Genel olarak bakıldığında elektriğin büyük ve korkunç gücünün uzun zamandır anlatıldığı, hesaplandığı ve kalın tablolara konulduğu söylenebilir. Düzenleyici çerçeve 50 Hz frekansındaki sinüzoidal elektrik sinyallerinin yollarını tanımlayan, hacmiyle her acemiyi korkutabilecek kapasitededir. Ve buna rağmen, teknik forumları düzenli olarak ziyaret eden herkes, topraklamadan daha skandal bir sorun olmadığını uzun zamandır biliyor.
Birbiriyle çelişen görüşler yığını gerçeği ortaya çıkarmak için çok az şey yapıyor. Üstelik bu konu aslında ciddidir ve daha yakından ele alınmasını gerektirir.
Temel Kavramlar
“Elektrikçinin İncilinin” () tanıtımını atlarsak, topraklama teknolojisini anlamak için (başlangıç olarak) “Elektrik güvenliği için topraklama ve koruyucu önlemler” olarak adlandırılan Bölüm 1.7'ye dönmeniz gerekir.
Madde 1.7.2'de. PUE diyor ki:
Elektriksel güvenlik önlemlerine ilişkin elektrik tesisatları aşağıdakilere ayrılmıştır:
- 1 kV'un üzerindeki elektrik tesisatları (yüksek toprak arıza akımları ile), ;
- izole nötrlü (düşük toprak arıza akımlı) ağlarda 1 kV'un üzerindeki elektrik tesisatları;
- sağlam topraklanmış nötr ile 1 kV'a kadar elektrik tesisatları;
- Yalıtımlı nötr ile 1 kV'a kadar elektrik tesisatları.
Rusya'daki konut ve ofis binalarının büyük çoğunluğu sağlam topraklanmış nötr. Madde 1.7.4. okur:
Sağlam topraklanmış nötr, bir topraklama cihazına doğrudan veya düşük dirençle (örneğin akım transformatörleri aracılığıyla) bağlanan bir transformatörün veya jeneratörün nötrüdür.
Terim ilk bakışta tam olarak açık değildir; popüler bilim basınında her fırsatta nötr ve topraklama cihazları bulunmaz. Bu nedenle aşağıda tüm belirsiz yerler aşamalı olarak açıklanacaktır.
Birkaç terimi tanıtalım; böylece en azından aynı dili konuşabiliriz. Belki de noktalar "bağlamdan çıkarılmış" gibi görünebilir. Ama değil kurgu ve bu tür ayrı kullanım, Ceza Kanununun ayrı ayrı maddelerinin uygulanması gibi tamamen haklı gösterilmelidir. Bununla birlikte, orijinal PUE'ye hem kitapçılar ve çevrimiçi - her zaman orijinal kaynağa başvurabilirsiniz.
- 1.7.6. Bir elektrik tesisatının veya başka bir tesisatın herhangi bir parçasının topraklanması, bu parçanın bir topraklama cihazına kasıtlı olarak elektrik bağlantısı yapılmasıdır.
- 1.7.7. Koruyucu topraklama, bir elektrik tesisatının parçalarının güvenliğini sağlamak amacıyla topraklanmasıdır.
- 1.7.8. Çalışma topraklaması, elektrik tesisatının çalışmasını sağlamak için gerekli olan, elektrik tesisatının gerilim altındaki herhangi bir noktasının topraklanmasıdır.
- 1.7.9. 1 kV'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatlarında topraklama, üç fazlı akım ağlarında bir jeneratör veya transformatörün sağlam topraklanmış nötrüyle normalde enerji verilmeyen bir elektrik tesisatının parçalarının, tek bir çıkışın sağlam topraklanmış çıkışıyla kasıtlı olarak bağlanmasıdır. -fazlı akım kaynağı, ağlarda kaynağın sağlam bir şekilde topraklanmış orta noktasına sahip DC.
- 1.7.12. Topraklama elektrodu, toprakla temas halinde olan bir iletken (elektrot) veya bir dizi metalik birbirine bağlı iletkendir (elektrotlar).
- 1.7.16. Topraklama iletkeni, topraklanmış parçaları toprak elektroduna bağlayan bir iletkendir.
- 1.7.17. Elektrik tesisatlarındaki koruyucu iletken (PE), insanları ve hayvanları yaralanmalardan korumak için kullanılan bir iletkendir. elektrik çarpması. 1 kV'a kadar olan elektrik tesisatlarında jeneratör veya transformatörün sağlam topraklanmış nötrüne bağlanan koruyucu iletkene nötr koruyucu iletken adı verilir.
- 1.7.18. 1 kV'a kadar elektrik tesislerinde nötr çalışma iletkeni (N), üç fazlı akım ağlarında bir jeneratörün veya transformatörün sağlam topraklanmış nötrüne, tek bir elektrik şebekesinin sağlam topraklanmış terminaline bağlanan elektrik alıcılarına güç sağlamak için kullanılan iletkendir. Faz akım kaynağı, üç telli DC ağlarda sağlam topraklanmış bir kaynak noktasına. 1 kV'a kadar elektrik tesisatlarında birleşik nötr koruyucu ve nötr çalışma iletkeni (PEN), nötr koruyucu ve nötr çalışma iletkeninin işlevlerini birleştiren bir iletkendir. Nötrün sağlam topraklandığı 1 kV'a kadar olan elektrik tesisatlarında, nötr çalışma iletkeni, nötr koruyucu iletken görevi görebilir.
Pirinç. 1. Koruyucu topraklama ile koruyucu “sıfır” arasındaki fark
Dolayısıyla, PUE'nin şartlarından doğrudan basit bir sonuç çıkar. "Zemin" ile "sıfır" arasındaki farklar çok küçük... İlk bakışta (burada kaç kopya kırılmış). En azından birleştirilmeleri gerekir (hatta "tek şişede" bile yapılabilir). Tek soru bunun nerede ve nasıl yapıldığıdır.
Bu arada paragraf 1.7.33'e dikkat çekiyoruz.
