بهره برداری از سیستم های قدرت

چگونگی رعایت ایمنی در تست تجهیزات برقدار

بحث ایمنی یکی از مباحث عمیق و جدی در صنعت برق کشور است و موضوع رعایت ایمنی در تست تجهیزات برقدار نیز از جمله موضوعات مهم در این ارتباط به شمار می‌آید.
در مقاله زیر که به قلم مهندس تقی وحیدی کارشناس ارشد تحقیقات و بهره‌وری شرکت توزیع نیروی برق جنوب خراسان تدوین شده است؛ موضوع رعایت ایمنی در تست تجهیزات برقدار مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
یکی از موضوعات مهم و اساسی که باید درمورد ایمنی کارکنان شاغل در شرکت‌های توزیع مدنظر قرار گیرد، رعایت ایمنی هنگام تست تجهیزات برقدار است. در این نوشتار سعی شده به صورت خلاصه نکات مهم ایمنی برای افرادی که به نوعی با تست تجهیزات برقدار سر و کار دارند ارایه شود. تست‌هایی که در این دستورالعمل از آنها یاد شده، شامل تجهیزات برقی فشار ضعیف (تا سطح ولتاژ یک کیلوولت متناوب با 5/1 کیلوولت مستقیم)، لوازم خانگی تکفاز و سه فاز و تجهیزات با ولتاژهای بیش از محدوده فشار ضعیف است.

تست ایمن تجهیزات برقی
تست ایمن تجهیزات برقی مورد استفاده افرادی قرار می‌گیرد که در کارگاه تست وسایل برقی کار کرده و یا فرآیند تست را مدیریت می‌کنند. همچنین تست وسایل برقی به دلایل متعددی انجام می‌شود که از آن جمله می‌توان به مواردی همچون تست‌های تضمین کیفیت قطعات به کار رفته در تجهیزات برقی، تست‌های مربوط به تشخیص عیب وسایل برقی، تست شناسایی خطای دستگاه‌های برقی و کنترل‌های روتین ایمنی اشاره کرد.

توصیه‌های ایمنی
توصیه‌های زیر می‌تواند تا حد زیادی از برق گرفتگی جلوگیری کرده و محیطی ایمن برای کارکنان را ایجاد کند:
1- به کاربردن سیستم‌های ایمنی در کار مانند جلوگیری از تماس افراد با قسمت‌های برقدار تجهیزات و نیز حفاظت و عایق‌کاری تجهیزات برقی و دستگاه‌های تست کننده آنها.
2- استفاده از تجهیزات مناسب برای انجام عملیات تست.
3- به کار گماردن افراد مجرب و آموزش‌دیده برای عملیات تست تجهیزات.

خطرات منجر به حوادث و صدمات
حوادث و ضایعات زمانی رخ می‌دهند که قسمت‌های برقدار تجهیزات فاقد روکش بوده و افراد با این قسمت‌ها تماس برقرار کنند. همچنین زمانی که بدنه دستگاه‌ها ارت نشده و با ولتاژ خطرناکی برقدار شده باشد، خطرات و ضایعات زیادی می‌تواند متوجه افراد شود. بنابراین موارد زیر باید کاملاً مدنظر قرار گیرند:
1- زمانی هادی‌های بدون روکش هستند،‌ احتمال تماس با قسمت‌های برقدار تجهیزات زیاد بوده که استفاده از منبع تغذیه ایزوله خطرات را به حداقل می‌رساند.
2- اثرات برق‌گرفتگی غیرقابل پیش‌بینی بوده و منجر به حوادث مرگبار یا سوختگی ناشی از آرک‌زدگی یا خطر سقوط و وارد شدن شوک به بدن می‌شود.
3- خطر برق گرفتگی زمانی شدید است که تماس با هادی برقدار سبب عبور جریان زیاد از بدن شود. در حالت کلی, ولتاژهای بیش از 50 ولت متناوب یا 120 ولت مستقیم در مکان‌‌های خشک جزو ولتاژهای خطرناک بوده که اگر محل کار نمناک باشد، ولتاژهای بیش از 16 ولت متناوب یا 35 ولت مستقیم خطرناک خواهند بود.
4- در برخی تجهیزات مانند مایکروفر، ولتاژهای فشار قوی با ظرفیت چندین هزار ولت وجود دارد که تماس با هادی‌های حامل این ولتاژها خطر مرگ در پی دارد. جریان‌های بیش از 5 میلی‌آمپر و یا بارهای ذخیره شده بیش از 350 میلی ژول در تجهیزات می‌توانند منجر به بروز ضایعات در بدن شوند.
5- اگر در نقطه تماس بدن با قسمت‌های خطرناک تجهیزات برقی، پوست بدون سوراخ شده و یا بریدگی در آن ایجاد شود،‌ جریان شوک وارده به بدن و نیز میزان خطر بیشتر خواهد بود. البته پوست سالم هم ممکن است در زمان تماس با هادی حامل جریان یا در اثر سوختگی ناشی از جریان صدمه ببیند.

