برق گرفتگی (1)

مقدمه

دریک جامعه مدرن نسل ها یی رشد کرده اند که عادت به استفاده از وسایل برقی دارند. این رشد در زمانی به اوج خود رسیده است ، که مردم فهمیده بودند که برق موجودی بی صدا ، غیرقابل رویت و بدون نظم است و دارای وجوه خودکار ( اتوماتیک ) می باشد . در اواخر صده هجدهم ، هتل ها مجبور بودند علائمی را نصب کنند که میهمانان آن هتل ها بدانند که برق بی خطر می باشد اما در اواخر صده نوزدهم هتل ها باید علائمی را نصب می کردند که به میهمانان یادآوری کنند که برق خطرناک است . از این رو، مردم در طی زمان، با خطرات این انرژی، آگاهی پیدا کردند. آنها فهمیدند که برق عنصری خطرناک است و برای ایمنی از آن باید به روشهای ایمنی و سلامتی از خطرات آن آگاهی داشت.
درک مراحل و روشهای بکارگیری یک برنامه ایمن و خوب در مواجهه با برق ، نیازمند درک ماهیت خطرات برق می باشد . اگرچه نوشتن و تعریف کردن خطر ممکن است به سختی صورت بگیرد اما بسیاری از مردم با شوک الکتریکی کاملا آشنایی دارند ، این تجربه دردناک همیشه در ذهن و حافظه انسانها باقی می ماند و به ندرت از حافظه انسانها حذف می شود . با این که شوک فقط یکی از خطرات برق می باشد ، خطرات دیگری مانند : قوس ، انفجار ، صدای شدید ، نور شدید و گازهای سمی . وجود دارند که در این مقاله سعی داریم به بیان گوشه ای از آنها بپردازیم.
درک ماهیت این خطرات کاملا بی فایده خواهند بود ، مگر آنکه استراتژی حفاظتی که برای محافظت از کارگران به وجود آمده اند به دقت مورد استفاده قرار بگیرند .این مقاله همچنین شامل خلاصه ای از استراتژی های محافظت می باشد ، که باید توسط کارگران مورد استفاده قرار بگیرند..

بررسی خطرها

تقسیم بندی خطرهای مهم ناشی از برق، به سه بخش کلاسیک انجام می شود، که فقط برای ساده کردن موضوع انتخاب وسایل حفاظتی صورت میگیرد . کارگران باید همیشه آگاه باشند که برق همانند ریشه اصلی برای بسیاری از صدمات است که دراین بخش و بخشهای دیگر مورد بررسی قرار میگیرند . نکته ای که بسیار مهم است ، عبارت است از اینکه کارگران باید بدانند مواجهه با برق یک خطر بسیار مهم می باشد و باید مطابق با هر خطری وسایل ایمنی را در اختیار داشته باشند .

شوک

شوک برقی عبارت است از یک تحریک جسمی که زمانی اتفاق می افتد که جریان برق از طریق بدن انسان عبور می کند . توضیح عبور جریان برق از طریق بدن انسان عبارت است از یک عملکرد که در مسیرهای متعددی از بدن در مقابل عبور جریان برق مقاومتی را به وجود می آورد . آسیب جدی مرتبط با شوک الکتریکی که معمولا بوسیله مسیرهای عبور جریان برق به وجود می آیند که به نام مدار شوک نامیده می شوند . علائم آن ممکن است عبارت باشد از یک حس لرزشی خفیف ، گرفتگی عضله و نامنظمی ضربان قلب یا صدمه سطحی . در بیان اهداف این مقاله، به صدمات سطحی در دو مرحله مصدومیت جدی و شدید پرداخته می شود .

سوختن

سوختن حاصل از جریان برق معمولا دارای سه درجه می باشند . زیرا سوختن از درون بدن صورت میگیرد . و این بدین معنی است که مراکز رشد یابنده ( سلول ) صدمه دیده اند . سوختن حاصل از جریان برق می تواند بسیار جدی باشند . در صورتی که ارگانهای درونی حیاتی آسیب دیده باشند .

