Banner 6

 

40. Umeme

Mhariri wa Sura:  Dominique Folliot

 


 

Orodha ya Yaliyomo 

Takwimu na Majedwali

Umeme-Athari za Kifiziolojia
Dominique Folliot

Umeme wa tuli
Claude Menguy

Kinga na Viwango
Renzo Comini

Meza

Bofya kiungo hapa chini ili kutazama jedwali katika muktadha wa makala.

1. Makadirio ya kiwango cha umeme-1988
2. Mahusiano ya kimsingi katika umemetuamo-Mkusanyiko wa milinganyo
3. Mshikamano wa elektroni wa polima zilizochaguliwa
4. Vikomo vya kawaida vya kuwaka
5. Malipo maalum yanayohusiana na shughuli za viwanda zilizochaguliwa
6. Mifano ya vifaa vinavyoathiriwa na uvujaji wa kielektroniki

takwimu

Elekeza kijipicha ili kuona manukuu ya kielelezo, bofya ili kuona kielelezo katika muktadha wa makala.

ELE030F1ELE030F2ELE040F1

Jumatatu, Februari 28 2011 19: 19

Athari za Umeme-Kifiziolojia

Utafiti wa hatari, electrophysiology na kuzuia ajali za umeme inahitaji uelewa wa dhana kadhaa za kiufundi na matibabu.

Ufafanuzi ufuatao wa istilahi za kielektroniki umechukuliwa kutoka sura ya 891 ya Msamiati wa Kimataifa wa Ufundi Electrotechnical (Electrobiology) (Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical) (IEC) (1979).

An mshtuko wa umeme ni athari ya kisaikolojia inayotokana na njia ya moja kwa moja au isiyo ya moja kwa moja ya mkondo wa umeme wa nje kupitia mwili. Inajumuisha mawasiliano ya moja kwa moja na ya moja kwa moja na mikondo ya unipolar na bipolar.

Watu binafsi—hai au waliofariki—waliopata mshtuko wa umeme wanasemekana kuteseka umeme; Muhula umeme inapaswa kuhifadhiwa kwa kesi ambazo kifo kinafuata. Radi hupiga ni mishtuko mbaya ya umeme inayotokana na radi (Gourbiere et al. 1994).

Takwimu za kimataifa za ajali za umeme zimeandaliwa na Ofisi ya Kimataifa ya Kazi (ILO), Umoja wa Ulaya (EU), the Union internationale des producteurs et distributeurs d'énergie électrique (UNIPEDE), Jumuiya ya Kimataifa ya Hifadhi ya Jamii (ISSA) na Kamati ya TC64 ya Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical. Ufafanuzi wa takwimu hizi unatatizwa na tofauti za mbinu za kukusanya data, sera za bima na ufafanuzi wa ajali mbaya kutoka nchi hadi nchi. Hata hivyo, makadirio yafuatayo ya kiwango cha umeme yanawezekana (meza 1).

Jedwali 1. Makadirio ya kiwango cha umeme - 1988

 

Umeme
kwa milioni ya wakazi

Jumla
vifo

Marekani*

2.9

714

Ufaransa

2.0

115

germany

1.6

99

Austria

0.9

11

Japan

0.9

112

Sweden

0.6

13

 

* Kulingana na Shirika la Kitaifa la Kulinda Moto (Massachusetts, Marekani) takwimu hizi za Marekani zinaonyesha zaidi ukusanyaji mkubwa wa data na mahitaji ya kuripoti kisheria kuliko mazingira hatari zaidi. Takwimu za Marekani ni pamoja na vifo vinavyotokana na kuathiriwa na mifumo ya usambazaji wa huduma za umma na milio ya umeme inayosababishwa na bidhaa za watumiaji. Mnamo 1988, vifo 290 vilisababishwa na bidhaa za watumiaji (vifo 1.2 kwa kila wakaaji milioni). Mnamo 1993, kiwango cha vifo vinavyotokana na kupigwa na umeme kutoka kwa sababu zote kilishuka hadi 550 (vifo 2.1 kwa kila wakaaji milioni); 38% walikuwa wanahusiana na bidhaa za walaji (vifo 0.8 kwa kila wakaaji milioni).

 

Idadi ya milio ya umeme inapungua polepole, kwa maneno kamili na, cha kushangaza zaidi, kama kazi ya jumla ya matumizi ya umeme. Takriban nusu ya ajali za umeme zinatokana na asili ya kazi, huku nusu nyingine zikitokea nyumbani na wakati wa burudani. Nchini Ufaransa, wastani wa idadi ya vifo kati ya 1968 na 1991 ilikuwa vifo 151 kwa mwaka, kulingana na Institut national de la santé et de la recherche medicale (INSERM).

Msingi wa Kimwili na Kifiziolojia wa Umeme

Wataalamu wa umeme hugawanya mawasiliano ya umeme katika vikundi viwili: mawasiliano ya moja kwa moja, yanayohusisha kuwasiliana na vipengele vya kuishi, na mawasiliano yasiyo ya moja kwa moja, yanayohusisha mawasiliano ya msingi. Kila moja ya haya inahitaji hatua tofauti za kimsingi za kuzuia.

Kwa mtazamo wa kimatibabu, njia ya mkondo kupitia mwili ndio kibainishi kikuu cha ubashiri na matibabu. Kwa mfano, miguso miwili ya mdomo wa mtoto kwa kutumia plagi ya upanuzi husababisha michomo mibaya sana mdomoni—lakini si kifo ikiwa mtoto amewekewa maboksi ya kutosha kutoka ardhini.

Katika mipangilio ya kazi, ambapo voltages ya juu ni ya kawaida, kuunganisha kati ya sehemu ya kazi inayobeba voltage ya juu na wafanyakazi wanaokaribia kwa karibu pia inawezekana. Hali mahususi za kazi pia zinaweza kuathiri matokeo ya ajali za umeme: kwa mfano, wafanyakazi wanaweza kuanguka au kutenda isivyofaa wanaposhangazwa na mshtuko wa umeme usio na madhara.

Ajali za umeme zinaweza kusababishwa na aina mbalimbali za voltages zilizopo katika maeneo ya kazi. Kila sekta ya viwanda ina seti yake ya masharti ambayo yanaweza kusababisha mawasiliano ya moja kwa moja, isiyo ya moja kwa moja, ya unipolar, bipolar, arcing, au iliyosababishwa, na, hatimaye, ajali. Ingawa bila shaka ni zaidi ya upeo wa makala hii kuelezea shughuli zote za binadamu zinazohusisha umeme, ni muhimu kumkumbusha msomaji wa aina kuu zifuatazo za kazi za umeme, ambazo zimekuwa lengo la miongozo ya kimataifa ya kuzuia ilivyoelezwa katika sura ya. kuzuia:

  1. shughuli zinazohusisha kazi kwenye nyaya za moja kwa moja (utumiaji wa itifaki kali sana umefaulu kupunguza idadi ya uwekaji umeme wakati wa aina hii ya kazi)
  2. shughuli zinazohusisha kazi kwenye waya zisizo na nguvu, na
  3. shughuli zinazofanywa karibu na waya za kuishi (shughuli hizi zinahitaji umakini zaidi, kwani mara nyingi hufanywa na wafanyikazi ambao sio mafundi umeme).

 

Fiziolojia

Vigezo vyote vya sheria ya Joule ya mkondo wa moja kwa moja—

W=V x I x t = RI2t

(joto linalozalishwa na mkondo wa umeme ni sawa na upinzani na mraba wa sasa) - zinahusiana kwa karibu. Katika kesi ya kubadilisha sasa, athari ya mzunguko lazima pia izingatiwe (Folliot 1982).

Viumbe hai ni makondakta wa umeme. Umeme hutokea wakati kuna uwezekano wa tofauti kati ya pointi mbili katika viumbe. Ni muhimu kusisitiza kwamba hatari ya ajali za umeme haitoke kwa kuwasiliana tu na kondakta hai, lakini badala ya kuwasiliana wakati huo huo na kondakta hai na mwili mwingine kwa uwezo tofauti.

Tishu na viungo vilivyo kwenye njia ya sasa vinaweza kupitia msisimko wa utendaji kazi wa motor, katika hali zingine zisizoweza kutenduliwa, au zinaweza kupata jeraha la muda au la kudumu, kwa ujumla kama matokeo ya kuungua. Upeo wa majeraha haya ni kazi ya nishati iliyotolewa au wingi wa umeme unaopita kupitia kwao. Kwa hivyo, wakati wa usafirishaji wa mkondo wa umeme ni muhimu katika kuamua kiwango cha jeraha. (Kwa mfano, eel na miale ya umeme hutoa uvujaji mbaya sana, ambao unaweza kusababisha kupoteza fahamu. Hata hivyo, licha ya voltage ya 600V, mkondo wa takriban 1A na upinzani wa somo wa takriban ohm 600, samaki hawa hawana uwezo wa kushawishi. mshtuko mbaya, kwa kuwa muda wa kutokwa ni mfupi sana, wa mpangilio wa makumi ya microseconds.) Kwa hivyo, kwa viwango vya juu vya voltage (> 1,000V), kifo mara nyingi husababishwa na kiwango cha kuchomwa moto. Katika viwango vya chini vya voltage, kifo ni kazi ya kiasi cha umeme (Q=I x t), kufikia moyo, kuamua na aina, eneo na eneo la pointi za kuwasiliana.

Sehemu zifuatazo zinajadili utaratibu wa kifo kutokana na ajali za umeme, matibabu ya haraka yenye ufanisi zaidi na mambo yanayoamua ukali wa jeraha-yaani, upinzani, ukubwa, voltage, frequency na fomu ya wimbi.

Sababu za Kifo katika Ajali za Umeme katika Viwanda

Katika hali nadra, asphyxia inaweza kuwa sababu ya kifo. Hii inaweza kutokana na pepopunda ya muda mrefu ya diaphragm, kuzuiwa kwa vituo vya kupumua wakati wa kugusana na kichwa, au msongamano wa juu sana wa sasa, kwa mfano kama matokeo ya kupigwa kwa umeme (Gourbiere et al. 1994). Ikiwa utunzaji unaweza kutolewa ndani ya dakika tatu, mwathirika anaweza kufufuliwa kwa pumzi chache za ufufuo wa mdomo hadi mdomo.

Kwa upande mwingine, kuanguka kwa mzunguko wa pembeni kwa sekondari hadi fibrillation ya ventrikali inabakia kuwa sababu kuu ya kifo. Hii inakua bila kukosekana kwa misa ya moyo inayotumika wakati huo huo na ufufuo wa mdomo hadi mdomo. Hatua hizi, ambazo zinapaswa kufundishwa kwa mafundi wote wa umeme, zinapaswa kudumishwa hadi kuwasili kwa msaada wa matibabu ya dharura, ambayo karibu kila mara huchukua zaidi ya dakika tatu. Wataalamu wengi wa mambo ya elektroni na wahandisi kote ulimwenguni wamechunguza visababishi vya nyuzinyuzi za ventrikali, ili kubuni hatua bora zaidi za kinga za tuli (Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical 1987; 1994). Utenganishaji wa nasibu wa myocardiamu unahitaji mkondo wa umeme endelevu wa masafa maalum, kiwango na wakati wa usafirishaji. Jambo muhimu zaidi, ishara ya umeme lazima ifike kwenye myocardiamu wakati wa kinachojulikana awamu ya hatari ya mzunguko wa moyo, sambamba na mwanzo wa wimbi la T la electrocardiogram.

Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (1987; 1994) imetoa mikondo inayoelezea athari ya nguvu ya sasa na muda wa usafiri kwenye uwezekano (unaoonyeshwa kama asilimia) wa nyuzinyuzi na njia ya sasa ya mguu wa mkono kwa mwanaume mwenye uzito wa kilo 70 mwenye afya njema. Zana hizi zinafaa kwa mikondo ya viwandani katika masafa ya 15 hadi 100 Hz, na masafa ya juu yanachunguzwa kwa sasa. Kwa nyakati za usafiri wa chini ya ms 10, eneo chini ya curve ya ishara ya umeme ni makadirio ya kutosha ya nishati ya umeme.

Wajibu wa Vigezo Mbalimbali vya Umeme

Kila moja ya vigezo vya umeme (sasa, voltage, upinzani, muda, mzunguko) na fomu ya wimbi ni vigezo muhimu vya kuumia, kwa haki yao wenyewe na kwa mujibu wa mwingiliano wao.

Vizingiti vya sasa vimeanzishwa kwa kubadilisha sasa, pamoja na hali nyingine zilizoelezwa hapo juu. Nguvu ya sasa wakati wa kusambaza umeme haijulikani, kwa kuwa ni kazi ya upinzani wa tishu wakati wa kuwasiliana (I = V/R), lakini kwa ujumla inaonekana katika viwango vya takriban 1 mA. Mikondo ya chini kwa kiasi inaweza kusababisha mikazo ya misuli ambayo inaweza kumzuia mwathirika kutoka kwa kitu kilicho na nguvu. Kizingiti cha sasa hii ni kazi ya condensity, eneo la kuwasiliana, shinikizo la mawasiliano na tofauti za mtu binafsi. Karibu wanaume wote na karibu wanawake na watoto wote wanaweza kuruhusu kwenda kwa mikondo hadi 6 mA. Katika 10 mA imeonekana kuwa 98.5% ya wanaume na 60% ya wanawake na 7.5% ya watoto wanaweza kuruhusu kwenda. 7.5% tu ya wanaume na hakuna wanawake au watoto wanaweza kuruhusu kwenda 20mA. Hakuna mtu anayeweza kuruhusu kwenda kwa 30mA na zaidi.

Mikondo ya takriban 25 mA inaweza kusababisha pepopunda ya diaphragm, misuli ya kupumua yenye nguvu zaidi. Ikiwa mawasiliano yatahifadhiwa kwa dakika tatu, kukamatwa kwa moyo kunaweza pia kutokea.

Fibrillation ya ventrikali inakuwa hatari katika viwango vya takriban 45 mA, na uwezekano kwa watu wazima wa 5% baada ya mawasiliano ya sekunde 5. Wakati wa upasuaji wa moyo, inakubaliwa hali maalum, sasa ya 20 hadi 100 × 10-6Kutumika moja kwa moja kwenye myocardiamu ni ya kutosha kushawishi fibrillation. Usikivu huu wa myocardial ni sababu ya viwango vikali vinavyotumiwa kwa vifaa vya electromedical.

Vitu vingine vyote (V, R, frequency) kuwa sawa, vizingiti vya sasa pia hutegemea fomu ya wimbi, spishi za wanyama, uzito, mwelekeo wa sasa wa moyo, uwiano wa wakati wa sasa wa kupita kwa mzunguko wa moyo, hatua katika mzunguko wa moyo ambapo sasa inafika, na mambo ya mtu binafsi.

Voltage inayohusika katika ajali inajulikana kwa ujumla. Katika hali ya mawasiliano ya moja kwa moja, nyuzi za nyuzi za ventrikali na ukali wa kuchoma ni sawia moja kwa moja na voltage, kwani.

