مختلف کنفیگریشن والے برقی نیٹ ورکس میں برقی تنصیب کے کرنٹ سے کسی شخص کو چوٹ لگنے کے خطرے کا اندازہ کیسے لگایا جاتا ہے؟

برقی تنصیبات میں ہونے والے عمل کا علم پاور انجینئرز کو کسی بھی وولٹیج اور کرنٹ کی قسم کے ساتھ آلات کو محفوظ طریقے سے چلانے، برقی نظام کی مرمت اور دیکھ بھال کے کام کو انجام دینے کی اجازت دیتا ہے۔

بجلی کی تنصیب کو برقی جھٹکا لگنے کے واقعات سے بچنے کے لیے، اس میں موجود معلومات PUE, PTB اور PTE - بہترین ماہرین کے ذریعہ تیار کردہ اہم دستاویزات جو برقی توانائی کے آپریشن کے ساتھ خطرناک عوامل سے زخمی ہونے والے لوگوں کے ساتھ حادثات کے تجزیہ پر مبنی ہیں۔

کسی شخص کو برقی رو سے بے نقاب کرنے کے حالات اور وجوہات

حفاظتی رہنمائی کے دستاویزات کارکنوں کے بجلی کے جھٹکے کی وضاحت کرنے والی وجوہات کے تین گروہوں میں فرق کرتے ہیں:

1. محفوظ یا چھونے سے کم فاصلے پر وولٹیج والے زندہ حصوں کے لیے جان بوجھ کر، غیر ارادی انداز؛

2. ہنگامی حالات کا ظہور اور ترقی؛

3.موجودہ الیکٹریکل تنصیبات میں کارکنوں کے رویے کے اصولوں کو بیان کرنے والے دستورالعمل میں بیان کردہ تقاضوں کی خلاف ورزی۔

کسی شخص کو چوٹ لگنے کے خطرے کا اندازہ شکار کے جسم سے گزرنے والے دھاروں کی شدت کے حساب سے تعین کرنے پر مشتمل ہوتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، بہت سے حالات کو مدنظر رکھنا ضروری ہے جب رابطہ بجلی کی تنصیب پر بے ترتیب جگہوں پر ہو سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، ان پر لگائی جانے والی وولٹیج بہت سی وجوہات کی بنیاد پر مختلف ہوتی ہے، بشمول الیکٹریکل سرکٹ کے آپریشن کے حالات اور طریقوں، اس کی توانائی کی خصوصیات۔

برقی کرنٹ سے افراد کو چوٹ لگنے کی شرائط

شکار کے جسم میں کرنٹ کے بہنے کے لیے ضروری ہے کہ سرکٹ کے کم از کم دو پوائنٹس کو جوڑ کر ایک برقی سرکٹ بنایا جائے جن میں ممکنہ فرق ہے یعنی وولٹیج۔ برقی آلات کے ساتھ درج ذیل حالات پیدا ہو سکتے ہیں:

1. بیک وقت دو فیز یا دو قطبوں کا مختلف قطبوں کو چھونے (مرحلہ)؛

2. سرکٹ پوٹینشل کے ساتھ سنگل فیز یا سنگل پول رابطہ، جب کسی شخص کا زمینی پوٹینشل کے ساتھ براہ راست گالوانک تعلق ہوتا ہے۔

3. حادثاتی طور پر بجلی کی تنصیب کے کنڈکٹیو عناصر کے ساتھ رابطہ پیدا کرنا جو حادثے کی نشوونما کے نتیجے میں وولٹیج کے نیچے تھے۔

4. سٹیپ وولٹیج کی کارروائی کے تحت گرنا، جب ان پوائنٹس کے درمیان ممکنہ فرق پیدا ہو جاتا ہے جن پر ٹانگیں یا جسم کے دوسرے حصے ایک ہی وقت میں واقع ہوتے ہیں۔

