Elektryka prąd nie tyka.pdf

(126 KB) Pobierz
Piotra
Listy od Piotra
Czy słyszałeś, drogi Czytelniku,
powiedzonko: elektryka prąd nie
tyka? Czy jednak znasz jego drugą
część: ...ale jak tyknie, to elektryk
fiknie?
Pierwsza część tej dość prymitywnej
rymowanki jest często przytaczana
przez młodych, niedoświadczonych
elektryków i elektroników. Niestety,
nierzadko właśnie na nich spełnia się
jego druga część. Zbytnia brawura,
nieostrożność, lekceważenie
podstawowych zasad, a może
i niewiedza, są przyczyną groźnych
wypadków.
Elektryka
prąd nie tyka...
Nie pomyśl teraz, że będę przynudzał
i wkładał ci do głowy jakieś przepisy
BHP. Wiem, że już samo hasło “BHP”
często wywołuje lekki uśmieszek. Nie
spadłem z księżyca, znam te sprawy ze
strony praktycznej: elektroniką zacząłem
się interesować pod koniec podstawów−
ki. Pamiętam, w szkole średniej był na−
wet przedmiot zwany BHP, który zresztą
wszyscy
totalnie
lekceważyliśmy.
W tym czasie zdarzało się już, że napra−
wiałem telewizory i inny sprzęt. Potem,
po latach, pracowałem dziewięć lat
w sporym państwowym zakładzie prze−
mysłowym, i wiem, że niektórzy trakto−
wali szkolenia z zakresu BHP bądź jako
zło konieczne, bądź jako okazję do płat−
nej przerwy w pracy.
Teraz, po latach, mając pewne do−
świadczenia, chciałbym Cię po prostu
ostrzec przed realnym niebezpieczeńs−
twem.
Na początek muszę Ci się przyznać,
że parę razy “popieścił” mnie prąd z sie−
ci 220V − dobrze to pamiętam. Natomiast
nie przypominam sobie, żebym miał ja−
kieś przykre doświadczenia z obwodami
wysokiego napięcia w odbiornikach te−
lewizyjnych. Wiem tylko, iż jeden
z moich szkolnych kolegów dotknął
się kiedyś do obwodów z napięciem
rzędu 7000 woltów. Miał szczęście −
 przeżył. Nie miał szczęścia inny kolega
z pracy − przeszkolony elektryk z upra−
wnieniami SEP. Nie zachowując ostroż−
ności podłączał pompę elektryczną, któ−
ra miała przebicie. Nie żyje.
Z prądem elektrycznym naprawdę nie
ma żartów. Moment nieuwagi może
kosztować życie. Dlatego, drogi Czytelni−
ku, przeczytaj ten materiał do końca i po−
tem stosuj wszystkie możliwe środki os−
trożności.
Najpierw podam Ci kilka ogólnych in−
formacji na temat działania prądu elekt−
rycznego na organizm i najczęstszych za−
grożeń, a na koniec
dam Ci kilka praktycz−
nych, życiowych rad.
Natomiast w jednym
z najbliższych numerów
przedstawię Ci w zarysie, jakie
wymagania stawiane są
urządzeniom przezna−
czonym
do
po−
wszechnego użytku,
żebyś mógł się zo−
rientować, na ile
Twoje konstruk−
cje odpowiada−
ją obowiązu−
jącym obecnie
normom
bezpie−
czeństwa.
Zagrożenia
Wiesz na pewno, że prze−
pływ przez ciało człowieka
prądu elektrycznego o natę−
żeniu kilku miliamperów
wywołuje przykre wraże−
nia. Przepływ prądu
o wartości kilkunas−
tu...kilkudziesięciu
miliamperów
może zakoń−
czyć
się
śmiercią.
Uczyłeś się przecież
w szkole, że prąd płynie
przez wodne roztwory soli
i wiesz, co to jest elektroliza. Tymcza−
sem każdy z nas (nawet Twoja ukochana
dziewczyna), składa się z kilku wiader
wody i pewnej ilości związków chemicz−
nych.
Jeśli jeszcze nie próbowałeś, co to
jest elektroliza w żywym organizmie, to
dotknij językiem jednocześnie do obu
biegunów małej bateryjki 9V.
No i co? Szczypie! Długo nie wytrzy−
masz! Prawda?
Jeśli napięcie 9V wywołuje
przykry efekt, to pomyśl, że
w sieci energetycznej występu−
je napięcie ponad 200V! Gdybyś
językiem dotknął dwóch przewo−
dów pod takim napięciem, to z języka
w ułamku sekundy zrobiłby się kawałek
węgla.
Prawdę mówiąc, to nie wartość
napięcia decyduje o efektach − klu−
czowe znaczenie ma rezystancja
ciała. Dotykając językiem, dołączasz
do baterii małą rezystancję, co powodu−
je przepływ znacznego prądu. Dotyka−
jąc ręką do baterii 9V, nic nie poczu−
jesz, bo rezystancja skóry ma sporą
wartość.
W tym miejscu opowiem Ci zasły−
szaną kiedyś historię, najprawdopo−
dobniej prawdziwą. Otóż żył przed
laty doświadczony elektryk, który
był tak odporny na działanie prądu,
że sprawdzał, czy między przewo−
dami występuje napięcie sieci, do−
tykając ich ręką. Jak wiadomo, dobry
fachowiec jest zawsze potrzebny w za−
kładzie, więc nasz bohater kilka lat nie
korzystał z urlopu wypoczynkowego.
W tamtych czasach zdarzało się, że do
zakładów przychodziły kontrole i wskutek
takiej kontroli naszego elektryka wysłano
w końcu na zaległy, kilkumiesięczny ur−
lop. Wkrótce po powrocie z urlopu nasz
fachowiec swoim starym zwyczajem
sprawdził napięcie w sieci ręką... i został
śmiertelnie porażony prądem. Dlaczego?
Podczas tego długiego urlopu skóra na
rękach stała się delikatna, cienka, a jej
rezystancja znacznie się zmniejszyła.
Ty oczywiście nigdy nie będziesz pró−
bował sprawdzać napięcia w sieci tą me−
todą, ale ten przykład powinien dać Ci
sporo do myślenia.
Wiesz zapewne, że najgroźniejszy
jest przepływ prądu przez serce. Tym ra−
zem nie chodzi o elektrolizę, tylko o ste−
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96
57
Piotra
Listy od Piotra
rowanie pracą serca. Pod wpływem prą−
du, zaburzony zostaje proces sterowania
mięśni serca i zaczyna ono pracować
w sposób chaotyczny, szybki i nieskoor−
dynowany. Nie pompuje krwi. Dłuższe
pozostawanie pod działaniem prądu pro−
wadzi w takiej sytuacji do śmierci.
Drugą poważną sprawą jest występo−
wanie skurczu mięśni. Może doświad−
czyłeś już tego, lub słyszałeś, że podczas
porażenia człowiek bywa z dużą siłą od−
rzucony kilka metrów do tyłu. To jest
właśnie efekt niekontrolowanego skur−
Rys. 1. Uproszczony schemat sieci energetycznej niskiego napięcia.
czu mięśni. Taki szok i odrzucenie od
miejsca porażenia może być szczęściem
w nieszczęściu − bywa jednak gorzej.
Mówi ona, że wszelkie konieczne ma− ka, to przewód zerowy, połączony z tym
Jeśli dotkniesz niebezpiecznego przewo− nipulacje w układach znajdujących się uziemieniem? Uziemienie traktuje się za−
du elektrycznego wnętrzem dłoni, to pod napięciem należy przeprowadzać wsze jako punkt odniesienia, czyli jego
przepływ stosunkowo niewielkiego prą− jedną ręką. Dlaczego? Ponieważ wtedy, napięcie (ściślej: potencjał) jest równe
du może spowodować mimowolny w razie nieuwagi czy błędu, prąd popły− zeru. W każdym gniazdku sieciowym
skurcz mięśni dłoni... i nie potrafisz się nie tylko przez palce ręki, a nie między w Twoim domu występuje napięcie oko−
sam uwolnić. Wtedy, jeśli Ci nikt nie po− rękami przez serce. Skończy się to bar− ło 220...230V. Czy ma to jakiś związek
może, nawet względnie niewielki prąd dzo nieprzyjemnym szokiem, może na− z uziemieniem? Tak! Zauważ, że to groź−
zamęczy Cię w ciągu kilku minut.
