A 19. század második felétől kezdve az elektromos gépek (dinamók és generátorok) kifejlesztése, amelyek képesek mechanikai energiát elektromos energiává átalakítani, lehetővé tették a nagyon magas - korábban elképzelhetetlen - teljesítményszinttel való munkát. Gyorsan bevezették az elektromos energiát az iparba, a kommunikációba, a világításba és a háztartási célokra, ami rámutatott arra, hogy tanulmányozni kell az élőlényekre jelentett veszélyeket, és ki kell dolgozni olyan gyakorlatokat és szabályozásokat, amelyek garantálják a felhasználók biztonságát. Ezekkel a témákkal a következőkben foglalkozunk.
Elektromos mennyiségek
Az elektrotechnikában több alapvető mennyiségre van szükség az elektromos áramkör és tulajdonságainak helyes jellemzéséhez. Anélkül, hogy mindegyikbe belemélyednénk, bemutatjuk a téma fő szempontjait a lakosság által legismertebb három alapon: feszültség, intenzitás és ellenállás. .
A feszültség, "Potenciálkülönbségnek" és más néven "feszültségnek" is nevezik azt a munkakapacitást, amelyet egy elektromos töltés képes végrehajtani. Hidraulikus hasonlat segítségével a víz nyomása lenne a szivattyú vagy a szintkülönbség miatt. Az egység neve Volt (V), és referenciaként meg kell mondani, hogy egy cella vagy akkumulátor feszültsége 1 és néhány tíz volt között van, a háztartási áramellátó hálózat 230/400 V feszültségen működik, a felsővezeték pedig 11 000 és 400 000 volt között.
Az intenzitás a villamos energia mennyisége "elektromos töltés" hogy kering időegységenként egy vezetőn keresztül. A hidraulikában ez lenne az áramlás, a m 3 másodpercenként, amelyek áthaladnak egy csövön. Az egység neve Ampere (NAK NEK), és példaként elmondhatjuk, hogy a háztartási elektromos tűzhely körülbelül 4–8 ampert fogyaszt. A kifejezést ki kell emelni hogy kering mert az intenzitás tekintetében gyakran elkövetik azt a hibát, hogy „dugóról, kapcsolóról stb.” beszélnek. 10 A ”. Nos, a hazai alkalmazások valódi intenzitása 0 A között lehet - ha semmi nincs csatlakoztatva - akár több ezer amper is, ha a csatlakoztatott eszköz hibás vagy rövidzárlatos. A készüléken feltüntetett ábra a a maximálisan alkalmazható intenzitás tartósan fűtési célokra nem a tényleges intenzitás bármikor.
Az ellenállás Ez a nehézség mértéke, amelyet egy test kínál az elektromos áram keringésére. A hidraulikában ez egyenértékű lenne azzal a nehézséggel, hogy a víz átmérője és hossza szerint átmegy egy csövön. Az egység az Ohm (Ω), amelyet úgy határoznak meg, mint egy ellenállást, amely lehetővé teszi 1 A áthaladását 1 V potenciális különbség mellett. A megfelelő beszédhez az impedancia általánosabb fogalmára kell hivatkoznunk (különösen váltakozó áramban), de az emberi test lehetővé teszi az egyszerűsítést.
A három mennyiség nem független egymástól. Az ellenállást nem tekintik alapmennyiségnek, de a feszültség és az áram alapján számítják ki a jól ismert Ohm-törvény alapján:
R (Ω) = ÉS(volt) /én(NAK NEK)
Ahogy egy csap lehetővé teszi a csövön áthaladó víz áramlásának megváltoztatását, az is lehetséges, hogy az elektromos ellenállás emberi testenként változik, és függ az érintkezési felületektől, a bőr nedvességi állapotától és másoktól - körülmények. Ezt alaposan figyelembe kell venni az áramütés lehetséges következményeinek mérlegelésekor.
Az elektromosság hatása az emberi testre
Amikor az emberi test bármely része vagy részei két olyan ponttal vagy tárggyal érintkeznek, amelyek között potenciálkülönbség (feszültség) van, a testen keresztül elektromos áram jön létre, amely nagyon különböző hatásokat produkálhat, az enyhe csiklandástól a halálig, izomösszehúzódások, légzési distressz vagy leállás, esések, égési sérülések, kamrai fibrilláció és szívmegállás révén. Ezt áramütésnek nevezik.
Áramütés léphet fel feszültség alatt álló tárgyak, például csupasz fémkábelek vagy rudak (közvetlen érintkezés), vagy általában ártalmatlan tárgyak érintésekor, amelyek feszültségét hibák és szigetelési hibák okozzák (közvetett érintkezés).
Háromfázisú hálózati séma
A folyamat megértése érdekében ki kell emelni, hogy az alacsony feszültségű elosztó hálózat - amely bejut otthonunkba, irodánkba, kereskedelmi helyiségeinkbe stb. - háromfázisú, a semleges pedig a földhöz csatlakozik.