V = RI na W = V x I x t

Kuungua kutokana na mshtuko wa umeme wa juu-voltage huhusishwa na matatizo mengi, baadhi tu ambayo yanaweza kutabirika. Ipasavyo wahasiriwa wa ajali lazima watunzwe na wataalamu wenye ujuzi. Kutolewa kwa joto hutokea hasa katika misuli na mishipa ya neva. Kuvuja kwa plasma kufuatia uharibifu wa tishu husababisha mshtuko, katika hali zingine haraka na kali. Kwa eneo fulani la uso, kuchomwa kwa umeme-kuchomwa kwa umeme unaosababishwa na sasa ya umeme-daima ni kali zaidi kuliko aina nyingine za kuchoma. Kuchomwa kwa umeme ni wa nje na wa ndani na, ingawa hii inaweza kuwa dhahiri, inaweza kusababisha uharibifu wa mishipa na madhara makubwa ya pili. Hizi ni pamoja na stenoses ya ndani na thrombi ambayo, kwa sababu ya necrosis wao hushawishi, mara nyingi huhitaji kukatwa.

Uharibifu wa tishu pia huwajibika kwa kutolewa kwa chromoproteini kama vile myoglobin. Kutolewa kama hiyo pia huzingatiwa kwa wahasiriwa wa majeraha ya kuponda, ingawa kiwango cha kutolewa ni cha kushangaza kwa wahasiriwa wa kuchomwa kwa voltage ya juu. Kunyesha kwa myoglobini katika mirija ya figo, sekondari baada ya acidosis inayoletwa na anoksia na hyperkalemia, inadhaniwa kuwa sababu ya anuria. Nadharia hii, iliyothibitishwa kimajaribio lakini haikubaliki kwa wote, ndiyo msingi wa mapendekezo ya matibabu ya haraka ya alkali. Uwekaji alkalisi kwenye mishipa, ambayo pia hurekebisha hypovolaemia na acidosis ya pili baada ya kifo cha seli, ndiyo mazoezi yanayopendekezwa.

Katika kesi ya mawasiliano ya moja kwa moja, voltage ya mawasiliano (V) na kikomo cha kawaida cha voltage lazima pia kuzingatiwa.

Voltage ya mawasiliano ni voltage ambayo mtu anakabiliwa na kugusa wakati huo huo kondakta mbili kati ya ambayo tofauti ya voltage iko kwa sababu ya insulation mbovu. Nguvu ya mtiririko wa matokeo ya sasa inategemea upinzani wa mwili wa binadamu na mzunguko wa nje. Mkondo huu haupaswi kuruhusiwa kupanda juu ya viwango salama, ambayo ni kusema kwamba lazima ulingane na mikondo salama ya wakati. Voltage ya juu zaidi ya mawasiliano ambayo inaweza kuvumiliwa kwa muda usiojulikana bila kusababisha athari za kielektroniki inaitwa kikomo cha voltage ya kawaida au, kwa angavu zaidi, the voltage ya usalama.

Thamani halisi ya upinzani wakati wa ajali za umeme haijulikani. Tofauti katika upinzani wa mfululizo-kwa mfano, nguo na viatu-huelezea tofauti nyingi zinazoonekana katika athari za ajali za umeme zinazofanana, lakini hutoa ushawishi mdogo juu ya matokeo ya ajali zinazohusisha mawasiliano ya bipolar na umeme wa juu-voltage. Katika kesi zinazohusisha mkondo wa kubadilisha, athari ya matukio ya capacitive na inductive lazima iongezwe kwa hesabu ya kawaida kulingana na voltage na sasa. (R=V/I).

Upinzani wa mwili wa binadamu ni jumla ya upinzani wa ngozi (R) katika pointi mbili za kuwasiliana na upinzani wa ndani wa mwili (R). Upinzani wa ngozi hutofautiana kulingana na mambo ya mazingira na, kama ilivyobainishwa na Biegelmeir (Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical 1987; 1994), ni sehemu ya kazi ya voltage ya mguso. Sababu zingine kama shinikizo, eneo la kuwasiliana, hali ya ngozi wakati wa kuwasiliana, na mambo ya mtu binafsi pia huathiri upinzani. Kwa hivyo sio kweli kujaribu kuweka hatua za kuzuia juu ya makadirio ya upinzani wa ngozi. Kinga inapaswa badala yake kutegemea urekebishaji wa vifaa na taratibu kwa wanadamu, badala ya kinyume chake. Ili kurahisisha mambo, IEC imefafanua aina nne za mazingira—kavu, unyevu, unyevunyevu na kuzamishwa—na imefafanua vigezo muhimu kwa ajili ya kupanga shughuli za kuzuia katika kila kesi.

Mzunguko wa ishara ya umeme inayohusika na ajali za umeme hujulikana kwa ujumla. Katika Ulaya, ni karibu kila mara 50 Hz na katika Amerika, kwa ujumla ni 60 Hz. Katika hali nadra zinazohusisha reli katika nchi kama Ujerumani, Austria na Uswizi, inaweza kuwa 16. 2/3 Hz, frequency ambayo kinadharia inawakilisha hatari kubwa ya tetanis na ya nyuzinyuzi za ventrikali. Ikumbukwe kwamba fibrillation sio mmenyuko wa misuli lakini husababishwa na kusisimua mara kwa mara, na unyeti wa juu kwa takriban 10 Hz. Hii inaelezea kwa nini, kwa voltage fulani, sasa ya kubadilisha mzunguko wa chini sana inachukuliwa kuwa hatari mara tatu hadi tano kuliko sasa ya moja kwa moja kuhusiana na madhara mengine isipokuwa kuchoma.

Vizingiti vilivyoelezwa hapo awali vinalingana moja kwa moja na mzunguko wa sasa. Kwa hivyo, kwa 10 kHz, kizingiti cha kugundua ni mara kumi zaidi. IEC inachunguza mikondo ya hatari ya nyuzinyuzi iliyorekebishwa kwa masafa ya zaidi ya 1,000 Hz (Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical 1994).

Juu ya mzunguko fulani, sheria za kimwili zinazoongoza kupenya kwa sasa ndani ya mwili hubadilika kabisa. Athari za joto zinazohusiana na kiasi cha nishati iliyotolewa huwa athari kuu, kwani matukio ya capacitive na kufata huanza kutawala.

Aina ya wimbi la ishara ya umeme inayohusika na ajali ya umeme kawaida hujulikana. Inaweza kuwa kiashiria muhimu cha jeraha katika ajali zinazohusisha kuwasiliana na capacitors au semiconductors.

Utafiti wa Kliniki wa Mshtuko wa Umeme

Kimsingi, uwekaji umeme umegawanywa katika matukio ya voltage ya chini- (50 hadi 1,000) na ya juu- (> 1,000 V).

Voltage ya chini ni hali inayojulikana, inayopatikana kila mahali, hatari, na mishtuko inayosababishwa nayo hupatikana katika mazingira ya nyumbani, burudani, kilimo na hospitali na vile vile katika tasnia.

Katika kukagua anuwai ya mshtuko wa umeme wa chini-voltage, kutoka kwa ndogo hadi mbaya zaidi, lazima tuanze na mshtuko wa umeme usio ngumu. Katika matukio haya, waathirika wanaweza kujiondoa wenyewe kutokana na madhara, kuhifadhi fahamu na kudumisha uingizaji hewa wa kawaida. Athari za moyo ni mdogo kwa sinus tachycardia na au bila uharibifu mdogo wa electrocardiographic. Licha ya matokeo madogo kiasi ya ajali hizo, electrocardiografia inasalia kuwa tahadhari sahihi ya kimatibabu na kisheria. Uchunguzi wa kiufundi wa matukio haya yanayoweza kuwa mbaya umeonyeshwa kama nyongeza ya uchunguzi wa kimatibabu (Gilet na Choquet 1990).

Waathiriwa wa mshtuko unaohusisha mshtuko wa mguso wa umeme kwa kiasi fulani wenye nguvu zaidi na wa kudumu wanaweza kuteseka kutokana na misukosuko au kupoteza fahamu, lakini kupona kabisa kwa kasi zaidi au kidogo; matibabu huharakisha kupona. Uchunguzi kwa ujumla unaonyesha hypertonia ya neuromuscular, matatizo ya uingizaji hewa ya hyper-reflective na msongamano, wa mwisho ambao mara nyingi ni wa pili baada ya kizuizi cha oropharyngeal. Matatizo ya moyo na mishipa ni ya pili kwa hypoxia au anoxia, au inaweza kuchukua fomu ya tachycardia, shinikizo la damu na, wakati mwingine, hata infarction. Wagonjwa walio na hali hizi wanahitaji huduma ya hospitali.

Waathiriwa wa mara kwa mara ambao hupoteza fahamu ndani ya sekunde chache za kugusana huonekana kuwa na rangi au sianotiki, huacha kupumua, huwa na mapigo ya moyo ambayo hayasikiki vizuri na huonyesha mydriasis dalili ya jeraha la papo hapo la ubongo. Ingawa kawaida kwa sababu ya nyuzi za ventrikali, pathogenesis sahihi ya kifo hiki dhahiri, hata hivyo, haina maana. Jambo muhimu ni kuanza kwa haraka kwa tiba iliyofafanuliwa vizuri, kwani imejulikana kwa muda mrefu kuwa hali hii ya kliniki haileti kamwe kifo halisi. Utabiri katika matukio haya ya mshtuko wa umeme-ambayo ahueni ya jumla inawezekana-inategemea kasi na ubora wa misaada ya kwanza. Kitakwimu, hii ina uwezekano mkubwa wa kusimamiwa na wafanyikazi wasio wa matibabu, na mafunzo ya mafundi wote wa umeme katika hatua za kimsingi zinazowezekana kuhakikisha kuishi kwa hivyo kuonyeshwa.

Katika visa vya kifo kinachoonekana, matibabu ya dharura lazima yapewe kipaumbele. Katika hali nyingine, hata hivyo, tahadhari lazima ilipwe kwa majeraha mengi yanayotokana na pepopunda yenye nguvu, kuanguka au makadirio ya mwathirika kupitia hewa. Mara tu hatari ya kutishia maisha imetatuliwa, majeraha na kuchoma, pamoja na yale yanayosababishwa na mawasiliano ya chini ya voltage, inapaswa kushughulikiwa.

Ajali zinazohusisha viwango vya juu vya voltage husababisha majeraha makubwa ya moto pamoja na athari zinazoelezewa kwa ajali za voltage ya chini. Ubadilishaji wa nishati ya umeme kwa joto hutokea ndani na nje. Katika utafiti wa ajali za umeme nchini Ufaransa uliofanywa na idara ya matibabu ya shirika la umeme, EDF-GDF, karibu 80% ya waathiriwa walipata majeraha ya moto. Hizi zinaweza kugawanywa katika vikundi vinne:

  1. arc kuungua, kwa kawaida huhusisha ngozi iliyo wazi na ngumu katika baadhi ya matukio kwa kuchomwa kwa nguo zinazowaka
  2. kuchomwa kwa umeme mwingi, wa kina na wa kina, unaosababishwa na mawasiliano ya juu-voltage
  3. kuchoma classical, unasababishwa na kuungua nguo na makadirio ya jambo kuungua, na
  4. kuchomwa mchanganyiko, unaosababishwa na arcing, kuchoma na mtiririko wa sasa.

 

Uchunguzi wa ufuatiliaji na wa ziada unafanywa kama inavyotakiwa, kulingana na maelezo ya ajali. Mkakati unaotumiwa kubainisha ubashiri au kwa madhumuni ya kisheria-kisheria bila shaka huamuliwa na hali ya matatizo yanayoonekana au yanayotarajiwa. Katika uwekaji umeme wa nguvu ya juu (Folliot 1982) na mgomo wa umeme (Gourbiere et al. 1994), enzymology na uchambuzi wa kromoprotini na vigezo vya kuganda kwa damu ni wajibu.

Kipindi cha kupona kutokana na kiwewe cha umeme kinaweza kuathiriwa na matatizo ya mapema au marehemu, hasa yale yanayohusisha mfumo wa moyo na mishipa, neva na figo. Matatizo haya kwa haki yao wenyewe ni sababu ya kutosha ya kulazwa hospitalini waathirika wa umeme wa juu-voltage. Baadhi ya matatizo yanaweza kuacha matokeo ya kazi au ya urembo.

Ikiwa njia ya sasa ni kwamba sasa muhimu hufikia moyo, matatizo ya moyo na mishipa yatakuwapo. Ya mara kwa mara yanayozingatiwa na mazuri zaidi ya haya ni matatizo ya kazi, mbele au kutokuwepo kwa correlates ya kliniki. Arrhythmias—sinus tachycardia, extrasystole, flutter na atrial fibrillation (kwa mpangilio huo)—ndio matatizo ya kawaida ya kielektroniki ya moyo, na yanaweza kuacha matokeo ya kudumu. Matatizo ya uendeshaji ni nadra, na ni vigumu kuhusiana na ajali za umeme kwa kutokuwepo kwa electrocardiogram ya awali.

Matatizo makubwa zaidi kama vile kushindwa kwa moyo, jeraha la valve na kuchomwa kwa myocardial pia yameripotiwa, lakini ni nadra, hata kwa wahasiriwa wa ajali za voltage ya juu. Kesi zilizokatwa wazi za angina na hata infarction pia zimeripotiwa.

Jeraha la mishipa ya pembeni linaweza kuzingatiwa katika wiki inayofuata umeme wa juu-voltage. Njia kadhaa za pathogenic zimependekezwa: spasm ya mishipa, hatua ya sasa ya umeme kwenye vyombo vya habari na tabaka za misuli ya vyombo na marekebisho ya vigezo vya kuganda kwa damu.

Aina nyingi za shida za neva zinawezekana. Mapema kutokea ni kiharusi, bila kujali kama mwathirika alipoteza fahamu hapo awali. Fiziolojia ya matatizo haya inahusisha kiwewe cha fuvu (ambacho uwepo wake unapaswa kuthibitishwa), athari ya moja kwa moja ya mkondo juu ya kichwa, au urekebishaji wa mtiririko wa damu ya ubongo na kuingizwa kwa edema ya ubongo iliyochelewa. Kwa kuongeza, matatizo ya medula na sekondari ya pembeni yanaweza kusababishwa na kiwewe au hatua ya moja kwa moja ya sasa ya umeme.

Matatizo ya hisi huhusisha jicho na mifumo ya sauti ya vyombo vya sauti au cochlear. Ni muhimu kuchunguza konea, lenzi ya fuwele na fundus ya jicho haraka iwezekanavyo, na kufuatilia waathirika wa arcing na kugusa kichwa moja kwa moja kwa madhara ya kuchelewa. Mtoto wa jicho anaweza kuendeleza baada ya kipindi cha kati cha miezi kadhaa bila dalili. Matatizo ya mishipa ya fahamu na upotevu wa kusikia hutokana hasa na athari za mlipuko na, kwa waathiriwa wa radi inayopitishwa kupitia laini za simu, kwa kiwewe cha umeme (Gourbiere et al. 1994).

Uboreshaji wa mazoea ya dharura ya simu ya mkononi yamepunguza sana mzunguko wa matatizo ya figo, hasa oligo-anuria, kwa waathirika wa umeme wa juu-voltage. Kurejesha maji mwilini mapema na kwa uangalifu na alkalinization ya mishipa ni matibabu ya chaguo kwa wahasiriwa wa kuchomwa sana. Visa vichache vya albuminuria na hematuria ya microscopic inayoendelea imeripotiwa.

