استخرهای شنا به دلیل وجود آب و رطوبت، مکان‌هایی مستعد برای برق‌گرفتگی هستند، این امر در صورت برخورد صاعقه به مراتب جدی‌‌‌‌تر می‌باشد. در واقع علت‌های اصلی افزایش برق گرفتگی احتمالی در استخرها بدین صورت می‌باشد:

  • کاهش مقاومت بدن، به علت خیس بودن فرد
  • احتمال تماس اتفاقی فرد با پتانسیل زمین و نقطه‌ای دارای ولتاژ
  • احتمال ایجاد یک کوپل مقاومتی مابین سیستم زمین استخر و یک سیستم زمین ایزوله شده مجاور. و عبور جریان نشتی ناشی از این کوپل و تماس اتفاقی فرد در این حالت


تحلیل همبندی

آگاهی از خطراتی که ممکن است برای کل اموال شما پیش بیاید، جزء قسمت جدانشدنی کار روزانه بازرسان و مشاوران است. به نظر ما امنیت استخر یکی از مهم‌ترین بخش‌ها برای سلامت جان افراد و سیستم الکتریکی استخر است. همبندی استخر شنا یکی از دشوارترین مفاهیم ایمنی برای درک بسیاری از تکنسین‌های برق، سازندگان استخر و پیمانکاران است. بسیاری از پیمانکاران اهمیت همبندی را درک نمی‌کنند و در نتیجه می‌توانند ناآگاهانه کارفرمایان خود را در بعضی موارد فقط برای پیشبرد معامله، در معرض خطر مستقیم قرار دهند.

مزایای مهم انجام همبندی در استخرها:

  • جلوگیری از برق گرفتگی
  • جلوگیری از گزش‌‌های آزار دهنده در هنگام تماس با هادی‌ها، فلزات، آب و تجهیزات
  • سالم ماندن تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی حساس

دستورالعمل‌های مربوط به همبندی استخر چند سال است که تدوین شده است؟

به نظر می‌رسد که در کتاب NEC نسخه سال 1968 برای اولین بار نیاز به هادی همبندی به سایز 8 AWG اشاره شده است.

بند 680.7 استاندارد NEC 2005 - زمین کردن

- (الف) کلیه مجراهای فلزی، سیستم‌های لوله‌کشی، میلگرد تقویتی استخر، بدنه تجهیزات روشنایی و مانند آن‌ها باید به هم وصل شده و به یک زمین مشترک متصل شوند. قطعات فلزی نردبان‌ها، تخته‌های غواصی، و تکیه‌گاه آن‌ها باید به زمین متصل شوند.

- (ب) هیچ یک از تجهیزات استخر نباید جداگانه به یک الکترود زمین مجزا متصل شوند.

- (ج) باید یک کابل پیوسته به سایز 14 AWG (یا بزرگتر) بصورت سیم مسی روکش‌دار برای اتصال هادی‌های زمین شده محیط اطراف استخر تا زمین تابلو توزیع فراهم شود.

- (د) نباید از راهروهای فلزی که محل عبور و مرور است برای زمین کردن استفاده کرد. محل‌هایی که در معرض آب استخر هستند و مناطقی مانند اتاق پمپاژ و تصفیه آب و سایر تجهیزات، بدنه فلزی آنها باید از طریق سیم مسی روکش‌دار  که اندازه آن مطابق با ماده 250.95 می‌باشد، صورت گیرد.

کشته شدن افراد در استخر؟!

آن‌چه که اغلب مهندسان می‌شنوند این است: "بیشتر از 50 ساله که اینطوریه و هیچ کسی رو نکشته". شنیدن این حرف برای یک مهندس ناخوشایند است زیرا به نوعی کارفرمایان و پیمانکاران از این موضوع استفاده می‌کنند تا این نکته را بیان کنند که چون هیچ کسی در گذشته نمرده یا مجروح نشده است، (که هر چند آن‌ها از این موضوع اطلاع دارند) هیچ اتفاق ناخوشایندی هم قرار نیست پیش بیاید و به‌نوعی این حرف وضعیت را امن‌تر می‌کند! خوب ... پس با این فلسفه چرا کلید GFCI را در نزدیکی آب نصب می‌کنید؟ یا چرا زحمت نصب شیشه امن را در نزدیکی آب می‌کشید و یا چرا مرتب سیستم‌های اطفاء حریق را چک می کنید؟ منظور بی‌ربط بودن دلیل این افراد است!

قوانین و دستورالعمل‌ها تغییر می‌کنند و یکی از دلایل آن، آسیب دیدن افراد و یا بدتر، مرگ و میر است. و دلیل دیگر برای تغییر دستورالعمل، محافظت از مردم و اموال آن‌هاست. در واقع افرادی که دستورالعمل‌ها را تغییر می‌دهند، بسیار متفکر و آینده‌نگر هستند.

