Какой ток опаснее и почему

Какой ток опаснее и почему: постоянный или переменный, как защититься от его отрицательного воздействия

Несмотря на многочисленные научные эксперименты и теоретические выкладки, ученые до сих пор не знают, какой ток опаснее. Необъяснимость некоторых проявлений электричества, несмотря на давно разработанные меры защиты и профилактики, по-прежнему приводит к травматизму и гибели людей. Но большинство специалистов склоняется к мнению, что переменный ток все-таки смертоноснее постоянного.

Изучение электричества стоило жизни многим ученым — взять хотя бы друга Михайлы Ломоносова Георга Рихмана. Сейчас сказали бы, что причиной его смерти стало отсутствие заземления. Такой защитой, как и другими мерами профилактики поражения током, каким бы он ни был по характеристикам, пренебрегать не стоит. На производстве нужно обращать внимание на такие мероприятия:

Отключение электропитания при проведении работ с обязательной проверкой напряжения.
Использование запрещающих знаков, ограждение места работ.
Организация заземления либо зануления.
Изоляция опасных частей приборов и установок.
Применение принудительных выключателей, прерывателей, сигнализации. Они срабатывают автоматически в случае незапланированного опасного напряжения.
Монтаж силовых блоков в обычно труднодоступных для людей местах, например, на высоте.
Индивидуальная и коллективная защита.

Нужно помнить, что токопоражение происходит, как правило, при неисправности механизмов и установок, пробоях изоляции или ее отсутствии, прикосновениях к приборам, которые находятся под напряжением. Риск опасности возрастает в помещениях с высокими температурными показателями воздуха и влажностью, наличием различных опасных паров, жидкостей, газов, пыли.

Меры профилактики в быту

Статистика говорит о том, что в обычной жизни от электричества страдает и гибнет даже больше людей, чем на производстве. Основную опасность здесь несут бытовые приборы, но и удар молнией может привести к летальному исходу. В быту также необходимо выполнять правила безопасности. Вот некоторые из них:

Не пользоваться неисправными приборами.
Отключать такие приборы перед их самостоятельным ремонтом (лучше вообще вынуть вилку из розетки).
Следить за исправностью проводки, вилок, розеток.
При прокладке новой проводки и других подобных работах обесточивать помещение и следить, чтобы никто случайно не подал напряжение в сеть.
Использовать в быту розеточные ограничители даже на современных изделиях, если в доме есть маленькие дети.
На территории частных домовладений устанавливать громоотводы.
В грозу не пользоваться сотовой связью, не находиться на открытой местности.
В случае купания или рыбалки при первых же признаках надвигающейся грозы покинуть водный объект и отойти от него подальше.
Не подходить близко к столбам со свисающими до земли либо порванными проводами — ток может «разлиться» по земле. Покидать такое место нужно маленькими шагами.

Если приходится оказывать помощь кому-либо, попавшему под напряжение, делать это необходимо с соблюдением всех доступных мер предосторожности. Иначе вместо одного пострадавшего их может стать двое и более.

Опасное постоянство

В рассуждении о том, какой ток опаснее (постоянный или переменный), нужно учитывать, что ущерб здоровью и даже угрозу жизни человека несет любой из них. Риск при этом растет пропорционально увеличению пороговых значений, зависит от некоторых других факторов. Важными являются сила тока, его напряжение, условия и продолжительность воздействия.

Считается, что постоянный ток в 3 раза безопаснее переменного. Но здесь необходимо учитывать и такие факторы:

Постоянный ток грозит судорогой. Если сила его высока, то растет риск сильного отброса человека, что может привести к тяжелым травмам.
Особо опасен он при промышленном напряжении (свыше 500 вольт). Но люди ежедневно сталкиваются с ним в быту, значит, увеличивается риск поражений.
Реакция на поражение электричеством у разных людей неодинакова. Она может отличаться в зависимости от уровня сопротивления тела и физиологических особенностей организма. Некоторые болезненнее реагируют на постоянный ток.

С каким бы электричеством ни приходилось сталкиваться, для гарантии безопасности нужно полностью избегать открытых контактов с источниками тока и его проводниками, которые могут нести угрозу.

Переменная угроза

И все-таки чаще люди страдают от переменного тока. Опасность же его определяется как более высокая в области отрицательного воздействия на организм. Он оказывает более заметное негативное влияние на сердечно-сосудистую, мышечную, дыхательную и нервную системы человека. В этом отношении нужно знать и помнить:

Порог сопротивления организма переменному току ниже, чем постоянному.
Поражения от него имеют, как правило, более серьезные последствия.
Освободиться, оторваться от источника поражения переменным током значительно сложнее.
Летальные исходы встречаются чаще.

Косвенным доказательством того, почему переменный ток опаснее постоянного, можно считать использование электрического стула в качестве орудия казни. Его работа построена на применении именно этого вида тока с определенными параметрами. При прохождении через организм воздействие его на живые клетки действует убийственно.

Есть люди, на которых ток не оказывает какого-либо заметного воздействия. Но их следует отнести к уникумам и в любом случае не повторять трюков. Да, без электричества цивилизацию представить сложно, оно даже лечит, но обычному человеку вести себя с ним необходимо предельно аккуратно.

Источник: https://220v.guru/fizicheskie-ponyatiya-i-pribory/tok/postoyannyy-i-peremennyy-tok-kakoy-opasnee.html

Опасность электрического тока для человека и последствия

В быту и на производстве мы сталкиваемся с различными электроприборами, электроустановками. Соблюдая правила электробезопасности и обладая знаниями в данной сфере можно уменьшить вероятность попадания под опасное воздействие электрического тока и напряжения.

В данном вопросе объединяются знания инженерного и медицинского характера, применение которых в комплексе, увеличит результат по снижению уровня электротравм дома и на производстве.

Действие электрического тока на организм человека

Ток, в отличие от других опасных сред, не обладает цветом, запахом, невидим.

Электрический ток оказывает следующие виды воздействия на организм человека: термическое, электролитическое, биологическое. Рассмотрим каждое из этих воздействий более подробно.

Термическое воздействие заключается в ожогах участков тела, нагреве сосудов и нервных окончаний. Этот вид действия называют еще тепловым. Потому что тепловая энергия, полученная из электрической образует ожоги.

Электролитическое воздействие приводит к разложению крови и других жидкостей в организме посредством процесса электролиза, что вызывает нарушения в физико-химическом составе этих жидкостей. Суть повреждений сводится к молекулярному уровню – загустевание крови, изменение заряда белков, паро- и газообразование в организме.

Биологическое воздействие электротока на организм сопровождается раздражением и возбуждением органов. Это вызывает судороги, сокращения.

В случае с сердцем и легкими это воздействие может привести к летальному исходу по причине прекращения деятельности органов дыхания и сердца.

Биологическое воздействие вызывает механические повреждения органов, суставов человека. Также механические повреждения может вызвать падение человека с высоты из-за воздействия электрического тока.

Опасная, безопасная и смертельная сила тока для человека

Нельзя считать какую-либо величину тока безопасной для человека. Существует лишь более и менее опасная величина электротока. Каждый человек имеет внутреннее сопротивление, на величину которого влияет множество факторов (толщина кожи, влажность помещения и тела человека, путь протекания тока).

Самым опасным путем протекания тока является направление нога-голова, рука-голова, так как при этом путь идет через сердце, мозг, органы дыхания. А большая величина тока может вызвать остановку сердца и остановку дыхания. Именно эти причины являются наиболее вероятными причинами летальных исходов при протекании электротока.