Picha za Kliniki na Shida za Utambuzi

Picha ya kimatibabu ya mshtuko wa umeme inachanganyikiwa na aina mbalimbali za matumizi ya umeme ya viwandani na kuongezeka kwa mzunguko na aina mbalimbali za matumizi ya matibabu ya umeme. Kwa muda mrefu, hata hivyo, ajali za umeme zilisababishwa na radi tu (Gourbiere et al. 1994). Migomo ya umeme inaweza kuhusisha kiasi cha ajabu cha umeme: mmoja kati ya waathiriwa watatu wa radi hufa. Madhara ya mgomo wa umeme - kuchomwa na kifo dhahiri - yanalinganishwa na yale yanayotokana na umeme wa viwandani na yanatokana na mshtuko wa umeme, mabadiliko ya nishati ya umeme kuwa joto, athari za mlipuko na sifa za umeme za umeme.

Mapigo ya radi yameenea mara tatu kwa wanaume kuliko kwa wanawake. Hii inaonyesha mifumo ya kazi yenye hatari tofauti za kukabiliwa na radi.

Uchomaji unaotokana na kugusana na nyuso za metali zilizowekwa msingi za scalpels za umeme ndio athari za kawaida zinazozingatiwa kwa waathiriwa wa uwekaji umeme wa iatrogenic. Ukubwa wa mikondo inayokubalika ya kuvuja katika vifaa vya umeme hutofautiana kutoka kwa kifaa kimoja hadi kingine. Angalau, vipimo vya wazalishaji na mapendekezo ya matumizi yanapaswa kufuatwa.

Kwa kuhitimisha sehemu hii, tungependa kujadili kisa maalum cha mshtuko wa umeme unaohusisha wanawake wajawazito. Hii inaweza kusababisha kifo cha mwanamke, fetusi au wote wawili. Katika kisa kimoja cha kustaajabisha, kijusi kilicho hai kilitolewa kwa ufanisi kwa sehemu ya upasuaji dakika 15 baada ya mama yake kufariki kutokana na kupigwa na umeme kwa mshtuko wa 220 V (Folliot 1982).

Mifumo ya pathophysiological ya utoaji mimba unaosababishwa na mshtuko wa umeme inahitaji utafiti zaidi. Je, husababishwa na matatizo ya upitishaji katika bomba la moyo la embryonic chini ya gradient ya voltage, au kwa kupasuka kwa placenta sekondari kwa vasoconstriction?

Kutokea kwa ajali za umeme kama hii nadra kwa furaha ni sababu nyingine ya kuhitaji taarifa ya visa vyote vya majeraha yanayotokana na umeme.

Utambuzi Chanya na Kisheria-Kisheria

Mazingira ambayo mshtuko wa umeme hutokea kwa ujumla ni wazi vya kutosha kuruhusu utambuzi usio na shaka wa aetiological. Walakini, hii sio hivyo kila wakati, hata katika mazingira ya viwandani.

Utambuzi wa kushindwa kwa mzunguko wa damu kufuatia mshtuko wa umeme ni muhimu sana, kwani inahitaji watu walio karibu kuanza huduma ya kwanza ya haraka na ya kimsingi mara tu mkondo unapozimwa. Kukamatwa kwa kupumua kwa kutokuwepo kwa pigo ni dalili kamili ya kuanza kwa massage ya moyo na ufufuo wa kinywa hadi kinywa. Hapo awali, haya yalifanyika tu wakati mydriasis (upanuzi wa wanafunzi), ishara ya uchunguzi wa jeraha la papo hapo la ubongo, lilikuwepo. Mazoezi ya sasa ni, hata hivyo, kuanza afua hizi mara tu mapigo ya moyo yatakapokosa kugundulika tena.

Kwa kuwa kupoteza fahamu kwa sababu ya mpapatiko wa ventrikali kunaweza kuchukua sekunde chache kusitawi, waathiriwa wanaweza kujitenga na vifaa vilivyosababisha ajali. Hili linaweza kuwa la umuhimu wa kimaadili na kisheria—kwa mfano, mwathirika wa ajali anapopatikana mita kadhaa kutoka kwa kabati la umeme au chanzo kingine cha volteji bila chembechembe za jeraha la umeme.

Haiwezi kusisitizwa kuwa kutokuwepo kwa kuchomwa kwa umeme hakuzuii uwezekano wa umeme. Ikiwa uchunguzi wa kiotomatiki wa masomo unaopatikana katika mazingira ya umeme au vifaa vya karibu vinavyoweza kutengeneza voltages hatari hautaonyesha vidonda vya Jelinek vinavyoonekana na hakuna dalili dhahiri ya kifo, kukatwa kwa umeme kunapaswa kuzingatiwa.

Ikiwa mwili unapatikana nje, utambuzi wa mgomo wa umeme unafikiwa na mchakato wa kuondoa. Ishara za kupiga umeme zinapaswa kutafutwa ndani ya eneo la mita 50 la mwili. Makumbusho ya Electropathology ya Vienna inatoa maonyesho ya kukamata ya ishara hizo, ikiwa ni pamoja na mimea ya kaboni na mchanga wa vitrified. Vitu vya chuma vinavyovaliwa na mwathirika vinaweza kuyeyuka.

Ingawa kujiua kwa njia ya umeme kunasalia kuwa nadra sana katika tasnia, kifo kutokana na uzembe uliochangia bado ni ukweli wa kusikitisha. Hii ni kweli hasa katika maeneo yasiyo ya kawaida, hasa yale yanayohusisha uwekaji na uendeshaji wa vifaa vya umeme vya muda chini ya hali ngumu.

Ajali za umeme zinapaswa kwa haki zote kutokea tena, kutokana na upatikanaji wa hatua za kuzuia ufanisi zilizoelezwa katika makala "Kuzuia na Viwango".

 

Back

Jumatatu, Februari 28 2011 19: 25

Umeme wa tuli

Vifaa vyote vinatofautiana katika kiwango ambacho malipo ya umeme yanaweza kupita kupitia kwao. Kondakta kuruhusu malipo kati yake, wakati vihami kuzuia mwendo wa mashtaka. Electrostatics ni uwanja unaojishughulisha na kusoma ada, au miili ya malipo wakati wa kupumzika. Umeme wa nguvu matokeo wakati chaji za umeme ambazo hazisogei zimejengwa juu ya vitu. Ikiwa malipo yanapita, basi matokeo ya sasa na umeme sio tena tuli. Mkondo unaotokana na gharama za kuhama kwa kawaida hujulikana na watu wa kawaida kama umeme, na unajadiliwa katika makala nyingine katika sura hii. Umeme tuli ni neno linalotumiwa kuteua mchakato wowote unaosababisha mgawanyo wa chaji chanya na hasi za umeme. Uendeshaji hupimwa na mali inayoitwa mwenendo, wakati insulator ina sifa yake resisis. Mtengano wa chaji ambao husababisha uwekaji umeme unaweza kutokea kama matokeo ya michakato ya kiufundi - kwa mfano, kuwasiliana kati ya vitu na msuguano, au mgongano wa nyuso mbili. Nyuso zinaweza kuwa yabisi mbili au imara na kioevu. Mchakato wa mitambo unaweza, chini ya kawaida, kuwa kupasuka au kutenganishwa kwa nyuso ngumu au kioevu. Nakala hii inazingatia mawasiliano na msuguano.

Taratibu za Umeme

Hali ya uzalishaji wa umeme tuli kwa msuguano (triboelectrification) imejulikana kwa maelfu ya miaka. Mawasiliano kati ya nyenzo mbili inatosha kushawishi uwekaji umeme. Msuguano ni aina ya mwingiliano ambayo huongeza eneo la mgusano na kutoa joto—msuguano ni neno la jumla la kuelezea harakati za vitu viwili vinavyogusana; shinikizo lililotolewa, kasi yake ya kukata manyoya na joto linalozalishwa ni viambatisho kuu vya chaji inayotokana na msuguano. Wakati mwingine msuguano utasababisha kukatika kwa chembe dhabiti pia.

Wakati yabisi mbili zinazogusana ni metali (chuma-chuma mgusano), elektroni huhama kutoka moja hadi nyingine. Kila metali ina sifa ya uwezo tofauti wa awali (Fermi potential), na asili daima husonga kuelekea usawa-yaani, matukio ya asili hufanya kazi ili kuondoa tofauti katika uwezo. Uhamaji huu wa elektroni husababisha uzalishaji wa uwezo wa kuwasiliana. Kwa sababu chaji katika chuma ni za rununu sana (metali ni kondakta bora), malipo yataunganishwa tena wakati wa mwisho wa mawasiliano kabla ya metali hizo mbili kutenganishwa. Kwa hiyo haiwezekani kushawishi uwekaji umeme kwa kuunganisha metali mbili na kisha kuzitenganisha; malipo yatapita kila wakati ili kuondoa tofauti inayoweza kutokea.

Wakati chuma na kizihami fika katika mguso usio na msuguano katika utupu, kiwango cha nishati ya elektroni kwenye chuma kinakaribia kile cha kizio. Uchafu wa uso au wingi husababisha hili kutokea na pia kuzuia utepeshaji (utoaji wa umeme kati ya miili miwili iliyochajiwa—elektrodi) wakati wa kutengana. Malipo yanayohamishwa kwa insulator ni sawia na mshikamano wa elektroni wa chuma, na kila insulator pia ina mshikamano wa elektroni, au kivutio cha elektroni, kinachohusishwa nayo. Kwa hivyo, uhamisho wa ions chanya au hasi kutoka kwa insulator hadi chuma pia inawezekana. Chaji kwenye uso kufuatia mguso na utenganisho inaelezewa na mlinganyo wa 1 kwenye jedwali la 1.


Jedwali 1. Mahusiano ya msingi katika umemetuamo - Mkusanyiko wa milinganyo

Equation 1: Kuchaji kwa kugusa chuma na kizio

Kwa ujumla, wiani wa malipo ya uso () kufuatia mawasiliano na kujitenga 

inaweza kuonyeshwa na:

ambapo

e ni malipo ya elektroni
NE ni msongamano wa hali ya nishati kwenye uso wa kihami
fi ni mshikamano wa elektroni wa insulator, na
fm ni mshikamano wa elektroni wa chuma

Equation 2: Kuchaji kufuatia mawasiliano kati ya vihami viwili

Aina ifuatayo ya jumla ya equation 1 inatumika kwa uhamishaji wa malipo
kati ya vihami viwili vilivyo na hali tofauti za nishati (nyuso safi kabisa pekee):

ambapo NE1 na NE2 ni msongamano wa hali ya nishati kwenye uso wa vihami viwili; 

na  Ø1 na Ø 2 ni mshikamano wa elektroni wa vihami viwili.

Equation 3: Kiwango cha juu cha msongamano wa malipo ya uso

Nguvu ya dielectric (EG) ya gesi inayozunguka inaweka kikomo cha juu juu ya malipo ni
inawezekana kuzalisha juu ya uso gorofa kuhami. Angani, EG ni takriban 3 MV/m.
Upeo wa wiani wa malipo ya uso hutolewa na:

Equation 4: Kiwango cha juu cha malipo kwenye chembe ya duara

Wakati chembe chembe za duara zinapochajiwa na athari ya corona, kiwango cha juu
malipo ambayo kila chembe inaweza kupata imetolewa kwa kikomo cha Pauthenier:

ambapo

qmax ndio malipo ya juu zaidi
a ni radius ya chembe
eI ni ruhusa ya jamaa na

Equation 5: Utoaji kutoka kwa kondakta

Uwezo wa kubeba kondakta wa maboksi Q Hutolewa na V = Q/C na
nishati iliyohifadhiwa na:

Equation 6: Muda wa kozi ya uwezo wa kondakta anayechajiwa

Katika kondakta iliyochajiwa na mkondo wa mara kwa mara (IG), mwendo wa wakati wa
uwezo umeelezewa na:

ambapo Rf ni upinzani wa kondakta kuvuja

Equation 7: Uwezo wa mwisho wa kondakta aliyechajiwa

Kwa kozi ya muda mrefu, t >Rf C, hii inapunguza hadi:

na nishati iliyohifadhiwa hutolewa na:

Equation 8: Nishati iliyohifadhiwa ya kondakta iliyochajiwa


Wakati insulators mbili zinawasiliana, uhamisho wa malipo hutokea kwa sababu ya majimbo tofauti ya nishati ya uso wao (equation 2, meza 1). Malipo yanayohamishiwa kwenye uso wa insulator yanaweza kuhamia zaidi ndani ya nyenzo. Unyevu na uchafuzi wa uso unaweza kurekebisha sana tabia ya malipo. Unyevu wa uso hasa huongeza msongamano wa hali ya nishati ya uso kwa kuongeza upitishaji wa uso, ambao unapendelea ujumuishaji wa chaji, na kuwezesha uhamaji wa ioni. Watu wengi watatambua hili kutokana na uzoefu wao wa maisha ya kila siku kwa ukweli kwamba wao huwa wanakabiliwa na umeme wa tuli wakati wa hali ya ukame. Maji ya baadhi ya polima (plastiki) yatabadilika kadri yanavyochajiwa. Kuongezeka au kupungua kwa maudhui ya maji kunaweza hata kubadili mwelekeo wa mtiririko wa malipo (polarity yake).

Polarity (positivity jamaa na negativity) ya vihami mbili katika kuwasiliana na kila mmoja inategemea kila nyenzo mshikamano elektroni. Vihami vinaweza kuorodheshwa kulingana na uhusiano wao wa elektroni, na baadhi ya maadili ya kielelezo yameorodheshwa katika jedwali la 2. Uhusiano wa elektroni wa kihami ni jambo muhimu la kuzingatia kwa programu za kuzuia, ambazo zitajadiliwa baadaye katika makala hii.

Jedwali 2. Miundo ya elektroni ya polima zilizochaguliwa*

Charge

Material

Uhusiano wa elektroni (EV)

-

Kloridi ya polyvinyl (PVC)

4.85

 

Polyamide

4.36

 

Polycarbonate

4.26

 

PTFE (polytetrafluoroethilini)

4.26

 

PETP (polyethilini terephthalate)

4.25

 

Polystyrene

4.22

+

Polyamide

4.08

* Nyenzo hupata chaji chanya inapogusana na nyenzo iliyoorodheshwa hapo juu, na chaji hasi inapogusana na nyenzo iliyoorodheshwa chini yake. Mshikamano wa elektroni wa insulator ni multifactorial, hata hivyo.

 

Ingawa kumekuwa na majaribio ya kuanzisha mfululizo wa triboelectric ambao ungeorodhesha nyenzo ili zile zinazopata chaji chanya zinapogusana na nyenzo zionekane za juu zaidi katika mfululizo kuliko zile zinazopata malipo hasi zinapogusana, hakuna mfululizo unaotambulika ulimwenguni kote umeanzishwa.

Wakati kitu kigumu na kioevu kinapokutana (kuunda a interface imara-kioevu), uhamisho wa malipo hutokea kutokana na uhamiaji wa ions uliopo kwenye kioevu. Ioni hizi hutokana na mtengano wa uchafu ambao unaweza kuwapo au kwa athari za kupunguza oksidi ya kielektroniki. Kwa kuwa, katika mazoezi, maji safi kabisa haipo, daima kutakuwa na angalau ioni chanya na hasi katika kioevu kinachopatikana ili kuunganisha kwenye interface ya kioevu-imara. Kuna aina nyingi za njia ambazo ufungaji huu unaweza kutokea (kwa mfano, ushikamano wa kielektroniki kwenye nyuso za chuma, ufyonzaji wa kemikali, sindano ya elektroliti, kutengana kwa vikundi vya polar na, ikiwa ukuta wa chombo ni wa kuhami joto, athari za kioevu-imara.)

