Осторожно электрическое напряжение: Знак — ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Когда выключатель находится в «разомкнутом» положении, как показано (нет непрерывности), цепь разомкнута, и ток не будет. На нагрузке будет нулевое напряжение, а полное напряжение источника будет падать на разомкнутые контакты выключателя. Обратите внимание, что в нижнем проводе цепи нет необходимости в размыкающем выключателе. Поскольку эта сторона цепи надежно соединена с землей (землей), она электрически является общей с землей, и ее лучше оставить таким образом.Для максимальной безопасности персонала, работающего с нагрузкой этой цепи, можно установить временное заземление на верхней стороне нагрузки, чтобы исключить падение напряжения на нагрузке:

При наличии временного заземляющего соединения обе стороны проводки нагрузки соединяются с землей, обеспечивая нулевое состояние энергии на нагрузке.

Поскольку заземление с обеих сторон нагрузки электрически эквивалентно короткому замыканию через нагрузку с помощью провода, это еще один способ достижения той же цели максимальной безопасности:

В любом случае обе стороны нагрузки будут электрически общими с землей, с учетом отсутствия напряжения (потенциальной энергии) между обеими сторонами нагрузки и землей, на которой стоят люди. Этот метод временного заземления проводов в обесточенной энергосистеме очень распространен при техническом обслуживании систем распределения электроэнергии высокого напряжения.

Еще одним преимуществом этой меры предосторожности является защита от возможности включения размыкающего переключателя (включения, чтобы обеспечить непрерывность цепи), когда люди все еще контактируют с нагрузкой.Временный провод, подключенный к нагрузке, создавал бы короткое замыкание, когда выключатель был замкнут, немедленно отключая любые устройства защиты от перегрузки по току (автоматические выключатели или предохранители) в цепи, что снова отключает питание. Если это произойдет, разъединитель вполне может получить повреждение, но рабочие на нагрузке находятся в безопасности.

Здесь было бы хорошо упомянуть, что устройства максимального тока не предназначены для защиты от поражения электрическим током.Скорее, они существуют исключительно для защиты проводников от перегрева из-за чрезмерных токов. Только что описанные временные закорачивающие провода действительно могут вызвать «срабатывание» любых устройств перегрузки по току в цепи, если выключатель должен быть замкнут, но следует понимать, что защита от поражения электрическим током не является предполагаемой функцией этих устройств. Их основная функция будет просто использоваться для защиты рабочего с установленным закорачивающим проводом.

Поскольку очевидно, что важно иметь возможность закрепить любые отключающие устройства в разомкнутом (выключенном) положении и убедиться, что они остаются в этом положении во время выполнения работ в цепи, существует потребность в структурированной системе безопасности, которая должна быть введена в место.Такая система обычно используется в промышленности и называется Lock-out / Tag-out .

Процедура блокировки / маркировки работает следующим образом: все люди, работающие в защищенной цепи, имеют свой собственный замок или кодовый замок, который они устанавливают на рычаге управления устройства отключения перед работой с системой. Кроме того, они должны заполнить и подписать ярлык, который они вешают на свой замок, с описанием характера и продолжительности работы, которую они собираются выполнять в системе.Если есть несколько источников энергии, которые необходимо «заблокировать» (множественные разъединения, как электрические, так и механические источники энергии, которые должны быть защищены, и т. Д.), Рабочий должен использовать столько своих замков, сколько необходимо для обеспечения питания от системы. до начала работы. Таким образом, система поддерживается в состоянии нулевого энергопотребления до тех пор, пока не будет снята каждая последняя блокировка со всех устройств отключения и отключения, а это означает, что каждый последний работник даст согласие, сняв свои личные блокировки. Если было принято решение повторно активировать систему, и замок (и) одного человека все еще остается на месте после того, как все присутствующие снимают свои, метка (и) покажет, кто этот человек и что он делает.

Даже при наличии хорошей программы безопасности по блокировке / маркировке все еще необходимы усердие и меры предосторожности, основанные на здравом смысле. Это особенно актуально в промышленных условиях, когда над устройством или системой может одновременно работать множество людей. Некоторые из этих людей могут не знать о надлежащей процедуре блокировки / маркировки или могут знать об этом, но слишком самоуверенны, чтобы следовать ей. Не думайте, что все соблюдают правила безопасности!

После того, как электрическая система была заблокирована и помечена вашим личным замком, вы должны дважды проверить, действительно ли напряжение было зафиксировано в нулевом состоянии.Один из способов проверить — увидеть, запустится ли машина (или что-то еще, над чем она работает), если будет задействован переключатель или кнопка start . Если он запускается, значит, вы знаете, что не смогли обеспечить от него электрическую энергию.

Кроме того, вы должны всегда проверять наличие опасного напряжения с помощью измерительного устройства, прежде чем фактически касаться каких-либо проводников в цепи. Для большей безопасности вы должны выполнить следующую процедуру проверки, использования, а затем проверки вашего глюкометра:

• Убедитесь, что ваш измеритель правильно показывает на известном источнике напряжения.
• Используйте свой измеритель, чтобы проверить цепь блокировки на наличие опасного напряжения.
• Еще раз проверьте свой измеритель на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он по-прежнему показывает, как должен.

Хотя это может показаться чрезмерным или даже параноидальным, это проверенный метод предотвращения поражения электрическим током. Однажды у меня был счетчик, который не смог показать напряжение, когда он должен был, при проверке цепи, чтобы убедиться, что она «мертва». Если бы я не использовал другие средства для проверки наличия напряжения, меня бы сегодня не было в живых, чтобы написать это.Всегда есть шанс, что ваш вольтметр окажется неисправным именно тогда, когда он понадобится вам для проверки на наличие опасного состояния. Следуя этим инструкциям, вы никогда не попадете в смертельную ситуацию из-за поломки счетчика.

Наконец, электромонтажник прибудет к тому моменту процедуры проверки безопасности, когда будет считаться безопасным прикосновение к проводнику (проводам). Имейте в виду, что после принятия всех мер предосторожности возможно (хотя и очень маловероятно) наличие опасного напряжения.Последней мерой предосторожности, которую следует предпринять на этом этапе, является кратковременный контакт проводника (проводов) тыльной стороной руки перед тем, как схватить его или металлический инструмент, соприкасающийся с ним. Почему? Если по какой-то причине между этим проводником и заземлением все еще присутствует напряжение, движение пальца в результате реакции удара (сжатие в кулак) приведет к разрыву контакта с проводником. Обратите внимание, что это абсолютно последний шаг , который должен выполнить любой электротехник перед началом работы с энергосистемой, и никогда не следует использовать в качестве альтернативного метода проверки опасного напряжения.Если у вас когда-либо будут основания сомневаться в надежности вашего глюкометра, воспользуйтесь другим глюкометром, чтобы получить «второе мнение».

• Состояние нулевой энергии: когда цепь, устройство или система защищены таким образом, что отсутствует потенциальная энергия, которая могла бы нанести вред кому-либо, работающему с ними.
• Устройства выключателя-разъединителя должны присутствовать в правильно спроектированной электрической системе, чтобы обеспечить удобную готовность к состоянию нулевого потребления энергии.
• К обслуживаемой нагрузке могут быть подключены временные заземляющие или закорачивающие провода для дополнительной защиты персонала, работающего с этой нагрузкой.
• Блокировка / маркировка работает следующим образом: при работе с системой в состоянии нулевого энергопотребления рабочий помещает личный замок или кодовый замок на каждое устройство отключения энергии, имеющее отношение к его или ее задаче в этой системе. Кроме того, на каждый из этих замков навешивается тег, описывающий характер и продолжительность работы, которую необходимо выполнить, и того, кто ее выполняет.
• Всегда проверяйте, чтобы цепь была зафиксирована в состоянии нулевого потребления энергии с помощью испытательного оборудования после «блокировки». Обязательно проверьте свой глюкометр до и после проверки цепи, чтобы убедиться, что она работает правильно.
• Когда придет время действительно вступить в контакт с проводником (-ами) предположительно мертвой энергосистемы, сделайте это сначала тыльной стороной одной руки, чтобы в случае удара током мышечная реакция оттолкнула пальцы от проводника. .

Безопасное и эффективное использование электросчетчика — это, пожалуй, самый ценный навык, которым может овладеть электронщик, как ради собственной безопасности, так и для профессионального мастерства. Поначалу может быть сложно использовать счетчик, зная, что вы подключаете его к цепям под напряжением, которые могут содержать опасные для жизни уровни напряжения и тока.Это опасение небезосновательно, и всегда лучше действовать осторожно при использовании счетчиков. Небрежность больше, чем какой-либо другой фактор, является причиной несчастных случаев с электричеством у опытных технических специалистов.

Самым распространенным электрическим испытательным оборудованием является мультиметр . Мультиметры названы так потому, что они могут измерять множество переменных: напряжение, ток, сопротивление и часто многие другие, некоторые из которых не могут быть объяснены здесь из-за их сложности.В руках обученного техника мультиметр является одновременно эффективным рабочим инструментом и защитным устройством. Однако в руках невежественного и / или неосторожного человека мультиметр может стать источником опасности при подключении к «действующей» цепи.

Существует много разных марок мультиметров, причем каждый производитель выпускает несколько моделей с разными наборами функций. Мультиметр, показанный здесь на следующих иллюстрациях, представляет собой «общую» конструкцию, не специфичную для какого-либо производителя, но достаточно общую, чтобы научить основным принципам использования:

Вы заметите, что дисплей этого измерителя имеет «цифровой» тип: числовые значения отображаются с использованием четырех цифр, как на цифровых часах. Поворотный селекторный переключатель (теперь установлен в положение Off ) имеет пять различных положений измерения, в которых он может быть установлен: два значения «V», два значения «A» и одно положение посередине с забавной «подковой». Символ на нем, представляющий «сопротивление». Символ «подкова» — это греческая буква «Омега» (Ω), которая является общим символом для электрической единицы измерения Ом.

