ایمنی برق در تأسیسات HVAC/R

در این مقاله به اصول کامل ایمنی برق در صنعت تهویه مطبوع و تبرید (HVAC/R) و همچنین به نکات ضروری برای جلوگیری از برق‌گرفتگی، شوک الکتریکی، ارت کردن و استاندارد NEC اشاره شده است.

⚡ ایمنی برق (Electrical Safety)

امروزه برق جزء جدایی‌ناپذیر زندگی ماست و تقریباً در هر محیطی، از خانه گرفته تا محل کار، نقش حیاتی دارد. به عنوان یک تکنسین تأسیسات (سرویس‌کار/نصاب)، فرقی نمی‌کند در کجای صنعت تهویه مطبوع، تهویه و تبرید (HVAC/R) کار می‌کنید، باید همیشه نسبت به برق و خطرات آن آگاه باشید و به مدارهای برق احترام بگذارید.

به خاطر بسپارید که مهم‌ترین اصل در کار ما این است: همیشه تعمیرات را در حالت قطع برق انجام دهید. هرچند برای عیب‌یابی (Troubleshooting) قطعاتی مثل موتورها، رله‌ها، کنتاکتورها و ترانسفورماتورها می‌توان برق دستگاه را قطع کرد، اما گاهی برای بررسی ولتاژ در دسترس، افت ولتاژ در یک کنتاکت یا تست خود دستگاه، نیاز است که با مدار برق‌دار (Live Electrical Circuit) کار کنید. در این شرایط، باید کاملاً مراقب باشید و هیچ‌وقت بی‌دقتی نکنید.

آسیب‌های ناشی از برق‌گرفتگی

شوک الکتریکی (برق‌گرفتگی) و سوختگی، خطرات رایجی هستند که تکنسین‌های تهویه مطبوع را تهدید می‌کنند. شوک الکتریکی زمانی رخ می‌دهد که شما بخشی از یک مدار الکتریکی شوید. نتایج آن می‌تواند از یک حس گزش خفیف و ناراحت‌کننده تا مرگ متغیر باشد. شدت آسیب به سه عامل اصلی بستگی دارد: مقدار جریان برق (آمپر)، مسیر عبور جریان از بدن و مدت زمان عبور جریان.

⚠️ هیچ‌وقت خودتان را به عنوان «هادی» (Conductor) بین دو سیم یا بین یک فاز و زمین قرار ندهید. مقدار کمی جریان هم می‌تواند صدمات جدی ایجاد کند.

💡 ولتاژهای رایج در صنعت HVAC/R

به ولتاژ برق اصطلاحاً نیروی محرکه الکتریکی (Electromotive Force) گفته می‌شود. شما به عنوان یک تکنسین، اغلب با این ولتاژها سر و کار دارید:

• ۲۴ ولت: برای مدارهای فرمان و کنترل در اکثر سیستم‌های مسکونی.

• ۱۲۰ ولت: برای کارکرد اغلب موتورهای فن در کوره‌های گازی.

• ۲۴۰ ولت: برای راه‌اندازی کمپرسورها در کندانسورهای (یونیت‌های بیرونی) مسکونی.

• ولتاژهای بالاتر: برای کمپرسورهای سیستم‌های تجاری و صنعتی.

مسیرهای برق‌گرفتگی

بدن شما به چند روش می‌تواند بخشی از مدار الکتریکی شود:

1. تماس هم‌زمان با یک هادی برق‌دار (فاز) و هادی خنثی (نول) یا زمین (Ground).

2. تماس با دو هادی برق‌دار (مثلاً دو فاز).

خطرناک‌ترین مسیر:

زمانی که مسیر عبور جریان از بدن شما از قلب عبور کند یا نزدیک آن باشد، ریسک آسیب جدی به شدت بالا می‌رود. بیشتر حوادث کشنده زمانی اتفاق می‌افتند که جریان از قلب عبور می‌کند. عبور جریان از قلب، حتی برای مدت کوتاه، می‌تواند باعث فیبریلاسیون بطنی (Ventricular Fibrillation) شود، حالتی که قلب به جای ضربان زدن، فقط می‌لرزد و جریان خون متوقف می‌شود.