Kwa kuwa vitu vinavyoyeyuka (tenganisha) havina upande wowote wa kielektroniki kwa kuanzia, vitatoa idadi sawa ya chaji chanya na hasi. Uwekaji umeme hutokea tu ikiwa chaji chanya au hasi zitashikamana na uso wa kingo. Ikiwa hii itatokea, safu ya compact sana, inayojulikana kama safu ya Helmholtz huundwa. Kwa sababu safu ya Helmholtz inashtakiwa, itavutia ioni za polarity kinyume nayo. Ioni hizi zitakusanyika katika safu iliyoenea zaidi, inayojulikana kama safu ya Gouy, ambayo iko juu ya uso wa safu ya Helmholtz iliyoshikamana. Unene wa safu ya Gouy huongezeka kwa resistivity ya kioevu. Kupitisha vimiminika huunda tabaka nyembamba sana za Gouy.

Safu hii maradufu itajitenga ikiwa kioevu kinatiririka, safu ya Helmholtz ikisalia imefungwa kwenye kiolesura na safu ya Gouy ikiingizwa na kioevu kinachotiririka. Mwendo wa tabaka hizi za kushtakiwa hutoa tofauti katika uwezo (the zeta uwezo), na ya sasa inayotokana na malipo ya kusonga inajulikana kama mkondo wa mtiririko. Kiasi cha malipo ambayo hujilimbikiza kwenye kioevu hutegemea kiwango ambacho ioni huenea kuelekea kiolesura na juu ya upinzani wa kioevu. (r). Utiririshaji wa mkondo ni, hata hivyo, mara kwa mara kwa wakati.

Wala vimiminiko vya kuhami joto sana au vimiminika vitachajiwa—ya kwanza kwa sababu ioni chache sana zipo, na ya pili kwa sababu katika vimiminika vinavyopitisha umeme vizuri sana, ayoni zitaungana tena kwa haraka sana. Kwa mazoezi, uwekaji umeme hutokea tu katika vimiminika vilivyo na upinzani mkubwa zaidi ya 107Ωm au chini ya 1011Ωm, yenye thamani za juu zaidi zinazozingatiwa r 109 kwa 1011 Ωm.

Vimiminika vinavyotiririka vitasababisha mkusanyiko wa chaji katika sehemu za kuhami joto ambazo hutiririka. Kiwango ambacho msongamano wa chaji ya uso utaongezeka hupunguzwa na (1) jinsi ayoni kwenye kioevu huungana tena kwenye kiolesura kigumu-kioevu, (2) jinsi ayoni kwenye kioevu huendeshwa kwa haraka kupitia kizio, au ( 3) kama uso au arcing wingi kupitia insulator hutokea na malipo ni hivyo kuruhusiwa. Mtiririko wa misukosuko na mtiririko juu ya nyuso mbaya hupendelea uwekaji umeme.

Wakati voltage ya juu-sema kilovolti kadhaa-inatumiwa kwa mwili unaoshtakiwa (electrode) ambayo ina radius ndogo (kwa mfano, waya), uwanja wa umeme katika eneo la karibu la mwili ulioshtakiwa ni wa juu, lakini hupungua kwa kasi na. umbali. Ikiwa kuna kutokwa kwa malipo yaliyohifadhiwa, kutokwa kutapunguzwa kwa eneo ambalo uwanja wa umeme una nguvu zaidi kuliko nguvu ya dielectric ya anga inayozunguka, jambo linalojulikana kama athari ya corona, kwa sababu arcing pia hutoa mwanga. (Huenda watu wameona cheche ndogo zikiundwa wakati wao binafsi wamepata mshtuko kutoka kwa umeme tuli.)

Uzito wa malipo kwenye uso wa kuhami unaweza pia kubadilishwa na elektroni zinazohamia zinazozalishwa na uwanja wa umeme wa kiwango cha juu. Elektroni hizi zitatoa ayoni kutoka kwa molekuli yoyote ya gesi katika angahewa ambayo hugusana nayo. Wakati malipo ya umeme kwenye mwili ni chanya, mwili ulioshtakiwa utafukuza ioni yoyote nzuri ambayo imeundwa. Elektroni zinazoundwa na vitu vilivyo na chaji hasi zitapoteza nishati zinapopungua kutoka kwa elektrodi, na zitajishikamanisha na molekuli za gesi angani, na hivyo kutengeneza ioni hasi ambazo zinaendelea kupungua kutoka kwa sehemu za malipo. Ioni hizi chanya na hasi zinaweza kutulia kwenye sehemu yoyote ya kuhami joto na kurekebisha msongamano wa chaji ya uso. Aina hii ya malipo ni rahisi zaidi kudhibiti na sare zaidi kuliko malipo yaliyoundwa na msuguano. Kuna mipaka kwa kiwango cha malipo ambayo inawezekana kuzalisha kwa njia hii. Kikomo kinaelezewa kihisabati katika equation 3 katika jedwali 1.

Ili kuzalisha malipo ya juu, nguvu ya dielectri ya mazingira lazima iongezwe, ama kwa kuunda utupu au kwa metallizing uso mwingine wa filamu ya kuhami joto. Mbinu ya mwisho huchota uwanja wa umeme kwenye insulator na kwa hiyo inapunguza nguvu ya shamba katika gesi inayozunguka.

Wakati kondakta katika uwanja wa umeme (E) ni msingi (angalia mchoro 1), malipo yanaweza kutolewa kwa introduktionsutbildning. Chini ya hali hizi, uwanja wa umeme husababisha polarization-mgawanyo wa vituo vya mvuto wa ions hasi na chanya ya kondakta. Kondakta aliyesimamishwa kwa muda katika sehemu moja pekee atatoza malipo ya wavu wakati ametenganishwa na ardhi, kutokana na uhamishaji wa malipo katika eneo la uhakika. Hii inaeleza kwa nini kufanya chembe ziko katika uwanja sare oscillate kati ya electrodes, malipo na kutekeleza katika kila mawasiliano.

Kielelezo 1. Utaratibu wa kumshutumu kondakta kwa kuingiza

ELE030F1

Hatari Zinazohusishwa na Umeme Tuli

Madhara yanayosababishwa na mlundikano wa umeme tuli ni kati ya usumbufu anaoupata mtu anapogusa kitu kilichochajiwa, kama vile mpini wa mlango, hadi majeraha mabaya sana, hata vifo, ambavyo vinaweza kutokea kutokana na mlipuko unaosababishwa na umeme tuli. Athari za kisaikolojia za uvujaji wa kielektroniki kwa binadamu huanzia kwenye michirizi isiyostarehe hadi vitendo vya ukatili wa reflex. Madhara haya yanazalishwa na sasa ya kutokwa na, hasa, kwa wiani wa sasa kwenye ngozi.

Katika makala hii tutaelezea baadhi ya njia za vitendo ambazo nyuso na vitu vinaweza kushtakiwa (umeme). Wakati uwanja wa umeme unaosababishwa unazidi uwezo wa mazingira ya jirani kuhimili malipo (yaani, huzidi nguvu ya dielectric ya mazingira), kutokwa hutokea. (Katika hewa, nguvu ya dielectric inaelezewa na curve ya Paschen na ni kazi ya bidhaa ya shinikizo na umbali kati ya miili iliyoshtakiwa.)

Uvujaji wa usumbufu unaweza kuchukua fomu zifuatazo:

  • cheche au tao zinazounganisha miili miwili iliyochajiwa (elektrodi mbili za chuma)
  • sehemu, au brashi, kutokwa ambayo hufunga electrode ya chuma na insulator, au hata vihami viwili; utokaji huu huitwa sehemu kwa sababu njia ya kuendeshea haipitishi elektrodi mbili za chuma kwa mzunguko mfupi, lakini kawaida ni nyingi na kama brashi.
  • uvujaji wa corona, pia hujulikana kama athari za uhakika, ambazo hujitokeza katika eneo dhabiti la umeme karibu na miili yenye chaji ya radius ndogo au elektrodi.

 

Waendeshaji wa maboksi wana uwezo wavu C kuhusiana na ardhi. Uhusiano huu kati ya malipo na uwezo unaonyeshwa katika mlinganyo wa 5 katika jedwali la 1.

Mtu aliyevaa viatu vya kuhami joto ni mfano wa kawaida wa kondakta wa maboksi. Mwili wa mwanadamu ni kondakta wa umemetuamo, na uwezo wa kawaida unaohusiana na ardhi wa takriban 150 pF na uwezo wa hadi 30 kV. Kwa sababu watu wanaweza kuwa kondakta wa kuhami joto, wanaweza kupata uvujaji wa umeme, kama vile hisia zenye uchungu zaidi au kidogo wakati mwingine zinazotolewa wakati mkono unakaribia mpini wa mlango au kitu kingine cha chuma. Wakati uwezo unafikia takriban 2 kV, sawa na nishati ya 0.3 mJ itapatikana, ingawa kizingiti hiki kinatofautiana kutoka kwa mtu hadi mtu. Kutokwa na maji kwa nguvu kunaweza kusababisha harakati zisizoweza kudhibitiwa na kusababisha kuanguka. Katika kesi ya wafanyikazi wanaotumia zana, miondoko ya kutafakari bila hiari inaweza kusababisha majeraha kwa mwathirika na wengine ambao wanaweza kufanya kazi karibu. Milinganyo ya 6 hadi 8 katika jedwali 1 inaelezea mwendo wa wakati wa uwezo.

Arcing halisi itatokea wakati nguvu ya uwanja wa umeme unaosababishwa unazidi nguvu ya dielectric ya hewa. Kwa sababu ya uhamiaji wa haraka wa malipo katika kondakta, kimsingi malipo yote yanapita kwenye hatua ya kutokwa, ikitoa nishati yote iliyohifadhiwa kwenye cheche. Hii inaweza kuwa na madhara makubwa wakati wa kufanya kazi na vitu vinavyoweza kuwaka au vinavyolipuka au katika hali ya kuwaka.

Njia ya electrode ya msingi kwa uso wa kuhami wa kushtakiwa hurekebisha uwanja wa umeme na husababisha malipo katika electrode. Nyuso zinapokaribiana, nguvu ya shamba huongezeka, hatimaye kusababisha kutokwa kwa sehemu kutoka kwa uso wa maboksi ulioshtakiwa. Kwa sababu malipo juu ya nyuso za kuhami si za simu sana, sehemu ndogo tu ya uso inashiriki katika kutokwa, na nishati iliyotolewa na aina hii ya kutokwa kwa hiyo ni ya chini sana kuliko katika arcs.

Malipo na nishati iliyohamishwa inaonekana kuwa sawa na kipenyo cha electrode ya chuma, hadi takriban 20 mm. Polarity ya awali ya insulator pia huathiri malipo na nishati iliyohamishwa. Uvujaji kiasi kutoka kwenye nyuso zenye chaji chanya huwa na nguvu kidogo kuliko zile zenye chaji hasi. Haiwezekani kuamua, priori, nishati inayohamishwa na kutokwa kutoka kwa uso wa kuhami, tofauti na hali inayohusisha nyuso za kufanya. Kwa kweli, kwa sababu uso wa kuhami sio equipotential, haiwezekani hata kufafanua uwezo unaohusika.

Kutokwa kwa Wadudu

Tuliona katika equation 3 (meza 1) kwamba msongamano wa malipo ya uso wa uso wa kuhami joto hauwezi kuzidi 2,660 pC/cm.2.

Ikiwa tunazingatia sahani ya kuhami au filamu ya unene a, kupumzika kwenye electrode ya chuma au kuwa na uso mmoja wa chuma, ni rahisi kuonyesha kwamba uwanja wa umeme hutolewa kwenye insulator na malipo yaliyotokana na electrode kwani malipo yanawekwa kwenye uso usio na metali. Matokeo yake, uwanja wa umeme katika hewa ni dhaifu sana, na chini kuliko ingekuwa ikiwa moja ya nyuso hazikuwa za chuma. Katika kesi hii, nguvu ya dielectric ya hewa haizuii mkusanyiko wa malipo kwenye uso wa kuhami joto, na inawezekana kufikia msongamano wa juu sana wa malipo ya uso (> 2,660 pC/cm.2) Mkusanyiko huu wa malipo huongeza conductivity ya uso wa insulator.

Wakati electrode inakaribia uso wa kuhami joto, kutokwa kwa wadudu unaohusisha sehemu kubwa ya uso wa kushtakiwa ambao umekuwa ukiendesha hutokea. Kwa sababu ya maeneo makubwa ya uso yanayohusika, aina hii ya kutokwa hutoa kiasi kikubwa cha nishati. Katika kesi ya filamu, uwanja wa hewa ni dhaifu sana, na umbali kati ya electrode na filamu lazima iwe zaidi ya unene wa filamu ili kutokwa kutokea. Kutokwa na wadudu pia kunaweza kutokea wakati kihami chaji kinatenganishwa na upako wake wa chini wa metali. Chini ya hali hizi, uwanja wa hewa huongezeka kwa ghafla na uso mzima wa insulator hutoka ili kurejesha usawa.

Utoaji wa Umeme na Hatari za Moto na Mlipuko

Katika angahewa zinazolipuka, athari za oxidation za exothermic, zinazohusisha uhamishaji wa nishati kwenye angahewa, zinaweza kusababishwa na:

  • moto wazi
  • cheche za umeme
  • cheche za masafa ya redio karibu na chanzo chenye nguvu cha redio
  • cheche zinazotokana na migongano (kwa mfano, kati ya chuma na zege)
  • kutokwa kwa umeme.

 

Tunavutiwa hapa tu katika kesi ya mwisho. Nukta (joto ambalo mvuke wa kioevu huwaka inapogusana na mwali ulio uchi) wa vinywaji anuwai, na joto la kuwasha kiotomatiki la mvuke anuwai hutolewa katika Sehemu ya Kemikali ya hii. Encyclopaedia. Hatari ya moto inayohusishwa na uvujaji wa umemetuamo inaweza kutathminiwa kwa kurejelea kikomo cha chini cha kuwaka cha gesi, mivuke na erosoli ngumu au kioevu. Kikomo hiki kinaweza kutofautiana sana, kama jedwali la 3 linavyoonyesha.

Jedwali 3. Mipaka ya kawaida ya kuwaka

Kuondoa

Punguza

Baadhi ya poda

Joule kadhaa

Sulfuri nzuri sana na erosoli za alumini

Milijoli kadhaa

Mvuke wa hidrokaboni na vinywaji vingine vya kikaboni

200 microjoules

Hidrojeni na asetilini

20 microjoules

Mabomu

1 maikrojuli

 

Mchanganyiko wa hewa na gesi inayoweza kuwaka au mvuke inaweza kulipuka tu wakati mkusanyiko wa dutu inayowaka ni kati ya mipaka yake ya juu na ya chini ya kulipuka. Ndani ya safu hii, nishati ndogo ya kuwasha (MIE)—nishati ambayo utokaji wa kielektroniki lazima iwe nayo ili kuwasha mchanganyiko—inategemea ukolezi mkubwa. Nishati ndogo ya kuwasha imeonyeshwa mara kwa mara kutegemea kasi ya kutolewa kwa nishati na, kwa kuongeza, kwa muda wa kutokwa. Radi ya electrode pia ni sababu:

  • Elektrodi za kipenyo kidogo (za mpangilio wa milimita kadhaa) husababisha utokaji wa corona badala ya cheche.
  • Kwa electrodes kubwa ya kipenyo (ya utaratibu wa sentimita kadhaa), molekuli ya electrode hutumikia baridi ya cheche.