Считается, что постоянный ток более безопасный, чем переменный в сетях до 500В. При напряжении выше 500 вольт опасность постоянного тока возрастает.

Частота сети влияет на степень тяжести электротравмы. Промышленная частота в 50 Гц является более опасной, чем частота в 500Гц. При высокой частоте наблюдается так называемый «скин-эффект», когда ток проходит не по всему проводнику, а лишь по его поверхности. А значит, внутренние органы напрямую не затрагиваются.

Также на степень опасности воздействия тока на человека влияет продолжительность нахождения человека под воздействием тока. Здесь зависимость линейная – чем дольше, тем больше разрушений и неблагоприятных последствий.

Приведем пороговые значения переменного и постоянного тока и возможные реакции организма на эти воздействия:

Проходя через человеческое тело, ток может создавать электрические травмы или электрические удары.

Электрический удар подразумевает, что ток возбуждает ткани организма, что вызывает их сокращение и судороги. Существует 4 группы электроударов: судороги, судороги с потерей сознания, потеря сознания с нарушением дыхания и работы сердца, клиническая смерть.

При электрической травме ток наносит прямые повреждения тканям и органам человека. Это могут быть электрические ожоги, металлизация кожи, электрические метки и механические повреждения.

Электрические ожоги бывают токовыми и дуговыми. Действие токового ожога связано с прохождением тока через тело человека. Дуговой ожог возникает между человеком и проводником электротока высокого напряжения, вследствие возникновения дуги между ними. Температура дуги может достигать тысяч градусов по Цельсию. Такой ожог гораздо опаснее и может плюс ко всему сопровождаться возгоранием одежды пострадавшего.

Металлизация кожи происходит, когда под действием тока в кожу попадают частицы металла, при этом проводимость кожи увеличивается, что повышает травмоопасность.

Электрические метки – это места, через которые ток входит и выходит из тела человека. Наиболее часто встречаются на ногах и руках.

В любом случае следует стараться избегать касания токоведущих частей проводящими предметами (ловить рыбу под ЛЭП, нести стремянку вблизи шин напряжения), не использовать провода и кабели с ослабленной изоляцией, соблюдать правила безопасности при нахождении и работе в электроустановках. Берегите здоровье себя и своих родных.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

Электрические сети с изолированной нейтралью

Чем опасно зануление

Последние статьи

Причины повреждения кабелей

Определение температуры термосопротивления по ГОСТ

Расчет тока трансформатора по мощности и напряжению

Выпрямительные диоды: расшифровка, обозначение, ВАХ

Самое популярное

Единицы измерения физвеличин

Напряжение смещения нейтрали

Источник: https://pomegerim.ru/electrobezopasnost/dejstvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka.php

Какой ток опаснее — постоянный или переменный? Результаты исследований

14 Ноября, 2019
Электричество
Юлия Толок

Вопрос, какой ток опаснее — постоянный или переменный, стоял достаточно остро на протяжении десятилетий.

В знаменитой «войне токов» между Николой Теслой и Томасом Эдисоном одним из основных аргументов последнего была смертельная опасность переменного.

Это подтверждается на практике – низкочастотный переменный ток, который можно наблюдать в бытовой розетке, действительно может нанести значительный вред здоровью даже при сравнительно низком напряжении, около 50 Вольт.

При тех же значениях постоянного тока удар может пройти совершенно незамеченным. Но переменный ток проще транспортировать, менять его напряжение, при этом наблюдаются меньшие энергетические потери. Кроме того, он оптимально подходит для питания электродвигателей. Именно поэтому он и используется в бытовых сетях, хотя остается смертельно опасным.

В чем разница между постоянным током и переменным

Прежде чем понять, какой ток опаснее — постоянный или переменный, следует разобраться, в чем же между ними разница. Основное отличие в том, что в случае с постоянным током движение электронов происходит направленно, тогда как при переменном токе они движутся хаотично.

В бытовых условиях переменный ток чаще всего используется при питании электролампочек, он протекает в розетках и на распределительном щитке. Постоянный ток можно встретить в светодиодной подсветке. В электроприборах переменный ток обычно преобразуют в постоянный, особенно если дело касается цифровой электроники, так как с помощью него легче передавать сигналы внутри самой техники.

Опасные значения для человека

Однозначно ответить на вопрос, какой ток опаснее — постоянный или переменный, нельзя. Это зависит от многих параметров, например напряжения, частоты и тока в цепи. Следует рассмотреть возможные диапазоны этих величин:

Частота. В бытовой электросети она составляет 50 Гц. При значениях 10-500 Гц переменный ток приблизительно одинаково опасен, но при значениях от 500 до 1000 Гц эта опасность значительно возрастает. А вот ток с частотой выше 1000 Гц уже значительно безопаснее. Следует отметить, что постоянный ток будет намного менее опасным (в 3-4 раза), если частота переменного составляет 50 Гц или около того.
Напряжение. Какое напряжение — постоянное или переменное — опаснее, можно понять, только оценив его величину. Если напряжение в сети менее 400 Вольт, то можно говорить об однозначной более высокой опасности переменного тока. От 400 до 600 Вольт обе разновидности представляют приблизительно одинаковую опасность. При напряжении, значительно превышающем 500 Вольт, опасность постоянного тока растет.
Сила тока. Для переменного тока безопасным считается, если в сети протекает ток менее 10 мА, для постоянного тока эта величина примерно в 5 раз выше.

Отдельные случаи

С уверенностью сказать, что постоянный ток безопасен, можно только при условии, если он имеет низкое напряжение. Как пример, можно взять всем известную медицинскую процедуру – электрофорез.

Она применяется для воздействия на кожу или слизистые оболочки органов человека для усиления всасывания лекарств. При электрофорезе используется напряжение 60 Вольт, а ток в сети достигает 50 мА, при этом человек чувствует только легкое покалывание.

Если же при этой процедуре использовать переменный ток, то он может повлиять на здоровье человека и вызвать сбои в его сердечном ритме.

Если говорить о высоком напряжении, то ответ на вопрос о том, какой электрический ток опаснее, будет уже не так однозначен. Известны случаи, когда к серьезному нарушению сердечного ритма приводил разряд конденсатора при напряжении на электродах около 500 Вольт. Поэтому опасность постоянного тока не меньшая, если он имеет высокое напряжение. А вот переменный ток с высоким напряжением может быть безопасным, если он имеет высокую частоту.

В свое время в целях демонстрации Тесла пропускал через себя переменный ток с напряжением 100 кВ и остался невредим. Это произошло благодаря тому, что частота такого тока составляла более 100 кГц. Считается, что переменный ток при частоте более 20 кГц является безопасным, даже при условии высокого напряжения.

