Elektromos biztonság - E-Gab oktatási portál
Kockázatok
A közvetlen kockázatok 2 típusát különböztethetjük meg:
E kockázatok mindegyike összefügghet bizonyos hibákkal.
A berendezés kockázata a rövidzárlati hibák és a túlterhelés. Az emberek számára kockázatot jelentő hiba a szigetelés hibája. A hibák azonban közvetve veszélyt jelenthetnek a berendezésekre és az emberekre. Például egy rövidzárlat az anyag megsemmisítésével indul, de ha nem kezelik, az tüzet okozhat.
Alapértelmezések
Ezért 3 típusú hibával találkozhatunk:
Mint mondtuk, ezek a hibák közvetlen kockázatot jelentenek akár az anyag, akár az emberek számára. Elméletileg minden elektromos berendezést meg kell védeni ezektől a hibáktól, de látni fogjuk, hogy bizonyos körülmények között a védelmi eszközök hatástalanná válnak.
Rövidzárlat
Rövidzárlat lép fel, amikor a terhelést vagy a rendszert megkerülik. Konkrétan egyfázisú hálózaton ez azt jelenti, hogy egy ponton a fázis és a semleges közvetlenül érintkeznek. Ebben a konfigurációban a hálózat egyetlen terhelése maga a kábel. Figyelembe véve, hogy a transzformátor kimenetén a feszültség szigorúan 230 V, függetlenül attól, hogy a vezeték oda-vissza 10 m vagy 20 m oda-vissza 2,5 mm² kábelszakasszal, az eredmény a következő:
s = 2,5 mm² = 25 * 10 -7 m²
Az alábbi képlettel levezethetjük a huzal és így a terhelés ellenállását:
Ezután egyszerűen számítsa ki az effektív áramot az effektív feszültségből, feltételezve, hogy a terhelés tiszta ellenállás:
De hogyan veszélyes a nagy áram? Számítsuk ki a vezeték által elvezetett teljesítményt:
P = RI2 = 388 971 W
Nos, nem folytatom a számításokat, de azt láthatjuk, hogy majdnem százszorosa az elektromos fűtőteljesítményének. Ennek eredménye a kábelek felmelegedése, a szigetelők vagy akár maguk a kábelek megolvadása, ezért tűzveszély stb.
A rövidzárlat előfordulhat fázis és semleges között, de három fázisú hálózat 2 különböző fázisa között is. Ebben az esetben a feszültség már nem 230 V, hanem 380 V.
Védelem
2 védelmi eszköz lehetővé teszi az ilyen típusú hibák védelmét:
A biztosíték 2 pólust tartalmaz, amelyeket olyan huzal köt össze, amelynek túl nagy áram esetén megolvadhat. Ezt a huzalt egy szigetelőbe helyezik, és egy rugórendszer lehetővé teszi, hogy az egyszer megolvadt huzal 2 darabja elmozduljon. Bizonyos üzemi áramra vannak kalibrálva, és megszakító képességgel rendelkeznek. A megszakító képesség az a feszültség, amely felett a biztonság már nem garantált. Ha ezt a feszültséget túllépik, ív hozható létre a biztosíték pólusai között. Használat után ki kell cserélni a biztosítékot.
A mágneses megszakító olyan megszakító, amely tekerccsel van ellátva, amelyben az áram folyik. Ez a tekercs mágneses teret hoz létre, és a közepén elhelyezett fémrészt mozgatja, amely megnyitja az érintkezőt. Miután az érintkező nyitva van, egy rugó kapcsolja a megszakító állapotát. A megszakítókat az üzemi áram és a megszakító képesség is jellemzi. Ha a törési képesség túllépésre kerül, ív is kialakulhat, de a pólusok is össze tudnak hegeszteni. Használat után a megszakító visszaállítható, amint a hiba megszűnt.
Túlterhelés
A normál működés és a rövidzárlat között túlterhelés van. A túlterhelés azt jelenti, hogy a terhelés nagyobb áramot fogyaszt, mint amire a telepítést tervezték. Akkor fordulhat elő, ha túl sok áram szükséges egy aljzathoz, ha túl nagy mechanikai terhelést hajtanak végre egy motoron, amikor egy régi motor és a tekercsek körüli lakk visszahúzódni kezd, vagy amikor túlfeszültség jelenik meg (vihar esetén például). Ugyanúgy, mint a rövidzárlat, de kisebb mértékben a jelenség a kábelek és berendezések felmelegedését okozhatja. De ez mindenekelőtt a készülék meghibásodásának jele.
Védelem
2 védelmi eszköz lehetővé teszi az ilyen típusú hibák védelmét:
A biztosítékot ugyanolyan körülmények szerint választják meg, mint a rövidzárlatot. A biztosíték tehát 2 típusú hiba ellen véd: rövidzárlat és túlterhelés ellen.
A hővédő megszakító fém lamellákkal van ellátva, amelyeken keresztül az áram áthalad. Ha az áram túl nagy a Joule-effektus által kibocsátott hő hatására, akkor deformálódnak, kinyitják az érintkezőt és kioldják a megszakítót. Ezeket a megszakítókat ugyanúgy választják meg, mint az előzőeket, de intenzitás-beállítással is rendelkeznek a védelem finomítása érdekében. A gyakorlatban a piacon található megszakítók túlnyomó része termikus-mágneses megszakító és véd a két korábban említett kockázat ellen.
Szigetelési hiba
Ez a hiba akkor jelenik meg, amikor egy vezető rész (lecsupaszított kábel, sorkapocs stb.) Érintkezésbe kerül egy fém alkatrésszel, egy személlyel vagy bármely más veszélyeztetett alkatrésszel.
Vegyünk például egy mosógépet (lézervágóval is működik). Nemrégiben cseréltél motort. Amikor a kábeleket áthaladták a gépen, néhányat 2 fémlemez közé szorítottak. Eleinte minden normálisan működik, de a rezgésekkel a kábelt fokozatosan megette a réz. Az ilyen típusú hibák elleni védelem nélkül semmi sem történik. A fémkeretet elkülönítik a gép többi elektromos berendezésétől. A fémrész a talajtól szigetelt, ezért a szivárgási áram elhanyagolható.