صدمه دیواره سلولی

تحقیقات انجام شده توسط موسسه پژوهشی نیروی برق ( EPRI ) نشان می دهد که مرگ سلولها زمانی موجب می شود که یک شدت جریان بالا از درون سلولها عبور کنند . این تحقیقات توسط دکتر رافائل و همکارانش در دانشگاه شیکاگو انجام گرفته است . این صدمات که الکتروپریشن نامیده می شود در صورتی اتفاق می افتد که جریان برق اجازه می دهد یونها آزادانه از میان اجزاء سلولها عبور می کنند و موجب مرگ می شوند .

فاکتورهای موثر

برخی فاکتورها در شدت شوک الکتریکی تاثیر می گذارند ، این فاکتورها عبارتند از : شرایط جسمی ، پاسخ قربانی به شوک ، مسیر عبور جریان برق ، مدت زمان عبور برق ، مقدار شدت جریان ، فرکانس جریان برق ، مقدار ولتاژ مسبب شوک .
شرایط جسمی فرد و پاسخ دهی جسمی : شرایط جسمی هر فرد به شدت بر اثرات عبور جریان برق تاثیر می گذارد . مقدار عبور جریان اغلب باعث صدمه خفیف بر فردی که شرایط جسمی خوبی دارد می شود .علاوه براین ، اگر قربانی آن شوک دارای هرگونه مشکلات پزشکی باشد مانند مشکلات قلبی یا تنفسی ، این قسمت های بدن ممکن است حتی بیشتر تحت تاثیر جریان های برق ضعیف قرار بگیرند . برای مثال فردی که دارای مشکل قلبی است خیلی بیشتر از یک فرد سالم تحت تاثیر جریان برق قرار میگیرد.
مدت جریان : مقدار انرژی انتقال یافته به فرد بطور مستقیم مرتبط با مدت زمان عبور جریان از بدن فرد می باشد . در نتیجه درجه زخم کاملا وابسته به مدت عبور جریان می باشد . سه مثال زیر این موضوع را به تصویر می کشد :
حرارت انرژی انتقال یافته جریان از طریق بافت بدن ، میزان انرژی که می تواند توسط فرد دریافت شود:

اگر گرمای انتقال یافته کامل باشد باعث سوختن بافت یا تخریب اندام می شود . توجه داشته باشید که گرمای انتقال یافته رابطه مستقیم دارد با مدت زمان عبور جریان ( t )
قسمت های خارجی بدن تمایل به عبور جریان دارند که این پیروی می کند از جریان سیستم اعصاب مرکزی بدن . و از آنجا که جریان خارجی بیشتر از جریان سیستم اعصاب مرکزی است باعث آسیب دیدن سیستم اعصاب مرکزی می شود. سیستم اعصاب مرکزی حتی با کمترین زمان عبور جریان باعث مرگ شود . به هر حال افزایش مدت زمان شانس وقوع آسیب را بالا می برد .
معمولا عبور جریان از طریق قلب در یک مدت طولانی به احتمال زیاد سبب فیبریلاسیون بطنی می شود . فیبریلاسیون زمانی اتفاق می افتد که سیکل قلب همپوشانی داشته باشد با میدان الکتریکی قرار بگیرد . که با افزایش زمان احتمال وقوع بیشتر می شود .
فرکانس : جدول 1 لیست گسترده ای از روابط بین فرکانس و مضررات عبور جریان برق از بدن است . باید توجه داشت که در فرکانس های بالا کمتر به گرما تبدیل می شود . این کاهش مربوط به افزایش خازنی جریان در فرکانس های بالا می باشد .
باید توجه شود که برخی تفاوت ها ظاهری هستند حتی بین DC ( zero Hz ) و خط استاندارد فرکانس های ( 50 to 60 Hz ) وقتی میزان جریان ها مساوی هستند مقایسه ( DC to AC rms ) حاکی از دو رفتار متفاوت به نظر می رسد :
قربانیان شوک DC به نسبت گرمای زیادی احساس می کنند تا AC . افراد درک کاملی از این پدیده ندارند . اما گزارشات زیادی در این مورد شده است .
آستانه رها کردن جریان DC بالاتر از AC به نظر می رسد .
با وجود تفاوت های جزئی ، وسایلی که افراد هنگام کار بر روی برق DC نسبتا شبیه سطحی که مورد استفاد است هنگام کار بر روی AC
شامل استفاده از تجهیزات حفاظتی و روش مناسب است .
نکته : مگر بطور خاص اشاره می شود ، تجهیزات و روشهای پیشنهادی در این کتاب راهنما استفاده می شود برای فرکانس های تا 400 Hz می باشد .
میزان ولتاژ : میزان ولتاژ تاثیر گذار در یک یا بیش از سه راه ذیل :
ولتاژ بالاتر از 400 ولت ( V ) بار الکتریکی ( voltage ) کافی که می تواند اپیدرم را سوراخ کند . از آنجا که اپیدرم بخش بزرگی از مقاومت بدن است ، میزان جریان میل افزایشی چشمگیر و مرگبار وقتی سوراخ رخ می دهد .
درجه الکتروپوریشن بالا برای شیب ولتاژ بیشتر است . که ولتاژ بیشتر سبب شدیدتر شدن که در گردش افزایش الکتروپوریشن.
ولتاژ های بالا احتمال ایجاد قوس الکتریکی بیشتری دارند. در حالی که به خودی خود خطر شک نیست آن مرتبط است با خطر شک چون جریان قوس ممکن است در یک نقطه بارسانای الکتریکی تماس پیدا کند .
هر چند تنظیم جریان و اجماع قوانین مورد استفاده 400 V پایین ترین حد برای خطر شک، تحقیقات اخیر نشان داده که زیان آور یا حتی شک های مرگبار می تواند نتیجه از تماس با مدارهای کمتر از 30 V2 .
مقدار جریان: مقداری از جریان که عبور کند از طریق بدن تسلیم مقاومت کم بدن شود که است:

کارگری در هنگام استفاده از دریل برقی، دچار برق گرفتگی با برق 120 V شده است. اتصال کوتاه 120 V از یک طرف به بدن کارگر از دست به پا انتقال یافته است. ایجاد یک مسیر از کارگر به زمین و بازگشت به منبع . به گونه ای است که جریان کل، به صورت زیر بدست می آید:

متغیر مقاومت زمین است و برای اهداف تجزیه وتحلیل نادید گرفته شود. متغیر مقاومت بدن کارگر و شامل مقاومت پوست، مقاومت داخلی بدن، مقاومت کف کفش های در اتصال با زمین .
مقدار معمول برای اجزای مختلف را می توان از جداول 2 و 3 پیدا کرد، برای مثال، کارگر نمایش داده شده در شکل 1.1 چرم کفش های پوشید و رطوبت خاک . مقاومت داخلی این شخص Ω200 است از جداول 2 و 3 مقاومت کل را می توان حساب کرد.