Опасность поражения для человека

Основная опасность заключается в том, что при поражении током повреждаются не только участки воздействия, но и органы, которые находятся у него на пути. Воздействие вызывает некоторые потенциально небезопасные рефлекторные реакции (такие, как сокращения мышечных тканей), приводит к поражению нервной системы и многим другим необратимым последствиям.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как рассчитать нагрузку по току

Пути прохождения тока

Вне зависимости от того, какой ток опаснее — постоянный или переменный, степень повреждений довольно сильно будет зависеть от пути его прохождения. Наиболее уязвимыми считаются сердце, легкие, спинной или головной мозг. Но и при поражении других органов могут наступить серьезные последствия. Есть разные пути прохождения. Основными из них считаются:

Рука — рука. Примерно 40 % всех случаев. Около 83 % людей при прохождении тока из бытовой сети по этому пути теряют сознание.
Правая рука — ноги. Пятая часть всех случаев, нарушение сознания у 87 %.
Левая рука — ноги. 17 % всех случаев. Потеря сознания в 80 %.
Голова — ноги. Всего 5 % всех случаев. Очень опасный путь, в 88 % случаев человеку, скорее всего, понадобятся реанимационные мероприятия.
Голова — руки. 4 % случаев, в 90 % — потеря сознания.

Потенциальные опасности

Прежде чем завершить обсуждение того, какой ток более опасен — переменный или постоянный, нужно разобраться, как происходит удар током. Чтобы человек подвергся поражению электрическим током, он должен каким-то образом стать одним из звеньев цепи. Случиться это может несколькими способами.

Наиболее распространенный — касание предметов, которые находятся под напряжением. Это могут быть оголенные провода, неисправные розетки или приборы, металлические приборы с нарушением изоляции. Также опасность представляет одновременное касание заземленных предметов, например отопительных труб.

Причем непосредственное воздействие — необязательное условие поражения. Проблемы могут возникнуть и при близком приближении к источнику опасности, особенно если влажность в помещении достаточно высокая. В этом случае может возникнуть электрическая дуга.

Еще одну потенциальную опасность представляют собой обрывы линии электропередачи, лежащие на земле. Зона потенциального воздействия располагается в радиусе 10 метров от такого провода. Не следует подходить к таким проводам. Между двумя ногами может возникнуть достаточный потенциал для поражения. Причем чем ближе человек находится к источнику напряжения, тем опаснее. Если случайно удалось попасть в такую зону, то для собственной безопасности следует передвигаться гуськом или на одной ноге.

Источник: https://samvsestroy.ru/478123a-kakoy-tok-opasnee---postoyannyiy-ili-peremennyiy-rezultatyi-issledovaniy

Действие электрического тока на организм человека — ЗНАК-Комплект

Термическое воздействие заключается в нагреве тканей и биологических сред организма, что ведет к перегреву всего организма и, как следствие, нарушению обменных процессов и связанных с ним отклонений.

Электролитическое воздействие заключается в разложении крови, плазмы и прочих физиологических растворов организма, после чего они уже не могут выполнять свои функции.

Биологическое воздействие связано с раздражением и возбуждением нервных волокон и других органов.

Различают два основных вида поражений электрическим током: электрические травмы и удары.

К электротравмам относятся:

электрический ожог — результат теплового воздействия электрического тока в месте контакта;
электрический знак — специфическое поражение кожи, выражающееся в затвердевании и омертвении верхнего слоя;
металлизация кожи — внедрение в кожу мельчайших частичек металла;
электроофтальпия — воспаление наружных оболочек глаз из-за воздействия ультрафиолетового излучения дуги;
механические повреждения, вызванные непроизвольными сокращениями мышц под действием тока.

Электрическим ударом называется поражение организма электрическим током, при котором возбуждение живых тканей сопровождается судорожным сокращением мышц

В зависимости от возникающих последствий электроудары делят на четыре степени:

I — судорожное сокращение мышц без потери сознания;
II — судорожное сокращение мышц с потерей сознания, но с сохранившимися дыханием и работой сердца;
III — потеря сознания и нарушение сердечной деятельности или дыхания (или того и другого);
IV — состояние клинической смерти.

Тяжесть поражения электрическим током зависит от многих факторов:

силы тока,
электрического сопротивления тела человека,
длительности протекания тока через тело,
рода и частоты тока,
индивидуальных свойств человека,
условий окружающей среды.

Основной фактор, обусловливающий ту или иную степень поражения человека, — сила тока. Для характеристики его воздействия на человека установлены три критерия (табл. 8.1):

пороговый ощутимый ток — наименьшее значение тока, вызывающего ощутимые раздражения;
пороговый неотпускающий ток — значение тока, вызывающее судорожные сокращения мышц, не позволяющие пораженному освободиться от источника поражения;
пороговый фибрилляционный ток — значение тока, вызывающее фибрилляцию сердца.

Фибрилляцией называются хаотические и разновременные сокращения волокон сердечной мышцы, полностью нарушающие ее работу.

Средние значения пороговых токов

Ток	Значение тока
порогового ощутимого, мA	порогового неотпускаю-щего, мА	порогового фибрил-ляционного, мА
Переменный частотой 50 Гц	0,5 1,5	6 10	50100
Постоянный	5.020	5080	300

На исход поражения сильно влияет сопротивление тела человека. Наибольшим сопротивлением (320 кОм) обладает верхний слой кожи (0,2 мм), состоящий из мертвых ороговевших клеток, тогда как сопротивление спинномозговой жидкости 0,50,6 Ом. Общее сопротивление тела за счет сопротивления верхнего слоя кожи достаточно велико, но как только этот слой повреждается — его значение резко снижается.

При расчетах, связанных с электробезопасностью, сопротивление тела человека принимают равным 1 кОм.

Длительность действия тока существенно влияет на исход поражения, так как с течением времени резко падает сопротивление кожи человека, более вероятным становится поражение сердца и возникают другие отрицательные последствия.

Наиболее опасно прохождение тока через сердце, легкие и головной мозг.

Степень поражения зависит также от рода и частоты тока. Наиболее опасен переменный ток частотой 20 1000 Гц. Переменный ток опаснее постоянного при напряжениях до 300 В. При больших напряжениях — постоянный ток.

Поражение человека электрическим током может произойти в случаях:

прикосновения неизолированного от земли человека к токоведущим частям электроустановок, находящихся под напряжением;
приближения человека, неизолированного от земли, на опасное расстояние к токоведущим незащищенным изоляцией частям электроустановок. Последние находятся под напряжением;
прикосновения неизолированного от земли человека к нетоковедущим металлическим частям (корпусам) электроустановок, оказавшимся под напряжением из-за замыкания на корпус;
соприкосновения человека с двумя точками земли (пола), находящимися под разными потенциалами в поле растекания тока («шаговое напряжение»);
удара молнии;
действия электрической дуги;
освобождения другого человека, находящегося под напряжением.

Классификация электроустановок и помещений по электробезопасности

Основные требования к устройству электроустановок изложены в действующих «Правилах устройства электроустановок».

Под электроустановками понимается совокупность машин, аппаратов, линий и вспомогательного оборудования (вместе с помещениями, в которых они установлены), предназначенных для производства, передачи, распределения и преобразования электрической энергии.

Они делятся на электроустановки до 1000 В и свыше 1000 В, причем и те и другие могут эксплуатироваться в сетях с изолированной и заземленной нейтралями.

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, защиты, контроля и т.п.

Если нейтраль присоединена к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление, то она называется заземленной.

В зависимости от условий, повышающих или понижающих опасность поражения человека электрическим током, все помещения делятся на помещения с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

К помещениям с повышенной опасностью относятся помещения с повышенной влажностью (более 75%) или высокой температурой (выше 35oС). При наличии токопроводящих пыли и полов, а также при наличии возможности одновременного прикосновения к элементам, соединенным с землей, и металлическим корпусам электрооборудования, помещение относится к классу повышенной опасности.