اس صورت میں، بجلی کی تنصیب کے کرنٹ لے جانے والے حصے کے ساتھ متاثرہ کا برقی رابطہ ہو سکتا ہے، جسے PUE چھونے والا سمجھتا ہے:

1. براہ راست؛

2. یا بالواسطہ۔

پہلی صورت میں، یہ وولٹیج کے نیچے جڑے کسی زندہ حصے کے ساتھ براہ راست رابطے سے پیدا ہوتا ہے، اور دوسری صورت میں، سرکٹ کے غیر موصل عناصر کو چھونے سے جب کسی حادثے کی صورت میں ان میں سے کوئی خطرناک صلاحیت گزر جاتی ہے۔

برقی تنصیب کے محفوظ آپریشن کے حالات کا تعین کرنے اور اس میں کارکنوں کے لیے کام کی جگہ تیار کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے:

1. خدمت کے عملے کے جسم سے برقی رو کے گزرنے کے لیے راستوں کی ممکنہ تخلیق کے معاملات کا تجزیہ کرنا؛

2. اس کی زیادہ سے زیادہ ممکنہ قیمت کا موجودہ کم از کم قابل اجازت معیارات سے موازنہ کرتا ہے۔

3. برقی حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے اقدامات کو نافذ کرنے کا فیصلہ کرتا ہے۔

بجلی کی تنصیبات میں لوگوں کو چوٹ کے حالات کے تجزیہ کی خصوصیات

DC یا AC وولٹیج والے نیٹ ورک میں شکار کے جسم سے گزرنے والے کرنٹ کی شدت کا اندازہ لگانے کے لیے، درج ذیل قسم کے نام استعمال کیے جاتے ہیں:

1. مزاحمت:

• Rh - انسانی جسم میں؛

• R0 - گراؤنڈنگ ڈیوائس کے لیے؛

Ris - زمین کے سموچ سے متعلق موصل پرت؛

2. دھارے:

Ih - انسانی جسم کے ذریعے؛

Iz - ارتھ لوپ میں شارٹ سرکٹ؛

3. دباؤ؛

Uc — مستقل یا سنگل فیز متبادل کرنٹ کے ساتھ سرکٹس؛

ال - لکیری؛

Uf - مرحلہ؛

اوپر - چھوتا ہے؛

کان - قدم.

اس صورت میں، شکار کو نیٹ ورکس میں وولٹیج سرکٹس سے جوڑنے کے لیے درج ذیل عام اسکیمیں ممکن ہیں:

1. براہ راست کرنٹ اس پر:

• زمین کے سرکٹ سے الگ تھلگ ممکنہ کے ساتھ تار کے رابطے کا واحد قطب رابطہ؛

• زمینی قطب کے ساتھ سرکٹ پوٹینشل کا یک قطبی رابطہ؛

• دوئبرووی رابطہ؛

2. تین فیز نیٹ ورکس پر؛

• ممکنہ کنڈکٹر میں سے ایک کے ساتھ سنگل فیز رابطہ (عام کیس)؛

• دو فیز رابطہ

ڈی سی سرکٹس میں فالٹ سرکٹس

زمین سے الگ تھلگ ممکنہ کے ساتھ واحد قطب انسانی رابطہ

وولٹیج Uc کے زیر اثر، ایک کرنٹ Ih درمیانے درجے کی دوگنی موصلیت مزاحمت سے گزرتا ہے جو نچلے کنڈکٹر، شکار کے جسم (بازو ٹانگ) اور گراؤنڈ لوپ کے پوٹینشل کے ترتیب وار بنائے گئے سرکٹ سے ہوتا ہے۔

زمینی قطب کی صلاحیت کے ساتھ واحد قطب انسانی رابطہ

اس سرکٹ میں، زمینی سرکٹ سے ایک ممکنہ کنڈکٹر جو کہ ایک مزاحمتی R0، صفر کے قریب ہے اور شکار کے جسم اور بیرونی ماحول کی موصل تہہ سے بہت کم ہے، سے جڑنے سے صورت حال مزید بگڑ جاتی ہے۔