از این اطلاعات کل جریان عبوری از بدن برای V120 محاسبه می شود مانند

جدول 4 لیست اثرات جریان های مختلف روی فرد) ( kg68 را نشان می دهد. 1.21 میلی آمپر جریان کافی است تا کارگر دچار برق گرفتگی شود. در این شرایط ماهیچه ها منقبض هستند و عبور جریان الکتریکی از کارگر رها کردن نمی تواند رها کند. در شرایط زیر شک الکتریکی ادامه دارد تا قطع شدن جریان یا مداخله شخص دیگری و آزاد شدن کارگر از تماس . مگر اینکه کارگر به سرعت آزاد سازد، بافت و گرمای جسم سبب افت مقاومت خواهد شد. در نتیجه افزایش جریان در این قبیل موارد غالبا مرگبار هستند.
خوانند باید توجه کند که مقادیر بیان شده در این مثال تنها یک مورد نمونه وار است و میزان آسیب نیز تقریبی بیان شده است. آسیب ها می تواند به صورت خفیف تر رخ دهد. البته گاهی وقتا نیز آسیب ها جدی تر است و منجر به مرگ فرد می شود.
بخش های مختلف بدن
اثرات جریان در ارگان های بدن متفاوت است. برای مثال: جریان به کوچکی mA75 می تواند سبب انقباض نامنظم قلب شود. دیافراگم و سیستم تنفسی را می تواند فلج کند. که احتمالا ممکن است منجر به مرگ شود، با جریان کمتر از mA30 ، واکنش های خاص از قسمت های مختلف بدن، مشاهده می شود که در ادامه برخی از آنها بیان می شود.
قوس
هشدار: محاسبه ها و فرمول ها در این مقاله کلی است و در موارد خاص، باید محاسبات بررسی گردد. محاسبه ی پارامترهای قوس شامل: جریان ولتاژ و انرژی. ارزش واقعی محاسبات برای یک شرایط خاص پیچیده است، وابسته به روش ایمنی می باشد. بنابراین، توجه به این مسئله جزء یکی از موارد مهم محسوب می شود.
تعریف و توصیف
IEEE/ANSI استاندارد 100-1988 تعریف قوس مانند: تخلیه الکتریسته از طریق گاز، به طور معمول مشخص با رها کردن آنی ولتاژ در مجاورت یک کاتد تقریبا برابر است با توانایی یونیزاسیون گاز.
تعریف مشابه، ایمنی برق در بیشتر مباحث مفید، این کتاب واژه معلومی است مانند : آزاد کردن انرژی گرما ونور که سبب در هم شکستن برق و متعاقب آن تخلیه الکتریکی از طریق هر عایق هوایی.
جریان های قوس الکتریکی وقتی میزان قابل توجهی جریان الکتریکی از طریق هوا می شود . شک الکتریکی زمانی رخ می دهد. مقدار قابل توجه جریان الکتریکی از طریق هوا می شود . چون هوا رسانا است حقیقت در جریان زیادی اتفاق می افتد از طریق قوس بخارات انتهای مواد ذرات یون موجود در هوا پس هوا رسانه است، در حقیقت بخارات یون ذرات مواد موجود در هوا در اثر جریان زیاد قوس اتفاق می افتد . این مخلوط خیلی گرم، مواد یونیز شده، که از طریق جریان قوس، پلاسما نامیده می شود.
قوس می تواند آغاز راه های مختلف شود:
وقتی که ولتاژ بین دو نقطه در فاصله هوایی بیش از حد بالا رود. این زمانی اتفاق می افتد ناشی از برخورد جریان برق زیاد یا اتصال جریان مخالف.
وقتی جریان هوا خیلی گرم شود مقداری از طریق مسیر رسانا انتقال می یابد. برای مثال: جریان زیاد در سیستم خیلی نازک عبورکند، سیستم ذوب خواهد شد. هوای خیلی گرم باعث ایجاد قوس می گردد.
برخورد دو سیم حامل جریان بالا، در این مورد انتهای نقاط تماس خیلی گرم است وقوس تولید می کند . زیرا اثرات چرخشی دارد.
