Соединение высоковольтных проводов между собой: 3 простых способа соединить провода

Содержание

Виды соединения проводов | Преимущества и недостатки каждого способа.

Как соединить два провода и обеспечить надёжный контакт? Существуют элементарные правила создания сварных и паяных соединений, а также скруток. Правильно используя технологии соединения начинающие специалисты смогут избежать элементарных ошибок при монтаже электросетей.

Скручивание проводов
Скрутка – наиболее популярный вид соединения. Однако стоит осознавать, что оно не является законченным, поскольку ненадёжно. Для соответствия нормам безопасности место соединения следует дополнительно запаять, заварить или обжать. Однако в качестве временного решения для подключения маломощных потребителей оно сгодится.
Срок эксплуатации скрутки во многом зависит от условий подключения потребителей (потребление тока), а также климатических особенностей окружающей среды: температуры и влажности. Основной причиной ненадёжности является окисление контактов, которые ухудшают их электрические свойства.

Последствиями плохой скрутки являются: нагревание проводников, оплавление изоляции, в итоге – короткое замыкание. Заранее сказать точно, сколько прослужит скрутка, никто не сможет. Это могут быть недели, месяцы или годы.
Для скрутки потребуются плоскогубцы. Концы проводников зачищают режущим инструментом на одинаковую длину, затем плоскогубцами скручиваются жилы между собой. Для обеспечения высокой надёжности скруток нужно ограничить максимальный диаметр пучка проводов до 10 мм при длине соединения до 50 мм. Например, при использовании проводников сечением 2,5 мм скручивать можно 7 жил, а при 1,5 мм – 12 жил.

Пайка проводников
Паяное соединение создаётся с применением припоя. При проведении электромонтажных работ паяют обычно скрутки или многожильные проводники. Паяное соединение прочнее обычной скрутки, а также хорошо защищает металлические жилы от окисления. Поэтому этот вид соединения является наиболее универсальным.

Пайка используется для соединения многожильных проводов винтовым способом в специальных зажимах.

Например, при монтаже вилки для подключения в розетку на концы проводов следует нанести слой припоя. В некоторых случаях можно исключить необходимость пайки за счёт применения специальных наконечников подходящего сечения.
Для стационарного соединения требуется применять только проводку с цельными жилами, а от использования многожильной проводки следует отказаться.
Для паяния потребуется паяльник мощностью 100 Вт, припой, канифоль. Перед началом работ паяльник следует прогреть до рабочей температуры, когда припой при его касании начнёт плавиться. Для спайки зачищаем провода, жалом паяльника берём припой, смешиваем с канифолью и наносим на проводники, затем убираем паяльник, припой остывает.

Сварка проводников
Сварка скруток относится к непопулярным способам соединения проводников. Для сварки требуется трансформатор мощностью более 0,5 кВт с выходным напряжением 36 В или сварочный аппарат с угольным электродом.

Применение сварочного аппарата наиболее приемлемо, так как на нём можно выставить сварочный ток, обеспечить высокое качество и надёжность соединений.

Во время сварки требуется «массовый» электрод закрепить на скрутке, а затем коснуться к ней угольным электродом. Скрутку следует располагать концом вниз, чтобы при расплавке металл на ней вис, а затем застывал.
Сварка проводников – основное требование Госпожарнадзора в правилах укладки электросетей.

Опрессовка проводников
Процесс опрессовки проводов заключается в их обжатии при помощи специальной гильзы, изготавливаемой из лужёной или обычной меди, алюминия. Для обжатия используются пресс-клещи. Этот метод считается самым надёжным.

Соединение клеммной колодкой
Клеммные колодки применяются в основном для быстрых ремонтов, а также подключения к сети электропитания осветительных приборов и маломощных устройств. Основным недостатком является низкое качество большинства продаваемых клемм. Поэтому важно приобретать только качественные клеммы.
При ненадёжном креплении проводника внутри зажима могут возникать различные ситуации: замыкания, искры, перегревы.

Болтовые соединения
Болтовые соединения часто используются при прокладке электросетей, так как они надёжны, способны выдерживать значительные токи. Данный метод выгоден для соединения проводников из меди и алюминия при условии прокладывания шайбы.

Самозажимные соединения
Соединения выполняются на специальные колодки с фиксационными зажимами. Преимуществами является отсутствие необходимости применения инструментов или наличия навыков. Контакт надёжный и безопасный.
Недостатком способа является наличие ограничений по максимально проходящему току. В колодках Wago предельный ток 32 А. Стоит понимать, что для многожильных кабелей подходят не все типы самозажимных колодок.

Соединение на кабельные сжимы
Данный способ предназначен для соединения кабельных или проводных ответвлений диаметром от 10 кв. мм без повреждения основной магистрали. Это соединение на 100% надёжно.

Почему запрещено соединять алюминиевый и медный провод скруткой?
Алюминий и медь образуют гальваническую пару.

Следствиями этого факта являются:
1. Окисление алюминиевого проводника, повышенный нагрев оксидного слоя;
2. Ослабление контакта за счёт периодического нагрева меди.
Расчет площади сечения провода выполняется по стандартной математической формуле площади круга. А сечение многопроволочного провода равно произведению площади сечения одной жилы на их количество.

Что такое соединительные кабельные муфты

Многие люди до сих пор задаются вопросом о том, для чего нужны соединительные муфты для кабеля. Главное их предназначение заложено в названии — соединять эти самые кабели.

Дело в том, что у каждого провода существует определенная длина, которая не может быть увеличена. Эта длина ограничена, и её не всегда хватает для удовлетворения потребностей, возникающих при прокладке линий. Даже в случае отдельного производства кабелей на заказ невозможно сделать слишком большой провод. Это неудобно и малофункционально.

Слишком длинный провод, как минимум, очень сложно транспортировать. О его монтаже, прокладке и полным взаимодействием с сетью и вовсе не приходится говорить. Именно поэтому при прокладке высоковольтных линий монтажники прибегают к сравнительно небольшим отрезкам проводов, которые нужно соединять между собой.

Для соединения могут использоваться распределительные коробки, в которых находятся клеммники. Однако, это не всегда удобный вариант в силу того, что данная коробка требует регулярного ухода за собой. При прокладке высоковольтных линий в отдалённых местах не всегда имеется возможность постоянно поддерживать рабочее состояние механизма. Именно поэтому люди активно пользуются соединительными муфтами. Этот инструмент создаёт качественное соединение между кабелями, не занижая мощность электрического тока. Главное преимущество муфт перед распределительными коробками — это отсутствие необходимости постоянно ухаживать за соединением. Кабели будут идеально работать на протяжении долгого времени, не нуждаясь в обслуживании.

Виды соединительных муфт для кабеля

Главная характеристика всех соединительных муфт — это напряжение в линии соединения. Самыми распространёнными моделями являются муфты с напряжением до 1 кВт и до 10 кВт.

Также муфты различаются по типу кабелей, для которых они предназначены. Например, муфты для кабелей в пластмассовой или бумажной изоляции и так далее. Есть специальные виды, которые нужны для соединения бронированных кабелей. У таких муфт имеется специальный провод, который соединяет броню. Присоединяется броня с помощью пайки или специально разработанных для присоединения пружин.

Все кабели различаются между собой по количеству рабочих жил. Это различие находит отражение в конструкции всей муфты. Например, модели, предназначенные для соединения трёхжильных кабелей имеют поперечный разрез и определенное количество соединителей.

Муфтами соединяются не только силовые кабели. Часто их используют при прокладке линий связи. Такие линии нуждаются в надёжном соединении не меньше, чем электрические, а их протяжённость в разы больше.

В таких случаях используются соединительные муфты, специально предназначенные для соединения связных линий. Например, для таких целей хорошо подходят муфты для оптоволоконных кабелей. Такие муфты значительно отличаются от тех, которые предназначены для соединения силовых кабелей.

Ещё одной особенностью является различное сечение рабочей жилы у кабелей. Соединительные муфты для кабеля имеют свой диапазон сечений жил кабелей, на которых их можно устанавливать.

Где купить кабельную муфту?

В ассортименте компании Трансэнерго вы всегда сможете найти все виды кабельных муфт: соединительные, концевые, переходные и тд., как собственного производства, так и производства ведущих мировых производителей, таких как Tyco Raychem и Ensto. Кроме муфт мы готовы предложить электротехнический инструмент и арматуру для монтажа СИП. Формирование и отгрузка заказа осуществляется в кратчайшие сроки по всей территории РФ. На всю предлагаемую продукцию даётся гарантия производителя.

3.

4.2. Соединение проводов и грозозащитных тросов

ампер [А] в миллиампер [мА] • Конвертер электрического тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления. Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Общие сведения

И. К. Айвазовский. Чесменский бой

Современному комфорту нашей жизни мы обязаны именно электрическому току. Он освещает наши жилища, генерируя излучение в видимом диапазоне световых волн, готовит и подогревает пищу в разнообразных устройствах вроде электроплиток, микроволновых печей, тостеров, избавляя нас от необходимости поиска топлива для костра. Благодаря ему мы быстро перемещаемся в горизонтальной плоскости в электричках, метро и поездах, перемещаемся в вертикальной плоскости на эскалаторах и в кабинах лифтов. Теплу и комфорту в наших жилищах мы обязаны именно электрическому току, который течёт в кондиционерах, вентиляторах и электрообогревателях. Разнообразные электрические машины, приводимые в действие электрическим током, облегчают наш труд, как в быту, так и на производстве. Воистину мы живём в электрическом веке, поскольку именно благодаря электрическому току работают наши компьютеры и смартфоны, Интернет и телевидение, и другие умные электронные устройства. Недаром человечество столько усилий прилагает для выработки электричества на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях — электричество само по себе является самой удобной формой энергии.

Как бы это парадоксально не звучало, но идеи практического использования электрического тока одними из первых взяла на вооружение самая консервативная часть общества — флотские офицеры. Понятно, пробиться наверх в этой закрытой касте было сложным делом, трудно было доказать адмиралам, начинавшим юнгами на парусном флоте, необходимость перехода на цельнометаллические корабли с паровыми двигателями, поэтому младшие офицеры всегда делали ставку на нововведения. Именно успех применения брандеров во время русско-турецкой войны в 1770 году, решившими исход сражения в Чесменской бухте, поставил вопрос о защите портов не только береговыми батареями, но и более современными на тот день средствами защиты — минными заграждениями.

Корабельная радиостанция. 1910 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Разработка подводных мин различных систем велась с начала 19-го века, наиболее удачными конструкциями стали автономные мины, приводимые в действие электричеством. В 70-х гг. 19-го века немецким физиком Генрихом Герцем было изобретено устройство для электрической детонации якорных мин с глубиной постановки до 40 м. Её модификации знакомы нам по историческим фильмам на военно-морскую тематику — это печально известная «рогатая» мина, в которой свинцовый «рог», содержащий ампулу, наполненную электролитом, сминался при контакте с корпусом судна, в результате чего начинала работать простейшая батарея, энергии которой было достаточно для детонации мины.

Радиостанция компании Гудзонова залива. Около 1937 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Моряки первыми оценили потенциал тогда ещё несовершенных мощных источников света — модификаций свечей Яблочкова, у которых источником света служила электрическая дуга и светящийся раскалённый положительный угольный электрод — для использования в целях сигнализации и освещения поля боя. Использование прожекторов давало подавляющее преимущество стороне, применивших их в ночных сражениях или просто использующих их как средство сигнализации для передачи информации и координации действий морских соединений. А оснащённые мощными прожекторами маяки упрощали навигацию в прибрежных опасных водах.

Электронная вакуумная лампа, ок. 1921 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Не удивительно, что именно флот принял на ура способы беспроводной передачи информации — моряков не смущали большие размеры первых радиостанций, поскольку помещения кораблей позволяли разместить столь совершенные, хотя на тот момент и весьма громоздкие, устройства связи.

Электрические машины помогали упростить заряжание корабельных пушек, а электрические силовые агрегаты поворота орудийных башен повышали маневренность нанесения пушечных ударов. Команды, передаваемые по корабельному телеграфу, повышали оперативность взаимодействия всей команды, что давало немалое преимущество в боевых столкновениях.

Самым ужасающим применением электрического тока в истории флота было использование рейдерских дизель-электрических подлодок класса U Третьим Рейхом. Субмарины «Волчьей стаи» Гитлера потопили много судов транспортного флота союзников — достаточно вспомнить о печальной судьбе конвоя PQ-17.

Радиопередатчик из Дрюммонвилля, Квебек, ок. 1926. Канадский музей науки и техники, Оттава

Британским морякам удалось добыть несколько экземпляров шифровальных машин «Энигма» (Загадка), а британская разведка успешно расшифровала её код. Один из выдающихся ученых, который над этим работал — Алан Тьюринг, известный своим вкладом в основы информатики. Получив доступ к радиодепешам адмирала Дёница, союзный флот и береговая авиация смогли загнать «Волчью стаю» обратно к берегам Норвегии, Германии и Дании, поэтому операции с применением подлодок с 1943 года были ограничены краткосрочными рейдами.

Телеграфный ключ, ок. 1915. Канадский музей науки и техники, Оттава

Гитлер планировал оснастить свои подлодки ракетами Фау-2 для атак на восточное побережье США. К счастью, стремительные атаки союзников на Западном и Восточном фронтах не позволили этим планам осуществиться.

Современный флот немыслим без авианосцев и атомных подводных лодок, энергонезависимость которых обеспечивается атомными реакторами, удачно сочетающими в себе технологии 19-го века пара, технологии 20-го века электричества, и атомные технологии 21-го века. Реакторы атомоходов генерируют электрический ток в количестве, достаточном для обеспечения жизнедеятельности целого города.

Помимо этого, моряки вновь обратили своё внимание на электричество и апробируют применение рельсотронов — электрических пушек для стрельбы кинетическими снарядами, имеющими огромную разрушительную силу.

Джеймс Клерк Максвелл. Скульптура Александра Штоддарта. Фото Ад Мескенс. Wikimedia Commons.

Историческая справка

С появлением надёжных электрохимических источников постоянного тока, разработанных итальянским физиком Алессандро Вольта, целая плеяда замечательных учёных из разных стран занялись исследованием явлений, связанных с электрическим током, и разработкой его практического применения во многих областях науки и техники. Достаточно вспомнить немецкого учёного Георга Ома, сформулировавшего закон протекания тока для элементарной электрической цепи; немецкого физика Густава Роберта Кирхгофа, разработавшего методы расчёта сложных электрических цепей; французского физика Андре Мари Ампера, открывшего закон взаимодействия для постоянных электрических токов. Работы английского физика Джеймса Прескотта Джоуля и российского учёного Эмиля Христиановича Ленца, привели, независимо друг от друга, к открытию закона количественной оценки теплового действия электрического тока.

Портрет Хендрика Антона Лоренца (1916 г.) кисти Менсо Камерлинг-Оннеса (1860–1925)

Дальнейшим развитием исследования свойств электрического тока были работы британского физика Джеймса Кларка Максвелла, заложившего основы современной электродинамики, которые ныне известны как уравнения Максвелла. Также Максвелл разработал электромагнитную теорию света, предсказав многие явления (электромагнитные волны, давление электромагнитного излучения). Позднее немецкий учёный Генрих Рудольф Герц экспериментально подтвердил существование электромагнитных волн; его работы по исследованию отражения, интерференции, дифракции и поляризации электромагнитных волн легли в основу создания радио.

Жан-Батист Био (1774–1862)

Работы французских физиков Жана-Батиста Био и Феликса Савара, экспериментально открывшими проявления магнетизма при протекании постоянного тока, и замечательного французского математика Пьера-Симона Лапласа, обобщившего их результаты в виде математической закономерности, впервые связали две стороны одного явления, положив начало электромагнетизму. Эстафету от этих учёных принял гениальный британский физик Майкл Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции и положивший начало современной электротехнике.

Огромный вклад в объяснение природы электрического тока внёс нидерландский физик-теоретик Хендрик Антон Лоренц, создавший классическую электронную теорию и получивший выражение для силы, действующей на движущийся заряд со стороны электромагнитного поля.

Электрический ток. Определения

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. В силу этого ток определяется как количество зарядов, прошедшее через сечение проводника в единицу времени:

I = q / t где q — заряд в кулонах, t — время в секундах, I — ток в амперах

Другое определение электрического тока связано со свойствами проводников и описывается законом Ома:

I = U/R где U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах, I — ток в амперах

Электрический ток измеряется в амперах (А) и его десятичных кратных и дольных единицах — наноамперах (миллиардная доля ампера, нА), микроамперах (миллионная доля ампера, мкА), миллиамперах (тысячная доля ампера, мА), килоамперах (тысячах ампер, кА) и мегаамперах (миллионах ампер, МА).

Размерность тока в системе СИ определяется как

[А] = [Кл] / [сек]

Особенности протекания электрического тока в различных средах. Физика явлений

Алюминий — прекрасный проводник и поэтому широко используется для изготовления электрических кабелей

Электрический ток в твердых телах: металлах, полупроводниках и диэлектриках

При рассмотрении вопроса протекания электрического тока надо учитывать наличие различных носителей тока — элементарных зарядов — характерных для данного физического состояния вещества. Само по себе вещество может быть твёрдым, жидким или газообразным. Уникальным примером таких состояний, наблюдаемых в обычных условиях, могут служить состояния дигидрогена монооксида, или, иначе, гидроксида водорода, а попросту — обыкновенной воды. Мы наблюдаем её твердую фазу, доставая кусочки льда из морозильника для охлаждения напитков, основой для большей части которых является вода в жидком состоянии. А при заварке чая или растворимого кофе мы заливаем его кипятком, причём готовность последнего контролируется появлением тумана, состоящего из капелек воды, которая конденсируется в холодном воздухе из газообразного водяного пара, выходящего из носика чайника.

Существует также четвёртое состояние вещества, называемое плазмой, из которой состоят верхние слои звёзд, ионосфера Земли, пламя, электрическая дуга и вещество в люминесцентных лампах. Высокотемпературная плазма с трудом воспроизводится в условиях земных лабораторий, поскольку требует очень высоких температур — более 1 000 000 K.

Эти высоковольтные воздушные коммутаторы содержат две основные детали: рубильник и изолятор, который устанавливаются в разрыв провода

С точки зрения структуры твёрдые тела подразделяются на кристаллические и аморфные. Кристаллические вещества имеют упорядоченную геометрическую структуру; атомы или молекулы такого вещества образуют своеобразные объёмные или плоские решётки; к кристаллическим материалам относятся металлы, их сплавы и полупроводники. Та же вода в виде снежинок (кристаллов разнообразных не повторяющих форм) прекрасно иллюстрирует представление о кристаллических веществах. Аморфные вещества кристаллической решётки не имеют; такое строение характерно для диэлектриков.

В обычных условиях ток в твёрдых материалах протекает за счёт перемещения свободных электронов, образующихся из валентных электронов атомов. С точки зрения поведения материалов при пропускании через них электрического тока, последние подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Свойства различных материалов, согласно зонной теории проводимости, определяются шириной запрещённой зоны, в которой не могут находиться электроны. Изоляторы имеют самую широкую запрещённую зону, иногда достигающую 15 эВ. При температуре абсолютного нуля у изоляторов и полупроводников электронов в зоне проводимости нет, но при комнатной температуре в ней уже будет некоторое количество электронов, выбитых из валентной зоны за счет тепловой энергии. В проводниках (металлах) зона проводимости и валентная зона перекрываются, поэтому при температуре абсолютного нуля имеется достаточно большое количество электронов — проводников тока, что сохраняется и при более высоких температурах материалов, вплоть до их полного расплавления. Полупроводники имеют небольшие запрещённые зоны, и их способность проводить электрический ток сильно зависит от температуры, радиации и других факторов, а также от наличия примесей.

Трансформатор с магнитопроводом из пластин. На краях хорошо видны Ш-образные и замыкающие пластины из трансформаторной стали

Отдельным случаем считается протекание электрического тока через так называемые сверхпроводники — материалы, имеющие нулевое сопротивление протеканию тока. Электроны проводимости таких материалов образуют ансамбли частиц, связанные между собой за счёт квантовых эффектов.

Изоляторы, как следует из их названия, крайне плохо проводят электрический ток. Это свойство изоляторов используется для ограничения протекания тока между проводящими поверхностями различных материалов.

Помимо существования токов в проводниках при неизменном магнитном поле, при наличии переменного тока и связанного с ним переменного магнитного поля возникают эффекты, связанные с его изменением или так называемые «вихревые» токи, иначе называемые токами Фуко. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи, которые не текут по определённым путям в проводах, а, замыкаясь в проводнике, образуют вихревые контуры.

Вихревые токи проявляют скин-эффект, сводящийся к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника, что приводит к потерям энергии. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют разделение магнитопроводов переменного тока на отдельные, электрически изолированные, пластины.

Хромированная пластмассовая душевая головка

Электрический ток в жидкостях (электролитах)

Все жидкости, в той или иной мере, способны проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Такие жидкости называются электролитами. Носителями тока в них являются положительно и отрицательно заряженные ионы — соответственно катионы и анионы, которые существуют в растворе веществ вследствие электролитической диссоциации. Ток в электролитах за счёт перемещения ионов, в отличие от тока за счёт перемещения электронов, характерного для металлов, сопровождается переносом вещества к электродам с образованием вблизи них новых химических соединений или осаждением этих веществ или новых соединений на электродах.

Это явление заложило основу современной электрохимии, дав количественные определения грамм-эквивалентам различных химических веществ, тем самым превратив неорганическую химию в точную науку. Дальнейшее развитие химии электролитов позволило создать однократно заряжаемые и перезаряжаемые источники химического тока (сухие батареи, аккумуляторы и топливные элементы), которые, в свою очередь, дали огромный толчок в развитии техники. Достаточно заглянуть под капот своего автомобиля, чтобы увидеть результаты усилий поколений учёных и инженеров-химиков в виде автомобильного аккумулятора.

Автомобильный аккумулятор, установленный в автомобиле Honda 2012 г.

Большое количество технологических процессов, основанных на протекании тока в электролитах, позволяет не только придать эффектный вид конечным изделиям (хромирование и никелирование), но и защитить их от коррозии. Процессы электрохимического осаждения и электрохимического травления составляют основу производства современной электроники. Ныне это самые востребованные технологические процессы, число изготавливаемых компонентов по этим технологиям исчисляется десятками миллиардов единиц в год.

Электрический ток в газах

Электрический ток в газах обусловлен наличием в них свободных электронов и ионов. Для газов, в силу их разрежённости, характерна большая длина пробега до столкновения молекул и ионов; из-за этого протекание тока в нормальных условиях через них относительно затруднено. То же самое можно утверждать относительно смесей газов. Природной смесью газов является атмосферный воздух, который в электротехнике считается неплохим изолятором. Это характерно и для других газов и их смесей при обычных физических условиях.

Отвертка-пробник с неоновой лампой, показывающая наличие напряжения 220 В

Протекание тока в газах очень сильно зависит от различных физических факторов, как-то: давления, температуры, состава смеси. Помимо этого, действие оказывают различного рода ионизирующие излучения. Так, например, будучи освещёнными ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, или находясь под действием катодных или анодных частиц или частиц, испускаемых радиоактивными веществами, или, наконец, под действием высокой температуры, газы приобретают свойство лучше проводить электрический ток.

Эндотермический процесс образования ионов в результате поглощения энергии электрически нейтральными атомами или молекулами газа называется ионизацией. Получив достаточную энергию, электрон или несколько электронов внешней электронной оболочки, преодолевая потенциальный барьер, покидают атом или молекулу, становясь свободными электронами. Атом или молекула газа становятся при этом положительно заряженными ионами. Свободные электроны могут присоединяться к нейтральным атомам или молекулам, образуя отрицательно заряженные ионы. Положительные ионы могут обратно захватывать свободные электроны при столкновении, становясь при этом опять электрически нейтральными. Этот процесс называется рекомбинацией.

Прохождение тока через газовую среду сопровождается изменением состояния газа, что предопределяет сложный характер зависимости тока от приложенного напряжения и, в общем, подчиняется закону Ома только при малых токах.

Различают несамостоятельный и самостоятельные разряды в газах. При несамостоятельном разряде ток в газе существует только при наличии внешних ионизирующих факторов, при их отсутствии сколь-нибудь значительного тока в газе нет. При самостоятельном разряде ток поддерживается за счёт ударной ионизации нейтральных атомов и молекул при столкновении с ускоренными электрическим полем свободными электронами и ионами даже после снятия внешних ионизирующих воздействий.

Тихий разряд. Вольт-амперная характеристика.

Несамостоятельный разряд при малом значении разности потенциалов между анодом и катодом в газе называется тихим разрядом. При повышении напряжения сила тока сначала увеличивается пропорционально напряжению (участок ОА на вольт-амперной характеристике тихого разряда), затем рост тока замедляется (участок кривой АВ). Когда все частицы, возникшие под действием ионизатора, уходят за то же время на катод и на анод, усиления тока с ростом напряжения не происходит (участок графика ВС). При дальнейшем повышении напряжения ток снова возрастает, и тихий разряд переходит в несамостоятельный лавинный разряд. Разновидность несамостоятельного разряда — тлеющий разряд, который создаёт свет в газоразрядных лампах различного цвета и назначения.

Переход несамостоятельного электрического разряда в газе в самостоятельный разряд характеризуется резким увеличением тока (точка Е на кривой вольт-амперной характеристики). Он называется электрическим пробоем газа.

Электронная лампа-вспышка с наполненной ксеноном трубкой (обведена красным прямоугольником)

Все вышеперечисленные типы разрядов относятся к установившимся типам разрядов, основные характеристики которых не зависят от времени. Помимо установившихся разрядов, существуют разряды неустановившиеся, возникающие обычно в сильных неоднородных электрических полях, например у заостренных и искривлённых поверхностей проводников и электродов. Различают два типа неустановившихся разрядов: коронный и искровой разряды.

При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, просто он представляет собой повторяющийся процесс поджига несамостоятельного разряда в ограниченном пространстве возле проводников. Примером коронного разряда может служить свечение атмосферного воздуха вблизи высоко поднятых антенн, громоотводов или высоковольтных линий электропередач. Возникновение коронного разряда на линиях электропередач приводит к потерям электроэнергии. В прежние времена это свечение на верхушках мачт было знакомо морякам парусного флота как огоньки святого Эльма. Коронный разряд применяется в лазерных принтерах и электрографических копировальных устройствах, где он формируется коротроном — металлической струной, на которую подано высокое напряжение. Это необходимо для ионизации газа с целью нанесения заряда на фоточувствительный барабан. В данном случае коронный разряд приносит пользу.

Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою и имеет вид прерывистых ярких разветвляющихся, заполненных ионизированным газом нитей-каналов, возникающих и исчезающих, сопровождаемые выделением большого количества теплоты и ярким свечением. Примером естественного искрового разряда может служить молния, где ток может достигать значений в десятки килоампер. Образованию собственно молнии предшествует создание канала проводимости, так называемого нисходящего «тёмного» лидера, образующего совместно с индуцированным восходящим лидером проводящий канал. Молния представляет собой обычно многократный искровой разряд в образованном канале проводимости. Мощный искровой разряд нашёл своё техническое применение также и в компактных фотовспышках, в которых разряд происходит между электродами трубки из кварцевого стекла, наполненной смесью ионизированных благородных газов.

Длительный поддерживаемый пробой газа носит название дугового разряда и применяется в сварочной технике, являющейся краеугольным камнем технологий создания стальных конструкций нашего времени, от небоскрёбов до авианосцев и автомобилей. Он применяется как для сварки, так и для резки металлов; различие в процессах обусловлено силой протекающего тока. При относительно меньших значениях тока происходит сварка металлов, при более высоких значениях тока дугового разряда — идёт резка металла за счёт удаления расплавленного металла из-под электрической дуги различными методами.

Другим применением дугового разряда в газах служат газоразрядные лампы освещения, которые разгоняют тьму на наших улицах, площадях и стадионах (натриевые лампы) или автомобильные галогенные лампы, которые сейчас заменили обычные лампы накаливания в автомобильных фарах.

Электрический ток в вакууме

Электронная лампа в радиопередающей станции. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вакуум является идеальным диэлектриком, поэтому электрический ток в вакууме возможен только при наличии свободных носителей в виде электронов или ионов, которые генерируются за счёт термо- или фотоэмиссии, или иными методами.

Такие передающие телевизионные камеры использовались в восьмидесятых годах прошлого века. Канадский музей науки и техники, Оттава

Основным методом получения тока в вакууме за счёт электронов является метод термоэлектронной эмиссии электронов металлами. Вокруг разогретого электрода, называемого катодом, образуется облако из свободных электронов, которые и обеспечивают протекание электрического тока при наличии второго электрода, называемого анодом, при условии наличия между ними соответствующего напряжения требуемой полярности. Такие электровакуумные приборы называются диодами и обладают свойством односторонней проводимости тока, запираясь при обратном напряжении. Это свойство применяется для выпрямления переменного тока, преобразуемого системой из диодов в импульсный ток постоянного направления.

Добавление дополнительного электрода, называемого сеткой, расположенной вблизи катода, позволяет получить усилительный элемент триод, в котором малые изменения напряжения на сетке относительно катода позволяют получить значительные изменения протекающего тока, и, соответственно, значительные изменения напряжения на нагрузке, включённой последовательно с лампой относительно источника питания, что и используется для усиления различных сигналов.

Применение электровакуумных приборов в виде триодов и приборов с большим числом сеток различного назначения (тетродов, пентодов и даже гептодов), произвело революцию в деле генерации и усиления радиочастотных сигналов, и привело к созданию современных систем радио и телевещания.

Современный видеопроектор

Исторически первым было развитие именно радиовещания, так как методы преобразования относительно низкочастотных сигналов и их передача, равно как и схемотехника приёмных устройств с усилением и преобразованием радиочастоты и превращением её в акустический сигнал были относительно просты.

При создании телевидения для преобразования оптических сигналов применялись электровакуумные приборы — иконоскопы, где электроны эмитировались за счёт фотоэмиссии от падающего света. Дальнейшее усиление сигнала выполнялось усилителями на электронных лампах. Для обратного преобразования телевизионного сигнала служили кинескопы, дающие изображение за счёт флюоресценции материала экрана под воздействием электронов, разгоняемых до высоких энергий под воздействием ускоряющего напряжения. Синхронизированная система считывания сигналов иконоскопа и система развёртки изображения кинескопа создавали телевизионное изображение. Первые кинескопы были монохромными.

Сканирующий электронный микроскоп SU3500 в Университете Торонто, факультет технологии материалов

В дальнейшем были созданы системы цветного телевидения, в котором считывающие изображение иконоскопы реагировали только на свой цвет (красный, синий или зелёный). Излучающие элементы кинескопов (цветной люминофор), за счёт протекания тока, вырабатываемого так называемыми «электронными пушками», реагируя на попадание в них ускоренных электронов, излучали свет в определённом диапазоне соответствующей интенсивности. Чтобы лучи от пушек каждого цвета попадали на свой люминофор, использовали специальные экранирующие маски.

Современная аппаратура телевидения и радиовещания выполняется на более прогрессивных элементах с меньшим энергопотреблением — полупроводниках.

Одним из широко распространённых методов получения изображения внутренних органов является метод рентгеноскопии, при котором эмитируемые катодом электроны получают столь значительное ускорение, что при попадании на анод генерируют рентгеновское излучение, способное проникать через мягкие ткани тела человека. Рентгенограммы дают в руки медиков уникальную информацию о повреждениях костей, состоянии зубов и некоторых внутренних органов, выявляя даже такое грозное заболевание, как рак лёгких.

Лампа бегущей волны (ЛБВ) диапазона С. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вообще, электрические токи, сформированные в результате движения электронов в вакууме, имеют широчайшую область применения, к которой относятся все без исключения радиолампы, ускорители заряженных частиц, масс-спектрометры, электронные микроскопы, вакуумные генераторы сверхвысокой частоты, в виде ламп бегущей волны, клистронов и магнетронов. Именно магнетроны, кстати, подогревают или готовят нам пищу в микроволновых печах.

Большое значение в последнее время имеет технология нанесения плёночных покрытий в вакууме, которые играют роль как защитно-декоративного, так и функционального покрытия. В качестве таких покрытий применяются покрытия металлами и их сплавами, и их соединениями с кислородом, азотом и углеродом. Такие покрытия изменяют электрические, оптические, механические, магнитные, коррозионные и каталитические свойства покрываемых поверхностей, либо сочетают сразу несколько свойств.

Сложный химический состав покрытий можно получать только с использованием техники ионного распыления в вакууме, разновидностями которой являются катодное распыление или его промышленная модификация — магнетронное распыление. В конечном итоге именно электрический ток за счёт ионов производит осаждение компонентов на осаждаемую поверхность, придавая ей новые свойства.

Именно таким способом можно получать так называемые ионные реактивные покрытия (плёнки нитридов, карбидов, оксидов металлов), обладающих комплексом экстраординарных механических, теплофизических и оптических свойств (с высокой твёрдостью, износостойкостью, электро- и теплопроводностью, оптической плотностью), которые невозможно получить иными методами.

Электрический ток в биологии и медицине

Учебная операционная в Научно-исследовательском институте им. Ли Кашина, Торонто, Канада. Используемые при обучении роботизированные пациенты-манекены умеют моргать, дышать, кричать, демонстрировать симптомы болезней и кровотечения

Знание поведения токов в биологических объектах даёт в руки биологов и медиков мощный метод исследования, диагностики и лечения.

С точки зрения электрохимии все биологические объекты содержат электролиты, вне зависимости от особенностей структуры данного объекта.

При рассмотрении протекания тока через биологические объекты необходимо учитывать их клеточное строение. Существенным элементом клетки является клеточная мембрана — внешняя оболочка, ограждающая клетку от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды за счёт ее избирательной проницаемости для различных веществ. С точки зрения физики, клеточную мембрану можно представить себе в виде параллельного соединения конденсатора и нескольких цепочек из соединенных последовательно источника тока и резистора. Это предопределяет зависимость электропроводности биологического материала от частоты прилагаемого напряжения и формы его колебаний.

Объемное представление нервных путей, соединяющих различные области мозга. Изображение получено с помощью диффузионной тензорной визуализации (ДТВ) — неинвазивного метода исследований мозга.

Биологическая ткань состоит из клеток собственно органа, межклеточной жидкости (лимфы), кровеносных сосудов и нервных клеток. Последние в ответ на воздействие электрического тока отвечают возбуждением, заставляя сокращаться и расслабляться мышцы и кровеносные сосуды животного. Следует отметить, что протекание тока в биологической ткани носит нелинейный характер.

Классическим примером воздействия электрического тока на биологический объект могут служить опыты итальянского врача, анатома, физиолога и физика Луиджи Гальвани, ставшего одним из основателей электрофизиологии. В его опытах пропускание электрического тока через нервы лапки лягушки приводило к сокращению мышц и подергиванию ножки. В 1791 году в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» было описано сделанное Гальвани знаменитое открытие. Сами явления, открытые Гальвани, долгое время в учебниках и научных статьях назывались «гальванизмом». Этот термин и доныне сохраняется в названии некоторых аппаратов и процессов.

Дальнейшее развитие электрофизиологии тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.

Биологические объекты в ходе своей жизнедеятельности создают не только микротоки, но и большие напряжения и токи. Значительно раньше Гальвани английский анатом Джон Уолш доказал электрическую природу удара ската, а шотландский хирург и анатом Джон Хантер дал точное описание электрического органа этого животного. Исследования Уолша и Хантера были опубликованы в 1773 году.

Функциональная магнитно-резонансная томография или фМРТ — неинвазивная методика нейровизуализации, позволяющая измерять активность мозга по изменениям в токе крови в кровеносных сосудах

В современной биологии и медицине применяются различные методы исследования живых организмов, как инвазивные, так и неинвазивные.

Классическим примером инвазивных методов является лабораторная крыса с пучком вживлённых в мозг электродов, бегающая по лабиринтам или решающая другие задачки, поставленные перед ней учёными.

К неинвазивным методам относятся такие, всем знакомые исследования, как снятие энцефалограммы или электрокардиограммы. При этом электроды, считывающие биотоки сердца или мозга, снимают токи прямо с кожи обследуемого. Для улучшения контакта с электродами кожа смачивается физиологическим раствором, который является неплохим проводящим электролитом.

Помимо применения электрического тока при научных исследованиях и техническом контроле состояния различных химических процессов и реакций, одним из самых драматических моментов его применения, известного широкой публике, является запуск «остановившегося» сердца какого-либо героя современного фильма.

Автоматический дефибриллятор для обучения лиц, не являющихся медработниками

Действительно, протекание кратковременного импульса значительного тока лишь в единичных случаях способно запустить остановившееся сердце. Чаще всего происходит восстановление его нормального ритма из состояния хаотичных судорожных сокращений, называемого фибрилляцией сердца. Приборы, применяющиеся для восстановления нормального ритма сокращений сердца, называются дефибрилляторами. Современный автоматический дефибриллятор сам снимает кардиограмму, определяет фибрилляцию желудочков сердца и самостоятельно решает – бить током или не бить – может быть достаточно пропустить через сердце небольшой запускающий импульс. Существует тенденция установления автоматических дефибрилляторов в общественных местах, что может существенно сократить количество смертей из-за неожиданной остановки сердца.

У практикующих врачей скорой помощи не возникает никакого сомнения по поводу применения метода дефибрилляции – обученные быстро определять физическое состояние пациента по кардиограмме, они принимают решение значительно быстрее автоматического дефибриллятора, предназначенного для широкой публики.

Тут же уместно будет упомянуть об искусственных водителях сердечного ритма, иначе называемых кардиостимуляторами. Эти приборы вживляются под кожу или под грудную мышцу человека, и такой аппарат через электроды подаёт на миокард (сердечную мышцу) импульсы тока напряжением около 3 В, стимулируя нормальную работу сердца. Современные электрокардиостимуляторы способны обеспечить бесперебойную работу в течение 6–14 лет.

Характеристики электрического тока, его генерация и применение

Электрический ток характеризуется величиной и формой. По его поведению с течением времени различают постоянный ток (не изменяющийся с течением времени), апериодический ток (произвольно изменяющийся с течением времени) и переменный ток (изменяющийся с течением времени по определённому, как правило, периодическому закону). Иногда для решения различных задач требуется одновременное наличие постоянного и переменного тока. В таком случае говорят о переменном токе с постоянной составляющей.

Токамак-де-Варен — токамак-реактор в г. Варен, пров. Квебек в 1981 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Исторически первым появился трибоэлектрический генератор тока, который вырабатывал ток за счёт трения шерсти о кусок янтаря. Более совершенные генераторы тока такого типа сейчас называются генераторами Ван де Граафа, по имени изобретателя первого технического решения таких машин.

Как указывалось выше, итальянским физиком Алессандро Вольта был изобретён электрохимический генератор постоянного тока, ставший предшественником сухих батарей, аккумуляторов и топливных элементов, которые мы пользуемся и поныне как удобными источниками тока для разнообразных устройств — от наручных часов и смартфонов до просто автомобильных аккумуляторов и тяговых аккумуляторов электромобилей Tesla.

Помимо этих генераторов постоянного тока, существуют генераторы тока на прямом ядерном распаде изотопов и магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) тока, которые пока имеют ограниченное применение в силу своей маломощности, слабой технологической основы для широкого применения и по другим причинам. Тем не менее, радиоизотопные источники энергии широко применяются там, где нужна полная автономность: в космосе, на глубоководных аппаратах и гидроакустических станциях, на маяках, бакенах, а также на Крайнем Севере, в Арктике и Антарктике.

Коллектор в мотор-генераторе, ок. 1904 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

В электротехнике генераторы тока подразделяются на генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока.

Все эти генераторы основаны на явлении электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году. Фарадей построил первый маломощный униполярный генератор, дающий постоянный ток. Первый генератор переменного тока был предложен анонимным автором под латинскими инициалами Р.М. в письме к Фарадею в 1832 году. После опубликования письма, Фарадей получил благодарственное письмо от того же анонима со схемой усовершенствованного генератора в 1833 году, в котором использовалось дополнительное стальное кольцо (ярмо) для замыкания магнитных потоков сердечников обмоток.

Однако в то время для переменного тока еще не нашлось применения, так как для всех практических применений электричества того времени (минная электротехника, электрохимия, только что зародившаяся электромагнитная телеграфия, первые электродвигатели) требовался постоянный ток. Поэтому в последующем изобретатели направили свои усилия на построение генераторов, дающих постоянный электрический ток, разрабатывая для этих целей разнообразные коммутационные устройства.

Одним из первых генераторов, получившим практическое применение, был магнитоэлектрический генератор российского академика Б. С. Якоби. Этот генератор был принят на вооружение гальванических команд русской армии, использовавших его для воспламенения минных запалов. Улучшенные модификации генератора Якоби до сих пор используются для удалённого приведения в действие минных зарядов, что нашло широкое отображение в военно-исторических фильмах, в которых диверсанты или партизаны подрывают мосты, поезда или другие объекты.

Объектив лазера в приводе компакт-диска

В дальнейшем борьба между генерацией постоянного или переменного тока с переменным успехом велась среди изобретателей и инженеров–практиков, приведшая к апогею противостояния титанов современной электроэнергетики: Томаса Эдисона с компанией Дженерал Электрик с одной стороны, и Николой Тесла с компанией Вестингауз, с другой стороны. Победил мощный капитал, и разработки Тесла в области генерации, передачи, и трансформации переменного электрического тока стали общенациональным достоянием американского общества, что, в немалой степени, позднее способствовало технологическому доминированию США.

Помимо собственно генерации электричества для разнообразных нужд, основанной на преобразовании механического движения в электричество, за счёт обратимости электрических машин появилась возможность обратного преобразования электрического тока в механическое движение, реализуемая электродвигателями постоянного и переменного тока. Пожалуй, это самые распространённые машины современности, включающие в себя стартеры автомобилей и мотоциклов, приводы промышленных станков и разнообразных бытовых устройств. Используя различные модификации подобных устройств, мы стали мастерами на все руки, мы умеем строгать, пилить, сверлить и фрезеровать. А в наших компьютерах, благодаря миниатюрным прецизионным двигателям постоянного тока, крутятся приводы жёстких и оптических дисков.

Кроме привычных электромеханических двигателей, за счёт протекания электрического тока работают ионные двигатели, использующие принцип реактивного движения при выбросе ускоренных ионов вещества, Пока, в основном, они применяются в космическом пространстве на малых спутниках для выведения их на нужные орбиты. А фотонные двигатели 22-го века, которые существуют пока только в проекте и которые понесут наши будущие межзвёздные корабли с субсветовой скоростью, скорее всего, тоже будут работать на электрическом токе.

Стрелочный мультиметр со снятой верхней крышкой

Для создания электронных элементов и при выращивании кристаллов различного назначения по технологическим причинам требуются сверхстабильные генераторы постоянного тока. Такие прецизионные генераторы постоянного тока на электронных компонентах называются стабилизаторами тока.

Измерение силы электрического тока

Необходимо отметить, что приборы для измерения тока (микроамперметры, миллиамперметры, амперметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу конструкций и принципам действия — это могут быть приборы постоянного тока, переменного тока низкой частоты и переменного тока высокой частоты.

По принципу действия различают электромеханические, магнитоэлектрические, электромагнитные, магнитодинамические, электродинамические, индукционные, термоэлектрические и электронные приборы. Большинство стрелочных приборов для измерения токов состоит из комбинации подвижной/неподвижной рамки с намотанной катушкой и неподвижного/подвижного магнитов. Вследствие такой конструкции типичный амперметр имеет эквивалентную схему из последовательно соединённых индуктивности и сопротивления, шунтированных ёмкостью. Из-за этого частотная характеристика стрелочных амперметров имеет завал по высоким частотам.

Подвижная рамка с катушкой, стрелкой и пружинами, используемая в гальванометре показанного выше мультиметра. Некоторые до сих пор предпочитают пользоваться стрелочными приборами, конструкция которых с конца 19-го века остается практически неизменной

Основой для них является миниатюрный гальванометр, а различные пределы измерения достигаются применением дополнительных шунтов — резисторов с малым сопротивлением, которое на порядки ниже сопротивления измерительного гальванометра. Таким образом, на основе одного прибора могут быть созданы приборы для измерения токов различных диапазонов – микроамперметры, миллиамперметры, амперметры и даже килоамперметры.

Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого тока — он может быть функцией времени и иметь различную форму — быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ радиотехнических цепей и устройств. Различают следующие значения токов:

мгновенное,
амплитудное,
среднее,
среднеквадратичное (действующее).

Мгновенное значение тока I _i — это значение тока в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.

Амплитудное (пиковое) значение тока I_m — это наибольшее мгновенное значение тока за период.

Среднее квадратичное (действующее) значение тока I определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений тока.

Все стрелочные амперметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях тока.

Среднее значение (постоянная составляющая) тока — это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.

Разность между максимальным и минимальным значениями тока сигнала называют размахом сигнала.

Сейчас, в основном, для измерения тока используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы — на их экранах отображается не только форма напряжения/тока, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.

Измерение тока с помощью осциллографа

Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению действующего и пикового значения тока синусоидального и треугольного сигналов с использованием генератора сигналов, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).

Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:

Генератор сигналов (FG) нагружен на последовательное соединение мультиметра (MM), сопротивление шунта R_s=100 Ом и сопротивление нагрузки R в 1 кОм. Осциллограф OS подключен параллельно сопротивлению шунта R_s. Значение сопротивления шунта выбирается из условия R_s <<R. При проведении опытов учтём то обстоятельство, что рабочая частота осциллографа значительно выше рабочей частоты мультиметра.

Опыт 1

Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 Герц и амплитудой 9 Вольт. Нажмем очень удобную кнопку Auto Set и будем наблюдать на экране сигнал, показанный на рис. 1. Размах сигнала — около пяти больших делений при цене деления 200 мВ. Мультиметр при этом показывает значение тока в 3,1 мА. Осциллограф определяет среднеквадратичное значение напряжения сигнала на измерительном резисторе U=312 мВ. Действующее значение тока через резистор R_s определяется по закону Ома:

I_RMS = U_RMS/R = 0,31 В / 100 Ом = 3,1 мА,

что соответствует показаниям мультиметра (3,10 мА). Отметим, что размах тока через нашу цепь из включенных последовательно двух резисторов и мультиметра равен

I_P-P = U_P-P/R = 0,89 В / 100 Ом = 8,9 мА

Известно, что пиковое и действующее значения тока и напряжения для синусоидального сигнала отличаются в √2 раз. Если умножить I_RMS = 3,1 мА на √2, получим 4,38. Удвоим это значение и мы получим 8,8 мА, что почти соответствует току, измеренному с помощью осциллографа (8,9 мА).

Опыт 2

Уменьшим сигнал от генератора вдвое. Размах изображения на осциллографе уменьшится ровно приблизительно вдвое (464 мВ) и мультиметр покажет приблизительно уменьшенное вдвое значение тока 1,55 мА. Определим показания действующего значения тока на осциллографе:

I_RMS = U_RMS/R = 0,152 В / 100 Ом = 1,52 мА,

что приблизительно соответствует показаниям мультиметра (1,55 мА).

Опыт 3

Увеличим частоту генератора до 10 кГц. При этом изображение на осциллографе изменится, но размах сигнала останется прежним, а показания мультиметра уменьшатся — сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра.

Опыт 4

Вернёмся к исходной частоте 60 Герц и напряжению 9 В генератора сигналов, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением тока, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее значение тока сигнала. Осциллограф также показывает уменьшение среднеквадратичного значения напряжения, измеренного на резисторе R_s=100 Ом.

Техника безопасности при измерении тока и напряжения

Самодельный пьедестал-стойка с полнофункциональным телесуфлёром и мониторами для домашней видеостудии

Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния при измерении токов даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:
Не проводить измерения токов, требующих определённых профессиональных навыков ( при напряжении свыше 1000 В).
Не производить измерения токов в труднодоступных местах или на высоте.
При измерениях в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
Пользоваться исправным измерительным инструментом.
В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.

Автор статьи: Сергей Акишкин

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Электропроводка высокого напряжения

ВНИМАНИЕ — Эта страница НЕ предназначена для того, чтобы рассказать вам, как сделать высокое напряжение провода безопасны. Он предназначен только для того, чтобы показать вам, как я делаю высоковольтную проводку. для предотвращения потерь на пути прохождения провода от источника питания до конечный пункт назначения. Эти методы не использовались мной выше 75 кВ. Работа с высоким напряжением чрезвычайно опасна. Используйте эту информацию на свой страх и риск.

Используйте изолированный провод

Оголенный провод (например,грамм. неизолированный медный провод), если он находится под высоким напряжением относительно на землю, будет утечка электронов. Электроны из проволоки присоединятся сами молекулы в окружающем воздухе, ионизируя воздух. Это означает, что у вас будет более низкое напряжение в пункте назначения, чем вы могли бы иначе. Это причина использования изолированного провода. вместо. У вас будет меньше утечек.

Сколько вам нужно изоляции, зависит от того, насколько высокое напряжение. Для напряжения, с которыми я работаю, 10 кВ и выше, вам следует использовать специальные провод высокого напряжения.Это не значит, что вы не должны использовать его для снижения напряжения тоже. На самом деле вам, вероятно, следует. Я просто не знаю что нижний диапазон — вот где вы должны начать беспокоиться об этом. Этот провод имеет пластик вокруг него вместе со слоем другой проволоки. изоляция. Если вы когда-нибудь смотрели на провод, ведущий в заднюю часть ЭЛТ (электронно-лучевой трубки) телевизора или монитора компьютера тогда вы видели провод высокого напряжения. Я не использую высоковольтный провод, потому что у меня нет готового запаса Это.

Я использую так называемый мультиметровый провод, хотя он кажется толще, чем провод, используемый с моими мультиметрами. Сам токопроводящий провод кажется около 18 AWG и скручен. С изоляцией внешний диаметр составляет примерно 1/8 дюйма или 3,5 мм. Я покупаю его в хорошем местном магазине электроники и они отрезают его до любой длины, которую я хочу.

Мой провод мультиметра.

Я видел, как некоторые экспериментаторы использовали гораздо меньше изоляции, но обычно они работают около 30 кВ, тогда как я обычно до 50 кВ.

Еще раз обратите внимание — эта изоляция предназначена для уменьшения утечки. Это не означает, что вы можете подойти к проводу самостоятельно. Это приведет к шоку, возможно, смертоносный.

Изолированные разъемы по индивидуальному заказу

Место соединения двух проводов — еще одно место, где могут произойти утечки / потери. Концы проволоки, особенно многожильной, имеют острые края. Скручивание их вместе не работает, поскольку острые углы все еще будут на месте.Некоторые исследователи высокого напряжения говорят настолько, чтобы погрузить соединение в емкость с изоляционным маслом (например, минеральное масло, доступное в аптеках). Воск (имеется в некоторых в продуктовых магазинах и для изготовления свечей в магазинах для рукоделия) тоже хороший изолятор. Я нагрел воск на плите, чтобы он стал жидким, а затем вылил это в контейнер, в котором было мое соединение. Когда воск затвердевает (обычно дайте ему 24 часа, если это парафин), у вас хорошо изолированное соединение.Эти техники особенно необходимы для более высокие напряжения, может быть выше 75 кВ.

Однако в большинстве случаев я делаю индивидуальный штекер и использую стыковой соединитель. как показано на следующих изображениях. Он очень хорошо работает для предотвращения утечка до 75 кВ (самый высокий уровень, который я измерил на момент написания этой статьи).

Пример использования этих подключений.

Держаться подальше от земли

Сказать, что на проводе высокое напряжение, означает, что его напряжение численно далека от напряжения планеты Земля.Ваш дом, полы, стол, потолок и ВЫ — все связаны с Землей и имеют напряжение на них численно близко к земному. Если ваше напряжение далеко от Земли, оно все равно может быть далеко от напряжения на вашем проводе (нет ничего необычного в том, чтобы у человека было 10 000 вольт но если ваш провод на 30000 вольт, вы все равно 20000 вольт от вашего провода!) Итак, если у вас есть провод, имеющий 30 кВ относительно земли, означает, что между вашим окружением разница в 30 000 вольт и этот провод.Эта разница означает, что электроны из этого провод есть очень сильное желание (30000 вольт желания) прыгнуть с этот провод к вашему окружению и к вам.

Итак, если у вас на столе лежит изолированный провод (напряжение которого рядом с землей), тогда будет больше электронов, протекающих через это изоляция, чем если бы этот провод висел в воздухе. Чтобы приостановить мой Провода в воздухе Я использую пластиковые флаконы для таблеток. Стеклянные банки тоже хороший. Все это изоляторы, поэтому электроны имеют меньшее сопротивление. способность войти в них.

Вот несколько примеров, которые я делал в прошлом.

Вы можете увидеть флаконы с таблетками, приклеенные сбоку. таблицы справа. На них есть мультиметр. В провода, идущие от стеклянных банок к подъемнику (треугольной летающей штуке) являются оголенными проводами, потому что изолированный провод будет слишком тяжелым.

Это показывает использование пластика в различных местах. (в данном случае различные белые пластиковые детали).Дерево — полупроводник и поэтому не лучший изолятор. Бальзовое дерево на этой фотографии часть рамы с пластиковыми соединениями, установленная на пластиковом изоляционная пластина (не показана).

Это не пример изолированного провода, но он очень хорошо показывает использование бутылочек с таблетками. В этом случае я делаю пробник высокого напряжения и проверка резисторов.Я зигзагом их сэкономить место.

Электрические и магнитные поля от линий электропередачи

Факты о радиации

Научные исследования четко не показали, увеличивает ли воздействие ЭМП риск рака.

Электрические и магнитные поля, также известные как электромагнитные поля (ЭМП), состоят из волн электрической и магнитной энергии, движущихся вместе. Эти энергетические поля окружают нас все время. Научные исследования четко не показали, увеличивает ли воздействие ЭМП риск рака.Несколько исследований связали ЭМП и воздействие на здоровье, но повторить их не удалось. Это означает, что они неубедительны. Ученые продолжают исследования по этому поводу.

На этой странице:

Об электрических и магнитных полях от линий электропередачи

Электромагнитное излучение (ЭМИ)

Это изображение травяного поля и окружающих его деревьев; в центре изображения — линии электропередач и их опоры.

Электромагнитное излучение (ЭМИ) состоит из волн электрической и магнитной энергии, движущихся вместе в пространстве. Примером электромагнитного излучения является видимый свет. Электромагнитное излучение может находиться в диапазоне от низкой до высокой частоты, которая измеряется в герцах, и может варьироваться от низкой до высокой энергии, которая измеряется в электрон-вольтах. Длина волны, еще один термин, связанный с электромагнитным излучением, — это расстояние от пика одной волны до другой.

Существует два основных вида электромагнитного излучения: ионизирующее излучение и неионизирующее излучение.Ионизирующее излучение достаточно мощно, чтобы сбить электроны с орбиты вокруг атома. Этот процесс называется ионизацией и может повредить клетки организма. Неионизирующее излучение обладает достаточной энергией, чтобы перемещать атомы в молекуле и заставлять их вибрировать, что приводит к нагреванию атома, но недостаточно для удаления электронов из атомов.

Электромагнитные поля (ЭМП)

Электромагнитные поля, связанные с электричеством, представляют собой тип низкочастотного неионизирующего излучения, и они могут исходить как от естественных, так и от искусственных источников.Например, молния во время грозы создает электромагнитное излучение, потому что она создает ток между небом и землей. Этот ток окружает электромагнитное поле. Одним из примеров является магнитное поле Земли. Мы всегда находимся в магнитном поле Земли, которое генерируется ядром Земли. Это магнитное поле заставляет работать компасы, а также используется голубями и рыбами для навигации. На изображении ниже показан диапазон частот для различных форм электромагнитного излучения, присутствующих в электромагнитном спектре.

Волны от линий электропередач и электрических устройств имеют гораздо более низкую частоту, чем другие типы ЭМИ, такие как микроволны, радиоволны или гамма-лучи. Однако низкочастотная волна не обязательно означает низкую энергию; зарядный кабель для телефона создает низкочастотное электромагнитное поле с низкой энергией, в то время как линия электропередачи высокого напряжения может создавать электромагнитное поле с гораздо большей энергией, которое по-прежнему имеет низкую частоту.

ЭМИ, связанное с линиями электропередач, представляет собой тип низкочастотного неионизирующего излучения.Электрические поля создаются электрическими зарядами, а магнитные поля создаются потоком электрического тока через провода или электрические устройства. Из-за этого низкочастотное ЭМИ обнаруживается в непосредственной близости от источников электричества, таких как линии электропередач. Когда ток проходит по линии электропередачи, он создает магнитное поле, называемое электромагнитным полем. Сила ЭДС пропорциональна количеству электрического тока, проходящего через линию электропередачи, и уменьшается по мере удаления от вас.Из-за этого свойства воздействие электромагнитного поля, которое вы получаете от линии электропередачи, уменьшается с расстоянием.

Что вы можете сделать

Если вас беспокоит возможный риск для здоровья от электрических и магнитных полей, вы можете:

Увеличьте расстояние между собой и источником. Чем больше расстояние между вами и источником ЭДС, тем меньше ваша экспозиция.
Ограничьте время, проводимое рядом с источником. Чем меньше времени вы проводите рядом с ЭМП, тем меньше ваша экспозиция.

Объекты передачи и передачи электроэнергии

Передача электроэнергии — это процесс транспортировки электроэнергии к потребителям на большие расстояния. Для некоторых новых солнечных электростанций могут потребоваться новые объекты передачи электроэнергии.

Электротрансмиссия

Передача электроэнергии — это процесс, с помощью которого большие объемы электроэнергии, произведенной на электростанциях, таких как промышленные солнечные установки, транспортируются на большие расстояния для последующего использования потребителями.В Северной Америке электроэнергия отправляется с электростанций в сеть электропередач Северной Америки , обширную сеть линий электропередач и связанные с ними объекты в Соединенных Штатах, Канаде и Мексике. Из-за большого количества потребляемой мощности и свойств электричества передача обычно происходит при высоком напряжении (69 кВ или выше). Электроэнергия обычно поставляется на подстанцию недалеко от населенного пункта. На подстанции электричество высокого напряжения преобразуется в более низкое напряжение, подходящее для использования потребителями, а затем доставляется конечным пользователям по (относительно) низковольтным линиям распределения электроэнергии.

Для вновь построенных солнечных электростанций , если бы не было подходящих передающих сооружений, потребовались бы новые линии электропередачи и связанные с ними сооружения. Строительство, эксплуатация и вывод из эксплуатации высоковольтных линий электропередачи и связанных с ними объектов создадут ряд экологических последствий. Тип и величина воздействий, связанных со строительством, эксплуатацией и выводом из эксплуатации линии электропередачи, будут варьироваться в зависимости от типа и размера линии, а также от длины линии электропередачи и множества других факторов, специфичных для площадки.

К основным узлам высоковольтных линий электропередачи и сопутствующим объектам относятся:

Башни передачи

Башни передачи являются наиболее заметным компонентом системы передачи энергии. Их функция состоит в том, чтобы изолировать проводники высокого напряжения (линии электропередач) от окружающей среды и друг от друга. Существуют различные конструкции башен, которые обычно используют открытую решетку или монополь, но обычно они очень высокие (башня на 500 кв может иметь высоту 150 футов с поперечинами шириной до 100 футов), металлические конструкции.

Башни передачи
Увеличить нажмите

Проводники (ЛЭП)

Проводники — это линии электропередач , по которым электричество подается в сеть и через нее к потребителям. Как правило, на опору для каждой электрической цепи натянуто несколько проводов. Проводники состоят в основном из скрученных металлических жил, но более новые проводники могут включать керамические волокна в матрицу из алюминия для дополнительной прочности при меньшем весе.

Подстанции

Очень высокие напряжения, используемые для передачи электроэнергии, преобразуются в более низкие напряжения для использования потребителями на подстанциях . Подстанции различаются по размеру и конфигурации, но могут занимать несколько акров; они очищены от растительности и обычно засыпаны гравием. Обычно они огорожены, и к ним ведет постоянная подъездная дорога. В общем, подстанции включают в себя множество конструкций, проводов, ограждений, освещения и других элементов, которые создают «промышленный» вид.

Подстанция
Увеличить

Щелкните фото ниже, чтобы просмотреть интерактивную панораму.

Подстанция фотоэлектрического объекта — интерактивная панорама. Источник: Аргоннская национальная лаборатория

Право проезда (полосы отвода)

Полоса отвода для коридора электропередачи включает земельных участков, зарезервированных для линии электропередачи и связанных объектов , необходимых для облегчения технического обслуживания и предотвращения риска пожаров и других аварий.Он обеспечивает запас прочности между высоковольтными линиями и окружающими конструкциями и растительностью. Некоторая расчистка растительности может потребоваться по соображениям безопасности и / или доступа. Полоса отвода обычно состоит из местной растительности или растений, выбранных по благоприятным моделям роста (медленный рост и низкая зрелая высота). Однако в некоторых случаях подъездные дороги составляют часть полосы отвода и обеспечивают более удобный доступ для автомобилей для ремонта и инспекции. Ширина полосы отвода изменяется в зависимости от номинального напряжения линии от 50 футов.примерно до 175 футов или более для линий 500 кВ.

Передача ROW
Увеличить нажмите

Подъездные пути

Маршруты доступа к сооружениям линий электропередачи как для строительства, так и для обслуживания линий обычно требуются и могут быть вымощены или гравием. Для строительства подъездной дороги может потребоваться очистка от растительности и / или реконструкция земли. Дополнительные временные дороги также могут потребоваться на этапах строительства и вывода из эксплуатации проекта линии электропередачи.

Для получения дополнительной информации

Более подробная информация об электрической передаче и подробные описания компонентов передающего устройства представлены в следующем техническом отчете.

Электромонтаж низковольтных ландшафтных трансформаторов и светодиодных систем освещения

Существует много вопросов, касающихся технической стороны того, как работает и работает система низковольтного освещения. Недавно один клиент задал мне конкретный вопрос о технической стороне его системы.Он хотел знать, почему его трансформатор был подключен к клемме 12 В вместо 14 В. Если кажется, что мы уже прыгнули с 0-60, не волнуйтесь! В конце нет викторины.

Этот вопрос заставил меня понять, что мы еще не затронули эту тему, но действительно должны!

Освещение низкого напряжения требует инженерных решений

Хорошо спроектированная система освещения низкого напряжения должна иметь сбалансированные участки проводов, которые подключены к соответствующей нагрузке напряжения.

Что именно это означает? Это означает, что провода необходимо проложить таким образом, чтобы они распределяли мощность как можно более равномерно между каждым прибором.Кроме того, линии должны быть подключены к трансформатору таким образом, чтобы передавать нужное количество энергии по линии на каждый прибор.

Давайте посмотрим, что все это значит и как все это работает.

Провода и трансформаторы

Для простоты давайте разделим это на две части: провода и нагрузки трансформатора.

Способ прокладки линий имеет большое влияние на производительность системы и влияет на распределение мощности.

Низковольтную систему освещения можно сравнить с спринклерной системой. В спринклерной системе давление воды снижается каждый раз, когда вы добавляете спринклерную головку в линию подачи воды. Если вы добавите слишком много спринклерных головок, давление воды снизится и значительно снизит производительность оросительной системы.

Низковольтные фонари работают так же, как и спринклеры: чем больше приспособлений вы добавляете к проводке, тем больше уменьшается напряжение (опять же, подумайте о давлении воды).Падения напряжения — это плохо, но и слишком высокое напряжение (мы вернемся к этому чуть позже). Если вы разместите слишком много светильников на одном участке проводов, напряжение будет плохо распределяться, что затруднит подачу достаточного количества энергии на каждый светильник. Также важно отметить, что напряжение также уменьшается с расстоянием. Чем дольше проложен провод, тем больше напряжения будет потеряно при переходе от одного конца к другому.

Также важно отметить, что гирляндное соединение осветительных приборов даст плохие результаты.Нет, мы не говорим об их украшении цветами. Когда шлейфовое соединение выполнено, первое приспособление в проводе получит большую мощность. Но эта мощность уменьшается с каждым прибором, добавленным к пробегу, пока последний прибор не станет заметно слабее.

Вот почему так важно равномерное распределение мощности. Провода должны быть разделены посередине и подавать по центру, чтобы помочь равномерно распределить мощность и уменьшить падение напряжения.

Трансформатор представляет собой металлический ящик
, который обеспечивает питание всей системы освещения.В небольшом трансформаторе мощностью 75 Вт обычно есть две клеммы: одна с обозначением «общий», а другая — с надписью «12 В». Прямой подземный кабель, используемый в ландшафтном освещении, состоит из двух проводов. Один провод подключается к общему проводу, а другой — к отводу 12 В.
Электропроводка в небольшой системе освещения довольно проста. Но в зависимости от размера трансформатора может быть несколько клеммных колодок и несколько общих клемм.

Возьмем, к примеру, трансформатор на 300 Вт.В трансформаторе такого размера вы, вероятно, увидите клеммы с разным напряжением: 12 В, 13 В, 14 В, 15 В или даже выше. Скорее всего, вы также увидите две комм. в таком размере трансформатора. Причина, по которой у более крупного трансформатора будет больше клемм и коммуникаций. потому что он предназначен для питания более крупной системы. В больших / длинных световых лучах напряжение можно повысить, переместив провод к клемме с более высоким напряжением, чтобы компенсировать падения напряжения, вызванные более длинными расстояниями и более высокими счетчиками. Вот почему существуют разные клеммные колодки для распределения различных уровней напряжения в системе.

Падения напряжения: откуда мы знаем?

Самое замечательное в возможности увеличения мощности заключается в том, что если у последней лампы в пробеге недостаточно мощности, мы можем просто усилить линию до тех пор, пока она не станет достаточной.

Но как мы узнаем, достаточно ли мощности? Вопреки распространенному мнению, мы не обнаруживаем напряжение, которое получает прибор, читая тени или слушая сверчков. Узнаем напряжение с помощью вольтметра. Проверяя напряжение каждой лампочки в проводе, мы можем подобрать напряжение так, чтобы оно было именно там, где оно нам нужно.

Просто и понятно: если человек, устанавливающий / работающий с вашей системой освещения, не знает, как использовать вольтметр, вам следует быть осторожными. По нашему опыту, они даже не носят в ящике с инструментами измеритель напряжения. Всегда полезно обратиться к профессионалу.

Светодиодные фонари снимают все сложности с ландшафтным освещением, или они укрепляют миф?

В последние годы светодиодные лампы стали стандартом в осветительной отрасли: они и должны быть такими.Они невероятно энергоэффективны и обладают потрясающим сроком службы до 50 000 часов (это примерно 15-20 лет срока службы лампы). Хотя светодиоды дороже, они того стоят.

В мире низковольтного ландшафтного освещения широко используются светодиодные лампы. Фактически, они позволили нам создать более крупные системы освещения, часто без необходимости в более крупных трансформаторах. Кроме того, светодиодные лампы будут включаться как при более высоком, так и при более низком напряжении, не влияя на их яркость, как это сделали бы галогенные лампы старой школы.

Светодиодные лампы

также дают дизайнерам по свету больший контроль над эффектами, которые они хотят создать. Без необходимости в более крупных трансформаторах, требующих более сложного планирования и проектирования, светодиодные лампы также принесли странный миф в ландшафтное освещение: ландшафтное освещение — это просто и легко сделать.

Миф

Этот миф далеко от истины. Многие системы освещения строятся с игнорированием звуков и устоявшейся инженерной практики.Все, чему научились во времена галогенов, все еще необходимо применять сегодня. То, что здесь есть светодиоды, не означает, что следует пренебречь или забыть проверенные временем практики.

Требования к напряжению для системы могут быть повсюду. На собственном опыте мы убедились, что это не подходит для светодиодных ламп, если они не рассчитаны как можно ближе к напряжению 12 В или 11,5 В. Внутри светодиодной лампы находится драйвер, который, в зависимости от конкретной лампы и производителя, заставляет все светодиоды работать и функционировать в широком диапазоне нагрузок с различным напряжением.

Но это не означает, что система должна работать с максимальной производительностью просто потому, что это возможно. Запуск системы освещения на самом высоком напряжении — это то, что обычно происходит, когда системе требуется послать достаточно энергии на последний прибор в длительном цикле гирляндных светодиодных ламп.

По нашему опыту, светодиодные лампы, которые имеют слишком большую или слишком низкую мощность, как правило, имеют более короткий срок службы. По цене светодиодных ламп, разве вы не хотели бы получить от них полный срок службы? Внутренние части, которые заставляют светодиоды работать, вынуждены работать усерднее, когда на них подается больше или меньше энергии, чем 12 В.

Но светодиодные лампы по-прежнему будут работать при первом подключении системы и, вероятно, продолжат работу. Но когда система не установлена и не настроена должным образом, она не прослужит долго. Если бы нагрузки по напряжению не были выполнены должным образом, кто знает, какие другие аспекты системы можно было бы пропустить или пропустить для сокращения.

Правильная разводка проводов трансформатора и ходового центра к светильникам с правильным напряжением — одна из наиболее часто упускаемых из виду частей при создании низковольтных систем ландшафтного освещения сегодня.Важно, чтобы система ландшафтного освещения была хорошо спроектирована, чтобы гарантировать долговечность и постоянное удовольствие домовладельцев.

* Мы хотели бы выразить особую благодарность Кевину Смиту из Brilliance LED за то, что он поделился с нами своим многолетним опытом в области ландшафтного освещения.

Позвоните нам

Чтобы узнать больше о том, как нижнее и верхнее освещение могут работать вместе, чтобы украсить ваш ландшафт, позвоните нам по телефону (801) 440-7647, чтобы назначить бесплатную консультацию, или просто заполните нашу контактную форму!

Расположенный в Мидвейле, компания Landscape Lighting Pro of Utah обслуживает клиентов во всех жилых районах штата Юта, включая Солт-Лейк-Сити, Парк-Сити, Дрейпер и Холладей.Наше портфолио наружного освещения включает проекты от округа Солт-Лейк и округа Юта до округа Дэвис и округа Саммит — и за их пределами.

UtilityPoleDescriptions — Комиссия по коммунальным услугам Флориды

Домашняя страница > Потребительская помощь > Потребительский портал > Полюс > Описание опор электросети En Español

Что на полюсе полезности?

Вернуться к схеме полюсов электросети

Статический провод
Статический провод — это верхний провод столба, отводящий от источника разряды молнии. линии во время шторма.Без статического провода напряжение, индуцированное молнией, в противном случае было бы накапливаются на проводниках линии электропередачи во время удара молнии и вызывают повреждение. В статический провод подключается к заземляющему проводу.
Заземляющий провод
Заземляющий провод — это провод, который соединяет статический провод с заземляющим стержнем. Вы можете распознать заземляющий провод, потому что этот провод проходит по всей длине. полюса.
A — B — C Фаза
Эти передающие провода несут электричество высокого напряжения от электростанций в три фазы, обычно обозначаемые A, B и C. Три фазных провода несут питание на подстанции, где понижено напряжение. От подстанций мощность распространяется линиями, называемыми фидерами.
Трансмиссия
По проводам передается электричество напряжением 69-500 киловольт (кВ) от электростанции к подстанциям.Вы можете думать о напряжении как о давлении позади электрического тока, подталкивающего электричество к месту назначения.
Помещение для снабжения
Обычно верхняя часть опоры, место питания используется для электрических линий. и другое вспомогательное оборудование. Национальный кодекс электробезопасности (NESC), начатый в 1913, устанавливает стандарты строительства, обслуживания и безопасности электрических линии в Соединенных Штатах.
Первичный
Провода первичной фазы являются частью проводов распределительной системы и несут электричество от подстанций на 5-30 киловольт (кВ). На старых полюсах вы часто можно увидеть первичные провода, поддерживаемые поперечинами.
Понижающий трансформатор
Трансформатор, легко узнаваемый по форме большой канистры, преобразует высокие первичное напряжение до более низкого напряжения, необходимого для домашнего использования.Присмотритесь, и вы убедитесь, что клемма высоковольтного трансформатора подключена к одной из первичных фазопроводящие провода. Корпус трансформатора крепится к заземляющему проводу на полюс, чтобы предотвратить возникновение опасных перепадов напряжения.
Заземленная нейтраль (MGN)
Линии распределения имеют заземленный нейтральный проводник для обеспечения обратного пути для электричество.На многих полюсах, если распределительная линия также подключена к заземляющий провод (или заземляющий провод), линия называется многозаземленной нейтралью.
Распределение
Распределительные линии несут электроэнергию от электрической подстанции в дома и на предприятия. Электропитание в распределительных линиях может быть одной, двумя или всеми тремя фазами.
Отказ вторичной службы — для загрузки
Вторичный сервисный ответвление — это кабель, по которому электричество доставляется конечному пользователю.Следуйте за проводом от вашего дома к опоре электросети, и вы увидите, что вторичный Сервисный отвод состоит из трех проводов. Два изолированных «горячих» провода выходят из трансформатора, а оголенный нейтральный провод подключается к земле провод на опоре. Вторичные линии обычно имеют напряжение 120/240 В.
Зона безопасности работников связи
Эта зона безопасности, также называемая нейтральным пространством, представляет собой пространство между нижним запасом проводник или оборудование и высшие кабели связи или оборудование.Кроме того для разделения высоковольтных линий и проводов связи предусмотрена зона безопасности. маневровая для линейных монтеров и связистов.
Коммуникационное пространство
Обычно самая низкая область на опоре, пространство связи используется для кабеля телевизионные, широкополосные и телефонные провода. Для всех насадок требуется разрешение.
Линии связи
Кабельное телевидение и широкополосные провода обычно являются самыми верхними линиями связи. Телефонные кабели часто привязаны к стальной нити в нижней части коммуникаций. Космос. Настоящая телефонная опора поддерживает только телефонные провода, а коммунальные услуги совместного использования к столбу прикреплены электрические и коммуникационные кабели.
Опора для электроснабжения
- Высота опор от 20 до 100 футов; стандартный столб имеет высоту 35 футов.
- Популярные полюсные деревья включают пихту Дугласа, южную сосну и западный красный кедр.
- Поляки зарыты в землю примерно на 6 футов и расположены на расстоянии 125 футов друг от друга.
- Срок службы деревянного столба составляет около 30-40 лет.Зондирование, бурение и обследование керна дать информацию о состоянии полюса.
- Вес навесного оборудования, содержание влаги, вибрация и оседание увеличивают нагрузку на опоры.
- Опоры электросети также могут быть изготовлены из бетона, стали или стеклопластика.
Растительность
Все растения и деревья, посаженные вокруг столбов и под проводами, следует регулярно подрезать. чтобы избежать вмешательства в электрическую систему, особенно во время грозы.Утилита компании несут ответственность за обрезку растений на своих сервитутах, а домовладельцы можно сажать кусты и деревья меньшего размера, которые останутся ниже линий электропередачи.
Штанга заземления
Заземляющий стержень закапывают в землю рядом с основанием опоры электросети. Поскольку заземляющий стержень подключается к заземляющему проводнику, когда молния попадает в столб или статический провод, скачок высокого напряжения проходит по заземляющему проводу на землю. стержень и безопасно в землю.

Todas las Descripciones del Poste

Volver a la Imagen del Poste

Alambre Estático
El alambre estático es el cable más alto del poste, el cual drena de las líneas de energía eléctrica los sobrevoltajes causados por los rayos durante una tempestad. Sin el alambre estático, el voltaje creado por los rayos aumentaría en losconductores eléctricos, dañándolos.El alambre estático queda conectado a la varilla de conexión a tierra.
Cable de Tierra
El cable de tierra es un cable que conecta el alambre estático a la varilla de conexión a tierra. Se reconoce la varilla de conexión a tierra ya que corre a todo lo largo del poste.
Корпуса A — B — C
Estos Cable de transmisión llevan electricidad de alto voltaje de las plantas de electricidad en tres fases, normalmente designadas A, B y C.Las tres fases llevan la electricidad a subestaciones donde el voltaje es reducido. De las subestaciones, se distribuye la electricidad por medio de cable llamados circuitos de alimentación.
Transmisión
Los Cable de Transmisión llevan voltajes de 69 и 500 киловольт (кВ) de electricidad desde las plantas generadoras hasta las subestaciones. El voltaje es como la presión detrás del flujo eléctrico empujando la electricidad hacia su destino.
Espacio de Abastecimiento
El espacio de abastecimiento se usa para электрические кабели y otros equipos de abastecimiento y normalmente está en el área superior del poste. El Código Nacional de Seguridad Eléctrica (NESC, por sus siglas en inglés), que comenzó en 1913, establece los estándares para la construcción, mantenimiento y seguridad de las líneas eléctricas en los Estados Unidos.
Conductores Primarios
Проведение первичных кабелей в системе распределения и электрических подключений составляет 5 напряжений 30 киловольт (кВ). En postes más viejos, меню, которое находится в закрытом доступе, в том числе кабельные основные, soportados por barras transversales.
Transformador de Distribución
El transformador, el cual es fácil de reconocer por su forma de envase cilíndrico grande, convierte el alto voltaje primario en voltaje más bajo necesario para el uso en el hogar.Fíjese bien y verá que el terminal del transformador de distribución está conectado al cable de una de las fases primarias. La caja del transformador está conectada al cable de tierra en el poste para evitar el desarollo de peligrosas diferencias en voltaje.
Conexión Neutral Múltiple a Tierra
Las líneas de distribución tienen una conexión нейтральный и tierra para proofer una vía de retorno para la electricidad.En muchos postes, si la línea de distribución está conectada a la conexión нейтральный и tierra (o проводник де tierra), la línea se llama conexión нейтральный, многоуровневый.
Distribución
Los cable de distribución llevan electricidad de la subestación electrica a los hogares y negocios. La electricidad en los cable de distribución puede ser de una, dos o tres fases.
Ramal de Acometida — Al Consumidor
El ramal de acometida es el cable que lleva la electricidad al consumidor.Si sigue el cable de su casa al poste, verá que el ramal de acometida, состоит из проводников кабелей. Los dos кабели входят в комплект поставки «calientes» salen del transformador y el cable нейтральный, соединенный с кабелем на тьерре. Los кабели secundarios normalmente tienen un voltaje de 120/240 V.
Zona de Seguridad para el Trabajador en Comunicaciones
La zona de seguridad, también llamada zona нейтральная, es el espacio entre el проводник де abastecimiento o equipos más bajo y las líneas de comunicaciones o equipos más altos.Адемас-де-сепарар лас-линеас-де-альто-вольтахе-лас-линеас-де-comunicaciones, ла зона-де-сегуридад-ле-дея-эспасио-лос-текникос и трабахадорес-де-comunicaciones para hacer su trabajo.
Espacio para Comunicaciones
El espacio para comunicaciones normalmente el área más baja del poste, se utiliza para televisión por cable, banda ancha y líneas telefónicas.
Líneas para Comunicaciones
Normalmente, las líneas para televisión por cable y para banda ancha se encuentran en la parte superior de las líneas para comunicaciones.Los cable para teléfono están, a menudo, amarrados a un filamento de acero en la parte inferior del espacio para comunicaciones. Un verdadero poste de teléfono soporta solamente líneas telefónicas, mientras que un poste de uso mixto soporta cable tanto de electricidad como de comunicaciones.
Poste de Electricidad y Comunicaciones
- Los postes miden de 20 a 100 pies de altura; un poste estándar mide 35 пирогов.
- Árboles populares para postes including abeto Douglas, pino sureño y cedro rojo occidental.
- Los postes son enterrados hasta 6 pies en la tierra y espaciados de aproximadamente 125 pies uno de otro.
- Un poste de madera dura de 30 a 40 años. Inspecciones por medio de ondas de sonida, taladro y sacando un pedazo del nucleo del poste dan información sobre la condición del mismo.
- Эль-песо-де-лос-эквипос и кабели, Эль-Контенидо-де-Хумедад, Ла-вибрасьон и Эль-Азиенто аньяден Фатига и лос-постес.
- También se hacen postes de concreto, acero o un compuesto de fibra de vidrio.
Vegetación
Todas las plantas y árboles sembrados alrededor de los postes y debajo de los кабели, отобранные серподошвы и меню для всех межсетевых экранов с электрической системой, особенно durante tempestades. Las compañías eléctricas son responsables de podar la Vegetación en sus servidumbres y los dueños de hogares pueden sembrar plantas y árboles más pequeños que se mantengan a una altura por debajo de las líneas elevadas.
Varilla de Conexión a Tierra
La varilla de conexión a tierra está enterrada cerca de la base del poste. Como la varilla de conexión a tierra está conectada al cable de tierra, cuando cae un rayo al poste o al alambre estático, el alto voltaje viaja por el cable de tierra hacia la varilla de conexión a tierra y entra a la tierra sin peligro.

Радиочастотное облучение вблизи высоковольтных линий.

Environ Health Perspect. 1997 Dec; 105 (Дополнение 6): 1569–1573.

Исследовательская статья

Istituto Superiore Prevenzione e Sicurezza del Lavoro, Рим, Италия. [email protected]

Эта статья цитируется другими статьями в PMC.

Abstract

Многие эпидемиологические исследования предполагают взаимосвязь между заболеваемостью такими заболеваниями, как рак и лейкемия, и воздействием магнитных полей 50/60 Гц. Некоторые исследования предполагают связь между заболеваемостью лейкемией среди населения, проживающим вблизи высоковольтных линий, и расстоянием до этих линий.Другие эпидемиологические исследования предполагают взаимосвязь между заболеваемостью лейкемией и воздействием магнитных полей 50/60 Гц (измеренных или оцененных) и расстоянием от основной системы (220 или 120 В). Настоящая работа не ставит под сомнение эти результаты, но призвана привлечь внимание к возможной сопутствующей причине, которая также может увеличивать частоту этого заболевания; наличие в электрической сети радиочастотных токов, используемых для связи и дистанционного управления. Эти токи были обнаружены на линиях высокого и среднего напряжения.В некоторых случаях они даже используются в основной системе для удаленного считывания показаний электросчетчиков. Это означает, что радиочастотные (RF) магнитные поля присутствуют рядом с электрической сетью в дополнение к полям 50/60 Гц. Эта интенсивность этих радиочастотных полей мала, но сила токов, индуцируемых в человеческом теле воздействием магнитных полей, увеличивается с частотой. Поскольку научные исследования еще не прояснили, связан ли риск со значением магнитной индукции или с токами, которые этот вид воздействия производит в человеческом теле, разумно предположить, что присутствие радиочастотных магнитных полей необходимо учитывать в контекст эпидемиологических исследований.

Полный текст

Полный текст доступен в виде отсканированной копии оригинальной печатной версии. Получите копию для печати (файл PDF) полной статьи (1,4M) или щелкните изображение страницы ниже, чтобы просмотреть страницу за страницей. Ссылки на PubMed также доступны для Избранные ссылки .

Изображения в этой статье

Щелкните изображение, чтобы увидеть его в увеличенном виде.

Избранные ссылки

Эти ссылки находятся в PubMed. Это может быть не полный список ссылок из этой статьи.

Tenforde TS, Kaune WT. Взаимодействие с человеком электрических и магнитных полей крайне низкой частоты. Здоровье Phys. 1987 декабрь; 53 (6): 585–606. [PubMed] [Google Scholar]
Фейхтинг М., Альбом А. Магнитные поля и рак у детей, проживающих вблизи шведских высоковольтных линий электропередачи. Am J Epidemiol. 1 октября 1993 г .; 138 (7): 467–481. [PubMed] [Google Scholar]
Verkasalo PK, Pukkala E, Hongisto MY, Valjus JE, Järvinen PJ, Heikkilä KV, Koskenvuo M. Риск рака у финских детей, живущих вблизи линий электропередач.BMJ. 9 октября 1993 г .; 307 (6909): 895–899. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Schreiber GH, Swaen GM, Meijers JM, Slangen JJ, Sturmans F. Смертность от рака и проживание вблизи оборудования для передачи электроэнергии: ретроспективное когортное исследование. Int J Epidemiol. 1993 Февраль; 22 (1): 9–15. [PubMed] [Google Scholar]
Альбом А., Фейхтинг М., Коскенвуо М., Олсен Дж. Х., Пуккала Е., Шульген Г., Веркасало П. Электромагнитные поля и рак у детей. Ланцет. 1993 20 ноября; 342 (8882): 1295–1296. [PubMed] [Google Scholar]
Wertheimer N, Leeper E.Конфигурации электропроводки и детский рак. Am J Epidemiol. 1979 Март; 109 (3): 273–284. [PubMed] [Google Scholar]
Вертхаймер Н., Липер Э. Рак у взрослых, связанный с электрическими проводами рядом с домом. Int J Epidemiol. 1982 декабрь; 11 (4): 345–355. [PubMed] [Google Scholar]
McDowall ME. Смертность лиц, проживающих в непосредственной близости от объектов передачи электроэнергии. Br J Рак. 1986 февраль; 53 (2): 271–279. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Томениус Л.Электромагнитная среда 50 Гц и заболеваемость детскими опухолями в округе Стокгольм. Биоэлектромагнетизм. 1986. 7 (2): 191–207. [PubMed] [Google Scholar]
Savitz DA, Wachtel H, Barnes FA, John EM, Tvrdik JG. Исследование «случай-контроль» детского рака и воздействия магнитных полей с частотой 60 Гц. Am J Epidemiol. Июль 1988 г .; 128 (1): 21–38. [PubMed] [Google Scholar]
Coleman MP, Bell CM, Taylor HL, Primic-Zakelj M. Лейкемия и проживание рядом с оборудованием для передачи электроэнергии: исследование случай-контроль.Br J Рак. 1989 ноя; 60 (5): 793–798. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
London SJ, Thomas DC, Bowman JD, Sobel E, Cheng TC, Peters JM. Воздействие электрических и магнитных полей в жилых помещениях и риск детской лейкемии. Am J Epidemiol. 1991, 1 ноября; 134 (9): 923–937. [PubMed] [Google Scholar]
Олсен Дж. Х., Нильсен А., Шульген Г. Жилище рядом с объектами высокого напряжения и риск рака у детей. BMJ. 9 октября 1993 г .; 307 (6909): 891–895. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Poole C, Kavet R, Funch DP, Donelan K, Charry JM, Dreyer NA.Симптомы депрессии и головные боли в связи с близостью места жительства к полосе отвода переменного тока. Am J Epidemiol. 1993, 1 февраля; 137 (3): 318–330. [PubMed] [Google Scholar]
Floderus B, Persson T, Stenlund C, Wennberg A, Ost A, Knave B. Профессиональное воздействие электромагнитных полей в связи с лейкемией и опухолями головного мозга: исследование методом случай-контроль в Швеции. Контроль причин рака. 1993 сентябрь; 4 (5): 465–476. [PubMed] [Google Scholar]
Floderus B, Törnqvist S, Stenlund C.Заболеваемость отдельными видами рака у шведских железнодорожников, 1961-79 гг. Контроль причин рака. 1994 Март; 5 (2): 189–194. [PubMed] [Google Scholar]
Терио Дж., Голдберг М., Миллер А.Б., Армстронг Б., Генель П., Дедман Дж., Имбернон Е., То Т., Шевалье А., Сир Д. и др. Риск рака, связанный с профессиональным воздействием магнитных полей среди электриков в Онтарио и Квебеке, Канада и Франция: 1970–1989. Am J Epidemiol. 1994 15 марта; 139 (6): 550–572. [PubMed] [Google Scholar]
Савиц Д.А., Лумис Д.П.Воздействие магнитного поля в связи со смертностью от лейкемии и рака мозга среди работников электроэнергетики. Am J Epidemiol. 1995, 15 января; 141 (2): 123–134. [PubMed] [Google Scholar]
Линдбом М.Л., Хиетанен М., Кюйронен П., Саллмен М., фон Нанделстад П., Таскинен Х., Пеккаринен М., Юликоски М., Хемминки К. Магнитные поля видеотерминалов и самопроизвольный аборт. Am J Epidemiol. 1992, 1 ноября; 136 (9): 1041–1051. [PubMed] [Google Scholar]
Демерс П.А., Томас Д.Б., Розенблатт К.А., Хименес Л.М., Мактирнан А., Сталсберг Х., Стемхаген А., Томпсон В.Д., Курнен М.Г., Сатариано В. и др.Профессиональное воздействие электромагнитных полей и рак груди у мужчин. Am J Epidemiol. 1991, 15 августа; 134 (4): 340–347. [PubMed] [Google Scholar]
Матаноски Г.М., Брейсс П.Н., Эллиотт Е.А. Воздействие электромагнитного поля и рак груди у мужчин. Ланцет. 1991, 23 марта; 337 (8743): 737–737. [PubMed] [Google Scholar]
Лумис Д.П. Рак груди у мужчин электротехнических специальностей. Ланцет. 1992, 13 июня; 339 (8807): 1482–1483. [PubMed] [Google Scholar]
Guénel P, Raskmark P, Andersen JB, Lynge E.Заболеваемость раком у лиц, подвергающихся профессиональному воздействию электромагнитных полей в Дании. Br J Ind Med. 1993, август; 50 (8): 758–764. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
Dosemeci M, Blair A. Смертность от профессионального рака среди женщин, работающих в телефонной отрасли. J Occup Med. 1994 ноябрь; 36 (11): 1204–1209. [PubMed] [Google Scholar]

Статьи с точки зрения гигиены окружающей среды представлены здесь любезно предоставленными Национальным институтом наук об окружающей среде

Безопасность и использование высокого напряжения | Тех

Дата: 2021-10-26

С источниками питания высокого напряжения следует обращаться осторожно.
«Мы используем наши осторожно, так что все будет в порядке».
«У нас никогда не было проблем, так что, наверное, все в порядке».
… Но вы уверены, что нет ничего, что вы упустили или упустили из виду?

Пусть компания Matsusada Precision, специализирующаяся на производстве высоковольтных источников питания, покажет вам, как правильно использовать высоковольтные источники питания.

Безопасность и использование высоковольтных источников питания 1

Для предотвращения разряда

Даже для изоляторов при увеличении приложенного напряжения могут возникать различные явления разряда.Поэтому при работе с высоким напряжением чрезвычайно важно обеспечить выдерживаемое напряжение в целях безопасности. Выдерживаемое напряжение определяется расстоянием утечки и изоляционным расстоянием изолятора, а также формой электрода.

Длина пути утечки: это расстояние по поверхности изолятора между двумя проводящими частями.
Изоляционное расстояние: это толщина изолятора, когда токопроводящие части полностью покрыты изолятором.

Выдерживаемое напряжение уменьшается из-за влажности и грязи / пыли, а разряд и утечка более вероятны при увеличении напряжения. Выберите подходящий изоляционный материал для используемого напряжения, чтобы изоляция могла сохраняться в течение длительного времени.

Ниже описаны различные методы изоляции.

Воздушная изоляция	Когда токопроводящие части подвергаются воздействию воздуха, они имеют изоляционные свойства около 500 В / мм в сухих условиях.Однако на эти изоляционные свойства отрицательно влияют влажность, пыль, соль и опасные газы, поэтому требуются контрмеры. До 3 кВ можно провести по воздуху и по печатным платам. Однако это подходит только для сред с низкой влажностью и отсутствием пыли. При напряжении 6 кВ или более коронный разряд может возникнуть, если есть острые точки, такие как припой на проводящих частях. Убедитесь, что на токопроводящих частях нет острых углов. При напряжении 10 кВ и более вероятность возникновения короны еще выше. Мы рекомендуем использовать круглые электроды и полностью покрывать проводящие части изолятором. При 30 кВ или более разряд имеет тенденцию происходить легко, поэтому требуются меры по уменьшению электрического поля, такие как коронирующее кольцо.
Газовая изоляция	Обычно используется газ SF6. Он обладает высокой диэлектрической прочностью и химически устойчив до температуры газа 1800 К.Он выдерживает напряжение около 8 кВ / мм.
Жидкая изоляция	Нефтяные масла, силиконовые масла и фторированные масла — это несколько примеров изоляционных масел.
Твердая изоляция	Если используемое напряжение составляет 3 кВ или меньше, можно использовать большинство полимерных материалов (с высоким сопротивлением изоляции). При напряжении 10 кВ и более мы рекомендуем использовать материалы с особенно высокими изоляционными свойствами. * Обратите внимание, что бакелит и фенольные материалы могут привести к большим утечкам. * При заливке часто используются эпоксидные и силиконовые смолы. В некоторых случаях используется только одна жидкость, а в других случаях две жидкости смешиваются вместе с образованием смолы. Они обладают высоким выдерживаемым напряжением, поэтому можно сократить изоляционное расстояние.

Безопасность и использование источников питания высокого напряжения 2

Работа с высоковольтными выходными кабелями

Существует множество способов подключения при подаче высокого напряжения.Здесь мы описываем примерный метод обращения с высоковольтными кабелями и меры предосторожности, которые следует соблюдать.

Для прямой пайки

Во избежание разряда электричества, который может вызвать телесные повреждения, либо накройте объект изолятором, имеющим достаточную электрическую прочность, либо накройте его предметом с потенциалом земли, чтобы электричество не разряжалось в другое место.

Закрепите кабель механическим способом, чтобы сила, приложенная к кабелю, не концентрировалась на паяной области.

При соединении вместе высоковольтных кабелей

При соединении высоковольтных кабелей вместе для создания длинной высоковольтной линии трудно удерживать их подключенными, просто соединяя их вместе, как описано выше. Поэтому закройте соединения термоусадочной трубкой, имеющей диэлектрическую прочность. Обратите внимание, что существует риск пробоя диэлектрика в трубке, если ее выдерживаемого напряжения недостаточно.

Если выдерживаемое напряжение изоляции одиночной трубки недостаточно, используйте двойные или тройные трубки, чтобы обеспечить достаточное выдерживаемое напряжение.Кроме того, при наличии шероховатых поверхностей припоя может произойти пробой диэлектрика, даже если трубка имеет достаточное выдерживаемое напряжение изоляции. Обязательно сделайте паяные соединения округлой формы.

Сгладьте паяную область, чтобы не было видно «заостренных» краев.

Хороший Не хорошо

Безопасность и использование источников питания высокого напряжения 3

Предметы, требующие особого внимания

При работе с высоким напряжением несоблюдение мер безопасности может привести к поражению электрическим током или даже смерти в худшем случае.Обязательно внимательно соблюдайте следующие меры безопасности.

1. Всегда подключайте заземляющий провод

2. Не прикасайтесь к участкам высокого напряжения

При работе с оборудованием избегайте контакта с частями, которые выводят высокое напряжение, а также с клеммами высокого напряжения.

В противном случае возможно поражение электрическим током. Во время нормальной работы и тестовой эксплуатации на клеммы подается очень высокое напряжение. Прикосновение к ним может привести к несчастному случаю со смертельным исходом.

3. Покройте области высокого напряжения

При высоком напряжении 300 В и более существует опасность поражения электрическим током из-за разряда электричества, даже если вы не прикасаетесь к электроду напрямую. Либо накройте электроды и другие области высокого напряжения изоляторами, имеющими достаточную диэлектрическую прочность, либо покройте их заземленным проводящим материалом, чтобы исключить возможность прямого прикосновения к этим областям.

Сейф

Используйте изоляторы с высокими изоляционными свойствами

Опасно

Никогда не прикасайтесь к зачищенному проводу

4. Делитесь осознанием опасности

Учитывая риск поражения электрическим током, если поблизости нет персонала, имеющего опыт работы с высоковольтными источниками питания и знающего, как принимать соответствующие меры первой помощи, избегайте любого контакта с высоковольтными источниками питания. Кроме того, если неопытный персонал будет работать с высоковольтным источником питания, заранее объясните необходимые меры предосторожности (например, избегайте контакта с опасными зонами) и убедитесь, что они полностью осознают опасности, прежде чем позволить им выполнять операции.

5. Выполняйте операции правой рукой

Чтобы снизить риск протекания электрического тока через важные органы вашего тела даже в случае поражения электрическим током, убедитесь, что вы используете источники питания высокого напряжения только правой рукой, при этом держите левую руку подальше от источника высокого напряжения. поставка и все другое оборудование.

6. Прежде чем прикасаться к оборудованию, выключите питание

Обязательно выключите питание, прежде чем прикасаться к любым участкам, находящимся под высоким напряжением.Или убедитесь, что питание уже отключено. В области вывода есть конденсаторы, поэтому прикасаться к этой области сразу после отключения питания крайне опасно. Обратите особое внимание на электрический заряд в этих конденсаторах, подключая их все к земле, чтобы разрядить электричество.

7. Обратите внимание на электрический заряд в кабелях

Энергия, которая заряжается в выходных экранированных кабелях, отводится путем заземления. Однако, когда заземление отключено, в некоторых случаях заряд может быть не полностью разряжен или заряд может быть восстановлен по прошествии некоторого времени.Обязательно полностью удалите весь заряд с выходных кабелей, прежде чем прикасаться к ним.

8. Отсоедините линию ввода перед тем, как дотронуться до

Если вам по какой-либо причине необходимо дотронуться до внутренней части источника питания, следуйте инструкциям по эксплуатации и выключите питание перед отсоединением входной линии. И все конденсаторы, а также устройства, генерирующие высокое напряжение, должны быть заземлены.

В случае отсутствия процедуры, описанной в руководстве по эксплуатации, никогда не снимайте крышку и не прикасайтесь к внутренней части источника питания.

9. Попросите других обращать особое внимание

Чтобы предотвратить попадание людей в опасные зоны или непреднамеренный контакт с зонами высокого напряжения, четко обозначьте опасные зоны и проинструктируйте других обращать особое внимание на опасность высокого напряжения. Кроме того, при возникновении высокого напряжения подайте предупреждение с помощью контрольной лампы или звукового сигнала.

Опасно! ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Удар электрическим током

Поражение электрическим током или поражение электрическим током означает прохождение электрического тока через тело человека.Степень поражения электрическим током зависит от силы тока, протекающего через тело, и пути, по которому он течет. Хотя слабый ток вызывает только ощущение щекотки, он также может вызвать ожоги, проблемы с дыханием, сердечную недостаточность или, в худшем случае, смерть.

При напряжении 100 В сопротивление кожи человека составляет примерно 5 кОм в сухих условиях. Во влажных условиях оно падает примерно до 2 кОм. Сопротивление человеческого тела составляет примерно 300 Ом.Если вы войдете в контакт с напряжением 100 В, пока ваша кожа влажная, через ваше тело пройдет электрический ток около 22 мА, и вы не сможете разорвать контакт самостоятельно.

Поэтому выполнение любых операций мокрыми руками категорически запрещено.

Значение электрического тока	Влияние на организм человека
1 мА	Легкое покалывание
5 мА	Сильная боль
10 мА	Невыносимая боль
20 мА	Интенсивное мышечное сокращение, неспособность самостоятельно вырваться из контура
50 мА	Сильно опасно
100 мА	Смертельные последствия

Эти числовые значения являются концептуальными.Если протекает только слабый ток, либо из-за того, что мощность источника питания чрезвычайно мала, либо из-за большого импеданса (аналогичного сопротивлению) цепи, опасность будет меньше. При повышении напряжения воздушная изоляция нарушается, и электричество разряжается, что приводит к повышенному риску поражения электрическим током даже без прямого контакта с электродом. Сохраняйте безопасное расстояние от заряженных зон, как показано в следующей таблице.

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не приближаться к этим заряженным областям.

Напряжение заряженной зоны (кВ)	3	6	10	20	30	60	100	140	270
Безопасное расстояние (см)	15	15	20	30	45	75	115	160	300

Первая помощь при поражении электрическим током

Спасение

Немедленно отведите пострадавшего от проводника, по которому течет электрический ток.При этом избегайте прямого контакта как с проводником, по которому протекает электрический ток, так и с телом пострадавшего, чтобы не подвергнуться поражению электрическим током. Немедленно отключите источник высокого напряжения и заземлите цепь. Если невозможно отключить высоковольтный источник питания, либо заземлите цепь, либо используйте топор с сухой деревянной ручкой, чтобы перерезать входной и выходной кабели. В этом случае следите за тем, чтобы кабели не искрились. Если невозможно отключить или заземлить цепь, используйте изолятор, например, сухую доску или одежду, чтобы спасти пострадавшего.Немедленно вызовите скорую помощь.

Симптомы

Не путайте симптомы поражения электрическим током со смертью. Помимо тяжелых ожогов, симптомы поражения электрическим током также включают потерю сознания, остановку дыхания, остановку сердечно-сосудистой системы, бледность и ригидность.

Лечение

Если пострадавший плохо дышит, немедленно начните искусственное дыхание на месте. Обратите внимание, что пострадавшего следует перемещать в безопасное место только в том случае, если жизни пострадавшего или спасателей угрожает опасность, оставаясь на месте происшествия.
Если вы начали искусственное дыхание, продолжайте выполнять искусственное дыхание правильно либо до тех пор, пока пострадавший снова не начнет дышать самостоятельно, либо до тех пор, пока медицинские работники не возьмут верх.
Если есть другой человек, который может выполнять искусственное дыхание вместе с вами поочередно, делайте это непрерывно, не прерывая ритм. Поражение электрическим током также может вызвать ожоги внутри тела, которые, если их не лечить, могут привести к серьезным последствиям.

Поэтому, помимо оказания первой помощи, как можно скорее обратитесь к врачу для осмотра пострадавшего.

Хотя мы описали меры, которые следует предпринять в случае аварии, само собой разумеется, что лучшим действием является в первую очередь предотвращение несчастных случаев.

Провод