Из двух настроек «V» и двух настроек «A» вы заметите, что каждая пара разделена на уникальные маркеры либо парой горизонтальных линий (одна сплошная, одна пунктирная), либо пунктирной линией с волнистой кривой над ней. . Параллельные линии представляют «постоянный ток», а волнистая кривая — «переменный ток». «V», конечно, означает «напряжение», а «A» означает «сила тока» (ток). Измеритель использует внутренние методы для измерения постоянного тока, чем он использует для измерения переменного тока, и поэтому он требует от пользователя выбора типа напряжения (В) или тока (А) для измерения.Хотя мы не обсуждали переменный ток (AC) в каких-либо технических деталях, это различие в настройках счетчика важно помнить.

На лицевой панели мультиметра есть три разных гнезда, к которым мы можем подключить наши измерительные провода . Измерительные провода — это не что иное, как специально подготовленные провода, используемые для подключения измерителя к тестируемой цепи. Провода покрыты гибкой изоляцией с цветовой кодировкой (черной или красной), чтобы руки пользователя не касались оголенных проводов, а концы зондов представляют собой острые жесткие кусочки провода:

Черный измерительный провод всегда подключается к черному разъему на мультиметре : с пометкой «COM» для «общего». Красные измерительные провода подключаются либо к красному разъему с маркировкой напряжения и сопротивления, либо к красному разъему с маркировкой тока, в зависимости от того, какое количество вы собираетесь измерить с помощью мультиметра.

Чтобы увидеть, как это работает, давайте посмотрим на пару примеров, показывающих, как используется измеритель. Сначала мы настроим измеритель для измерения постоянного напряжения от батареи:

Обратите внимание, что два измерительных провода подключены к соответствующим гнездам на измерителе для измерения напряжения, а селекторный переключатель установлен на «V» постоянного тока. Теперь рассмотрим пример использования мультиметра для измерения напряжения переменного тока от бытовой электрической розетки (настенной розетки):

Единственное отличие в настройке счетчика — это расположение селекторного переключателя: теперь он установлен на переменный ток «V». Поскольку мы все еще измеряем напряжение, измерительные провода останутся подключенными к тем же гнездам.В обоих этих примерах настоятельно необходимо, , чтобы вы не позволяли наконечникам пробников соприкасаться друг с другом, пока они оба находятся в контакте со своими соответствующими точками в цепи. Если это произойдет, образуется короткое замыкание, вызывающее искру и, возможно, даже шар пламени, если источник напряжения способен обеспечить достаточный ток! Следующее изображение иллюстрирует потенциальную опасность:

. Это лишь один из способов, которым счетчик может стать источником опасности при неправильном использовании.

Измерение напряжения, пожалуй, самая распространенная функция, для которой используется мультиметр. Это, безусловно, первичное измерение, выполняемое в целях безопасности (часть процедуры блокировки / маркировки), и оно должно быть хорошо понято оператором счетчика. Поскольку напряжение между двумя точками всегда является относительным, измеритель должен быть надежно подключен к двум точкам в цепи, прежде чем он будет обеспечивать надежное измерение. Обычно это означает, что оба щупа должны быть схвачены руками пользователя и прижаты к правильным точкам контакта источника напряжения или цепи во время измерения.

Поскольку путь электрического тока из рук в руки является наиболее опасным, удерживание измерительных щупов в двух точках высоковольтной цепи таким образом всегда представляет собой потенциальную опасность . Если защитная изоляция на датчиках изношена или потрескалась, пальцы пользователя могут соприкоснуться с проводниками датчика во время испытания, что приведет к сильному удару. Если можно использовать только одну руку для захвата зондов, это более безопасный вариант. Иногда можно «защелкнуть» один наконечник щупа на контрольной точке цепи, чтобы его можно было отпустить, а другой установить на место, используя только одну руку.Для облегчения этого можно прикрепить специальные аксессуары для наконечников зонда, такие как пружинные зажимы.

Помните, что измерительные провода измерителя являются частью всего комплекта оборудования и что с ними следует обращаться так же осторожно и уважительно, как и с самим измерителем. Если вам нужен специальный аксессуар для ваших измерительных проводов, такой как пружинный зажим или другой специальный наконечник зонда, обратитесь к каталогу продукции производителя измерителя или другого производителя испытательного оборудования. Не пытайтесь проявить творческий подход и создавать свои собственные испытательные пробники, так как вы можете подвергнуть себя опасности в следующий раз, когда будете использовать их в цепи под напряжением.

Кроме того, следует помнить, что цифровые мультиметры обычно хорошо справляются с различением измерений переменного и постоянного тока, поскольку они настраиваются на одно или другое при проверке напряжения или тока. Как мы видели ранее, как переменное, так и постоянное напряжение и ток могут быть смертельными, поэтому при использовании мультиметра в качестве устройства проверки безопасности вы всегда должны проверять наличие как переменного, так и постоянного тока, даже если вы не ожидаете найти и то, и другое. ! Кроме того, при проверке наличия опасного напряжения вы должны обязательно проверить всех пар точек, о которых идет речь.

Например, предположим, что вы открыли шкаф с электропроводкой и обнаружили три больших проводника, подающих питание переменного тока на нагрузку. Автоматический выключатель, питающий эти провода (предположительно), был отключен, заблокирован и помечен. Вы дважды проверили отсутствие питания, нажав кнопку Start для нагрузки. Ничего не произошло, поэтому теперь вы переходите к третьему этапу проверки безопасности: проверке измерителя напряжения.

Сначала вы проверяете свой измеритель на известном источнике напряжения, чтобы убедиться, что он работает правильно.Любая ближайшая электрическая розетка должна обеспечивать удобный источник переменного напряжения для проверки. Вы делаете это и обнаруживаете, что счетчик показывает как следует. Затем вам нужно проверить напряжение между этими тремя проводами в шкафу. Но напряжение измеряется между двумя точками, так где же проверить?

Ответ — проверить все комбинации этих трех точек. Как видите, на рисунке точки обозначены буквами «A», «B» и «C», поэтому вам нужно будет взять мультиметр (установленный в режиме вольтметра) и проверить его между точками A и B, B и C, а также A и C.Если вы обнаружите напряжение между любой из этих пар, цепь не находится в состоянии нулевой энергии. Но ждать! Помните, что мультиметр не будет регистрировать напряжение постоянного тока, когда он находится в режиме переменного напряжения, и наоборот, поэтому вам необходимо проверить эти три пары точек в для каждого режима , в общей сложности шесть проверок напряжения для завершения!

Однако, даже несмотря на всю эту проверку, мы еще не охватили все возможности. Помните, что опасное напряжение может появиться между одиночным проводом и землей (в этом случае металлический каркас шкафа будет хорошей точкой отсчета заземления) в энергосистеме.Итак, чтобы быть в полной безопасности, мы должны не только проверять между A и B, B и C, и A и C (как в режимах переменного, так и постоянного тока), но мы также должны проверять между A и землей, B и землей, и C и заземление (как в режимах переменного, так и постоянного тока)! Это дает в общей сложности двенадцать проверок напряжения для этого, казалось бы, простого сценария всего с тремя проводами. Затем, конечно же, после того, как мы завершили все эти проверки, нам нужно взять мультиметр и повторно проверить его с помощью известного источника напряжения, такого как розетка, чтобы убедиться, что он по-прежнему в хорошем рабочем состоянии.

Использование мультиметра для проверки сопротивления — гораздо более простая задача. Измерительные провода будут оставаться подключенными к тем же розеткам, что и для проверки напряжения, но селекторный переключатель необходимо повернуть, пока он не укажет на символ сопротивления «подкова». Касаясь щупами устройства, сопротивление которого необходимо измерить, прибор должен правильно отображать сопротивление в омах:

При измерении сопротивления следует помнить, что это нужно делать только на обесточенных компонентах ! Когда измеритель находится в режиме «сопротивления», он использует небольшую внутреннюю батарею для генерации крошечного тока через измеряемый компонент. Путем определения того, насколько сложно пропустить этот ток через компонент, можно определить и отобразить сопротивление этого компонента. Если в контуре измерителя-вывод-компонент-вывод-измеритель имеется дополнительный источник напряжения, который либо помогает, либо противодействует току измерения сопротивления, производимому измерителем, это приведет к ошибочным показаниям.В худшем случае счетчик может даже выйти из строя из-за внешнего напряжения.

Режим «сопротивления» мультиметра очень полезен для определения целостности проводов, а также для точных измерений сопротивления. Когда между наконечниками пробников имеется хорошее, прочное соединение (моделируется путем их соприкосновения), измеритель показывает почти нулевое сопротивление. Если бы измерительные провода не имели сопротивления, он показывал бы ровно ноль:

Если выводы не соприкасаются друг с другом или не касаются противоположных концов разорванного провода, измеритель покажет бесконечное сопротивление (обычно путем отображения пунктирных линий или сокращения «O.L.», что означает «разомкнутый контур»):

На сегодняшний день наиболее опасным и сложным применением мультиметра является измерение тока. Причина этого довольно проста: для того, чтобы измеритель мог измерять ток, измеряемый ток должен проходить с по счетчика.Это означает, что измеритель должен быть частью цепи тока, а не просто подключаться к какой-либо стороне, как в случае измерения напряжения. Чтобы сделать измеритель частью пути тока цепи, исходная цепь должна быть «разорвана», а измеритель должен быть подключен к двум точкам разомкнутого разрыва. Чтобы настроить измеритель на это, селекторный переключатель должен указывать на переменный или постоянный ток «A», а красный измерительный провод должен быть вставлен в красную розетку с маркировкой «A». На следующем рисунке показан измеритель, полностью готовый к измерению тока, и проверяемая цепь:

Сейчас цепь разомкнута при подготовке к подключению счетчика:

Следующий шаг — вставить измеритель в линию со схемой, подключив два наконечника щупа к разомкнутым концам цепи, черный щуп к отрицательной (-) клемме 9-вольтовой батареи и красный щуп к свободному концу провода, ведущему к лампе:

Этот пример показывает очень безопасную схему для работы. 9 вольт вряд ли представляют опасность поражения электрическим током, поэтому не стоит бояться разомкнуть эту цепь (не голыми руками, не меньше!) И подключить счетчик параллельно с током.Однако с цепями более высокой мощности это действительно может быть опасным занятием. Даже если напряжение в цепи было низким, нормальный ток мог быть достаточно высоким, чтобы возникла опасная искра в момент установления последнего подключения датчика измерителя.