Помещения с высокой относительной влажностью (близкой к 100%), химически активной средой или одновременным наличием двух и более условий, соответствующих помещениям с повышенной опасностью, называют особо опасными.

В помещениях без повышенной, опасности отсутствуют все вышеуказанные условия

Однако опасность поражения электрическим током существует всюду, где используются электроустановки, поэтому помещения без повышенной опасности нельзя назвать безопасными.

К особо опасным относятся механические, литейные, кузнечные, сборочные, гальванические, термические и т. п. цехи, компрессорные и водонасосные станции, помещения для зарядки аккумуляторов и т. п. По степени опасности электроустановки вне помещений приравнивают к электроустановкам, эксплуатирующимся в особо опасных помещениях.

раздела

Источник: http://www.znakcomplect.ru/deistvie-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka.php

Какой ток опаснее постоянный или переменный

Наша жизнь немыслима без электричества — оно освещает города и квартиры, приводит в движение поезда, руководит работой мобильных гаджетов. Но порой электричество представляет прямую угрозу жизни и здоровью человека. Попробуем разобраться, какой ток опаснее, постоянный или переменный, и как он может повлиять на организм.

Постоянный

Для создания потока электронов необходима цепь постоянного электрического тока

Постоянным током называется направленное движение заряжённых частиц от отрицательного полюса к положительному, которое не изменяется по величине и направлению. В проводнике не возникает свободных зон или зон скопления заряда, так как электроны сменяются другими по мере их движения.

Постоянный ток стабилен, а потому везде используется в электронике. Большинство современных устройств работает на постоянном токе, получая его из встроенных аккумуляторов или генерируя из сетевого переменного тока. Кроме того, постоянным током питается бортовая электроника автомобилей, самолётов и кораблей, а некоторые виды транспорта используют его в качестве основной движущей силы.

Переменный

Переменный ток применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония) и это благодаря тому, что напряжение и силу переменного тока можно преобразовывать почти без потери энергии

Переменный ток изменчив, он заставляет электроны проводника двигаться хаотично, не имеет стабильной величины и направления. На графике переменное электрическое поле подобно синусоиде, в которой равные «пики» чередуются равными «провалами». Расстояние между ними определяется частотой тока. Общепринятый на постсоветском пространстве стандарт частоты — 50 Гц.

Основная сфера применения переменного тока — снабжение электричеством бытовых и промышленных сетей. В первом случае используется напряжение 220 В, во втором — 380 В. Переменный ток высокого напряжения генерируется на электростанциях и передаётся по высоковольтным ЛЭП, а затем преобразуется в понижающих трансформаторах. На железнодорожном транспорте используется переменный ток напряжением около 25 кВ.

Какой ток опаснее?

Переменный ток протекает в розетках и распределительных коробках, поэтому его опасность более актуальна

До сих пор законы воздействия электричества на человеческий организм мало изучены. На характер и тяжесть поражения влияет множество факторов, самыми значимыми из которых являются:

Напряжение. В диапазоне от нуля до 400 В более опасным считают переменный ток. На отметке в 500 В у обоих видов тока равная поражающая сила, а при напряжении в 600 В и выше постоянный ток превращается в злейшего врага. То есть при высоком вольтаже переменный ток менее опасен, чем постоянный.
Частота (для переменного тока). Ток частотой до 500 Гц считается относительно безопасным, как и ток частотой свыше 1 тыс. Гц. Самые опасные значения — 600–900 Гц.
Сила тока. Серьёзные травмы организму способен нанести переменный ток в 20 мА и выше, а также постоянный ток силой не менее 100 мА. При равной силе тока переменный опаснее.
Зона воздействия. Поражения конечностей не так опасны, как поражения туловища и головы.

Выделяют четыре степени тяжести при поражении электрическим током:

Первой свойственны исключительно судорожные сокращения мышц.
На второй добавляется потеря сознания.
Третья стадия приводит к нарушениям в работе сердца и дыхательной системы.
Четвёртой является клиническая смерть.

Любая стадия может сопровождаться более или менее сильными ожогами.

Будьте внимательны и осторожны, следите за исправностью электроприборов, соблюдайте правила техники безопасности, и тогда поражение электрическим током вам не грозит.

Источник: https://elektro.guru/osnovy-elektrotehniki/kakoy-tok-opasnee-postoyannyiy-ili-peremennyiy.html

Смертельный ток для человека

По мнению опытных электриков, электроток опасен тем, что он невидим. Электричество, воздействующее на человеческий организм, вызывает тяжелые последствия, вплоть до смертельного исхода. Установили, что ток 50-100 мА опасен для жизни, а более 100 мА – смертелен. Речь идет о токах, проходящих через человека. В этой статье разберемся, почему переменный ток опаснее постоянного.

Исход поражения электротоком

Ситуации бывают различными, поэтому исход от удара током наблюдается разнообразный. При получении сильного электрического удара вызываются проблемы с кровообращением и дыханием. Тяжелые случаи характеризуются сердечной фибрилляцией: мышцы сердца хаотично подергиваются. Фактически сердце перестает нормально функционировать, поэтому в такой ситуации требуется скорейшее медицинское вмешательство.

Зачастую поражение электротоком имеет силу до 1000 В. Ожоги возникают, если сила превышает 1 А. Наиболее частая причина – несоблюдение человеком правил техники безопасности.

Элемент, по которому проходит электричество, находится вблизи человеческого тела, в результате чего возникает искровой разряд, приводящий к ожогам различной степени. При случайном получении искрового разряда ток, контактирующий с телом, нагревает ткань до 60 градусов Цельсия.

Начинает сворачиваться белок, а впоследствии на пораженном участке появляется ожог. Электрические ожоги опасны, так как вылечить их довольно проблематично.

Удар электротоком может иметь различные последствия

Опасные величины тока

Поражение электричеством бывает разным, на что влияет три фактора:

Какова частота: постоянный или переменный;
Сила;
В каком направлении движется, проходя через тело.

Нормативы потребления электроэнергии на человека без счетчика

Электроток делят также, в зависимости от того, как он влияет на человеческое здоровье:

Ощутимый – только раздражает кожу. Безопасная величина – не более 0.6 милиампер;
Неотпускающий – переменный с периодическими импульсами, из-за которых человек «прилипает» к источнику электричества. Случается, если сила тока превышает 0.025 ампер;
Фибрилляционный – из-за него вызывается фибрилляция внутренних органов, в первую очередь, сердца. Если сила электричества превышает 0.1 ампер, орган может остановиться.

Необходимо знать! Человеческий организм сопротивляется электричеству. Сила удара зависит от многих факторов: состояние здоровья потерпевшего во время удара, психическое состояние и даже качество обуви. Отталкиваясь от величин электрического сопротивления, выводят показания напряжения тока, опасные для человека.

Отталкиваясь от техники безопасности, опасные следующие показатели напряжения:

65 вольт – жилые помещения и общественные здания, которые отапливаются и имеют внутреннюю влажность до 60%;
36 вольт – помещения с повышенным уровнем влажности (до 75%). Это подвальные помещения, кухни и так далее;
12 вольт – очень влажные пространства (100%): бассейн, баня, прачечная, котельная и так далее.

Обратите внимание! Частота электротока также играет роль. Опасным для человека считается значение от 50 до 60 герц.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Что называется основным изолирующим Электрозащитным средством

Опасность переменного и постоянного тока

Дифференциальный автомат надежная защита электрических цепей и человека

Известно, что электроток бывает постоянный и переменный, но не каждый житель понимает между ними разницу и знает, какой оказывает более серьезное воздействие на организм. На вопрос, какой ток опаснее, специалисты отвечают – переменный.

Объясняется это тем, что постоянный электроток должен быть в три раза мощнее переменного, чтобы быть смертельно опасным для человеческого здоровья. Переменный – более быстрый и сильный, что больше сказывается на нервных окончаниях и мышечной ткани (в первую очередь, сердечной).

Электрическое сопротивление людей покрывает мощность постоянного тока (силой не выше 50 милиампер). В случае с переменным электротоком граница опускается до 10 милиампер. Если электрическое напряжение достигает 500 вольт, то оба вида тока оказывают одинаковый вред.

Если показатель повышается, более опасный в такой ситуации постоянный электроток.

Биологическое действие электричества напрямую зависит от того, с какой интенсивностью организм ему подвергается, а это важный фактор, из-за которого возникает фибрилляция желудочков сердца. Смертельный электрический ток для человека – длительное прикосновение к электропроводникам с силой 0.25-80 мА. При этом вызываются судороги дыхательных мышц и как следствие – острая асфиксия.

Электричество распространяется по организму лишь в том случае, если есть точка входа и выхода тока. То есть одновременно нужно прикоснуться к двум электродам. Речь идет о двуполюсном включении или соприкосновении с одним электродом. Если часть тела человека заземлена, то такое включение называют однополюсным.

Бывает и частичное включение, при котором изолированный от земли человек прикасается к разноименным полюсам. В таком случае он пройдет через включенный отрезок руки, а это, как правило, не опасный ток.

Если имеет место высокое напряжение, то электротоком может поразить, даже если нет прямого контакта с проводником: то есть на расстоянии, посредством дугового контакта, который возникает, если к нему приблизиться. Ионизация воздуха является причиной того, что человек контактирует с установками или проводами, по которым проходит электроэнергия.

Ток электричества опасный для человека особенно в сырую погоду, так как электропроводимость воздуха повышена. В случае со сверхвысоким напряжением величина электрической дуги достигает длины в 35 см.

Электрический ток опасен для человеческого организма, поэтому нужно соблюдать элементарные требования техники безопасности. Сам он бывает постоянным и переменным, каждый по-своему воздействует на человека. Безопасная работа с электроустановками – соблюдение всех правил и использование средств защиты.

Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/smertelnyj-tok-dlya-cheloveka.html

Электробезопасность

Поражение электричеством может иметь место в следующих формах:

остановка сердца или дыхания при прохождении электрического тока через тело;

ожог;

механическая травма из-за сокращения мышц под действием тока;

ослепление электрической дугой.

Смерть обычно наступает из-за остановки сердца, или дыхания, или того и другого. Переменный ток и постоянный ток опасны почти в одинаковой степени. Квалифицированные рабочие получают электрические травмы гораздо реже неквалифицированных рабочих. Дело здесь не столько в квалификации, сколько в том, что работодателю выгодно тратиться только на охрану труда ценных работников.

90 % травм происходит из-за плохой организации труда и только 10 % — по вине пострадавших. Под действием постоянного тока сокращаются мышцы тела. Если индивидуум взялся за находящуюся под напряжением часть оборудования, он, возможно, не сумеет оторваться без посторонней помощи. Более того, его, возможно, будет притягивать к опасному месту.

Под действием переменного тока мышцы периодически сокращаются с частотой тока, но пауза между сокращениями бывает недостаточной, чтобы освободиться.

Повреждения от электрического тока определяются силой тока и длительностью его воздействия. Чем меньше сопротивление человеческого тела, тем выше ток. Сопротивление уменьшается под действием следующих факторов:

1) высокое напряжение;

2) влажность кожи (потение ладоней — большой риск !);

3) длительное время воздействия;

4) понижение парциального давления кислорода в воздухе: в горах, в плохо проветриваемых помещениях человек становится существенно более уязвим;

5) повышение содержания углекислого газа в воздухе;

6) высокая температура воздуха;

7) беспечность, психическая неподготовленность к возможному электрическому удару: настолько своеобразно устроен человеческий организм, что интеллект может управлять сопротивлением тела.

Электрическое сопротивление человеческого тела имеет иную природу, чем сопротивление металлических проводников и электролитов. Оно зависит от многих внешних и внутренних (в том числе психических) факторов.

Больше всего от действия электрического тока страдает центральная нервная система. Из-за повреждения ее нарушается дыхание и сердечная деятельность.

Участки тела с наименьшим сопротивлением (т.е. более уязвимые):

боковые поверхности шеи;

виски;

тыльная сторона ладони;

поверхность ладони между большим и указательным пальцами;

рука на участке выше кисти;

плечо;

спина;

передняя часть ноги;

акупунктурные точки, расположенные в разных местах тела.

Электроожоги излечиваются значительно труднее обычных термических.

Некоторые последствия электротравмы могут проявиться через несколько часов, дней, месяцев. Пострадавший должен длительное время жить в «щадящем» режиме и находиться под наблюдением.

Опасные напряжения, токи, частоты.

Имеются многочисленные примеры смертельных случаев от поражения электрическим током с напряжением 65, 36 и 12 Вольт. Есть случаи смертельного поражения при напряжении менее 4 Вольт. Вывод может быть только один: безопасного напряжения не существует. Соответственно не существует и безопасной силы тока. Распространенное мнение о безопасности тока силой менее 100 миллиампер — опасное заблуждение.

Частота переменного тока 50 Гц — наиболее опасная. По некоторым данным менее опасен ток частотой 400 Гц.

Причины поражения.

Возможны следующие причины поражения электрическим током:

1. Наведенное напряжение: Высоковольтные линии передачи переменного тока могут наводить высокое переменное напряжение в проходящих рядом низковольтных линиях электропередачи, линиях связи, любых протяженных проводниках, изолированных от земли. Может возникнуть даже на автомашине.

2. Остаточное напряжение: Линия электропередачи имеет большую электрическую емкость. Поэтому если линию отключить от напряжения, некоторое время все равно будет сохраняться разность потенциалов, и одновременное прикосновение к разным проводам приведет к электрическому удару.

Однократный разряд линии с помощью заземленного проводника может оказаться недостаточным. Опасное остаточное напряжение может сохраняться в радиоаппаратуре, в составе которой есть конденсаторы с емкостью порядка миллифарад.

3. Статическое напряжение: Возникает в результате накопления электрического заряда на изолированном проводящем объекте.

4. Шаговое напряжение: Возникает возникает между ногами из-за того, что они находятся на pазном pасстоянии от упавшего на землю пpовода.

5. Повреждение изоляции. Причины могут быть следующие: заводской брак; старение; климатические воздействия, загрязнение; механическое повреждение, например, инструментом; механический износ, например, на изгибе; преднамеренная порча.

6. Случайное прикосновение к токоведущей детали — из-за незнания, спешки, действия отвлекающих факторов.

7. Отсутствие заземления: В заземленной аппаратуре в случае пробоя изоляции на корпус происходит короткое замыкание и сгорают предохранители.

8. Замыкание в результате аварии: Например, сильный ветер или другая причина может вызвать повреждение воздушной линии электропередачи и падение провода на проходящий параллельно воздушный провод радио или телефона, после чего считающийся низковольтным провод оказывается под высоким напряжением.

9. Несогласованность: Один индивидуум работает в аппаратуре, другой подает на нее напряжение.

Опасные факторы в быту и вне дома.

Не известно ни одной электротравмы от эксплуатации электробритв.

Из бытовой техники наиболее опасны стиральные машины: они устанавливаются во влажном помещении, вблизи водопровода, и электрический кабель бросается, как правило, просто на пол.

Опасные электронагреватели.

Эектрические приборы, имеющие металлический корпус, опаснее приборов в корпусе из пластмассы.

В домашних условиях случаются смертельные исходы из-за одновременного прикосновения к поврежденному электроприбору и к батарее водяного отопления или водопроводной трубе. (Вывод: все трубы покрывать толстым слоем краски.)

Меры безопасности в быту и вне дома.

Пеpед включением электpической вилки в pозетку убедитесь, что она именно от того пpибоpа, котоpый Вы собиpаетесь включить.

Также после выдеpгивания вилки из pозетки пpовеpьте, что не ошиблись.

Если пpовода шнуpы от соседних устpойств похожи, сделайте их pазными: обеpните изоляционной лентой или покpасьте.

Не беpитесь за электрическую вилку мокpой pукой.

Не вбивайте гвоздь в стену, если не знаете, где пpоходит скpытая электpопpоводка.

Следите за тем, чтобы pозетки и дpугие pазъемы не искpили, не гpелись, не потpескивали. Если контакты потемнели, почистите их и устpаните пpичину неплотного соединения.

Не рекомендуется ходить под высоковольтными линиями электpопеpедачи. Создаваемое ими в воздухе электpическое напpяжение вpедно действует на оpганизм.

Не следует пpиближаться к обоpванному пpоводу: может поpазить шаговое напряжение. Если все-таки пpиходится пеpесекать опасную зону возле лежащего на земле пpовода, надо делать это бегом: чтобы одновpеменно только одна нога касалась почвы.

При входе в троллейбус не следует прикасаться рукой к его борту. Корпус троллейбуса может находиться под напряжением из-за пробоя изоляции. Лучше впрыгивать а троллейбус, а не входить; выпрыгивать, а не выходить: чтобы не было ситуации, когда одна нога на земле, а другая — на подножке троллейбуса. Электрички и трамваи в этом отношении не опасны, потому что всегда заземлены.

Опасные факторы на производстве.

Наиболее опасные (в отношении электротравм) отрасли хозяйства — сельское хозяйство и строительство. Причины — в широком использовании временной электрической проводки (брошенных на землю или кое-как подвешенных проводов, попадающих в лужи, повреждаемых транспортными средствами).

Примерно 30 % электротравм на установках с напряжением 65 Вольт и ниже происходимт от того, что в результате ошибки или поломки они оказываются под напряжением 220 или 380 Вольт.

Поверхность изолирующего материала может стать электропроводящей в результате загрязнения и/или смачивания.

Наиболее часто жертвами становятся электромонтеры, радиомонтеры, электросварщики, строительные рабочие.

Много случаев электрического поражения имеет место на производственных установках, в которых используются химически активные вещества, разрушающие изоляцию, а также в запыленных производственных помещениях (пыль снижает изолирующие свойства конструкций; покрытый влажной грязью изолятор становится проводником) .

Опасны влажные помещения. Пробой изоляции может произойти в скрытой проводке — в месте прохождения провода через отверстие в стене. Поражение может наступить от одновременного контакта с влажной поверхностью (стеной, полом) и деталью водопровода или водяного отопления.

Больше половины поражений на электроосветительных установках случается при замене ламп.

Поражения при совершении работ чаще имеют место в начале смены, перед обеденным перерывом и к концу смены. Объяснить это можно усталостью — ослаблением внимания, снижением сопротивляемости организма. Опасна временная прокладка кабеля по полу, по земле.

Известны смертельные случаи из-за прикосновения токоведущих проводов к крышкам клеммных коробок.

Из-за отсутствия единообразия в конструкциях токоведущих устройств случаются поражения при необдуманном совершении привычных действий.

Меры безопасности на производстве.

При работе в в аппаратуре, которая находится под напряжением, следует держаться одну руку в кармане. Впрочем, случались смертельные поражения током после замыкания через две точки на одной ладони.

Нельзя работать в аппаpатуpе, котоpую могут включить без предупреждения.

В некоторых случаях погибшие от электротравм при ремонте аппаратуры могли защититься простыми матерчатыми перчатками без «пальцев».

Не следует оттаскивать голыми руками пострадавшего, который находится или может находиться под действием тока: спасающий сам может получить электрический удар через тело этого пострадавшего.

Запрещается выполнение работ на линиях связи и электропередачи в сырую погоду, тем более в грозу.

Включать и выключать мощные ручные рубильники разрешается только в изолирующих перчатках и галошах.

Защита от электрических и электромагнитных полей.

Электрические и электромагнитные поля вредно действуют на организм.

Под действием переменного поля в теле человека имеет место циркуляция электрических токов. Возникает разность потенциалов между частями тела.

При контакте с заземленной металлической поверхностью происходит разряд тела, ощущаемый как неожиданный укол.

Средства защиты от полей:

1. Постоянные заземленные экраны.

2. Переносные заземляемые экраны. (Экраны делаются из металлической сетки или сплошного металлического листа.)

3. Экранирующая одежда ( из ткани с добавлением металлических нитей; из ткани с проводящим покрытием и пр.).

Для защиты от статического электричества и наведенного напряжения корпус автомобиля (а также любого другого подвижного устройства из металла) должен заземляться. Поскольку покрышки колес делаются обычно из непроводящей резины, можно использовать цепь, волочащуюся за автомобилем.

Источник: https://www.webohrannik.ru/ekstremal/elektrobezopastnost.html

Какой ток опасен для человека?

Отключение электропитания при проведении работ с обязательной проверкой напряжения.
Использование запрещающих знаков, ограждение места работ.
Организация заземления либо зануления.
Изоляция опасных частей приборов и установок.
Применение принудительных выключателей, прерывателей, сигнализации. Они срабатывают автоматически в случае незапланированного опасного напряжения.
Монтаж силовых блоков в обычно труднодоступных для людей местах, например, на высоте.
Индивидуальная и коллективная защита.

Какой ток опаснее для жизни человека при поражении — постоянный или переменный

Постоянно сталкиваясь с электричеством в быту и на производстве, люди порой забывают, что несоблюдение элементарных правил безопасности может привести к тяжёлым последствиям, вплоть до летального исхода. Каждый человек обязан знать о невидимой опасности, которую представляют электроприборы, чтобы избежать тяжёлых электротравм.

Какой ток опасней для жизни человека

Переменный ток в промышленности и быту используется значительно чаще. К этому давно привыкли и мало кто знает, что в 19 веке Никола Тесла и Томас Эдисон развернули настоящую «токовую войну», итоги которой определяли дальнейший путь развития промышленности.

ЭТО ИНТЕРЕСНО: Как определить где фаза а где 0

Проводник электричества

Одним из аргументов, приводимых Эдисоном в защиту постоянного тока, была его меньшая опасность для человека по сравнению с переменным. При одинаковых условиях (до 500 В) сила воздействия переменного тока на организм выше в 2-4 раза.

В итоге победила концепция переменного тока. Он значительно легче и с меньшими потерями передаётся на дальние расстояния, легко преобразуется, удобнее для работы электродвигателей.