ارزیابی ریسک و خطرات
افزون بر عواملی همچون سطح ولتاژ، میزان بار ذخیره شده، میزان جریان برق و طبیعت محیط، عوامل دیگری هم برای ارزیابی خطرات باید مدنظر قرار گیرند که پرسش‌های زیر در فرآیند ارزیابی ریسک و خطرات مهم هستند:
1- آیا کار با تجهیزات در ولتاژ و جریان ایمن انجام می‌شود؟
2- آیا ضرورت دارد افراد با تجهیزات برقدار و یا در نزدیکی آنها کار کنند؟
3- ماکزیمم ولتاژ موجود بر روی هادی‌های درون تجهیزات چقدر است؟
4- آیا افراد تست کننده تجهیزات،‌ شایستگی‌های لازم را دارا بوده و آموزش‌های لازم را فرا گرفته‌اند؟ اگر صلاحیت کامل ندارند، بر کار آنها نظارت کافی صورت می‌گیرد؟
5- چه نوع حفاظ فیزیکی (فنس‌های موقت یا دائمی) برای پیشگیری از خطر برق‌گرفتگی درنظر گرفته شده؟
6- ساخت محدوده دائمی تست ضرورت دارد یا منطقه موقت تست؟
7- آیا در زمان تست تجهیزات، آنها را به صورت برقدار رها می‌کنند؟
8- آیا منطقه تست مجهز به لامپ‌های هشدار دهنده است؟
9- آیا از کلیدهای محافظ بدن RCD) یا Residual Current Devices) به عنوان وسایل تکمیلی حفاظت استفاده شده است؟
10- آیا مسیرهای مرتبط با زمین یا فیبر عایقی یا فرش لاستیکی محدود شده‌اند؟
11- آیا از ترانسفورماتورها یا باتری‌های ایزوله به عنوان منبع تغذیه ایمن استفاده می‌شود؟

ایمنی کارکنان
تمامی کارکنان باید از این نکته آگاهی داشته باشند که در مناطق ایزوله از زمین و یا با وجود استفاده از ترانسفورماتور ایزوله و حتی استفاده از کلیدهای RCD، باز هم خطر برق‌گرفتگی وجود دارد. همچنین کارکنان باید کاملاً از اتفاقات ناگواری که ممکن است در اثر برق گرفتگی رخ دهد، آگاهی داشته و نیز آموزش‌های لازم در زمینه کمک‌های اولیه از جمله CPR را فرا گیرند. (CPR مخفف عبارت Cardiac Pulmonary Resuscitation به معنی برگرداندن قلب و شش مصدوم به حالت نرمال اولیه است.)

نواحی دائمی تست
مکانی که برای تست دائم تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید دارای شرایط زیر باشد:
1- تحت کنترل یک فرد مسئول باشد.
2- به وسیله فنس جدا شوند تا از ورود افراد غیرمجاز به منطقه جلوگیری شود.
3- دارای علائم هشداردهنده مناسب در ابتدای ورود به منطقه باشند.
4- تنها برای کارکنان مجاز و نیز افراد واجد شرایط قابل دسترسی باشند.
5- دارای چراغ‌های هشدار دهنده به طور ترجیحی سبز و قرمز باشند تا حالت خطر و وضعیت ایمن را نشان دهند.
6- دارای شستی‌های قطع اضطراری باشد تا در مواقع اضطراری بتوان منابع تغذیه را قطع کرد (باید توجه کرد که کنترل‌های اضطراری نباید تغذیه روشنایی عمومی را از مدار خارج کنند.)
7- حاوی پوسترهایی درباره خطر برق‌گرفتگی و کمک‌های اولیه باشند. پوسترها باید در نقاط حساس نصب شده و اقدامات ایمنی و نیز شماره تلفن‌های امدادرسانی در آنها درج شود.