Другой потенциальной опасностью использования мультиметра в режиме измерения тока («амперметр») является невозможность правильно вернуть его в конфигурацию измерения напряжения перед измерением напряжения с его помощью. Причины этого зависят от конструкции и работы амперметра.При измерении тока в цепи путем размещения измерителя непосредственно на пути тока, лучше всего, чтобы измеритель оказывал небольшое сопротивление току или не оказывал никакого сопротивления. В противном случае дополнительное сопротивление изменит работу схемы. Таким образом, мультиметр спроектирован так, чтобы сопротивление между наконечниками измерительного щупа было практически нулевым, когда красный щуп был вставлен в красное гнездо «А» (для измерения тока). В режиме измерения напряжения (красный провод вставлен в красное гнездо «V») между наконечниками измерительных щупов имеется большое количество мегаомов сопротивления, потому что вольтметры имеют сопротивление, близкое к бесконечному (так что они не имеют сопротивления ). t потребляет значительный ток из тестируемой цепи).

При переключении мультиметра из режима измерения тока в режим измерения напряжения легко повернуть селекторный переключатель из положения «A» в положение «V» и забыть, соответственно, переключить положение разъема красного измерительного провода с «A» на положение «V». «V». В результате — если счетчик затем подключить к источнику значительного напряжения — произойдет короткое замыкание счетчика!

Чтобы предотвратить это, у большинства мультиметров есть функция предупреждения, с помощью которой они издают звуковой сигнал, если когда-либо в гнездо «A» вставлен провод, а селекторный переключатель установлен в положение «V».Однако какими бы удобными ни были эти функции, они по-прежнему не заменяют ясного мышления и осторожности при использовании мультиметра.

Все качественные мультиметры содержат внутри предохранители, которые спроектированы так, чтобы «перегорать» в случае чрезмерного тока через них, как в случае, показанном на последнем изображении. Как и все устройства максимальной токовой защиты, эти предохранители в первую очередь предназначены для защиты оборудования (в данном случае самого счетчика) от чрезмерного повреждения и только во вторую очередь для защиты пользователя от повреждений.Мультиметр можно использовать для проверки собственного предохранителя, установив селекторный переключатель в положение сопротивления и создав соединение между двумя красными гнездами следующим образом:

. Исправный предохранитель будет указывать на очень маленькое сопротивление, в то время как перегоревший предохранитель всегда показывает «O.L. (или любое другое указание, которое используется в этой модели мультиметра для обозначения отсутствия непрерывности). Фактическое количество Ом, отображаемое для исправного предохранителя, не имеет большого значения, если оно является произвольно низким.

Итак, теперь, когда мы увидели, как использовать мультиметр для измерения напряжения, сопротивления и тока, что еще нужно знать? Множество! Ценность и возможности этого универсального испытательного прибора станут более очевидными по мере того, как вы приобретете навыки и познакомитесь с ним.Ничто не заменит регулярных занятий со сложными инструментами, такими как эти, поэтому не стесняйтесь экспериментировать с безопасными схемами с батарейным питанием.

• Измеритель, способный проверять напряжение, ток и сопротивление, называется мультиметром .
• Поскольку напряжение между двумя точками всегда относительное, измеритель напряжения («вольтметр») должен быть подключен к двум точкам в цепи, чтобы получить хорошие показания. Будьте осторожны, не касайтесь оголенных наконечников щупов вместе при измерении напряжения, так как это приведет к короткому замыканию!
• Не забывайте всегда проверять напряжение переменного и постоянного тока при использовании мультиметра для проверки наличия опасного напряжения в цепи.Убедитесь, что вы проверяете напряжение между всеми комбинациями пар проводников, в том числе между отдельными проводниками и землей!
• В режиме измерения напряжения («вольтметр») мультиметры имеют очень высокое сопротивление между выводами.
• Никогда не пытайтесь измерить сопротивление или целостность цепи с помощью мультиметра в цепи, которая находится под напряжением. В лучшем случае показания сопротивления, которые вы получаете от глюкометра, будут неточными, а в худшем случае глюкометр может быть поврежден, а вы можете получить травму.
• Измерители тока («амперметры») всегда подключены в цепь, поэтому электроны должны проходить через счетчик.
• В режиме измерения тока («амперметр») мультиметры практически не имеют сопротивления между выводами. Это сделано для того, чтобы электроны могли проходить через счетчик с наименьшими трудностями. Если бы это было не так, измеритель добавлял бы дополнительное сопротивление в цепи, тем самым влияя на ток.

Как мы видели ранее, энергосистема без надежного подключения к заземлению непредсказуема с точки зрения безопасности.Невозможно гарантировать, какое или как мало будет напряжения между любой точкой цепи и землей. Заземлив одну сторону источника напряжения энергосистемы, по крайней мере, одна точка в цепи может быть электрически соединена с землей и, следовательно, не представляет опасности поражения электрическим током. В простой двухпроводной системе электропитания проводник, подключенный к земле, называется нейтраль , а другой провод называется горячий , также известный как live или active :

Что касается источника напряжения и нагрузки, заземление не имеет никакого значения. Он существует исключительно ради личной безопасности, гарантируя, что по крайней мере одна точка в цепи будет безопасна для прикосновения (нулевое напряжение относительно земли). «Горячая» сторона цепи, названная в честь ее потенциальной опасности поражения электрическим током, будет опасна прикасаться, если напряжение не будет обеспечено путем надлежащего отключения от источника (в идеале, с использованием процедуры систематической блокировки / маркировки).

Этот дисбаланс опасностей между двумя проводниками в простой силовой цепи важно понимать. Следующая серия иллюстраций основана на распространенных бытовых системах электропроводки (для простоты с использованием источников постоянного напряжения, а не переменного тока).

Если мы посмотрим на простой бытовой электроприбор, такой как тостер с проводящим металлическим корпусом, мы увидим, что при правильной работе не должно быть опасности поражения электрическим током. Провода, передающие питание на нагревательные элементы тостера, изолированы от соприкосновения с металлическим корпусом (и друг с другом) резиной или пластиком.

Однако, если один из проводов внутри тостера случайно войдет в контакт с металлическим корпусом, корпус станет электрически общим для провода, и прикосновение к корпусу будет столь же опасным, как прикосновение к оголенному проводу. Представляет ли это опасность поражения электрическим током, зависит от , к которому случайно прикоснется провод :

Если «горячий» провод касается корпуса, это подвергает опасности пользователя тостера.С другой стороны, если нейтральный провод касается корпуса, опасности поражения электрическим током нет:

Чтобы гарантировать, что первый отказ менее вероятен, чем второй, инженеры стараются проектировать устройства таким образом, чтобы свести к минимуму контакт горячего проводника с корпусом. В идеале, конечно, вы не хотите, чтобы какой-либо из проводов случайно соприкасался с токопроводящим корпусом прибора, но обычно есть способы спроектировать расположение частей, чтобы сделать случайный контакт менее вероятным для одного провода, чем для другого.

Однако эта профилактическая мера эффективна только в том случае, если может быть гарантирована полярность вилки питания. Если вилку можно перевернуть, то проводник с большей вероятностью соприкоснется с корпусом вполне может быть «горячим»:

Устройства, разработанные таким образом, обычно поставляются с «поляризованными» вилками, причем один контакт вилки немного уже, чем другой. Розетки питания также имеют такую ​​же конструкцию, причем один слот уже другой.Следовательно, вилку нельзя вставить «задом наперед», и можно гарантировать идентичность проводника внутри устройства. Помните, что это никак не влияет на основные функции устройства: это делается исключительно ради безопасности пользователя.

Некоторые инженеры решают проблему безопасности, просто делая внешний корпус прибора непроводящим. Такие приборы называются с двойной изоляцией , поскольку изолирующий кожух служит вторым слоем изоляции над и за пределами самих проводов.Если провод внутри устройства случайно войдет в контакт с корпусом, это не представляет опасности для пользователя устройства.

Другие инженеры решают проблему безопасности, поддерживая проводящий корпус, но используя третий провод для надежного соединения этого корпуса с землей:

Третий контакт на шнуре питания обеспечивает прямое электрическое соединение корпуса устройства с землей, делая две точки электрически общими друг с другом.Если они электрически общие, то между ними не может быть падения напряжения. По крайней мере, так оно и должно работать. Если горячий провод случайно коснется металлического корпуса прибора, он вызовет прямое короткое замыкание обратно на источник напряжения через заземляющий провод, сработав любые устройства защиты от сверхтоков. Пользователь устройства останется в безопасности.

Вот почему так важно никогда не отрезать третий контакт вилки питания, когда пытаетесь вставить его в розетку с двумя контактами.Если это будет сделано, не будет заземления корпуса прибора для обеспечения безопасности пользователя (ей). Устройство по-прежнему будет функционировать должным образом, но в случае внутренней неисправности, приводящей к контакту горячей проволоки с корпусом, результаты могут быть смертельными. Если необходимо использовать двухконтактную розетку , можно установить двухконтактный переходник розетки с заземляющим проводом, прикрепленным к заземляющему винту крышки. Это обеспечит безопасность заземленного прибора, подключенного к розетке этого типа.

Однако электробезопасное проектирование не обязательно заканчивается нагрузкой. Последнюю защиту от поражения электрическим током можно установить на стороне источника питания цепи, а не на самом приборе. Эта мера защиты называется , обнаружение замыкания на землю , и работает она следующим образом:

В правильно работающем приборе (показанном выше) ток, измеренный через проводник под напряжением, должен быть точно равен току через нейтральный проводник, потому что существует только один путь для прохождения электронов в цепи.При отсутствии неисправности внутри устройства нет соединения между проводниками цепи и человеком, касающимся корпуса, и, следовательно, нет удара.