 

Kwa ujumla, MIE za chini kabisa hupatikana kwa elektrodi ambazo ni kubwa tu kuzuia uvujaji wa corona.

MIE pia inategemea umbali wa interelectrode, na ni ya chini kabisa katika umbali wa kuzima ("umbali wa pincement"), umbali ambao nishati zinazozalishwa katika eneo la mmenyuko huzidi hasara za joto kwenye electrodes. Imeonyeshwa kwa majaribio kwamba kila dutu inayowaka ina umbali wa juu wa usalama, unaolingana na umbali wa chini wa interelectrode ambapo mlipuko unaweza kutokea. Kwa hidrokaboni, hii ni chini ya 1 mm.

Uwezekano wa mlipuko wa poda unategemea ukolezi, na uwezekano mkubwa zaidi unaohusishwa na ukolezi wa mpangilio wa 200 hadi 500 g/m.3. MIE pia inategemea saizi ya chembe, na poda laini zaidi hulipuka kwa urahisi zaidi. Kwa gesi na erosoli zote mbili, MIE hupungua kwa joto.

Mifano ya Viwanda

Michakato mingi inayotumiwa mara kwa mara kwa kushughulikia na kusafirisha kemikali hutoa malipo ya kielektroniki. Hizi ni pamoja na:

  • kumwaga poda kutoka kwa magunia
  • uchunguzi
  • usafiri katika mabomba
  • msukosuko wa kioevu, haswa mbele ya awamu nyingi, yabisi iliyosimamishwa au matone ya vimiminika visivyochanganyika.
  • kunyunyizia kioevu au ukungu.

 

Matokeo ya uzalishaji wa chaji ya kielektroniki ni pamoja na matatizo ya kimitambo, hatari ya kutokwa kwa kielektroniki kwa waendeshaji na, ikiwa bidhaa zenye vimumunyisho vinavyowaka au mvuke zinatumika, hata mlipuko (tazama jedwali 4).

Jedwali 4. Malipo maalum yanayohusiana na shughuli za viwanda zilizochaguliwa

operesheni

Malipo mahususi
(q/m) (C/kg)

Uchunguzi

10-8 -10-11

Silo kujaza au kumwaga

10-7 -10-9

Usafiri kwa njia ya kusafirisha minyoo

10-6 -10-8

kusaga

10-6 -10-7

Micronization

10-4 -10-7

Usafiri wa nyumatiki

10-4 -10-6

 

Hidrokaboni za maji, kama vile mafuta, mafuta ya taa na vimumunyisho vingi vya kawaida, vina sifa mbili zinazozifanya kuwa nyeti sana kwa matatizo ya umeme tuli:

  • high resistivity, ambayo inawawezesha kukusanya viwango vya juu vya malipo
  • mivuke inayoweza kuwaka, ambayo huongeza hatari ya kutokwa kwa nishati kidogo na kusababisha moto na milipuko.

 

Gharama zinaweza kuzalishwa wakati wa mtiririko wa usafiri (kwa mfano, kupitia bomba, pampu au vali). Kupitisha vichungi vyema, kama vile vinavyotumiwa wakati wa kujaza mizinga ya ndege, kunaweza kusababisha uzalishaji wa msongamano wa malipo ya microcoulombs mia kadhaa kwa kila mita ya ujazo. Unyevu wa chembe chembe na utolewaji wa ukungu uliochajiwa au povu wakati wa kujaza mizinga kunaweza pia kutoa malipo.

Kati ya 1953 na 1971, umeme tuli ulihusika na moto na milipuko 35 wakati au kufuatia kujazwa kwa matangi ya mafuta ya taa, na ajali nyingi zaidi zilitokea wakati wa kujaza matangi ya lori. Uwepo wa vichungi au kunyunyiza wakati wa kujaza (kutokana na kuzalishwa kwa povu au ukungu) ndio sababu za hatari zilizojulikana zaidi. Ajali pia zimetokea kwenye meli za mafuta, haswa wakati wa kusafisha tanki.

Kanuni za Kuzuia Umeme Tuli

Shida zote zinazohusiana na umeme tuli hutoka kwa:

  • uzalishaji wa malipo ya umeme
  • mkusanyiko wa malipo haya kwa insulators au conductors maboksi
  • uwanja wa umeme unaozalishwa na mashtaka haya, ambayo kwa upande husababisha nguvu au kutokwa kwa usumbufu.

 

Hatua za kuzuia hutafuta kuzuia mlundikano wa chaji za kielektroniki, na mkakati wa kuchagua ni kuepuka kuzalisha chaji za umeme kwanza. Iwapo hili haliwezekani, hatua zilizoundwa ili kupunguza gharama zinapaswa kutekelezwa. Hatimaye, ikiwa kutokwa hakuwezi kuepukika, vitu nyeti vinapaswa kulindwa kutokana na athari za kutokwa.

Kukandamiza au kupunguza uzalishaji wa chaji ya kielektroniki

Hii ndiyo njia ya kwanza ya kuzuia umemetuamo ambayo inapaswa kufanywa, kwa sababu ndiyo njia pekee ya kuzuia ambayo huondoa tatizo kwenye chanzo chake. Walakini, kama ilivyojadiliwa hapo awali, gharama hutolewa wakati nyenzo mbili, angalau moja yao ni ya kuhami joto, inapogusana na kutengwa. Katika mazoezi, kizazi cha malipo kinaweza kutokea hata kwa kuwasiliana na kutenganishwa kwa nyenzo na yenyewe. Kwa kweli, kizazi cha malipo kinahusisha tabaka za uso wa vifaa. Kwa sababu tofauti kidogo katika unyevu wa uso au uchafuzi wa uso husababisha uzalishaji wa malipo ya tuli, haiwezekani kuzuia uzalishaji wa malipo kabisa.

Ili kupunguza kiasi cha malipo yanayotokana na nyuso zinazogusana:

  • Epuka kuwa na nyenzo zigusane ikiwa zina viambatisho tofauti vya elektroni—hiyo ni kwamba, ikiwa ziko mbali sana katika mfululizo wa triboelectric. Kwa mfano, epuka mguso kati ya glasi na Teflon (PTFE), au kati ya PVC na polyamide (nailoni) (tazama jedwali 2).
  • Kupunguza kiwango cha mtiririko kati ya nyenzo. Hii inapunguza kasi ya kukata kati ya nyenzo ngumu. Kwa mfano, mtu anaweza kupunguza kiwango cha mtiririko wa extrusion ya filamu za plastiki, harakati za nyenzo zilizokandamizwa kwenye conveyor, au kioevu kwenye bomba.

 

Hakuna mipaka ya uhakika ya usalama kwa viwango vya mtiririko imeanzishwa. Kiwango cha Uingereza cha BS-5958-Sehemu ya 2  Kanuni za Mazoezi ya Udhibiti wa Umeme Tuli Usiohitajika inapendekeza kwamba bidhaa ya kasi (katika mita kwa sekunde) na kipenyo cha bomba (katika mita) iwe chini ya 0.38 kwa vimiminiko vyenye mipitisho ya chini ya 5 pS/m (katika pico-siemens kwa mita) na chini ya 0.5 kwa vimiminika. na conductivity zaidi ya 5 pS/m. Kigezo hiki ni halali tu kwa vimiminiko vya awamu moja vinavyosafirishwa kwa kasi isiyozidi 7 m/s.

Ikumbukwe kwamba kupunguza kasi ya shear au mtiririko sio tu kupunguza uzalishaji wa malipo lakini pia husaidia kuondoa malipo yoyote ambayo yanazalishwa. Hii ni kwa sababu kasi ya mtiririko wa chini husababisha nyakati za makazi ambazo ni za juu kuliko zile zinazohusishwa na maeneo ya kupumzika, ambapo viwango vya mtiririko hupunguzwa na mikakati kama vile kuongeza kipenyo cha bomba. Hii, kwa upande wake, huongeza msingi.

Kutuliza umeme tuli

Kanuni ya msingi ya kuzuia umeme ni kuondoa tofauti zinazowezekana kati ya vitu. Hii inaweza kufanywa kwa kuziunganisha au kwa kuziweka ardhini. Waendeshaji maboksi, hata hivyo, wanaweza kukusanya malipo na hivyo wanaweza kutozwa kwa uingizaji, jambo ambalo ni la kipekee kwao. Utoaji kutoka kwa kondakta unaweza kuchukua fomu ya cheche za juu-na hatari.

Sheria hii inaambatana na mapendekezo kuhusu kuzuia mshtuko wa umeme, ambayo pia inahitaji sehemu zote za chuma zinazopatikana za vifaa vya umeme kuwekwa msingi kama ilivyo katika kiwango cha Ufaransa. Ufungaji wa umeme wa voltage ya chini (NFC 15-100). Kwa usalama wa juu zaidi wa kielektroniki, wasiwasi wetu hapa, sheria hii inapaswa kujumuishwa kwa vipengele vyote vinavyoendesha. Hii ni pamoja na fremu za meza za chuma, vishikizo vya milango, vijenzi vya kielektroniki, mizinga inayotumika katika tasnia ya kemikali, na chasisi ya magari yanayotumika kusafirisha hidrokaboni.

Kwa mtazamo wa usalama wa kielektroniki, ulimwengu bora ungekuwa ule ambao kila kitu kingekuwa kondakta na kingekuwa na msingi wa kudumu, na hivyo kuhamisha malipo yote duniani. Chini ya hali hizi, kila kitu kitakuwa sawa, na uwanja wa umeme - na hatari ya kutokwa - itakuwa sifuri. Walakini, karibu kamwe haiwezekani kufikia bora hii, kwa sababu zifuatazo:

  • Sio bidhaa zote zinazopaswa kushughulikiwa ni kondakta, na nyingi haziwezi kufanywa kwa matumizi ya viongeza. Bidhaa za kilimo na dawa, na vinywaji vyenye usafi wa hali ya juu, ni mifano ya haya.
  • Sifa zinazohitajika za bidhaa za mwisho, kama vile uwazi wa macho au upitishaji wa chini wa mafuta, zinaweza kuzuia matumizi ya nyenzo za conductive.
  • Haiwezekani kusaga kabisa vifaa vya rununu kama vile mikokoteni ya chuma, zana za kielektroniki zisizo na waya, magari na hata waendeshaji binadamu.

 

Ulinzi dhidi ya kutokwa kwa umeme

Ikumbukwe kwamba sehemu hii inahusika tu na ulinzi wa vifaa nyeti vya umeme kutoka kwa kutokwa kuepukika, kupunguzwa kwa uzalishaji wa malipo na kuondolewa kwa malipo. Uwezo wa kulinda vifaa hauondoi hitaji la kimsingi la kuzuia mkusanyiko wa chaji ya kielektroniki kwanza.

Kama kielelezo cha 2 kinavyoonyesha, matatizo yote ya kielektroniki yanahusisha chanzo cha umwagaji wa umemetuamo (kitu kilichochajiwa awali), shabaha ambayo hupokea utokaji, na mazingira ambayo utokaji huo husafiri (kutokwa kwa dielectric). Ikumbukwe kwamba aidha walengwa au mazingira yanaweza kuwa nyeti kielektroniki. Baadhi ya mifano ya vipengele nyeti imeorodheshwa katika jedwali la 5.

Mchoro 2. Mchoro wa tatizo la kutokwa kwa umemetuamo

ELE030F2

Jedwali 6. Mifano ya vifaa vinavyoathiriwa na uvujaji wa kielektroniki

Kipengele nyeti

Mifano

chanzo

Opereta akigusa mpini wa mlango au chasi ya gari A
Kijenzi cha elektroniki kilichochajiwa kikigusana na a
kitu cha msingi

Lengo

Vipengele vya kielektroniki au nyenzo zinazogusa opereta aliyeshtakiwa

mazingira

Mchanganyiko unaolipuka uliowashwa na usaha wa kielektroniki

 

Ulinzi wa wafanyikazi

Wafanyikazi ambao wana sababu ya kuamini kuwa wamechajiwa na umeme (kwa mfano, wakati wa kushuka kutoka kwa gari katika hali ya hewa kavu au kutembea na aina fulani za viatu), wanaweza kutumia hatua kadhaa za kinga, kama vile zifuatazo:

  • Punguza msongamano wa sasa kwenye kiwango cha ngozi kwa kugusa kondakta aliye na kipande cha chuma kama vile ufunguo au zana.
  • Punguza thamani ya kilele cha mkondo kwa kumwaga kwa kitu kinachoweza kusambaza, ikiwa inapatikana (kipande cha juu cha meza au kifaa maalum kama kamba ya kinga ya mkono yenye upinzani wa serial).

 

Ulinzi katika angahewa zinazolipuka

Katika angahewa zinazolipuka, ni mazingira yenyewe ambayo ni nyeti kwa uvujaji wa kielektroniki, na uvujaji unaweza kusababisha kuwaka au mlipuko. Ulinzi katika hali hizi ni pamoja na kubadilisha hewa, ama kwa mchanganyiko wa gesi ambao maudhui yake ya oksijeni ni chini ya kiwango cha chini cha mlipuko, au kwa gesi ajizi, kama vile nitrojeni. Gesi ajizi imetumika katika silos na katika vyombo vya athari katika tasnia ya kemikali na dawa. Katika kesi hiyo, tahadhari za kutosha ili kuhakikisha kwamba wafanyakazi wanapata usambazaji wa hewa wa kutosha zinahitajika.

 

Back

Jumatatu, Februari 28 2011 19: 43

Kinga na Viwango

Hatari na Hatua za Kuzuia kwenye Vifaa vya Umeme

Vipengele vingi vinavyounda mitambo ya umeme vinaonyesha viwango tofauti vya uimara. Bila kujali udhaifu wao wa asili, hata hivyo, lazima wote wafanye kazi kwa uhakika chini ya hali ngumu. Kwa bahati mbaya, hata chini ya hali nzuri zaidi, vifaa vya umeme vinakabiliwa na kushindwa ambayo inaweza kusababisha kuumia kwa binadamu au uharibifu wa nyenzo.

Uendeshaji salama wa mitambo ya umeme ni matokeo ya muundo mzuri wa awali, sio kurekebisha tu mifumo ya usalama. Hii ni mfululizo wa ukweli kwamba wakati sasa inapita kwa kasi ya mwanga, mifumo yote ya electromechanical na elektroniki inaonyesha latencies majibu, unaosababishwa hasa na hali ya joto, hali ya mitambo na hali ya matengenezo. Ucheleweshaji huu, bila kujali asili yao, ni ndefu vya kutosha kuruhusu wanadamu kujeruhiwa na vifaa kuharibiwa (Lee, Capelli-Schellpfeffer na Kelly 1994; Lee, Cravalho na Burke 1992; Kane na Sternheim 1978).

Ni muhimu kwamba vifaa vimewekwa na kudumishwa na wafanyikazi waliohitimu. Hatua za kiufundi, inapaswa kusisitizwa, ni muhimu ili kuhakikisha uendeshaji salama wa mitambo na kulinda wanadamu na vifaa.

Utangulizi wa hatari za umeme

Uendeshaji sahihi wa usakinishaji wa umeme unahitaji kwamba mashine, vifaa, na nyaya za umeme na laini zilindwe kutokana na hatari zinazosababishwa na mambo ya ndani (yaani, yanayotokea ndani ya usakinishaji) na nje (Andreoni na Castagna 1983).