Elektrik tesisatlarının topraklaması veya topraklaması yapılmalıdır:
- 380 V ve üzeri voltajda klima ve 440 V ve üzeri doğru akım - tüm elektrik tesisatlarında (ayrıca bkz. 1.7.44 ve 1.7.48);
- 42 V'un üzerinde, ancak 380 V AC'nin altında ve 110 V'un üzerinde, ancak 440 V DC'nin altında nominal gerilimlerde - yalnızca yüksek riskli alanlarda, özellikle tehlikeli ve dış mekan kurulumlarında.
Yani 220 volt AC gerilime bağlı bir cihazın topraklanmasına veya nötralize edilmesine kesinlikle gerek yoktur. Ve bunda özellikle şaşırtıcı bir şey yok - sıradan Sovyet prizlerinde gerçekten üçüncü bir kablo yok. Avrupa standardının (ya da buna yakın bir şeyin) pratikte kendine geldiğini söyleyebiliriz. yeni baskı PUE) daha iyi, daha güvenilir ve daha güvenlidir. Ama eski PUE'ye göre ülkemizde onlarca yıldır insanlar yaşıyordu... Ve özellikle önemli olan, tüm şehirlerde evler inşa edildi.
Ancak topraklama söz konusu olduğunda mesele sadece besleme voltajıyla ilgili değildir. Bunun iyi bir örneği VSN 59-88'dir (Devlet Mimarlık Komitesi) "Konut ve konutların elektrik ekipmanları kamu binaları. Tasarım standartları" Bölüm 15'ten alıntı. Topraklama (topraklama) ve koruyucu güvenlik önlemleri:
15.4. Sabit ve taşınabilir ev tipi klimaların metal kasalarının topraklanması (topraklanması) için ev aletleri sınıf I (çift veya güçlendirilmiş yalıtımı olmayan), elektrikle çalışan elektrikli ev aletleriSt. 1,3 kW, üç fazlı ve tek fazlı elektrikli sobalar, sindiriciler ve diğer ısıtma ekipmanlarının muhafazaları ile ıslak prosesli tesislerin teknolojik ekipmanının akım taşımayan metal parçaları, eşit kesitli ayrı bir iletken birinci faz, bu elektrik alıcısının bağlı olduğu panelden veya blendajdan ve tıbbi ekipmanı besleyen hatlarda - ASU'dan veya binanın ana santralinden kullanılmalıdır. Bu iletken, besleme ağının nötr iletkenine bağlanır. Bu amaçla çalışan bir nötr iletkenin kullanılması yasaktır.
Bu normatif bir paradoksla sonuçlanır. Görünenlerden biri ev seviyesi Sonuçlar, Vyatka otomatik çamaşır makinelerinin, topraklama yapılması gereken (sertifikalı bir uzmanın elleriyle) tek çekirdekli alüminyum tel bobiniyle donatıldığıydı.
Ve bir tane daha ilginç nokta:. 1.7.39. Tek fazlı bir akım kaynağının sağlam topraklanmış nötr veya sağlam topraklanmış çıkışının yanı sıra üç telli DC ağlarda sağlam topraklanmış orta noktaya sahip 1 kV'a kadar elektrik kurulumlarındasıfırlama işlemi yapılmalıdır. Bu tür elektrik tesislerinde elektrik alıcı mahfazalarının topraklama yapılmadan topraklanması yasaktır.
Pratikte bu, eğer "topraklamak" istiyorsanız, önce "topraklayın" anlamına gelir. Bu arada, bu var doğrudan ilişki tamamen anlaşılmaz bir nedenden dolayı yanlışlıkla topraklamadan (topraklama) daha iyi olduğu düşünülen ünlü "pil depolama" konusuna.
Topraklama parametreleri
Dikkate alınması gereken bir sonraki husus, topraklamanın sayısal parametreleridir. Fiziksel olarak bir iletkenden (veya birçok iletkenden) başka bir şey olmadığı için temel özelliği direnç olacaktır.
1.7.62. Topraklama cihazı direnci, kkjeneratörlerin veya transformatörlerin nötrlerinin veya tek fazlı bir akım kaynağının terminallerinin bağlandığı, yılın herhangi bir zamanında 660, 380 ve hat gerilimlerinde sırasıyla 2, 4 ve 8 Ohm'dan fazla olmamalıdır. Üç fazlı bir akım kaynağının 220 V'si veya tek fazlı bir akım kaynağının 380, 220 ve 127 V'si. Bu direnç, doğal topraklama iletkenlerinin yanı sıra, en az iki çıkış hattıyla 1 kV'a kadar bir havai hattın nötr telinin tekrar tekrar topraklanması için topraklama iletkenlerinin kullanımı dikkate alınarak sağlanmalıdır. Bu durumda, jeneratörün veya transformatörün nötrüne veya tek fazlı bir akım kaynağının çıkışına yakın bir yerde bulunan topraklama iletkeninin direnci, hat gerilimlerinde sırasıyla 15, 30 ve 60 Ohm'dan fazla olmamalıdır. üç fazlı bir akım kaynağında 660, 380 ve 220 V veya tek fazlı bir akım kaynağında 380, 220 ve 127 V.
Daha düşük voltaj için daha yüksek direnç kabul edilebilir. Bu oldukça anlaşılabilir bir durumdur - topraklamanın ilk amacı, bir elektrik tesisatının gövdesine çarpan klasik bir "faz" durumunda insan güvenliğini sağlamaktır. Nasıl daha az direnç bir kaza durumunda potansiyelin daha küçük kısmı “gövde üzerinde” olabilir. Bu nedenle öncelikle tehlikeyi daha da azaltmak gerekiyor. yüksek voltaj.
Ayrıca topraklamanın sigortaların normal çalışmasına da hizmet ettiği dikkate alınmalıdır. Bunu yapmak için, arıza üzerine hattın olması gerekir."gövdede" özellikleri (öncelikle direnç) önemli ölçüde değiştirdi, aksi takdirde işlem gerçekleşmezdi. Elektrik tesisatının gücü (ve tüketilen voltaj) ne kadar büyük olursa, çalışma direnci de o kadar düşük olur ve buna bağlı olarak topraklama direnci de daha düşük olmalıdır (aksi takdirde, bir kaza durumunda sigortalar güçteki ufak bir değişiklik nedeniyle çalışmayacaktır). devrenin toplam direnci).
