Zaloguj się
Wszystkie
30 sierpnia 2023
1227
Informacje ogólne: Gdzie czyha zagrożenie?
Opór elektryczny ciała. Ciało ludzkie ma pewien opór elektryczny. Jeśli więc przyłożysz różnicę napięcia między dwoma miejscami na ciele, na przykład trzymając obiema rękami dwa przewody pod napięciem, przez ciało przepłynie pewien prąd. Wielkość tego prądu zależy od wartości różnicy napięć i od wielkości oporu ciała. Tej ostatniej wielkości nie można dokładnie zdefiniować, ponieważ zależy ona od wielu czynników, takich jak:
- poziom wilgotności skóry,
- miejscowe owłosienie na skórze,
- grubość skóry,
- rozmiar obszaru skóry stykającego się z przewodami,
- odległość między dwoma punktami skóry stykającymi się z napięciem.
W stanie suchym rezystancja skóry człowieka może przekraczać 30 kΩ. W przypadku mokrej skóry rezystancja ta spada czasami do mniej niż 500 Ω.
Prąd elektryczny może być niebezpieczny. Mięśnie działają dzięki niezwykle niskiemu napięciu elektrycznemu dostarczanemu przez nerwy. Ma to więc sens, że ciało jest niezwykle wrażliwe na elektryczność. Nie napięcie jest niebezpieczne, ale prąd, spowodowany przez to napięcie. Oczywiście nie jest możliwe podanie dokładnych danych na ten temat, ponieważ jedna osoba może być bardziej wrażliwa na prąd elektryczny niż druga.
Niemniej jednak poniższe wartości są ogólnie powiązane z opisanymi ludzkimi reakcjami:
- Prądy poniżej 0,5 mA. Większość ludzi tego nie odczuwa.
- Prądy od 0,5 mA do 2,0 mA. Wywołują one uczucie mrowienia (najniższa wartość) do reakcji przestrachu (najwyższa wartość). Ta ostatnia może być już pośrednio niebezpieczna, ponieważ taka reakcja może na przykład spowodować upadek z drabiny.
- Prądy od 2,0 mA do 10,0 mA. Bolesne skurcze mięśni w dłoniach i ramionach. Występuje niewielki stopień usztywnienia mięśni, ale osoba nadal jest w stanie samodzielnie kontrolować mięśnie, dzięki czemu może uwolnić się od przewodów doprowadzających napięcie.
- Prądy o natężeniu od 10 mA do 25 mA. Pełne skurcze mięśni, osoba pozostaje „przyklejona do przewodów”. Prąd nadal przepływa przez ciało, powodując zaburzenia oddychania i utratę przytomności.
- Prądy od 25 mA do 50 mA. Skurcze mięśni rozprzestrzeniają się na klatkę piersiową i mięśnie serca, powodując paraliż oddechowy i migotanie komór. W mózgu szybko zaczyna brakować tlenu, co pociąga za sobą wszelkie konsekwencje.
- Prądy o natężeniu od 50 mA do 1000 mA. Powodują natychmiastową całkowitą awarię funkcji serca, co prowadzi do śmierci. Skóra zaczyna płonąć z powodu energii cieplnej generowanej przez prąd w rezystancji skóry.
- Prądy większe niż 1000 mA. Bardzo poważne oparzenia, zarówno wewnętrzne, jak i skóry. Płyny ustrojowe zaczynają wrzeć. Natychmiastowa śmierć z powodu dużej liczby czynników, które całkowicie zakłócają funkcje organizmu.
Czym jest absolutnie bezpieczne napięcie? To również jest trudne do precyzyjnego zdefiniowania. Ogólnie rzecz biorąc, w warunkach normalnych (sucha skóra) napięcie przemienne jest uważane za bezpieczne do dotknięcia tylko do 50 V. Dla napięcia stałego wartość ta wynosi 120 V. Prąd stały jest mniej szkodliwy niż prąd przemienny, więc dla prądu stałego dopuszcza się około dwukrotnie większe wartości niż dla prądu przemiennego. Ale uwaga! W warunkach ekstremalnie mokrej skóry (w basenie lub wannie lub pod ulewnym deszczem) progi bezpiecznego napięcia mocno się obniżają, do 12 V dla prądu przemiennego i 30 V dla prądu stałego.