Sababu za ndani ni pamoja na:

  • overvoltages
  • mzunguko mfupi
  • urekebishaji wa fomu ya wimbi la sasa
  • induction
  • kuingiliwa
  • njia za kupita kiasi
  • kutu, na kusababisha uvujaji wa sasa wa umeme chini
  • inapokanzwa kwa nyenzo za kufanya na kuhami joto, ambayo inaweza kusababisha kuchomwa kwa waendeshaji, utoaji wa gesi zenye sumu, moto wa vipengele na, katika angahewa inayowaka, milipuko.
  • uvujaji wa maji ya kuhami joto, kama vile mafuta
  • uzalishaji wa hidrojeni au gesi zingine ambazo zinaweza kusababisha uundaji wa mchanganyiko unaolipuka.

 

Kila mchanganyiko wa vifaa vya hatari huhitaji hatua mahususi za ulinzi, ambazo baadhi yake zinaagizwa na sheria au kanuni za kiufundi za ndani. Watengenezaji wana jukumu la kufahamu mikakati mahususi ya kiufundi inayoweza kupunguza hatari.

Sababu za nje ni pamoja na:

  • sababu za mitambo (maporomoko, matuta, vibration)
  • mambo ya kimwili na kemikali (mnururisho wa asili au bandia, joto kali, mafuta, vimiminiko babuzi, unyevunyevu)
  • upepo, barafu, umeme
  • mimea (miti na mizizi, kavu na mvua)
  • wanyama (katika mazingira ya mijini na vijijini); hizi zinaweza kuharibu insulation ya mstari wa nguvu, na hivyo kusababisha mzunguko mfupi au mawasiliano ya uongo

na, mwisho kabisa,

  • watu wazima na watoto ambao ni wazembe, wazembe au wasiojua hatari na taratibu za uendeshaji.

 

Sababu nyingine za nje ni pamoja na kuingiliwa kwa sumakuumeme na vyanzo kama vile njia za voltage ya juu, vipokezi vya redio, mashine za kulehemu (zinazo uwezo wa kuzalisha umeme kupita kiasi) na solenoidi.

Sababu zinazokutana mara nyingi za shida hutokana na kutofanya kazi vizuri au zisizo za kawaida:

  • mitambo, mafuta au kemikali vifaa vya kinga
  • mifumo ya uingizaji hewa, mifumo ya baridi ya mashine, vifaa, mistari au saketi
  • uratibu wa vihami kutumika katika sehemu mbalimbali za mmea
  • uratibu wa fuses na wavunjaji wa mzunguko wa moja kwa moja.

 

Fuse moja au kivunja mzunguko kiotomatiki hakina uwezo wa kutoa ulinzi wa kutosha dhidi ya mkondo wa kupita kiasi kwenye saketi mbili tofauti. Fusi au vivunja mzunguko wa kiotomatiki vinaweza kutoa ulinzi dhidi ya kushindwa kwa awamu-upande wowote, lakini ulinzi dhidi ya kushindwa kwa awamu unahitaji vivunja-saketi vya kiotomatiki vya sasa.

  • matumizi ya relays voltage na discharges kuratibu mifumo ya kinga
  • sensorer na vipengele vya mitambo au umeme katika mifumo ya kinga ya ufungaji
  • mgawanyiko wa nyaya kwa viwango tofauti vya voltage (mapengo ya kutosha ya hewa lazima yahifadhiwe kati ya kondakta; viunganisho vinapaswa kuwa maboksi; transfoma inapaswa kuwa na ngao za msingi na ulinzi wa kufaa dhidi ya overvoltage, na zimetenganisha kikamilifu coil za msingi na za sekondari)
  • misimbo ya rangi au vifungu vingine vinavyofaa ili kuzuia utambulisho usio sahihi wa waya
  • kukosea awamu amilifu kwa kondakta wa upande wowote husababisha uwekaji umeme wa vipengele vya metali vya nje vya kifaa
  • vifaa vya kinga dhidi ya kuingiliwa kwa sumakuumeme.

 

Hizi ni muhimu hasa kwa upigaji ala na njia zinazotumika kwa uwasilishaji wa data au ubadilishanaji wa ulinzi na/au kudhibiti mawimbi. Mapungufu ya kutosha lazima yahifadhiwe kati ya mistari, au vichujio na ngao zitumike. Kebo za Fibre-optic wakati mwingine hutumiwa kwa kesi muhimu zaidi.

Hatari inayohusishwa na usakinishaji wa umeme huongezeka wakati kifaa kinakabiliwa na hali mbaya ya kufanya kazi, mara nyingi kama matokeo ya hatari za umeme katika mazingira ya unyevu au mvua.

Tabaka nyembamba za upitishaji kioevu zinazounda nyuso za metali na za kuhami joto katika mazingira ya unyevu au mvua huunda njia mpya, zisizo za kawaida na hatari. Uingizaji wa maji hupunguza ufanisi wa insulation, na, maji yanapaswa kupenya insulation, inaweza kusababisha uvujaji wa sasa na mzunguko mfupi. Athari hizi sio tu zinaharibu mitambo ya umeme lakini huongeza hatari za wanadamu. Ukweli huu unahalalisha hitaji la viwango maalum vya kufanya kazi katika mazingira magumu kama vile maeneo ya wazi, mitambo ya kilimo, maeneo ya ujenzi, bafu, migodi na pishi, na baadhi ya mazingira ya viwanda.

Vifaa vinavyotoa ulinzi dhidi ya mvua, minyunyiko ya pembeni au kuzamishwa kabisa vinapatikana. Kwa hakika, vifaa vinapaswa kufungwa, maboksi na ushahidi wa kutu. Vifuniko vya chuma lazima ziwe na msingi. Utaratibu wa kushindwa katika mazingira haya yenye unyevunyevu ni sawa na ule unaozingatiwa katika angahewa yenye unyevunyevu, lakini madhara yanaweza kuwa makubwa zaidi.

Hatari za umeme katika angahewa yenye vumbi

Vumbi laini linaloingia kwenye mashine na vifaa vya umeme husababisha mikwaruzo, haswa sehemu za rununu. Kuendesha vumbi kunaweza pia kusababisha mzunguko mfupi, wakati vumbi la kuhami linaweza kukatiza mtiririko wa sasa na kuongeza upinzani wa mawasiliano. Mkusanyiko wa vumbi laini au coarse karibu na kesi za vifaa ni unyevu na hifadhi za maji zinazowezekana. Vumbi kavu ni insulator ya joto, kupunguza mtawanyiko wa joto na kuongeza joto la ndani; hii inaweza kuharibu saketi za umeme na kusababisha moto au milipuko.

Mifumo ya kuzuia maji na mlipuko lazima iwekwe katika maeneo ya viwanda au kilimo ambapo michakato ya vumbi hufanywa.

Hatari za umeme katika angahewa zinazolipuka au katika tovuti zenye vifaa vya kulipuka

Milipuko, ikiwa ni pamoja na ile ya angahewa iliyo na gesi na vumbi vinavyolipuka, inaweza kuanzishwa kwa kufungua na kufunga nyaya za umeme, au mchakato mwingine wowote wa muda mfupi unaoweza kutoa cheche za nishati ya kutosha.

Hatari hii iko katika tovuti kama vile:

  • migodi na maeneo ya chini ya ardhi ambapo gesi, hasa methane, inaweza kujilimbikiza
  • viwanda vya kemikali
  • vyumba vya kuhifadhi betri ya risasi, ambapo hidrojeni inaweza kujilimbikiza
  • sekta ya chakula, ambapo poda za asili za kikaboni zinaweza kuzalishwa
  • tasnia ya vifaa vya sintetiki
  • madini, hasa inayohusisha alumini na magnesiamu.

 

Ambapo hatari hii iko, idadi ya nyaya za umeme na vifaa vinapaswa kupunguzwa-kwa mfano, kwa kuondoa motors za umeme na transfoma au kuzibadilisha na vifaa vya nyumatiki. Vifaa vya umeme ambavyo haviwezi kuondolewa lazima vifungwe, ili kuzuia mguso wowote wa gesi zinazowaka na vumbi na cheche, na anga ya gesi ya ajizi ya shinikizo-chanya inayodumishwa ndani ya eneo la ua. Vifuniko visivyoweza kulipuka na nyaya za umeme zisizoshika moto lazima zitumike pale ambapo kuna uwezekano wa mlipuko. Msururu kamili wa vifaa vya kuzuia mlipuko umetengenezwa kwa baadhi ya tasnia hatarishi (kwa mfano, tasnia ya mafuta na kemikali).

Kwa sababu ya gharama kubwa ya vifaa vya kuzuia mlipuko, mimea kwa kawaida hugawanywa katika maeneo ya hatari ya umeme. Kwa njia hii, vifaa maalum hutumiwa katika maeneo ya hatari, wakati kiasi fulani cha hatari kinakubaliwa kwa wengine. Vigezo mbalimbali mahususi vya tasnia na suluhu za kiufundi zimetengenezwa; hizi kwa kawaida huhusisha baadhi ya mchanganyiko wa kutuliza, kutenganisha sehemu na uwekaji wa vizuizi vya ukanda.

Kuunganisha Vifaa

Ikiwa kondakta zote, kutia ndani dunia, zinazoweza kuguswa wakati huo huo zingekuwa na uwezo sawa, hakungekuwa na hatari kwa wanadamu. Mifumo ya kuunganisha kwa usawa ni jaribio la kufikia hali hii bora (Andreoni na Castagna 1983; Lee, Cravalho na Burke 1992).

Katika uunganisho wa equipotential, kila kondakta wazi wa vifaa vya umeme visivyo na maambukizi na kila kondakta wa nje inayoweza kupatikana katika tovuti hiyo hiyo imeunganishwa na kondakta wa msingi wa ulinzi. Inapaswa kukumbuka kuwa wakati waendeshaji wa vifaa visivyo vya maambukizi wamekufa wakati wa operesheni ya kawaida, wanaweza kuwa hai kufuatia kushindwa kwa insulation. Kwa kupunguza voltage ya mguso, uunganishaji wa equipotential huzuia vipengele vya metali kufikia voltages ambazo ni hatari kwa binadamu na vifaa.

Katika mazoezi, inaweza kuthibitisha kuwa ni muhimu kuunganisha mashine sawa na gridi ya kuunganisha equipotential kwa zaidi ya pointi moja. Maeneo ya mawasiliano duni, kwa sababu, kwa mfano, uwepo wa vihami kama vile mafuta na rangi, inapaswa kutambuliwa kwa uangalifu. Vile vile, ni mazoezi mazuri kuunganisha mabomba yote ya huduma ya ndani na nje (kwa mfano, maji, gesi na joto) kwenye gridi ya kuunganisha equipotential.

Kutuliza

Katika hali nyingi, ni muhimu kupunguza kushuka kwa voltage kati ya waendeshaji wa ufungaji na dunia. Hii inakamilishwa kwa kuunganisha waendeshaji kwa conductor msingi wa kinga.

Kuna aina mbili za viunganisho vya ardhi:

  • misingi ya utendakazi-kwa mfano, kutuliza kondakta asiyeegemea upande wowote wa mfumo wa awamu tatu, au sehemu ya kati ya coil ya pili ya kibadilishaji.
  • misingi ya ulinzi-kwa mfano, kutuliza kila kondakta kwenye kipande cha kifaa. Lengo la aina hii ya kutuliza ni kupunguza viwango vya kondakta kwa kuunda njia ya upendeleo kwa mikondo ya hitilafu, hasa mikondo hiyo ambayo inaweza kuathiri wanadamu.

 

Chini ya hali ya kawaida ya uendeshaji, hakuna sasa inapita kupitia viunganisho vya ardhi. Katika tukio la uanzishaji wa mzunguko wa ajali, hata hivyo, mtiririko wa sasa kupitia uunganisho wa chini wa kutuliza ni juu ya kutosha kuyeyusha fuse au waendeshaji wasio na msingi.

Voltage ya juu ya hitilafu katika gridi za equipotential inayoruhusiwa na viwango vingi ni 50 V kwa mazingira kavu, 25 V kwa mazingira ya mvua au unyevu na 12 V kwa maabara ya matibabu na mazingira mengine ya hatari. Ingawa maadili haya ni miongozo tu, ulazima wa kuhakikisha msingi wa kutosha katika maeneo ya kazi, maeneo ya umma na hasa makazi, unapaswa kusisitizwa.

Ufanisi wa kutuliza hutegemea hasa kuwepo kwa mikondo ya juu na imara ya kuvuja kwa ardhi, lakini pia juu ya kuunganisha kwa kutosha kwa galvanic ya gridi ya equipotential, na kipenyo cha waendeshaji wanaoongoza kwenye gridi ya taifa. Kwa sababu ya umuhimu wa uvujaji wa ardhi, lazima itathminiwe kwa usahihi mkubwa.

Miunganisho ya ardhini lazima iwe ya kuaminika kama gridi za equipotential, na utendakazi wao sahihi lazima uthibitishwe mara kwa mara.

Kadiri upinzani wa dunia unavyoongezeka, uwezo wa kondakta wa kutuliza na ardhi karibu na kondakta hukaribia ule wa mzunguko wa umeme; katika kesi ya dunia karibu na kondakta, uwezo unaozalishwa ni kinyume chake na umbali kutoka kwa kondakta. Ili kuzuia voltages za hatua hatari, waendeshaji wa ardhi lazima walindwe vizuri na kuwekwa chini kwa kina cha kutosha.

Kama mbadala ya kutuliza vifaa, viwango vinaruhusu matumizi ya vifaa vya maboksi mara mbili. Vifaa hivi, vinavyopendekezwa kwa matumizi katika mazingira ya makazi, hupunguza nafasi ya kushindwa kwa insulation kwa kutoa mifumo miwili tofauti ya insulation. Vifaa vilivyowekwa maboksi mara mbili haviwezi kutegemewa kulinda ipasavyo dhidi ya hitilafu za kiolesura kama vile zile zinazohusishwa na plagi zilizolegea lakini zinazoishi, kwa kuwa viwango vya plagi na soketi za ukutani za baadhi ya nchi havishughulikii matumizi ya plagi hizo.

Wavunjaji wa mzunguko

Njia ya uhakika ya kupunguza hatari za umeme kwa wanadamu na vifaa ni kupunguza muda wa hitilafu ya sasa na ongezeko la voltage, kabla ya nishati ya umeme haijaanza kuongezeka. Mifumo ya ulinzi katika vifaa vya umeme kwa kawaida hujumuisha relay tatu: relay iliyobaki-sasa ili kulinda dhidi ya kushindwa kuelekea ardhini, relay ya magnetic na relay ya joto ili kulinda dhidi ya overloads na mzunguko mfupi.

Katika wavunjaji wa mzunguko wa mabaki-sasa, waendeshaji katika mzunguko hupigwa karibu na pete ambayo hutambua jumla ya vector ya mikondo inayoingia na kutoka kwa vifaa vya kulindwa. Jumla ya vekta ni sawa na sifuri wakati wa operesheni ya kawaida, lakini ni sawa na uvujaji wa sasa katika hali ya kutofaulu. Wakati uvujaji wa sasa unafikia kizingiti cha mvunjaji, mvunjaji hupigwa. Vivunja saketi vilivyobaki vinaweza kukwazwa na mikondo ya chini kama 30 mA, na muda wa kusubiri uwe chini kama 30 ms.