Bir sonraki standartlaştırılmış parametre iletkenlerin kesitidir.
1.7.76. 1 kV'a kadar elektrik tesislerinde topraklama ve nötr koruyucu iletkenlerin boyutları tabloda verilenlerden küçük olmamalıdır. 1.7.1 (ayrıca bkz. 1.7.96 ve 1.7.104).
Tablonun tamamının sunulması tavsiye edilmez; bir alıntı yeterli olacaktır:
Yalıtımsız bakır için minimum kesit 4 metrekaredir. mm, alüminyum için - 6 metrekare mm. İzole edilmiş olanlar için sırasıyla 1,5 m2. mm ve 2,5 metrekare mm. Topraklama iletkenleri güç kablolarıyla aynı kabloya giriyorsa kesitleriAzaltma 1 metrekare olabilir. bakır için mm ve 2,5 metrekare. alüminyum için mm.
Bir konut binasında topraklama
Normal bir "yurtiçi" durumda, elektrik şebekesinin kullanıcıları (yani sakinler) yalnızca Grup ağıyla ilgilenir ( 7.1.12 PUE. Grup ağı - panellerden ve dağıtım noktalarından lambalara kadar bir ağ, fiş prizleri ve diğer elektrik alıcıları). Panellerin doğrudan dairelere monte edildiği eski binalarda dağıtım ağının bir kısmı ile uğraşmak zorunda olsalar da ( 7.1.11 PUE. Dağıtım ağı - VU, ASU, ana santralden dağıtım noktalarına ve santrallere kadar olan ağ). Bunu iyi anlamanız tavsiye edilir, çünkü çoğu zaman "sıfır" ve "toprak" yalnızca ana iletişimle bağlantı yerinde farklılık gösterir.
Bundan yola çıkarak PUE'de ilk temel kural formüle edilmiştir:
7.1.36. Tüm binalarda grup, kat ve apartman panellerinden genel aydınlatma armatürlerine kadar grup network hatları döşenmektedir.bağlantılar, prizler ve sabit elektrik alıcıları üç telli (faz - L, nötr çalışma - N ve nötr koruyucu - PE iletkenleri) yapılmalıdır. Farklı grup hatlarının sıfır çalışma ve sıfır koruyucu iletkenlerinin birleştirilmesine izin verilmez. Nötr çalışma ve nötr koruyucu iletkenlerin ortak bir kontak terminali altındaki panellere bağlanmasına izin verilmez.
Onlar. bir zeminden, apartman dairesinden veya grup panelinden, biri koruyucu sıfır olan (hiç toprak değil) 3 (üç) kablo döşemeniz gerekir. Ancak bu, bir bilgisayarı, kablo korumasını veya yıldırımdan korunmanın "kuyruğunu" topraklamak için kullanılmasını hiçbir şekilde engellemez. Görünüşe göre her şey basit ve neden bu kadar karmaşıklığa dalılacağı tam olarak belli değil.
Ev prizinize bakabilirsiniz... Ve yaklaşık %80 olasılıkla üçüncü teması orada görmeyeceksiniz. Sıfır çalışma ve sıfır koruyucu iletkenler arasındaki fark nedir? Kalkanda bir veriyoluna bağlanırlar (aynı noktada olmasa bile). Bu durumda çalışma sıfırını koruyucu sıfır olarak kullanırsanız ne olur?
Dikkatsiz bir elektrikçininKalkanda faz ve sıfır erimesi zordur. Bu durum kullanıcıları sürekli korkutsa da hiçbir durumda hata yapmak imkansızdır (her ne kadar benzersiz vakalar). Bununla birlikte, "çalışan sıfır", muhtemelen birkaç dağıtım kutusundan (genellikle küçük, yuvarlak, tavana yakın duvara monte edilmiş) geçen çok sayıda oluk boyunca uzanır.
Burada fazı sıfırla karıştırmak çok daha kolaydır (bunu kendim birden fazla kez yaptım). Sonuç olarak, yanlış "topraklanmış" cihazın gövdesinde 220 volt görünecektir. Veya daha da basit - devrenin bir yerinde bir kontak yanacak - ve neredeyse aynı 220, elektrik tüketicisinin yükü aracılığıyla mahfazaya geçecek (2-3 kW'lık bir elektrikli soba ise, o zaman çok küçük görünmeyecek) ).
İnsanı koruma fonksiyonu açısından açıkçası bu kötü bir durum. Ancak topraklamayı bağlamak için, yıldırımdan korunma tipi APC ölümcül değildir, çünkü oraya yüksek voltaj izolasyonu monte edilmiştir. Ancak güvenlik açısından bu yöntemi tavsiye etmek kesinlikle yanlış olur. Her ne kadar bu normun çok sık ihlal edildiğini (ve kural olarak herhangi bir olumsuz sonuç olmadan) kabul etmek gerekir.
Çalışma ve koruyucu sıfırların yıldırımdan korunma özelliklerinin yaklaşık olarak eşit olduğuna dikkat edilmelidir. Direnç (bağlantı veriyoluna)biraz değişiklik gösterir ve bu belki de ana faktör atmosferik gürültünün akışını etkiler.
PUE'nin ilerideki metninden, kelimenin tam anlamıyla evdeki her şeyin nötr koruyucu iletkene bağlanması gerektiğini görebilirsiniz:
7.1.68. Tüm odalarda genel aydınlatma lambalarının ve sabit elektrik alıcılarının (elektrikli sobalar, kazanlar, ev tipi klimalar, elektrikli havlular vb.) açık iletken kısımlarının nötr koruyucu iletkene bağlanması gerekmektedir.
