קטגוריות: סודות חשמלאים, אמצעי בטיחות
מספר צפיות: 80463
הערות לכתבה: 2
מדוע בגדים מזעזעים, ריהוט, מכונית וחפצים מסביב
אחת הסיבות לתופעה הלא נעימה הזו מוסברת בפשטות רבה. הגוף שלנו מעניין מאוד בענייני בטיחות חשמל:
1. מצד אחד, עם אברי החישה שלנו איננו יכולים לזהות נוכחות של פוטנציאל סמוך של מתח חשמלי;
2. במקביל, אם הוא נופל תחת פעולתו, אנו חווים תחושות לא נעימות, פציעות ופגיעות טרגיות.
במצבים כאלה נהוג לומר שאנחנו המומים. בואו ננסה לפתוח את השאלה הזו ביתר פירוט, מנקודת המבט של הנדסת חשמל. עלינו לקחת בחשבון את אופי הזרימה הנוכחית, את תכונות גופנו, את חווית התאונות שנצברו על ידי קודמינו, מנוסחות על ידי כללי הבטיחות.
מהו זרם חשמלי?
הוא מכונה תנועה מסודרת (מכוונת בצורה מסוימת) של החלקיקים הקטנים ביותר עם מטענים. זה נוצר בהשפעת הכוחות החיצוניים המופעלים של השדה החשמלי.
חיובים הם עם סימן חיובי ושלילי. רק סימן שלילי טבוע באלקטרונים. לחורים במוליכים למחצה יש מטען חיובי, ויונים בגזים ובנוזל יכולים להיות שני הסימנים. הם נקראים כך: אניונים וקטיונים.
זרם חשמלי נוצר בכל הסביבות: מוצק, נוזלי וגזי. לרוב בפועל אנו מתמודדים עם זרם הזורם במתכות. התעוררנו בבוקר, הדלקנו את האור, הרמנו את הטלפון, פתחנו את המקרר, התחלנו לבשל, נסענו ברכב או בעגלה ... בכל מקום עובד חשמל.
נשאי מטענים במתכות הם אלקטרונים. הם זזים, מתחילים מהאלקטרודה השלילית ונמשכים לחיובי.
כיוון הזרם נחשב כתנועה הפוכה אליהם.
בנוזלים ובגזים, בנוסף לאלקטרונים, יונים משמשים כנשאים של מטענים חשמליים, ותהליך היווצרותם, למשל, הקשור לחימום האוויר, נקרא יינון.
אנו יכולים לשפוט את זרימת הזרם החשמלי לפי הסימנים העקיפים הבאים:
1. המוליך מתחמם;
2. ההרכב הכימי של החומר שלאורכו המטענים נעים;
3. נוצר שדה כוח הפועל על זרמים קרובים או על חפצים ממוגנטים.
הסיבות להלם חשמלי
בגוף האדם מערכת חומרים מורכבת מאוד, אך ניתן להציג אותה בצורה מעט יותר פשוטה.
כמות הנוזלים בגופנו תופסת כ 60% מכלל ההרכב ותלויה בגיל. לילדים יש הכי הרבה לחות בגוף, ועם הגיל כמותו יורדת ומגיעה ל 55% בקרב אנשים מבוגרים.
עובדות אלה מראות שהגוף שלנו הוא כלי טוב. כאשר הוא נמצא בין שני פוטנציאל מתח שונים, נוצר דרכו דרך לזרם החשמלי לזרום בנוזל. גודלו עשוי להגביל מעט את ההתנגדות הקלה של העור או הבגדים.
כמו כן יש לקחת בחשבון את המאפיינים הפיזיולוגיים של הגוף. כל סוגי השרירים מתכווצים תחת השפעת אותות ממערכת העצבים המרכזית. לשם כך מעורבים טרנספורמציות אלקטרוכימיות מורכבות. שחול של אנרגיה זרה בתהליכים אלה מוביל לנזק קשה.
זרמים חשמליים חיצוניים העוברים דרך אורגניזם חי מחממים את האיברים שדרכם הם זורמים, הורסים את מבנה הנוזלים הפיזיולוגיים, משנים את ההרכב הכימי של הרקמות ופוגעים במערכת העצבים.
