Earthing কেন: শক, Fault clearance ও Equipotential

"বাড়িতে Earthing আছে, Earth pit-ও খুঁড়েছি — তাহলে শক লাগবে না।" অথচ সেই বাড়িতেই একটি পুরোনো Geyser-এর Body-তে প্রায় 200 V, আর MCB চুপচাপ। Earth rod ছিল, কিন্তু Earthing তার আসল কাজ করছিল না। Earthing মানে মাটিতে একটি রড নয় — একটি পুরো ব্যবস্থা, যার লক্ষ্য Fault-এর মুহূর্তে মানুষের শরীরে বিপজ্জনক Voltage না থাকা।

শরীরে Current কী করে

শক-এর বিপদ নির্ভর করে শরীর দিয়ে কত Current, কতক্ষণ, আর কোন পথে চলছে তার ওপর। মোটামুটি ধারণা (IEC 60479-এর বিশ্লেষণ অনুযায়ী, 50 Hz):

• প্রায় 1 mA — অনুভব করা যায়।
• প্রায় 10 mA-এর কাছাকাছি — পেশি সংকুচিত হয়, হাত ছাড়ানো কঠিন হতে পারে (Let-go)।
• কয়েক দশ mA, দীর্ঘ সময় — হৃদ্‌স্পন্দন বিশৃঙ্খল হওয়ার (Ventricular fibrillation) ঝুঁকি — মৃত্যুর প্রধান কারণ।

শরীরের Resistance কয়েকশো থেকে কয়েক হাজার Ω — ভেজা হাত, ঘাম, খালি পা আর ভেজা মেঝেতে অনেক কম। তাই 230 V-ও প্রাণঘাতী, আর সময় খুব গুরুত্বপূর্ণ: একই Current কয়েক মিলিসেকেন্ডে যতটা ক্ষতিকর, এক সেকেন্ডে তার চেয়ে অনেক বেশি। এজন্যই 30 mA RCD আর দ্রুত Disconnection।

দুই ধরনের ধাতব অংশ

• Exposed conductive part — যন্ত্রের ধাতব Body, যা স্বাভাবিক অবস্থায় জীবন্ত নয়, কিন্তু Insulation নষ্ট হলে জীবন্ত হতে পারে: Motor-এর Frame, Washing machine-এর বডি, Panel-এর দরজা।
• Extraneous conductive part — বৈদ্যুতিক ব্যবস্থার অংশ নয়, কিন্তু বাইরের Voltage (সাধারণত Earth-এর) আনতে পারে: ধাতব পানির পাইপ, গ্যাসের পাইপ, ভবনের Steel কাঠামো, ধাতব রেলিং।

শক হয় যখন একজন একসাথে দুটি ভিন্ন Voltage-এর জিনিস ছোঁয় — যেমন জীবন্ত হয়ে যাওয়া Geyser আর মাটিতে যুক্ত পানির কল।

Earthing-এর তিনটি কাজ

১. Fault-এ দ্রুত বিচ্ছিন্ন করা

যন্ত্রের Body একটি Protective conductor (PE) দিয়ে Earthing ব্যবস্থায় যুক্ত। Insulation নষ্ট হয়ে Phase Body ছুঁলে বড় Fault current PE দিয়ে Source-এ ফেরে — Breaker বা RCD দ্রুত Trip করে। Fault যত কম সময় থাকে, শকের ঝুঁকি তত কম।

মনে রাখুন: Current মাটিতে "হারিয়ে" যায় না — তাকে Source-এ (Transformer-এর Neutral) ফিরতে হয়। পথের মোট Resistance বেশি হলে Fault current কম, আর MCB Trip-ই করে না। নিজের Earth rod-এর ব্যবস্থায় (TT) এটাই সবচেয়ে বড় সমস্যা — হিসাব করে দেখুন: TT Touch Voltage Calculator।

২. Equipotential: সব ধাতু একই Voltage-এ

ভবনের সব Exposed ও Extraneous ধাতব অংশ একসাথে বেঁধে (Bonding) একটি Main earthing terminal-এ যুক্ত করলে, Fault-এর সময় তাদের Voltage একসাথে ওঠে-নামে — দুটির মধ্যে পার্থক্য (Touch voltage) কম থাকে। একটি ধাতব খাঁচার ভেতরে পাখি নিরাপদ থাকে একই কারণে।

এটা প্রায়ই Earth rod-এর Resistance-এর চেয়েও বেশি গুরুত্বপূর্ণ — বিস্তারিত Lesson 7।

৩. Voltage স্থির রাখা ও অস্বাভাবিক শক্তি সরানো

• Source-এর Neutral Earth করলে Phase-এর Voltage মাটির সাপেক্ষে স্থির (প্রায় 230 V) থাকে।
• বজ্রপাত, Switching surge আর Static charge নিরাপদে মাটিতে যায় (Lesson 10)।

Earthing আর Bonding: পার্থক্য

• Earthing — ব্যবস্থাকে মাটির (General mass of earth) সাথে যুক্ত করা: Earth electrode, Earthing conductor।
• Bonding — ধাতব অংশগুলোকে পরস্পর যুক্ত করে একই Voltage-এ রাখা।

একটি ভালো স্থাপনায় দুটোই লাগে।

বাংলাদেশে প্রচলিত কয়েকটি ভুল ধারণা

• "Neutral-ই Earth, আলাদা তার লাগে না" — Neutral-এ স্বাভাবিক Current চলে; Neutral ভেঙে গেলে Body-তে পূর্ণ Voltage। PE আলাদা ও অবিচ্ছিন্ন রাখুন (Floating neutral)।
• "Earth pit খুঁড়লেই হলো, পরীক্ষা লাগে না" — Earth তার চুরি, ক্ষয়, শুকনো মাটি — মাপ না দেখে জানার উপায় নেই (Lesson 5)।
• "লবণ আর কয়লা দিলে Earth ভালো হয়" — সাময়িক কম হয়, কিন্তু লবণ ধাতু দ্রুত ক্ষয় করে আর ধুয়ে যায় (Lesson 3)।
• "Earth আছে, তাই RCD লাগবে না" — নিজের Earth rod-এর ব্যবস্থায় MCB প্রায়ই Trip করে না; RCD-ই প্রকৃত সুরক্ষা।
• "পানির পাইপে Earth তার দিলেই চলে" — প্লাস্টিক পাইপের যুগে পাইপ Earth নয়; তবে ধাতব পাইপকে Bonding করা দরকার।

সংক্ষেপে

• শকের বিপদ: Current, সময় আর পথ; কয়েক দশ mA দীর্ঘ সময়ে প্রাণঘাতী।
• Exposed (যন্ত্রের Body) আর Extraneous (পাইপ, কাঠামো) — দুটোই ব্যবস্থায় যুক্ত।
• Earthing-এর কাজ: Fault-এ দ্রুত Trip, Equipotential, Voltage স্থির রাখা।
• Fault current-কে Source-এ ফিরতে হয় — পথের Resistance বেশি হলে Breaker Trip করে না।
• Earth rod যথেষ্ট নয় — Bonding, সঠিক সুরক্ষা যন্ত্র (প্রায়ই RCD) আর নিয়মিত পরীক্ষা।

পরের Lesson: Earthing system: TN-S, TN-C-S, TT ও IT।