Если, однако, горячая проволока случайно коснется металлического корпуса, через человека, касающегося корпуса, пройдет ток. Наличие ударного тока будет проявляться в виде разницы в и тока между двумя силовыми проводниками в розетке:

Эта разница в токе между «горячим» и «нейтральным» проводниками будет существовать только в том случае, если есть ток через заземление, что означает, что в системе есть неисправность.Следовательно, такая разница тока может использоваться как способ обнаружения неисправного состояния. Если устройство настроено для измерения этой разницы в токах между двумя силовыми проводниками, обнаружение дисбаланса тока может использоваться для запуска размыкания выключателя, тем самым отключая питание и предотвращая серьезный удар:

Такие устройства называются прерывателями тока замыкания на землю , или сокращенно GFCI. За пределами Северной Америки GFCI также известен как предохранительный выключатель, устройство защитного отключения (RCD), RCBO или RCD / MCB в сочетании с миниатюрным автоматическим выключателем или выключателем утечки на землю (ELCB).Они достаточно компактны, чтобы их можно было встроить в розетку. Эти розетки легко идентифицировать по их характерным кнопкам «Тест» и «Сброс». Большим преимуществом использования этого подхода для обеспечения безопасности является то, что он работает независимо от конструкции устройства. Конечно, использование прибора с двойной изоляцией или заземлением в дополнение к розетке GFCI было бы еще лучше, но приятно знать, что что-то может быть сделано для повышения безопасности помимо конструкции и состояния прибора.

Прерыватель цепи дугового замыкания (AFCI) , автоматический выключатель, предназначенный для предотвращения пожаров, предназначен для размыкания при прерывистых резистивных коротких замыканиях. Например, обычный выключатель на 15 А предназначен для быстрого размыкания цепи при нагрузке значительно выше номинальной 15 А или медленнее, немного превышающей номинальную. Хотя это защищает от прямого короткого замыкания и нескольких секунд перегрузки, соответственно, он не защищает от дуги — аналогично дуговой сварке. Дуга представляет собой сильно изменяющуюся нагрузку, периодически достигающую максимума более 70 А, разомкнутую цепь с переходами через ноль переменного тока.Хотя среднего тока недостаточно для срабатывания стандартного выключателя, его достаточно, чтобы разжечь пожар. Эта дуга может быть создана из-за металлического короткого замыкания, которое сжигает металл, оставляя резистивную распыляющую плазму ионизированных газов.

AFCI содержит электронную схему для обнаружения этого прерывистого резистивного короткого замыкания. Он защищает как от дуги от горячего до нейтрального, так и от горячего до земли. AFCI не защищает от опасности поражения электрическим током, как GFCI. Таким образом, GFCI по-прежнему необходимо устанавливать на кухне, в ванной и на открытом воздухе.Поскольку AFCI часто срабатывает при запуске больших двигателей и, в более общем смысле, щеточных двигателей, его установка ограничена электрическими цепями в спальнях в соответствии с Национальным электрическим кодексом США. Использование AFCI должно уменьшить количество электрических пожаров. Однако неприятные срабатывания при работе приборов с двигателями в цепях AFCI представляют собой проблему.

• Энергосистемы часто имеют одну сторону источника напряжения, подключенную к заземлению, чтобы обеспечить безопасность в этой точке.
• «Заземленный» провод в энергосистеме называется нейтральным проводником , а незаземленный провод — горячим проводом .
• Заземление в энергосистемах существует ради личной безопасности, а не для работы нагрузки (ей).
• Электробезопасность прибора или других нагрузок может быть улучшена за счет хорошей инженерии: поляризованные вилки, двойная изоляция и трехконтактные вилки с «заземлением» — все это способы повышения безопасности на стороне нагрузки.
• Прерыватели тока замыкания на землю (GFCI) работают, считывая разницу в токе между двумя проводниками, подающими питание на нагрузку.Никакой разницы в токе быть не должно. Любая разница означает, что ток должен входить в нагрузку или выходить из нее каким-либо образом, кроме двух основных проводников, что нехорошо. Значительная разница в токе автоматически откроет размыкающий механизм выключателя, полностью отключив питание.

Обычно допустимая токовая нагрузка проводника — это предел конструкции схемы, который нельзя намеренно превышать, но есть приложение, в котором ожидается превышение допустимой токовой нагрузки: в случае плавких предохранителей .

Что такое предохранитель?

A предохранитель представляет собой устройство электробезопасности, построенное вокруг токопроводящей ленты, которая предназначена для плавления и разделения в случае чрезмерного тока. Предохранители всегда подключаются последовательно с компонентом (ами), который должен быть защищен от перегрузки по току, так что, когда плавкий предохранитель перегорает (размыкается), он размыкает всю цепь и останавливает ток через компонент (ы). Плавкий предохранитель, включенный в одну ветвь параллельной цепи, конечно же, не повлияет на ток через любую из других ветвей.

Обычно тонкий кусок плавкой проволоки помещается в защитную оболочку, чтобы свести к минимуму опасность возникновения дугового разряда в случае прорыва проволоки с большой силой, что может произойти в случае сильных перегрузок по току. В случае небольших автомобильных предохранителей оболочка прозрачна, так что плавкий элемент может быть визуально осмотрен. В бытовой проводке обычно используются ввинчиваемые предохранители со стеклянным корпусом и тонкой узкой полосой из металлической фольги посередине. Фотография, на которой показаны оба типа предохранителей, представлена ​​здесь:

Предохранители картриджного типа популярны в автомобилях и в промышленности, если они изготовлены из материалов оболочки, отличных от стекла. Поскольку предохранители рассчитаны на «отказ» срабатывания при превышении их номинального тока, они обычно предназначены для легкой замены в цепи. Это означает, что они будут вставлены в какой-либо тип держателя, а не припаиваться или прикрепляться болтами к проводникам схемы. Ниже приведена фотография, на которой изображена пара предохранителей со стеклянным картриджем в держателе с несколькими предохранителями:

Предохранители удерживаются пружинными металлическими зажимами, причем сами зажимы постоянно соединены с проводниками цепи. Основной материал держателя предохранителя (или блока предохранителей , как их иногда называют) выбран как хороший изолятор.

Другой тип держателя предохранителей патронного типа обычно используется для установки в панелях управления оборудованием, где желательно скрыть все точки электрического контакта от контакта с человеком.В отличие от только что показанного блока предохранителей, где все металлические зажимы открыты, этот тип держателя предохранителя полностью закрывает предохранитель в изолирующем корпусе:

Самым распространенным устройством защиты от перегрузки по току в сильноточных цепях сегодня является автоматический выключатель .

Что такое автоматический выключатель?

Автоматические выключатели — это специально разработанные переключатели, которые автоматически размыкаются для отключения тока в случае перегрузки по току.Малые автоматические выключатели, такие как те, которые используются в жилых, коммерческих и легких промышленных предприятиях, имеют термическое управление. Они содержат биметаллическую полосу (тонкую полоску из двух металлов, соединенных спина к спине), несущую ток цепи, которая изгибается при нагревании. Когда биметаллическая полоса создает достаточную силу (из-за чрезмерного нагрева полосы), срабатывает механизм отключения, и прерыватель размыкается. Автоматические выключатели большего размера автоматически активируются силой магнитного поля, создаваемого токонесущими проводниками внутри выключателя, или могут срабатывать для отключения от внешних устройств, контролирующих ток цепи (эти устройства называются защитными реле , ).

Поскольку автоматические выключатели не выходят из строя в условиях перегрузки по току — скорее, они просто размыкаются и могут быть повторно включены путем перемещения рычага — они с большей вероятностью будут обнаружены подключенными к цепи более длительным образом, чем предохранители. Фотография маленького автоматического выключателя представлена ​​здесь:

Снаружи он выглядит как выключатель. Действительно, его можно было использовать как таковое. Однако его истинная функция — работать как устройство защиты от перегрузки по току.

Следует отметить, что в некоторых автомобилях используются недорогие устройства, известные как плавкие вставки , для защиты от перегрузки по току в цепи зарядки аккумулятора из-за стоимости предохранителя и держателя надлежащего номинала. Плавкая вставка — это примитивный предохранитель, представляющий собой не что иное, как короткий кусок провода с резиновой изоляцией, предназначенный для плавления в случае перегрузки по току, без какой-либо твердой оболочки. Такие грубые и потенциально опасные устройства никогда не используются в промышленности или даже в жилых помещениях, в основном из-за встречающихся более высоких уровней напряжения и тока.По мнению автора, их применение даже в автомобильных схемах вызывает сомнения.

Обозначение на электрической схеме для предохранителя представляет собой S-образную кривую:

Номиналы предохранителей

, как и следовало ожидать, в основном рассчитаны на ток: ампер. Хотя их работа зависит от самовыделения тепла в условиях чрезмерного тока за счет собственного электрического сопротивления предохранителя, они спроектированы так, чтобы вносить незначительное дополнительное сопротивление в цепи, которые они защищают.Это в основном достигается за счет того, что плавкий провод делается как можно короче. Точно так же, как допустимая токовая нагрузка обычного провода не связана с его длиной (сплошной медный провод 10 калибра выдерживает ток 40 ампер на открытом воздухе, независимо от длины или короткого отрезка), плавкий провод из определенного материала и калибра будет дуть при определенном токе независимо от того, как долго он длится. Поскольку длина не является фактором в текущем рейтинге, чем короче она может быть сделана, тем меньшее сопротивление будет между концом и концом.

Однако разработчик предохранителя также должен учитывать, что происходит после сгорания предохранителя: оплавленные концы сплошного провода будут разделены воздушным зазором с полным напряжением питания между концами.Если предохранитель недостаточно длинный в цепи высокого напряжения, искра может перескочить с одного из концов расплавленного провода на другой, снова замкнув цепь:

Следовательно, предохранители рассчитываются с точки зрения их допустимого напряжения, а также уровня тока, при котором они сработают.

