Schock gegenwärtiger Pfad

5 Wege um Harte Zeiten zu Überwinden und Daran zu Wachsen (March 2019).

Anonim

Schock gegenwärtiger Pfad

Kapitel 3 - Elektrische Sicherheit


Wie wir bereits gelernt haben, benötigt Elektrizität einen vollständigen Pfad (Stromkreis), um kontinuierlich zu fließen. Deshalb ist der Stoß, der von statischer Elektrizität empfangen wird, nur ein kurzer Stoß: Der Elektronenfluss ist kurz, wenn statische Ladungen zwischen zwei Objekten ausgeglichen werden. Erschütterungen von selbst begrenzter Dauer sind selten gefährlich.

Ohne zwei Kontaktpunkte am Körper für den Stromeintritt bzw. -austritt besteht keine Gefahr eines Stoßes. Deshalb können sich Vögel gefahrlos auf Hochspannungsleitungen ausruhen, ohne geschockt zu werden: Sie treffen nur an einer Stelle auf den Stromkreis.

Damit Elektronen durch einen Leiter fließen können, muss eine Spannung vorhanden sein, um sie zu motivieren. Die Spannung ist, wie Sie sich erinnern sollten, immer zwischen zwei Punkten relativ . Es gibt keine Spannung an oder an einem einzelnen Punkt in der Schaltung, und so hat der Vogel, der einen einzelnen Punkt in der obigen Schaltung kontaktiert, keine Spannung an seinem Körper angelegt, um einen Strom durch ihn zu erzeugen. Ja, obwohl sie auf zwei Füßen ruhen, berühren beide Füße den gleichen Draht, wodurch sie elektrisch gemeinsam sind . Elektrisch gesehen, berühren beide Füße des Vogels den gleichen Punkt, folglich gibt es keine Spannung zwischen ihnen, um Strom durch den Körper des Vogels zu motivieren.

Dies könnte zu der Annahme verleiten, dass es unmöglich ist, von Elektrizität geschockt zu werden, indem nur ein einziger Draht berührt wird. Wie die Vögel, wenn wir sicher sind, nur einen Draht zu einem Zeitpunkt zu berühren, werden wir sicher sein, und Erde So berührt die Person, die einen einzelnen Draht berührt, tatsächlich zwei Punkte im Stromkreis (Draht und Erde):

Das Grundsymbol ist der Satz von drei horizontalen Balken mit abnehmender Breite, die sich links unten in der dargestellten Schaltung befinden und auch am Fuß der geschockten Person. Im wirklichen Leben besteht der Energiesystemboden aus einer Art metallischem Leiter, der tief im Boden vergraben ist, um maximalen Kontakt mit der Erde herzustellen. Dieser Leiter ist elektrisch mit einem geeigneten Verbindungspunkt auf der Schaltung mit dickem Draht verbunden. Die Erdverbindung des Opfers erfolgt durch ihre Füße, die die Erde berühren.

An dieser Stelle fallen in der Regel einige Fragen in den Köpfen der Schüler auf:

  • Wenn das Vorhandensein eines Erdungspunktes in der Schaltung einen einfachen Kontaktpunkt für jemanden bietet, der geschockt werden soll, warum sollte es überhaupt in der Schaltung "Ground"> ​​sein

    Als Antwort auf die erste Frage soll das Vorhandensein eines beabsichtigten "Erdungspunktes" in einem Stromkreis sicherstellen, dass eine Seite davon sicher berührt werden kann. Beachten Sie, dass wenn unser Opfer im obigen Diagramm die Unterseite des Widerstands berühren würde, nichts passieren würde, obwohl seine Füße immer noch Kontakt mit dem Boden haben würden:

    Da die Unterseite des Schaltkreises durch den Erdungspunkt auf der unteren linken Seite des Schaltkreises fest mit Erde verbunden ist, wird der untere Leiter des Schaltkreises elektrisch mit Erde verbunden. Da zwischen den elektrisch gemeinsamen Punkten keine Spannung vorhanden sein kann, wird keine Spannung an die Person angelegt, die das untere Kabel kontaktiert, und sie erhalten keinen Stoß. Aus dem gleichen Grund wird der Draht, der den Stromkreis mit dem Erdungsstab / den Erdungsplatten verbindet, gewöhnlich frei gelassen (keine Isolierung), so dass jedes metallische Objekt, mit dem es sich abschmiert, in ähnlicher Weise elektrisch mit der Erde verbunden ist.

    Die Schaltungserdung stellt sicher, dass mindestens ein Punkt in der Schaltung berührungssicher ist. Aber was ist mit dem Verlassen einer Schaltung völlig unbegründet "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/00058.png">

    Trotz der Tatsache, dass die Füße der Person immer noch Kontakt mit dem Boden haben, sollte jeder einzelne Punkt in der Schaltung berührungssicher sein. Da es keinen vollständigen Pfad (Schaltung) gibt, der durch den Körper der Person von der Unterseite der Spannungsquelle nach oben gebildet wird, besteht keine Möglichkeit, dass ein Strom durch die Person hergestellt wird. Dies könnte sich jedoch alles mit einem zufälligen Grund ändern, z. B. wenn ein Ast eine Stromleitung berührt und eine Verbindung zur Erde herstellt:

    Eine solche zufällige Verbindung zwischen einem Stromnetzleiter und der Erde (Erde) wird als Erdschluss bezeichnet . Erdungsfehler können durch viele Dinge verursacht werden, einschließlich Schmutzablagerungen an Stromleitungsisolatoren (wodurch ein Schmutzwasserpfad für den Strom vom Leiter zum Pol und zum Boden bei Regen entsteht), Grundwassereindringen in unterirdische Stromleitungsleiter und Vögel, die auf Stromleitungen landen und mit ihren Flügeln die Linie zum Pol überbrücken. Angesichts der vielen Ursachen von Erdfehlern neigen sie dazu, unvorhersehbar zu sein. Bei Bäumen kann niemand garantieren, welchen Draht ihre Zweige berühren könnten. Wenn ein Baum sich gegen den obersten Draht im Stromkreis auffrischen würde, würde dies den oberen Draht sicher berühren und den unteren Draht gefährlich machen - genau das Gegenteil des vorherigen Szenarios, wo der Baum den unteren Draht kontaktiert:

    Wenn ein Baumzweig den oberen Draht berührt, wird dieser Draht zum geerdeten Leiter im Stromkreis, der elektrisch mit der Erde verbunden ist. Daher gibt es keine Spannung zwischen diesem Draht und Masse, sondern eine volle (hohe) Spannung zwischen dem unteren Draht und Masse. Wie zuvor erwähnt, sind Baumverzweigungen nur eine mögliche Quelle von Erdungsfehlern in einem Stromversorgungssystem. Betrachten Sie ein nicht geerdetes Energiesystem, in dem keine Bäume in Kontakt sind, aber dieses Mal mit zwei Personen, die einzelne Drähte berühren:

    Wenn jede Person auf dem Boden steht und verschiedene Punkte im Stromkreis berührt, wird ein Pfad für den Schockstrom durch eine Person, durch die Erde und durch die andere Person hergestellt. Obwohl jede Person denkt, dass sie sicher sind, nur einen einzigen Punkt in der Runde zu berühren, schaffen ihre kombinierten Aktionen ein tödliches Szenario. In der Tat fungiert eine Person als der Grundfehler, der es für die andere Person unsicher macht. Genau aus diesem Grund sind ungeerdete Netze gefährlich: Die Spannung zwischen einem beliebigen Punkt im Stromkreis und der Erde ist unvorhersehbar, da ein Erdschluss jederzeit an irgendeiner Stelle im Stromkreis auftreten kann. Das einzige Zeichen, das in diesen Szenarien garantiert sicher ist, ist der Vogel, der überhaupt keine Verbindung zur Erde hat! Durch festes Verbinden eines bestimmten Punktes in der Schaltung mit der Erdung ("Erden" der Schaltung) kann zumindest die Sicherheit an diesem einen Punkt sichergestellt werden. Dies ist mehr Sicherheitssicherung, als überhaupt keine Erdverbindung zu haben.