🤕 آسیب‌های ناشی از شوک الکتریکی

1. مشکلات قلبی: فیبریلاسیون بطنی که در بالا توضیح داده شد. برای نجات جان فرد، باید فوراً اقدامات پزشکی انجام شود و ضربان قلب به حالت عادی برگردد.

2. سوختگی‌های الکتریکی: معمولاً در ولتاژهای بالا رخ می‌دهد و می‌تواند ناشی از قوس الکتریکی (Electrical Arc) یا اتصال کوتاه به زمین (Short Circuit to Ground) باشد. اگر مقاومت مدار خیلی کم باشد (مثل اتصال کوتاه با پیچ‌گوشتی)، جریان بسیار زیاد می‌شود و جرقه‌زنی شدید (Arcing) رخ می‌دهد.

3. فلج تنفسی و سوختگی‌های شدید در جریان‌های بالاتر از 0.200 آمپر

4. صدمات ثانویه: واکنش ناگهانی بدن در اثر شوک می‌تواند باعث سقوط از نردبان یا پرتاب شدن ابزار و آسیب به خود یا دیگران شود.

برخورد با قربانیان شوک الکتریکی

اگر همکارتان دچار شوک الکتریکی شده و هنوز به منبع برق متصل است، اولین و مهم‌ترین دغدغه شما ایمنی خودتان است.

1. به قربانی دست نزنید: فردی که شوک دیده است، ممکن است نتواند هادی را رها کند. اگر به او دست بزنید، خودتان هم بخشی از مدار می‌شوید و به جای یک قربانی، دو قربانی خواهید داشت.

2. قطع فوری برق: سریع فکر کنید و با احتیاط عمل کنید. اگر کلید قطع برق نزدیک است، فوراً آن را خاموش کنید.

3. استفاده از مواد غیرهادی: اگر کلید برق در دسترس نیست، از یک ماده خشک و غیرهادی (Nonconductive Material) مانند چوب یا فایبرگلاس برای دور کردن قربانی از منبع برق استفاده کنید. هرگز به سیم‌ها یا فردی که هنوز متصل است، نزدیک نشوید.

4. درخواست کمک پزشکی: فوراً درخواست کمک پزشکی کنید.

5. عملیات احیای قلبی ریوی (CPR): به محض اینکه فرد از منبع برق دور شد، بررسی کنید که آیا تنفس و ضربان قلب دارد. اگر علائم حیاتی وجود نداشت، باید بلافاصله عملیات احیای قلبی ریوی (CPR) را شروع کنید. توصیه می‌شود حداقل یک نفر در هر اکیپ (کامیون/سرویس) آموزش CPR دیده باشد.

استاندارد بین المللی برق (National Electrical Code® – NEC)

استاندارد بین المللی برق (NEC)، که توسط انجمن ملی حفاظت از آتش (NFPA) تدوین شده است، حداقل استانداردهای الزامی برای نصب ایمن سیستم‌های الکتریکی در ایالات متحده را مشخص می‌کند. هر چهار سال یک بار بازنگری می‌شود. تکنسین‌ها موظف‌اند این استاندارد و قوانین محلی را در هرگونه اتصال الکتریکی در ساختمان رعایت کنند.

بخش‌های مرتبط با صنعت HVAC/R در NEC®:

مباحث فصل‌های ۱ تا ۴ و به خصوص مقالات زیر در فصل ۴، مستقیماً به کار ما مربوط می‌شوند:

• مقاله ۴۰۰: سیم‌ها و کابل‌های قابل حمل.

• مقاله ۴۲۲: لوازم خانگی و دستگاه‌ها.

• مقاله ۴۲۴: تجهیزات گرمایش الکتریکی ثابت فضایی.

• مقاله ۴۳۰: موتورها، کنترلها و راه‌اندازهای موتور.

• مقاله ۴۴۰: تجهیزات تهویه مطبوع و تبرید.

ارت کردن/زمین کردن تجهیزات برقی (Electrical Grounding)

سیم زمین (سیم ارت یا Ground) در مدار الکتریکی وظیفه دارد در صورت بروز خطا، جریان برق را از طریق خود عبور دهد، نه از طریق بدن شخص.