A fenti ábra alapján arra lehet következtetni, hogy ha egy személy kapcsolatba kerül az L1, L2, L3 fázisok egyikével, és a lábai a földön nyugszanak (vagy olyan fémes tömeget, csövet stb. Érintenek, amely jól érintkezik a földelés) az áramkör zárt lesz, létrehozva egy áramot, amely áthalad a testén, és ezzel sokkot okoz. Ugyanez történik, ha megérinti a szigeteléshibás készülék fém házát.
A sérülések súlyosságát meghatározó tényezők a következők:
Az áram típusa, folyamatos (cellák és elemek) vagy váltakozó (hálózati).
Általánosságban elmondható, hogy a hálózaton keresztül elosztott alacsony frekvenciájú váltakozó áram (50–60 Hz) akár 3–5-ször veszélyesebb is lehet, mint az egyenáram. Mivel ez az a fajta áram, amelynek általában ki vagyunk téve otthonokban, helyiségekben, üzletekben, irodákban stb., Ezért a váltakozással kapcsolatos kockázatokra fogunk összpontosítani.
Intenzitás és idő.
Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb az intenzitás és/vagy az az idő, amikor az áram kering testünkön, annál súlyosabb következményekkel jár. Az alábbi táblázat az intenzitás és az expozíció ideje függvényében generált hatásokat mutatja be egy 50 kg-nál nagyobb testtömegű felnőttnél, feltételezve, hogy az érintkezési pont két véglet.
A használt kifejezések meghatározása a következő:
Észlelési küszöb: Az intenzitás legkisebb értéke, amely szenzációt okoz az emberben.
Reakcióküszöb: Minimális áram, amely izomösszehúzódást eredményez.
Ne ejtse le a küszöböt: Annak az intenzitásnak a maximális értéke, amelyre az ember el tud engedni néhány elektródot, amelyek az áram áthaladását okozzák. Váltakozó áramban ez az érték 10 mA, bármilyen expozíciós időre.
Kamrai fibrillációs küszöb: A kamrai fibrillációt okozó intenzitás minimális értéke. Jelentősen csökken, ha a jelenlegi átjutás időtartama egy szívcikluson túl megnyúlik. Ez az elektromos balesetek okozta halálozás fő oka.
Feszültség és ellenállás
A feszültség (feszültség) önmagában nem veszélyes, de Ohm törvénye szerint egy olyan áram áthaladását okozza, amelynek hatásai már le vannak írva, és amelynek nagysága az ellenállástól is függ.
Az érintkezési feszültséget, vagyis azt, amely az érintkezési ponton létezik, még mielőtt bekövetkezne, könnyű megbecsülni vagy kiszámítani. Kisfeszültségű (háztartási vagy ipari) berendezések esetében Európában általában 230 V, ha az érintkezés fázis és semleges (vagy fázis és föld) között van, ami a leggyakoribb, és 400 V, ha van két fázist egyszerre játszani.
A probléma az ellenállás értékének meghatározásában rejlik, mivel ez az emberi test esetében nem csak a külső vagy környezeti feltételektől (a bőr nedvességének mértékétől, az érintkezési nyomástól, az epidermisz és az érintkezési terület állapotától stb.) Függ. hanem a feszültség értékét is. Ezért azt mondhatnánk, hogy az áram kétszeresen függ a feszültségtől, egy Ohm-törvényen keresztül közvetlenül arányos kapcsolatot és egy, az említett törvény nevezőjében megjelenő ellenállástól való függést hozva létre a kettő között.
Referenciaként figyelembe véve az egyik kéz ellenállását száraz bőr esetén, váltakozó áramot hálózati frekvencián (50 Hz) és 50–100 cm-es érintkezési felületet két, a NTP 400 Az Országos Munkahelyi Biztonsági és Higiéniai Intézet a következő értékeket állapítja meg az emberi test ellenállására (pontosabban impedanciájára).
Mint látható, 230 V-os háztartási hálózat esetén a lakosság 5% -ának ellenállása kisebb vagy egyenlő, mint 1000 Ω, 50% -a nem haladja meg az 1350 Ω-ot, és 95% -ának értéke egyenlő vagy kevesebb mint 2125 Ω. Nyilvánvalóan a legrosszabb eset 1000 Ω-nak felel meg, ami 230 mA-es áram áthaladásához vezetne, amelynek következményei végzetesek lehetnek.
Az áram útja
A baleset súlyossága az áram testen átmenő útjától függ. A hosszú pálya elvileg nagyobb ellenállást mutat, és kevesebb intenzitást enged át, de ha olyan létfontosságú szerveken halad át, mint a szív, a tüdő, a máj stb., Sokkal súlyosabb sérüléseket okozhat. A legveszélyesebb útvonalak azok, amelyek a fejre (agykárosodás) vagy a mellkasra hatnak (kardiorespirációs leállás).