wet skóra ręki zostanie poparzona czy ne dla życia napięcie występuje także
Co prawda jest pewna różnica między zwęglona, najprawdopodobniej na dłuż− między ziemią a przewodem fazowym.
reakcją na prąd stały, a reakcją na prąd szy czas pojawi się uraz psychiczny (lęk Natomiast przewód zerowy w gniazdku
zmienny (prąd zmienny wywołuje silniej− przed prądem elektrycznym), ale nie na− w zasadzie jest bezpieczny, bo między
szy efekt). Z kolei prąd zmienny o bardzo stąpi śmierć.
nim a ziemią nie powinno występować
wysokiej częstotliwości płynie tylko
Nie znaczy to jednak, że zasada jednej żadne napięcie (w praktyce może tu wy−
w cienkiej warstwie blisko powierzchni ręki jest receptą na zapobieganie wszel− stępować napięcie rzędu kilku woltów
przewodnika, więc może się okazać kim poważnym nieszczęściom.
wynikające ze spadku napięcia na tym
mniej niebezpieczny dla życia.
Dziś, gdy zamiast lamp elektrono− przewodzie).
Ponadto, poszczególne osoby wykazu− wych stosujemy półprzewodniki, napię−
Czy masz w domu wkrętak z wbudo−
ją różną wrażliwość na przepływ prądu.
cia zasilające rzadko przekraczają waną pomarańczową lampką neonową,
W sumie jednak jest pewne, że napię− 20...30V. Są to napięcia bezpieczne, ale
cie o wartości ponad 100V jest napraw− niekiedy stosujemy zasilacze beztrans−
dę niebezpieczne i może być przyczyną formatorowe (np. na płytce wielofunk−
śmierci. Powiem więcej: w międzynaro− cyjnej PW−02), połączone bezpośrednio
dowych normach przyjęto, że napięciem z siecią 220V.
absolutnie
bez−
Ponadto, w przy−
piecznym w każ−
padku zasilaczy nie
Wszelkie konieczne manipula−
dych warunkach
zawsze udaje się
cje w układach znajdujących
jest
napięcie
zastosować speł−
zmienne nie więk−
niający
wszelkie
się pod napięciem należy
sze niż 24V i stałe
normy bezpieczeń−
przeprowadzać jedną ręką.
nie większe niż
stwa gotowy fab−
48V.
ryczny
zasilacz
wtyczkowy. Często w budowanym urzą−
Rys. 2a. Porażenie na drodze prze−
Porażenie prądem z sieci
dzeniu trzeba zastosować transformator
wód fazowy − przewód zerowy.
sieciowy. I wtedy w urządzeniu są punk−
energetycznej
ty, których dotknięcie grozi śmiercią.
Wiesz dobrze, że porażenie nie pole−
Jak by nie było, życie pokazuje, iż
ga na samym dotknięciu przewodu zna−
w naszej praktyce elektronicznej podsta−
jdującego się pod napięciem. Dobrym
wowym źródłem zagrożenia są obwody
przykładem są ptaki siadające na prze− sieci energetycznej.
wodach linii wysokiego napięcia. Choć
Popatrz na rysunek 1 Przedstawia on
1.
napięcie wynosi wiele tysięcy woltów, w dużym uproszczeniu obwód trójfazo−
ptaki nie ulegają porażeniu, bo... obwód wej sieci energetycznej. Zasadą jest, że
prądu nie jest zamknięty.