اهمیت سیم ارت:

تصور کنید یک سیم برق‌دار (فاز) به بدنه فلزی یک دستگاه تهویه مطبوع (مثلاً فن کویل) برخورد کرده و اتصال کوتاه ایجاد شده است. اگر دستگاه ارت نشده باشد، هر کسی که آن را لمس کند، به زمین (Ground) تبدیل می‌شود و دچار شوک می‌شود. سیم ارت با فراهم کردن مسیری با مقاومت بسیار کم، جریان خطا را مستقیماً به سمت فیوز یا مدارشکن (Circuit Breaker) هدایت می‌کند تا مدار قطع شود و از آسیب به فرد جلوگیری کند. سیم زمین تقریباً همیشه به رنگ سبز است.

دوشاخه و آداپتورهای ارت‌دار:

• دوشاخه سه‌شاخ (Three-prong plug): ابزارهای برقی که نیاز به ارت دارند، مجهز به این نوع دوشاخه هستند. شاخک نیم‌دایره‌ای همان پین ارت است. مراقب باشید! هیچ‌وقت این شاخک را نبرید یا جدا نکنید، حتی روی سیم‌های رابط (Extension Cords). همیشه مطمئن شوید پریزی که استفاده می‌کنید، ارت داشته باشد.

• آداپتور ارت (Grounding Adapter): این قطعه برای اتصال دوشاخه سه‌شاخ به پریزهای دوشاخه (قدیمی‌تر) استفاده می‌شود. از این آداپتورها فقط در صورتی استفاده کنید که مطمئن باشید پریز شما ارت مطمئنی دارد و می‌توانید سیم ارت آداپتور را به آن وصل کنید. در ساختمان‌های قدیمی، اغلب پریزها ارت ندارند.

• ابزار عایق دوبل (Double Insulated): بیشتر ابزارهای مدرن عایق دوبل هستند و نیازی به ارت ندارند. این ابزارها با دوشاخه دوشاخ عرضه می‌شوند.

قطع‌کننده مدار خطای زمین (GFCI – Ground Fault Circuit Interrupter)

GFCI یا کلید محافظ جان (در بازار به این نام هم شناخته می‌شود) یک دستگاه الکتریکی است که در صورت تشخیص کوچک‌ترین نشتی جریان به سمت زمین، فوراً مدار را قطع می‌کند و مانع از برق‌گرفتگی می‌شود.

• کاربرد: استفاده از پریزها یا کلیدهای GFCI در محل کار و برای ابزارهای برقی قابل حمل توصیه می‌شود.

• انواع: GFCI به صورت پریز، مدارشکن در تابلوی برق و همچنین واحدهای قابل حمل برای استفاده در سایت‌های کاری که GFCI دائمی ندارند، موجود است.

محافظت از مدار (Circuit Protection)

مدارهای الکتریکی طوری طراحی شده‌اند که جریان مشخصی را تحمل کنند. هر مدار باید مطابق با NEC محافظت شود تا سیم‌ها (هادی‌ها) و قطعات الکتریکی بیش از ظرفیت خود، جریان نکشند.

• سیم‌کشی استاندارد: مثلاً سیم #۱۲ TW که معمولاً برای پریزهای خانگی استفاده می‌شود، طبق NEC حداکثر ۲۰ آمپر محافظت نیاز دارد. اما اگر یک قطعه در مدار، نیاز به محافظت در 10 آمپر داشته باشد، محافظت کل مدار باید 10 آمپر باشد.

• عملکرد محافظت: اگر جریان از حد مجاز دستگاه محافظت‌کننده (فیوز یا مدارشکن) بیشتر شود، مدار باز شده و منبع تغذیه قطع می‌شود.

انواع رایج محافظت مدار:

1. فیوز (Fuse): فیوزها از یک نوار آلیاژ فلزی به نام المنت تشکیل شده‌اند که نقطه ذوب پایینی دارد. اگر جریان بیشتر از حد مجاز فیوز عبور کند، المنت ذوب شده و مدار باز می‌شود (قطع می‌شود).

2. مدارشکن (Circuit Breaker): کلید مینیاتوری (که در بازار به این نام معروف است) شبیه کلیدهای روشنایی در تابلوی برق است. اگر جریان مدار از حد مجاز مدارشکن فراتر رود، کلید “تریپ” (Trip) کرده و برق مدار را قطع می‌کند.

