2. Elektrotehnika in varnost

Ok, tukaj so študijski zapiski iz priloženega besedila:

Osnove elektrotehničnih veličin

• Cilj je, da tečajnik zna našteti osnovne fizikalne količine v elektrotehniki in njihove enote
• Nikola Tesla je dejal, da bo razumevanje elektrike najpomembnejši dogodek v zgodovini

Električni naboj (Elektrina)

• Atom je osnovni gradnik snovi, sestavljen iz jedra (protonov in nevtronov) in oblaka elektronov
• Električni naboj je posledica električnih sil med jedrom in elektroni
• Elektroni imajo negativen, protoni pa pozitiven naboj
• Osnovni naboj znaša 1,6 × 10–19 C, naboj je mnogokratnik tega osnovnega naboja
• Električni naboj se označuje s simbolom Q, enota pa je coulomb (C)
• En coulomb se da izraziti tudi kot 1 As (ampersekunda)

Električna napetost in električni potencial

• Električna napetost je razlika med dvema električnima potencialoma
• Električni potencial je posledica sil med električnimi naboji
• Simbol za električno napetost je U, za električni potencial pa V
• Enota za merjenje električne napetosti je volt (V)
• Električno napetost se lahko ustvari na različne načine (trenje, kemični proces, elektromagnetna indukcija, toplota, svetloba)
• Poznamo enosmerno in izmenično napetost
• Enosmerna napetost (U–, DC) ne spreminja smeri in velikosti
• Izmenična napetost (U~, AC) periodično spreminja velikost in smer.

Električni tok

• Električni tok je usmerjeno gibanje elektrine v sklenjenem tokokrogu zaradi električne napetosti
• Električni tok se označuje s simbolom I, enota pa je amper (A)
• Jakost in smer toka sta odvisni od električne napetosti
• Poznamo enosmerni (stalna smer in velikost) in izmenični tok (periodično spreminjanje velikosti in smeri)

Električna upornost

• Električna upornost je oviranje pretoka elektrine skozi snov s strani atomov
• Označuje se s simbolom R, enota pa je ohm (Ω); 1 Ω = 1 V/A
• Električna upornost je snovno geometrijska lastnost (odvisna od dimenzij in materiala)
• Prevodniki imajo veliko prostih elektronov, izolatorji jih nimajo, polprevodniki pa jih imajo malo
• Najpogostejša materiala za polprevodnike sta germanij in silicij, ki jima dodajajo nečistoče

Električna prevodnost

• Električna prevodnost je obratna vrednost električne upornosti
• Označuje se s simbolom G, enota pa je siemens (S); 1 S = 1 A/V
• Materiali z majhno upornostjo dobro prevajajo tok in imajo veliko prevodnost, in obratno

Ohmov zakon

• Ohmov zakon opisuje odvisnost toka, napetosti in upornosti: I = U/R
• Tok skozi upor je premo sorazmeren napetosti in obratno sorazmeren upornosti

Električna moč, delo in energija

• Električna moč (P) je merilo delovnih zmogljivosti električnih naprav, enota je watt (W); 1 W = 1 VA
• Električna energija (W) in električno delo (A) se merita v joulih (J); 1 J = 1 Ws = 1 VAs
• Za porabo električne energije se uporablja enota kWh (kilovatna ura)

Frekvenca

• Pri izmeničnih veličinah (napetost, tok) se vrednost in smer s časom spreminjata
• Perioda je pozitivni in negativni nihaj
• Frekvenca (f) je število period v časovni enoti, enota je herz (Hz); 1 Hz = 1 s⁻¹
• Frekvenca napetosti v elektroenergetskem omrežju je 50 Hz

Nevarnost udara električnega toka

• Električni tok ima toplotne, svetlobne, magnetne in kemijske učinke, ki se koristno uporabljajo v tehniki, ob neupoštevanju varnosti pa je lahko nevaren

Učinki električnega toka na človeka

• Človeško telo je prevodno zaradi elektrolitov, skozi telo steče električni tok ob izpostavljenosti električni napetosti
• Učinki so toplotni (opekline), mehanski (poškodbe), kemični (razkroj celic) in biološki (krči, motnje, zastoj srca)
• Veliki tokovi povzročajo termične, enosmerni kemične, izmenični in impulzni pa biološke
• Vpliv je odvisen od jakosti toka, časa trajanja, poti skozi telo in vrste toka
• Električni udar je patofiziološki učinek toka, ki prehaja skozi telo skozi človeško telo; nevarnost za zdravje in življenje
• Napetost dotika je napetost na telesu ob dotiku prevodnih delov; nevarnost je odvisna od upornosti telesa
• Upornost telesa je odvisna od kože, stanja, poti toka, napetosti dotika, razmer, dražljajev, časa in frekvence
• Izmenični tok je bolj nevaren kot enosmerni; nižje in višje frekvence so manj nevarne od industrijskih
• Opredeljena so štiri območja nevarnosti glede na jakost toka in čas delovanja:
  • 1. tok brez posledic, 2) šibkejše krčenje mišic, 3) močnejše krčenje, težave z dihanjem, 4) trepetanje srca, zastoj srca