قوس های الکتریکی به شدت داغ هستند. دما در نقاط پایانی می تواند به K50000 برسد . دما دور از نقاط پایانی قدری خنک تر است اما می تواند تا 20000 K برسد . هرچند نتایج مخصوص از قبیل دما خیلی متفاومت خواهد بود . در فاکتورهای از قبیل فاصله قوس . شرایط محیط و انرژی قوس) این مدارک تایید نتایج آزمایشات توسعه یافته بوسیله پژوهشگاه مهندسی برق والکترونیک ( IEEE ) تشخیص داده شده شامل :
انرژی گرمای قوس الکتریکی می تواند باعث کشته شدن و آسیب به فرد حتی فاصله دور شود. برای مثال: موجب سوختن درجه دو پوست در فاصله دوربافت های پوششی ft12 پای یا 3.6 m متر و بیشتر می شود
تقریبا تمام بافت های پوششی می تواند توسط گرمای قوس الکتریکی مشتعل شود بافت های مقاوم در برابر شعله ادامه می دهد به سوختن بعد از منبع قوس تا زمانی که زخم های فیزیکی جدی ایجاد شود . جدول 1.5دمای احتراق پارچه های مختلف و شناسایی شده در حمایت از انرژی از دست رفته بعد از احتراق قوس الکتریکی را نشان می دهد.
بنابراین مقداری از انرژی در یک نقطه از سیستم ولت آمپر در جریان ماکزیمم کوتاه قادر است به گرما تبدیل شود محاسبات توسط رافائل لی نشان می دهد که ماکزیمم انرژی قوس یک و نیم برابر خطای موجود در ولت آمپر در یک نقطه رخ داده شده است . تحقیقات گذشته توسط نیل، بینگهام و دافتی نشان می دهد که ممکن است در ماکزیمم حالت 50 درصد معمولا درجه واقعی منحنی مربوط به شکل موج قدری متفاوت است فاکتورهای قدرت شامل سیستم ولتاژ موجود، قوس واقعی .
همچنین تحقیقاتی نشان می دهد قوس پیوسته تماس زیاد ( قوس پهنای بسته ) تمرکز انرژی قوس حادثه ایجاد می کند و اثرات آن تا سه برابر افزایش می یابد.
تعیین مقدار انرژی قوس تابش شده اثرات آسیب رسانی درجه حرارتی تابش شامل: همرفتی، مادون قرمز امواج فرابنفش . انرژی قوس مشخص خواهد شد بوسیله رها کردن ولتاژ قوس و جریان قوس . در پی ایجاد قوس به سمت ولتاژ قوس تابع از طول قوس: در نتیجه انرژی قوس کمتر وابسته به سیستم ولتاژ و بیشتر وابسته به مقدار خطای جریان می باشد . به این معنی که سیستم های ولتاژ پایین خطر قوس کمتر، مناسب و اقدامات احتیاطی بیشتری در نظر گرفته شده است . در شکل 1 و 2 نتایج نشان داده شده از دو آزمایش که مانکن ها در معرض قوس الکتریکی قرار گرفته اند. همانطور که مشاهده گردید. هر دو ولتاژ بالا و پایین می تواند سوختگی قابل توجهی ایجاد کند (جدول 5) .
انرژی قوس آزاد شده
آزاد شدن انرژی قوس در حالت های گوناگون است شامل: الکتریکی، حرارتی، مکانیکی و فوتونیک یا انرژی نور . جدول 6 شرح ماهیت از آزاد سازی انرژی آسیب رساندن است . توجه داشته باشید که نور و گرما تمایل به ایجاد حوادث مشابه دارد و بنابراین محاسبات منبع حوادث قابل درمان . همچنین توجه به اینکه حوادث مکانیکی هم مانند حوادث انفجاری دسته بندی می شود . حتی سبب قوس الکتریکی نهایی می شود . محاسبات در برابر حفاظت انرژی قوس به دو دسته تقسیم بندی می شود:
مقیاس رها سازی تمام انرژی قوس به گرما . خوانند باید بداند این فرض فقط برای ساختن تجزیه تحلیل حوادث قوس الکتریکی می باشد دیگر خطرات مانند شک و انفجار بطور جداگانه در نظر گرفته می شود.
هر قوس رها سازی ماکزیمم مقدار انرژی بوسیله منبع سینوسی است