مطلوبہ کرنٹ کی طاقت تقریباً مینز وولٹیج کے انسانی جسم کی مزاحمت کے تناسب کے برابر ہے۔

نیٹ ورک کی صلاحیتوں کے ساتھ دو قطبی انسانی رابطہ

مینز وولٹیج براہ راست متاثرہ کے جسم پر لاگو ہوتا ہے، اور اس کے جسم کے ذریعے کرنٹ صرف اس کی اپنی نہ ہونے والی مزاحمت سے محدود ہوتا ہے۔

تھری فیز الٹرنیٹنگ کرنٹ سرکٹس میں عام فالٹ پیٹرن

مرحلے کی صلاحیت اور زمین کے درمیان انسانی رابطہ قائم کرنا

بنیادی طور پر سرکٹ کے ہر مرحلے کے درمیان ایک مزاحمت ہوتی ہے اور ایک زمینی پوٹینشل اور گنجائش پیدا ہوتی ہے۔ وولٹیج سورس کے وائنڈنگز کے صفر میں ایک عمومی مزاحمت Zn ہے، جس کی قدر سرکٹ کے مختلف گراؤنڈنگ سسٹمز میں مختلف ہوتی ہے۔

فیز وولٹیج Uf کے ذریعے ہر سرکٹ کی چالکتا اور موجودہ Ih کی کل قیمت کا حساب لگانے کے فارمولے فارمولوں کے ذریعے تصویر میں دکھائے گئے ہیں۔

دو مراحل کے درمیان انسانی رابطے کی تشکیل

سب سے بڑی قدر اور خطرہ سرکٹ سے گزرنے والا کرنٹ ہے، جو شکار کے جسم کے فیز کنڈکٹرز کے ساتھ براہ راست رابطوں کے درمیان پیدا ہوتا ہے۔ اس صورت میں، کرنٹ کا کچھ حصہ زمین کے راستے اور درمیانے درجے کی موصلیت کی مزاحمت سے گزر سکتا ہے۔

بائفاسک ٹچ کی خصوصیات

ڈی سی اور تھری فیز اے سی سرکٹس میں، دو مختلف پوٹینشلز کے درمیان رابطہ بنانا سب سے خطرناک ہے۔ اس سکیم کے ساتھ، ایک شخص سب سے زیادہ دباؤ کے زیر اثر آتا ہے.

مسلسل وولٹیج کی فراہمی والے سرکٹ میں، شکار کے ذریعے کرنٹ کا حساب Ih = Uc/Rh فارمولے سے کیا جاتا ہے۔

تین فیز AC نیٹ ورک میں، اس قدر کا حساب Ih = Ul / Rh =√3Uph / Rh کے تناسب کے مطابق کیا جاتا ہے۔

یہ دیکھتے ہوئے کہ انسانی جسم کی اوسط برقی مزاحمت 1 کلوہم ہے، ہم اس کرنٹ کا حساب لگاتے ہیں جو نیٹ ورک میں 220 وولٹ کے مستقل اور متبادل وولٹیج کے ساتھ ہوتا ہے۔

پہلی صورت میں یہ ہوگا: Ih = 220/1000 = 0.22A۔ 220 ایم اے کی یہ قدر شکار کے لیے عضلاتی سکڑاؤ کا شکار ہونے کے لیے کافی ہے جب، مدد کے بغیر، وہ خود کو حادثاتی لمس یعنی ہولڈنگ کرنٹ کے اثرات سے آزاد نہیں کر پاتا۔

دوسری صورت میں Ih = (220·1.732)/1000= 0.38A۔ 380 ایم اے کی اس قدر پر، چوٹ کا مہلک خطرہ ہے۔

