Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Czy słyszałeś, drogi Czytelniku,
powiedzonko: elektryka prÄ…d nie
E l e k t r y k a
E l e k t r y k a
E l e k t r y k a
E l e k t r y k a
E l e k t r y k a
tyka? Czy jednak znasz jego drugÄ…
część: ...ale jak tyknie, to elektryk
fiknie?
prÄ…d nie tyka...
prÄ…d nie tyka...
prÄ…d nie tyka...
Pierwsza część tej dość prymitywnej prąd nie tyka...
prÄ…d nie tyka...
rymowanki jest często przytaczana
przez młodych, niedoświadczonych
elektryków i elektroników. Niestety,
nierzadko właśnie na nich spełnia się
jego druga część. Zbytnia brawura,
nieostrożność, lekceważenie
podstawowych zasad, a może
i niewiedza, sÄ… przyczynÄ… groz
nych
wypadków.
Nie pomyśl teraz, że będę przynudzał grożeń, a na koniec Jeśli napięcie 9V wywołuje
i wkładał ci do głowy jakieś przepisy dam Ci kilka praktycz- przykry efekt, to pomyśl, że
BHP. Wiem, że już samo hasło  BHP nych, życiowych rad. w sieci energetycznej występu-
często wywołuje lekki uśmieszek. Nie Natomiast w jednym je napięcie ponad 200V! Gdybyś
spadłem z księżyca, znam te sprawy ze z najbliższych numerów językiem dotknął dwóch przewo-
strony praktycznej: elektroniką zacząłem przedstawię Ci w zarysie, jakie dów pod takim napięciem, to z języka
się interesować pod koniec podstawów- wymagania stawiane są w ułamku sekundy zrobiłby się kawałek
ki. Pamiętam, w szkole średniej był na- urządzeniom przezna- węgla.
wet przedmiot zwany BHP, który zresztą czonym do po- Prawdę mówiąc, to nie wartość
wszyscy totalnie lekceważyliśmy. wszechnego użytku, napięcia decyduje o efektach - klu-
W tym czasie zdarzało się już, że napra- żebyś mógł się zo- czowe znaczenie ma rezystancja
wiałem telewizory i inny sprzęt. Potem, rientować, na ile ciała. Dotykając językiem, dołączasz
po latach, pracowałem dziewięć lat Twoje konstruk- do baterii małą rezystancję, co powodu-
w sporym państwowym zakładzie prze- cje odpowiada- je przepływ znacznego prądu. Dotyka-
mysłowym, i wiem, że niektórzy trakto- ją obowiązu- jąc ręką do baterii 9V, nic nie poczu-
wali szkolenia z zakresu BHP bÄ…dz
jako jącym obecnie jesz, bo rezystancja skóry ma sporą
zło konieczne, bądz
jako okazję do płat- normom bezpie- wartość.
nej przerwy w pracy. czeństwa. W tym miejscu opowiem Ci zasły-
Teraz, po latach, majÄ…c pewne do- szanÄ… kiedyÅ› historiÄ™, najprawdopo-
Zagrożenia
świadczenia, chciałbym Cię po prostu dobniej prawdziwą. Otóż żył przed
ostrzec przed realnym niebezpieczeńs- Wiesz na pewno, że prze- laty doświadczony elektryk, który
twem. pływ przez ciało człowieka był tak odporny na działanie prądu,
Na początek muszę Ci się przyznać, prądu elektrycznego o natę- że sprawdzał, czy między przewo-
że parę razy  popieścił mnie prąd z sie- żeniu kilku miliamperów dami występuje napięcie sieci, do-
ci 220V - dobrze to pamiętam. Natomiast wywołuje przykre wraże- tykając ich ręką. Jak wiadomo, dobry
nie przypominam sobie, żebym miał ja- nia. Przepływ prądu fachowiec jest zawsze potrzebny w za-
kieś przykre doświadczenia z obwodami o wartości kilkunas- kładzie, więc nasz bohater kilka lat nie
wysokiego napięcia w odbiornikach te- tu...kilkudziesięciu korzystał z urlopu wypoczynkowego.