نکته مهم: اندازه فیوزها و مدارشکن‌ها باید کاملاً بر اساس کاربرد خاص و با رعایت استانداردهای NEC انتخاب شوند. به هیچ وجه نباید خودسرانه اندازه فیوز یا مدارشکن را تغییر دهید. همچنین، همیشه از سیم‌های مناسب با بار مدار استفاده کنید تا از داغ شدن بیش از حد و خطر آتش‌سوزی جلوگیری شود.

روش‌های قفل و علامت‌گذاری مدار (Circuit Lockout Procedures)

قفل و علامت‌گذاری مدار (لاک‌آوت/تگ‌آوت – Lockout/Tag-out) روشی است که برای اطمینان از قطع کامل برق از یک مدار یا دستگاه استفاده می‌شود. این کار از وصل شدن تصادفی برق توسط فرد دیگری در حین کار شما جلوگیری می‌کند.

• در منازل: احتمال وصل کردن برق توسط صاحبخانه کم است، اما باید از یک برچسب هشدار استفاده کنید یا شفاهی به او اطلاع دهید.

• در محیط‌های تجاری و صنعتی: جایی که افراد زیادی حضور دارند، باید کاملاً مطمئن شوید که برق قطع شده و از قفل، برچسب‌های هشدار ایمنی یا ابزارهای قفل مخصوص استفاده کنید.

📋 دستورالعمل‌های ایمنی برق (Electrical Safety Guidelines)

به عنوان یک استادکار، این توصیه‌های ایمنی را هرگز فراموش نکنید:

1. استانداردها: همیشه استاندارد ملی برق (NEC) را برای اتصالات، سایز سیم‌ها و محافظت مدار دنبال کنید.

2. قطع و قفل کردن برق: مطمئن شوید منبع تغذیه اصلی در تابلوی توزیع قطع شده و به روش تأیید شده قفل یا علامت‌گذاری شده باشد.

3. برق دستگاه: برق دستگاهی که سرویس می‌کنید باید خاموش باشد، مگر آنکه عیب‌یابی شما نیاز به برق داشته باشد.

4. سطوح مرطوب: هرگز در حین کار با مدار برق‌دار، بدن خود را با سطوح مرطوب یا خیس در تماس قرار ندهید. اگر مجبور به کار در مناطق مرطوب هستید، بدن خود را عایق کنید.

5. احتیاط: همیشه در اطراف مدارهای برق‌دار محتاط باشید و اجازه ندهید بدنتان بخشی از مدار شود.

6. ابزار ارت‌دار: فقط از ابزارهای برقی ارت‌دار و سالم استفاده کنید که به پریزهای ارت‌دار وصل شده باشند.

7. زیورآلات: هنگام کار نزدیک مدارهای برق‌دار، از پوشیدن انگشتر، ساعت یا سایر جواهرات خودداری کنید.

8. کفش: کفش‌هایی با زیره و پاشنه عایق بپوشید.

9. نردبان: در نزدیکی مدارهای برق‌دار از نردبان‌های فلزی (آلومینیومی) استفاده نکنید. نردبان‌های چوبی یا فایبرگلاس عایق هستند.

10. بازرسی ابزار و سیم‌ها: قبل از استفاده، سیم‌های رابط و ابزارهای برقی را از نظر آسیب‌دیدگی بررسی کنید. همچنین دسته‌های عایق ابزار دستی را مرتب چک کنید.

11. پوشش‌ها: همه درپوش‌ها و پوشش‌های روی جعبه‌های برق و کنترل‌ها را ببندید.

12. تجهیزات تست: مطمئن شوید اهم‌متر (Meter) و سیم‌های تست (Test Leads) در وضعیت خوبی قرار دارند.

13. خازن‌ها: حتماً قبل از دست زدن به پایانه‌های خازن‌ها، آن‌ها را با یک مقاومت 4 وات، 20000 اهم تخلیه کنید.

14. کمک به مصدوم: برای کمک به کسی که دچار شوک شده است، هرگز بخشی از مدار نشوید. برق را قطع کنید یا با یک ماده غیرهادی، فرد را دور کنید.