ہم اس حقیقت پر بھی توجہ دیتے ہیں کہ متبادل وولٹیج والے تھری فیز نیٹ ورک میں، نیوٹرل کی پوزیشن (اسے زمین سے الگ کیا جا سکتا ہے یا ریورس کنیکٹڈ شارٹ سرکٹ) کا موجودہ Ih کی قدر پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔ اس کا بنیادی حصہ زمین کے سرکٹ سے نہیں گزرتا بلکہ فیز پوٹینشل کے درمیان سے ہوتا ہے۔

اگر کسی شخص نے حفاظتی سامان کا استعمال کیا ہے جو زمین کے سموچ سے اس کی قابل اعتماد تنہائی کو یقینی بناتا ہے، تو ایسی حالت میں وہ بیکار ہوں گے اور مدد نہیں کریں گے۔

سنگل فیز نل کی خصوصیات

مضبوطی سے گراؤنڈ نیوٹرل کے ساتھ تین فیز نیٹ ورک

شکار فیز تاروں میں سے ایک کو چھوتا ہے اور اس کے اور زمینی سرکٹ کے درمیان ممکنہ فرق کی زد میں آتا ہے۔ اس طرح کے معاملات اکثر ہوتے ہیں۔

اگرچہ فیز ٹو ارتھ وولٹیج مینز وولٹیج سے 1.732 گنا کم ہے، لیکن ایسا معاملہ خطرناک رہتا ہے۔ متاثرہ کی حالت خراب ہو سکتی ہے:

• غیر جانبدار موڈ اور اس کے کنکشن کا معیار؛

• زمینی صلاحیت کے مقابلہ میں کنڈکٹرز کی ڈائی الیکٹرک پرت کی برقی مزاحمت؛

• جوتے کی قسم اور ان کی ڈائی الیکٹرک خصوصیات؛

• شکار کی جگہ پر مٹی کی مزاحمت؛

• دیگر متعلقہ عوامل.

اس معاملے میں موجودہ Ih کی قدر کا تعین تناسب سے کیا جا سکتا ہے:

Ih = Uph / (Rh + Rb + Rp + R0)۔

یاد رکھیں کہ انسانی جسم کی مزاحمت Rh، جوتے Rb، فرش Rp اور غیر جانبدار R0 پر زمین کو اوہم میں لیا جاتا ہے۔

ہرج جتنا چھوٹا ہوگا، کرنٹ اتنا ہی مضبوط ہوگا۔ اگر، مثال کے طور پر، ایک ملازم کنڈکٹیو جوتے پہنتا ہے، اس کے پاؤں گیلے ہیں یا اس کے پاؤں دھاتی کیلوں سے جڑے ہوئے ہیں، اور وہ دھات کے فرش یا گیلی مٹی پر بھی ہے، تو ہم فرض کر سکتے ہیں کہ Rb = Rp = 0۔ یہ ضمانت دیتا ہے۔ شکار کی زندگی کے لئے بدترین کیس.

Ih = Uph / (Rh + R0)۔

220 وولٹ کے فیز وولٹیج کے ساتھ، ہمیں Ih = 220/1000 = 0.22 A. یا 220 mA کا مہلک کرنٹ ملتا ہے۔

اب آئیے آپشن کا حساب لگاتے ہیں جب کارکن حفاظتی سامان استعمال کرتا ہے: ڈائی الیکٹرک جوتے (Rp = 45 kOhm) اور انسولیٹنگ بیس (Rp = 100 kOhm)۔

Ih = 220/(1000+ 45000 + 10000) = 0.0015 A

اس نے 1.5 ایم اے کی محفوظ موجودہ قیمت حاصل کی۔

الگ تھلگ غیر جانبدار کے ساتھ تین فیز نیٹ ورک

موجودہ ماخذ کے نیوٹرل کا زمینی پوٹینشل سے کوئی براہ راست galvanic کنکشن نہیں ہے۔ فیز وولٹیج کا اطلاق انسولیٹنگ پرت Rot کی مزاحمت پر کیا جاتا ہے، جس کی قدر بہت زیادہ ہوتی ہے، جسے آپریشن کے دوران کنٹرول کیا جاتا ہے اور اسے مسلسل اچھی حالت میں برقرار رکھا جاتا ہے۔

انسانی جسم میں کرنٹ کے بہاؤ کا سلسلہ ہر ایک مرحلے میں اس قدر پر منحصر ہے۔اگر ہم موجودہ مزاحمت کی تمام تہوں کو مدنظر رکھتے ہیں، تو اس کی قدر کا اندازہ اس فارمولے سے لگایا جا سکتا ہے: Ih = Uph/ (Rh + Rb + Rp + (Riz/3))۔

بدترین صورت میں، جب جوتے اور فرش کے ذریعے زیادہ سے زیادہ چالکتا کے لیے حالات پیدا کیے جاتے ہیں، تو اظہار شکل اختیار کرے گا: Ih = Uph/ (Rh + (Rf/3))۔

اگر ہم 90 kΩ کی پرت کی موصلیت کے ساتھ 220 وولٹ کے نیٹ ورک پر غور کریں تو ہمیں ملتا ہے: Ih = 220 / (1000+ (90000/3)) = 0.007 A۔ 7 mA کا ایسا کرنٹ اچھا لگے گا، لیکن اس کا سبب نہیں بن سکتا۔ ایک مہلک چوٹ

نوٹ کریں کہ ہم نے اس مثال میں جان بوجھ کر مٹی اور جوتے کی مزاحمت کو چھوڑ دیا ہے۔ اگر ہم ان کو مدنظر رکھیں تو کرنٹ 0.0012 A یا 1.2 mA کے آرڈر پر ایک محفوظ قدر تک کم ہو جائے گا۔

نتیجہ:

1. الگ تھلگ غیر جانبدار موڈ والے سسٹمز میں، کارکنوں کی حفاظت کو یقینی بنانا آسان ہے۔ یہ براہ راست تاروں کی ڈائی الیکٹرک پرت کے معیار پر منحصر ہے۔

2. انہی حالات میں، ایک مرحلے کی صلاحیت کو چھونے سے، گراؤنڈ نیوٹرل والا سرکٹ الگ تھلگ سے زیادہ خطرناک ہوتا ہے۔

گراؤنڈڈ نیوٹرل کے ساتھ تھری فیز نیٹ ورک میں سنگل فیز رابطے کا ایمرجنسی موڈ

آئیے کسی برقی ڈیوائس کے دھاتی جسم کو چھونے کے معاملے پر غور کریں، اگر فیز پوٹینشل پر ڈائی الیکٹرک تہہ کی موصلیت اس کے اندر ٹوٹ جائے۔ جب کوئی شخص اس جسم کو چھوتا ہے، تو کرنٹ اس کے جسم کے ذریعے زمین کی طرف بہے گا اور پھر نیوٹرل کے ذریعے وولٹیج کے منبع تک۔

مساوی سرکٹ نیچے تصویر میں دکھایا گیا ہے۔ مزاحمت Rn ڈیوائس کے ذریعہ بنائے گئے بوجھ کی ملکیت ہے۔

موصلیت کی مزاحمت R0 اور Rh کے ساتھ روٹ مراحل کے درمیان رابطے کے کرنٹ کو محدود کرتی ہے۔ اس کا اظہار تناسب سے ہوتا ہے: Ih = Uph / (Rh + Rot + Ro)۔

اس صورت میں، ایک اصول کے طور پر، ڈیزائن کے مرحلے پر بھی، کیس کے لیے مواد کا انتخاب کرتے ہوئے جب R0 = 0، وہ اس شرط کی تعمیل کرنے کی کوشش کرتے ہیں: Rf>(Uph/Ihg)- Rh.

Ihg کی قدر ناقابل تصور کرنٹ کی دہلیز کہلاتی ہے، جس کی قدر انسان محسوس نہیں کرے گا۔

ہم نتیجہ اخذ کرتے ہیں: زمینی سموچ میں تمام زندہ حصوں کی ڈائی الیکٹرک پرت کی مزاحمت بجلی کی تنصیب کی حفاظت کی ڈگری کا تعین کرتی ہے۔

اس وجہ سے، اس طرح کی تمام مزاحمتیں معمول کی جاتی ہیں اور منظور شدہ جدولوں سے رپورٹ کی جاتی ہیں۔ اسی مقصد کے لیے، خود موصلیت کی مزاحمت کو معمول پر نہیں لایا جاتا، بلکہ ٹیسٹ کے دوران ان میں سے گزرنے والے رساو کے دھارے ہوتے ہیں۔

سٹیپ وولٹیج

برقی تنصیبات میں، مختلف وجوہات کی بناء پر، ایک حادثہ اس وقت پیش آسکتا ہے جب فیز پوٹینشل براہ راست گراؤنڈ لوپ کو چھوتا ہے۔ اگر اوور ہیڈ پاور لائن پر مختلف قسم کے مکینیکل بوجھ کے زیر اثر ایک کنڈکٹر ٹوٹ جاتا ہے، تو اس صورت میں بھی ایسی ہی صورتحال ہوتی ہے۔

اس صورت میں، زمین کے ساتھ کنڈکٹر کے رابطے کے مقام پر ایک کرنٹ پیدا ہوتا ہے، جو رابطے کے مقام کے گرد ایک پھیلاؤ کا زون بناتا ہے - سطح پر ایک ایسا علاقہ جس کی برقی صلاحیت ظاہر ہوتی ہے۔ اس کی قیمت بند ہونے والے موجودہ Ic اور مخصوص مٹی کی حالت r پر منحصر ہے۔

ایک شخص جو اس زون کی حدود میں آتا ہے وہ عش پاؤں کے تناؤ کے زیر اثر آتا ہے جیسا کہ تصویر کے بائیں نصف میں دکھایا گیا ہے۔ بازی زون کا علاقہ سموچ سے جڑا ہوا ہے جہاں کوئی صلاحیت نہیں ہے۔

سٹیپ وولٹیج کی قدر کا حساب فارمولے سے کیا جاتا ہے: Ush = Uz ∙ β1 ∙ β2۔

یہ موجودہ تقسیم کے نقطہ پر فیز وولٹیج کو مدنظر رکھتا ہے — Uz، جس کا تعین وولٹیج کی تقسیم کی خصوصیات β1 کے گتانک اور جوتوں اور ٹانگوں β2 کی مزاحمت کے اثر و رسوخ سے ہوتا ہے۔ β1 اور β2 کی قدریں حوالہ جاتی کتابوں میں شائع کی گئی ہیں۔

شکار کے جسم کے ذریعے کرنٹ کی قدر کا اندازہ اس اظہار کے ذریعے لگایا جاتا ہے: Ih =(U3 ∙ β1 ∙ β2)/Rh۔

تصویر کے دائیں جانب، پوزیشن 2 میں، شکار کنڈکٹر کی زمینی صلاحیت سے رابطہ کرتا ہے۔ یہ ہاتھ کے رابطے کے نقطہ اور زمینی سموچ کے درمیان ممکنہ فرق سے متاثر ہوتا ہے، جس کا اظہار ٹچ وولٹیج Upr سے ہوتا ہے۔

اس صورت حال میں، کرنٹ کو ایکسپریشن کا استعمال کرتے ہوئے شمار کیا جاتا ہے: Ih = (Uph.z. ∙α)/Rh

بازی کے قابلیت α کی قدریں 0 ÷ 1 کے اندر مختلف ہو سکتی ہیں اور ان خصوصیات کو مدنظر رکھتے ہیں جو UPR کو متاثر کرتی ہیں۔

زیر غور صورت حال میں، وہی نتائج لاگو ہوتے ہیں جیسے بجلی کی تنصیب کے عام آپریشن کے دوران شکار کے ساتھ سنگل فیز رابطہ کرتے وقت۔

اگر کوئی شخص موجودہ منتشر زون سے باہر ہے، تو وہ محفوظ زون میں ہے۔