lewizyjnych. Wiem tylko, iż jeden mi l i amperów W tamtych czasach zdarzało się, że do
z moich szkolnych kolegów dotknął może zakoń- zakładów przychodziły kontrole i wskutek
się kiedyś do obwodów z napięciem czyć się takiej kontroli naszego elektryka wysłano
rzędu 7000 woltów. Miał szczęście - śmiercią. w końcu na zaległy, kilkumiesięczny ur-
przeżył. Nie miał szczęścia inny kolega Uczyłeś się przecież lop. Wkrótce po powrocie z urlopu nasz
z pracy - przeszkolony elektryk z upra- w szkole, że prąd płynie fachowiec swoim starym zwyczajem
wnieniami SEP. Nie zachowując ostroż- przez wodne roztwory soli sprawdził napięcie w sieci ręką... i został
ności podłączał pompę elektryczną, któ- i wiesz, co to jest elektroliza. Tymcza- śmiertelnie porażony prądem. Dlaczego?
ra miała przebicie. Nie żyje. sem każdy z nas (nawet Twoja ukochana Podczas tego długiego urlopu skóra na
Z prądem elektrycznym naprawdę nie dziewczyna), składa się z kilku wiader rękach stała się delikatna, cienka, a jej
ma żartów. Moment nieuwagi może wody i pewnej ilości związków chemicz- rezystancja znacznie się zmniejszyła.
kosztować życie. Dlatego, drogi Czytelni- nych. Ty oczywiście nigdy nie będziesz pró-
ku, przeczytaj ten materiał do końca i po- Jeśli jeszcze nie próbowałeś, co to bował sprawdzać napięcia w sieci tą me-
tem stosuj wszystkie możliwe środki os- jest elektroliza w żywym organizmie, to todą, ale ten przykład powinien dać Ci
trożności. dotknij językiem jednocześnie do obu sporo do myślenia.
Najpierw podam Ci kilka ogólnych in- biegunów małej bateryjki 9V. Wiesz zapewne, że najgroz
niejszy
formacji na temat działania prądu elekt- No i co? Szczypie! Długo nie wytrzy- jest przepływ prądu przez serce. Tym ra-
rycznego na organizm i najczęstszych za- masz! Prawda? zem nie chodzi o elektrolizę, tylko o ste-
57
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
rowanie pracą serca. Pod wpływem prą-
du, zaburzony zostaje proces sterowania
mięśni serca i zaczyna ono pracować
w sposób chaotyczny, szybki i nieskoor-
dynowany. Nie pompuje krwi. Dłuższe
pozostawanie pod działaniem prądu pro-
wadzi w takiej sytuacji do śmierci.
Drugą poważną sprawą jest występo-
wanie skurczu mięśni. Może doświad-
czyłeś już tego, lub słyszałeś, że podczas
porażenia człowiek bywa z dużą siłą od-
rzucony kilka metrów do tyłu. To jest
właśnie efekt niekontrolowanego skur-
Rys. 1. Uproszczony schemat sieci energetycznej niskiego napięcia.
czu mięśni. Taki szok i odrzucenie od
miejsca porażenia może być szczęściem
w nieszczęściu - bywa jednak gorzej.
Mówi ona, że wszelkie konieczne ma- ka, to przewód zerowy, połączony z tym
Jeśli dotkniesz niebezpiecznego przewo- nipulacje w układach znajdujących się uziemieniem? Uziemienie traktuje się za-
du elektrycznego wnętrzem dłoni, to
pod napięciem należy przeprowadzać wsze jako punkt odniesienia, czyli jego
przepływ stosunkowo niewielkiego prą- jedną ręką. Dlaczego? Ponieważ wtedy, napięcie (ściślej: potencjał) jest równe
du może spowodować mimowolny
w razie nieuwagi czy błędu, prąd popły- zeru. W każdym gniazdku sieciowym
skurcz mięśni dłoni... i nie potrafisz się
nie tylko przez palce ręki, a nie między w Twoim domu występuje napięcie oko-
sam uwolnić. Wtedy, jeśli Ci nikt nie po- rękami przez serce. Skończy się to bar- ło 220...230V. Czy ma to jakiś związek
może, nawet względnie niewielki prąd
dzo nieprzyjemnym szokiem, może na- z uziemieniem? Tak! Zauważ, że to groz
-
zamęczy Cię w ciągu kilku minut.