סכנה מיוחדת נוצרת בעקבות זרמים העוברים דרך הלב. הם יכולים לגרום לפרפור ולהפסיק.
וזה יכול לקרות עם זרם של 50 מיליאמפ בלבד או 0.05 א '.לשם השוואה: פנס ליבון דורש עומס כפליים.
כיווני הזרמים המסוכנים ביותר דרך הלב נוצרים כאשר אדם נוגע בפוטנציאלים שונים בשתי ידיים או יוצר קשרים עם יד שמאל וכף רגל ימין. חשמלאים העובדים תחת מתח, אפילו עם כל אמצעי המיגון החשמלי, מנסים לשלול תנוחות עבודה המאפשרות אפשרות לזרם בנתיבים אלה. (עבד עם יד ימין ושמור על שמאל בכיס.)
מאיפה נובע מתח מסוכן לבני אדם?
בחיי היומיום, וגם בייצור, ישנם תמיד שני סוגים של סכנות:
1. חשמל סטטי;
2. רשת חשמל נייחת המופעלת באמצעות אנרגיה.
יש לזכור כי במקרה של חירום באתרים מרוחקים, זרם חשמלי יכול להגיע לאדם דרך תעלות מוליכות זרם, למשל צינורות, אביזרים ומבני מתכת.
אופיו של חשמל סטטי
אנו נושמים אוויר ללא הרף, נמצאים בסביבתו, המורכבים מגזים שונים. נושאי המטען השולטים בו הם יוני טעונים חיוביים ושליליים. בכדי שהם יתחילו לנוע (זרם החל לזרום), יש להבטיח את הצטברותם על חפצים מסוימים ולאחר מכן ליצור נתיב להפרשת פוטנציאל מסוכן.
בפועל, תהליכים כאלה מתרחשים לעתים קרובות מאוד גם ללא השתתפותנו בדרך טבעית לחלוטין. העובדה היא שכמעט כל החומרים בדרך זו או אחרת מסוגלים לרכז מטעני חשמל על פני השטח שלהם.
ידוע היטב כי סירוק שיער עם מסרקי פלסטיק, כמו שפשוף במקל אבוני על הצמר, מחשמל חפצים אלה או צובר מטענים עליהם. יכולת זו של חומרים פיזיים נקראת האפקט הטריאו-אלקטרי. הוא מאופיין בסולם מיוחד, שהקטע ממנו ניתן להלן.
מאיפה מגיעים מטענים סטטיים?
כפי שמראה תרשים זה, לבישת בגדי כותנה טבעיים, שימוש בפריטים מעץ טבעי ונייר העשוי ממנו מבטלת את הצטברות המטענים החשמליים על גוף האדם. במקביל, עבודה עם מוצרי עור, צמר ופלסטיק מובילה לצבירת פוטנציאל חיובי או שלילי.
כדאי לשים גרבי צמר חמות על הרגליים בחורף וללכת מעט לאורך השטיח או הלינוליאום, שכן הפוטנציאל החיובי למתח גבוה של חשמל סטטי נוצר על הגוף. אותה השפעה תבטיח הליכה בנעלי בית רגילות עם סוליות גומי.
בחורף האוויר בחדרים יבש יותר, ועל גופנו אנו לובשים יותר בגדים הגורמים סטטיים. שני הגורמים הללו תורמים להגברת הצטברות המטען בעונה הקרה.
חפצי פלסטיק, ואלה חלונות, מכולות שונות, בידוד קצף, אוספים מטענים שליליים.
הצטברות פוטנציאלים של חיובים תורמים ל:
-
לוחות בטון של מבני בניין;
-
יובש מוגבר של אוויר, האופייני לבניינים רבי קומות בחורף.
במצב הרגיל של שאר החומר, המטענים נוטים להגיע לשיווי משקל. עם זאת, כדאי להביא אותם לתנועה: להזיז, לסובב, לשפשף זה בזה עם המשטחים שלהם, עם תחילת תהליך החשמול. גורמים אחרים גורמים לכך גם, למשל:
-
פריטי חימום וקירור חדים;
-
הקרנה ממקורות אנרגיה אלקטרומגנטית שונים;
-
ריסוק, חיתוך לחלקים קטנים יותר.
