سلامة مسار التيار الكهربائي في الجسم:
سلامةُ مسار التيار الكهربائي في الجسم أمرٌ بالغ الأهميَّة، حيث إنَّ التعرُّض لتيار كهربائي يمكن أن يؤدِّي إلى إصابات خطيرة وحتى الموت؛ لذلك تمَّ تطوير مجموعة من الإرشادات والتدابير الوقائيَّة لضمان سلامة الأفراد عند التعامل مع الكهرباء.
وفي الغالب يمكن تصنيف الإصابات الناجمة عن التيار الكهربائي إلى نوعين رئيسين:
- الإصابات الناتجة عن تأثير الكهرباء المباشر: وهذا يعني عندما يسير التيار الكهربائي عَبْر جسم الإنسان يمكن أن يُسبِّب هذا النوع من الإصابات حروقًا، وأضرارًا للأعضاء الداخلية، واضطرابات في نظم القلب، وفقدان الوعي، وحتى الموت.
- الإصابات الناتجة عن تأثير الكهرباء المؤثر على الأعمال الحيويَّة: وهذا يشمل الإصابات التي يمكن أن تحدث نتيجةً للتشنُّجات العضليَّة الناتجة عن تأثير الكهرباء على الجهاز العصبي، حيث يمكن أن تؤدِّي إلى فقدان السيطرة على العضلات، والتي يمكن أن تؤدِّي إلى السُّقوط والإصابات الأخرى.
مسار التيار الكهربائي في الجسم:
يتدفَّق التيار من نقطة إلى أخرى، وغالبًا ما يكون هذا من طرفٍ إلى طرفٍ آخر لمصدر الجهد؛ حيث دائمًا ما يعرف ما بين أطراف مصدر الجهد على أنَّه (حمل كهربائي).
ويمكن أن يكون الحمل أي شيءٍ يوصل الكهرباء؛ مثل: مصباح كهربائي، أو سخان، أو موتور، أو مقاومة، أو شخص.
ولتوضيح الصورة بشكل عملي، يمكن تطبيق نموذج الدائرة المغلقة على السيارة على سبيل المثال يتمُّ توصيل الطرف السالب لبطارية السيارة (مؤرض) بالهيكل المعدني للسيارة، ويتمُّ توصيل الطرف الموجب بكابل أحمر مصنوع من أسلاك فردية تتَّجه إلى جهاز بدء التشغيل، والأضواء، ومُكيِّف الهواء، والأجهزة الأخرى، ويتدفَّق التيار الكهربائي عَبْر العديد
من المسارات المتوازية: (الراديو، والأضواء، والعديد من المسارات الأخرى)، ويعتمد التيار في كلِّ مسار على مقاومة كلِّ جهاز؛ حيث سيؤدِّي فصل الطرف الموجب أو السالب للبطارية إلى إيقاف مرور التيَّار على الرغم من أن الاتِّصال الآخر سليمٌ.
تطبيق النموذج على جسم الإنسان:
يجعل مثال السيارة السابق من السهل فَهْم تدفق التيار في جسم الإنسان، وسيكون لدى الشخص الذي يتلقَّى صدمة كهربائية – على الأقل – نقطة اتصال لمصدر جهد، قد تكون إحداها الأرض، وإذا تمَّ فصل أي اتصال، فلن يتدفَّق أي تيار.
ويشرح التطبيق أيضًا كيف يمكن أن يمرَّ التيار عَبْر العديد من المسارات المتوازية إلى حدٍّ ما؛ مثل: (الأعصاب، والعضلات، وعظام الساعد)، ويعتمد مقدار التيار في كلِّ جهاز سيارة أو نوع من الأنسجة على مقاومة كلِّ مكون.
ويتحدَّد مسار التيار الكهربائي في جسم الإنسان بمنطقتين – أو: نقطتين – هما: مكان دخول التيار إلى جسم الإنسان، ومكان خروج التيار من جسم الإنسان، وقد يكون هذا المسار قصيرًا (بين نقطتين على اليد، أو نقطتين على القدم مثلًا)، أو قد يكون طويلًا من يدٍ إلى اليد الأخرى، أو بين اليد والقدم، لكن المسار الأكثر خطورةً هو من اليد إلى اليد الأخرى مرورًا بالقلب؛ حيث قد يسبب الوفاة الفوريَّة؛ ولذا ينصح أحيانًا بوضع اليد اليسرى في جيب البنطلون وقت التعامل مع الأسلاك الكهربائية الخطرة، وهذا لن يمنع حدوث الصدمة إذا لامس الشخص سلكًا مكشوفًا، لكن سيجعل مسار التيار لا يمرُّ عبـر القلب؛ لوجود اليد اليسرى غير ملامسة لأيِّ نقطة مقبضة.
