کتاب صاعقه پدیده ای الکتریکی: اقدامات پیشگیرانه و ایمنی در برابر آن اثر محسن خالقی ناشر فدک ایساتیس

لوح تقدیر برترین کتاب ایمنی از اداره برق استان زنجان 

 مقدمه

صاعقه و تخليه‌جوي يكي از قدرتمندترين، عجيب‌ترين و در عين حال خطرناكترين پديده‌ها‌ي طبيعي به شمار مي‌آيد كه مكانيزمي بسيار پيچيده داشته و قابل بررسي مي‌باشد. پديده‌اي كه عموم مردم را درگير و صدمات بسياري بر موجودات كره زمين وارد مي‌نمايد.
صاعقه ويژگي هاي منحصربه فردي دارد كه آنها را در هيچ رخداد طبيعي ديگري نمي توان يافت. كتاب حاضر، صاعقه را از جنبه‌ها و نقطه نظرهاى مختلف كه تاكنون كمتر به آنها پرداخته شده است مورد بررسي قرار داده و براي استفاده عموم مردم به خصوص علاقمندان رشته هاي مختلف ورزشي، ايمني، پزشكي و مهندسي نگاشته شده است. ابتدا به افسانه ها و باورهاي غلط اشاره مي‌كند و سپس خوانندگان را با واقعيّت‌هاي موجود آشنا مي‌نمايد. در گام دوم جهت نشان دادن اهميت موضوع، نمونه‌هايي از توزيع فضائي و پروفيل رخداد صاعقه در ايالات متحده آمريكا ارائه شده و به آمار و ارقام صدمات و تلفات (مرگ و مير) ناشي از اصابت صاعقه در برخي ايالات اين كشور در چند دهه اخير اشاره شده است، همچنين تأثير مهاجرت روستائيان به شهرها و لحاظ كردن زمان رخداد صاعقه در كاهش ميزان تلفات و آسيب هاي ناشي از آن، بررسي علمي و آماري شده است.
امروزه ورزش‌ها و تفريحات در فضاهاي روباز همچون كايت‌سواري، اسكي و اسكيت روي آب، تعداد افراد نسبتاً زيادي را در معرض اصابت صاعقه قرار مي‌دهد. لذا، فرصت غنيمت شمرده شده تا ضمن معرفي تكنولوژي هاي نوين و ارائه روش ها و تكنيك هاي ايمني، افراد را با نحوه پناه گرفتن در هنگام رخداد صاعقه بخصوص در زماني‌كه تركش‌ها و پله‌هاي صاعقه بسوي افراد مستقر در اين محل ها پخش و حمله ور مي‌شوند، آشنا نمود.
در اين كتاب مكانيزم الكتريكي و تأثير پديده اضافه ولتاژ ناشي از اصابت صاعقه و تخليه جوي در شرايط كار شبكه‌هاي سراسري خطوط انتقال انرژي و برجهاي مخابراتي و غيره مورد مطالعه قرار گرفته است. امروزه با توجه به اهميت شبكه‌هاي الكتريكي در زندگي بشر و ماهيت و نقش بسزاي آنها در چرخه صنعتي و اقتصادي كشورها، هر گونه قطعي حتي به مدت كوتاه، موجب اختلال در ارائه خدمات مورد نياز به مصرف‌كنندگان مي‌گردد و خاموشي شبكه‌هاي سراسري باعث فلج شدن زندگي روزمره و از كار افتادن كامل واحدهاي توليدي و صنعتي مي گردد. بنابراين حفاظت آنها در برابر كليه تغييرات جوي به‌ويژه پديده صاعقه از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد.
آسيب هاي جسماني ناشي ازصاعقه بخش ديگري از مباحث اين كتاب را تشكيل مي‌دهد اين آسيب‌ها كه شامل سوختگي‌ها، بيماري هاي عصبي، سندرم درد مزمن و سندرم روانشناسي مانند اختلالات شديد درحافظه كوتاه مدت، اشكال در پردازش اطلاعات، كاهش دقت، افسردگي و استرس است، مي‌تواند براي شخص حادثه ديده، ناتوان كننده باشد. مهمترين عامل براي فوت افرادي كه دچار صاعقه‌زدگي مي شوند، ايست قلبي- تنفسي مي باشد و آسيب هاي ناشي از اصابت صاعقه مي‌تواند با ايجاد خونريزي در سلول هاي عصبي در ابتداي حادثه، در سيستم هاي عصبي مركزي، ثانوي و سمپاتيكي اختلال ايجاد نمايد. هدف اين است كه تا حد امكان از آسيب ها جلوگيري گردد و به بهترين شكل به افرادي كه در اثر صاعقه آسيب مي بينند كمك شود.
در خاتمه نياز خود را براي راهنمائي ها، تذكرات و نظرات متخصصين و علاقمندان يادآوري نموده، درخواست مي نمائيم تا با ارائه نقطه نظرات و پيشنهادات ارزنده، ما را قرين منّت خود ساخته و خطاها و قصورات موجود را يادآوري فرمايند.
 