Genel olarak bunu aşağıdaki çizimle hayal etmek daha kolaydır:
Pirinç. 2. Topraklama şeması
Resim oldukça sıradışı (günlük algı için)ve ben). Kelimenin tam anlamıyla evdeki her şeyin özel bir otobüse bağlanması gerekiyor. Bu nedenle şu soru ortaya çıkabilir - sonuçta, onlarca yıldır bu olmadan yaşadık ve herkes hayatta ve iyi (ve Tanrıya şükür)? Neden her şeyi bu kadar ciddiye alıyorsunuz? Cevap basit; daha fazla elektrik tüketicisi var ve onlar daha da güçleniyor. Buna bağlı olarak hasar riskleri de artıyor.
Ancak güvenlik ve maliyet arasındaki ilişki istatistikseldir ve hiç kimse tasarrufları iptal etmemiştir. Bu nedenle, dairenin çevresine (süpürgelik yerine) düzgün bir kesite sahip bir bakır şeridi körü körüne yerleştirmeye, her şeyi sandalyenin metal ayaklarına kadar üzerine yerleştirmeye değmez. Yazın kürk manto giymemeniz ve her zaman motosiklet kaskı takmamanız gerektiği. Bu zaten bir yeterlilik meselesidir.
Ayrıca bilimsel olmayan bir yaklaşım alanında, koruyucu konturun altındaki hendeklerin bağımsız olarak kazılması da vardır (bir şehir evinde bu açıkça sorunlardan başka bir şey getirmeyecektir). Ve hala hayatın tüm zevklerini deneyimlemek isteyenler için - PUE'nin ilk bölümünde bu temel yapının üretimine ilişkin standartlar var (tamamen gerçekten bu kelime).
Yukarıdakileri özetleyerek aşağıdaki pratik sonuçları çıkarabiliriz:
- Grup ağı üç kablodan oluşuyorsa topraklama/sıfırlama için koruyucu bir sıfır kullanılabilir. Aslında bunun için icat edildi.
- Grup ağı iki kablodan oluşuyorsa en yakın panelden koruyucu nötr kablo takılması tavsiye edilir. Telin kesiti birinci fazdan daha büyük olmalıdır (daha doğrusu PUE'yi kontrol edebilirsiniz).
"Şok olan şey öldürmez." Konfüçyüs'ün kaleme aldığı bu ifade, günümüzde sosyal ağlarda yaygın bir "statü" haline gelen, Nietzsche'ye ya da Kant'a atfedilen şu ifadeye dönüştü: "Bizi öldürmeyen şey güçlendirir." Antik Çin filozofunun ve ev elektriği sorununun bununla ne ilgisi olduğunu sorabilirsiniz. Çok basit - sıfır, faz, toprak olmak üzere üç kabloyu karıştırırsanız, ya "şok" olursunuz ya da ölürsünüz. Belki neden hayatta kalabileceğimizi bulabiliriz?
Biraz fizik
Elektrik, “elektrik” (elektronlar) ile dolu bir tür “varil”dir. “Musluk” açıldığında, teller boyunca ışık hızıyla sıfır faz yönünde koşarken, “Dünyanın seviyesi ne kadar düşükse”, “sıfır”, “faz” o kadar yüksek olur. Ayrıca çok fazla alıntı olduğunu fark ettiniz mi? Bir yük ile donatılmış talihsiz bir elektronun nasıl hızla geçtiğini düşünelim. bakır telışık hızında, bakır atomlarından kaçıyor ve harekete karşı direncin üstesinden geliyor. 5. sınıfta bu bir aksiyom olarak algılanıyordu. Ama büyüdük ve burada bir tür tuzak olduğunu hissediyoruz. Okuldaki fizik öğretmenlerinin ne hakkında yalan söylediğini anlamanın, aynı zamanda elektriğin ne olduğunu ve sizi öldürmeyeceğinden eminseniz neden ondan korkmamanız gerektiğini anlamanın zamanı gelmedi mi?
Elektrik, kabloların etrafında dolaşan elektronlar değildir. Elektronlar genellikle yörüngelerinden nadiren ayrılırlar çünkü tembeldirler ancak çok sosyaldirler. Bu nedenle elektron, yörüngenin kenarına gitmeyi ve komşusuna "haber - dedikodu" anlatmayı gerçekten seviyor. Komşu elektron bu haber karşısında o kadar heyecanlanır ki, dedikoduyu ülkedeki komşusuna iletmek için acele eder. Ve bunu başka bir komşuya. İnanmayacaksınız ama elektronlar dedikodu ve söylentiyi ışık hızında yaymayı öğrendiler. Ve kelimenin tam anlamıyla.
Sonuç olarak elimizde basit model. “Huzur Stimülatörü” bir elektrona dünyanın öbür ucunda (20.000 km uzakta) bir indirim olduğunu, yüz çift çorabın 1 rubleye satıldığını fısıldadı. Tam olarak 0,6 saniye içinde satışa en yakın elektron bunu öğrenecek, emin olun! Bir saniye sonra çok sayıda heyecanlı elektron, ücretsiz çorap satın almak isteyen satış noktasına akın edecek. Bu canlı faz modeli. Elektronlara dair tüm söylentiler tek bir yerde toplanacak. Bu durumda elektron sayısı önemli değildir.
Diyelim ki makalenin yazarı bilardo oynuyor. Tutkuyla topu cebine atmak istiyor. Durum basit - bir topa vurun, ikinci topun cebe düşmesi gerekir. Bunu basit bir şekilde yapacağım - sonuncusu tam olarak cebe nişan alacak şekilde topları bir sıraya yerleştireceğim ve ardından istekamla zincirin diğer tarafındaki topa vuracağım. Hareketin dürtüsü (fiziği hatırlayın) anında top zinciri boyunca geçecek ve hiçbir dirence sahip olmayan son top yuvarlanıp cebe düşecek. "Sürtünmeyi" hesaba katmazsak top sayısının bir önemi yoktur. Üstelik zincirin ilk bilyesine belli bir açıyla vurursak son top da aynı açıyla geriye yuvarlanacaktır. Bana inanmıyor musun? Bir ipucu al. Bu örnek en iyi benzetmedir doğru akım iletim fazı sıfır Elektriğin doğasını anlamak.
"Dünya" nedir? bu örnekte? Bu, tüm zincirin tüm hareketini (impulsunu) üstlenerek topun düştüğü ceptir. Bir daha düşün. Son top yuvarlanıp düştü, top zincirinin tamamı hareketsiz kaldı. Yani hareket “temellendirilmiştir”. Lütfen yalnızca son topun (elektronun) hareket ettiğini; diğerlerinin hepsinin sıra halinde durduğunu ve hala ayakta olduğunu unutmayın. Sıfır aşaması örneğindeki soruya kim cevap verecek, nedir? Belki burada üç parametrenin olduğunu anlayabiliriz - sıfır, faz, toprak?
Maddenin hareketi yok
Elektronların hareketi kütlenin yeniden dağılımına yol açacaktır ki bu gerçekleşmez. Açıkça söylemek gerekirse, "uyarılma", zincir boyunca iletilen bir yük olan teller boyunca hareket eder. Süreç, günlük bakış açısından neredeyse anlıktır (ışık hızı) ve iletkenin bir ucuna uygulanan 1 volt'un anında iletkenin diğer ucunda görünmesine neden olur. Bu iletken bir ucuna 1 volt verildiği sürece enerjilenecektir.
Elektrik üretimine ilişkin ilk deneylerde akımın "hareket yönü" aslında sabitti; tek yönlüydü. Bu aynı doğru akımdır, artı ile eksi arasındaki farktır. Bunun bir örneği, akımın yalnızca artı ve eksi kutupların "kısa devre yapılmasından" sonra meydana geldiği sıradan bir pildir. Açıldığında mevcut nesil durur. Bu aynı zamanda piezo elemanları da içerir; ancak tek bir farkla hizmet ömürlerine sahiptirler. Pilin kimyasal bileşenleri zamanla (kullanılmasa bile) "yanacak" ve akım üretilmeyecektir. Piezoelektrik eleman, potansiyel fark kaynağı tükenene kadar çalışacaktır ve bu çok büyük bir zamandır.
Gerilim altında kalan kişi bir direnç unsuru haline geldiğinden, doğru akım alternatif akımdan kat kat daha tehlikelidir. 12 voltun üzerindeki DC voltajlara özellikle dikkat edin!
Alternatif akım nedir?
Endüstriyel güç sistemleri için (ve ev ağları sadece güç sisteminin bir sektörüdür), "artı" ve "eksi" kullanımı kârsızdır. Bir pil alıp artıyı eksiye 100 metre uzunluğunda bir kabloyla bağlamaya çalışırsak hiçbir şey olmaz. Ampuldeki filaman, parlamadan bahsetmeye bile gerek yok, "kırmızıya bile dönmeyecek". Pilin tüm enerjisi telin direncini aşmak için harcanacaktır. Tel biraz ısınacak ancak ampul yanmayacaktır.
Elektrik üretimiyle başlayalım. Her biri sıfır potansiyele (sistemin merkezi noktası, güvenilir şekilde topraklanmış) göre bir voltaj oluşturan üç bobinden oluşan endüstriyel jeneratörler tarafından üretilir. Sonuç olarak, her biri voltaj (faz), sıfır potansiyele sahip bir tel ve beşinci kablo topraklı üç telimiz var. Bobinlerin içindeki çubukların dönmesi, voltajın alındığı dış sargılarda voltaj oluşturur. Sıfır potansiyel sistemi dengeler ve gerilim tahliye devresinde güvenlik oluşturur. Topraklama, enerji iletim sistemini kısa devrelerden ve enerji dağıtımında yer alan yapılarda gerilim oluşmasından korur.
Üç iletkenin farkının ölçülmesi, endüstriyel amaçlar için kullanılan “üç fazlı ağ” olan aynı 380 Volt'u verir. Bu ağın avantajı, kayıpların en aza indirilmesi, ani akımların azaltılması, iletken malzemeden önemli ölçüde tasarruf edilmesi ve güç kaynağını durdurmadan bir fazı kapatma yeteneğidir. Sorun şu ki, elektrik çarpması durumunda bir kişi için en tehlikeli olan, kayıpları en aza indiren bu voltajdır. Açıkça söylemek gerekirse, voltaj artırılabilir, ancak aynı zamanda hatların izolasyonunun ve nüfusu akımdan korumaya yönelik önlemlerin maliyetleri de keskin bir şekilde artacaktır. Yüksek gerilim elektrik hatları alanında, yağmur veya yüksek nem sırasında, tellerin güvenilir bir şekilde yalıtılması durumunda bile, “Saint Elf Lights”, mikro deşarjlar, gürültü ve elektrikli cihazların çalışmasına önemli müdahalelerin gözlendiği iyi bilinmektedir. . Voltaj ne kadar yüksek olursa, etrafta o kadar fazla "elektrik kalıntısı" bulunur. Güvenlik nedeniyle, transformatörlerle enerji dağıtımının terminal kısımlarında voltajın 380 Volt'a düşürülmesine karar verildi.
220'de 380 Volt
Yani transformatörde beş kablomuz var. Üç faz, sıfır ve toprak. İki faz arasında ölçüm yapmak bize 380 voltluk bir voltaj verecektir. 220 nereden geliyor?
Gerilimi oluşturan üç başlangıç bobininin olduğunu hatırlayalım. 380 Volt, nötr kabloya göre bir fazın tam olarak 220 Volt verdiği dairesel, bölünebilir bir voltaj diyagramıdır. Basitçe söylemek gerekirse, dairemize bir fazlı bir tel ve bir nötr tel geliyor. Bize 220 Volt veriyorlar. Daireye dürüst 380 Volt kurmak (güç mühendisleriyle anlaşarak) mümkündür, ancak bu güvenlik önlemleri gerektirecektir. O zaman dairenizde üç faz ve sıfırdan toprağa sahip olacaksınız. Bu, özel evlerde alışılmadık bir durum değildir, ancak bir apartman dairesinde bunun için izin almanız pek olası değildir. Sorun topraklamada. Tek fazlı 220 V'luk bir ağ nötr bir tel ile sabitlenebilir, ancak 380 V için profesyonel topraklama gereklidir ve mutfakta bir pil yeterli değildir. Elektrik ağınızı korumak için yapılacak en iyi şey panoyu aynen şu şekilde düzenlemektir:
Umarız kafanızı tamamen karıştırmamışızdır, bu yüzden şimdi fazın nerede olduğunu, sıfırın nerede olduğunu ve faz ile sıfırı topraklamayla karıştırırsak ne olacağını bularak bu kablo karmaşasını çözelim.
Bobin çekirdeği döndüğünde, dış sargıda bir devre uyarılır ve bu devre şu şekilde çıkarılır: elektrik deşarjı ve elektrik şebekesine akım olarak gönderilir. Darbe (çekirdeğin dönüşü darbelerin kaynağıdır) akımları transformatörler tarafından eşitlenir ve ortaya çıkan akım teller aracılığıyla tüketim noktasına iletilir. Alıcı bölgede, transformatör, ortaya çıkan üç fazlı akımı tüketicilere dağıtır ve her birine bir faz ve bir nötr kablo tahsis eder. Dairemize faz ve nötr olmak üzere iki kablo girmektedir. Bizim "topraklama" olarak değerlendirdiğimiz üçüncü tel çoğunlukla bir kurgudur. modern evler dürüstçe sıfıra indirildi.
Bazı cihazlar ağ fazlamasındaki değişiklikleri gerçekten sevmez. Ancak elektrikçiler buna dikkat etmekten hoşlanmazlar ve onarımlar sırasında sıfırı ve fazı değiştirirler. Doğru bir cihaz çalışmıyorsa, tamir etmek için acele etmeyin! Öncelikle kalkanınızı 15 dakika kadar kapatın, ardından cihazın fişini prizden çekin, ters çevirin ve cihazı açmayı deneyin. Bu özellikle dijital TV alıcıları gibi akıllı cihazlar için geçerlidir.
Sonuç olarak
Elektriğin fiziği hala karanlık orman fizikçiler için bile, bu yüzden ayrıntılara girmedik, güvenmedik Nobel Ödülü. Sadece basit bir gerçeği anlamanıza yardımcı olmak istedik. Elektrik hakkındaki "bilgimiz" yoğun önyargıların, yanlış anlamaların, doğru öncüllerden alınan yanlış sonuçların bir karışımıdır ve sıfır aşamasının bireysel olarak güvenli olduğuna karar verdiğimizde neredeyse her zaman bir trajedidir.
Bu fotoğrafa bakın. Bu tam olarak “dürüst bir 380 Volt prizinin” neye benzediğidir. Bakın, normal bir prizle karşılaştırın, bu, voltajın ne kadar yüksek olursa tehlikenin de o kadar büyük olduğunu anlamanıza yardımcı olacaktır. Böyle bir prizin yanlış kullanılması sizi şok etmeyecek, aksine öldürecektir. Unutmayın, "Sarsılan şey öldürmez." Ancak elektrik, önce şok edip sonra öldürebilen şeyin ta kendisidir. Öldür, seni güçlendirmez. Bu yüzden dikkatli olun! Üç aşamanın şok edici olmaktan daha fazlası olduğu neredeyse garantidir ve bir aşama bile soruna neden olabilir.
Elektrik işine başlarken, lastik eldivenler, bir gösterge tornavida satın alın, bir prize veya anahtara ulaşmaya karar verirseniz üzerinde lastik galoşların içinde durabileceğiniz 15 mm kalınlığında bir kontrplak parçası bulun. Ancak başlamadan önce panelinizi inceleyin, fazın nerede olduğu, sıfırın ne olduğu belli değilse tembel olmayın - yerel elektrik mühendislerinizi arayın.
Herhangi bir ağda, hatta bir apartman dairesinde bile güvenli kabloların olmadığını unutmayın! Bunlardan herhangi birine enerji verilebilir!
Doğa, dünyamıza, dünyadaki tüm yaşamın varlığının temel kriteri olan toprağı bahşetmiştir. Dünya tüm hayati unsurlarını topraktan alır. Bu yüzden korunması, gübrelenmesi ve olumsuz etkenlerden arındırılması gerekiyor.
Doğadaki toprak
Toprak, gezegenin jeofizik kabuğu olan pedosferin ana bileşenlerinden biridir.
Toprağın asıl görevi bireysel eleman doğada, genel olarak yaşamı sağlamaktır. Sonuçta tüm canlıların, çeşitli mikroorganizmaların, ekosistemlerin, bitkilerin, hayvanların ve insanların varlığını, büyümesini ve çoğalmasını sağlayan da tam olarak budur.
Toprak, tüm hayati elementlerin (kimyasal bileşikler formundaki su ve mineral besinler) oluşumunun temelidir.
Örnek: 1) kumlu bir tencereye bitki; 2) kil içeren bir tencerede bir bitki; 3) topraklı bir tencereye bitki
Toprak, yalnızca Dünya üzerindeki yaşam için gerekli bir koşul değil, aynı zamanda bu yaşamın bir sonucudur.
Enerji depolamak için toprak gereklidir. Fotosentetik aktivite süreçlerinin gerçekleştiği yer burasıdır. flora. Böyle bir aktiviteye örnek olarak insan kullanımı gösterilebilir. büyük miktar Yer örtüsünün derinliklerinde oluşan yakıt, yiyecek ve yem. Kömür, gaz, petrol, turba, hepsi fotosentetik süreçlerin bir sonucudur.
Toprak doğada büyük bir rol oynar. Jeolojik ve küçük biyolojik metabolizmanın kesintisiz etkileşimini sağlar. Oksijen, karbon ve nitrojen döngüsü tam olarak onun aracılığıyla gerçekleşir. Bu elementler toprak yoluyla bitkilerin köklerine girerek gerekli koşullarİçin besin zincirleri. Böylece atmosferin ve hidrosferin bileşimini düzenler.
Toprak düzenler çeşitli süreçler, doğada meydana gelir. Bunlardan biri biyosfer sürecidir. Toprağın bu süreçteki rolü, Dünya üzerindeki tüm yaşamın yoğunluğunu ve üretkenliğini dengelemektir.
İnsan yaşamında toprak kaynakları
Arazi kaynakları, insanların ekonomik faaliyetlerde kullandığı arazilerdir.
Arazi kaynakları çeşitli kriterlere göre belirlenir. Belirli bir alanın rahatlaması büyük bir rol oynar. Belirli bir aktivite için uygun, uygunsuz veya uygun olmayabilir. Ova alanları kültüre alınan türlerin yetiştirilmesine veya belirli ekimlere uygundur. Dağlık ve engebeli araziler bitki türlerinin sulanması ve gübrelenmesine elverişli değildir. Ve herhangi bir amaca yönelik faaliyette bulunmanın imkansız olduğu bölgeler var - parçalanmış vadiler, kayalık tepeler, bataklıklar ve diğerleri.
Uygulama açısından arazi kaynaklarının verimliliği de önemlidir. insan faaliyeti. İyi toprak örtüsü tüm bitkileri besler yeterli miktar gerekli maddeler ve elementler.
Toprak ve arazi kaynakları oynamak önemli rol bir insanın hayatında. Yaşam için ihtiyacımız olan her şeyi, yani gıda kaynaklarını topraktan alıyoruz.
Arazi kaynakları tarımsal faaliyetlerin ve ormancılığın yürütülmesine yardımcı olur. Toprak aynı zamanda modern yapıların inşa edildiği yapı malzemelerinin de kaynağıdır.
Toprak kirliliği
Neredeyse her tür insan faaliyeti çok büyük zarara neden olur toprak örtüsü. Demir ve demir dışı metallerin endüstriyel atıkları, atıklar kimya endüstrisi, organik kimyasal bileşikler, ürünler inorganik kimya- tüm bunlar toprağın ve arazi kaynaklarının kalitesini etkiler.
Temizleme filtresi takmayan işletmeler atmosfere kükürt dioksit, karbon monoksit, toz, kül, duman, sülfat ve nitrat yayar.
Basit organik sentez yapan işletmeler toprağa damgasını vurur. Doğal ortamda geri dönüştürülemeyen teknolojik atıkları çöpe atıyorlar.
Üretme yüksek moleküler ağırlıklı bileşikler toprağın durumunu etkiler. Bu tür faaliyetler gerçekleştirilirken monomerler, katalizörler, solventler, stabilizatörler, plastikler, kauçuk ve diğer kirletici maddeler doğaya salınır. çevre toprak.
Çok az insan elektriğin özünü anlıyor. Çoğu kişi için “elektrik akımı”, “gerilim”, “faz” ve “sıfır” gibi kavramlar karanlık orman Her gün onlarla karşılaşmamıza rağmen. Hadi bir tahıl alalım faydalı bilgi ve elektrikte hangi faz ve sıfırın olduğunu bulalım. Elektriği sıfırdan öğretmek için şunları ele almamız gerekiyor: temel kavramlar. Öncelikle elektrik akımıyla ilgileniyoruz ve elektrik yükü.
Elektrik akımı ve elektrik yükü
Elektrik yükü – bu fiziksel skaler miktar Bu, cisimlerin elektromanyetik alan kaynağı olma yeteneğini belirler. En küçük veya temel elektrik yükünün taşıyıcısı elektrondur. Yükü yaklaşık -1,6 ila 10 üzeri Coulomb'un eksi on dokuzuncu kuvvetidir.
Elektron yükü, doğada serbest, uzun ömürlü parçacıklarda oluşan minimum elektrik yüküdür (kuantum, yükün bir kısmı).
Ücretler geleneksel olarak pozitif ve negatif olarak ayrılır. Örneğin, bir ebonit çubuğu yünün üzerine sürttüğümüzde, negatif bir elektrik yükü elde edecektir (yüne temas ettiğinde çubuğun atomları tarafından yakalanan aşırı elektronlar).
Saçtaki statik elektrik de aynı niteliktedir, ancak bu durumda yük pozitiftir (saç elektron kaybeder).
Alternatif akımın ana türü sinüzoidal akım . Bu, önce bir yönde artan, maksimuma (genliğe) ulaşan ve azalmaya başlayan bir akımdır, bir noktada sıfıra eşit ve yeniden büyüyor ama farklı bir yönde.
Doğrudan gizemli aşama ve sıfır hakkında
Hepimiz faz, üç faz, sıfır ve topraklamayı duymuşuzdur.
En basit durum elektrik devresi – tek fazlı devre . Sadece üç kablosu var. Akım, tellerden birinden tüketiciye (ütü veya saç kurutma makinesi olsun) akar ve diğerinden geri döner. Tek fazlı bir ağdaki üçüncü kablo topraktır (veya topraklamadır).
Topraklama kablosu yük taşımaz ancak sigorta görevi görür. Bir şeyin kontrolden çıkması durumunda topraklama elektrik çarpmasını önlemeye yardımcı olur. Bu tel fazla elektriği veya “boşaltma”yı toprağa taşır.
Akımın cihaza aktığı kabloya denir faz ve akımın geri döndüğü tel sıfır.
Peki neden elektrikte sıfıra ihtiyacımız var? Evet, aşamayla aynı şey için! Akım, faz telinden tüketiciye akar ve nötr tel üzerinden ters yönde boşaltılır. Alternatif akımın dağıtıldığı ağ üç fazlıdır. Üç fazlı kablolardan ve bir dönüşten oluşur.
Akım dairelerimize bu ağ üzerinden akıyor. Doğrudan tüketiciye (apartmanlara) yaklaşan akım fazlara bölünür ve her faza sıfır verilir. BDT ülkelerinde akımın yönünü değiştirme sıklığı 50 Hz'dir.
İÇİNDE farklı ülkeler davranmak farklı standartlar Ağdaki voltajlar ve frekanslar. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tipik bir ev prizi, 100-127 Volt voltaj ve 60 Hertz frekansa sahip alternatif akım sağlar.
Faz ve nötr kabloları karıştırılmamalıdır. Aksi takdirde düzenleyebilirsiniz kısa devre zincirde. Bunun olmasını önlemek ve herhangi bir şeyi karıştırmamanız için teller farklı renklere kavuşmuştur.