شدَّة التيار الكهربائي المار في جسم الإنسان:
إنَّ خطورة الكهرباء وآثارها على جسم الإنسان تزداد بازدياد شدَّة التيار المار فيه، وتتحدَّد قيمة التيار المار في جسم الإنسان بعاملين:
الأول: جهد الموصل الذي لَامَسه الشخص، حيث تتناسب خطورة الصدمة مع ارتفاع قيمة هذا الجهد.
الثانـي: المقاومة الكهربائيَّة لجسم الإنسان، حيث تؤثر قيمتها مباشرةً على شدة التيار، ولكن بتناسب عكسيٍّ، أي: يكون تيار الإصابة كبيرًا إذا كانت المقاومة الكهربائية لجسم الإنسان صغيرة.
وطبقًا للكود، نجد أنَّ قيمة مقاومة الإنسان تتراوح من (750 – 1000 أوم).
IEC TS 60479-1-2016
وتتأثَّر قيمة مقاومة جسم الإنسان بمدى رطوبة الجلد، وسُمْك طبقة الجلد، فتنخفض المقاومة بشدَّة إذا كان الجسم رطبًا، وترتفع قيمتها إذا كان الجلد سميكًا؛ ولهذا فمقاومة الرَّجُل دائمًا أعلى من مقاومة المرأة؛ لأنَّ جلده أسمك، وبالتالي فالمرأة دائمًا أكثر عُرْضةً للخطورة في حالة الصدمات الكهربائية من الرجل، والقِيَمُ التقريبيَّة التالية في الجدول تُبيِّن المدى الذي يُسبِّب خطورة قيمة شدة التيار على الإنسان.
شدة التيار الذي يمرُّ في جسم الإنسان تُحسَب من قانون (أوم) حسَب المعادلة الآتية:
I = V /R
حيث:
V هو الجهد الذي تعرَّض له الإنسان.
I هو التيار المار في جسم الإنسان.
R هو مقاومة جسم الإنسان.
وأخيرًا، تختلف التأثيرات العامَّة للتيار الكهربائي بين الرجل والمرأة والطفل، وبنفس القدر من التيار تعاني النساء بشكلٍ عامٍّ من أعراض أسوأ من الرجال، وفي حالة الطفل أو الرُّضع عادةً تكون هناك علامة داكنة مميَّزة تشبه الحرق على الشفاه، وذلك عندما يستخدم الأطفال الفم في السنوات الأولى من حياتهم لاكتشاف العالم من حولهم.
مخاطر شدة التيار على جسم الإنسان:
شدة التيار الكهربائي يمكن أن تكون خطيرةً للغاية على جسم الإنسان، وتُسبِّب إصابات خطيرة.
المخاطر الشائعة لشدَّة التيار على جسم الإنسان:
- التوقف القلبي: يمكن أن يؤدي تعرُّض الجسم لتيار كهربائي عالٍ إلى التوقف القلبي، حيث يمكن أن يؤثر التيار على نظام القلب، ويتسبَّب في توقُّفه عن العمل.
- الحروق الكهربائية: قد يتسبَّب تمرير التيار الكهربائي عَبْر الجلد في حروق شديدة، حيث يمكن للتيار العالي أن يسخن أو يحرق الأنسجة.
- الصدمة الكهربائيَّة: قد يعانـي الشخص المتعرِّض للتيار الكهربائي من صدمة كهربائية، والتي يمكن أن تؤدي إلى فقدان الوعي، أو الإصابة بصدمة كهربائية.
- التشنُّج العضلي: يمكن أن يُسبِّب التيار الكهربائي تشنُّجات عضلية؛ مما يمكن أن يؤدِّي إلى فقدان السيطرة على الحركة، وزيادة خطر الإصابة.
- الأضرار الداخليَّة: قد تحدث أضرار داخلية للأعضاء الحيويَّة نتيجة للتيار الكهربائي؛ مما يمكن أن يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة؛ مثل: الإصابة بأمراض القلب، أو الجهاز التنفسي.
ولتجنُّب هذه المخاطر، من المهم اتِّخاذ إجراءات السلامة اللَّازمة عند التعامل مع الكهرباء؛ مثل: ارتداء الأدوات الواقية، وتفادي التعامل مع الأسلاك الكهربائيَّة بالأيدي العارية، والحفاظ على بيئة العمل آمنةً من مخاطر التيار الكهربائي.