    Als Antwort auf die zweite Frage bieten Schuhe mit Gummisohlen tatsächlich eine elektrische Isolierung, um jemanden davor zu schützen, einen Schockstrom durch die Füße zu leiten. Die meisten gängigen Schuhdesigns sollen jedoch nicht elektrisch "sicher" sein, da ihre Sohlen zu dünn und nicht von der richtigen Substanz sind. Auch Feuchtigkeit, Schmutz oder Leitsalze von Schweiß auf der Oberfläche oder durch die Sohlen von Schuhen beeinträchtigen den geringen Isolationswert, mit dem der Schuh beginnen musste. Es gibt Schuhe, die speziell für gefährliche elektrische Arbeiten hergestellt wurden, sowie dicke Gummimatten, die beim Arbeiten an Stromkreisen zum Stehen stehen, aber diese speziellen Teile von Ausrüstung müssen in absolut sauberem, trockenem Zustand sein, um wirksam zu sein. Es genügt zu sagen, dass normales Schuhwerk nicht ausreicht, um einen Schutz vor Stromschlägen durch ein Stromsystem zu gewährleisten.

    Untersuchungen, die zum Kontaktwiderstand zwischen Teilen des menschlichen Körpers und Kontaktpunkten (wie dem Boden) durchgeführt wurden, zeigen eine breite Palette von Zahlen (siehe Ende des Kapitels für Informationen über die Quelle dieser Daten):

    • Hand- oder Fußkontakt, isoliert mit Gummi: 20 MΩ typisch.
    • Fußkontakt durch Lederschuhsohle (trocken): 100 kΩ bis 500 kΩ
    • Fußkontakt durch Lederschuhsohle (nass): 5 kΩ bis 20 kΩ

    Wie Sie sehen können, ist Gummi nicht nur ein viel besser isolierendes Material als Leder, sondern die Anwesenheit von Wasser in einer porösen Substanz wie Leder reduziert den elektrischen Widerstand erheblich .

    Als Antwort auf die dritte Frage ist Schmutz kein sehr guter Leiter (zumindest nicht, wenn er trocken ist!). Es ist zu arm an einem Leiter, um Dauerstrom zum Antreiben einer Last zu unterstützen. Wie wir jedoch im nächsten Abschnitt sehen werden, braucht es nur sehr wenig Strom, um ein menschliches Wesen zu verletzen oder zu töten, so dass selbst die schlechte Leitfähigkeit von Schmutz ausreicht, um einen tödlichen Strom zu liefern, wenn genügend Spannung zur Verfügung steht ist in Energiesystemen.

    Einige Bodenoberflächen sind bessere Isolatoren als andere. Asphalt, zum Beispiel auf Ölbasis, hat eine viel größere Beständigkeit als die meisten Formen von Schmutz oder Gestein. Andererseits neigt Beton aufgrund seines intrinsischen Gehalts an Wasser und Elektrolyt (leitfähige Chemikalien) dazu, einen relativ geringen Widerstand zu haben.

    • REZENSION:
    • Ein elektrischer Schlag kann nur auftreten, wenn ein Kontakt zwischen zwei Punkten eines Stromkreises hergestellt wird; wenn Spannung über den Körper eines Opfers angelegt wird.
    • Stromkreise haben normalerweise einen bestimmten Punkt, der "geerdet" ist: fest verbunden mit Metallstäben oder Platten, die im Schmutz vergraben sind, um sicherzustellen, dass eine Seite des Stromkreises immer auf Massepotential liegt (Nullspannung zwischen diesem Punkt und Erde).
    • Ein Erdschluss ist eine zufällige Verbindung zwischen einem Leiter und der Erde.
    • Spezielle, isolierte Schuhe und Matten werden hergestellt, um Personen vor Erschütterung durch Erdleitung zu schützen, aber selbst diese Teile von Ausrüstung müssen in sauberem, trockenem Zustand sein, um wirksam zu sein. Normales Schuhwerk ist nicht gut genug, um Schutz vor Schock zu bieten, indem es seinen Träger von der Erde isoliert.
    • Obwohl Schmutz ein schlechter Leiter ist, kann er genug Strom leiten, um ein menschliches Wesen zu verletzen oder zu töten.