¿Por qué es impactante la ropa, los muebles, el automóvil y los objetos circundantes?

Una de las razones de este fenómeno desagradable se explica de manera muy simple. Nuestro cuerpo es muy interesante en materia de seguridad eléctrica:

1. por un lado, con nuestros órganos sensoriales no podemos reconocer la presencia de un potencial cercano de voltaje eléctrico;

2. al mismo tiempo, si cae bajo su acción, tenemos sensaciones desagradables, lesiones y lesiones trágicas.

En tales situaciones, es costumbre decir que estamos conmocionados. Intentemos abrir esta pregunta con más detalle, desde el punto de vista de la ingeniería eléctrica. Tendremos que tener en cuenta la naturaleza del flujo de corriente, las propiedades de nuestro cuerpo, la experiencia de accidentes acumulados por nuestros predecesores, formulada por las reglas de seguridad.

¿Qué es la corriente eléctrica?

Se le llama el movimiento ordenado (orientado de cierta manera) de las partículas más pequeñas con cargas. Se crea bajo la influencia de las fuerzas externas aplicadas del campo eléctrico.

Los cargos tienen un signo positivo y negativo. Solo un signo negativo es inherente a los electrones. Los agujeros en los semiconductores tienen una carga positiva, y los iones en los gases y líquidos pueden tener ambos signos. Se llaman así: aniones y cationes.

La corriente eléctrica se crea en todos los entornos: sólido, líquido y gaseoso. Muy a menudo en la práctica nos enfrentamos a una corriente que fluye en metales. Nos despertamos por la mañana, encendimos la luz, cogimos el teléfono, abrimos el refrigerador, comenzamos a cocinar, fuimos en automóvil o en trolebús ... en todos lados funciona la electricidad.

Los portadores de cargas en metales son electrones. Se mueven, comenzando por el electrodo negativo y atraídos por lo positivo.

La dirección de la corriente se considera el movimiento opuesto a ellos.

En líquidos y gases, además de los electrones, los iones actúan como portadores de cargas eléctricas, y el proceso de su formación, por ejemplo, asociado con el calentamiento del aire, se llama ionización.

Podemos juzgar el flujo de corriente eléctrica por los siguientes signos indirectos:

1. el conductor está calentando;

2. la composición química de la sustancia a lo largo de la cual se mueven las cargas;

3. Se crea un campo de fuerza que actúa sobre corrientes cercanas u objetos magnetizados.

Motivos de la descarga eléctrica.

El cuerpo humano tiene un conjunto muy complejo de sustancias, pero puede presentarse de una manera algo simplificada.

La cantidad de líquido en nuestro cuerpo ocupa aproximadamente el 60% de la composición total y depende de la edad. Los niños tienen la mayor cantidad de humedad en el cuerpo, y con la edad su cantidad disminuye y alcanza el 55% en las personas mayores.

Estos hechos muestran que nuestro cuerpo es un buen vehículo. Cuando está entre dos potenciales de voltaje diferentes, se crea una ruta a través de él para que la corriente eléctrica fluya en el líquido. Su tamaño puede limitar ligeramente la ligera resistencia de la piel o la ropa.

También es necesario tener en cuenta las características fisiológicas del cuerpo. Todos los tipos de músculos se contraen bajo la influencia de las señales del sistema nervioso central. Para esto, están involucradas transformaciones electroquímicas complejas. La extrusión de energía extraña en estos procesos conduce a daños graves.

Las corrientes eléctricas extrañas que pasan a través de un organismo vivo calientan los órganos a través de los cuales fluyen, destruyen la estructura de los fluidos fisiológicos, cambian la composición química de los tejidos y dañan el sistema nervioso.

Un peligro particular es creado por las corrientes que pasan por el corazón. Pueden hacer que fibrile y se detenga.

Y esto puede suceder con una corriente de solo 50 miliamperios o 0.05 A.A modo de comparación: una linterna incandescente requiere una carga el doble.

Las direcciones más peligrosas de las corrientes a través del corazón se crean cuando una persona toca diferentes potenciales con dos manos o forma contactos con su mano izquierda y pie derecho. Los electricistas que trabajan bajo voltaje, incluso con todos los medios de equipo de protección eléctrica, tratan de excluir las poses de trabajo que permiten la posibilidad de que la corriente fluya a lo largo de estos caminos. (Trabaje con la mano derecha y mantenga la izquierda en el bolsillo).

¿De dónde viene el estrés peligroso para los humanos?

En la vida cotidiana, y también en la producción, siempre hay dos tipos de peligros:

1. electricidad estática;

2. una red eléctrica estacionaria que recibe energía.