نواحی تست موقت
زمانی که انتقال تجهیزات به محل دائمی انجام عملیات تست، عملی نباشد مثلاً موقعی که تجهیزات بسیار بزرگ هستند، در این صورت یک منطقه تست موقت در اطراف تجهیزات ایجاد می‌شود. تمامی اقدامات پیشگیرانه‌ای که درمورد مناطق تست دائم به آنها اشاره شد، در این حالت هم باید مدنظر قرار گیرند وگرنه نیاز به ارزیابی مجدد خطرات داریم.

مناطق ایزوله از زمین
منطقه تست باید حتی‌الامکان از زمین ایزوله باشد. بدین منظور ضرورت دارد موارد مشروحه زیر رعایت شود:
1- میز تست از مواد عایق ساخته شود.
2- لوله‌ها، رادیاتورها، سازه‌های فولادی ساختمان، وسایل برقی ارت‌شده و دیگر قطعات فلزی باید عایق شده و از تماس آنها با میز تست جلوگیری شود.
3- درصورت نیاز به استفاده از هویه یا چراغ‌های مخصوص روشنایی میز کار، باید از نوع فشار ضعیف این وسایل استفاده شده و برق آنها نیز از ترانسفورماتور ایزوله تأمین شود.
4- فرش عایق لاستیکی باید تمیز و خشک باشد و در فواصل زمانی منظم، تست شود.
5- اگر از نوارهای مچی مخصوص تخلیه الکتریسیته ساکن استفاده شود، این نوارها باید دارای مقاومتی در حد یک مگااهم یا بیشتر باشند تا مانع ارتباط مستقیم فرد با زمین شوند.

تغذیه تجهیزات تحت تست
برای تست تجهیزات باید از ترانسفورماتور ایزوله به عنوان منبع تغذیه استفاده شده و همچنین باید شرایط زیر مدنظر قرار گیرد:
1- برای هر میز، ترانسفورماتور جداگانه‌ای درنظر گرفته شود.
2- چنانچه این کار مقدور نباشد، از یک ترانسفورماتور ایزوله برای تغذیه همه میزهای تست استفاده شود که در این حالت باید خطر اتصال این منبع تغذیه به زمین را در هر میز به درستی کنترل کرد تا از نبودن جریان نشتی به زمین مطمئن شد.

ساخت مناطق ایمن برای تست
منطقه ویژه تست می‌تواند به یکی از صورت‌های زیر باشد:
1- اتاقی مخصوص دارای وسایل حفاظتی ویژه و مجهز به درهای ایمن برای جلوگیری از دسترسی افراد غیرمجاز.
2- منطقه‌ای مشخص شده در یک کارگاه مجهز به مانع فیزیکی و فنس دائمی.
3- میز کار ویژه عملیات تست.
4- محلی مشخص در خلال فرآیند تولید و یا در انتهای خط تولید.
5- منطقه‌ای موقت در اطراف تجهیزات با استفاده از فنس‌ها و موانع فیزیکی.