انرژی قوس

فاکتورهای عمده مشخص شده مقدار انرژی و یا انتقال بوسیله قوس الکتریکی هستند . جدول 7 لیستی از فاکتورهای مهم اثرات کیفیت شان است
مطالعات مکرر زیادی که موضوع آن اثرات کمی قوس الکتریکی است . که انرژی دریافتی هر فرد تابعی از دور بودن و فاصله هوای در معرض قوس قرار گرفتن را نمایش می دهد .
انرژی قوس
تبدیل انرژی به قوس الکتریکی بوسیله سیستم الکتریکی نامیده می شود انرژی ورودی قوس، محاسبات آن می توان با فرمول زیر انجام داد.

تحقیقات نشان داده که قوس های الکتریکی به ندرت سینوسی هستند ، اما ایجاد یک سینوس کامل باعث افزایش قدرت قوس می شود بنابراین معادله ی بالا را می توان به صورت زیر نوشت:

جریان قوس : جریان قوس واقعی بعنوان یک تابع چند متغیر محاسبه می شود یا روش های متفاوت سنجیده می شود . استاندارد 1584-2002 IEEE برای مثال : دو معادله که میتوان جریان قووس را می توان محاسبه کرد. معادله زیر فرمول قابل استفاده برای قوس الکتریکی در سیستم های با ولتاژ کمتر V1000 و معادله بعدی قابل استفاده برای سیستم های با ولتاژ های مساوی یا بیشتر از V1000.

توجه داشته باشید که این معادله متکی است به یک مدل ویژه توسعه یافته برای Std 1584-2002. این مدل شامل موارد زیرمی باشد:
ولتاژهای سه فاز در حدودV15000 تا 208 فاز به فاز
فرکانس 60HZ یا 50
خطای چرخش جریان در حدود 106000Aتا 700
اتصال به زمین تمام تجهیزات فاقدارت
نرده حفاظ در (سایز/اندازه های ) معمولاً قابل دسترس
شکاف بین رسانا152mm تا 13
خطاهای که شامل تمام سه فازها می شوند.

ولتاژ قوس

تعیین ولتاژ قوس خیلی مشکل تر است. ارزش استفاده از حفاظت در سیستم های قدرت محاسبات آنها متفاوت است 700V/ft (22.72 v/cm) ولتاژ بالا تا 300V/ft (9.84v/cm) ولتاژ پایین . دو مورد از مطلب فوق درک می شود :
برای شروع قوس ولتاژ و در ادامه افزایش می یابد. در بازده زمانی معین ولتاژ قوس کاهش خواهد یافت اگر به اندازه کافی طول بکشد.
ولتاژ قوس برابر است با (طول/مدت) قوس. بنابراین از فرمول های بالا می توان نتیجه گرفت که قدرت قوس و انرژی قوس برابر است با طول قوس .
برنامه های نرم افزارهای مدرن محاسبه روش گرفتن انرژی حوادث قوس به میزان ولتاژ متفاوت از یکدیگر هستند. باید توجه داشت که بهتر است محاسبات ولتاژ قوس فقط نزدیک به همان سناریدر می باشد.

سطح بیرون قوس

درحالی که شکل واقعی یک قوس الکتریکی ممکن است کاملاً کلاسیک باشد برای شروع حل با فرض اینکه قوس ایجاد یک ابر پلاسما استوانه ای شکل با طول L و شعاع r می شود . این ساختار استوانه ای محیط آن برابر است با 2πrlدر محاسبات سینوس محیط انتهایی استوانه نادیه گرفته می شود زیرا آنها به نسبت کوچکتر از خود قوس هستند .
همچنین برای ساده کردن چگالی انرژی قوس به شکل کروی فرض می شود که محاسبات آن برابر است با محاسبات استوانه شکل 3 . بنابراین شعاع قوس کروی برابر است با :

مسائل مربوط به انرژی
معمولاً بیشتر محاسبات برای حفاظت فرد مورد استفاده قرار می گیرد که مقدار انرژی تابش شده از منبع قوس الکتریکی به بدن یا سطح او، موجب آسیب دیدن او شده است. این اطلاعات برای تعیین سطح لازم لباس حفاظتی مورد نیاز و همچنین در انجام تجزیه و تحلیل ریسک می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
تخمین برای بافت آسیب دیده از قوس الکتریکی به تغییر درجه حرارت بافت و مدت زمان در معرض قرار گرفتن بستگی دارد اما تخمین محاسبات مقدار انرژی یا شار گرمایی ( گالری بر سانتی متر مربع اندازه گیری می شود) ، انتقال داده شده به پوست شروع می شود. بیشتر روش های توسعه یافته محاسبات انرژی این حوادث محافظه کارانه تر از دیگر روش ها می باشد. در بخش های زیر به توصیف برخی از روشهای تجربه و نظری پرداخته می شود. خواننده باید آگاه باشد که تحقیقات در این زمینه به سرعت در حال ادامه است. همیشه رجوع شود به جدیدترین دستورالعمل ها در صنعت برای بروز رسانی اطلاعات.
متدد لی : رافائل لی پیش بینی کرده که انرژی گرمایی دریافتی توسط یک شی یا کارگر را می توان با فرمول محاسبه کرد :

از فرمول های بالا بعنوان نقطه شروع لی مشخص می شود و بدین صورت، میزان انرژی دریافت شده توسط کارگر در فرمول زیر قابل محاسبه است:

تحقیقات دیگر: تحقیقات بوسیله بینگهام و همکارانش بیان کرده است یک تفاوت بسیار کم متکی بر نتایج اولیه در نتایج کاربردی. با استفاده از یک آزمایش های تجربی این محققان اندازه گیری کرده اند که انرژی دریافت شده از یک قوس الکتریکی در فواصل مختلف را. این قوس بوجود آمده بود با استفاده از یک منبع 600V و در مراتب مختلف استفاده شده بود برای یک کاملاً فضای باز در برابر تماس در یک فضای بسته . با استفاده از این آزمایش ها آنها بوجود آوردند دو معادله برای آن مدل که مقدار انرژی دریافت شده را مشخص می کند.
توجه داشته باشید که این مراتب با سه محدودیت انجام شده است .
ولتاژ سیستم = V600
خطای جریان قابل دسترسی سیستم F- 16000A<F<50000A
فاصله الکترود بزرگتر از 18 اینچ
استفاده از مدل های گذشته به جریان قوس مراجعه IEEE std 1584-2002 انرژی حوادث توصیف شده محاسبه می شود بعد از اینکه انرژی حادثه محاسبه شده باشد. انرژی نرمال محاسبه شده برای مدت قوس 2.0 ثانیه و فاصله mm610 اندازه گیری می شود . توسعه تجربی فرمول برای این محاسبات در فرمول زیر نشان داده می شود:

تحقیقات مفصلی ادامه پیرامون موضوع حادثه انرژی قوس در حال ادامه می باشد.

سوختگی های قوس

سوختگی های قوس منشاء حرارتی دارند. بنابراین در چهارگروه تقسیم بندی شده اند.
سوختگی درجه یک: سوختگی درجه یک باعث زخم دردناک در سطح خارجی پوست می شود(اپیدرم) . آسیب های دائمی کوچک منتج شده از سوختگی درجه یک به دلیل اینکه نواحی رو به رشد زنده هستند . روند بهبود معمولا سریع است و جای زخم باقی نمی ماند.
سوختگی درجه دو: سوختگی درجه دو اغلب سوختگی های زخیم ناحیه ای منطقه ای نامیده می شود و باعث آسیب به لایه های اپیدرم و درم می شود سوختگی درجه دو معمولا خیلی دردناک است و معمولاً باعث تاول های پوستی می شود. در حالی که این نوع از سوختگی بهبود می یابد بدون پیوند . سوختگی های درجه دو اغلب به دو دسته تقسیم بندی می شود
A . سطحی این نوع سوختگی درجه دو تاثیر می گذارد برا پیدرم و لایه بالایی درمی که پاپیلاری دری نامیده می شود.
B . عمیق: سوختگی درجه دو عمیق درگیر می کند اپیدرم را و پخش می شود از طریق درمی پاپیلاری به درمی رتیکولار(مشبک)
سوختگی درجه3: سوختگی درجه 3. ( اغلب سوختگی زخیم کامل نامیده می شوند) نابود می کند اپیدرم و درم را ومعمولا باعث آسیب لایه زیر پوستی می شود. این نوع از سوختگی موجب تخریب کامل هسته سلول های در حال رشد می شود اگر سوختگی کوچک باشد. بهبود ممکن است اتفاق می افتد از لبه های منطقه آسیب دیده در حالی که سوختگی نوع 3 وسیع نیاز به پیوند دارد.
سوختگی درجه4: سوختگی درجه 4 باعث آسیب های متفاوت در هر سه لایه پوستی می شود و گسترش می یابد به ماهیچه، اعصاب، تاندوم،رباط، عروق، اندام و بافت استخوانی در زیر پوست اکثر سوختگی های ناشی از برق از نوع درجه 4 است

انفجار

زمانی که یک قوس الکتریکی اتفاق می افتد، تبدیل فلزجامد رسانا به گازی یک پدیده حرارت زایی یا ایجاد گرما می باشد که منجر به خیلی گرم شدن سریع هوای محیط می شود. بخار می تواند بخارهای سمی در سیستم تنفسی و بافت های ریوی کند. به علت ترکیبات شیمیایی و گرمایی زیاد اش. خیلی گرم شدن هوای اطراف می تواند یک انفجاری ایجاد کند که منجر به جراحات دستگاه شنوایی یا تخریب بافت ها از انفجار.
این توسعه سریع در هوا ایجاد می کند یک جبهه موج که می تواند به فشار 100 تا 200 ib در مکعب فوق برسد. این فشار برای انفجار تابلو کافی است، تبدیل می کند ورقه فلزی را به گلوله انفجاری،تبدیل می کند سخت افزار را به گلوله، فشار آوردن به دیوارهای قبن، و سوق می دهد فلز خراب را و بشدت گرم می کند پلاسما را در یک سرعت به شدت بالا.
انفجار همیشه اتفاق نمی افتد. گاهی یک سوق همراه است با یک انفجار، امّا زمانی که اتفاق نیفتد می تواند مهلک باشد. شکل 4 نشان می دهد مستدات نیز یکی اعمال فشار توسط یک انفجار الکتریکی.
در شکل 4a فضای داخلی اطاقک ولتاژ – متوسط قابل مشاهده است. مناطق سوزان در سمت راست داخلی و بیرونی اتاقک یک هستند شفاف برای پدیده فلش صوتی خیلی شدید است. با نگاه کردن دقیق تر به انتهای کابل ها، شواهد نقاط ارتباطی قوس الکتریکی که اتفاق افتاده است قابل مشاهده است.
شکل 4b نشان می دهد راهرو میان کابل برق جایی که فلش قوس اتفاق افتاده است (سمت راست) و مجاور تابلو برق در میان راهرو تابلو فلزی در راهرو چیزی است که پوشش داده است به طور کامل تابلو برق دچار مشکل شده را در طول راهرو و سروصدار را به مجاور تابلو برق انتقال داده است.
شکل 4c یک نمای نزدیک است از مجاور تابلو برق که میل فلزی را نشان می دهد، ببینید پائین سمت راست عکس را، دندانه دارا است و مچاله شده است در پوشش اطاقک در کل، این 3 عکس به طور واضح کافی است از 2 نکته زیر:
کارگران ممکن است فرض نکرده باشند که از اتفاقات فلش – قوس الکتریکی در امان هستند اگرچه درهای دسترسی و پنل ها کاملا اخل هستند.
اگر حوادث قوسی تابلو برق، مخصوصا طراحی نشده باشند، تجهیزات پوشیده از فلز ممکن خواهد بود نتوانند فشار انفجار را یک انفجار الکتریکی را تحمل کنند.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.