Zasada „jednej ręki na plecach”. W żadnym wypadku napięcie sieciowe 230 V nie jest bezpieczne w dotyku! Dlatego nie jest rozsądne dokonywanie pomiarów lub praca na obwodach pod napięciem sieciowym. Czasami jednak nie da się tego uniknąć i wtedy należy bezwzględnie stosować zasadę „jedna ręka za plecami”. Trzymając lewą rękę za plecami i pracując tylko prawą ręką (lub odwrotnie w przypadku osób leworęcznych), kontakt z dwoma przewodami pod napięciem jest praktycznie niemożliwy. W najgorszym przypadku dojdzie do porażenia prądem między dwoma palcami dłoni i choć jest to bardzo bolesne, nie zagraża życiu.
Ziemia jako ukryty przewodnik elektryczny. Co jednak dziwne, śmiertelny prąd może również przepłynąć przez twoje ciało, nawet gdy dotykasz tylko jednego przewodnika elektrycznego. Dzieje się tak, ponieważ podłoga, na której stoisz, jest w większości przypadków bardzo dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego, więc twoje stopy są w stałym kontakcie z drugim przewodnikiem elektrycznym. Większość podeszew butów nie zapewnia dobrej izolacji! Podłoga jest również zakotwiczona w ziemi, a ziemia jest dobrym przewodnikiem elektrycznym. Wystarczy poszukać na YouTube filmów prezentujących linie energetyczne, które zerwały się i spadły na ziemię. Co za fajerwerki!
Uziemienie jest podłączone do napięcia sieciowego. Nie byłoby to katastrofą, gdyby firmy energetyczne nie zapewniły, że napięcie sieciowe 230 V, które dostarczają, jest w kontakcie z ziemią. Pokazuje to poniższy rysunek. Napięcie sieciowe 230 V dostarczane do domu jest generowane w transformatorze znajdującym się gdzieś w sąsiedztwie. Jest to duży transformator, który przekształca napięcie 3×10000 V z sieci średniego napięcia na napięcie 3×230 V, które jest przesyłane do wszystkich domów w okolicy za pomocą wielu kabli. W transformatorze jeden z przewodów 230 V jest z dość skomplikowanych powodów podłączony do uziemienia za pomocą metalowego pręta wbitego głęboko w ziemię. Żyła, która nie jest podłączona do uziemienia, nazywana jest „żyłą fazową” i z definicji ma kolor brązowy. Żyła podłączona do uziemienia nazywana jest „przewodem neutralnym” i z definicji ma kolor niebieski.
Co się stanie, jeśli dotkniesz przewodu fazowego? Czerwone strzałki na rysunku wskazują, co się stanie, jeśli przypadkowo dotkniesz brązowego przewodu fazowego jedną ręką. Powstaje wówczas obwód zamknięty od transformatora w budynku transformatora, przez kabel uziemiający do domu, przez szafkę licznikową do ciała i przez buty, przewodzącą podłogę domu i ziemię z powrotem do transformatora w budynku transformatora. Prąd ten może zagrażać życiu, a zasada „jednej ręki na plecach” nie zapewnia żadnego bezpieczeństwa. Porażenie prądem może nastąpić nawet przy aktywnej tylko jednej ręce!
Uziemienie bezpieczeństwa. Aby zapewnić kompletność, na rysunku uwzględniliśmy również uziemienie ochronne domu. Uziemienie ochronne to gruby przewód, który przechodzi bezpośrednio do pręta uziemiającego, który jest umieszczony na tyle głęboko w ziemi, że zawsze znajduje się w wodzie gruntowej. Do uziemienia ochronnego należy podłączyć wszystkie metalowe części maszyn i urządzeń w domu. Robi się to za pomocą zielono-żółtych przewodów uziemiających i uziemionych gniazdek, które są obecne w całym domu (jeśli wszystko jest w porządku). System ten zapobiega porażeniu w przypadku dotknięcia urządzenia, w którym występuje wada izolacji w przewodzie fazowym powodująca połączenie metalowej obudowy z napięciem fazowym. Prąd zwarciowy, który wówczas popłynie, niemal natychmiast wyłączy wyłącznik różnicowoprądowy w szafce licznikowej, zapobiegając ryzyku porażenia poprzez kontakt człowieka z metalową obudową.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