Elektrikte faz ve sıfır hangi renkle gösterilir? Sıfır genellikle mavidir veya mavi renk ve faz beyaz, siyah veya kahverengidir. Topraklama kablosunun da kendi rengi vardır - sarı-yeşil.
Böylece bugün elektrikte “faz” ve “sıfır” kavramlarının ne anlama geldiğini öğrendik. Bu bilginin birisi için yeni ve ilginç olması bizi çok mutlu edecektir. Artık elektrik, faz, sıfır ve toprak hakkında bir şeyler duyduğunuzda bunun neyle ilgili olduğunu zaten bileceksiniz. hakkında konuşuyoruz. Son olarak, aniden üç fazlı bir AC devresini hesaplamanız gerekirse, güvenle iletişime geçebileceğinizi hatırlatırız. . Uzmanlarımızın yardımıyla en çılgın ve zor görev senin için zor olacak.
Bu vazgeçilmez bir unsur dünyanın yüzeyi sayesinde bitki ve hayvan organizmalarının (mikroorganizmaların yanı sıra) varlığı da mümkün hale gelir.
Buradaki etkileşim iki yönlüdür: Toprak olmadan tüm canlılar var olamaz, ancak toprağın kendisi bu organizmaların yaşamsal faaliyetlerinin sonucudur. Toprak bunlardan biridir gezegen kabukları Buna genellikle pedosfer denir.
Toprak ve madde döngüsü. Toprak elementleri, su, hava ve organik bileşenler Birçok kimyasal bileşiğin işlenmesi, ayrışması ve dönüşümü süreçleri meydana gelir.
Bu sayede öncelikle bitkilere, dolaylı olarak da hayvanlara ve insanlara besin sağlamak mümkün hale gelir.
Toprağın doğadaki önemi nedir?Toprağın doğadaki önemi işlevlerine göre ayrılabilir; başlıcaları şunlardır:
- Bitkilerin yaşamsal süreçlerinin sağlanması ve fotosentez yapmaları (ve dolayısıyla birçok mineralin oluşumu) nedeniyle enerji rezervlerinin yoğunlaşması.
- Küçük ve küçük arasında etkileşim yaratmak büyük girdaplar maddeler - biyolojik ve jeolojik.
- Biyosferdeki temel süreçlerin düzenlenmesinin uygulanması - canlı organizmaların üretkenliğinin ve gezegen yüzeyindeki nüfus yoğunluğunun düzenlenmesi.
- Atmosfer ve hidrosfer kompozisyonlarının ayarlanmasına yönelik birbirine bağlı sürece katılım.
- Karasal organizmaların normal yaşam süreçlerinin sağlanması.
- Ekolojik rol – ekosistemin işlevselliğine katılım ve nasıl bileşen biyojeosinoz.
- Atmosferin, hidrosferin, litosferin, biyosferin ve etnosferin işleyişinin ve düzenlenmesinin karmaşık mekanizmalarında önemli bir rol.
Toprağın insan yaşamındaki önemi
Toprak varlığı itibariyle insana ve diğer canlılara yaşam olanağı sağlar. Toprak ve insan birbiriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. İlk olmamıza şaşmamalı etkili teknolojiler insan uygarlığı tarım ve hayvancılık vardı - yani özünde maksimum yollar arazi kaynaklarının kullanımı.
Enerji fonksiyonu
Toprak, bitki yaşamı için dönüşen koşulları yaratır güneş enerjisi fotosentez yoluyla organik maddeye dönüşür. Bitkiler ve diğer organik kalıntılar yavaş yavaş kömüre, petrole, gaza, turbaya dönüşüyor ve böylece insan uygarlığı için devasa enerji rezervleri oluşuyor.
Toprak, organik ve jeolojik bileşenlerin döngüsünde aktif bir katılımcıdır. Bu kadar önemli yapısal elemanlar Azot, oksijen ve karbonun toprak yardımıyla nasıl dönüşüm süreçlerine girdiği. Karmaşık dönüşümler yoluyla bunlar kimyasal elementler hem hidrosfere hem de atmosfere salınır ve kaynak haline gelir organik sentez bitkiler için.
Toprağın normal işleyişi için gerekli unsurları içermesi çok önemlidir. insan vücudu mineral elementler.
Popülasyonların doğal düzenlenmesi
Bitki ve hayvan organizmalarının (aynı zamanda insanların) birikmesi her zaman gezegenin toprakların en verimli olduğu ve iklimin yaşam için elverişli olduğu bölgelerinde meydana gelir. Ve bunun tersi de geçerlidir; düşük verimli topraklar, üzerlerinde flora ve faunanın bulunma olasılığını azaltır, böylece sayıyı düzenler. belirli türler ve nüfuslar.
İÇİNDE sosyal olarak Toprağın rolü, yüksek verimli toprakların bölgesel çatışmalarÜlkeler ve halklar arasında.
Üretim aracı olarak toprak
Hiç şüphe yok ki toprak tarım ve hayvancılık üretimi için değerli bir girdidir. Korumanın önemi her zaman dikkate alınmalı ekolojik durumçeşitli tarımsal teknik çalışmalar yürütürken ve toksinlerin salınımıyla ilgili üretim türlerini organize ederken toprak ve atık suçevreye.
Gezegendeki yaşamın geleceği doğrudan toprağın durumuna bağlıdır. Ayrıca konut ve yolların yapımı için de toprak gereklidir.
Toprağın koruyucu işlevi
Toprak sadece hayat vermekle kalmaz, aynı zamanda insan ve hayvan yaşamı için tehlikeli olan maddeleri de etkisiz hale getirir. Bunlar hem zararlı kimyasal bileşiklerdir hem de radyoaktif maddeler ve tehlikeli bakteriyel ve viral patojenler. Tüm bu bileşenler toprakta birikir ve yavaş yavaş kullanılır.
Bununla birlikte, toprak dayanımının tampon marjı sınırsız değildir ve sürekli olarak aşılması durumunda koruyucu işlevleriyle başa çıkamayacaktır.