Некоторые большие промышленные предохранители имеют сменные проволочные элементы для снижения затрат. Корпус предохранителя представляет собой непрозрачный картридж многоразового использования, защищающий провод предохранителя от воздействия и экранирующий окружающие предметы от провода предохранителя.

Текущий номинал предохранителя — это не просто цифра. Если через предохранитель на 30 ампер пропускается ток в 35 ампер, он может внезапно перегореть или с задержкой перед перегоранием, в зависимости от других аспектов его конструкции. Некоторые предохранители предназначены для очень быстрого срабатывания, в то время как другие рассчитаны на более скромное время «срабатывания» или даже на замедленное срабатывание в зависимости от области применения. Последние предохранители иногда называют плавкими предохранителями с задержкой срабатывания из-за их преднамеренной выдержки времени.

Классическим примером применения плавких предохранителей с задержкой срабатывания является защита электродвигателей, где пусковых токов обычно возникают при каждом пуске двигателя с полной остановки до десятикратного нормального рабочего тока. Если бы в таком приложении использовались быстродействующие предохранители, двигатель никогда бы не запустился, потому что при нормальных уровнях пускового тока плавкий предохранитель (и) немедленно перегорел бы! Конструкция плавкого предохранителя такова, что элемент плавкого предохранителя имеет большую массу (но не большую допустимую нагрузку), чем эквивалентный быстродействующий плавкий предохранитель, что означает, что он будет нагреваться медленнее (но до той же конечной температуры) для любого заданного количества. тока.

На другом конце диапазона действия предохранителей находятся так называемые полупроводниковые предохранители , предназначенные для очень быстрого размыкания в случае перегрузки по току. Полупроводниковые устройства, такие как транзисторы, как правило, особенно нетерпимы к условиям перегрузки по току и, как таковые, требуют быстродействующей защиты от сверхтоков в мощных приложениях.

Предохранители всегда должны размещаться на «горячей» стороне нагрузки в заземленных системах. Это сделано для того, чтобы нагрузка была полностью обесточена во всех отношениях после срабатывания предохранителя.Чтобы увидеть разницу между плавлением «горячей» стороны и «нейтральной» стороны нагрузки, сравните эти две схемы:

В любом случае предохранитель успешно прервал ток в нагрузке, но нижняя цепь не может прервать потенциально опасное напряжение с обеих сторон нагрузки на землю, где может стоять человек. . Первая схема намного безопаснее.

Как было сказано ранее, предохранители — не единственный используемый тип устройства защиты от сверхтоков.Устройства, похожие на выключатели, называемые автоматическими выключателями , часто (и чаще) используются для размыкания цепей с чрезмерным током, их популярность связана с тем, что они не разрушают себя в процессе размыкания цепи, как предохранители. В любом случае, однако, размещение устройства защиты от сверхтоков в цепи будет соответствовать тем же общим рекомендациям, перечисленным выше: а именно, «предохранить» сторону источника , а не , подключенную к земле.

Хотя размещение защиты от перегрузки по току в цепи может определять относительную опасность поражения электрическим током в этой цепи при различных условиях, следует понимать, что такие устройства никогда не предназначались для защиты от поражения электрическим током.Ни предохранители, ни автоматические выключатели не предназначены для срабатывания в случае поражения электрическим током; скорее, они предназначены для открытия только в условиях потенциального перегрева проводника. Устройства перегрузки по току в первую очередь защищают проводники цепи от повреждения из-за перегрева (и опасности возгорания, связанной с чрезмерно горячими проводниками), и, во вторую очередь, защищают определенные части оборудования, такие как нагрузки и генераторы (некоторые быстродействующие предохранители предназначены для защиты особенно чувствительных электронных устройств. к скачкам тока).Поскольку уровни тока, необходимые для поражения электрическим током или поражения электрическим током, намного ниже, чем нормальные уровни тока обычных силовых нагрузок, состояние перегрузки по току не указывает на возникновение удара током. Существуют и другие устройства, предназначенные для обнаружения определенных условий удара (детекторы замыкания на землю являются наиболее популярными), но эти устройства строго служат этой единственной цели и не связаны с защитой проводов от перегрева.

• Предохранитель представляет собой небольшой тонкий проводник, предназначенный для плавления и разделения на две части с целью разрыва цепи в случае чрезмерного тока.
• Автоматический выключатель — это специально разработанный переключатель, который автоматически размыкается для прерывания тока цепи в случае перегрузки по току. Они могут срабатывать (размыкаться) термически, магнитными полями или внешними устройствами, называемыми «реле защиты», в зависимости от конструкции выключателя, его размера и области применения.
Предохранители
• в первую очередь рассчитаны на максимальный ток, но также рассчитаны на то, какое падение напряжения они будут безопасно выдерживать после прерывания цепи.
Предохранители
• могут быть сконструированы так, чтобы срабатывать быстро, медленно или где-то посередине при одинаковом максимальном уровне тока.
• Лучшее место для установки предохранителя в заземленной электросети — на пути незаземленного проводника к нагрузке. Таким образом, при сгорании предохранителя к нагрузке останется только заземленный (безопасный) провод, что сделает безопаснее для людей находиться рядом.

5 способов безопасности в опасной зоне с высоким напряжением

Безопасная рабочая среда не всегда достаточна для контроля всех потенциальных опасностей, связанных с электрическим током высокого напряжения.Тщательное планирование и адекватные процедуры безопасности необходимы для предотвращения контакта с тестируемым оборудованием. Вы знаете, как минимизировать вероятность поражения электрическим током? Ниже приведены несколько способов защитить себя при работе в опасной зоне с высоким напряжением.

5 способов обезопасить себя в опасной зоне с высоким напряжением

• Обеспечьте наличие надлежащих средств индивидуальной защиты (СИЗ). Например, одобренная NFPA Arc Flash одежда с защитой от дуги, которая может защитить вас от потенциального поражения электрическим током.Сюда также входит утвержденное оборудование, используемое для измерения напряжения под напряжением, и проверка фазировки при высоком напряжении должна быть протестирована непосредственно перед и после использования с использованием испытательного источника высокого напряжения.
• Убедитесь, что у вас есть Контрольный список электробезопасности для самостоятельной проверки. Содержит стандарты OSHA и Национальный электротехнический кодекс NEC для полных и конкретных рекомендаций, которые могут применяться к вашей рабочей среде.
• Проверить индикаторы напряжения. Немедленно. Это включает до и после использования против тестового материала, предназначенного для этой цели.
• Никогда не работайте в одиночку . Всегда имейте партнера, который знает ваше оборудование и связанные с этим риски и опасности. Таким образом, у вас будет вторая пара глаз для обеспечения безопасности и кто-то, кто сможет отключить питание и получить помощь в случае травмы.
• Никогда не предполагайте, что цепь безопасна только потому, что она отключена от питания . Обязательно ПРОВЕРИТЕ, что достигнуто безопасное обесточенное состояние. Некоторое оборудование работает при настолько низком напряжении, что не может вызвать опасное поражение электрическим током, но даже при таком сверхнизком напряжении может возникнуть дуга, а в результате перегрева могут возникнуть ожоги.

Для получения информации об обучении технике безопасности при работе с высоким напряжением посетите веб-сайт OCS Group.

Для получения дополнительной информации см .:

OSHA «Электробезопасность на рабочем месте»

Избегайте поражения электрическим током, осторожно обращаясь с низковольтной проводкой.

Дон Макконаги, Leviton Telcom

Советы установщика

Проблема

Новички в этой области часто предполагают, что низковольтные кабели не представляют опасности поражения электрическим током.Постоянный ток (DC) напряжением от 50 до 60 вольт обычно присутствует на холостом ходу пара провод-кольцо. Иногда присутствует вызывной ток 90 В переменного тока, который при определенных обстоятельствах может вызвать поражение электрическим током. Многие несчастные случаи произошли из-за неправильного или небрежного обращения с такими кабелями и несоблюдения надлежащих мер безопасности.

Решение

Всегда предполагайте наличие опасного напряжения в любой системе электропроводки. Проверка безопасности с использованием известного и надежного устройства измерения или обнаружения напряжения должна проводиться непосредственно перед началом работы и всякий раз, когда работа возобновляется.Существуют и другие важные правила безопасности, позволяющие избежать поражения электрическим током, некоторые из которых включены здесь.

Процедура

1) Всегда используйте изолированные инструменты и избегайте любого контакта с неизолированными клеммами и заземленными поверхностями.

2) Отключите услугу гудка от внутренней проводки на время работы с ней. Если вы не можете отключить услугу, снимите трубку телефона. Уровень постоянного тока будет падать, и, как правило, вызывной ток переменного тока не подается.

3) При резке или сверлении будьте осторожны, чтобы не прорезать или просверлить скрытую проводку или трубы.Прежде чем приступить к резке, сделайте небольшое смотровое отверстие.

4) При прокладке телефонного провода на металлической обшивке или рядом с ней проверьте наличие паразитных напряжений. В передвижных домах или прицепах с металлическими поверхностями всегда проверяйте наличие паразитного напряжения и заземляйте перед началом работы.

5) Держите телефонную проводку вдали от оголенных силовых проводов или громоотводов, антенн, трансформаторов, паропроводов или труб с горячей водой, а также нагревательных каналов. Не помещайте телефонный провод в кабелепровод, канал, коробку, короб или другое ограждение, содержащее силовые или осветительные цепи любого типа, и обеспечивайте соответствующее разделение между телефонной и электрической проводкой.

6) Не работайте с телефонной проводкой, если вы носите кардиостимулятор. Напряжение в телефонной цепи может нарушить их работу.

7) Большинство электрических травм, связанных с телефонной проводкой, возникает в результате внезапных скачков высокого напряжения на проводке с нормальным низким напряжением. Поскольку смертельный удар молнии может передаваться по телефонному проводу на многие мили, никогда не устанавливайте и не подключайте телефонную проводку во время грозы.