punkt środkowy uzwojenia niskonapię−
Porażenie wystąpi tylko wtedy, jeśli ciowego trójfazowego transformatora
jednocześnie dotkniesz dwóch punktów, energetycznego (środek gwiazdy uzwo−
między którymi występuje napięcie. Wy− jeń) jest zawsze uziemiony. Przewód po−
nikałoby z tego, że bezkarnie możesz do− łączony z tym uziemieniem nazywa się
tykać punktów o dowolnym napięciu, przewodem zerowym (oznaczenie N),
byle tylko obwód prądu nie był zamknię− a pozostałe trzy − przewodami fazowymi
Rys. 2b. Porażenie na drodze przewód
ty. Jest to w zasadzie prawda. Czy znasz (oznaczenia R, S, T). Czy wiesz, że jeden
fazowy − ziemia.
zasadę jednej ręki?
z przewodów dochodzących do gniazd−
58
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96
Piotra
Listy od Piotra
służący do sprawdzania, który przewód
jest przewodem fazowym, a który zero−
wym?
Czy zastanawiałeś się dlaczego lamp−
ka świeci przy dotknięciu do przewodu
fazowego? Przecież aby zaświecić lamp−
kę, należy zamknąć obwód prądu. Właś−
nie − obwód zamyka się przez ciało czło−
wieka do ziemi. Dlaczego nie ulegamy
przy tym porażeniu? Do zaświecenia
lampki wystarczy maleńki prąd o wartoś−
ci rzędu mikroamperów, a na taki mały
prąd nasz organizm nie reaguje. Zauważ
jednak, że nawet, gdy nie jesteśmy
w żaden oczywisty sposób połączeni
z ziemią, jakiś maleńki prąd jednak wy−
stępuje! Dzieje się to głównie na drodze
pojemnościowej, ale jak by nie było,
prąd płynie!
Na rysunku 2
2 znajdziesz przykłady sy−
tuacji, które grożą porażeniem. Chodzi tu
zarówno o przepływ prądu między po−
szczególnymi punktami tego samego
układu (rys. 2a), ale w szczególności
o zdradliwe napięcia między układem
a ziemią (rys 2b).
A może zetknąłeś się z urządzeniami,
które, jak się potocznie mówi, kopią przy
dotknięciu do obudowy? Widać, ktoś
czegoś nie dopatrzył i separacja między
siecią a obudową jest niedostateczna.
Zauważ, iż w sytuacji z rysunku 2b
wspomniana zasada jednej ręki nic nie
pomoże. Nie zagwarantuje ochrony
w przypadku, gdy dotykasz do przewo−
dów energetycznych, a jesteś połączony
z ziemią.
Kiedy to może być niebezpieczne?
W domu, czy w pracowni są punkty
bezpośrednio połączone z ziemią. Na
pewno wszelkie rury wodociągowe,
a najprawdopodobniej także metalowe
rury centralnego ogrzewania i gazowe są
uziemione. Jeśli założysz dobre gumowe
buty, gumowe rękawice, to nie musisz
się obawiać nawet tych uziemionych rur.
Ale w normalnych warunkach zwykłe
buty czy domowe pantofle nie dają żad−
nej gwarancji bezpieczeństwa, szczegól−
nie w obecności jakichkolwiek śladów
wilgoci.
Wstyd się przyznać, ale ja kiedyś, zna−
jąc już i stosując zasadę jednej ręki, zo−
stałem porażony prądem, gdy podczas
regulacji jakiegoś układu zasilanego bez−
pośrednio z sieci bezmyślnie oparłem
nogi na przebiegającej pod biurkiem rur−
ce powrotnej centralnego ogrzewania.
Teraz już naprawdę zachowuję wszelkie
możliwe środki ostrożności, bo nie
chciałbym przeżywać tego jeszcze raz.