A "Fiziológiai hatások táblázata" tükrözi az intenzitás és az időértékeket a "bal kéz - két láb" útnak. Más utakhoz korrekciós együtthatót kell alkalmazni F úgynevezett "szív áram tényező"Ez lehetővé teszi a testet más útvonalakon keresztező áramok kockázatának egyenértékűségének kiszámítását.
Az ekvivalens intenzitást a képlet adja meg:
ahol énref a bal oldali útnak megfelelő intenzitás - két láb és F a szív áram tényezője.
Szíváram "F"
Védelem az elektromos kockázatok ellen
Az elektromos kockázatok elleni védelem kérdése összetett és jellemző a szakemberekre, a változók és a figyelembe veendő körülmények nagy száma miatt. Ezért a nagy körültekintés és a józan ész ajánlása mellett csak három elem fontosságának kiemelésére szorítkozunk, amelyeknek a kapcsolat részét kell képezniük, hogy a telepítés engedélyezhető legyen.
A tápellátás kapcsoló. (ICP)
A tűz és más balesetek megelőzéséhez elengedhetetlen biztonsági elem, amelyet tökéletes állapotban kell tartani, és ha gyakran le van kapcsolva, akkor nem szabad elzárni vagy kicserélni nagyobb kaliberű mással. Ebben az esetben szakértővel és/vagy az ellátó céggel kell konzultálnia
Differenciál kapcsoló (ID)
A differenciál kapcsoló, amelyet gyakran egyszerűen hívnak differenciális, Feladata a kapcsolót követő összes vevőegység áramellátásának leválasztása, amikor a névleges 30 mA-nél nagyobb intenzitású földszivárgást észlel. Ezenkívül az idő és az áram fiziológiai hatásokra gyakorolt hatása miatt ezt névleges áramnál kevesebb mint 0,2 s, a kettős áramnál pedig 0,1 s késleltetéssel kell megtenni. Megfelelő működése elengedhetetlen, ezért soha nem szabad semmilyen módon eltávolítani vagy blokkolni. Éppen ellenkezőleg, jogilag elérhető egy tesztgomb, amelyet időnként működtetni kell annak jó állapotának ellenőrzéséhez.
Bipoláris differenciál kapcsoló
A differenciál kapcsoló jelenléte nem mentesíti az elektromos berendezések felügyeletét és karbantartását, mivel többek között a földbe kerülő áram érzékelésével véd a leggyakoribb érintkezésektől a fázis és a föld között (érintkezés a lábbal), de egyáltalán nem véd a két fázissal (ipari vezetékekkel és vevőkkel) történő egyidejű érintkezés ellen, mivel ebben az esetben egyetlen áram sem vezet földhöz.
Földelés
A földelés elengedhetetlen a közvetett érintkezés következtében bekövetkező balesetek elkerülése érdekében, és állhat egy eltemetett rézlemezből vagy földbe hajtott gerelyből. A csatlakozóaljzatot egy olyan kábelhez kell csatlakoztatni, amely a teljes telepítés során végigcsatlakozik az összes vevő házához vagy csatlakozási pontjához, legyenek azok rögzítettek vagy mobilak. A szigetelés elvesztése esetén a szivárgási áram áthalad rajta, és a földelő csatlakozás alacsony ellenállása miatt az érintési feszültség a készülék megérintésekor nagyon alacsony. Ha az áram meghaladja a 30 mA-t, a differenciál kapcsoló kiold és megszakítja az összes érintett vezeték tápellátását. Teljes szigetelési hiba esetén közvetlen rövidzárlat lép fel a fázis és a test között, amely amellett, hogy a differenciál kapcsoló beavatkozását okozza, az ICP azonnali beavatkozását okozza a rövidzárlat magas értéke miatt jelenlegi.
Dárdával való földelés
Jegyzet: A kapcsolóelemeket a klasszikus elektromechanikus modell szerint írták le, mivel ez a legelterjedtebb, ugyanakkor működési elve szempontjából könnyebben érthető. Meg kell azonban jegyezni, hogy az elektronikus alkatrészek nagy és gyors előrehaladása - valamint a tömeggyártás miatti csökkenő tendenciájuk - ekvivalens, elektronikus megoldásokon alapuló eszközök megjelenését idézi elő, és ez a tendencia visszafordíthatatlannak tűnik. Ezenkívül viszonylag könnyen integrálható több funkció egyetlen készülékbe, csökkentve a súlyt és a helyet, és természetesen a vezetékek munkáját.
Mit kell megtartani az említett tételek magyarázatából? Nos, kizárólag a védelmi funkciói: rövidzárlat, hosszan tartó túlterhelések és szigetelésromlás, amelyek hibaáramokat okoznak. A lényeg a függvény (sokkal több eszköz van a hibavédelemhez), a másodlagos dolog a technológia.