במהלך החשמול מתרחשים שני תהליכים בו זמנית: הצטברות מטענים ונגרם. אבל הראשון מתקדם הרבה יותר מהר ולכן שולט. בשל כך, מטענים מצטברים על פני השטח החיצוניים של החומר ויוצרים פוטנציאלים גבוהים למדי.
התעשייה מייצרת מכשירים המאפשרים לנו להעריך את גודלם. מדידות בקרה שבוצעו על ידי מומחים הראו את הנתונים הבאים:
-
פוטנציאל גופתו של אדם ההולך בגרבי צמר על השטיח הגיע ל 6 קילוואט;
-
גופת מכונית שנסעה על אספלט יבש נטענתה עד 10 קילוואט;
-
חגורה המשדרת סיבוב בין שתי גלגלות בכונן מכני צברה פוטנציאל של כ -25 קילוואט.
ערכי מתח כה גבוה לרוב בתנאים רגילים זורמים בפריקות ניצוץ קטנות, וגורמים לירידה בביצועים, עקצוצים, עקצוצים של העור, תנועות עוויתות של הגפיים. הזרמים הנמוכים של פריקות כאלה מוסברים על ידי העוצמה הנמוכה של המקורות והעמידות החשמלית הגבוהה של האוויר.
עם זאת, הם עלולים לגרום לשריפה במגע עם מדיום העשוי מנוזלים דליקים וגזים.
בנוסף, פריקות סטטיות מהוות סכנה גדולה לציוד אלקטרוני. לעתים קרובות הם פוגעים בטרנזיסטורים בהשפעת שדה, במעגלי מיקרו ובבלוקי היגיון רגישים מאוד לזרמים. מספיק לגעת בהם בטעות, ויצירת נתיב לניקוז זרם, מכיוון שזה יגרום נזק לציוד יקר.
מטען פוטנציאל המתח הגבוה שנצבר על בגדיו של אדם, דרך ההתנגדות המוחלטת של גופו ואזור המגע, מתחיל לזרום עם דחף דרך מבנה של אלמנטים מוליכים למחצה. במקרה זה הזרמים מגיעים לערך מקסימאלי בעשר האלפיות השנייה, ואז הם מתחילים לרדת בהדרגה.
זרם הפריקה של דופק כזה אינו יכול רק לגרום נזק ברור לציוד האלקטרוני כאשר הוא מאבד לחלוטין את הפונקציונליות שלו, אלא גם ליצור פגמים נסתרים הפוגעים מעט בפרמטרי הפלט. במקרה זה, המעגל המכוון דק מנוטרל ופועלו נכשל.
אנו מסיקים: יש להימנע מהצטברות מטענים סטטיסטיים ולנקוט באמצעים להפחתת השפעותיהם המזיקות.
דרכים להפחתת זרמי פריקה סטטיים
השיטה הזולה ביותר היא להגדיל את הלחות בחדר. זה יוצר את המוליכות החשמלית הטובה ביותר של המדיום, מאיץ את זרימת המטענים.
לכן שמירה על לחות אוויר אופטימלית בחדרי מגורים עם מכשירי אדים שונים היא אחת השיטות הפופולריות למאבק סטטי. האפשרות התקציבית ביותר בשיטה זו היא הצבת בדים רטובים על סוללות חימום, שמהם מתאדה הלחות.
הפחתת ההשפעה של חשמל סטטי מאפשרת טיפול באוויר באמצעות תרסיס מיוחד המכיל ריאגנטים כימיים המשפרים את מוליכות המדיום. הם נמכרים בבקבוקי ריסוס או כנוזלים שנוספו בתהליך הכביסה בעת שטיפת הכביסה.
שידור תכוף של חדרים מפחית גם אוויר יבש.
נעליים שאנו נועלים כל הזמן ברחוב כוללות סוליות גומי או פלסטיק. היא צוברת היטב מטענים סטטיים בזמן ההליכה. כדי לחסל את השפעתם אפשר מדרסים מיוחדים העשויים מחומרים טבעיים.