8) Соблюдайте все инструкции телефонной компании, требования местных норм и положения статьи 800 Национального электротехнического кодекса.

Дон МакКонаги (Don McConaghy) — инженер по приложениям в Leviton Telcom, Bothell, WA. Этот совет для установщика взят из недавно опубликованной книги компании «Стратегии установки для долгосрочного успеха кабельной системы».

Безопасная работа с высоким напряжением: 5 шагов

Заземление — это благословение и проклятие в экспериментах с высоким напряжением. Это благословение в том смысле, что он может защитить нас, обеспечивая заземление цепи, чтобы она не использовала нас в качестве своего пути заземления. Это может быть проклятием, особенно для импульсных и радиочастотных систем, поскольку оно может быть источником связи между источником питания и приборами, делая измерения трудными или невозможными.Вопросы заземления КИП выходят за рамки данного Руководства (хотя, возможно, это хороший выбор для другого), но на этом шаге будут рассмотрены некоторые вопросы заземления для безопасной работы.

Хорошее заземление
Идея «хорошего заземления» — это соединение с землей с наименьшей возможной индуктивностью, емкостью или сопротивлением на пути к земле. Кроме того, хороший путь заземления должен выдерживать полный ток короткого замыкания электрического источника без сбоев.

Юридические требования к заземлению домов и зданий можно найти в Национальном электротехническом кодексе (NEC).Ссылку на полнотекстовую онлайн-версию можно найти на странице википедии NEC. Это руководство НЕ предназначено для предоставления инструкций о том, как правильно заземлить электрические сети для конструкции или части электрического оборудования. Проконсультируйтесь с электриком для такого рода работ. Однако многие идеи, касающиеся заземления в NEC, применимы и для экспериментальной практики.

Наилучшее возможное заземление — это очень короткое соединение с большим количеством меди, закопанной в землю. Дома могут иметь медные заземляющие стержни, вбитые в землю рядом с распределительной коробкой и электросчетчиком.Радиолюбители создадут хорошие плоскости заземления, закопав радиальные медные рычаги на несколько дюймов ниже земли и вынеся точку подключения своей антенны из земли. Это обеспечит очень хорошую точку соединения с землей, но часто это непрактично для экспериментатора.

Еще одно достаточно хорошее соединение с землей — это соединение со строительной сталью, которая либо входит в землю, либо в бетоне, который входит в землю (если в большом здании), либо с водопроводом холодной воды рядом с тем местом, где она входит в землю.Следует позаботиться о том, чтобы строительная сталь или сантехника уходили прямо в землю. Это особенно важно для водопровода, где могли быть вставлены пластиковые секции или водонагреватели могут обеспечивать электрическую изоляцию от заземления.

Последним источником заземления является заземление в заземленных электрических розетках. Часто это наименее желательный источник обоснования для экспериментатора по нескольким причинам. Во-первых, приборы почти наверняка будут использовать этот источник заземления, который может вызвать связь между прибором и тестируемой схемой.Во-вторых, для надежного подключения к этой земле может потребоваться подключение к электрической розетке, что не рекомендуется. В-третьих, трудно сказать, какова длина этого провода заземления, если он сломан, какой ток он может выдерживать и т. Д., Поскольку эти провода обычно проходят глубоко в стенах.

Опять же, у NEC есть много информации о правильном заземлении, и к нему следует обращаться за заземляющими соединениями. Приведенная здесь информация не предназначена для использования в качестве инструкции по правильному заземлению для электроснабжения конструкции, а предназначена для экспериментальной практики.

Проводники заземления
Важным моментом в отношении заземляющих проводов, который применяется в первую очередь к импульсным высоковольтным системам, является то, что они должны иметь большую площадь поверхности , а не только площадь поперечного сечения. Причина этого в том, что импульсные системы обычно ограничиваются проводимостью на поверхности материала или его поверхностной толщиной . Глубина скин-слоя зависит от квадратного корня из времени нарастания импульса (или 1 / частота, если переменный ток) и квадратного корня из проводимости.Это означает, что быстрый импульс будет проходить только в первых нескольких микронах или, в лучшем случае, миллиметрах проводника. И, если накопленная энергия высока, ток может вызвать нагрев, или сопротивление заземления может быть высоким, что приведет к большому падению напряжения на заземляющем проводе.

Что заземлять
Любой металлический корпус источника электрического тока должен быть надежно заземлен. Таким образом, неисправность корпуса не приведет к повышению потенциала открытой металлической поверхности.Для коммерческого оборудования это требование обычно обеспечивается корпусом и электрической вилкой. Для части экспериментального оборудования следует позаботиться о том, чтобы соединить корпус с землей с помощью твердого соединения, большого плоского проводника, с как можно более коротким отрезком. Обычно рекомендуется подключать цепь к этому заземлению, хотя есть исключения.

Заземляющие стержни
Также должны быть предусмотрены заземляющие стержни. Это длинные непроводящие стержни с металлическими концами.Концы имеют прочное соединение с большой плоской медной оплеткой или проводом большого сечения с коротким переходом к хорошему заземлению. Заземляющий стержень можно использовать для заземления выводов конденсаторов и других проводников в экспериментальной цепи после обесточивания цепи и до начала работы. Эти «переносные» заземляющие соединения могут использоваться для привязки компонентов схемы к земле, когда работа также выполняется в обесточенной цепи.

Электробезопасность электронных схем своими руками

Прочтите эту информацию — это может спасти вам жизнь!

Электробезопасность при создании электронных проектов своими руками

Электричество сетевого напряжения чрезвычайно опасно.Существует значительный риск смерти от поражения электрическим током, если электричество сетевого напряжения проходит через тело. Также может возникнуть риск пожара и взрыва, если электрический кабель не подключен правильно и неправильно подключен. Поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности при использовании электросети или аналогичного устройства.

Есть много вещей, которые могут выйти из строя с электричеством с потенциально ужасными последствиями. Некоторые из них очевидны — НИКОГДА не используйте палец для проверки наличия сетевого напряжения! — но другие могут не быть такими, как радиаторы, подключенные к высоковольтному разъему симистора.Прочтите эту страницу полностью и убедитесь, что вы продумали все аспекты при разработке своей следующей схемы. В случае сомнений обратитесь за советом к квалифицированному специалисту .

В этом разделе даются советы по электроснабжению от бытовой электросети и более низкому напряжению. Более высокие напряжения, такие как электрические подстанции и железнодорожные эстакады, намного опаснее. Никогда не приближайтесь к высоковольтным кабелям или к людям, пострадавшим от поражения электрическим током от очень высокого напряжения, если у вас нет подтверждения, что питание отключено.

Удар электрическим током

Наиболее очевидный риск поражения электрическим током при контакте с цепью под напряжением. Здесь через тело проходит электрический ток, что может привести к остановке работы сердца (остановка сердца).

Что такое опасное напряжение?

На самом деле важен ток, а не напряжение, но из-за сопротивления тела вы не можете получить опасный ток без достаточно высокого напряжения.Вы можете решить это самостоятельно, используя закон Ома, но важно помнить о принципах безопасности. Как правило, работа с напряжением ниже 50 В относительно безопасна, но все, что выше, может быть опасным. .

Как правило, вы защищены от поражения электрическим током в большинстве электронных схем, работающих от бытовых аккумуляторов, включая автомобильные аккумуляторы на 12 В. Однако в вашем доме могут быть батареи, которые могут представлять реальную опасность, например, выход из ИБП (источника бесперебойного питания) для компьютера или если у вас есть домашняя энергетическая система, такая как солнечные батареи.

Даже если ваше оборудование рассчитано на работу при напряжении ниже опасного для поражения электрическим током, оно все равно может представлять опасность ожогов, пожара или даже взрыва — так что продолжайте читать.

AC против DC

Возможно, вы слышали, как некоторые люди говорят, что переменный ток опаснее постоянного тока, или наоборот. Вместо того, чтобы слишком много спорить по поводу одного и другого , как переменный, так и постоянный ток при высоких напряжениях могут быть смертельными . Считается, что переменный ток с большей вероятностью вызывает остановку сердца, прерывая электрические сигналы, управляющие сердцем, но постоянный ток может вызывать ожоги, и оба они все еще могут убивать, поэтому обсуждение различий довольно академично.Просто помните, что электричество может убить, если оно имеет достаточное напряжение и ток, будь то переменный или постоянный ток.

Ниже приведены способы снижения риска поражения электрическим током.

Избегайте попадания в сеть

Самый безопасный способ — полностью избегать использования сетевого напряжения в компьютерной цепи. Большинство электронных схем работают при низком напряжении и могут питаться от батарей или внешнего подключаемого трансформатора. Самый безопасный способ использовать трансформатор — использовать блок питания (например, адаптеры питания, обычно используемые с портативными компьютерами) или трансформатор с вилкой (известный как настенная бородавка в США), например, те, которые используются для питания вашего мобильного телефона.Они преобразуют напряжение до безопасного напряжения, при котором будет работать электронная схема (например, от 6 В до 12 В для Arduino), и в большинстве случаев также преобразуют сигнал из переменного тока (который подается из сетевой розетки) в постоянный ток (используется для большинство электронных схем). Эти трансформаторы обычно имеют двойную изоляцию и не имеют высоковольтных частей, доступных пользователю. Убедитесь, что трансформатор соответствует типу цепи (например, номинальному напряжению и току) и источнику питания, к которому он подключается.

Вы все равно должны проверить трансформатор на предмет каких-либо физических повреждений, прежде чем подключать что-либо к электросети.

Если вам нужна высокая мощность, внешний источник питания не всегда может быть вариантом, и в этом случае следует проявлять особую осторожность.

Изолируйте от сети во время работы

Если вы когда-либо видели оборудование, на котором написано «высоковольтный, не снимайте крышку» или «отключите питание перед снятием крышки», тогда существует риск того, что внутри находится незащищенное сетевое напряжение.Если вы сняли крышку с сетевого электрического устройства, где это возможно, эту крышку следует зафиксировать на месте перед повторным подключением к сети.