wet skóra ręki zostanie poparzona czy ne dla życia napięcie występuje także
Co prawda jest pewna różnica między
zwęglona, najprawdopodobniej na dłuż- między ziemią a przewodem fazowym.
reakcją na prąd stały, a reakcją na prąd
szy czas pojawi się uraz psychiczny (lęk Natomiast przewód zerowy w gniazdku
zmienny (prąd zmienny wywołuje silniej- przed prądem elektrycznym), ale nie na- w zasadzie jest bezpieczny, bo między
szy efekt). Z kolei prÄ…d zmienny o bardzo
stąpi śmierć. nim a ziemią nie powinno występować
wysokiej częstotliwości płynie tylko
Nie znaczy to jednak, że zasada jednej żadne napięcie (w praktyce może tu wy-
w cienkiej warstwie blisko powierzchni
ręki jest receptą na zapobieganie wszel- stępować napięcie rzędu kilku woltów
przewodnika, więc może się okazać
kim poważnym nieszczęściom. wynikające ze spadku napięcia na tym
mniej niebezpieczny dla życia.
DziÅ›, gdy zamiast lamp elektrono- przewodzie).
Ponadto, poszczególne osoby wykazu- wych stosujemy półprzewodniki, napię- Czy masz w domu wkrętak z wbudo-
ją różną wrażliwość na przepływ prądu.
cia zasilające rzadko przekraczają waną pomarańczową lampką neonową,
W sumie jednak jest pewne, że napię- 20...30V. Są to napięcia bezpieczne, ale
cie o wartości ponad 100V jest napraw- niekiedy stosujemy zasilacze beztrans-
dę niebezpieczne i może być przyczyną formatorowe (np. na płytce wielofunk-
śmierci. Powiem więcej: w międzynaro- cyjnej PW-02), połączone bezpośrednio
dowych normach przyjęto, że napięciem z siecią 220V.
absolutnie bez- Ponadto, w przy-
piecznym w każ- padku zasilaczy nie
Wszelkie konieczne manipula-
dych warunkach zawsze udaje siÄ™
jest napięcie cje w układach znajdujących
zastosować speł-
zmienne nie więk- niający wszelkie
się pod napięciem należy
sze niż 24V i stałe normy bezpieczeń-
przeprowadzać jedną ręką.
nie większe niż stwa gotowy fab-
48V. ryczny zasilacz
wtyczkowy. Często w budowanym urzą-
Rys. 2a. Porażenie na drodze prze-
Porażenie prądem z sieci
dzeniu trzeba zastosować transformator
wód fazowy - przewód zerowy.
sieciowy. I wtedy w urzÄ…dzeniu sÄ… punk-
energetycznej
ty, których dotknięcie grozi śmiercią.
Wiesz dobrze, że porażenie nie pole-
Jak by nie było, życie pokazuje, iż
ga na samym dotknięciu przewodu zna-
w naszej praktyce elektronicznej podsta-
jdującego się pod napięciem. Dobrym
wowym z
ródłem zagrożenia są obwody
przykładem są ptaki siadające na prze-
sieci energetycznej.
wodach linii wysokiego napięcia. Choć
rysunek 1
Popatrz na rysunek 1
rysunek 1. Przedstawia on
rysunek 1
rysunek 1
napięcie wynosi wiele tysięcy woltów,
w dużym uproszczeniu obwód trójfazo-
ptaki nie ulegają porażeniu, bo... obwód
wej sieci energetycznej. Zasadą jest, że
prądu nie jest zamknięty.
punkt środkowy uzwojenia niskonapię-
Porażenie wystąpi tylko wtedy, jeśli
ciowego trójfazowego transformatora
jednocześnie dotkniesz dwóch punktów,
energetycznego (środek gwiazdy uzwo-
między którymi występuje napięcie. Wy-
jeń) jest zawsze uziemiony. Przewód po-
nikałoby z tego, że bezkarnie możesz do-
Å‚Ä…czony z tym uziemieniem nazywa siÄ™
tykać punktów o dowolnym napięciu,
przewodem zerowym (oznaczenie N),
byle tylko obwód prądu nie był zamknię- a pozostałe trzy - przewodami fazowymi
Rys. 2b. Porażenie na drodze przewód
ty. Jest to w zasadzie prawda. Czy znasz
(oznaczenia R, S, T). Czy wiesz, że jeden
fazowy - ziemia.
zasadę jednej ręki?
z przewodów dochodzących do gniazd-
58 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
Listy od Piotra
służący do sprawdzania, który przewód
jest przewodem fazowym, a który zero-
wym?
Czy zastanawiałeś się dlaczego lamp-
ka świeci przy dotknięciu do przewodu
fazowego? Przecież aby zaświecić lamp-
kę, należy zamknąć obwód prądu. Właś-
nie - obwód zamyka się przez ciało czło-
wieka do ziemi. Dlaczego nie ulegamy
przy tym porażeniu? Do zaświecenia
lampki wystarczy maleńki prąd o wartoś-
ci rzędu mikroamperów, a na taki mały
Rys. 3. Zasada działania zabezpieczenia różnicowoprądowego.
prąd nasz organizm nie reaguje. Zauważ
jednak, że nawet, gdy nie jesteśmy
w żaden oczywisty sposób połączeni wyłączniki różnicowoprądowe (dostępne występowały wysokie napięcia, to zasa-
z ziemią, jakiś maleńki prąd jednak wy- w każdym sklepie elektrycznym). Jest to da jednej ręki zapobiegnie porażeniu
stępuje! Dzieje się to głównie na drodze rodzaj czułych bezpieczników elektro- przez obwody uziemienia. Można tu do-
pojemnościowej, ale jak by nie było, nicznych, reagujących nie na wartość dać, że transformatory sieciowe, produ-
prąd płynie! prądu w dwóch przewodach, tylko na kowane zgodnie z obowiązującą obecnie
rysunku 2
Na rysunku 2
rysunku 2 znajdziesz przykłady sy- różnicę prądów. Jeśli ta różnica będzie normą, muszą wytrzymać bez przebicia
rysunku 2
rysunku 2
tuacji, które grożą porażeniem. Chodzi tu większa od dopuszczalnej wartości gra- napięcie między uzwojeniami sieciowym
zarówno o przepływ prądu między po- nicznej (rzędu miliampera), zabezpiecze- i wtórnym równe 4000V. Natomiast po-
szczególnymi punktami tego samego nie zadziała i odłączy zasilanie. Jeśli więc jemność miedzy uzwojeniami, przez któ-
układu (rys. 2a), ale w szczególności część prądu z przewodu fazowego po- rą ewentualnie mógłby płynąć prąd
o zdradliwe napięcia między układem płynie do ziemi inną drogą niż przez prze- z przewodu fazowego do ziemi, w zależ-
a ziemią (rys 2b). wód zerowy, na przykład podczas pora- ności od konstrukcji transformatora wy-
A może zetknąłeś się z urządzeniami, żenia człowieka, to zabezpieczenie ode- nosi od kilku do kilkuset pikofaradów, co
ry-
które, jak się potocznie mówi, kopią przy tnie dopływ prądu. Pokazano to na ry- dla prądu zmiennego o częstotliwości
ry-
ry-
ry-
sunku 3
dotknięciu do obudowy? Widać, ktoś sunku 3 50Hz stanowi oporność (reaktancję) rzę-
sunku 3
sunku 3
sunku 3.
czegoś nie dopatrzył i separacja między Jeśli nie masz w swej domowej insta- du dziesiątków i setek megaomów. Po-
siecią a obudową jest niedostateczna. lacji takiego zabezpieczenia, poproś zna- jemność ta nie ma więc praktycznie żad-
Zauważ, iż w sytuacji z rysunku 2b jomego elektryka o pomoc. nego znaczenia.
wspomniana zasada jednej ręki nic nie Oczywiście, zabezpieczenie nie za-
Praktyczne wskazówki
pomoże. Nie zagwarantuje ochrony działa, jeśli porażenie nastąpi na drodze
w przypadku, gdy dotykasz do przewo- przewód fazowy - przewód zerowy (ry- Na koniec podam Ci kilka ważnych
dów energetycznych, a jesteś połączony sunek 2a). W takiej sytuacji ratunkiem zasad praktycznych. Naprawdę nie są to
z ziemią. jest jedynie obecność osoby towarzyszą- jakieś wydumane przepisy, tylko zasady
Kiedy to może być niebezpieczne? cej, która w razie nieszczęścia odłączy z życia wzięte. Nie jesteś chyba cynicz-
W domu, czy w pracowni są punkty prąd i podejmie akcję ratunkową. nie dowcipny, żeby odpowiedzieć, iż na
bezpośrednio połączone z ziemią. Na W tym miejscu, po omówieniu istoty cmentarzu są jeszcze wolne miejsca,
pewno wszelkie rury wodociągowe, niebezpieczeństwa trzeba wspomnieć a i kwiaty w sezonie są tańsze? Elektro-
a najprawdopodobniej także metalowe o oddzieleniu galwanicznym. Temat ten nika to fascynująca przygoda, szkoda by-
rury centralnego ogrzewania i gazowe są został już zasygnalizowany w EdW 4/96 łoby przypłacić życiem jednej krótkiej
uziemione. Jeśli założysz dobre gumowe na str. 59 w odpowiedzi na list Czytelni- chwili nieuwagi. Życzę Ci więc, abyś bu-
buty, gumowe rękawice, to nie musisz ka. Zastosowanie transformatora siecio- dując wiele ciekawych układów ani razu
się obawiać nawet tych uziemionych rur. wego skutecznie oddziela zasilany układ nie został porażony prądem.
Ale w normalnych warunkach zwykłe od obwodów sieci i nawet gdyby w ukła-
Piotr Górecki
Piotr Górecki
Piotr Górecki
Piotr Górecki
Piotr Górecki
buty czy domowe pantofle nie dają żad- dzie zasilanym przez ten transformator
nej gwarancji bezpieczeństwa, szczegól-
nie w obecności jakichkolwiek śladów
·Zainstaluj w swej pracowni zabezpieczenie różnicowoprÄ…dowe.
wilgoci.
Wstyd się przyznać, ale ja kiedyś, zna-
·Nigdy nie dokonuj zmian w ukÅ‚adzie (lutowanie, wylutowanie), gdy za-
jąc już i stosując zasadę jednej ręki, zo-
silanie jest włączone.
stałem porażony prądem, gdy podczas
regulacji jakiegoÅ› ukÅ‚adu zasilanego bez- ·JeÅ›li musisz przeprowadzić regulacje urzÄ…dzenia doÅ‚Ä…czonego do sie-
pośrednio z sieci bezmyślnie oparłem
ci, zawsze stosuj zasadę pracy jedną ręką.
nogi na przebiegajÄ…cej pod biurkiem rur-
·Zawsze zadbaj, aby podczas pracy z niebezpiecznymi napiÄ™ciami,
ce powrotnej centralnego ogrzewania.
w pomieszczeniu stale była obecna kompetentna osoba towarzyszą-
Teraz już naprawdę zachowuję wszelkie
możliwe środki ostrożności, bo nie ca.
chciałbym przeżywać tego jeszcze raz.
·MÅ‚odzież może przeprowadzać doÅ›wiadczenia z niebezpiecznymi na-
Dla zabezpieczenia przed zdradliwymi
pięciami tylko pod opieką odpowiedzialnych i wykwalifikowanych
porażeniami na drodze przewód fazowy -
osób dorosłych.
ziemia, zgodnie z niedawno wprowa-
dzonymi przepisami, we wszelkich do-
·Do prac z niebezpiecznymi napiÄ™ciami należy używać izolowanych na-
mowych instalacjach elektrycznych nale-
rzędzi posiadających odpowiednią wytrzymałość na przebicie.
ży obowiązkowo stosować tak zwane
59
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/96