حفاظت از افراد تست‌کننده تجهیزات
حفاظت از افراد تست‌کننده تجهیزات به صورت‌های زیر امکان‌پذیر است:
1- انجام تست در جریان‌ها و ولتاژهای کم و بی‌خطر
2- استفاده از محفظه‌های مجهز به قفل برای قراردادن دستگاه‌های تست کننده (برای این منظور سیستم قفل و کلید مخصوص موسوم به trapped key یا key exchang با عایق مناسب توصیه می‌شود که سیستمی ساده و در عین حال بسیار کارآمد بوده و در زمان کار با تجهیزات و یا فرآیندهای خطرناک مورد استفاده قرار می‌گیرد).
3- استفاده از عایق کاری موقت.
4- ایجاد منطقه ایزوله از زمین.
5- استفاده‌ازترانسفورماتورهای ایزوله به عنوان منبع تغذیه اصلی (با رعایت حد ولتاژهای خطرناک مذکور در فوق)
6- استفاده از کلیدهای RCD با حداکثر جریان قطع نامی 30 میلی‌آمپر بدون داشتن زمان تأخیر قابل تنظیم.

دستگاه‌های ویژه تست تجهیزات برقی
درمورد دستگاه‌‌های خاصی که در تست تجهیزات برقی کاربرد دارند، می‌توان به دستگاه‌های تست عایقی اشاره کرد. این دستگاه‌ها ولتاژ زیادی در خروجی تولید کرده و برخی از آنها قابلیت کاهش جریان خروجی را تا سطح ایمن و بدون خطر 5 میلی‌آمپر دارا هستند. هنگام کار با این دستگاه‌ها باید اطمینان حاصل شود که انرژی در منبع ذخیره نشده باشد. از دیگر دستگاه‌های خاص می‌توان به اسیلوسکوپ و سیگنال ژنراتور اشاره کرد که ممکن است ولتاژهای خطرناک در زمان تست تجهیزات در آنها ایجاد شده و یا در این دستگاه‌ها شکست عایقی پدید آید. تنها در ولتاژ 30 ولت مؤثر است که اسیلوسکوپ در برابر شکست عایق داخلی حفاظت می‌شود. البته در سال‌های اخیر، از تکنیک‌های مختلفی برای مقابله با مشکل عایقی اسیلوسکوپ‌ها استفاده می‌کنند تا امکان اندازه‌گیری در محدوده میلی‌ولت تا یک کیلوولت میسر شود. یکی از این تکنیک‌ها، استفاده از عایق‌‌های اپتیکی و یا Opto-isolators است. عایق اپتیکی از یک نیمه هادی تشکیل شده که این نیمه هادی امکان عبور سیگنال مابین مدارات یا سیستم‌ها را در حالی که نسبت به یکدیگر ایزوله هستند، فراهم می‌سازد. در ضمن استفاده از کلید RCD با حداکثر جریان قطع نامی 30 میلی‌آمپر همراه با وسایلی مانند ترانسفورماتورهای ایزوله می‌تواند اقدام ایمنی مناسبی باشد.

آموزش
تمامی پرسنل درگیر در فرایند تست باید آموزش‌های خاص ایمنی را فرا گیرند. همچنین در هنگام رویارویی با موارد زیر، احتمالاً نیاز به آموزش‌های جدید خواهد بود:
1- تغییرات در طراحی محصول تولیدی و نیز تغییر در جانمایی و نصب تجهیزات
2- تغییرات در روش‌های تولید یا متدهای کاری
3- تغییرات در دستگاه‌های تست و روش‌های انجام تست
4- تغییرات در کارکنان تست‌کننده تجهیزات و سایر افرادی که ممکن است این تغییرات بر آنان اثرگذار باشد.

صلاحت تست‌کنندگان
در شرکت‌های کوچک، برق کاران و تکنسین‌‌های ماهر عملکرد سیستم‌های برقی را کنترل کرده و باید از تمامی جنبه‌های ایمنی مربوط به تست آگاهی داشته باشند. وقتی اقدام به ساخت منطقه تست می‌شود، موارد زیر  باید رعایت شود.
1- افراد کم‌تجریه از رویارویی با خطرات محافظت شوند.
2- افراد ماهر و دارای دانش فنی از ایمنی لازم برخوردار باشند.
3- بدون ایجاد محیطی ایمن و حفاظت شده نباید تنها بر صلاحیت فنی افراد برای انجام کارهای برقی تکیه کرد.
4- زمانی که کار تست توسط پیمانکاران انجام می‌شود، موارد مربوط به ایمنی در هنگام عقد قرارداد با آنان لحاظ شود.
منبع:
www.hse.gov.uk/pubns/indg354.pdf