Debe tenerse en cuenta que en caso de emergencias en sitios remotos, la corriente eléctrica puede llegar a una persona a través de canales de derivación que conducen la corriente, por ejemplo, tuberías, accesorios y estructuras metálicas.

La naturaleza de la electricidad estática.

Constantemente respiramos aire, estamos en su entorno, compuesto por varios gases. Los portadores de carga predominantes en él son iones cargados positiva y negativamente. Para que puedan comenzar a moverse (la corriente comenzó a fluir), es necesario asegurar su acumulación en ciertos objetos y luego crear un camino para la descarga del potencial peligroso.

En la práctica, tales procesos ocurren muy a menudo, incluso sin nuestra participación de una manera completamente natural. El hecho es que casi todas las sustancias de una forma u otra pueden concentrar cargas de electricidad en su superficie.

Es bien sabido que peinar el cabello con peines de plástico, como frotar con un palo de ébano sobre la lana, electrifica estos objetos o acumula cargas sobre ellos. Esta capacidad de las sustancias físicas se llama efecto triboeléctrico. Se caracteriza por una escala especial, un extracto del cual se da a continuación.

 

 

¿De dónde vienen las cargas estáticas?

Como muestra este diagrama, el uso de ropa de algodón natural, el uso de artículos de madera natural y papel hecho de él elimina la acumulación de cargas eléctricas en el cuerpo humano. Al mismo tiempo, trabajar con productos de cuero, lana y plástico conduce a la acumulación de potencial positivo o negativo.

Vale la pena ponerse calcetines de lana calientes en los pies en invierno y caminar un poco por la alfombra o el linóleo, ya que el potencial positivo de alto voltaje de la electricidad estática se forma en el cuerpo. El mismo efecto asegurará caminar en zapatillas normales con suelas de goma.

En invierno, el aire en las habitaciones es más seco, y en nuestros cuerpos usamos más ropa que causa estática. Ambos factores contribuyen al aumento de la acumulación de carga en la estación fría.

Los objetos de plástico, y estas son ventanas, varios contenedores, aislamiento de espuma, recogen cargas negativas.

La acumulación de potenciales de cargas contribuye a:

• losas de hormigón de estructuras de construcción;

• aumento de la sequedad del aire, característica de los edificios de gran altura en el invierno.

En el estado normal de reposo de una sustancia, las cargas tienden a equilibrarse. Sin embargo, vale la pena ponerlos en movimiento: moverse, rotar, frotar uno contra el otro con sus superficies, a medida que comienza el proceso de electrificación. Otros factores también lo causan, por ejemplo:

• artículos afilados de calentamiento y enfriamiento;

• irradiación de varias fuentes de energía electromagnética;

• aplastante, cortando en partes más pequeñas.

Durante la electrificación, dos procesos ocurren simultáneamente: la acumulación y la escorrentía de las cargas. Pero, el primero procede mucho más rápido y por lo tanto prevalece. Debido a esto, las cargas se acumulan en la superficie externa de la sustancia y forman potenciales bastante altos.

La industria produce dispositivos que nos permiten evaluar su valor. Las mediciones de control realizadas por especialistas mostraron las siguientes cifras:

• el potencial del cuerpo de una persona que camina con calcetines de lana sobre la alfombra alcanzó 6 kV;

• la carrocería de un automóvil que circulaba sobre asfalto seco tenía una carga de hasta 10 kV;

• Una rotación de transmisión de correa entre dos poleas en un accionamiento mecánico ha ganado un potencial de aproximadamente 25 kV.

Tales valores de alto voltaje con mayor frecuencia en condiciones normales fluyen en pequeñas descargas de chispas, causando una disminución en el rendimiento, hormigueo, hormigueo de la piel, movimientos convulsivos de las extremidades. Las bajas corrientes de tales descargas se explican por la baja potencia de las fuentes y la alta resistencia eléctrica del aire.

Sin embargo, pueden provocar un incendio en contacto con un medio hecho de líquidos y gases inflamables.

Además, las descargas estáticas representan un gran peligro para los equipos electrónicos. A menudo dañan los transistores de efecto de campo, los microcircuitos y los bloques lógicos altamente sensibles a las corrientes. Es suficiente tocarlos accidentalmente, creando un camino para el drenaje actual, ya que esto causará daños a equipos caros.

La carga del potencial de alto voltaje acumulado en la ropa de una persona, a través de la resistencia total de su cuerpo y el área de contacto, comienza a fluir por un impulso a través de la estructura de los elementos semiconductores. En este caso, las corrientes alcanzan un valor máximo en los primeros 10 milisegundos, y luego comienzan a disminuir gradualmente.

