبدیل می شود و برای انتقال ولتاژ آن کاهش داده می شود.

مطالعه و بررسی نقش حفاظتی زمین کردن

پیشرفت علم و تکنولوژی پس از اختراع ژنراتورهای برق و تبدیل انرژی برق به انرژی مکانیکی در جامعه اعم از مراکز شهری و صنعتی گسترش بیشتری پیدا کرده و تحولات شگری در تکامل ماشین آلات و صنعت به وجود آمده و در حال حاضر خطرات ناشی از برق و برق گرفتگی در مراکز مختلف با آهنگی سریع رو به افزایش گذاشته است با ایمن کردن ابزار کار از طریق نصب حفاظت های مناسب روی قسمت های خطرناک سیستم کوشش شده تا ایمنی را بالا برده و میزان آمار و حوادث ناشی از برق را به حداقل برسانند.

از عمده راه های اساسی این امر استفاده صحیح از سیستم های حفاظت زمین مناسب می باشد که در این بخش به بررسی آن پرداخته شده است.