Воздействие электротока на человеческое тело:

Термическое (до 60%) — нагрев кожи и внутренних тканей вплоть до ожогов;
Электролитическое — разложение и нарушение физико-химического состава органических жидкостей (крови, лимфы);
Механическое — расслоение и разрыв внутренних органов под воздействием электродинамического удара;
Биологическое — судорожные сокращения мышечной и нервной ткани.

Внимание! Потеря сознания, а также нарушение работы сердца и лёгких происходит при совпадении частоты электрического потока и сердечных сокращений.

Из-за чего опасный тот или иной ток

Тяжесть поражения человеческого организма зависит от многих факторов:

Силы тока и напряжения;
Продолжительности воздействия;
Типа тока и частоты;
Сопротивления человеческого тела — величины непостоянной, зависящей от множества факторов.

Разные травмы при поражении электротоком обусловлены природой движения частиц: переменный вызывает хаотичные судороги внутренних органов, постоянный — нагрев, ожоги, разрушение тканей организма.

Сила тока и напряжение

Важным параметром, определяющим опасность поражения, является сила тока. Опасным считается переменный электроток 10–15 мА и выше, постоянный — 50–80 мА.

Вам это будет интересно Особенности SMD конденсаторов

Для человека переменный ток опаснее постоянного при напряжениях, с которыми людям чаще всего приходится сталкиваться в повседневной жизни. Удар постоянного электротока происходит при напряжении 120 В, для переменного тока подобное поражение происходит при U=42 В.

При высоком напряжении (500 В и выше) постоянный ток представляет такую же опасность для организма, как и переменный. При более высоком U, он становится даже более опасным для человека.

Измерение амперметром

Длительность поражающего воздействия

С увеличением времени воздействия происходит разрушение эпидермиса в месте контакта, снижение сопротивления человеческого тела, увеличение силы протекающего электротока. Усиленное потоотделение в этот момент способно снизить сопротивление в десятки раз. Длительный контакт с электричеством вызывает накопление отрицательных воздействий на ткани организма.

Сопротивление человеческого тела

Закон физики гласит: чем выше сопротивление, тем меньше сила тока в цепи. Состояние эпидермиса во многом определяет величину общего сопротивления человеческого организма (до 90%). Неповреждённые, сухие, огрубевшие кожные покровы обладают свойствами диэлектрика. Удельное сопротивление тела человека в этом случае составляет 40 000–100 000 Ом.

Причины снижения сопротивления тела человека

Величина не является постоянной. Зависит от площади воздействия и плотности контакта, продолжительности прохождения тока через тело. Значение имеет толщина кожных покровов – у женщин и детей он более тонкий, подвергается наибольшему поражению.

Причины снижения сопротивления:

Высокая температура, потоотделение;
Повреждения эпидермиса;
Повышенная влажность в помещении.

Важно! Лица, находящиеся в состоянии алкогольного опьянения, подвергаются особой опасности поражения электричеством из-за резкого падения сопротивления.

Тип тока и частота

Число колебаний полюсов в сети электропитания называется частотой. В России и странах СНГ принята стандартная величина 50 Гц, что означает — каждую секунду направление переменного тока меняется 50 раз. К постоянному электротоку эта единица измерения не имеет отношения, электроны движутся в одном направлении.

Справка! Наибольшую опасность представляют поражения с частотой в диапазоне от 50 до 500 Гц.

Частота 50 Гц

При частоте свыше 20 кГЦ, благодаря скин-эффекту, переменный ток не причиняет вреда человеку, проходя по поверхности кожных покровов и не проникая внутрь организма. Никола Тесла доказал это опытным путём касаясь голыми руками электродов с потенциалом 100 кВ с частотой 100 кГц.

Вам это будет интересно Особенности полупроводников

При каких случаях человек может быть поражён электрическим током

Во время эксплуатации и ремонта электрического оборудования есть вероятность контакта с оголёнными проводами, находящимися под напряжением. Можно получить удар током прикоснувшись к двум проводам с разными фазами. Контактируя с одной фазой, человек становится проводником, касаясь заземлённых металлических конструкций или стоя на влажном полу.

В быту источником поражения часто становятся неисправная электропроводка, сломанные розетки и выключатели. К электротравме может привести нарушение изоляции электроприборов, подключённых без заземления.

Нарушение эксплуатации бытовых электроприборов

Электрический удар можно получить без непосредственного контакта с проводником. В условиях повышенной влажности при близком расположении к источнику электричества может произойти пробой изоляции, возникнуть электрическая дуга.

Обрывы линий электропередач приводят к контакту проводов с поверхностью земли. Они способны создать шаговое напряжение в радиусе до 10 м. Разность потенциалов возникает между двумя точками поверхности, находящимися на расстоянии одного шага человека.

Тяжесть поражения зависит от пути прохождения тока по человеческому телу. Электроток всегда идёт по кратчайшему расстоянию по направлению к земле.

Важно! Наиболее опасны поражения сердца, головного и спинного мозга, лёгких.

Пути прохождения электротока через человеческое тело

Возможные пути:

«Рука-рука» — наиболее часто встречается на практике (40%). Человек одной рукой касается фазы, другой — заземлённой поверхности или нулевой фазы. Опасность поражения сердца менее 5%.
«Рука-ноги» — при касании одной рукой проводника путь электротока замыкается через обе ноги на землю. Прохождение через сердце 3-7%. Более травмоопасен вариант касания правой руки (20%).
«Нога-нога» — поражение возникает под воздействием шагового напряжения. Электротравма встречается редко (6%).
«Голова-ноги» (5%)— создаёт наиболее опасную петлю, требует срочных реанимационных мероприятий.

При электротехнических работах рекомендуется использовать защитные средства: диэлектрические перчатки, галоши, резиновые коврики. Электроинструмент должен быть с изолированными ручками.

Электрический ток представляет опасность для человеческого организма. Для предотвращения травматизма необходимо соблюдать простейшие правила безопасности. Надёжные средства защиты от поражения в быту — установка УЗО и дифференциальных автоматов.

Источник: https://rusenergetics.ru/polezno-znat/kakoy-tok-opasnee-postoyanniy-ili-peremenniy

Что будет, если подать в электросеть постоянный ток

Война токов завершилась, и Тесла с Вестингаузом, похоже, победили. Сети постоянного тока сейчас используются кое-где на железной дороге, а также в виде свервысоковольтных линий передачи.

Подавляющее большинство энергосетей работают на переменном токе. Но давайте представим, что вместо переменного напряжения с действующим значением 220 вольт в ваш дом внезапно стали поступать те же 220 В, но постоянного тока.

Театр начинается с вешалки, а наш электрический цирк — с вводного щитка.

Автоматы

И сразу хорошие новости: защитные автоматы будут работать как положено. Автомат имеет два расцепителя: тепловой и электромагнитный. Тепловой служит для защиты от длительной перегрузки. Ток нагревает биметаллическую пластинку, она изгибается и размыкает цепь.

Электромагнитный элемент срабатывает от кратковременного импульса тока при коротком замыкании. Он представляет собой соленоид, который втягивает в себя сердечник и, опять же, разрывает цепь. Обе эти системы прекрасно работают на постоянном токе.
источник картинки: выключатель-автоматический.

