elektrika - GZ VOJNIK DOBRNA

Gasilska zveza Vojnik-Dobrna
ELEKTRIKA
Tečaj
za VODJO SKUPINE
Dobrna 2012
Predavatelj: Drago Pungartnik, g.č.
ELEKTRIKA
1.
Osnovni pojmi elektrotehnike
2.
Nevarnost električnega toka in napetosti
3.
Zaščitni ukrepi pred električnim tokom
4.
Varnostni ukrepi pri gašenju požarov
5.
Gašenje bližini električnega omrežja
6.
Varnostni ukrepi pri gašenju elektroenergetskih naprav in
objektov
7.
Reševanje ponesrečenca pri nesreči z električnim tokom
1. OSNOVNI POJMI V ELEKTROTEHNIKI
•
Električna napetost
•
Električni tok
•
Električna moč
Električna napetost (U)
Električna napetost je razlika dveh potencialov
Enota za električno napetost je volt, označimo jo z veliko tiskano
črko V.
U (V)
Električni tok (I)
Usmerjeno gibanje nosilcev električnega naboja imenujemo
električni tok. Ti se lahko gibljejo bodisi po praznem prostoru,
bodisi po kovini ali drugem električnem prevodniku. Električni tok
je definiran kot količina naboja, ki v danem časovnem intervalu
preteče skozi dani presek električnega kroga iz enega do drugega
napetostnega potenciala.
•
Možna je ponazoritev z vodo
Tok označimo z veliko tiskano črko I. Enota za električni tok je
amper, označimo ga z veliko tiskano črko A. I (A)
Električna upornost (R) in Ohmov zakon
Upornost je lastnost snovi, ki nam pove, kako
sposobna se je upirati prehodu električnega toka.
Upornost označimo z veliko tiskano črko R. Enota za
električno upornost je ohm, kar označuje grška črka
Omega (Ω).
R (Ω)
Ohmov zakon
Velikost električnega toka je premo sorazmerna z
električno napetostjo in obratno sorazmerna z
električno upornostjo.
Oziroma v obliki formule:
I=U/R
Električna moč (P)
Ponovno lahko potegnemo vzporednice z vodo. Moč vodnega toka
reke je odvisna od njenega padca in količine vode, moč
električnega toka pa je odvisna od napetosti in toka (je njun
zmnožek).
Moč je delo, ki se opravi v določenem času.
Označimo jo z veliko tiskano črko P, merska enota je wat (oznaka velika tiskana črka W)
P (W)
P=U.I
Moč lahko izpeljemo iz Ohmovega zakona:
P = U2 / R
ali
P = I2 . R
Električno delo (A)
Električno delo kot količina nam pove, koliko časa
neka moč dejansko opravlja delo.
A=P.t
Osnovna enota za električno delo je watsekunda
(oznaka Ws), iz vsakdanjega življenja pa najbolj
poznamo večjo, bolj praktično enoto - kilowatura
(oznaka kWh).
Izmenični tok in napetost
Električni tok teče samo od pozitivnega potenciala k negativnemu,
kar imenujemo enosmerni tok. Poznamo pa tudi drugo vrsto, in
sicer izmenični tok. Do njega pride, če se polariteta potencialov
neprestano izmenjuje, saj se posledično izmenjuje tudi smer toka.
Tok torej ne teče več le v eno smer, ampak v obe, zato odpadejo
pozitivne in negativne oznake potencialov, spoznamo pa novo
količino - frekvenco.
Pri izmeničnem električnem toku izraz frekvenca pomeni število
sprememb smeri toka v 1 sekundi. Enota za frekvenco je hertz,
oznaka pa Hz.
Električno vezje
Električno vezje je sestavljeno iz najmanj enega vira električne
energije, enega porabnika in vodnikov, ki povezujejo porabnik in vir. Če
je vezje sklenjeno, v njem teče električni tok.
Statična elektrika
•
•
•
•
Vsaka še tako majhna stvar je sestavljena iz zelo
majhnih, očem nevidnim delcev, ki jim pravimo atomi,
ki pa navadno niso električno aktivni.
Materiali se lahko naelektrijo z naboji (pozitivni in
negativni).
Merilo za el. polje je potencial ali el. napetost.
Preskok el. Naboja je lahko nevaren v posebnih
primerih lahko povzroči požar.
Primer statične elektrike v naravi (strela)
•
Strele, ki med nevihtami preskakujejo med oblaki ali udarjajo ob
zemeljsko površje, nastanejo zaradi statične elektrike. Ko se
zaradi zračnih tokov in močnih vetrov vodne kapljice in koščki
ledu v oblakih drgnejo med seboj, nastaja v oblakih električni
naboj. Ko postane naboj dovolj močan, lahko tok elektronov
preskoči na drug oblak ali na zemljino površino.
Pretvorba električne energije
•
Električno energijo pridobivamo s pretvorbo energij
drugih vrst.
•
Vrste elektrarn:
Hidro, plinske, termo, jedrske, sončne, vetrne
elektrarne, itd.