قبل از شروع کار

حتی قبل از شروع بحث در مورد همبندی، مهم است که تفاوت بین همبندی و زمین کردن را آنگونه که توسط NEC توضیح داده شده است درک کنیم؛

زمین کردن:

اتصال قطعات فلزی به زمین به منظور هدایت صاعقه و سایر ولتاژهای گذرا به زمین.

همبندی: (که توسط مایک هولت (کارشناس برق) اینگونه تعریف شده است)

اتصال دائمی قطعات فلزی به منظور ایجاد یک مسیر رسانای الکتریکی جهت دستیابی به 1) پیوستگی الکتریکی 2) عدم  وجود اختلاف پتانسیل قابل ملاحظه در طول مسیر  3) مسیر مطمئن جریان خطا. به عبارت دیگر قصد از همبندی ایجاد یک مسیر با مقاومت کم به منظور حذف ولتاژهای خطرناک (به علت وجود یک خطا) قسمت‌های فلزی قابل دسترس هستند که در حالت عادی این قسمتها پتانسیل زمین را در دسترس قرار می‌دهند.

 همبندی، با زمین کردن فرق دارد.

اجرای آن‌ها با هم

مطابق با بخش (NEC 680.26 (a برای کاهش گرادیان ولتاژ در محوطه استخر باید همبندی اجرا شود. همبندی استخر متفاوت با همبندی اصلی ساختمان می‌باشد. برای ایجاد محیطی که از نظر الکتریکی در اطراف استخر بی‌خطر باشد، به یک سیستم همبندی مطابق با NEC 680.26 احتیاج است، که با عملکرد اصلی آن، یک شبکه برای هم‌پتانسیل‌سازی در محوطه استخر ساخته می‌شود. حتی هنگام شنا یا استراحت در محوطه استخر (که سطوح رسانایی هستند)، افراد در معرض اختلاف ولتاژ هستند که ممکن است در اطراف استخر وجود داشته باشد. اجزای فلزی استخر (و آب) با یک هادی مسی به سایز AWG 8 به هم وصل می‌شوند. [روش‌های ذکر شده در 250.8 (a)] 

الزامات شبکه همبندی استخر

الزامات همبندی یک روش محافظتی مهم و منحصر به فرد است که در جهت افزایش امنیت استفاده کنندگان استخر، چشمه‌های طبیعی و وان اعمال می‌شود. همبندی اجزای فلزی استخر، اشیاء فلزی در نزدیکی استخر و تابلوهای تجهیزات الکتریکی را به هم متصل می‌کند. برای از بین بردن گرادیان ولتاژ در منطقه استخر، همبندی لازم است. هنگامی که تجهیزات فلزی به هم متصل می‌شوند، اختلاف پتانسیل ولتاژ که ممکن است بین قطعات فلزی جدا از هم وجود داشته باشد از بین می‌رود و در نتیجه خطر شوک را کاهش می‌دهد. دقت کنید که اختلاف ولتاژ خطرناک است نه خود ولتاژ!! 

اگر این اجزای فلزی به هم وصل نشوند، هنگام وقوع خطا دارای پتانسیل‌های مختلفی خواهند بود. در نتیجه، در صورت تماس با این قطعات رسانا، بدن انسان می‌تواند به عنوان "رسانا" بین این دو قطعه که دارای پتانسیل‌های مختلف هستند عمل کند. اگر مسیری بین دو قسمت رسانا با پتانسیل‌های مختلف به‌وجود بیاید، این جریان به‌طور طبیعی از قطعه‌ای با پتانسیل بیشتر به دیگری برقرار می‌شود. شوک الکتریکی هنگامی رخ می‌دهد که بدن انسان به عنوان "رسانا" بین این قطعات (رسانا) قرار گیرد. اگر این قطعات رسانا به هم متصل شده باشند، به‌طو‌ر معمول هیچ خطر شوکی وجود ندارد زیرا همیشه هم‌پتانسیل خواهند بود.

به این نوع همبندی، همبندی هم‌پتانسیل ((B) و (NEC 680.26 (A) گفته می‌شود. اصطلاح شبکه همبندی "مشترک" در NEC 2005 به همبندی "هم‌پتانسیل" تغییر یافت تا به توصیف عملکرد و هدف این بخش کمک کند.

از همبندی برای برابر کردن اختلافات احتمالی ولتاژ برای کاهش خطرات شوک بین قطعات رسانای مختلف استخر با وصل کردن این قطعات به یکدیگر استفاده می‌شود. زمین کردن به منظور ایجاد یک مسیر کم امپدانس جهت برگشت جریان نشتی از تجهیزات موردنیاز به منبع سیستم الکتریکی است، که به‌طور معمول از طریق مسیری مشخص انجام می‌شود (بستگی به نوع سیستم نیروی اجرا شده دارد). این مسیر کارکرد فیوز یا قطع‌کننده مدار را تسهیل می‌کند. به‌طور خلاصه، همبندی به معنای "اتصال به هم" است، در حالی که زمین کردن به معنای "اتصال به زمین" است. اجرای ارت و همبندی با هم امنیت را در برابر خطرات شوک برقرار می‌سازند، مخصوصا در یک محیط آبی مانند استخر.

از آنجا که چندین نوع تجهیزات الکتریکی معمولاً در استخرها، وان و یا چشمه‌های طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند، پس از وصل شدن به یکدیگر باید به زمین هم وصل شوند، و یک اتصال داخلی بین زمین و شبکه همبندی کافی است. این اتصال، در تجهیزات برقی، معمولا" دور از دسترس است و در همبندی هیچ نقشی را ایفا نمی‌کند (شکل 1 را ببینید).

شکل 1. همبندی و زمین کردن قطعات و تجهیزات استخر

در نظر داشته باشید:

  1. در استخرها، وان‌ها و یا چشمه‌های طبیعی خطرات شوک خاصی برای افراد وجود دارد.
  2. آب با مواد شیمیایی مخلوط است، که غالباً باعث افزایش رسانایی می‌شود.
  3. در محیط‌های آبی مردم در تماس مستقیم با آب و قطعات رسانایی که به زمین وصل شده‌اند، قرار دارند مانند نردبان‌های فلزی .
  4. از تجهیزات الکتریکی برای گردش و گرم کردن آب و سایر کارکردهای مرتبط مانند روشنایی استفاده می‌شود.

در صورت رعایت دقیق دستورالعمل‌ها، خطرات ناشی از شوک الکتریکی به حد قابل توجهی کاهش می‌یابد. یکی از این اقدامات، همبندی کردن قسمت‌های رسانای استخر و قطعات فلزی تجهیزات الکتریکی مرتبط با استخر است. هدف هم‌پتانسیل کردن کلیه تجهیزات و قطعات است. اگر به درستی انجام شود، جریانی بین این قطعات به‌وجود نمی‌آید که برای افراد مضر باشد. ایجاد شبکه همبندی، با اتصال تمام قسمت‌ها به هم توسط یک هادی مسی با سطح مقطع مناسب یا سایر روش‌های همبندی انجام می‌شود.

این دستورالعمل، الزامات اساسی برای نحوه‌ی اجرای همبندی را توضیح داده و لیستی از مواردی که باید با یکدیگر همبند شوند را ارائه می‌دهد. این الزامات را می‌توان در (NEC 680.26 (B یافت.

تجهیزات فلزی که باید با هم همبند شوند:

  1. کلیه قسمت‌های فلزی سازه استخر از جمله میلگردهای تقویتی استخر، و اطراف استخر. سیم آرماتوربندی برای اتصال میلگردها به یکدیگر مناسب هستند و استفاده از جوشکاری، لحیم کردن یا بستن با کلمپ لازم نیست. جنس این سیم‌ها باید محکم باشند. میلگردهایی که با لایه‌هایی نارسانا عایق‌بندی شده‌اند، لازم نیست که همبند شوند، در این صورت برای جلوگیری از گرادیان ولتاژ، در دستورالعمل روش جایگزینی وضع شده است. این روش جایگزین بعداً در این مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.
  2. تمام فریم‌های فلزی لامپ‌های داخل استخر و براکت‌های نصب شده جهت لامپهای روشنایی استخر. سیستم‌های روشنایی کم‌ولتاژ دارای فریم‌های غیر فلزی، نیازی به همبندی ندارند. برای اطمینان از مطابقت با الزامات، دستورالعمل‌های سازنده را برای نحوه نصب بررسی کنید.
  3. کلیه اتصالات فلزی درون سازه استخر یا متصل شده به آن. قطعات مجزایی که ابعاد آن‌ها بیش از 100 میلی‌متر  نباشد و بیش از 25 میلی‌متر در سازه استخر فرو نمی‌روند، مانند قلاب یا حلقه‌های فلزی، نیازی به همبندی ندارند.
  4. بدنه‌های فلزی تجهیزات الکتریکی مرتبط با سیستم گردش آب استخر، از جمله موتورهای پمپ و قطعات فلزی تجهیزات مرتبط با پوشش سطح استخر، از جمله موتورهای برقی. لازم به ذکر است اگر بدنه تجهیزات ذکر شده دارای عایق ‌بندی مضاعف (دوبل شده) باشد مانند موتور پمپ استخر، اتصال آن‌ها به شبکه همبندی مجاز نیست.
  5. کابل‌ها و مسیرهای کابل رسانی دارای روکش فلزی، لوله‌کشی فلزی و کلیه قطعات فلزی ثابت که در فاصله 1.5 متری دیوارهای داخلی استخر قرار دارند و 3 متر بالاتر از سطح آب استخر یا هر نوع غرفه، برج یا سکو، که با نرده از استخر جدا نمی‌شوند.
  6. خود آب استخر نیز باید همبندی شود. یک اتصال با حداقل سطح رسانای 5800 میلی‌متر مربع لازم است تا با آب استخر در تماس مستقیم باشد. این اتصال می‌تواند به هر یک از قطعات رسانایی که متصل به شبکه همبندی هستند، همان‌طور که در بالا توضیح داده شد، وصل شود. این قطعه فلزی می‌تواند نردبان فلزی یا نرده استخر که در تماس با آب است، باشد. یا فریم فلزی لامپ داخل استخر نیز می‌تواند همین کار را انجام دهد (به (NEC26 (C و شکل 1 مراجعه کنید).
  7. آبگرمکن‌های استخر که جریانی بیش از 50 آمپر می‌کشند، دارای دستورالعمل خاصی برای همبندی و زمین کردن هستند: فقط قسمت‌های مشخص شده برای همبندی باید همبند شوند. و همچنین قسمت‌هایی که برای اتصال به زمین تعیین شده‌اند لازم است که به زمین متصل شوند. همان‌طور که قبلاً تاکید شد، قطعات فلزی قابل دسترس تجهیزات ذکر شده که دارای عایق‌بندی مضاعف هستند نباید مستقیما به شبکه همبندی متصل شوند.
  8. در صورت استفاده از پمپ آب دارای عایق مضاعف، اتصال به شبکه همبندی مجاز نیست. با این حال، در دستورالعمل آمده‌ است که نصب یک هادی مسی به سایز 8 AWG که از طول کافی برای اتصال به شبکه همبندی برخوردار است، برای موتوری که شاید در آینده جایگزین شود نیاز است. به این اتصال به شرطی نیاز است که موتور تعویضی دارای عایق‌بندی مضاعف نباشد.

شبکه همبندی

شبکه همبندی هم داخل استخر و هم اطراف استخر را شامل می‌شود.
داخل استخر شامل آب، روشنایی استخر، نرده‌های استخر، اتصالات فلزی که در مورد چهارم بخش قبل ذکر شد، و میلگرد استخر است. و اطراف استخر شامل سطوحی است که 1 متر دورتر از استخر و ارتفاع آن نیز 1.5 متر بیشتر از زمین باشد. مانند پیاده‌روها و همچنین هر شیئی که قابلیت رسانایی داشته باشد هم جزو این سطوح حساب می‌شود. به عنوان مثال، تسمه‌های فلزی در داخل پایه‌های ستون که گاهی اوقات با پوشش حیاط به هم وصل می‌شوند، نگهدارنده بلندگوها، نگهدارنده لامپ‌ها، تخته‌های غواصی، سرسره، نرده‌ها، ‌آب‌روها و ... . محیط شبکه همبندی در دیوارهای داخلی استخر نباید کمتر از 45 سانتی‌متر باشد و باید 10 تا 15 سانتی‌متر عمق داشته باشد.

استخرهای فایبرگلاس باید دارای یک صفحه فلزی برای همبندی باشند که حداقل 58 سانتی‌مربع آن داخل آب استخر باشد.

هدف از ایجاد این اتصالات به کلیه قطعات فلزی، اطمینان از هم‌پتانسیل کردن این قطعات است که نتیجه آن کاهش صدمات ناشی از ولتاژهای سرگردان است که هم در زمین و هم در لوله‌کشی (فلزی یا پلاستیک هر دو مستعد به جریان سرگردان هستند) سیستم استخر وجود دارد.

ولتاژهای سرگردان و تماس

شکل 2. همه قسمت‌های فلزی استخر باید همبند شوند. نباید از فولاد نارسانا استفاده کرد زیرا گرادین ولتاژ را از بین نمی‌برد.

کلیه قسمت‌های سازه فلزی و سایر اتصالات فلزی، سیم‌کشی و دیگر تجهیزات باید به یکدیگر متصل شوند تا یک شبکه همبند هم‌پتانسیل ایجاد شود. شبکه همبندی به دو قسمت متمایز تقسیم می‌شود: لایه رسانای استخر (میلگرد تقویتی استخر) و محیط اطراف استخر (میلگرد اطراف استخر)، (به شکل 2 نگاه کنید). برای لایه رسانای استخر، قسمت‌های بتن ریزی شده، و بلوک بتونی (از جمله پوشش‌های رنگ شده یا گچ) همه به دلیل نفوذپذیری آب و تخلخل، مواد رسانا محسوب می‌شوند. پلاستیک‌های وینیلی و پوشش‌های کامپوزیتی فایبرگلاس لازم نیست همبند شوند و مواد غیر رسانا محسوب می‌شوند. برای محیط اطراف استخر، شبکه همبند باید زیر سطوح سنگ فرش به صورت افقی از 1 متری دیواره‌های داخلی استخر به بعد نصب شود، مگر اینکه یک دیوار دائمی یا ساختمان در 1.5 متری یا دورتر از استخر وجود داشته باشد. محیط اطراف استخر که شامل سطوح بتنی و سنگ فرش‌ها می‌شود، لازم است به فولاد دور استخر یا شبکه مسی استخر حداقل در چهار نقطه متصل شود. برای قسمت‌های نارسانای اطراف استخر، اتصال در چهار نقطه لازم نیست.

برای اتصالات همبندی بین اجزای مختلف می‌توان از یک سری سیم مسی و یا سیم فلزی سخت از جنس برنج یا سایر فلزات مقاوم در برابر خوردگی استفاده کرد. در صورت استفاده از هادی، چه روکش‌دار چه لخت، نباید اندازه آن از 8 AWG کوچکتر باشد. این هادی همبندی لازم نیست که به تابلوهای برق، تجهیزات خدمات یا الکترود زمین وصل شود یا از آن‌ها گرفته شود. این هادی همبندی، برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر ایجاد شده است، و برای اتصال به زمین یا مسیر بازگشت جریان خطای زمین در نظر گرفته نشده است.

اتصالات (اتصال) باید مطابق با NEC 250.8 توسط بست یا گیره‌هایی که دارای برچسب مناسب برای این منظور هستند بسته شوند و از جنس استاینلس استیل، برنج، مس یا آلیاژ مس باشند. در جایی که از بست‌ها استفاده می‌شود، مطمئن شوید که این بست بتواند هادی مسی به اندازه 8 AWG و میله یا هر آنچه را که به هم متصل می‌کند، ببندد. می‌توانید برای انتخاب مناسب مدل بست با کارخانه سازنده آن مشورت کنید. بعضی از گیره‌ها و یا کلمپ‌ها فقط برای استفاده با لوله یا راد مناسب هستند. برخی از گیره‌ها یا کلمپ‌ها فقط با لوله‌هایی که اندازه قطر آن‌ها مشخص شده‌ است، قابل استفاده هستند مانند 1/2 اینچ یا 1 اینچ که در بازار موجود است. این شرط همچنین اتصال ایمنی را بین میله یا راد که اغلب اندازه‌های متفاوتی دارند و هادی همبند شده که اندازه آن 8 AWG است، تضمین می‌کند. اگر محل اتصال با بتن یا خاک پوشانده شود، از بست استفاده کنید چون مناسب‌ترین گزینه است.

برق یار مشاور شما در موضوع همبندی

فرآیند جوشکاری احتراقی (اگزوترمیک) یک روش عالی برای متصل کردن هادی همبندی به راد یا میله‌ است. در صورت استفاده از جوشکاری احتراقی، استفاده از قالب مناسب بسیار مهم است. یک قالب مناسب باید هم راد و هم هادی همبندی را در خود جای دهد. همچنین مطمئن شوید که تمام دستورالعمل‌های کارخانه سازنده آن در هنگام اجرا رعایت می‌شود. اگر بار الکتریکی زیاد باعث بیش از حد "گرم" شدن محل اتصال شود، ممکن است اتصال را خراب کند. برای جلوگیری از آتش‌سوزی جدی، ایمن سازی محل کار و استفاده از تجهیزات مناسب برای محافظت از پرسنل، موردنیاز است.

1) شبکه همبندی لایه داخلی استخر

شبکه همبندی از دو قسمت متفاوت و مجزا تشکیل شده است. اولین مورد که در مورد آن بحث خواهیم کرد، لایه رسانای داخلی استخر است. لایه داخلی استخر از عناصر زیر تشکیل شده است: 

میلگرد سازه استخر، که این میلگردها توسط سیم‌های آرماتوربندی معمولی یا مشابه آن به هم وصل می‌شوند. اگر میلگرد سازه در یک محفظه نارسانا گذاشته شود و یا با لایه رسانای استخر ارتباطی نداشته باشد، "شبکه هادی‌های مسی" تنها جایگزین سازگار با دستورالعمل است و لازم است نصب شود (به (b)و(NEC 680.26(B)(1)(a مراجعه کنید).

در صورت نصب شبکه هادی‌های مسی، این موارد را در نظر بگیرید: 

  1. با استفاده از هادی مسی لخت به اندازه حداقل 8 AWG که در همه نقاط تلاقی به یکدیگر متصل شده‌اند (برای قوانین همبندی کردن به NEC 250.8 مراجعه کنید).
  2. سیستم شبکه هادی‌های مسی باید مطابق با لایه‌ی زیرزمینی استخر باشد.
  3. باید در شبکه‌ای از هاد‌ی‌ها به اندازه 300 * 300 میلی‌مترمربع، به‌طور یکنواخت در یک الگوی شبکه عمودی با تلورانس 100 میلی‌متر قرار بگیرد.
  4. باید قسمت‌های داخلی یا زیر سازه استخر که فاصله‌ای کمتر از 150 میلی‌متر از محیط بیرونی استخر دارد، امن شود.

شبکه همبندی شامل لایه بیرونی داخل استخر و محیط اطراف آن است.


محیط اطراف استخر متشکل از میلگرد

 توجه داشته باشید که فولاد سازه استخر خم شده و با میلگرد محیط اطراف وصل شده است.

هادی همبندی (سیم مسی به سایز 8 AWG) متصل به موتور پمپ استخر


2) شبکه همبندی محیط اطراف استخر

دومین المان شبکه همبندی، محیط اطراف استخر است [به (NEC 680.2 (B) (2) (a و (b) مراجعه کنید]. محیط اطراف استخر شامل موارد زیر است.
میلگرد تقویتی غیر قابل انعطاف، که در محیط اطراف می‌تواند از مواردی مانند میلگرد فلزی سازه یا شبکه مش‌ مسی (به وسیله جوش کدولد به هم متصل شده‌اند) تشکیل شود. در صورتی که میلگرد سازه توسط پوششی نارسانا محصور شده، یا در جایی که میلگرد سازه بدون پوشش نارسانا در دسترس نباشد یا مورد استفاده قرار نگیرد، "ابزاری جایگزین" مورد نیاز است تا شرایط زیر را برآورده کند (که هادی‌های مسی را هم شامل می‌شود):

  • حداقل یک هادی مسی لخت با حداقل سایز 8 AWG نصب شود.
  • هادی‌ها باید به میزانی باشند که تمام محیط اطراف استخر را شامل شوند. در صورت استفاده از هادی‌های جایگزین نیز باید موارد زیر رعایت شود: 
  1. مجاز به انشعاب‌گیری هستیم اما فقط با استفاده از جعبه تقسیم یا کیت‌های اتصال مناسب.
  2. در دیوارهای داخلی استخر به عمق 450 تا 600 میلی‌متر نصب شود.
  3. در داخل یا زیر محیط اطراف استخر به عمق 100 تا 150 میلی‌متر نصب شده باشد.

در شبکه همبندی، باید توجه خاصی به تفاوت شبکه هادی‌های مسی به عنوان جایگزین برای لایه بیرونی استخر و سیم مسی به عنوان ابزاری جایگزین برای محیط اطراف استخر کرد. به این دلیل تفاوت دارند که دستورالعمل این دو مورد را از هم متمایز می‌کند و همچنین قطعات مورد استفاده در شبکه همبندی در این دو روش نیز متفاوت است. هرکدام از این روش‌ها برای ایجاد پتانسیل یکسان، الزامات جداگانه‌ای دارند.

در دستورالعمل هیچ الزامی وجود ندارد که هادی همبندی به صورت پیوسته و سری بین اجزای همبندی کشیده شود و یا به صورت جداگانه اجزا را به شبکه همبند داخلی وصل کند. 

در مورد الکترود زمین این قضیه فرق دارد و نباید هیچ اتصالی در مسیر هادی اتصال به زمین تا الکترود وجود داشته باشد، اما هادی همبندی با الکترود زمین متفاوت است و فقط برای هم‌پتانسیل کردن از آن استفاده می‌شود. می‌توان با اتصال‌های کوتاه، نردبان‌ها، تخته‌های غواصی، نرده‌های فلزی و غیره را با میلگردهای فلزی سازه که اغلب به لایه رسانای بیرونی استخر و محیط اطراف آن متصل است، همبند کرد. (شکل 3 را ببینید).


شکل 3. شبکه همبندی یک حوزه هم‌پتانسیل را در داخل و اطراف استخر تشکیل می‌دهد. این شبکه هم‌پتانسیل را می‌توان با یک اتصال به صورت سری (شکل بالا) و یا چند اتصال جداگانه (شکل پایین) ایجاد کرد.

تعریف ولتاژ تماس و ولتاژ سرگردان مطابق با مؤسسه IEEE

ولتاژ سرگردان: ولتاژ ناشی از استفاده طبیعی از برق که معمولاً کوچکتر از 10 ولت است و ممکن است بین دو سطح رسانا وجود داشته باشد که به‌طور همزمان توسط اشخاص و یا حیوانات قابل تماس باشد. ولتاژ سرگردان از طریق جریان‌های برگشتی اولیه و ثانویه و یا جریان‌های ناشی از سیستم برق ایجاد می‌شود، که این جریان‌ها از طریق امپدانس مسیر برگشتی و مسیرهای هادی موازی آن و حلقه‌های هادی در مجاورت سیستم قدرت به‌وجود می‌آیند. ولتاژ سرگردان با خطاهای سیستم قدرت ارتباطی ندارد و عموماً خطرناک تلقی نمی‌شود (همچنین به تماس ولتاژ نگاه کنید). توجه داشته باشید: "سطوح رسانا" شامل زمین و یا محیط‌هایی مانند پیاده‌روهای بتونی و زه‌کشی‌های فلزی کف زمین است.
ولتاژ تماس: ولتاژ ناشی از شرایط غیر طبیعی سیستم قدرت که ممکن است بین دو سطح رسانا به وجود آید که به‌طور همزمان توسط اشخاص و یا حیوانات قابل تماس می‌باشد. ولتاژ تماس به علت جریان خطای سیستم برق ایجاد می‌شود و از امپدانس مسیرهای جریان خطای موجود عبور می‌کند. ولتاژ تماس ارتباطی با کارکرد عادی سیستم ندارد و می‌تواند خطرناک باشد. توجه داشته باشید: "سطوح رسانا" شامل زمین و یا محیط‌هایی مانند پیاده‌روهای بتونی و زه‌کشی‌های فلزی کف زمین است.

نگهداری و تعمیرات

تعمیرات شبکه همبندی می‌تواند بسیار پیچیده باشد. در مواردی که هادی همبندی نصب نشده باشد و به منظور اجرای الزامات بخش NEC 680.26، ممکن است که استخر و اطراف آن نیاز به بازسازی داشته باشد.

به گفته بسیاری از سازندگان و متخصصان استخر، تخریب اطراف استخر احتمالاً برای دسترسی به بدنه استخر (لایه بیرونی استخر) و میلگرد داخل آن جهت ایجاد اتصال لازم است. همچنین باید دسترسی به بدنه چراغ‌های به کار رفته در استخر را داشته باشیم.

توجه داشته باشید که: "کوبیدن راد در زمین هیچ ربطی به همبندی، تعمیر، بهبود همبندی استخر و همچنین حافظت از اشخاص ندارد".


نمونه مصدومیت‌هایی که بر اثر مشکلات الکتریکی در استخرهای شنا رخ داده است:

مثال اول

8 نوامبر 2013 - در این تاریخ پرونده‌ای مربوط به دو مظنون تحت تعقیب در پی یک حادثه که باعث مرگ یک نفر شد، در 9999 وستهایمر در حدود ساعت 7:40 بعد از ظهر در 31 آگوست تشکیل شد. مظنونان، جیسون جوزف گورسیسیکا و جیمز ری پیل، در دادگاه منطقه 208 ایالتی به قتل غیرقانونی جنایی متهم شدند. قربانی، رائول هرناندز، 27 ساله، از ریچموند، تگزاس، در 6 سپتامبر کشته شد. عکس‌های این دو مظنون در حال حاضر موجود نیست و هیچ یک از این مظنونان بازداشت نشده‌اند.

گروهبان بخش جنایی، آقای Holbrook و افسر Duplechain این گزارش را آماده کردند:

آقای هرناندز به همراه خانواده خود در استخر هتل هیلتون در آدرس فوق در حال شنا بودند. هنگام غروب، چراغ استخر روشن شد و مردم در استخر به علت وارد شدن شوک به آن‌ها شروع به شکایت کردند. هرناندز برای کمک به کودکی در انتهای استخر، کل استخر را شنا کرد. او توانست کودک را از استخر خارج کند، اما نتوانست خودش را بیرون بکشد. هنگامی که هرناندز از استخر بیرون کشیده شد، ایست قلبی کرده بود و افراد حاضر بر روی او CPR انجام دادند. سپس هرناندز به بیمارستان هرمان منتقل شد و بعدا درگذشت.

پزشکی قانونی شهرستان هریس حکم مرگ هرناندز را برق گرفتگی صادر کرد. تحقیقاتی طولانی توسط بخش قتل پلیس هیوستون، بخش عمومی و مهندسی عملیات شهر هیوستون و وزارت مجوز و مقررات اداره تگزاس انجام شد. بررسی‌ها نشان داد که جریان الکتریکی در اثر اتصال کوتاه چراغ استخر ایجاد شده است. در تحقیقات همچنین مشخص شد که سیم‌کشی به چراغ استخر فاقد کلید جریان نشتی (GFCI) بوده است که در مرحله وارد شدن شوک، می‌توانست جریان را بلافاصله قطع کند. استخر همچنین فاقد شبکه همبندی مناسب بود. هر دو مورد، تخلف در قانون ملی برق آمریکاست.

تحقیقات همچنین نشان داد که هتل هیلتون در ژوئن سال 2013 شرکت Brown Electric را برای جایگزینی سیم‌کشی و همبندی استخر استخدام کرده بود. جیسون گورسیکا و سرپرست وی، جیمز پیل، این کار را با روشی غیر استاندارد انجام داده بودند. علاوه بر این، پایل مجوز کار در شهر هیوستون را کسب نکرده بود.

مثال دوم

شهر CORAL GABLES در میامی: خانواده‌ی یک پسر بچه 7 ساله که پسر آن‌ها در اثر برق‌گرفتگی می‌میرد، علیه شرکتی که روشنایی‌های استخر را نصب کرده است و شرکت دیگری که مسئول تعمیر و نگهداری استخر خانواده بوده است، شکایت کردند.

کالدر اسلون در 13 آوریل 2014 در حالی که در استخر خانواده‌اش در شمال میامی شنا می‌کرد، دچار برق‌گرفتگی شد. پدر و وکیل وی صبح سه شنبه ساعت 11 صبح یک کنفرانس خبری برگزار می‌کنند تا در مورد پرونده، اطلاعات بیشتری با رسانه‌ها در میان بگذارند.

علت این مرگ استفاده از سیستم روشنایی معیوب در استخر و اجرای نادرست ارت و همبندی بوده است.

مثال سوم

ایمنی برق در استخرهای عمومی و اطراف آن بسیار مهم است. استاندارد استرالیا ایجاب می‌کند که فلزهای داخل و اطراف استخرهای شنا همبند شوند.

همبندی، اتصال اشیاء فلزی داخل و اطراف استخر به یکدیگر و هم‌پتانسیل کردن آن‌هاست و در صورت بروز جریان خطا، می‌تواند جریان را با خیال راحت به طرف زمین هدایت کند و از برق‌گرفتگی جلوگیری کرد.

برخی از استخرهای عمومی، به ویژه استخرهای قدیمی، با شبکه همبندی معیوب یا فاقد آن ساخته شده‌اند، و افراد را در معرض خطر قرار می‌دهند. شبکه همبندی نامناسب در استخرهای استرالیا در گذشته منجر به وارد شدن شوک الکتریکی و حتی در برخی موارد مرگ و میر شده است.

مثال چهارم

CPSC و صلیب سرخ آمریکا همچنان به شناگران هشدار می‌دهند که خطرات الکتریکی اطراف استخر، وان یا چشمه‌های آبگرم می‌تواند منجر به کشته شدن یا جراحات متعدد شود. این اتفاق در شرایطی رخ می‌دهد که فرد با جریان سرگردان (برق) در آب ناتوان و بی‌حال شود و یک یا چند نفر برای نجات قربانی وارد آب شوند، که منجر به ایجاد چندین برق‌گرفتگی یا شوک جدی می‌شود.

در ماه مه 2002، یک دختر 14 ساله از آرلینگتون، تگزاس، به علت وجود مشکلات سیم‌کشی در چراغ‌های زیر آب استخر یک آپارتمان بر اثر برق‌گرفتگی جان داد. هنگامی که پسری 16 ساله در استخر پرید و سعی در نجات دختر جوان داشت، بر اثر وارد شدن شوک الکتریکی به شدت آسیب دید. یک نوجوان دیگر از قلاب پلاستیکی (وسیله‌ای غیر رسانا) برای بیرون کشیدن هر دو قربانی از آب استفاده کرد.

اجرای همبندی استخر در ایران

در ایران نیز قوانینی جهت اجرای همبندی در استخرها وضع گردیده است. این موضوع در مبحث سیزدهم مقررات ملی ساختمان در بند 13-10-5-3 به آن اشاره شده است و اجرای آن اجباریست. هر چند در ایران هیچگاه آمار دقیقی از صدمات جانی ناشی از رعایت نکردن همبندی استخر در دسترس نیست ولی همچنانکه می‌دانیم استخرها هر ساله به‌دلیل برق‌گرفتگی جان بسیاری از عزیزانمان را می‌گیرند. نکته مهمی که مهندسان برق، پیمانکاران و مجریان تاسیسات الکتریکی باید به آن توجه داشته باشند، اجباری بودن اجرای همبندی می‌باشد که در صورت اتفاق ناگواری همگی مسئول خواهند بود.

شرکت فنی مهندسی برق‌یار نیروی ماد با توجه به تجربه چندین ساله و با تکیه بر دانش متخصصین خود آماده همکاری در طراحی، نظارت و اجرای این مهم است.


منبع:

- (NFPA 70 (NEC

- Statewide Homes Co Articles