Mejne vrednosti toka skozi telo

• Prag dražljaja je okoli 1 mA
• Prag krčev je približno 10 mA
• Prag fibrilacije je okoli 50 mA

Vzroki

• Ločimo neposreden dotik delov pod napetostjo
• Ločimo posreden dotik delov pod napetostjo
• Pri gašenju požara s prevodnimi sredstvi lahko pride do dotika z neizoliranimi deli
• Uporabljati ustrezno izolirano opremo (rokavice, obutev, obleka)
• Izogibati ze dotikanju z golo kožo in prevodno opremo

Nevarnost električnega toka pri gašenju požarov

• Do ogrožanja prihaja zaradi neposrednega dotika, električnega preskoka, napetostnega lijaka in odvodnega toka gasila
• Gašenje z vodo je lahko nevarno, zato moramo upoštevati varnostno razdaljo
• Biti pozorenn pri uporabi vode kot gasilo tudi v urbanih sredinah in industriji
• Opseg poškodb je odvisen od zaščite gasilca, poti in časa trajanja toka

Nevarnost odvodnega toka

• Električni tokokrog se lahko sklene prek curka vode in gasilca
• Velikost toka je odvisna od višine napetosti nizkonapetostna instalacija je fazna (230V) ali medfazna (400V) napetost
• Predstavljene so ovire za preporčevanje sklenitev električnega tokokroga
• Varnost je upornost (koža in rokavice), notranja upornost, upornost obuvala ipd

Električna upornost curka vode

• Odvisna je od dolžine, preseka, in električne prevodnosti
• Curek tekočine se z dolžino v zraku vse bolj širi, ni krožne ampak elipsoidno
• Pri preletu tekočine se ta razpršuje zaradi vpliva zračnega upora v primeru visokotlačnih ročnikov se tvori meglica
• Kompaktni curek pride do razprševanja curka, stožčaste oblike z osnovnico
• Na razprševanje curka imajo vpliv viskoznost tekočine površinska napetost tekočine, oblika tokovnic v ročniku itd
• Tlaki pet barov pri ustniku ročnika dosegajo vsaj hitrost 30m/s, pri višjih je tlak višji in se zračni upor povišuje

Velikost električnega toka skozi telo

• Telo prevaja, zato se napetost ne sprašuje ampak neusmiljeno skozi požene električni tok
• Živčna »zmeda« povzroča neadzoravnno aktivnost, odmrtost živcev povzroči trajni zastop srčne mišice
• Veliki tokovi segrejejo telo in se tvorijo opekline

Minimalne razdalje pri gašenju električnih naprav in omrežja

• Razdalje v metrih so predstavljene glede na vrsto gasila, napetost itd

Gašenje gorečih litij-ionskih akumulatorjev

• Goreče litij-ionske akumulatorje je namreč zelo težko pogasiti
• Zato je pri električnem vozilu potrebno upoštevati navodila izvajalca in odstraniti napajalne sisteme
• Poleg tega pa je priporočena uporaba posebne tehnike saj akumulatorji v električnih avtomobilih gori ali se začnejo segrevati

Skupinske značilnosti in razporeditev

• Izdelane morabo biti slednost z normami sistemov HD 22.4 v izvdbi HOD 5RN-F Električni kabli morajo imeti dve gumnijasti izolaciji od zunaj ter zagotavljajo ustrezno mehansko in natezno trdnost. Pri uporabnost vodnik je enkrat dalšji na napajalnih vodnikov na tej odmevni napake

Učinek

• Po izvedbi podaljška se morajo preoblikovati in zmeraj potrditi usrezno zagotovit delovanja Ta seznam ima dve tožbi za izvedbo podaljška naprave

Električni agregati

• Električni agregati omogočajo pretvorbo mehanske v električno energijo
• Zagotovitev več energije pri razsvetljavi več izhodov je ključnega pomena in varnostno vprašanje

Električna razdelilna omarica

• Zagotoviti zaščito pred udarom električnega toka
• Morabiti je zanesljiv in varen

Varna izvedba začasnih električnih gasilskih instalacij

• Gasilci pridejo skupaj na nevarnost
• Električna oprema v instalacijah je odvisno od izkušenj osebja

Električna varnost pri zaščiti pred udarom električnega toka

• Dobre izolacijske funkcije ustreznega ozemljilnega vodnika pride do uporabnosti
• Neupoštevati uveljava postanejo nepredvidjljiva in kritična
• Zagotoviti zaščito pred potencialnimi udari

To so študijski zapiski organizirani po poglavjih.