Заземление корпуса сетевого оборудования

Если в проекте вы используете сетевое напряжение, обычно следует использовать металлический корпус и заземлять его. Для этого нужно взять провод от клеммы заземления и подключить его к открытой металлической части корпуса. Иногда в корпусе есть специальный разъем для заземления, но если его нет, то его можно подключить к металлическому винту, скрепляющему части корпуса вместе.Затем вам следует выполнить соответствующее тестирование, чтобы убедиться, что все металлические части / части корпуса должным образом заземлены.

Риск, связанный с сетевым напряжением, заключается в том, что находящееся под напряжением соединение (например, свободный провод) входит в контакт с металлическим корпусом, а затем кто-то касается корпуса, создавая путь для прохождения тока через человека на землю. Если это произойдет, это может представлять опасность для любого пользователя оборудования. Если корпус заземлен, то при контакте провода под напряжением с корпусом это обеспечит прямой путь к земле и сожжет предохранитель оборудования.Если вы обнаружите, что ваш предохранитель продолжает перегорать, проверьте, нет ли короткого замыкания на корпус. При использовании сетевого разъема для подачи электричества в корпус необходимо использовать 3-контактный разъем, такой как разъем IEC C13 (2-контактные разъемы не имеют заземления и поэтому не подходят). Всегда используйте предохранитель подходящего размера к оборудованию (например, в вилке), чтобы гарантировать, что, если есть соединение с землей, предохранитель сгорел. Предохранитель может находиться внутри вилки (стандарт для вилок, используемых в Великобритании), или может использоваться комбинированный модуль разъема и предохранителя.

Альтернативой металлическому корпусу является использование корпуса с пластмассовой изоляцией, однако, если это необходимо, необходимо убедиться, что нет никаких незаземленных металлических соединений, идущих изнутри наружу корпуса, которые могут соприкоснуться. с сетевым напряжением. Сюда входят любые переключатели или любые винты, используемые для фиксации печатной платы и любых внешних разъемов. Этого сложно добиться в проектах DIY, поэтому я рекомендую использовать заземленный металлический корпус. На коммерческом электрическом оборудовании часто можно увидеть символ двойной изоляции, означающий, что используется полная изоляция, а не заземление.

При использовании сетевого напряжения также необходимо убедиться, что невозможно соприкоснуться с какими-либо частями под высоким напряжением через корпус. Лучше всего этого добиться, убедившись, что в корпусе нет отверстий, но иногда необходимо сделать отверстия в корпусе для вентиляции. В этом случае следует использовать тест пальцем, чтобы убедиться, что палец, помещенный в отверстие, не может соприкоснуться с электричеством в сети. Очевидно, что если вы действительно это проверяете, вы должны делать это при отключенном электричестве.Также учтите, что у некоторых людей (особенно у детей) пальцы будут меньше.

Проверьте состояние любого оборудования и используйте изолированные провода.

Перед тем, как подключить какое-либо оборудование к сети, всегда проверяйте, чтобы оборудование не было видимых повреждений и не были повреждены провода. Это относится к любому электрическому оборудованию, сделанному дома или купленному, поскольку кабели со временем могут испортиться, особенно если они не хранятся должным образом.

Если вы проводите какие-либо испытания оборудования под напряжением (по возможности избегайте этого), убедитесь, что у вас есть должным образом изолированные измерительные провода с достаточной изоляцией для испытываемого напряжения.Перед работой с оборудованием, находящимся под напряжением, всегда следует проводить оценку рисков и обеспечивать принятие соответствующих мер предосторожности для предотвращения травм в результате любых выявленных рисков.

Изоляция сетевого напряжения и проверка после отключения питания

В электрических приборах и самодельных проектах обычно довольно легко отключить питание, вынув вилку из розетки. В случае домашней электропроводки и оборудования, подключенного непосредственно к сети, например, охранной сигнализации, электрическая сеть может быть подключена непосредственно к оборудованию.В этом случае на стене, где они подключаются, обычно есть выключатель или панель с предохранителями, и оттуда должно быть отключено электричество.

Каждый раз, когда вы работаете с оборудованием, подключенным непосредственно к электросети, которое должно быть отключено, всегда проверяйте, чтобы убедиться, что сетевое питание отключено, прежде чем приступить к работе. Для домашнего пользователя можно использовать бытовой датчик напряжения, но рекомендуется использовать его только в качестве вторичного теста после того, как другие шаги по отключению источника питания уже выполнены.Всегда следите за тем, чтобы тестер не был поврежден и был в хорошем рабочем состоянии, и следуйте инструкциям производителя. Если вы сомневаетесь в том, что источник питания изолирован, обратитесь за профессиональной консультацией. Если вы беретесь за это в рамках своей работы, вы должны следовать руководству HSE, а не приведенному выше — см. Раздел «Электробезопасность на работе» и «Электрическое испытательное оборудование для использования электриками».

Самая распространенная разновидность бытового электрического тестера имеет форму отвертки с неоновым светом внутри ручки.Вы кладете кончик отвертки на контакт, который хотите проверить, и касаетесь металлической пластины на другом конце отвертки. Если тестер находится в контакте с сетевым напряжением, загорается неон. Всегда проверяйте заранее, чтобы тестер не был поврежден. Не используйте их как отвертку.

Другой вид отечественного электротестера выглядит как большой пластиковый карандаш с белым кончиком. Когда вы помещаете наконечник рядом с сетевым напряжением, наконечник загорается красным. В некотором смысле это лучше, поскольку вам не нужно напрямую физически контактировать с электросетью, но есть и обратная сторона.Карандаш питается от батареи, и если батарея разряжена, ничто не указывает на наличие напряжения в сети. Поэтому перед использованием тестера сети с питанием от батареи проверьте его на соответствие известному источнику под напряжением, чтобы убедиться, что он работает правильно. Вы можете сделать это, поместив тестер напротив правой стороны вилки сетевого шнура при подключении к источнику питания. Для проведения этого теста нет необходимости открывать вилку или обнажать какие-либо токоведущие части.

Это руководство предназначено только для занятий дома / хобби.Эти тестеры следует использовать после всех усилий по отключению питания. Эти тестеры не подходят для использования в рабочей среде — см. Руководство HSE — Электрическое испытательное оборудование для использования электриками.

Используйте УЗО

УЗО (устройства остаточного тока) и могут обеспечить элемент защиты от поражения электрическим током путем отключения питания при обнаружении неисправности или при поражении электрическим током. УЗО теперь включены в домашнюю электропроводку в Великобритании, но многие дома были построены до того, как это постановление вступило в силу.

Иногда их называют RCCB (автоматические выключатели остаточного тока) или ELCB (автоматические выключатели утечки на землю).

Также можно купить сменные переходники УЗО. Вы подключаете их к сетевой розетке, а затем подключаете оборудование с питанием от сети к адаптеру, или вы можете получить те, которые заменяют вилку на вашем оборудовании. Если у вас есть собственная лаборатория / сарай / домашний офис, который вы используете для электромонтажных работ, то может быть хорошей идеей использовать их на всех розетках в этой комнате, но как минимум я бы рекомендовал использовать одну, когда вы впервые подключаете свой цепи к сети или при выполнении любых испытаний под напряжением.

Научитесь первой помощи и напарник

Если вы работаете с сетевым напряжением, поблизости должен быть кто-то, кто знает, что вы делаете, чтобы помочь, если кто-то пойдет не так. По крайней мере, они могут отключить питание и набрать 999 (112 в Европе / 911 в США / 000 в Австралии), чтобы вызвать скорую помощь. Я также рекомендую вам и вашему другу научиться первой помощи. См. Страницу обучения на веб-сайте викторины по оказанию первой помощи для получения контактных данных организаций, обучающих оказанию первой помощи.

Если вы когда-нибудь встретите кого-то, кто пострадал от поражения электрическим током и все еще подключен к источнику питания, не прикасайтесь к нему напрямую, так как вы также можете получить от него удар. По возможности следует отключить электропитание (вынуть вилку из розетки или выключить оборудование). Если невозможно отключить источник питания, оттолкните человека от источника питания, используя изолирующий материал, например, сухую деревянную или пластиковую ручку метлы.

Остерегайтесь активных радиаторов

Мы рассмотрели очевидные вещи выше, но вам также необходимо принять во внимание любые компоненты, которые могут проводить электричество от сети, и любые особые функции безопасности.Например, симистор — это устройство, которое часто используется для переключения электрических токов в сети. Как и любой полупроводник, эти устройства выделяют тепло, а при переключении больших нагрузок это может привести к выделению большого количества тепла. Чтобы отвести это тепло и предотвратить перегрев симистора, часто используется радиатор. Корпус симистора подключается к радиатору. В некоторых симисторах соединение радиатора подключается к одному из сетевых зажимов, а в других — соединение изолировано от сетевого напряжения.Обычным симистором является симистор BTA08-600, в котором соединение радиатора изолировано от сетевого напряжения, но почти идентичный BTB08-600 не изолирован. Вы можете задаться вопросом, зачем возиться с неизолированной версией, но тепловые характеристики неизолированной намного лучше, следовательно, требуется меньший радиатор. Для любительской электроники я рекомендую всегда брать изолированные (которые в любом случае более доступны), чтобы радиатор никогда не работал. Я даже использую изолированные симисторы в цепях низкого напряжения, поскольку это снижает риск того, что вы можете повторно использовать оставшийся симистор в своем следующем проекте, который может использовать сетевое напряжение.

Если вы когда-нибудь обнаружите, что работаете с оборудованием, разработанным кем-то другим, никогда не предполагайте, что они используют изолированные компоненты, и всегда предполагайте, что любой компонент может быть под напряжением, пока не будет доказано обратное.