مهندس محسن خالقي
Moh_Khaleghi@alum.sharif.edu
ناهيد بديعي
n_badiey@zrec.co.ir
شركت برق منطقه‌اي زنجان
تابستان 1392

فهرست مطالب
 

فصل 1 پديده صاعقه درگذر زمان و در بستر افسانه‌ها و اسطوره‌ها 1
1.1 مقدمه تاريخي 2
1.2 افسانه‌ها و خرافات و باورهاي غلط درخصوص صاعقه 7
1.3 حكايت‌ها و روايت‌هاي انحرافي ديگر 16
1.4 رايج‌‌ترين باورها و واقعيت‌هاي موجود در دنیا در خصوص صاعقه 17
1.4.1 باورهاي نادرست و غيرواقعي 17
1.4.2 برخي واقعيّت‌ها و باورهاي درست 19

فصل 2 آسيب‌شناسي پديده صاعقه 21
2.1 توزيع فضايي و پروفيل رخداد صاعقه در ايالات متحده آمريكا 22
2.2 پديده صاعقه و رخداد آن در سراسر جهان 23
2.3 توزيع زماني صاعقه در كشور ايالات متحده آمريكا 27
2.4 خسارات ناشي از صاعقه در گزارش‌هاي طوفان در ايالات متحده آمريكا 29
2.5 گزارش آماري توزيع مرگ و مير ناشي از صاعقه در ايالات متحده آمريكا 30
2.6 تلفات و آسيب‌هاي ناشي از صاعقه در ماه‌هاي مختلف سال در کشور آمریکا 32
2.7 تلفات و آسيب‌هاي ناشي از صاعقه در ساعات مختلف روز در کشور آمریکا 33
2.8 جنسّيت و آمار تلفات و آسيب‌هاي ناشي از صاعقه 35
2.9 روند تلفات ناشي از صاعقه در قرن بيستم در ايالات متحده 36
2.10 تأثير مهاجرت روستائيان به شهرها در كاهش ميزان مرگ و مير ناشي از صاعقه 38
2.11 انواع تلفات و حوادث ناشي از اصابت صاعقه 38
2.12 تلفات و آسيب‌هاي ناشي از صاعقه در جهان 41
2.13 مطالعات علمي اخير درخصوص صاعقه و اختراع ميله صاعقه‌گير 42

فصل 3 پديده صاعقه از ديدگاه قوانين فيزيك الكتريسيته 47
3.1 مفاهيم پایه درخصوص شناخت تخليه الكتريكي صاعقه 48
3.2 صاعقه از لحاظ ابعادي و تخمين درجه حرارت آن 62
3.3 انواع و اَشكال صاعقه 63
3.4 روش‌های آشکارسازی صاعقه 66
3.5 تندر يا آذرخش 68
3.6 مكانيزم‌هاي آسيب‌هاي ناشي از اصابت صاعقه 69
3.6.1 مفاهيم مربوط به مكانيزم‌هاي الكتريكي 69
3.6.2 مكانيزم الكتريكي آسيب ناشي از صاعقه 70

فصل 4 پاتوفيزيولوژي يا آسيب‌هاي جسماني ناشي از اصابت صاعقه 85
4.1 مروري بر آسيب‌هاي جسماني برق گرفتگي 86
4.2 آسيب‌هاي ناشي ازصاعقه از ديدگاه قوانين فيزيكي 88
4.3 فركانس، ولتاژ، آمپراژ (شدت جريان الكتريكي) و مقاومت 88
4.4 مسير جريان، مدت استمرار جريان، تاثير جريان تخليه الكتريكي و پارامتر زمان 89
4.5 تأثير جريان بر روي بافت‌هاي زنده بدن 95
4.6 اثرات ميدان مغناطيسي 95
4.7 تخمين اندازه جريان‌هاي نهري شكل در هنگام رخداد صاعقه 98

فصل 5 انواع آسيب‌هاي ناشي از پديده صاعقه 101
5.1 شدت آسيب 102
5.2 مصدومين با آسيب‌دیدگی جزئي 102
5.3 مصدومين با آسيب‌ديدگي متوسط 104
5.4 مصدومين با آسيب‌ديدگي شديد 105
5.5 مقايسه آسيب‌هاي ناشي از برق‌گرفتگي (با برق فشارقوي) با آسيب‌هاي ناشي از اصابت صاعقه 106
5.5.1 ايست قلبي- تنفسي 107
5.5.2 آسيب‌هاي عصبي ناشي از اصابت صاعقه 108
5.5.3 سوختگي‌هاي ناشي از اصابت صاعقه 109

فصل 6 انجام اقدامات پيشگيرانه جهت اجتناب از آسيب‌ديدگي در برابر اصابت صاعقه 111
6.1 رهنمودها و دستورالعمل‌هايي جهت ايمني در مقابل صاعقه 112
6.2 طرح ايمني در مقابل اصابت صاعقه 115
6.3 نزديك شدن طوفان‌هاي تندرزا 116
6.4 اقدامات پس از رخداد تندر 117
6.5 اقدامات پيشگيرانه در فضاهاي سرپوشيده 117
6.6 اقدامات پيشگيرانه در فضاهاي آزاد و روباز 120
6.7 اقدامات پيشگيرانه در مناطق بياباني و صحرايي و كوهستاني 121
6.8 ايمني گروه‌هاي بزرگ مردمي 122
6.8.1 اقدامات پيشگيرانه براي حفاظت گروهي و جمعي 122
6.8.2 اقدامات اوليه درخصوص حفاظت تجمّعات مردمي 123
6.8.3 مقايسه حفاظت فردي با حفاظت گروهي و جمعي 124
6.9 جزئيات بيشتر در مورد استراتژي‌هاي جايگزين 125
6.9.1 مبحث تخليه محل و برون‌بَري مردم از صحنه حادثه 125
6.9.2 حفاظت در محل 126
6.10 زمان مناسب جهت اقدام براي محافظت در مقابل بحران 126
6.10.2 اصول و مباني حفاظتی 127
6.10.3 پروتكل اجرایی به منظور فعّال‌سازي مديريّت ريسك 128
6.11 محافظت در محل واقعه 129
6.12 اختلاف نظر و چالش‌هاي پيشِ رو در خصوص آسيب‌هاي ناشي از صاعقه 134
6.12.1 مشكلات در بخش گزارشات تخصصي 134
6.12.2 مشكلات روش‌شناسي در پژوهش 134
6.13 موارد مربوط به مباحث خاص 137
6.13.1 آمار مربوط به افرادي كه در برابر صاعقه جان سالم به در برده‌اند 137
6.13.2 علائم آسيب‌هاي مبهم و رواني 138
6.14 مسائل فني 139
6.15 منابع مورد نياز 139
6.16 نتيجه‌گيري 140

فصل 7 پدیده اضافه ولتاژهاي گذراي ناشی از اصابت ضربه صاعقه برروی خطوط انتقال انرژی و برج‌های مخابراتی 141
7.1 پدیده اضافه ولتاژ ناشی از اصابت مستقيم ضربه صاعقه به هادي‌هاي فاز (تخليه الكتريكي مستقيم) 144
7.2 پدیده اضافه ولتاژ ناشی از اصابت مستقيم ضربه صاعقه به سيم محافظ هوايي يا به بدنه برج بدون احتساب اثر كوپلينگ سلفي بین سیم گارد با هادی فاز (تخليه الكتريكي معكوس) 145
7.3 پدیده اضافه ولتاژ ناشی از اصابت مستقيم ضربه صاعقه به سيم گارد يا به بدنه برج با احتساب اثر كوپلينگ سلفي بین سیم گارد و هادی فاز (تخليه الكتريكي معكوس) 148
7.4 پدیده اضافه ولتاژ ناشی از ضربه القايي 150
7.4.1 ضربه القایي الكترواستاتيكي و ضربه القایي الكترومغناطيسي 150
7.5 طرح سيستم زمين برای برج‌های خطوط انتقال انرژی الکتریکی 153
7.6 تخلية جوي مستقيم در مجاورت ایستگاه‌های فشارقوي و برج‌های مخابراتی و آسمانخراش‌ها 154
7.7 تولید صاعقه مصنوعی برای مقاصد علمی و نظامی 161

فصل 8 مسئله سازگاري الكترومغناطيسي و پديده صاعقه 169
8.1 بيان مسئله سازگاري الكترومغناطيسي و پديده صاعقه 170
8.2 آثار اصابت صاعقه به محدوده تجهيزات 187
8.3 صاعقه‌گير 190
8.3.1 صاعقه‌گيرهاي الكترونيك خازني(اتمسفريك) 191
8.3 پديده جرقه بازگشتي 199

اصول سيزده‌گانه معرفتي بنجامين فرانكلين 222
منابع و مراجع 223



 

بازگشت به بالا