Naprave za pretvorbo el. energije
•
•
•
Generatorji
Transformatorji
Elektromotorji
Porabniki el. energije:
•
•
•
•
Elektromotorji
Svetila
Elektronika
Električni aparati itd.
Prenos el. energije
• Za prenos električne energije uporabljamo vodnike:
- goli vodniki (uporaba pri nadzemnih vodih)
- izolirani vodniki (uporaba pri podzemnih vodih ter pri
električnih instalacijah).
Najpogostejši material je baker in aluminij, ki sta dobra
prevodnika. Da električni tok teče samo po vodnikih so le
ti obdani z ustrezno izolacijsko snovjo iz umetne mase.
Primer:
Izolacijo izoliranih vodnikov označujemo z barvami, zaradi
medsebojnega razpoznavanja žil in je določeno z mednarodnimi
standardi.
•
•
•
Rumeno/zelena barva izolacije – zaščitni vodnik
Modra barva izolacije - nevtralni vodnik
Rjava ali črna barva izolacije - fazni vodnik
2. NEVARNOST ELEKTRIČNEGA TOKA IN
NAPETOSTI
Varna uporaba električne energije je določena s
standardi in zakoni
VPLIV ELKTRIČNEGA TOKA NA ČLOVEKA
El. tok steče skozi telo če se dotaknemo delov pod
napetostjo
•
•
•
•
PRIMERI:
Dveh vodnikov različnih faz
Faznega in nevtralnega vodnika
Dela pod napetostjo in drugega ozemljenega dela
Dveh delov različnih potencialov
Električni tok lahko povzroči pri prehodu skozi telo
različne poškodbe:
- opekline, ožganine
- nepravilno delovanje srca
- poškodovanje celic v različnih organih
Vpliv el. toka na človeka je odvisen od
- Jakosti toka
- Časa trajanja
- Poti toka po telesu
- Psihofizično stanje človeka
Pri pretoku električnega toka skozi telo lahko govorimo o treh mejnih
vrednostih, ki so značilne:
•
Prag dražljaja (približno 1 mA) je velikost toka, ki jo še lahko zaznamo pri
prehodu električnega toka skozi telo
•
Prag krčev (približno 10 mA) je velikost električnega toka, pri kateri lahko
še izpustimo del, ki je pod napetostjo
•
Prag fibrilacije (okoli 50 mA) je velikost toka kjer že obstaja možnost
fibrilacije srca
Spodnja meja velikosti električnega toka,ki ga bo občutilo okoli
50 % ljudi je 0,6 do 1,5 mA izmenične napetosti ter do 7 mA enosmerne
napetosti. Zelo pomemben faktor varnosti je tudi čas izpostavljenosti
delovanju električnega toka. Navkljub našim željam pa človeška čutila in
refleksi ne omogočajo, da bi iz tega kaj pridobili, saj doseganje časa
izpostavljenosti 20 ms, toku 0,5 A ne moremo doseči z našimi refleksi.
Jakost izmeničnega toka nad 15 mA povzroči krče, nad 30 mA pa lahko
povzroči smrt
Napetost koraka, napetost dotika
•
Ločimo dve karakteristični napetosti
•
Napetost koraka je enaka razliki napetosti tal v dveh
točkah, ki sta v radialni smeri od ozemljila 1m narazen
(1 korak)
•
Napetost dotika je razlika med napetostjo ozemljila in
napetostjo tal na oddaljenosti 1m od ozemljenega
kovinskega predmeta (razdalja iztegnjene roke)
Napetost dotika je človeškemu organizmu nevarnejša od
napetosti koraka, ker gre pri dotiku z rokami del toka
tudi skozi srce.
Delitev napetosti
•
•
•
•
Nizka napetost – do 1000 V
Srednja napetost- od 1000 V do 35 000 V
Visoka napetost – nad 35 000 V izmenične napetosti
Varnostna mala napetost
- do 50 V izmenične napetosti
- do 120 V enosmerne napetosti
3. ZAŠČITNI UKREPI PRED ELEKTRIČNIM
TOKOM
Poznamo več vrst zaščite pred udarom električnega toka
- pravilno dimenzioniranje zaščitnih naprav
- pravilno varovanje
- Pravilna izbira vodnikov
Za zaščito naprav in objektov uporabimo naprave:
Naprave za nadtokovno zaščito
- Talilne varovalke, avtomatske varovalke,
instaliacijske odklopnike, stikala z vgrajenim
nadtokovnimi sprožilniki s trenutnim delovanjem,
odklopnike, kontaktorje z bimetalnimi releji
- Naprave z diferenčno tokovno zaščito, FID stikala
Zaščita objektov s strelovodi
•
Strelovod ščiti v primeru atmosferskih razelektritev
(strela), preusmerja nakopičeno energijo v zemljo.
4. VARNOSTNI UKREPI PRI GAŠENJU POŽAROV V
BLIŽINI ELEKTRIČNEGA OMREŽJA
Poznamo 3 nevarnostna območja:
I.