рф

Дополнения от Bronx и AndrewN:

Магнитный расцепитель срабатывает по амплитудному значению тока, то есть в 1,4 раза больше действующего. На постоянном токе его ток срабатывания будет в 1,4 раза выше. Дугу постоянного тока сложнее погасить, так что при коротком замыкании увеличится время разрыва цепи и ускорится износ автомата. Существуют специальные автоматы, рассчитанные на работу с постоянным током.

УЗО

Помимо автоматов, в щитке есть устройство защитного отключения (УЗО). Его цель — обнаруживать утечку тока из сети на землю, например при касании человеком токоведущих частей. УЗО измеряет силу тока в двух проводниках, проходящих через него. Если в нагрузку втекает такой же ток, что и вытекает — всё в порядке, утечки нет. Если же токи не равны, УЗО бьёт тревогу и разрывает цепь.

Чувствительный элемент УЗО — дифференциальный трансформатор. У такого трансформатора две первичные обмотки, включенные в противоположных направлениях. Если токи равны, их магнитные поля компенсируют друг друга и на выходе сигнала нет. Если токи не скомпенсированы, на выходе сигнальной обмотки появляется напряжение, на которое реагирует схема УЗО.

На постоянном токе трансформатор работать не будет, и УЗО окажется бесполезным.

Счетчик

Неважно, какой у вас электросчетчик — старый механический или новый электронный — работать он не будет. Механический счетчик представляет собой электродвигатель, где ротором служит металлический диск, а статор содержит две обмотки. Одна обмотка включена последовательно с нагрузкой и измеряет ток, вторая включена параллельно и измеряет напряжение.

Таким образом, чем больше потребляемая мощность, тем быстрее крутится диск. Работа такого счетчика основана на явлении электромагнитной индукции, и при постоянном токе в обмотках диск останется неподвижен. Электронный счетчик устроен по-другому.

Он напрямую измеряет напряжение (через резистивный делитель) и ток (при помощи шунта или датчика Холла), оцифровывает их, а затем микропроцессор пересчитывает полученные данные в киловатт-часы. В принципе, ничто не мешает такой схеме работать с постоянным током, но во всех бытовых счетчиках постоянная составляющая программно отфильтровывается и на показания не влияет.

Счетчики постоянного тока существуют в природе, их ставят, например, на электровозы, но в квартирном щитке вы такой не найдёте. Ну и ладно, не хватало ещё платить за всё это безобразие! Идём дальше по цепи и смотрим, какие электроприборы могут нам встретиться.

Нагревательные приборы

Тут всё прекрасно. Электронагреватель — это чисто резистивная нагрузка, а тепловое действие тока не зависит от его формы и направления. Электроплиты, чайники, кипятильники, утюги и паяльники будут работать на постоянном токе точно так же, как и на переменном. Биметаллические терморегуляторы (как, например, в утюге) тоже будут функционировать правильно.

Лампы накаливания

Старая добрая лампочка Ильича на постоянном токе чувствует себя не хуже, чем на переменном. Даже лучше: не будет пульсаций света, лампа не будет гудеть. На переменном токе лампочка может гудеть из-за того, что спираль (особенно, если она провисла) работает как электромагнит, сжимаясь и растягиваясь дважды за период. При питании постоянным током этого неприятного явления не будет.

Однако если у вас установлены регуляторы яркости (диммеры), то они работать перестанут. Ключевым элементом диммера является тиристор — полупроводниковый прибор, который открывается и начинает пропускать ток в момент подачи управляющего импульса. Закрывается тиристор, когда ток через него прекращает течь. При питании тиристора переменным током он будет закрываться при каждом переходе тока через ноль.

Подавая управляющий импульс в разное время относительно этого перехода, можно менять время, в течение которого тиристор будет открыт, а значит, и мощность в нагрузке. Именно так и работает диммер. При питании постоянным током тиристор не сможет закрыться, и лампа всегда будет гореть на 100% мощности. А возможно, управляющая схема не сможет «поймать» переход сетевого напряжения через ноль и не подаст импульс для открытия тиристора.

Тогда лампа не загорится совсем. В любом случае, диммер будет бесполезен.

Люминесцентные лампы

Люминесцентную лампу нельзя включать напрямую в сеть, для нормальной работы ей нужен пуско-регулирующий аппарат (ПРА). В простейшем случае он состоит из трёх деталей: стартёра, дросселя и конденсатора. Последний нужен не самой лампе, а остальным потребителям в сети, так как он улучшает коэффициент мощности и фильтрует помехи, создаваемые лампой.

Стартёр — это неоновая лампочка, один из электродов которой при нагреве изгибается и касается второго электрода. Дроссель — большая катушка индуктивности, включенная последовательно с лампой: Штатно всё это работает так: при включении зажигается разряд в стартёре, его контакты нагреваются и замыкаются между собой.

Ток течёт через нити накала лампы, отчего те разогреваются и начинают испускать электроны. В это время стартёр остывает и размыкает цепь. Ток резко падает, и за счет самоиндукции на дросселе появляется импульс высокого напряжения. Этот импульс зажигает разряд в лампе, и дальше он горит самостоятельно.

Дроссель теперь ограничивает ток разряда, работая как добавочное сопротивление. Что же будет на постоянном токе? Стартёр сработает, лампа зажжётся как положено, но вот дальше всё пойдёт наперекосяк. В цепи постоянного тока у дросселя не будет индуктивного сопротивления (только активное сопротивление проводов, а оно мало), а значит, он больше не сможет ограничивать ток.

Чем выше ток разряда, тем сильнее ионизируется газ в лампе, сопротивление падает, и ток растёт ещё сильнее. Процесс будет развиваться лавинообразно и закончится взрывом лампы.

Лампы с электронным ПРА

Электромагнитные ПРА просты, но не лишены недостатков. У них низкий КПД, дроссель громоздкий и тяжелый, гудит и нагревается, лампа загорается с диким миганием, а потом мерцает с частотой 100 Гц. Всех этих недостатков лишен электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). Как он работает? Если посмотреть схемы различных ЭПРА, можно заметить общий принцип.

Напряжение сети выпрямляется (преобразуется в постоянное), затем генератор на транзисторах или микросхеме вырабатывает переменное напряжение высокой частоты (десятки кГц), которое питает лампу. В дорогих ЭПРА есть схемы разогрева нитей и плавного запуска, которые продлевают срок службы лампы.
источник картинки: aliexpress.

com Схожую схемотехнику имеют как блоки для линейных ламп, так и компактные «энергосберегайки», которые вкручиваются в обычный патрон. Поскольку на входе ЭПРА стоит выпрямитель, можно питать всю схему постоянным напряжением.

Светодиодные лампы

Светодиод требует для работы небольшое постоянное напряжение (около 3.5 В, обычно соединяют несколько диодов последовательно) и ограничитель тока. Схемы светодиодных ламп весьма разнообразны, от простых до довольно сложных. Самое простое — последовательно со светодиодами поставить гасящий резистор. На нём упадёт лишнее напряжение, он же будет ограничивать ток. Такая схема имеет чудовищно низкий КПД, поэтому на практике вместо резистора ставят гасящий конденсатор. Он также обладает сопротивлением (для переменного тока), но на нём не рассеивается тепловая мощность. По такой схеме собраны самые дешёвые лампы. Светодиоды в них мерцают с частотой 100 Гц. На постоянном токе такая лампа работать не будет, так как для постоянного тока конденсатор имеет бесконечное сопротивление.
источник картинки: bigclive.com

Источник: https://habr.com/ru/post/372749/