Upeo wa sasa ambao unaweza kubeba salama na kondakta ni kazi ya eneo lake la msalaba, insulation na ufungaji. Kuongezeka kwa joto kutatokea ikiwa mzigo wa juu wa usalama umepitwa au ikiwa utaftaji wa joto ni mdogo. Vifaa vinavyotumika kupita kiasi kama vile fusi na vivunja saketi vya magneto-thermal huvunja saketi kiotomatiki ikiwa mtiririko wa sasa wa kupita kiasi, hitilafu za ardhini, upakiaji mwingi au saketi fupi hutokea. Vifaa vinavyotumika kupita kiasi vinapaswa kukatiza mtiririko wa sasa unapozidi uwezo wa kondakta.

Uchaguzi wa vifaa vya kinga vinavyoweza kulinda wafanyakazi na vifaa ni mojawapo ya masuala muhimu zaidi katika usimamizi wa mitambo ya umeme na lazima izingatiwe sio tu uwezo wa kubeba wa sasa wa makondakta lakini pia sifa za nyaya na vifaa vinavyounganishwa. yao.

Fuse maalum za uwezo wa juu au vivunja mzunguko lazima vitumike kwenye mizunguko inayobeba mizigo ya juu sana ya sasa.

Fuses

Aina kadhaa za fuse zinapatikana, kila moja imeundwa kwa matumizi maalum. Matumizi ya aina isiyo sahihi ya fuse au fuse ya uwezo usiofaa inaweza kusababisha majeraha na uharibifu wa vifaa. Kuzidisha mara kwa mara husababisha wiring au vifaa vyenye joto kupita kiasi, ambayo inaweza kusababisha moto.

Kabla ya kubadilisha fuse, funga nje, tagi na ujaribu sakiti ili kuthibitisha kuwa sakiti imekufa. Kupima kunaweza kuokoa maisha. Ifuatayo, tambua sababu ya mizunguko fupi au upakiaji wowote, na ubadilishe fuses zilizopigwa na fuse za aina na uwezo sawa. Kamwe usiingize fusi kwenye saketi ya moja kwa moja.

Wavunjaji wa mzunguko

Ingawa vivunja saketi vimetumika kwa muda mrefu katika saketi zenye voltage ya juu na uwezo mkubwa wa sasa, vinazidi kutumika katika aina zingine nyingi za saketi. Aina nyingi zinapatikana, zinazotoa chaguo la kuanza mara moja na kuchelewa na uendeshaji wa mwongozo au moja kwa moja.

Wavunjaji wa mzunguko huanguka katika makundi mawili ya jumla: mafuta na magnetic.

Vivunja mzunguko wa joto huguswa tu na ongezeko la joto. Tofauti katika halijoto ya mazingira ya kivunja mzunguko itaathiri mahali ambapo mhalifu anajikwaa.

Wavunjaji wa mzunguko wa magnetic, kwa upande mwingine, huguswa tu na kiasi cha sasa kinachopita kupitia mzunguko. Aina hii ya kikatizaji inapendekezwa ambapo mabadiliko makubwa ya joto yatahitaji kuzidi kivunja mzunguko, au ambapo kikatili hujikwaa mara kwa mara.

Katika kesi ya kuwasiliana na mistari iliyobeba mizigo ya juu ya sasa, nyaya za kinga haziwezi kuzuia uharibifu wa kibinafsi au uharibifu wa vifaa, kwani zimeundwa tu kulinda mistari ya nguvu na mifumo kutoka kwa mtiririko wa ziada wa sasa unaosababishwa na makosa.

Kwa sababu ya upinzani wa kuwasiliana na dunia, sasa inayopita kupitia kitu wakati huo huo kuwasiliana na mstari na dunia itakuwa kawaida chini ya sasa ya tripping. Mikondo ya hitilafu inayopita kwa wanadamu inaweza kupunguzwa zaidi na upinzani wa mwili hadi mahali ambapo haipotezi kivunja, na kwa hiyo ni hatari sana. Kwa hakika haiwezekani kubuni mfumo wa nishati ambao ungezuia kuumia au uharibifu wa kitu chochote ambacho kina hitilafu kwenye nyaya za umeme huku ukisalia kuwa mfumo muhimu wa upokezaji wa nishati, kwa kuwa vizingiti vya safari vya vifaa vinavyohusika vya ulinzi wa mzunguko viko juu zaidi ya kiwango cha hatari ya binadamu.

Viwango na Kanuni

Mfumo wa viwango na kanuni za kimataifa umeonyeshwa katika mchoro 1 (Winckler 1994). Safu mlalo zinalingana na upeo wa kijiografia wa viwango, duniani kote (kimataifa), bara (kikanda) au kitaifa, huku safu wima zinalingana na nyanja za matumizi ya viwango. IEC na Shirika la Kimataifa la Kuweka Viwango (ISO) zote zinashiriki muundo mwamvuli, Kikundi cha Uratibu wa Marais wa Pamoja (JPCG); sawa na Ulaya ni Kundi la Marais wa Pamoja (JPG).

Kielelezo 1. Mfumo wa viwango na kanuni za kimataifa

ELE040F1

Kila shirika la viwango hufanya mikutano ya kimataifa ya mara kwa mara. Muundo wa vyombo mbalimbali huonyesha maendeleo ya viwango.

The Comité européen de normalization électrotechnique (CENELEC) iliundwa na kamati za uhandisi wa umeme za nchi zilizotia saini Mkataba wa Roma wa 1957 ulioanzisha Jumuiya ya Kiuchumi ya Ulaya. Wanachama sita waanzilishi baadaye walijiunga na wanachama wa Jumuiya ya Biashara Huria ya Ulaya (EFTA), na CENELEC katika hali yake ya sasa kutoka tarehe 13 Februari, 1972.

Tofauti na Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (IEC), CENELEC inazingatia utekelezaji wa viwango vya kimataifa katika nchi wanachama badala ya kuunda viwango vipya. Ni muhimu sana kukumbuka kwamba ingawa kupitishwa kwa viwango vya IEC na nchi wanachama ni kwa hiari, kupitishwa kwa viwango na kanuni za CENELEC ni wajibu katika Umoja wa Ulaya. Zaidi ya 90% ya viwango vya CENELEC vinatokana na viwango vya IEC, na zaidi ya 70% vinafanana. Ushawishi wa CENELEC pia umevutia shauku ya nchi za Ulaya Mashariki, ambazo nyingi zilipata kuwa wanachama washiriki mnamo 1991.

Jumuiya ya Kimataifa ya Majaribio na Nyenzo, mtangulizi wa ISO, kama inavyojulikana leo, ilianzishwa mnamo 1886 na ilikuwa hai hadi Vita vya Kwanza vya Kidunia, baada ya hapo ikakoma kufanya kazi kama shirika la kimataifa. Baadhi ya mashirika ya kitaifa, kama vile Jumuiya ya Majaribio na Vifaa vya Marekani (ASTM), yalinusurika. Mnamo 1926, Jumuiya ya Viwango ya Kimataifa (ISA) ilianzishwa huko New York na ilikuwa hai hadi Vita vya Kidunia vya pili. ISA ilibadilishwa mnamo 1946 na ISO, ambayo inawajibika kwa nyanja zote isipokuwa uhandisi wa umeme na mawasiliano ya simu. The Comité européen de normalization (CEN) ni sawa na Ulaya ya ISO na ina kazi sawa na CENELEC, ingawa ni 40% tu ya viwango vya CEN vinavyotokana na viwango vya ISO.

Wimbi la sasa la uimarishaji wa uchumi wa kimataifa husababisha hitaji la hifadhidata za kawaida za kiufundi katika uwanja wa kusawazisha. Mchakato huu kwa sasa unaendelea katika sehemu kadhaa za dunia, na kuna uwezekano kwamba mashirika mapya ya viwango yatabadilika nje ya Uropa. CANENA ni shirika la uwekaji viwango la kikanda lililoundwa na nchi za Makubaliano ya Biashara Huria ya Amerika Kaskazini (NAFTA) (Kanada, Meksiko na Marekani). Uunganisho wa nyaya za majengo nchini Marekani unasimamiwa na Msimbo wa Kitaifa wa Umeme, ANSI/NFPA 70-1996. Kanuni hii pia inatumika katika nchi nyingine kadhaa Kaskazini na Kusini mwa Amerika. Inatoa mahitaji ya ufungaji kwa mitambo ya wiring ya majengo zaidi ya hatua ya kuunganishwa kwa mfumo wa matumizi ya umeme. Inashughulikia usakinishaji wa kondakta wa umeme na vifaa ndani au kwenye majengo ya umma na ya kibinafsi, ikijumuisha nyumba za rununu, magari ya burudani, na majengo yanayoelea, yadi za hisa, kanivali, maegesho na kura zingine, na vituo vidogo vya viwandani. Haijumuishi usakinishaji katika meli au vyombo vya majini isipokuwa majengo yanayoelea—kituo cha kuegesha reli, ndege au magari. Kanuni ya Kitaifa ya Umeme pia haitumiki kwa maeneo mengine ambayo kwa kawaida yanadhibitiwa na Msimbo wa Kitaifa wa Usalama wa Umeme, kama vile usakinishaji wa vifaa vya matumizi ya mawasiliano na usakinishaji wa shirika la umeme.

Viwango vya Ulaya na Amerika vya Uendeshaji wa Ufungaji wa Umeme

Kiwango cha Ulaya EN 50110-1, Uendeshaji wa Ufungaji wa Umeme (1994a) iliyotayarishwa na Kikosi Kazi cha CENELEC 63-3, ni hati ya msingi ambayo inatumika kwa uendeshaji na shughuli za kazi kwenye, na au karibu na mitambo ya umeme. Kiwango kinaweka mahitaji ya chini kabisa kwa nchi zote za CENELEC; viwango vya ziada vya kitaifa vimeelezewa katika sehemu ndogo za kiwango (EN 50110-2).

Kiwango hicho kinatumika kwa usakinishaji ulioundwa kwa ajili ya uzalishaji, upokezaji, ubadilishaji, usambazaji na matumizi ya nguvu za umeme, na kufanya kazi kwa viwango vya kawaida vya voltage. Ingawa usakinishaji wa kawaida hufanya kazi kwa viwango vya chini, kiwango pia kinatumika kwa usakinishaji wa chini zaidi na wa juu-voltage. Usakinishaji unaweza kuwa wa kudumu na wa kudumu (kwa mfano, usakinishaji wa usambazaji katika viwanda au majengo ya ofisi) au rununu.

Taratibu salama za uendeshaji na matengenezo ya kazi kwenye au karibu na mitambo ya umeme zimewekwa katika kiwango. Shughuli za kazi zinazotumika ni pamoja na kazi zisizo za umeme kama vile ujenzi karibu na mistari ya juu au nyaya za chini ya ardhi, pamoja na aina zote za kazi za umeme. Mitambo fulani ya umeme, kama vile iliyo kwenye ndege na meli, haiko chini ya viwango.

Kiwango sawa nchini Marekani ni Msimbo wa Kitaifa wa Usalama wa Umeme (NESC), Taasisi ya Viwango ya Kitaifa ya Amerika (1990). NESC inatumika kwa vifaa vya matumizi na kazi kutoka kwa hatua ya uzalishaji wa mawimbi ya umeme na mawasiliano, kupitia gridi ya usambazaji, hadi kufikia hatua ya kuwasilisha kwa vifaa vya mteja. Usakinishaji fulani, ikijumuisha ule wa migodi na meli, hauko chini ya NESC. Miongozo ya NESC imeundwa ili kuhakikisha usalama wa wafanyikazi wanaohusika katika usakinishaji, uendeshaji au matengenezo ya usambazaji wa umeme na laini za mawasiliano na vifaa vinavyohusika. Mwongozo huu unajumuisha kiwango cha chini kinachokubalika kwa usalama wa kazini na wa umma chini ya masharti maalum. Nambari haijakusudiwa kama vipimo vya muundo au mwongozo wa maagizo. Rasmi, NESC lazima ichukuliwe kama msimbo wa usalama wa kitaifa unaotumika Marekani.

Sheria za kina za viwango vya Ulaya na Amerika hutoa utendaji salama wa kazi kwenye mitambo ya umeme.

Kiwango cha Ulaya (1994a)

Ufafanuzi

Kiwango hutoa ufafanuzi kwa maneno ya kawaida tu; habari zaidi inapatikana katika Tume ya Kimataifa ya Ufundi Electrotechnical (1979). Kwa madhumuni ya kiwango hiki, ufungaji wa umeme unahusu vifaa vyote vinavyohusika katika kizazi, maambukizi, uongofu, usambazaji na matumizi ya nishati ya umeme. Hii inajumuisha vyanzo vyote vya nishati, ikiwa ni pamoja na betri na capacitors (ENEL 1994; EDF-GDF 1991).

Kanuni za kimsingi

Operesheni salama: Kanuni ya msingi ya kazi salama kwenye, ikiwa na au karibu na usakinishaji wa umeme ni hitaji la kutathmini hatari ya umeme kabla ya kuanza kazi.

Wafanyikazi: Sheria bora na taratibu za kufanya kazi, pamoja na au karibu na mitambo ya umeme hazina thamani ikiwa wafanyakazi hawana ujuzi nao kikamilifu na hawazingatii kikamilifu. Wafanyakazi wote wanaohusika katika kazi, na au karibu na ufungaji wa umeme watafundishwa mahitaji ya usalama, sheria za usalama na sera za kampuni zinazotumika kwa kazi zao. Ambapo kazi ni ndefu au ngumu, maagizo haya yatarudiwa. Wafanyakazi watahitajika kuzingatia mahitaji haya, sheria na maelekezo.

Organization: Kila ufungaji wa umeme utawekwa chini ya wajibu wa mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme. Katika kesi za shughuli zinazohusisha usakinishaji zaidi ya mmoja, ni muhimu kwamba watu walioteuliwa katika udhibiti wa kila usakinishaji washirikiane wao kwa wao.

Kila shughuli ya kazi itakuwa wajibu wa mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi. Ambapo kazi hiyo inajumuisha kazi ndogo, watu wanaowajibika kwa usalama wa kila kazi ndogo watateuliwa, kila mmoja akiripoti kwa mratibu. Mtu huyo huyo anaweza kutenda kama mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa kazi na mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme.

Mawasiliano: Hii inajumuisha njia zote za uwasilishaji wa habari kati ya watu, yaani, neno la kutamkwa (ikiwa ni pamoja na simu, redio na hotuba), kuandika (pamoja na faksi) na njia za kuona (pamoja na paneli za ala, video, ishara na taa).

Taarifa rasmi ya taarifa zote muhimu kwa ajili ya uendeshaji salama wa ufungaji wa umeme, kwa mfano, mipangilio ya mtandao, hali ya switchgear na nafasi ya vifaa vya usalama, itatolewa.

Tovuti ya kazi: Nafasi ya kutosha ya kufanyia kazi, ufikiaji na taa itatolewa kwenye mitambo ya umeme, pamoja na au karibu na ambayo kazi yoyote itafanywa.

Zana, vifaa na taratibu: Zana, vifaa na taratibu zitazingatia mahitaji ya viwango husika vya Ulaya, kitaifa na kimataifa, pale ambapo viwango hivi vipo.

Michoro na ripoti: Michoro na ripoti za usakinishaji zitasasishwa na zinapatikana kwa urahisi.

