Высокое производство напряжения и его стандарты безопасности

Высокое напряжение является электрическим потенциалом, достаточно великим, чтобы вызвать травмы или повреждение. В некоторых отраслях высокое напряжение относится к напряжению выше определенного порога. Оборудование и проводники с высоким напряжением требуют особых требований и процедур безопасности.Высокое напряжение для распределения мощности, катодных лучей, генерации рентгеновских лучей и лучей частиц, генерируя электрические дуги, для зажигания, фотоумножителей, вакуумных труб с высокой мощностью и других промышленных, военных и научных применений.

Определение

Численное определение высокого напряжения зависит от контекста. Двое факторов, рассмотренные при классификации напряжения как высокого напряжения, являются потенциалом для создания искры в воздухе, и опасность шока, если его касаются или приближаются.Международная электротехническая комиссия и ее национальные коллеги (IET, IEEE, VDE и т. Д.) Определяют высокое напряжение как AC выше 1000 В и DC не менее 1500 В.В Соединенных Штатах Американский национальный институт стандартов (ANSI) устанавливает номинальные рейтинги напряжения для электрических систем 60 Гц выше 100 В. Определенно, ANSI C84.1-2020 определяет высокое напряжение как от 115 кВ до 230 кВ, ультра-высокое напряжение при 345 кВ. до 765 кВ, а сверхвысокое напряжение как 1100 кВ британский стандарт BS 7671: 2008 определяет высокое напряжение как между проводниками выше 1000 В переменного тока или 1500 В, не связанного с кругом, или любая разница напряжения между проводником и землей более 600 ВБ или 900 V Не сжатый постоянный ток.В некоторых юрисдикциях электрики могут быть лицензированы только для определенных классов напряжения. Например, электрическая лицензия в специализированной подрядке, которая устанавливает системы HVAC, системы пожарной сигнализации, системы видеонаблюдения и т. Д. из 30 вольт и не разрешается работать над схемами напряжения сети. Широкая общественность может рассматривать домашнюю силу (от 100 до 250 В переменного тока) самыми высокими.Напряжения, превышающие около 50 вольт, часто приводят к тому, что опасные количества тока протекают через человека, касающегося двух точек на цепи, поэтому стандарты безопасности являются более ограничительными для таких цепей.В автомобильной технике высокое напряжение определяется как напряжения в диапазоне от 30 до 1000 В переменного тока или от 60 до 1500 В постоянного тока.Определение дополнительного высокого напряжения (EHV) также зависит от контекста. В инженерии передачи электроэнергии EHV классифицируется как напряжение в диапазоне 345 000-765 000 В. В электронных системах источник питания, который обеспечивает более 275 000 вольт, называется как Ультра-высокое напряжение питания и часто используется в физических экспериментах. Ускоряющее напряжение телевизионной катодной пробирки может быть описана как дополнительное высокое напряжение или дополнительное высокое напряжение (EHT) по сравнению с другими источниками напряжения в устройстве. Этот тип Питание варьируется от 5 кВ до примерно 30 кВ.

Производство

Напряжения, участвующие в статическом искаге, которые распространены в условиях низкой влажности, всегда намного выше 700 вольт. Например, искра от двери автомобиля зимой может включать напряжения до 20 000 вольт.Электростатические генераторы, такие как генераторы Ван де Граафф и машины Wimshurst, могут производить напряжения, приближающиеся к миллиону вольт, но обычно производят низкие токи. Индукционная катушка работает в эффекте обратного выступления, что приводит к напряжению, превышающему отношения поворотов. производить более высокие токи, чем электростатические двигатели, но из -за количества проводов, необходимых для вторичных обмоток, каждое удвоение требуемого выходного напряжения удваивает вес. Так что он может стать непрактичным для их масштабирования до более высоких напряжений, добавляя больше поворотов. Множитель Cockcroft-Walton может использоваться для умножения напряжения, генерируемого индукционной катушкой. Использует диодные переключатели для генерации мощности постоянного тока для зарядки катушек конденсаторов.Самые большие искры - это те, которые естественно производятся молнией. Отрицательный молниеносный болт несет в среднем от 30 до 50 килограммов, транспортирует 5 кулонов заряда и рассеивает 500 мегаджоул энергии (эквивалентно 120 килограммам TNT или достаточно, чтобы зажечь 100-ваттную лампочку в течение около 2 месяцев). Как бы то ни было. , средний положительный молниеносный болт (с вершины грозы) может перевозить от 300 до 500 килоанпера, транспортировать до 300 куломов заряда, иметь разность потенциалов до 1 Gigavolt (миллиард вольт) и может рассеять 300 GJ энергии (72 тонны TNT, или достаточно энергии, чтобы осветить 100-ваттную лампочку в течение 95 лет). Отчудливые удары молнии обычно только последними десятками микросекунд, но многочисленные удары молнии встречаются. , большие пиковые токи могут течь в течение сотен миллисекунд, что делает их более энергичными, чем негативная молния.

Стандарты электрической безопасности

Электрическая безопасность - это система организационных мер и технических средств для защиты работников от вредных и опасных эффектов электрических токов, дуг, электромагнитных полей и статического электричества.

Защита молнии и заземления

Системы молнии и защиты Земли необходимы для защиты людей, конструкций, защиты зданий от механических повреждений, вызванных воздействием молнии и связанных с ними рисков пожара, линий передачи и электрического оборудования от удара и переобы.

Системы защиты заземления

• ТТ -система.

• Система TN.

• ИТ -система.

Системы молнии

• Молния стержни (простые или с триггерной системой)

• Проводник молнии с натяженным проводом.

• Молния -проводник с сетчатой ​​клеткой (Faraday Cage)

Физиологические эффекты электричества

• Электрический удар для людей может вызвать постоянную инвалидность или смерть. Величина, частота и продолжительность тока влияют на повреждение. Влияние удара может быть: сердце нормально перестает биться, предотвращая дыхание человека, вызывая мышечные спазмы. Характеристики также могут повлиять на результат шока.

• Косвенное контакт - можно избежать автоматическим отключением систем TT, автоматического отключения систем TN, автоматического отключения вторичных разломов в ИТ -системах, меры для предотвращения прямых или косвенных контактов без автоматического отключения мощности.

• Прямой контакт - можно избежать с помощью изоляции защиты от живых частей, барьера или защиты корпуса, частичных защитных мер, специальных защитных мер.