السلامة الكهربائية – تيار الصعق والتأريض وقاطع التيار التفاضلي
التصميم والتكنولوجياالهندسة الكهربائية والسلامة13–14 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلأربعة حوادث كهربائية منزلية شائعة: لمس سلك حي مكشوف، وإمساك جهاز ذي غلاف معدني به تسرب كهربائي، وإصلاح التمديدات دون فصل التيار، وعلوق خيط طائرة ورقية بخط كهرباء. يختار الطالب مقاومة الجسم، وهل ينتعل صندلًا عازلًا، ووسيلة الحماية (تأريض غلاف الجهاز، قاطع تيار تفاضلي 30 mA)، ثم يضغط «لمس السلك» ليرى التيار I = U/R المار في الجسم وقيمته بالملي أمبير على مقياس لمستويات الخطر، وزمن التلامس. يفصل قاطع التيار التفاضلي الدائرة خلال 0.1 ثانية، بينما يخفض التأريض جهد اللمس إلى مستوى آمن.
الدرس: الحوادث الكهربائية وإجراءات السلامة: التأريض، قاطع التيار التفاضلي، الأدوات المعزولة
ماذا تعرض
تدفع كهرباء الشبكة تيارًا في جسم كل من يصبح جزءًا من الدائرة. تطبّق المحاكاة قانون أوم I = U/R، حيث R مقاومة الجسم مضافًا إليها مقاومة التلامس بين القدمين والأرض. الجلد الرطب والقدمان الحافيتان على أرض مبتلة تجعل R صغيرة، فيدفع جهد 220 V عشرات الملي أمبيرات في الجسم، وهذا يكفي لإحداث تشنج العضلات أو صعوبة التنفس أو الرجفان البطيني. وتمثّل المحاكاة وسيلتين للحماية: تأريض الغلاف المعدني للجهاز يخفض جهد اللمس، وقاطع التيار التفاضلي 30 mA يفصل التغذية خلال 0.1 s.
طريقة الاستخدام
ابدأ بالحالة «إمساك جهاز ذي غلاف معدني به تسرب كهربائي» ووسيلة الحماية «بدون»، واضغط «لمس السلك» واقرأ شدة التيار ومستوى الخطر. خفّض «مقاومة الجسم» لتحاكي الجلد الرطب وكرّر، ثم فعّل «انتعال صندل عازل والوقوف على أرض جافة» وقارن. وأخيرًا جرّب كل وسيلة حماية في كل حالة، ولاحظ أن التأريض لا يفيد إلا عندما يكون العطل في غلاف الجهاز، بينما يفصل قاطع التيار التفاضلي الدائرة عندما يتجاوز التيار 30 mA.
المعاملات القابلة للتغيير
- الحالة لمس سلك حي مكشوف, إمساك جهاز ذي غلاف معدني به تسرب كهربائي, إصلاح التمديدات دون فصل التيار, علوق خيط طائرة ورقية بخط كهرباء
- مقاومة الجسم 1000–100000 Ω
- وسيلة الحماية بدون, تأريض غلاف الجهاز, قاطع تيار تفاضلي 30 mA, التأريض وقاطع التيار التفاضلي
- انتعال صندل عازل والوقوف على أرض جافة
أسئلة للاستكشاف
- لماذا يدفع جهد 220 V نفسه تيارًا أكبر كثيرًا في جسم شخص جلده رطب منه في جسم شخص جلده جاف؟
- عند تأريض غلاف الجهاز، كيف يتغير التيار المار في الجسم، ولماذا؟
- في أي الحالات لا يكفي التأريض وحده لحمايتك، وأي وسيلة تجعلها آمنة؟