Alama: Alama za kutosha zinazovutia hatari maalum zitaonyeshwa kama inavyohitajika wakati usakinishaji unafanya kazi na wakati wa kazi yoyote.

Taratibu za kawaida za uendeshaji

Shughuli za uendeshaji: Shughuli za uendeshaji zimeundwa ili kubadilisha hali ya umeme ya ufungaji wa umeme. Kuna aina mbili:

  • shughuli zinazokusudiwa kurekebisha hali ya umeme ya usakinishaji wa umeme, kwa mfano, ili kutumia vifaa, kuunganisha, kukata, kuanza au kusimamisha usakinishaji au sehemu ya usakinishaji kufanya kazi. Shughuli hizi zinaweza kufanywa ndani ya nchi au kwa udhibiti wa kijijini.
  • kukatwa kabla au kuunganisha tena baada ya kufa-kazi, kutekelezwa na wafanyikazi waliohitimu au waliofunzwa.

 

Ukaguzi wa kiutendaji: Hii ni pamoja na vipimo, upimaji na taratibu za ukaguzi.

Kipimo kinafafanuliwa kama aina nzima ya shughuli zinazotumiwa kukusanya data halisi katika usakinishaji wa umeme. Kipimo kitafanywa na wataalamu waliohitimu.

Upimaji unajumuisha shughuli zote zilizoundwa ili kuthibitisha uendeshaji au hali ya umeme, mitambo au ya joto ya ufungaji wa umeme. Upimaji utafanywa na wafanyikazi waliohitimu.

Ukaguzi ni uhakikisho kwamba usakinishaji wa umeme unaendana na kanuni maalum za kiufundi na usalama zinazotumika.

Taratibu za kazi

Mkuu: Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme na mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi atahakikisha kwamba wafanyakazi wanapokea maelekezo maalum na ya kina kabla ya kuanza kazi, na kukamilika kwake.

Kabla ya kuanza kwa kazi, mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa kazi atamjulisha mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme wa asili, tovuti na matokeo ya ufungaji wa umeme wa kazi iliyokusudiwa. Arifa hii itatolewa vyema kwa maandishi, haswa wakati kazi ni ngumu.

Shughuli za kazi zinaweza kugawanywa katika makundi matatu: kufa-kazi, kuishi-kufanya kazi na kufanya kazi karibu na mitambo ya kuishi. Hatua zilizopangwa kulinda dhidi ya mshtuko wa umeme, mzunguko mfupi na arcing zimeandaliwa kwa kila aina ya kazi.

Uingizaji: Tahadhari zifuatazo zitachukuliwa wakati wa kufanya kazi kwenye njia za umeme kulingana na induction ya sasa:

  • kutuliza kwa vipindi vinavyofaa; hii inapunguza uwezo kati ya makondakta na ardhi kwa kiwango salama
  • uhusiano wa equipotential wa tovuti ya kazi; hii inazuia wafanyikazi kujitambulisha kwenye kitanzi cha utangulizi.

 

Hali ya hali ya hewa: Wakati umeme unapoonekana au radi kusikika, hakuna kazi itakayoanzishwa au kuendelea kwenye mitambo ya nje au kwenye mitambo ya ndani iliyounganishwa moja kwa moja kwenye njia za juu.

Wafu-kazi

Mbinu zifuatazo za msingi za kazi zitahakikisha kwamba mitambo ya umeme kwenye tovuti ya kazi inabaki imekufa kwa muda wa kazi. Isipokuwa kuna ukiukwaji wazi, mazoea yanapaswa kutumika kwa mpangilio ulioorodheshwa.

Kukata muunganisho kamili: Sehemu ya ufungaji ambayo kazi itafanywa itatengwa kutoka kwa vyanzo vyote vya usambazaji wa sasa, na imefungwa dhidi ya kuunganishwa tena.

Kulinda dhidi ya kuunganishwa tena: Vifaa vyote vya kuvunja mzunguko vinavyotumiwa kutenganisha ufungaji wa umeme kwa ajili ya kazi vitafungwa, ikiwezekana kwa kufungia utaratibu wa uendeshaji.

Uthibitishaji kwamba usakinishaji umekufa: Kutokuwepo kwa mkondo wa umeme kutathibitishwa katika nguzo zote za usakinishaji wa umeme karibu au karibu iwezekanavyo kwenye tovuti ya kazi.

Kuweka ardhi na mzunguko mfupi: Katika sehemu zote za kazi zenye kiwango cha juu na cha chini, sehemu zote zitakazofanyiwa kazi zitawekewa msingi na kufupishwa baada ya kukatwa. Mifumo ya kutuliza ardhi na ya mzunguko mfupi itaunganishwa na ardhi kwanza; vipengele vinavyopaswa kuwekwa msingi lazima viunganishwe na mfumo tu baada ya kuwa na udongo. Kwa kadiri ya vitendo, mifumo ya kutuliza na ya mzunguko mfupi itaonekana kutoka kwa tovuti ya kazi. Ufungaji wa chini na wa juu-voltage una mahitaji yao maalum. Katika aina hizi za ufungaji, pande zote za maeneo ya kazi na waendeshaji wote wanaoingia kwenye tovuti lazima wawe na msingi na wa muda mfupi.

Kinga dhidi ya sehemu za moja kwa moja zilizo karibu: Hatua za ziada za ulinzi ni muhimu ikiwa sehemu za ufungaji wa umeme karibu na eneo la kazi haziwezi kufa. Wafanyakazi hawataanza kazi kabla ya kupokea kibali cha kufanya hivyo kutoka kwa mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi, ambaye naye lazima apate idhini kutoka kwa mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme. Mara baada ya kazi kukamilika, wafanyakazi wataondoka kwenye tovuti ya kazi, zana na vifaa vitahifadhiwa, na mifumo ya kutuliza na ya mzunguko mfupi itaondolewa. Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi basi atajulisha mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme kwamba ufungaji unapatikana kwa kuunganisha tena.

Kuishi-kazi

Mkuu: Kufanya kazi kwa moja kwa moja ni kazi inayofanywa ndani ya eneo ambalo kuna mtiririko wa sasa. Mwongozo wa vipimo vya eneo la kufanya kazi moja kwa moja unaweza kupatikana katika kiwango cha EN 50179. Hatua za ulinzi zilizoundwa ili kuzuia mshtuko wa umeme, arcing na nyaya fupi zitatumika.

Mafunzo na sifa: Programu maalum za mafunzo zitaanzishwa ili kukuza na kudumisha uwezo wa wafanyikazi waliohitimu au waliofunzwa kufanya kazi moja kwa moja. Baada ya kukamilisha programu, wafanyikazi watapokea alama ya kufuzu na idhini ya kufanya kazi maalum ya moja kwa moja kwenye voltages maalum.

Matengenezo ya sifa: Uwezo wa kufanya kazi moja kwa moja utadumishwa na mazoezi au mafunzo mapya.

Mbinu za kazi: Hivi sasa, kuna mbinu tatu zinazotambulika, zinazojulikana kwa matumizi yao kwa aina tofauti za sehemu za kuishi na vifaa vinavyohitajika kuzuia mshtuko wa umeme, arcing na mzunguko mfupi:

  • kazi ya fimbo moto
  • kuhami-glove kufanya kazi
  • kufanya kazi kwa mikono mitupu.

 

Kila mbinu inahitaji maandalizi tofauti, vifaa na zana, na uteuzi wa mbinu sahihi zaidi itategemea sifa za kazi inayohusika.

Zana na vifaa: Sifa, uhifadhi, matengenezo, usafirishaji na ukaguzi wa zana, vifaa na mifumo itabainishwa.

Hali ya hali ya hewa: Vikwazo vinatumika kwa kuishi-kazi katika hali mbaya ya hali ya hewa, kwa kuwa mali ya kuhami joto, mwonekano na uhamaji wa mfanyakazi wote hupunguzwa.

Shirika la kazi: Kazi itatayarishwa vya kutosha; maandalizi ya maandishi yatawasilishwa mapema kwa kazi ngumu. Ufungaji kwa ujumla, na sehemu ambayo kazi itafanywa hasa, itahifadhiwa katika hali inayofanana na maandalizi yanayohitajika. Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi atajulisha mtu aliyechaguliwa katika udhibiti wa ufungaji wa umeme wa asili ya kazi, tovuti katika ufungaji ambayo kazi itafanyika, na muda wa makadirio ya kazi. Kabla ya kazi kuanza, wafanyakazi watakuwa na asili ya kazi, hatua za usalama zinazohusika, jukumu la kila mfanyakazi, na zana na vifaa vya kutumika kwao.

Mbinu mahususi zipo kwa usakinishaji wa voltage ya chini-chini, voltage ya chini na usakinishaji wa voltage ya juu.

Fanya kazi karibu na sehemu za kuishi

Mkuu: Kazi karibu na sehemu za kuishi zilizo na voltages za kawaida zaidi ya 50 VAC au 120 VDC itafanywa tu wakati hatua za usalama zimetumika ili kuhakikisha kuwa sehemu za kuishi haziwezi kuguswa au kwamba eneo la kuishi haliwezi kuingizwa. Skrini, vizuizi, vifuniko au vifuniko vya kuhami vinaweza kutumika kwa kusudi hili.

Kabla ya kazi kuanza, mtu aliyeteuliwa anayesimamia kazi hiyo atawaelekeza wafanyikazi, haswa wale wasiojua kazi karibu na sehemu za kuishi, juu ya umbali wa usalama unaopaswa kuzingatiwa kwenye eneo la kazi, kanuni kuu za usalama za kufuata, na hitaji la tabia ambayo inahakikisha usalama wa wafanyakazi wote wa kazi. Mipaka ya eneo la kazi itafafanuliwa kwa usahihi na kuwekewa alama na kuzingatiwa kwa hali isiyo ya kawaida ya kazi. Habari hii itarudiwa kama inahitajika, haswa baada ya mabadiliko katika hali ya kazi.

Wafanyikazi watahakikisha kuwa hakuna sehemu ya mwili wao au kitu chochote kinachoingia kwenye eneo la moja kwa moja. Uangalifu hasa utachukuliwa wakati wa kushughulikia vitu virefu, kwa mfano, zana, ncha za cable, mabomba na ngazi.

Ulinzi kwa skrini, vizuizi, hakikisha au vifuniko vya kuhami joto: Uchaguzi na ufungaji wa vifaa hivi vya kinga itahakikisha ulinzi wa kutosha dhidi ya matatizo ya umeme na mitambo ya kutabirika. Vifaa vitatunzwa ipasavyo na kuwekwa salama wakati wa kazi.

Matengenezo

Mkuu: Madhumuni ya matengenezo ni kudumisha ufungaji wa umeme katika hali inayotakiwa. Matengenezo yanaweza kuwa ya kuzuia (yaani, kufanywa mara kwa mara ili kuzuia kuharibika na kuweka vifaa katika utaratibu wa kufanya kazi) au kurekebisha (yaani, kufanywa kuchukua nafasi ya sehemu zenye kasoro).

Kazi za matengenezo zinaweza kugawanywa katika vikundi viwili vya hatari:

  • kazi inayohusisha hatari ya mshtuko wa umeme, ambapo taratibu zinazotumika kwa kazi ya kuishi na kufanya kazi karibu na sehemu za kuishi lazima zifuatwe.
  • kazi ambapo muundo wa vifaa huruhusu kazi fulani ya matengenezo kufanywa bila kukosekana kwa taratibu kamili za kufanya kazi

 

Wafanyikazi: Watumishi wanaopaswa kufanya kazi hiyo watakuwa wamehitimu au kufunzwa vya kutosha na watapewa zana na vifaa vinavyofaa vya kupimia na kupima.

Kazi ya ukarabati: Kazi ya ukarabati ina hatua zifuatazo: eneo la kosa; urekebishaji wa makosa na / au uingizwaji wa vipengele; kuagiza tena sehemu iliyorekebishwa ya ufungaji. Kila moja ya hatua hizi inaweza kuhitaji taratibu maalum.

Kazi ya uingizwaji: Kwa ujumla, uingizwaji wa fuse katika mitambo ya voltage ya juu utafanywa kama kazi iliyokufa. Uingizwaji wa fuse utafanywa na wafanyikazi waliohitimu kufuata taratibu zinazofaa za kazi. Ubadilishaji wa taa na sehemu zinazoweza kutolewa kama vile vianzishi utafanywa kama kazi iliyokufa. Katika mitambo ya high-voltage, taratibu za ukarabati zitatumika pia kwa kazi ya uingizwaji.

Mafunzo ya Wafanyakazi kuhusu Hatari za Umeme

Shirika la kazi na mafunzo ya usalama ni kipengele muhimu katika kila shirika lenye mafanikio, mpango wa kuzuia na mpango wa afya na usalama kazini. Wafanyikazi lazima wawe na mafunzo sahihi ili kufanya kazi zao kwa usalama na kwa ufanisi.

Wajibu wa kutekeleza mafunzo ya wafanyikazi ni wa usimamizi. Usimamizi lazima utambue kuwa wafanyikazi lazima wafanye kazi kwa kiwango fulani kabla ya shirika kufikia malengo yake. Ili kufikia viwango hivi, sera za mafunzo ya wafanyikazi na, kwa kuongeza, mipango madhubuti ya mafunzo lazima ianzishwe. Programu zinapaswa kujumuisha awamu za mafunzo na kufuzu.

Programu za kufanya kazi moja kwa moja zinapaswa kujumuisha vitu vifuatavyo:

Mafunzo: Katika baadhi ya nchi, programu na vifaa vya mafunzo lazima viidhinishwe rasmi na kamati ya kufanya kazi moja kwa moja au shirika kama hilo. Programu zinategemea sana uzoefu wa vitendo, unaokamilishwa na maagizo ya kiufundi. Mafunzo huchukua fomu ya kazi ya vitendo kwenye usakinishaji wa miundo ya ndani au nje sawa na ile ambayo kazi halisi inapaswa kufanywa.

Sifa: Taratibu za kufanya kazi moja kwa moja ni ngumu sana, na ni muhimu kutumia mtu anayefaa mahali pazuri. Hii inafikiwa kwa urahisi zaidi ikiwa wafanyikazi waliohitimu wa viwango tofauti vya ustadi wanapatikana. Mtu aliyeteuliwa katika udhibiti wa kazi anapaswa kuwa mfanyakazi aliyehitimu. Pale ambapo usimamizi ni muhimu, pia unapaswa kufanywa na mtu aliyehitimu. Wafanyakazi wanapaswa kufanya kazi tu kwenye mitambo ambayo voltage na utata unafanana na kiwango chao cha kufuzu au mafunzo. Katika baadhi ya nchi, kufuzu kunadhibitiwa na viwango vya kitaifa.

Hatimaye, wafanyakazi wanapaswa kufundishwa na kufunzwa mbinu muhimu za kuokoa maisha. Msomaji anarejelewa kwenye sura ya huduma ya kwanza kwa habari zaidi.

 

Back

" KANUSHO: ILO haiwajibikii maudhui yanayowasilishwa kwenye tovuti hii ya tovuti ambayo yanawasilishwa kwa lugha yoyote isipokuwa Kiingereza, ambayo ndiyo lugha inayotumika katika utayarishaji wa awali na ukaguzi wa wenza wa maudhui asili. Takwimu fulani hazijasasishwa tangu wakati huo. utayarishaji wa toleo la 4 la Encyclopaedia (1998).

Yaliyomo