Nevarnostno območje je območje prostega gibanja, v katerem
niso potrebna posebna opozorila in niso izvedeni posebni
varnostni ukrepi
II.
Nevarnostno območje je območje oskrbovanja in kontrole
III. Je območje okoli delov pod napetostjo na razdalji, ki je manjša
od varnostne razdalje.
Pri gašenju v bližini el. naprav je na prvem mestu skrb za lastno
varnost!!! Obvezna je uporaba zaščitne opreme, če je le možno
se gašeni objekt loči (izklopi) iz električnega omrežja (kar stori
pooblaščena oseba). Če so v bližini naprave, kjer je nevarnost
stika z el. omrežjem to preprečimo s fizičnimi pregradami.
5. VARNOSTNI UKREPI PRI GAŠENJU
ELEKTROENERGETSKIH NAPRAV IN OBJEKTOV
Vzroki za nastanek požara z vidika elektrotehnike:
• Kratek stik- oblok- pregrevanje, slabi kontakti
• Preobremenitev – segrevanje vodnika
• Staranje izolativnega materiala
• Človeška malomarnost
Gasilni aparat
Električne naprave
(elektroniko) gasimo z
gasilnimi aparati:
• na ogljikov dioksid
• na prah
• z vodo gasimo električne
naprave samo če smo prej
izključili električni tok
Minimalne razdalje pri gašenju električnih naprav in
omrežja izražene v metrih.
monsun"ročnikom, ali z vodno meglo
• Gašenje v bližini el. naprav zahteva veliko
previdnost.
• Izogibamo se gašenja s polnim curkom.
• Uporablja se monsun ročnik, ali vodna megla.
Nevarnost pri gašenju fotovoltaičnih
modulov
•
Nevarnosti, ki ob požaru pretijo na gasilce, ki intervenirajo, so
najpogosteje povezane s padanjem fotovoltaičnih modulov s streh – do
tega lahko prihaja zaradi popuščanja nosilcev zaradi visoke temperature,
ki se razvije ob požaru.
Prihaja lahko tudi do sproščanja zdravju škodljivih produktov gorenja,
posebno pozornost pa je potrebno nameniti dejstvu, da so fotovoltaični
moduli in ostali sestavni elementi sončne elektrarne v svetlem delu dneva
pod električno napetostjo, ki je zaradi povezanosti modulov v panele
oziroma stringe lahko življenjsko nevarna.
Če se fotovoltaični moduli v nočnem času osvetlijo z gasilsko razsvetljavo
(katero gasilci potrebujejo za varno izvajanje gasilske intervencije) ni
izključeno, da so deli elektrarne ponovno pod napetostjo.
Zaradi dejstva, da so poškodovani moduli lahko pod življenjsko nevarno
električno napetostjo se je pri gašenju potrebno izogibati polivanju
poškodovanih modulov oziroma panelov ter vodnikov.
Objekt, ki ga prizadene požar je potrebno izklopiti iz električnega
omrežja, pri tem pa moramo biti pozorni, da so kabli od fotovoltaičnih
modulov do razsmernika še vedno pod napetostjo.
•
Nevarnost poškodb z električnim tokom pri gašenju in reševanju je
stalna. Osnovno poznavanje zakonitosti prehoda električnega toka
je najboljše zagotovilo varnosti. Ob dvomu je bolje, da se izključi
električno napajanje. Prav pri izključitvi električnega napajanja pa
moramo biti zelo pazljivi, saj je to napajanje lahko dvostransko,
dvojno itd. Do teh dilem ne prihaja v stanovanjskih objektih, ker
je napajanje z električno energijo enostransko, razen v primeru
rezervnega napajanja z električnimi agregati. Izklop električne
energije na napravah in omrežju javne distribucije mora potrditi
distributer, ki je tudi edino pristojen za tak poseg. Predpisana
osebna zaščitna oprema gasilca tudi prispeva k večji varnosti med
izvajanjem reševanja in gašenja. Prikazan je le delček potrebnih
znanj za pravilno in varno delo ob prisotnosti električne napetosti.
•
Če smo dobili občutek, da je gašenje električnih naprav in omrežij
ob prisotnosti električne napetosti enostavno, smo v življenjski
zmoti.
6. REŠEVANJE PONESREČENCA PRI NESREČI Z
ELEKTRIČNIM TOKOM
•
•
•
•
Čim hitreje je potrebno odstraniti vpliv električnega
toka (z neprevodnimi materiali)
Pri odstranjevanju je potrebno paziti, da se ne
izpostavljamo nevarnosti
Ko smo poškodovanca osvobodili izpod vpliva
električnega toka, mu takoj nudimo prvo pomoč
(umetno dihanje, masaža srca)
Pokličemo reševalce
Literatura:
•
•
•
•
Elektrika v gasilstvu
PRIROČNIK ZA GASILCA
(osnovni in nadaljevalni tečaj za pridobitev
čina gasilec) GZS, Ljubljana 1998
www.gasilci.org
www.wikipedia.org
HVALA ZA
POZORNOST
`