La corriente de descarga de tal impulso no solo puede causar daños obvios al equipo electrónico cuando pierde por completo su funcionalidad, sino que también crea defectos ocultos que afectan ligeramente los parámetros de salida. En este caso, el circuito ajustado se desregula y su funcionamiento falla.

Concluimos: Es necesario evitar la acumulación de cargas estadísticas y tomar medidas para reducir sus efectos nocivos.

Formas de reducir las corrientes de descarga estática

El método más económico es aumentar la humedad en la habitación. Crea la mejor conductividad eléctrica del medio, acelera el flujo de cargas.

Por lo tanto, mantener una humedad del aire óptima en las salas de estar con varios humidificadores es uno de los métodos populares para combatir la estática. La opción más presupuestaria de este método es la colocación de telas humedecidas en baterías calefactoras, de las cuales se evapora la humedad.

La reducción del efecto de la electricidad estática permite el tratamiento del aire con un aerosol especial que contiene reactivos químicos que mejoran la conductividad del medio. Se venden en botellas de spray o como líquidos añadidos durante el proceso de lavado al enjuagar la ropa.

La ventilación frecuente de las habitaciones también reduce el aire seco.

Los zapatos que usamos constantemente en la calle a menudo tienen suelas de goma o plástico. Ella acumula bien cargas estáticas al caminar. Para eliminar su influencia, permita plantillas especiales hechas de materiales naturales.

Sin embargo, el mejor resultado de la lucha contra las cargas estáticas lo proporciona un sistema de ecualización potencial debidamente organizado, combinado con el circuito de tierra del apartamento. Se crea una vez y funciona constantemente, alivia la fatiga, normaliza la presión y aumenta el estado de ánimo.

Al reparar equipos electrónicos, use pulseras con conexión a tierra, un conjunto de ropa y zapatos antiestáticos.

Las cargas estáticas que se acumulan en la carrocería de un automóvil en movimiento se eliminan con cinturones especiales "antiestáticos", que se unen a la carrocería del automóvil y crean una cadena de drenaje de potencial peligroso al suelo.

Sin embargo, tales diseños no son altamente eficientes; resuelven parcialmente su problema al eliminar solo una parte de la carga peligrosa. Para que funcionen bien, es necesario repetir la conexión a tierra de los vehículos que transportan líquidos inflamables, que se crea mediante cadenas de metal.

Por lo tanto, los principales fabricantes de automóviles integran dispositivos convenientes en el automóvil que les permiten eliminar la carga al realizar acciones mecánicas en los controles al abrir y cerrar puertas, girar el volante y cambiar la perilla de cambios. Se muestran en fotos en verde claro.

¿Por qué es impactante una red eléctrica estacionaria?

Las reglas de seguridad eléctrica prevén todos los casos posibles de prevención de descargas eléctricas. Deben ser estudiados y puestos en práctica.

Sin embargo, en la vida cotidiana, una persona los viola por varias razones, incluida la ignorancia. Por lo tanto, consideramos brevemente los principios básicos para la construcción de protecciones automáticas que garanticen la seguridad humana en un entorno doméstico.

Protección del interruptor de circuito

Las máquinas modernas se fabrican en un diseño modular para realizar simultáneamente dos tareas:

1. el apagado más rápido de las corrientes emergentes de cortocircuitos, que representan el mayor peligro para los humanos;

2. Eliminación de la congestión de la red que podría dañar el equipo.

Se eliminan con un retraso de tiempo.

Por ejemplo, si un niño pequeño toma dos clavos y los conecta a una toma de corriente con corriente, entonces solo un corte rápido de la corriente de emergencia generada por el disyuntor puede salvarlo.

En este caso, la toma de corriente eléctrica cumple el propósito previsto y sufre una descarga eléctrica, y la máquina salva a la víctima de un resultado trágico.

Protección de corriente de fuga

Cuando se daña el aislamiento eléctrico de cualquier electrodoméstico y el potencial de la red cae en su carcasa conductora, se crea una situación peligrosa. Una persona que toca accidentalmente el equipo dañado golpea un circuito eléctrico a lo largo del circuito creado por su cuerpo hasta el contorno de la tierra.

El disyuntor en la mayoría de estos casos puede no funcionar, y la protección debe ser realizada por un RCD o un difavtomat, que reaccionan a una violación del equilibrio actual en el circuito controlado.

Protección contra corrientes de rayo

Un accidente asociado con desastres naturales puede ocurrir en cualquier momento desfavorable en el tiempo. La protección contra rayos directos en el edificio se asigna al pararrayos, a la rama de descarga peligrosa y al bucle de tierra.

Si los rayos entran en la casa de suministro de energía de la línea aérea, entonces su enorme potencial también puede pasar a la vivienda. La protección en este caso se asigna a Descargadores y SPD.