Тестирование портативных устройств (PAT)

Тестирование портативных устройств — это способ тестирования электрического оборудования, чтобы убедиться, что оно безопасно в использовании. Он включает в себя физическую проверку на наличие видимых повреждений, а также некоторые тесты для проверки правильности заземления и изоляции оборудования.Это делается либо с помощью специального тестера PAT, либо с помощью тестера изоляции. К сожалению, стоимость испытательного оборудования PAT делает это очень трудным для электронщиков, увлеченных своими делами, для проведения испытаний самостоятельно, но вы можете найти местного электрика, который сможет проверить это оборудование за вас.

Опасность пожара и взрыва

Удар электрическим током — не единственный способ, которым вы можете пострадать из-за неправильного использования электричества. Возгорание может быть столь же опасным и может произойти при гораздо более низком напряжении, чем поражение электрическим током.Опять же, это высокий риск для сетевого электричества, но вы также должны учитывать это при работе с системами более низкого напряжения, такими как автомобильные или развлекательные аккумуляторы или низковольтное освещение, все из которых способны обеспечивать очень высокие токи. Возгорание может быть вызвано перегревом из-за перегрузки штепсельной розетки или слишком сильного тока, протекающего через определенный компонент или провод.

Используйте правильный предохранитель

Важным шагом на пути к защите от пожара является использование предохранителя правильного размера.В самодельных проектах следует выбирать предохранитель, который указан выше, но как можно ближе к максимальному току, который будет потреблять цепь.

Другой фактор, контролируемый разработчиком схемы, — это обеспечение того, чтобы все компоненты и кабели были рассчитаны в пределах, превышающих максимальный ток, потребляемый схемой. Это не должно быть проблемой для слаботочных сигналов в типичной цепи, но это необходимо учитывать при переключении больших нагрузок, таких как освещение, двигатели и т. Д.

Также убедитесь, что все горячие предметы хранятся вдали от легковоспламеняющихся материалов. Одним из примеров является обеспечение того, чтобы осветительная арматура не контактировала напрямую с занавесками, которые иногда могут выдуть сквозняком через открытое окно.

Ожоги

Очевидно, что существует риск ожога во время пайки, но существует также риск прикосновения к компоненту после того, как он нагрелся. Светильники хорошо известны своим нагревом, но другие компоненты, такие как тиристоры и симисторы, которые переключают большие нагрузки, также могут вызвать ожоги при прикосновении.

Опасные инструменты

Всегда читайте предупреждающие инструкции, прилагаемые к инструментам. Я особенно думаю о металлообрабатывающих инструментах, используемых при создании дома для вашего нового творения, но вы также можете использовать электроинструменты в самой цепи, такие как вращающиеся инструменты и тепловые пушки, используемые с термоусадочной изоляцией.

Помните, что предупреждения появляются не просто так. Возможно, вы просверлили сотни отверстий с помощью электродрели, но первый металлический осколок в глазу может необратимо повредить ваше зрение.Всегда надевайте защитные очки / перчатки там, где это указано в инструкции.

Опасные химические вещества

Если вы собираетесь изготавливать собственные печатные платы, то существуют опасные химические вещества, с которыми необходимо обращаться осторожно, а также утилизировать безопасным способом, чтобы не нанести вред местной дикой природе. Всегда читайте инструкции, прилагаемые к вашим химическим веществам, и обращайтесь к своему поставщику, если у вас есть какие-либо сомнения относительно рисков и способов их надлежащей утилизации.

Есть еще

Это руководство должно дать вам хорошее начало, но могут быть и другие вещи, которые я пропустил, или различия с различными электрическими системами в других странах. Если вы считаете, что нужно добавить что-нибудь еще, дайте мне знать.

HSE устанавливает правовые рамки для тех, кто занимается электричеством на работе, что также полезно для всех, кто занимается этим для хобби. См. Разделы «Электробезопасность и вы» и «Часто задаваемые вопросы по HSE по электричеству».

Вам также следует следовать советам на следующих веб-сайтах:

6 опасных мифов об электробезопасности

Дата: Вторник, 27 апреля 2021 г.
Время: 11:00 AM EDT
Спонсор: TE Connectivity
Продолжительность: 30 минут

Зарегистрируйтесь сегодня!

Резюме

С ускоренным ростом рынка коммерческих дронов инженеры-конструкторы должны вкладывать средства в надежные и долговечные решения, обеспечивающие технологии, необходимые для выполнения множества функций на высоте сотни футов в воздухе.Присоединяйтесь к техническим экспертам TE во вторник, 27 апреля 2021 года, и мы подробно рассмотрим все технологические требования и узнаем, как наш продуктовый портфель учитывает ключевые тенденции рынка коммерческих дронов.

ЧТО ОЖИДАТЬ

• Получите ключевую информацию о текущих тенденциях на рынке коммерческих дронов.
• Узнайте больше о технологических требованиях и проблемах проектирования.
• Изучите решения TE Connectivity, которые помогут инженерам в проектировании, обеспечивающем надежность, миниатюризацию и долговечность.

Спикеры

Мэтью Макалонис, научный сотрудник, Global Aerospace, Defense & Marine, TE Connectivity

Имея степень бакалавра наук в области машиностроения, Мэтью имеет более чем 26-летний опыт работы в сфере коммуникаций , компьютерная и бытовая электроника, а также аэрокосмическая и оборонная промышленность. Имея более 50 патентов на технологии, связанные с соединителями, и получивший сертификат Black Belt в области бережливого дизайна для Six Sigma, Мэтью является ключевым членом группы TE Connectivity,

Крис Ли, менеджер по продукту, антенны, TE Connectivity

Крис возглавляет группу по разработке антенн и портфолио в Северной и Южной Америке, уделяя особое внимание бизнес-возможностям 5G и IoT.В его карьеру входит руководитель проекта по разработке антенн и должности антенного инженера в Space Systems Loral. Крис также работал инженером по аппаратному обеспечению в Cisco и получил степень бакалавра электротехники в Калифорнийском университете в Дэвисе.

Катарина Аталайя Сантос, инженер по полевым приложениям, TE Connectivity

Катарина работает в TE Connectivity в течение трех лет, имея опыт работы в автомобилестроении и электротехнике.Она была инженером по полевым приложениям и инженером по продажам с 2018 года, тесно сотрудничая с нашими партнерами-дистрибьюторами и ключевыми клиентами Appliance для поддержки различных приложений конечных клиентов, начиная от Appliance, Military, Auto, ICT, Industrial и Medical.

Спонсор:

Регистр

Что такое высокое напряжение

Высоковольтное соединение

Ваш источник высокого напряжения, плюс

Что такое Высокое напряжение?

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ:

Нет универсального принятое определение, хотя в некоторых отраслевых стандартах указываются различные минимальные напряжения, выше которых считается высокое напряжение.Эти определения как правило, исходя из соображений безопасности или напряжения, при котором возникнет дуга. происходить. Было бы удобно, если бы повсеместно применялось высокое напряжение для запуска. под красивым круглым номером, например, 1кВ. Вместо этого мы видели, что напряжение очень низкое. как 5V называется высоким напряжением. Напротив, согласно Bonneville Энергетическая администрация, чтобы считаться высоковольтной, она должна быть 100 кВ и выше! Мы хотели бы определить этот относительный термин с более практической точки зрения. вместо:

Высокое напряжение начинается в момент, когда дизайнеры должны учитывать дополнительные технические вопросы, а где поставщиков компонентов на выбор значительно меньше.

Технические вопросы : Конечно, для большинства инженеров высокое напряжение разное напряжение. Это больше не обычная инженерия. Введите другие переменные в процессы проектирования и производства. Вам нужно принять во внимание учитывать длину пути утечки, толщину изоляции, коронный разряд и геометрические параметры. расположение. Уже не рекомендуется использовать палец, чтобы увидеть, какой компонент нагревается. Компоненты проявляют неожиданное поведение, например резисторы которые изменяют значение в зависимости от приложенного напряжения.

Проблемы поставщика компонентов : Разработчикам нужно быть более осторожными с поставщиками выбор. Это потому, что поставщиков не так много, а технологии не так хорошо известно. Таким образом, есть большие различия в качестве и надежность среди производителей высокого напряжения. Например, если вам нужен 5V блоки питания, есть сотни компаний, которые их производят. Но если ты нужно, скажем, 100 В или 10 000 В, их всего несколько. И из этой горстки, Есть только пара, которая производит качественные и надежные расходные материалы.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

Любое напряжение выше 40 вольт вообще считается потенциально (!) опасным.

Напряжение 208В и выше.

Высокое напряжение определяется Директивы по электробезопасности Министерства энергетики США более 600 вольт.

Обычно считается провод или кабель с рабочим напряжением более 600 вольт.

Любой электрический потенциал способен вызвать пробой в воздухе на STP, или около 600 вольт.

Напряжение выше используемого для распределения энергии. Нижний предел обычно принимается равным 5000 В (звонок) или 8700 В (Национальный кодекс электробезопасности).

10 кВ, потому что это примерно где вам нужно начать беспокоиться о короне, и становится все труднее найти компоненты полки. [ Примечание редактора: это хороший практический Однако при более низких напряжениях возникают другие проблемы, помимо короны.]

Обычно провод или кабель с рабочим напряжением более 25 000 вольт.

Электрическая система или кабель, рассчитанный на работу от 46 кВ до 230 кВ.

Описание трансмиссии линии и электрооборудование с уровнями напряжения от 100 кВ до 287 кВ.

Наименее полезное определение? : Прил. 1. высоковольтные — работающие от или питается от высокого напряжения; «генератор высокого напряжения»

Среднее напряжение : возможно, альтернативный способ определения высокого напряжения Напряжение было бы добавить новый термин, среднее напряжение.Затем высокое напряжение может быть 1 кВ и выше, а среднее напряжение может быть более низким до 999V. (Спасибо Полю Оранджес из Huettinger, который предложил использовать это срок.)

Высоковольтное соединение

Контактная информация

Эван Майерхофф

Разработка приложений

High Voltage Connection, Inc.

516-466-9379

www.highvoltageconnection.com

evan@highvoltageconnection.