עם זאת, התוצאה הטובה ביותר של המאבק נגד מטענים סטטיים ניתנת על ידי מערכת השוואת פוטנציאלים מסודרת כראוי, בשילוב עם לולאת קרקע הדירה. זה נוצר פעם אחת, ועובד ללא הפסקה, משחרר עייפות, מנרמל לחץ ומעלה מצב רוח.
בעת תיקון ציוד אלקטרוני, השתמש בצמידים מקורקעים, סט של ביגוד ונעליים אנטיסטיות.
מטענים סטטיים המצטברים על גוף מכונית נעה מוסרים באמצעות חגורות "אנטיסטטיות" מיוחדות, המחוברות לגוף המכונית ויוצרות שרשרת ניקוז בעלת פוטנציאל מסוכן לקרקע.
עם זאת, עיצובים כאלה אינם יעילים במיוחד: הם פותרים חלקית את הבעיה שלהם על ידי הסרת רק חלק מהמטען המסוכן. בכדי שיעבדו היטב, יש לחזור על הארקה של כלי רכב המובילים נוזלים דליקים, הנוצרים על ידי שרשראות מתכת.
לפיכך, יצרני רכב מובילים משלבים במכונית מכשירים נוחים המאפשרים להם להסיר את המטען על ידי ביצוע פעולות מכניות על הפקדים בעת פתיחה וסגירה של דלתות, סיבוב ההגה והנעת ידית ההילוכים. הם מוצגים בתמונות בצבע ירוק בהיר.
מדוע רשת חשמל נייחת מזעזעת?
כללי הבטיחות החשמליים קובעים את כל המקרים האפשריים של מניעת התחשמלות. יש ללמוד אותם ולהוציא לפועל.
עם זאת, בחיי היומיום אדם מפר אותם מסיבות שונות, כולל בורות. לכן, אנו שוקלים בקצרה את העקרונות הבסיסיים לבניית הגנות אוטומטיות המבטיחות את בטיחות האדם בסביבה ביתית.
הגנת מפסק
מכונות מודרניות מיוצרות בעיצוב מודולרי כדי לבצע בו זמנית שתי משימות:
1. הכיבוי המהיר ביותר של הזרמים המתעוררים של מעגלים קצרים, המייצגים את הסכנה הגדולה ביותר לבני אדם;
2. ביטול עומס רשת שעלול לפגוע בציוד.
הם מחוסלים באיחור בזמן.
לדוגמה, אם ילד קטן מרים שני מסמרים ומחבר אותם לשקע חשמל חי, אז רק ניתוק מהיר של זרם החירום שנוצר על ידי מפסק החשמל יכול להציל אותו.
במקרה זה, שקע החשמל מבצע את ייעודו ונושא הלם חשמלי, והמכונה מצילה את הקורבן מתוצאה טרגית.
הגנת זרם דליפה
כאשר מתרחשת נזק לבידוד החשמלי של כל מכשיר ביתי ופוטנציאל הרשת נופל על הדיור המוליך שלה, נוצר מצב מסוכן. אדם הנוגע בטעות בציוד פגום מכה במעגל חשמלי לאורך המעגל שנוצר על ידי גופו אל קווי המתאר של כדור הארץ.
מפסק החשמל ברוב המקרים הללו עלול שלא לעבוד, וההגנה חייבת להתבצע על ידי RCD או דיפרומט המגיבים להפרה של איזון הזרם במעגל המבוקר.
הגנה מפני זרם בזק
תאונה הקשורה לאסונות טבע יכולה להתרחש בכל רגע נתון שלילית. ההגנה מפני שביתות ברקים ישירים בבניין מוקצה למוט הברק, לאוטובוס הענפים המסוכנים ולולאת הקרקע.
אם ברק נכנס לבית אספקת החשמל של קו התקורה, אז הפוטנציאל העצום שלו יכול לעבור גם לדירה. הגנה במקרה זה מוקצה ל מעצרים ומועדי SPD.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: