Szakkifejezések
Az IP védettség jelentése, értelmezése és szimbólumai
Az elektromos készülékek burkolatát felhasználási céljától, illetve a felhasználás jellegétől függően szilárdtest és víz behatolás elleni védelemmel látják el. Ezeken a készülékeken fel vannak tüntetve a különböző IP védelmi módok jelképei, illetve az IP védettség fokát jelző két szám. A különböző környezeti behatás elleni védelemre, különféle védettségi fokozatú elektromos eszközöket, készülékeket gyártanak.
Minden elektromos készülék rendelkezik egy jelzéssel, mely megállapítja, hogy az adott készülék melyik érintésvédelmi osztályba sorolható. A besorolás nem rangsorolja a készülékeket, hanem az érintésvédelem megvalósításának a módjára utal.
Érintésvédelmi Törpefeszültség
Az 50V-nál kisebb névleges feszültségű váltakozó feszültség, és a 120V-nál kisebb névleges feszültségű egyenfeszültség, törpefeszültségnek számít. 50V váltakozó és 120V egyenfeszültségnél nagyobb feszültség nem jöhet létre sem a földhöz képest, sem a vezetők között. A törpefeszültség alkalmazásával megakadályozható az emberi szervezet számára káros érintési feszültség létrejötte.
Védőelválasztás és a Leválasztó Transzformátor működése
A védőelválasztás alkalmazásakor egy elválasztó transzformátort kapcsolnak a fogyasztó és a hálózat közé. Két, egymástól elszigetelt tekercsel készül, mely rendszerint 1:1 áttételű. Elválasztó transzformátorral védett mozgatható fogyasztó, hajlékony csatlakozóvezetékének a hossza maximálisan 10m lehet, és a teljes hosszában szemmel ellenorizhetőnek kell lennie. A védőelválasztás passzív érintésvédelmi módszer.
Áram védőkapcsoló (ÁVK) Fi relé
Az áram-védőkapcsolás kifejezetten csak érintésvédelmi megoldás (túláramvédelmet nem lát el!). Lényege, hogy a védett áramkör valamennyi üzemi áramot vivő vezetőjét egy közös különbözeti áramváltó „ablakán” vezetik át, míg a védővezetot ezt megkerülve építik ki. (. Minden áramot vezető körül mágnes tér alakul ki. Ha a fogyasztóhoz menő és onnan visszajövő üzemi áramok összege zérus, vagyis testzárlat mentes állapotban, a különbözeti áramváltó ablakában nem lesz gerjesztés, a vasmagban nem keletkezik fluxus, az áramváltó kioldó tekercsében áram nem fog folyni. Ha viszont az áramvédő-kapcsolóval védett fogyasztói hálózaton testzárlat lép fel, akkor ennek árama a védővezeton záródik, mely nem haladhat át a különbözeti áramváltó ablakán, így az ott a befolyó és kifolyó áramok összege nem lesz zérus, az áramváltó áttételének megfelelő nagyságú áram, ha meghaladja az áramvédőkapcsoló névleges különbözeti áramát, meghúz és kikapcsol.
Lényeges, hogy a védővezetot nem szabad a különbözeti áramváltón átvezetni, ha a fogyasztó egyfázisú, vagy egyfázisról üzemelő berendezése is van, akkor az üzemi nullavezetot (N) nullázás esetén is át kell vezetni az „ablakon”, de csupán az áramváltó előtti szakaszon lehet közös a védővezetővel (PEN-vezető), és az N-vezető az áramváltó utáni szakaszon nem földelhető. Ezek figyelmen kívül hagyása esetében az áramvédő-kapcsoló működése teljesen bizonytalanná válik, testzárlat esetén sem kapcsol ki biztosan, viszont testzárlat nélküli esetben is (egy másik fogyasztó egyfázisú áramának hatására) bekövetkezhet leoldás.
Az áram-védőkapcsoló nagy előnye, hogy az ezt megszólaltató áram (?I) értéke teljesen független az áramkör üzemi áramerősségétől, így akár 100 A üzemi áram esetében is választható néhány mA-re. A szokásos névleges érzékenység 30 mA, de (különösen, ha több ilyen kapcsoló sorba kötése esetén a táppontban szelektív áram-védőkapcsolót alkalmasznak), akár 300 mA is lehet. Korábban az érzékenységet minden határon túl növelni akarták, de kiderült, hogy a védett hálózat, illetve szerkezet szivárgó árama (különösen benedvesedés esetén) a túlérzékeny kapcsolót feleslegesen kikapcsolta. Ezért ma már 10 mA-es érzékenységű áram-védokapcsolót csak dugaszolóaljzattal egybeépítve, egyetlen kéziszerszám táplálására alkalmaznak, és a hazai körülmények között a szabadtéri berendezések védelmére a 100 mA-es érzékenység tűnik a legmegfelelőbbnek. Az áram-védőkapcsolót ellátják egy próbagombbal. Ennek megnyomása egy ellenálláson keresztül a különbözeti áramváltót megkerülő áramot hoz létre, és ezzel ellenőrzik a kapcsoló működőképességét. Ezzel azonban csak a kapcsolót lehet ellenőrizni, de a védővezető folytonosságát (és így a kapcsolás hatásosságát) nem.
Az áram élettani hatása
Áramütés akkor következik be, ha az ember (állat) teste áramkörbe kerül, az emberi (állati) testen áram halad át. Az áramütés veszélyessége függ
a.) az áram erősségétől, a hatás erősen személyfüggo, 50 Hz-es frekvenciájú váltakozó áram esetén általában 1 mA az érzékelési küszöb, 10-15 mA az „elengedési áramerősség” (az áramütött nem tudja a megszorított tárgyat elengedni), 20 mA felett már légzési és szívműködési zavarok jelentkezhetnek;
b.) a behatás időtartamától, egy szívperiódusnál (a szívverés frekvenciája percenként60 - 120, tehát egy szívperiódus 0,5-1 sec.-ig tart) hosszabb idő alatt a szív leállhat vagy szívkamraremegés (fibrilláció) állhat be; de néhány másodperc alatt a bor megéghet, ellenállása lecsökkenhet, és ezért a szervezeten átfolyó áramerőssége megnövekedhet;
c.) az áram útjától, milyen életfontosságú szerven (szív, agy, tüdő) folyik át az áram;
d.) a frekvenciától, az egyenáram némileg kevésbé veszélyes (nagyobb egyenáram kelt hasonló hatást, mint a kisebb váltakozó áram, és nem okoz szívkamra remegést sem), 1000 Hz-nél nagyobb frekvenciájú áram inkább éget, mint más élettani hatást okoz;
e.) az áramkörbe került személy egyéni adottságaitól és aktuális állapotától: pl. testsúly, fizikai eronlét, érzékenység, bor finomsága és állapota (izzadt, nedves), izgalmi állapot, ittasság stb.
Az áramütés áramerőssége - természetesen - az Ohm-törvénynek megfelelően a testre jutó Ue érintési feszültség és a test ellenállásának hányadosa.
Az emberi test belsejének villamos ellenállását átlagosan 300-500 O-ra, a száraz, ép állapotú bor ellenállását 20-100 kO/cm2- re vehetjük (a bor ellenállása néhány másodperces behatás esetén néhány O-ra lecsökkenhet!). Nagyon durva közelítésként, elsosorban elvi számításoknál a szokásos helyzetben lévő ember testének teljes ellenállását 1 kO-mal szokás számítani. Ha az áramütés áramútja a kézzel érintett feszültség alatti részből kiindulva az ember lábán és a talajon át záródik, akkor az áramkör ellenállásában szerepel az úgynevezett „talpponti ellenállás”, ami a cipő és a padlózat ellenállásából áll (l. ábra.). (Természetesen, ha az áramkör nem az ember talppontján, hanem egy földpotenciálon lévo fémrésznek az egyideju érintésekor a másik kézen, vagy más csupasz testrészen át záródik, akkor ez akár nulla is lehet.).