Dla zabezpieczenia przed zdradliwymi
porażeniami na drodze przewód fazowy −
 ziemia, zgodnie z niedawno wprowa−
dzonymi przepisami, we wszelkich do−
mowych instalacjach elektrycznych nale−
ży obowiązkowo stosować tak zwane
Rys. 3. Zasada działania zabezpieczenia różnicowoprądowego.
wyłączniki różnicowoprądowe (dostępne
w każdym sklepie elektrycznym). Jest to
rodzaj czułych bezpieczników elektro−
nicznych, reagujących nie na wartość
prądu w dwóch przewodach, tylko na
różnicę prądów. Jeśli ta różnica będzie
większa od dopuszczalnej wartości gra−
nicznej (rzędu miliampera), zabezpiecze−
nie zadziała i odłączy zasilanie. Jeśli więc
część prądu z przewodu fazowego po−
płynie do ziemi inną drogą niż przez prze−
wód zerowy, na przykład podczas pora−
żenia człowieka, to zabezpieczenie ode−
tnie dopływ prądu. Pokazano to na ry−
3.
sunku 3
Jeśli nie masz w swej domowej insta−
lacji takiego zabezpieczenia, poproś zna−
jomego elektryka o pomoc.
Oczywiście, zabezpieczenie nie za−
działa, jeśli porażenie nastąpi na drodze
przewód fazowy − przewód zerowy (ry−
sunek 2a). W takiej sytuacji ratunkiem
jest jedynie obecność osoby towarzyszą−
cej, która w razie nieszczęścia odłączy
prąd i podejmie akcję ratunkową.
W tym miejscu, po omówieniu istoty
niebezpieczeństwa trzeba wspomnieć
o oddzieleniu galwanicznym. Temat ten
został już zasygnalizowany w EdW 4/96
na str. 59 w odpowiedzi na list Czytelni−
ka. Zastosowanie transformatora siecio−
wego skutecznie oddziela zasilany układ
od obwodów sieci i nawet gdyby w ukła−
dzie zasilanym przez ten transformator
występowały wysokie napięcia, to zasa−
da jednej ręki zapobiegnie porażeniu
przez obwody uziemienia. Można tu do−
dać, że transformatory sieciowe, produ−
kowane zgodnie z obowiązującą obecnie
normą, muszą wytrzymać bez przebicia
napięcie między uzwojeniami sieciowym
i wtórnym równe 4000V. Natomiast po−
jemność miedzy uzwojeniami, przez któ−
rą ewentualnie mógłby płynąć prąd
z przewodu fazowego do ziemi, w zależ−
ności od konstrukcji transformatora wy−
nosi od kilku do kilkuset pikofaradów, co
dla prądu zmiennego o częstotliwości
50Hz stanowi oporność (reaktancję) rzę−
du dziesiątków i setek megaomów. Po−
jemność ta nie ma więc praktycznie żad−
nego znaczenia.
Praktyczne wskazówki
Na koniec podam Ci kilka ważnych
zasad praktycznych. Naprawdę nie są to
jakieś wydumane przepisy, tylko zasady
z życia wzięte. Nie jesteś chyba cynicz−
nie dowcipny, żeby odpowiedzieć, iż na
cmentarzu są jeszcze wolne miejsca,
a i kwiaty w sezonie są tańsze? Elektro−
nika to fascynująca przygoda, szkoda by−
łoby przypłacić życiem jednej krótkiej
chwili nieuwagi. Życzę Ci więc, abyś bu−
dując wiele ciekawych układów ani razu
nie został porażony prądem.
Piotr Górecki
·
Zainstaluj w swej pracowni zabezpieczenie różnicowoprądowe.
·
Nigdy nie dokonuj zmian w układzie (lutowanie, wylutowanie), gdy za−
silanie jest włączone.
·
Jeśli musisz przeprowadzić regulacje urządzenia dołączonego do sie−
ci, zawsze stosuj zasadę pracy jedną ręką.
·
Zawsze zadbaj, aby podczas pracy z niebezpiecznymi napięciami,
w pomieszczeniu stale była obecna kompetentna osoba towarzyszą−
ca.
·
Młodzież może przeprowadzać doświadczenia z niebezpiecznymi na−
pięciami tylko pod opieką odpowiedzialnych i wykwalifikowanych
osób dorosłych.
·
Do prac z niebezpiecznymi napięciami należy używać izolowanych na−
rzędzi posiadających odpowiednią wytrzymałość na przebicie.
E
LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96
59

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin