calismabarisi@gmail.com

Elektrik Tehlikeleri 1; Şok Tehlikesi

Elektrik Tehlikeleri 1; Şok Tehlikesi

Yazar;Halil Kale, halil_kale@hotmail.com

Elektrik şoku elektrik akımının insan vücudundan geçtiği fiziksel bir durumdur. Akımın gidiş şekli vücutta nerede direncin az olduğuna göre değişmektedir. Elektrik travmasının derecesi şok devresinin yoluna bakılarak belirlenir. Semptomlar yoğun sızlama hissi, şiddetli kas kasılmalar, kalp aritmi veya doku tahribatı olabilmektedir.

Yanıklar; Elektrik akımı kaynaklı yangınlar çoğu zaman 3. Derece yangınlardır, çünkü yanıklar vücudun iç kısımlarında oluşur, yanıkların hayati organlara zarar verdiği durumlar özellikle ölümcül olmaktadır.

Hücre Duvarı Yıkımı; Elektrik Gücü Araştırma Enstitüsü(EPRI) ve Şikago Üniversitesinin araştırmalarına göre yüksek şiddetli elektrik alanlarında çalışanlarda hücre ölümü artmaktadır. Araştırmalar bunun nedenini ise iyonların hücre duvarlarından kolayca geçip hücre ölümlerine sebep olması göstermektedir. Bu duruma elektrogözenek denilmektedir.

Şoku Etkileyen Faktörler

Elektrik şokunun şiddetini etkileyen çeşitli faktörler bulunmaktadır. Bunların içerisinde kurbanın fiziksel durumu, akımın izlediği yol, akımın süresi, akımın şiddeti, akımın frekansı ve şoka neden olan voltajın büyüklüğü sayılabilir.

Fiziksel Durum; Elektriğe maruz kalan kişinin sağlık durumu şokun verdiği hasarla doğrudan ilgildir, elektrik sağlık durumu iyi olan kişilerde sağlık problemi olan kişilere göre daha az hasar vermektedir. Kişilerin elektriğe maruz kaldıklarında problemli organlara özellikle kalp ve ciğerlere ciddi hasar vermektedir.

Akımın süresi; İnsan vücudunun akıma maruz kaldığı süre verdiği hasarla doğrudan ilgilidir insan ne kadar uzun süre maruz kalırsa o kadar hasar artar. Örneğin;

  • Akım dokulardan geçtiği sürece dokularda ısıya neden olmaktadır ve yeterli ısı enerjisi oluştuğunda dokularda ve organlarda yanıklar oluşmaktadır.
  • Vücudun maruz kaldığı akımın bir kısmı sinir sistemi ile aktarılmaktadır ve sinir sistemine zarar vermektedir. Sinir sistemi çok kısa süreli maruziyetlerde bile ölümcül olabilse de uzun süre maruziyette ölümcül olma ihtimali de artmaktadır.
  • Ne kadar uzun süre elektriğe maruz kalınırsa kalpte ventrikular fibrasyon ihtimali o kadar artmaktadır.

Frekans; Frekans arttıkça elektriksel(dirençsel) ısınma azalmaktadır. Bu azalma yüksek frekansta kapasitif akışın yükselmesiyle bağlantılıdır. DC ve AC akımların etkileri açısından bir takım farklılıklar bulunmaktadır. Aynı şiddetde DC ve AC karşılaştırıldığı zaman iki önemli fark oluşmaktadır;

  • DC akıma maruz kalan kişilerde AC akıma maruz kalan kişilere göre daha fazla ısınma hissedilmektedir bu durumun nedeni tam olarak açıklanamamakla birlikte kazazedeler bu durumu belirtmektedir.
  • DC akımda kas kontrolü kaybetme eşiği AC akıma göre daha yüksektir.

Yukarıda belirtilen küçük farkların dışında AC ve DC akımlarda çalışırken benzer önlemler alınmalı ve benzer koruyucular kullanılmalıdır.

Voltaj Büyüklüğü; Voltaj büyüklüğü aşağıdaki yollardan biri veya birkaçı ile vücudu etkiler;

  • 400 voltun üzerindeki voltaj maruz kalanın üst derisini parçalamaktadır. Üst deri insanın elektrik direncinin önemli bir kısmını oluşturmakta ve parçalandığında sonuçları ölümcül olabilmektedir.
  • Voltaj değeri yükseldikçe elektrogözenek miktarı artmakta çünkü yüksek voltaj daha şiddetli elektrik alanı oluşturmakta ve iyonların hareketini arttırmaktadır.
  • Yüksek voltaj elektrik arkına neden olmaktadır ve söz konusu arkın vücuda temas ihitmali ve şoka maruziyet ihtimali artmaktadır.

Standartlar 50V. ‘luk voltaj değerini zararsız değer olarak kabul etse bile son araştırmalar 30 Voltta bile maruz kalan kişinin zarar görebileceğini hatta ölebileceğini göstermektedir.

Akım Şiddeti; İnsan vücudundan geçen akımın şiddeti ohm kanununa tabidir. Bu kanun da;

I=V/R

I=Akım

V=Volt

R=Dirençtir

Çalışan 220 voltluk bir devreye dokunup kısa devre yaptığını farz edelim, 220 Voltluk kısa devra çalışanın elinden ayağına doğru akmakta ve toprağa geçmektedir. Bu durumda formül;

I=V/(R1+R2)

R2= Toprağın direnci ve hesaplama için yok sayılabilir.

R1= Kişi direnci( bu dirence deri direnci, vücudun iç direnci ve toprağa temas eden ayakkabı direnci dahildir.) Çalışanın deri ayakkabı giydiğini ve ıslak toprakta bulunduğunu farzedersek, aşağıdaki tablolardan alınan değerlerle toplam direnç

500ohm(temas deri)+200ohm(vücut iç direnci)+ 5000ohm(ıslak ayakkabı)=5700OHM

220 Voltluk devrede toplam akım şu şekilde hesaplanır;

I =220/5700= 0,03859Amper = 38,5 miliAmper

Aşağıdaki tablodan 68 kg ağırlığındaki insanın 38,5 mA akıma maruz kaldığında vücuduna etkisine bakılabilir. Söz konusu tabloya göre 38,5 mA akıma maruziyet nefes almayı durdurur ve çoğunlukla ölümcüldür.

Temas Noktası Direnç
Kuru Islak
Parmak Dokunuşu 40kΩ-1MΩ 4kΩ-15kΩ
Kabloyu Tutma 10kΩ-50kΩ 3kΩ-6kΩ
Başparmak ile Tutma 10kΩ-30kΩ 2kΩ-5kΩ
Kerpetenle tutma 5kΩ-10kΩ 1kΩ-3kΩ
Avuç içi ile dokunma 3kΩ-8kΩ 1kΩ-2kΩ
Kalın Boruyu ve Sap Tutma 1kΩ-3kΩ 0,5kΩ-1,5kΩ
İki elle boru tutma 0,5kΩ-1,5kΩ 250Ω-750Ω
Eli daldırma(sıvı) x 200Ω-500Ω
Ayak Daldırma(sıvı) x 100Ω-300Ω
Vücut İçi x 200Ω-1000Ω

 

 

 

 

 

 

 

Tablo: İnsan Vücut Direnci

Malzeme Direnç
Plastik elviden veya ayakkabı tabanı >20 MΩ
Zemin altı kuru beton 1–5 MΩ
Zemin Kuru beton 0.2–1 MΩ
Deri taban ayakkabı ile birlikte(kuru) 0.1–0.5 MΩ
Deri taban ayakkabı ile birlikte(nemli) 5–20 kΩ
Zemin Islak beton 1–5 kΩ

Tablo: Malzeme Direnci

Akım (60 Hz) Fizyolojik Etkisi Sonuç
<1 mA Yok Hissedilmez
1 mA Hissetme eşiği Hafif His
1–3 mA Acı Hissetme
3–10 mA
10 mA Kolların Kasılma Eşiği Tutuluyorsa eller bırakılamaz
30 mA Solunum Etkisi Solunum Durması (genelde ölümcü)
75 mA Kalp Zararı eşiği(%0,5) Kalp Hareketleri Bozulur
250 mA Kalp Zararı eşiği(%99,5) Kalp Hareketleri Bozulur
4A Kalp Durma Eşiği Akım hareketi boyunca kalp durur kısa şoklarda akım gidince yeniden çalışır(genelde ölümcül değildir)
≥5 A Doku Yanığı Hayti organlar yanmamışsa ölümcül değildir.

Tablo: Akımın insan vücuduna etkisi

Vücudun Bölümleri; Akım vücudun organlarını farklı şekilde etkiler örneğin 75 mA’lik akım kalbe ciddi zararlar verir. 30 mA’in altında kas sistemi kitlenir ve temas edilen elektrikten vücut çekilemez dışarıdan yardım olmadıkça maruziyet artar.

Kaynak;

Electrıcal Safety Handbook, John Cadick, P.E., Mary Capelli-Schellpfeffer, M.D., M.P.A., Dennis K. Neitzel, C.P.E., Al Winfield

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir