Содержание

Ростехнадзор разъясняет: Средства индивидуальной защиты для электротехнического персонала

Вопрос:

По перечню средств индивидуальной защиты для электротехнического персонала по состоянию на 2018, на объекте, на котором не ведется производственная деятельность, электроустановки в которых до 1000 Вольт.

Ответ: Согласно п. 2.2.21 Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденных приказом Минэнерго России от 13 января 2003 г. №6, зарегистрированных в Министерстве юстиции Российской Федерации 22 января 2003 г., регистрационный № 4145, (далее ПТЭЭП) в распределительном устройстве должны находиться электрозащитные средства и средства индивидуальной защиты (в соответствии с нормами комплектования средствами защиты) СИЗ, защитные противопожарные и вспомогательные средства (песок, огнетушители) и средства для оказания первой помощи пострадавшим от несчастных случаев.

Нормы комплектования средствами защиты регламентированы приложением 8 к «Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках», которая утверждена приказом Минэнерго России от 30 июня 2003 г.

№ 261. Согласно приложения 8 вышеназванной инструкции Нормы комплектования средствами защиты распределительного устройства до 1000В является:

  • Изолирующая штанга (оперативная или универсальная) - по местным условиям;
  • Указатель напряжения - 2 шт.;
  • Изолирующие клещи - 1 шт.;
  • Диэлектрические перчатки - 2 пары;
  • Диэлектрические галоши - 2 пары;
  • Диэлектрический ковер или изолирующая подставка - по местным условиям;
  • Защитные ограждения, изолирующие накладки, переносные плакаты и знаки безопасности - по местным условиям;
  • Защитные щитки или очки - 1шт;
  • Переносные заземления - по местным условиям.

Нормы комплектования являются минимальными и обязательными. Техническим руководителям и работникам, ответственным за электрохозяйство, предоставляется право в зависимости от местных условий увеличивать количество и дополнять номенклатуру средств защиты.

Индивидуальные средства защиты в электроустановках

В предыдущих публикациях мы неоднократно ссылались на средства защиты в электроустановках, обеспечивающих надежную защиту электротехническому персоналу от деструктивных факторов воздействия токов.

Поскольку ранее мы не углублялись в этот вопрос, пришло время подробно рассказать об электрозащитных средствах, их специфики, классификации и порядке пользования. В завершении статьи мы приведем несколько советов и рекомендаций, которые пригодятся при применении средств защиты в электроустановках (СИЗ).

Назначение и характеристики

При обслуживании подключенного к питанию электрооборудования возникает опасность поражения током электроперсонала. Причем вероятность этого нельзя исключать даже при соблюдении норм электробезопасности. В качестве примера можно привести случайное касание токоведущих элементов конструкции при работе в непосредственной близости от них. Также к трагическим последствиям может привести подача напряжения на участок, где проводятся ремонтные или профилактические работы.

Поскольку полностью исключить вероятность таких происшествий не представляется возможным, практикуется применение средств индивидуальной и коллективной защиты в электроустановках.

Это может быть диэлектрическая одежда, изолированные инструменты, а также другие спецсредства. Их общее назначение – предотвратить поражения электрическим током.

Характеристики средств индивидуальной защиты зависят от специфики эксплуатации и назначения. Приведем в качестве примера основные параметры латексных диэлектрических перчаток, представленных на фото ниже.

Бесшовные диэлектрические латексные перчатки

Перечень характеристик резиновых перчаток:

  • Класс напряжения, указывается в вольтах, в нашем случае до 1000,0 В.
  • Допустимый ток утечки – 9,0 мА (при напряжении 10 кВ).
  • Прочность – не менее 14 МПа.
  • Диапазон рабочей температуры от -40,0°С до 40,0°С.
  • Минимальная длинна перчатки – 350,0 мм.
  • Ширина 130,0 — 136,0 мм.
  • Минимальная толщина резинового слоя – 1,0 мм.

Как видим, основными параметрами являются класс напряжения, эксплуатационные свойства и размеры. Эти характеристики являются значимыми и для других видов диэлектрической одежды.

Естественно, что у измерительных устройств, которые также относятся к средствам защиты (далее по тексту СЗ), значительно большее число параметров, причем эти характеристики зависят как от типа изделия, так и особенностей конструкции.

Особенности классификации

Применяемые в электроустановках защитные средства бывают индивидуальными и коллективными. Первые предназначены для защиты одного человека. Это могут быть диэлектрические боты и перчатки, различны типы касок, изолирующие подставки и коврики, а также другие виды СИЗ. К применению средств коллективной защиты следует отнести установку защитных ограждений, заземления, переносных плакатов, изолирующих накладок и т.д.

Помимо этого СЗ в зависимости от класса напряжения принято разделять на два вида:

  • Для установок с ограничением 1 киловольт;
  • Использующиеся в высоковольтных системах от 1-го киловольта.

Есть еще один значимый критерий классификации по уровню надежности.

В зависимости от него защитные средства разделяют на две группы:

  • Основные, уровень изоляции таких спецсредств может обеспечить продолжительную защиту. Это делает возможным производить обслуживание электроустановок без отключения питания.
  • Вспомогательные (дополнительные). К таковым относятся средства, не гарантирующие должный уровень безопасности при работе под напряжением. Тем не менее, их можно использовать совместно с основными спецсредствами для усиления изолирующих свойств последних.

Характерно, что одни и те же спецсредства защиты, в зависимости от условий эксплуатации, могут выступать в качестве основной или дополнительной защиты персонала. Такими условиями является класс напряжения. Например, перчатки из диэлектрической резины при обслуживании электросистем с напряжением до 1-го киловольта, считаются основным спецсредством защиты, но изоляции этих изделий недостаточно, когда приходится работать в высоковольтных закрытых и открытых электроустановках, то есть тех, где класс напряжения >1,0 кВ. Поэтому в данном случае защитные перчатки считаются вспомогательным СИЗ.

Разобравшись с классификацией, давайте рассмотрим, к каким видам относятся те или иные средства защиты.

Основные средства защиты

Мы уже упоминали, что значащим фактором является класс напряжения, поэтому перечислим отдельно спецсредства с учетом этой характеристики.

До 1000 В

В эту группу входят следующие виды средств индивидуальной защиты:

  • Оперативные и измерительные штанги. Первые предназначены для выполнения различных работ, начиная от замены предохранительных устройств и заканчивая коммутацией разъединителей или установкой заземления. Вторые используются для проверки электросоединений путем измерения на контактах уровня потенциала, температуры и других характеристик. Помимо этого практикуется выпуск универсальных специальных штанг, сочетающих в себе качества первых и вторых. Универсальная изолирующая штанга
  • Изолирующие клещи, они предназначены для замены предохранителей, удаления изоляционных накладок и других оперативных операций.
    Когда проводятся испытания клещей и других СИЗ, будет рассказано отдельно. Пример применения изолирующих клещей
  • Электроизмерительные приборы, например, клещи для замера тока или указатели напряжения (далее УН). С их помощью осуществляется снятие показателей с токоведущих элементов.
  • Перчатки из диэлектрического материала. Несмотря на то, что данный вид защитных средств рассматривали выше, необходимо рассказать о них более детально. Перчатки, как и другие виды диэлектрической одежды, допускается использовать только в сухом состоянии. Перед эксплуатацией необходимо выполнить проверку на наличие механических повреждений и целостности изделия. Проще всего это сделать, сворачивая перчатку, наполненную воздухом, что позволит обнаружить прокол, если таковой имеется.
  • Специализированный ручной инструмент, на который нанесено изолирующее покрытие. Набор диэлектрических инструментов

Выше 1000 В

Перечислим изолирующие устройства данной группы:

  • Все виды изолирующих штанг и клещей. Их описание приводилось выше.
  • Специальные конструкции и устройства, обеспечивающие должный уровень безопасности при проведении измерений электрических установках. К таковым можно отнести высоковольтные УН, различные виды электроизмерительных клещей, специального инструмента для покалывания изоляции кабельных линий и т.д. Высоковольтный указатель напряжения
  • Спецсредства для обслуживания элестросистем с классом напряжения от 110,0 кВ. В качестве примера можно привести бесконтактные указатели напряжения. Бесконтактный указатель напряжения

Дополнительные электрозащитные средства

Перейдем к рассмотрению вспомогательных средств защиты в электроустановках, которые, также как и основные, принято разделять по классу напряжения. Обратим внимание, что с основными средствами защиты в электроустановках до 1000в допускается использовать только одно дополнительное средство защиты, если это не противоречит производственным факторам или техническим требованиям.

До 1000 В

К изолирующим устройствам данной группы относятся:

  • Защитная обувь в виде диэлектрических галош или резиновых бот. При помощи таких изделий можно избежать воздействия электротоков замыкающихся с землей. Рекомендуется использовать если в зоне работы пол имеет токопроводящее покрытие. Диэлектрические боты
  • Изолирующие подставки и диэлектрические ковры. Назначение у данных СИЗ такое же, как и у защитной обуви. Применение ковров и подставок допускается в закрытых помещениях (за исключением сырых комнат) и на открытых пространствах (в сухую погоду).
  • Разнообразные изолирующие накладки и колпаки. Они физически не допускают случайного включения линии, на которой ведутся технические работы.

Выше 1000 В

К высоковольтным вспомогательным средствам относятся:

  • Спецобувь и перчатки с соответствующими диэлектрическими характеристиками.
  • Защитные каски, специализированные костюмы и т. д.
  • Переносные заземления и ограждения токоведущих частей.

Характерно, что при работе в высоковольтных установках с основными защитными средствами используется несколько видов вспомогательных средств индивидуальной защиты.

Периодичность испытаний

Согласно требованиям стандартов, все средства защиты в электроустановках подлежат регулярной поверке, речь идет об испытаниях изоляции повышенным напряжением. Ниже представлена таблица, в которой указана периодичность испытаний для различных СИЗ.

Таблица 1. Регулярность эксплуатационных испытаний.

Наименование изделияПериодичность тестирования (в месяцах)
Различные виды изоляционных штанг24
Штанги для измерений12
Изоляционные и токоизмерительные клещи24
УН, в том числе и высоковольтные12
Электроизоляционные перчатки6
Защитная обувь (боты)36
Защитная обувь (галоши)12
Проверка изоляции инструментов12

Порядок пользования средствами защиты

Согласно действующим Правилам, СИЗ, как инвентарное имущество, должно храниться в предназначенных для этой цели помещениях и выдаваться выездным бригадам или в индивидуальное использование.

К эксплуатации допускаются только те средства защиты в электроустановках, что прошли испытания, о чем имеется соответствующая запись на штампе изделия.

Что касается норм распределения, то они зависят от внутренних распоряжений, где учитываются характерные условия в той или иной организации. Но при этом не допускаются нарушения требований норм ТБ и охраны труда. При распределении в обязательном порядке сохраняется информация о местах хранения. Для этой цели предусмотрены специальные перечни, зафиксированные подписью ответственного лица и печатью организации.

Если в процессе испытаний или при внешнем осмотре выявлены непригодные средства индивидуальной защиты, они подлежат списанию, с последующим изъятием из места хранения. Информация об этом должна быть отражена в книге учета защитных средств или оперативных документах, например, когда непригодность СИЗ обнаружена на выезде.

Электротехнический персонал, после получения «на руки» СИЗ, несет полную ответственность за соблюдения правил эксплуатации и должен уметь самостоятельно определять их текущее состояние, насколько это возможно в рабочих условиях. В данном случае речь идет о внешнем осмотре на предмет целостности.

Применение специального инструмента должно проводиться в соответствии с его назначением и согласно с допуском, установленным для параметров электрической сети постоянного или переменного тока.

Средства защиты в электроустановках, предназначенные для закрытых помещений допускается использовать на открытом пространстве, но только в том случае, если установилась сухая погода. При изморози, дожде или сильной влажности необходимо пользоваться специализированным инструментом, предназначенным для эксплуатации при таких погодных условиях. Отметка о соответствующих электрических испытаниях должна быть внесена в паспорт изделия.

Прежде, чем приступать к эксплуатации СИЗ электротехническому персоналу предписано производить проверку на отсутствие проколов в изоляции или других ее разрушений. В обязательном порядке проверяется допустимый срок эксплуатации и дата проведения последних испытаний. Эта информация содержится в штампе. Просроченные средства защиты применять использовать в процессе работы категорически запрещается!

Чтобы не подвергнуться воздействию напряжения прикосновения нельзя трогать в процессе эксплуатации рабочие поверхности СИЗ, а также изолирующие части за пределами ограничительного упора или кольца.

Нормативные документы по теме

  1. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках ТКП 290-2010;
  2. Приказ от 30 июня 2003 г. N 261 «Об утверждении инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках»;
  3. Правила применения и испытания средств защиты, используемых в электроустановках, технические требования к ним РД 34.03.603.

Периодичность проверки СИЗ

Наименование средства защиты Напряжение электроустановок, кВ Испытательное напряжение, кВ Продолжительность испытания, мин. Ток, протекающий через изделие, мА, не более Периодичность испытаний
Штанги изолирующие (кроме измерительных)

До 1

До 35

 

110 и выше

2

3-кратное линейное, но менее 40

3-кратное фазное

5

5

 

5

-

-

 

-

1 раз в 24 мес.

 

 

 

Изолирующая часть штанг переносных заземлений с металлическими звеньями

6-10

110-220

330-500

750

1150

40

50

100

150

200

5

5

5

5

5

-

-

-

-

-

 То же
Изолирующие гибкие элементы заземления бесштанговой конструкции 500
750
1150
100
150
200
5
5
5
-
-
-
 То же
Измерительные штанги

До 35

 

110 и выше

3-кратное линейное, но менее 40

3-кратное фазное

5

 

5

-

 

-

1 раз в 12 мес.
Головки измерительных штанг  35-500  30  5  -  То же
Продольные и поперечные планки ползунковых головок и изолирующий капроновый канатик измерительных штанг  220-500 2,5 на 1 см длины  5  -  То же
Изолирующие клещи

До 1

Выше 1 до 10

До 35

2

40

105

5

5

5

-

-

-

1 раз в 24 мес.

Указатели напряжения выше 1000 В

- изолирующая часть

 

 

 

- рабочая часть1)

 

 

- напряжение индикации

 

 

До 10

Выше 10 до 20

Выше 20 до 35

110

Выше 110 до 220

До 10

Выше 10 до 20

35

 

 

 

40

60

105

190

380

12

24

42

Не более 25% номинального напряжения электроустановки

5

5

5

5

5

1

1

1

 

 

 

-

-

-

-

-

-

-

-

 

 

 

1 раз в 12 мес.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Указатели напряжения до 1000 В:
- изоляция корпусов

- проверка повышенным напряжением:
- однополюсные
- двухполюсные
- проверка тока через указатель:
однополюсные
двухполюсные2)
- напряжение индикации

До 0,5
Выше 0,5 до 1

До 1
До 1

До 1
До 1
До 1

1
2

1,1 Uраб.наиб.
1,1 Uраб.наиб.

Uраб.наиб.
Uраб.наиб.
Не выше 0,05

1
1

1
1

-
-
-

-
-

-
-

0,6
10
-

1 раз в 12 мес.

 

 

 

 

 

Указатели напряжения для проверки совпадения фаз:
- изолирующая часть

 

- рабочая часть

 


- напряжение индикации:
по схеме согласного включения

 

 

по схеме встречного включения

 

 

- соединительный провод

 

 

 

До 10
Выше 10 до 20
35
110
До 10
15
20
35
110

6
10
15
20
35
110
6
10
15
20
35
110
До 20

35-110

 

 

40
60
105
190
12
17
24
50
100

Не менее 7,6
Не менее 12,7
Не менее 20
Не менее 28
Не менее 40
Не менее 100
Не выше 1,5
Не выше 2,5
Не выше 3,5
Не выше 5
Не выше 17
Не выше 50
20

50

 

 

5
5
5
5
1
1
1
1
1

-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-

-

 

 

-
-
-
-
-
-
-
-
-

-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-

-

1 раз в 12 мес.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Электроизмерительные клещи До 1
Выше 1 до 10
2
40
5
5
-
-
1 раз в 24 мес.

Устройства для прокола кабеля:

- изолирующая часть
До 10 40 5 - 1 раз в 12 мес.
Перчатки диэлектрические Все напряжения 6 1 6 1 раз в 6 мес.
Боты диэлектрические Все напряжения 15 1 7,5 1 раз в 36 мес.
Галоши диэлектрические До 1 3,5 1 2 1 раз в 12 мес.

Изолирующие накладки:
- жесткие

 

 


- гибкие из полимерных материалов

 

До 0,5

Выше 0,5 до 1

Выше 1 до 10

15

20

До 0,5

Выше 0,5 до 1

1

2

20

30

40

1

2

5

5

5

5

5

1

1

-

-

-

-

-

6

6

1 раз в 24 мес.
Изолирующие колпаки на жилы отключенных кабелей До 10 20 1 - 1 раз в 12 мес.
Изолирующий инструмент с однослойной изоляцией До 1 2 1 - То же
Специальные средства защиты, устройства и приспособления изолирующие для работ под напряжением в электроустановках напряжением 110 кВ и выше 110-1150 2,5 на 1 см длины 1 0,5 То же
Гибкие изолирующие покрытия для работ под напряжением в электроустановках до 1000 В До 1 6 1 1 мА/1 дм2 То же
Гибкие изолирующие накладки для работ под напряжением в электроустановках до 1000 В До 1 6 1 - 1 раз в 12 мес.
Приставные изолирующие лестницы и стремянки До и выше 1 1 на 1 см длины 1 - 1 раз в 6 мес.

Диэлектрические средства защиты до 1000 В.

Среди средств, защищающих персонал от поражения током, наиболее широкое распространение имеют диэлектрические перчатки, галоши, боты и ковры. Они изготовляются из резины специального состава, обладающей высокой электрической прочностью и хорошей эластичностью.

  • Диэлектрические перчатки для электроустановок до 1000 В, в которых они применяются как основное защитное средство при работах под напряжением. Эти перчатки запрещается применять в электроустановках выше 1000 В;
  • Диэлектрические перчатки для электроустановок выше 1000 В, в которых они применяются как дополнительное защитное средство при работах с по мощью основных изолирующих защитных средств (штанг, указателей высокого напряжения, изолирующих и электроизмерительных клещей и т. п.). Кроме того, эти диэлектрические перчатки используются без применения других защитных средств при операциях с приводами разъединителей, выключателей и другой аппаратуры напряжением выше 1000 В.
  • Диэлектрические галоши и боты как дополнительные защитные средства применяются при операциях, выполняемых с помощью основных защитных средств. При этом боты могут применяться как в закрытых, так и открытых электроустановках любого напряжения, а галоши — только в закрытых электроустановках до 1000 В включительно. Кроме того, диэлектрические галоши и боты используются в качестве защиты от шаговых напряжений в электроустановках любого напряжения и любого типа, в том числе на воздушных линиях электропередачи. 
  • Диэлектрические ковры изготовляют в соответствии с требованиями государственного стандарта в зависимости от назначения и условий эксплуатации следующих двух групп: 1-я группа - обычного исполнения и 2-я группа - маслобензостойкие.

Ковры изготовляются толщиной 6±1 мм, длиной от 500 до 8000 мм и шириной от 500 до 1200 мм. Ковры должны иметь рифленую лицевую поверхность. Ковры должны быть одноцветными.

Предназначены для использования в качестве дополнительного средства защиты от воздействия электрического тока напряжением до 9000 В при работе в закрытых помещениях при отсутствии осадков и в открытых электроустановках в интервале температур от-30°С до +50°С.

ГОСТ 13385-78.

Боты диэлектрические используются на предприятиях для защиты работников от воздействия электрического тока, напряжением до 1000В, в качестве основного средства защиты.

 

 

 

Ковер диэлектрический применяется для дополнительной защиты в закрытых электроустановках напряжением свыше 1000 В, кроме особо сырых помещений, и в открытых электроустановках в сухую погоду.

Применяются в качестве дополнительного защитного средства в закрытых электроустановках с напряжением свыше 1000 В (кроме особо сырых помещений) и в открытых электроустановках в сухую погоду.

Предназначены для защиты человека от поражения электрическим током и являются основным средством защиты при работе в электроустановках напряжением до 1000 В и дополнительным изолирующим средством при работе в электроустановках напряжением свыше 1000 В.

Предназначены для защиты человека от поражения электрическим током и являются основным средством защиты при работе в электроустановках напряжением до 1000 В и дополнительным изолирующим средством при работе в электроустановках напряжением свыше 1000 В.

Лестница стеклопластиковая приставная диэлектрическая, отвечающая всем требованиям электробезопасности, предназначена для использования: в электроустановках при проведении их ремонта, наладки и технического обслуживания.

 

Профессиональная 3-х ступенчатая стеклопластиковая диэлектрическая стремянка. Применяется при монтаже, обслуживании и эксплуатации электросетей. Стремянка не проводит электрический ток и является дополнительным изолирующим электрозащитным средством.

Ножницы диэлектрические НД-1 являются ручным изолирующим инструментом, предназначенным для резки кабеля и проводов в электроустановках напряжением до 1000В переменного и 1500В постоянного тока. 

Для резки проводов d до 16 мм, условия для работы под напряжением до 1000В.

 

 

 

 

  • Вид изделия: Очки защитные открытые
  • Назначение: Средства защиты органов зрения
  • Цвет линзы: прозрачные, дымчатые, красные, желтые.
  • Материал: Поликарбонат (РС)
  • Защита: От механических воздействий.
  • Широкий панорамный обзор. Масса 46 г
  • Гарантийный срок хранения: 3 года.
  • Вид изделия: Очки защитные открытые
  • Назначение: Средства защиты органов зрения
  • Цвет линзы: прозрачные, желтые.
  • Материал: Поликарбонат (РС)
  • Защита: От механических воздействий.
  • Широкий панорамный обзор. Масса 48 г
  • Гарантийный срок хранения: 3 года.
  • Номинальное напряжение электроустановки, В, не более 1000
  • Габаритные размеры, мм 190х57х20
  • Рабочий диапазон температур, °С от -45 до +40
  • Масса, кг, не более 0,1
  • Диапазон измерения переменного тока с 200 А.    
  • Род тока: Переменный ток.   
  • Диапазон измерения переменного тока по 1000 А.         
  • Размер отверстия клещей, зажима - 50 мм.

боты диэлектрические изготавливаются соответственно ГОСТ 13385-78 

галоши диэлектрические изготавливаются соответственно ГОСТ 13385-78

перчатки диэлектрические изготавливаются согласно ТУ 38.305-05-257-89

коврик диэлектрический изготавливается соответственно ГОСТ 4997-75.

Согласно "Инструкции по применению и испытанию средств защиты, используемых в электроустановках" (изд. 2003 г.) устанавливается следующая периодичность испытаний средств защиты.

Наименование средств защитыПериодичность
Диэлектрические перчатки1 раз в 6 мес.
Диэлектрические боты1 раз в 36 мес.
Диэлектрические галоши1 раз в 12 мес.
Указатели напряжения до 1000В1 раз в 12 мес.
Указатели напряжения выше 1000В1 раз в 12 мес.
Штанги изолирующие до и выше 1000В1 раз в 24 мес.
Клещи электроизмерительные до и выше 1000В1 раз в 24 мес.
Клещи изолирующие до и выше 1000В1 раз в 24 мес.
Изолирующий инструмент1 раз в 12 мес.
Фазировочный комплект1 раз в 12 мес. 

 

  • Диэлектрические ковры и изолирующие подставки — не нормируются, визуальный осмотр.

                                                                                                       

Средства защиты, используемые в электроустановках

1. ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ И ИСПЫТАНИЮ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ. от 30.06.03г.

2. При обслуживании электроустановок напряжением до и выше 1000 В используются:

Средства защиты от поражения
электрическим током
Средства защиты от электрических
полей повышенной напряжённости
Средства индивидуальной защиты.
Изолирующие
электрозащитные
средства делятся на основные и
дополнительные.

4. К основным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением до 1000 В относятся:

Изолирующие штанги
Изолирующие и
электроизмерительные клещи
Указатели напряжения
Диэлектрические перчатки
Изолированный инструмент

5. К основным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся:

Изолирующие штанги всех видов
Изолирующие и электроизмерительные клещи
Указатели напряжения
Устройства и приспособления для обеспечения
безопасности работ при проведении испытаний
и измерений в электроустановках
Средства защиты и приспособления для
ремонтных работ под напряжением в
электроустановках 110кВ и выше

6. К дополнительным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением до 1000 В относятся:

Диэлектрические галоши
Диэлектрические ковры
Изолирующие подставки и накладки
Изолирующие колпаки, покрытия
Лестницы приставные, стремянки
изолирующие стеклопластиковые

7. К дополнительным электрозащитным средствам в электроустановках напряжением выше 1000 В относятся:

Диэлектрические перчатки и боты
Диэлектрические ковры и
изолирующие подставки
Изолирующие колпаки и накладки
Штанги для переноса и выравнивания
потенциала
Лестницы приставные, стремянки
изолирующие стеклопластиковые

8. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДСТВАМИ ЗАЩИТЫ.

При работах следует использовать только СЗ, имеющие
маркировку с указанием завода-изготовителя,
наименования или типа изделия и года выпуска, а также
штамп об испытании.
Перед каждым применением СЗ персонал обязан
проверить его исправность, отсутствие внешних
повреждений и загрязнений, а также проверить по штампу
срок годности.
При использовании электрозащитных средств не
допускается прикасаться к их рабочей части, а также к
изолирующей части за ограничительным кольцом или
упором.

9. Изолирующие штанги

Штанги
изолирующие
оперативные предназначены для
оперативной работы, измерений,
установки деталей разрядников и т.д.
Они могут быть универсальными со
сменными головками для выполнения
различных операций.
При
работе
штангой
должны
применяться
диэлектрические
перчатки. Без перчаток можно
работать лишь в установках до 1000
В, а также измерительными штангами
на линиях электропередачи и ОРУ
любого напряжения. При работе
нельзя касаться штанги выше
ограничительного кольца.

10. Клещи изолирующие

Клещи изолирующие
предназначены для замены
предохранителей в электроустановках
до и выше 1000 В, а также для снятия
ограждений, накладок и других
аналогичных работ.
Работа с клещами на напряжение
выше 1кВ должна производиться в
сухую погоду. Производить работы с
клещами при тумане, дожде, мокром
снегопаде запрещается.
При работе с клещами по замене
предохранителей кроме
диэлектрических перчаток следует
применять защитные очки.

11. Электроизмерительные клещи

Электроизмерительные
клещи предназначены для
измерения тока, напряжения и
мощности в электрических
цепях до 10 кВ без нарушения
их целостности.
При пользовании клещами
для измерений в цепях выше
1000 В запрещается применять
выносные приборы, а также
переключать
пределы
измерения не снимая клещей с
токоведущих
частей. При
измерении клещи следует
держать на весу.

12. Электроизмерительные клещи

При этом запрещается наклоняться к
прибору для отсчёта показаний. Работать с
клещами до 10 кВ необходимо в
диэлектрических перчатках.
Запрещается работать с клещами до
1000 В, находясь на опоре ВЛ.

13. Указатели напряжения

Указатели напряжения
используются
для
определения наличия или
отсутствия напряжения в
электроустановках до и
выше 1000В .
Для проверки наличия
или отсутствия напряжения
в электроустановках до
1000
В
применяются
указатели двух типов:
- двухполюсные, работающие
при протекании активного
тока,
- однополюсные работающие
при ёмкостном токе.

14. Правила пользования однополюсными указателями напряжения

Однополюсные указатели рекомендуется применять
при проверке схем вторичной коммутации, определении
фазного провода при подключении электросчётчиков,
патронов, выключателей, предохранителей. При этом
следует помнить, что во время проверки наличия или
отсутствия напряжения возможно свечение сигнальной
лампы от наведённого напряжения.
Перед
применением
исправность
указателя
проверяется на токоведущих частях, заведомо
находящихся под напряжением.
При пользовании однополюсными указателями
напряжения во избежание их неправильного показания
применение диэлектрических перчаток запрещается.

15. Правила пользования двухполюсными указателями напряжения

Работа указателя обеспечивается только при
двухполюсном
его
подключении
к
электроустановке.
Указатели напряжения могут применяться в
наружных установках только в сухую погоду. В
сырую погоду могут применяться лишь
указатели специальной конструкции.

16. Диэлектрические перчатки

Перчатки предназначены для
защиты
рук
от
поражения
электрическим током при работе в
электроустановках до 1000 В в
качестве
основного
электрозащитного средства, а в
электроустановках выше 1000 В – в
качестве дополнительного.
При использовании перчаток
следует обращать внимание на то,
чтобы они не были влажными и не
имели повреждений.

17. Диэлектрические перчатки

Перед
употреблением
перчаток следует проверить
наличие
проколов
путём
скручивания их в сторону
пальцев.
При работе в перчатках их
края нельзя подвёртывать.
Для защиты от механических
повреждений
разрешается
надевать
поверх
перчаток
кожаные
или
брезентовые
перчатки или рукавицы.

18. Изолированный инструмент

К
изолированному
инструменту
относится
слесарно-монтажный
инструмент
с
изолирующими рукоятками,
применяемый для работы
под
напряжением
в
электроустановках до 1000
В в качестве основного
электрозащитного средства.

19. Изолированный инструмент

Перед
каждым
применением
инструмент должен быть осмотрен.
Изолирующие рукоятки инструмента
не должны иметь раковин, трещин,
сколов, вздутий и других дефектов,
которые приводят к ухудшению
внешнего
вида
и
снижению
механической
и
электрической
прочности.
При
хранении
и
перевозке
инструмент должен быть обязательно
предохранён
от
увлажнения
и
загрязнения.

20. Боты, галоши резиновые диэлектрические

Обувь
специальная
диэлектрическая
является
дополнительным
электрозащитным средством
при работе в закрытых, а при
отсутствии осадков – в
открытых электроустановках.
Кроме
того,
диэлектрические
боты и
галоши
защищают
работающих от напряжения
шага.

21. Боты, галоши резиновые диэлектрические

Обувь применяют:
Галоши – при напряжении
до 1000 В
Боты

при
всех
напряжениях.
Перед
применением
галоши и боты должны
быть осмотрены с целью
обнаружения дефектов.

22. Диэлектрические ковры и изолирующие подставки

Ковры
диэлектрические
резиновые
и
подставки
изолирующие применяются в
качестве
дополнительных
электрозащитных средств в
электроустановках до и выше
1000 В. Ковры применяются в
закрытых
электроустановках
всех напряжений, кроме особо
сырых
помещений,
и
в
открытых электроустановках в
сухую погоду.

23. Диэлектрические ковры и изолирующие подставки

Подставки применяют
в сырых и подверженных
загрязнению помещениях.
Ковры и изолирующие
подставки
перед
применением
должны
быть
очищены
от
загрязнений, высушены и
осмотрены на отсутствие
дефектов.

24. Защитные ограждения

Защитные ограждения применяются для
предотвращения случайного приближения и
прикосновения
к
токоведущим
частям,
находящимся под напряжением и расположенным
вблизи места работ.
Защитные
ограждения
следующих видов:
Щиты (ширмы)
Изолирующие накладки
Изолирующие колпаки.
могут
быть

25. Щиты (ширмы)

Щиты, ширмы применяются для
временного
ограждения
токоведущих частей, находящихся
под напряжением до и выше 1000 В.
Соприкосновение
щитов
с
токоведущими
частями,
находящимися под напряжением, не
допускается. Расстояние от щитов,
ограждающих рабочее место, до
токоведущих частей, находящихся
под
напряжением,
должно
выдерживаться
согласно
требованиям
правил
техники
безопасности. В электроустановках
напряжением 6-10 кВ это расстояние
при необходимости может быть
уменьшено до 0,35 м.

26. Щиты (ширмы)

На
щитах
должны
быть
укреплены
предупреждающие
плакаты
«СТОЙ!
НАПРЯЖЕНИЕ» или нанесены соответствующие
надписи.
Щиты должны устанавливаться надёжно, но
они не должны препятствовать выходу персонала
из помещения в случае возникновения опасности.
Запрещается убирать или переставлять до
полного
окончания
работы
ограждения,
установленные при подготовке рабочих мест.

27. Изолирующие накладки

Изолирующие
накладки
применяются в электроустановках
до 20 кВ для предотвращения
случайного
прикосновения
к
токоведущим
частям
в
тех
случаях, когда нет возможности
оградить рабочее место щитами. В
электроустановках до 1000 В
накладки применяют также для
предупреждения
ошибочного
включения рубильников.
В электроустановках до 1000
В можно использовать гибкие
накладки из диэлектрической
резины для закрытия токоведущих
частей при работах без снятия
напряжения.

28. Изолирующие накладки

Установка накладок на токоведущие части
напряжением
выше
1000
В
должна
производиться двумя лицами с применением
диэлектрических перчаток и изолирующих
штанг либо клещей.
Перед применением накладки следует
очистить от загрязнений и проверить на
отсутствие трещин, нарушение лакового
покрова, разрывов и других повреждений.
Накладки следует оберегать от увлажнения и
загрязнения.

29. Изолирующие колпаки

Изолирующие
колпаки
предназначены для применения в
электроустановках до 10 кВ,
конструкция
которых
по
условиям электробезопасности
исключает
возможность
наложения
переносного
заземления при проведении
ремонтов,
испытаний
и
определении мест повреждения.
Перед установкой колпаков
должно
быть
проверено
отсутствие напряжения на жилах
кабеля и ножах разъединителей.

30. Изолирующие колпаки

Установка
(снятие)
колпаков
производится
двумя
лицами
с
применением диэлектрических перчаток,
оперативной штанги и диэлектрического
ковра или изолирующей подставки.

31. Переносные заземления

Переносные заземления при отсутствии
стационарных заземляющих ножей являются
наиболее надёжным средством защиты при
работе на отключённых участках оборудования
или линий от ошибочного поданного или
наведённого напряжения.
Установка и снятие переносных заземлений в
электроустановках выше 1000 В должны
выполняться в диэлектрических перчатках с
применением изолирующей штанги. Закреплять
зажимы переносных заземлений следует этой же
штангой или непосредственно руками в
диэлектрических перчатках.

32. Переносные заземления

Должен
проводиться
строгий
учёт
всех
установленных заземлений.
Каждое
переносное
заземление должно быть
осмотрено не реже 1 раза в
3 месяца, а также перед
употреблением и в том
случае,
если
оно
подвергалось воздействию
токов короткого замыкания.

33. Плакаты и знаки безопасности

Плакаты
применять:
и
знаки
безопасности
следует
Для запрещения действий с коммутационными
аппаратами, при ошибочном включении которых
может быть подано напряжение на место работы
(запрещающие плакаты)
Для предупреждения об опасности приближения к
токоведущим
частям,
находящимся
под
напряжением (предупреждающие плакаты и
знаки)

34. Плакаты и знаки безопасности

Для разрешения определённых действий
только при выполнении конкретных
требований
безопасности
труда
(предписывающие плакаты)
Для
указания
местонахождения
различных
объектов
и
устройств
(указательные плакаты)

35. Запрещающие плакаты и знаки

36. Предупреждающие плакаты и знаки

37. Предписывающие плакаты и знаки

38. Указательные плакаты и знаки

39. Средства защиты головы Каски защитные

Каски являются средством
индивидуальной защиты
головы работающих от
механических
повреждений,
агрессивных жидкостей,
воды, поражения
электрическим током при
случайном
соприкосновении к
токоведущим частям под
напряжением до 1000 В.

40. Средства защиты головы Каски защитные

Перед применением каски должны быть
осмотрены. Не допускается образование
сквозных трещин и вмятин на корпусе,
выскакивание подвески из кармана корпуса, а
также нарушение целостности внутренней
оснастки.
Нормативный срок эксплуатации касок, в
течение которого они должны сохранять свои
защитные свойства, указывается в технической
документации на конкретный тип каски.

41. Средства защиты глаз и лица Защитные очки

Защитные очки являются
средством индивидуальной
защиты глаз от опасных и
вредных производственных
факторов:
Слепящей яркости электрической дуги,
ультрафиолетового и инфракрасного излучения;
Твёрдых частиц и пыли;
Брызг
кислот,
щелочей,
электролита,
расплавленной мастики или металла.

42. Средства защиты глаз и лица Щитки защитные для электросварщиков

Щитки
являются
средством
индивидуальной защиты глаз и лица
сварщика от ультрафиолетовых и
инфракрасных излучений, слепящей
яркости
дуги,
искр
и
брызг
расплавленного металла.
Щитки изготавливают 4-х видов: с
регулируемым
неголовным
креплением, с ручкой и универсальные
для электросварщика с креплением на
каске защитной.

43. Средства защиты глаз и лица Щитки защитные для электросварщиков

Конструкция
щитков
должна
предусматривать
устройство,
предохраняющее стекла от выпадения
из рамки или перемещения их при
любом положении щитка, а также
обеспечивать
возможность
смены
стекол без применения инструмента.
При загрязнении щитки следует
промыть тёплым мыльным раствором,
затем прополаскивать и просушивать.

44. Средства защиты рук Рукавицы специальные

Рукавицы являются средством
индивидуальной защиты рук от
механических
повреждений,
повышенных
и
пониженных
температур,
искр
и
брызг
расплавленного металла и кабельной
массы, масел и нефтепродуктов.
Перед применением рукавицы
необходимо
осматривать
на
отсутствие
сквозных
отверстий,
надрезов, надрывов и иных дефектов,
нарушающих целостность их.

45. Средства защиты органов дыхания Противогазы и респираторы

В
ЗРУ
для
защиты
работающих от отравления или
удушения
газами,
образующимися в результате
расплавления металла и горения
электроизоляционных
материалов
при
авариях,
применяются
изолирующие
СИЗОД.

46. Средства защиты органов дыхания Противогазы и респираторы

Шланговые
противогазы,
обеспечивающие подачу воздуха из
чистой зоны по шлангу путём
самовсасывания
или
через
воздуходувку.
При использовании шланговых
противогазов необходимо следить,
чтобы
работающие
постоянно
находились
под
контролем
помощников,
остающихся
вне
опасной зоны и способных в случае
необходимости оказать им помощь.

47. Средства защиты от падения с высоты Предохранительные монтёрские пояса и страховочные канаты

Предохранительные монтёрские пояса являются
средствами индивидуальной защиты работающих от
падения с высоты при верхолазных работах на ВЛ
электропередачи,
электрических
станциях
и
подстанциях, РУ. Перед началом работы пояс должен
подвергаться внешнему осмотру с целью проверки
состояния его в целом и несущих элементов в
отдельности.

48. Учебный материал разработан в Учреждении «Центр подготовки и тренажа» ОАО «Пермская ГРЭС»

г. Добрянка Пермской области,
ул. Трудовые резервы, 11,
Центр подготовки и тренажа,
Тел./ Факс (34265) 2-61-50,
2-75-54, 2-45-83, 2-44-71
Е-mail : [email protected]
Cайт: www.permgres.ru/cpt

Защитные средства в электроустановках до 1000 В и выше

Для обеспечения электробезопасности лиц, допущенных к работе с распределительными устройствами, предусмотрены защитные средства в электроустановках до 1000 В и выше. Их основной функцией является надежная защита от поражения электротоком, поэтому все средства должны строго соответствовать ГОСТам. Все они классифицируются как электрозащитные средства, защита от электрических полей, а также индивидуальные защитные средства. Каждую группу следует рассмотреть более подробно.

Классификация и назначение электрозащитных средств

К электрозащитным относятся средства, использующиеся от поражения непосредственно электротоком. Они обеспечивают надежную электробезопасность во время работ с различными электроустановками и распределительными устройствами.

Все виды электрозащитных средств разделяются на две группы: основные и дополнительные.

  • Основные средства защиты в электроустановках включают в себя перечень изолирующих электрозащитных средств, имеющих изоляцию, способную выдерживать рабочее напряжение сети в течение продолжительного времени. Они позволяют безопасно выполнять работы на токоведущих частях, находящихся под напряжением.
  • К дополнительным также относятся изолирующие средства электрозащиты. Однако, в отличие от основных, они не защищают напрямую от поражения током, а лишь дополняют их, повышая тем самым степень защищенности работающих людей. Кроме того, дополнительные средства защищают персонал от поражения током при шаговом напряжении и напряжении прикосновения.
  • В соответствии с классом напряжения, все виды электрозащитных средств разделяются на используемые при напряжении до 1000 вольт и свыше 1000 вольт.

Электрозащита при напряжение свыше 1000 вольт

К средствам защиты в электроустановках, применяемые в работе с напряжением более 1000 вольт, относятся различные виды изолирующих штанг и клещей, указатели высокого напряжения, а также различные виды устройств, используемых при испытаниях и электрических измерениях в распределительных устройствах.

Отдельно классифицируются различные устройства и специальные защитные средства, применяемые в электроустановках, с напряжением более 110 киловольт. В этот перечень не входят штанги, с помощью которых осуществляется выравнивание и перенос потенциала.

Электрозащита при напряжение до 1000 вольт

К основным средства защиты в электроустановках до 1000в, относятся изолирующие клещи и штанги, электроизмерительные клещи, указатели низкого напряжения, диэлектрические перчатки, а также различные виды ручного изолирующего инструмента.

Дополнительные защитные средства

Классификация дополнительных электрозащитных средств производится таким же образом. При работе с напряжением свыше 1000 вольт персонал должен пользоваться диэлектрическими перчатками, ботами и ковриками. В случае необходимости применяются изолирующие подставки, колпаки и накладки, а также штанги для выравнивания и переноса потенциала.

Во время работ на высоте персонал должен пользоваться изолирующими стремянками и приставными лестницами, изготовленными из стеклопластика и других диэлектрических материалов. Дополнительные средства электрозащиты при напряжении до 1000 вольт представлены такими же изделиями, что и для напряжения свыше 1000 В.

Защита от электрических полей

На втором месте по своей значимости находятся защитные средства от воздействия электрических полей повышенной напряженности. В первую очередь весь персонал, работающий в опасных местах должен пользоваться индивидуальными экранирующими комплектами. Их применение обязательно во время производства работ в открытых распределительных устройствах на потенциале земли и на потенциале воздушных линий электропередачи.

Рабочие должны пользоваться различными переносными и съемными экранирующими устройствами, а также переносным заземлением. На объектах повышенной опасности вывешиваются информационные плакаты, а также запрещающие, предупреждающие, предписывающие и указательные знаки безопасности.

Перечень средств индивидуальной защиты

Важным элементом является индивидуальная защита в электроустановках до 1000 В и выше. Она должна применяться индивидуально каждым работником, в той или иной ситуации, связанной с повышенной опасностью поражения электротоком.

При выполнении таких работ персонал пользуется защитными пластиковыми касками и очками, ограждающими щитами, респираторами и противогазами, рукавицами, страховочными канатами и предохранительными поясами. Работающие должны быть обеспечены защитными комплектами от электрической дуги (термостойкими костюмами).

Инструмент, измерительные приборы и средства защиты

Электрозащитными средствами называют приборы, аппараты, приспособления и устройства, служащие для защиты персонала от поражения электрическим током, воздействия электромагнитного поля, ожогов электрической дугой. Они подразделяются на основные и дополнительные.

Основными называют такие защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановок. С их помощью можно касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением.

Основными защитными средствами служат:

в установках 1000 В и ниже - клещи токоизмерительные и изолирующие, диэлектрические перчатки, инструмент с изолированными ручками, указатели напряжения;

в установках выше 1000 В - штанги изолирующие (оперативные и измерительные), клещи изолирующие и токоизмерительные, указатели напряжения, изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ, изолирующие лестницы, площадки, тяги, щитовые габаритники, изолирующие звенья телескопической вышки.

Основные защитные средства изготовляют из материалов с устойчивой диэлектрической характеристикой (бакелит, фарфор, эбонит, гетинакс, специальные пластмассы, древеснослоистые пластики и др.).

Дополнительными называют такие защитные средства, которые сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить безопасность от поражения током. Они могут использоваться только вместе с основными средствами защиты и служат также для защиты от напряжения прикосновения и шагового напряжения, от ожогов дугой и продуктами ее горения.

Дополнительными защитными средствами служат:

в установках до 1000 В - диэлектрические галоши, диэлектрические коврики, изолирующие подставки;

в установках выше 1000 В - диэлектрические перчатки и диэлектрические боты. В помещениях с повышенной опасностью, кроме того, изолирующие подставки и диэлектрические коврики.

Находящиеся в эксплуатации основные и дополнительные защитные средства (кроме изолирующих подставок, диэлектрических ковриков и штанг для наложения заземления) периодически подвергают электрическим испытаниям. Величина испытательного напряжение, допустимая величина тока утечки через испытуемое изделие, время и сроки испытаний, осмотров регламентируются «Правилами пользования и испытания защитных средств, применяемых в электроустановках».

Электрические травмы - StatPearls - Книжная полка NCBI

Непрерывное обучение

Электрические травмы - сложная форма травм, которая часто связана с высокой заболеваемостью и смертностью. Тяжесть травм зависит от типа тока, напряжения и сопротивления. В этом упражнении будет рассмотрена патофизиология электрических ожогов и объяснена роль межпрофессиональной группы в оценке и лечении этих сложных пациентов.

Цели:

  • Объясните разницу между переменным и постоянным током и различные картины травм, наблюдаемые при обоих.

  • Определите потенциальные немедленные и долгосрочные осложнения, связанные с электротравмами.

  • Опишите правильный способ оценки и лечения пациентов с электротравмами.

  • Обобщите важность использования межпрофессиональной команды системного подхода к интенсивной терапии при ведении пациентов с электротравмами.

Заработайте кредиты на непрерывное образование (CME / CE) по этой теме.

Введение

Электрические травмы, относительно распространенная форма механических травм, могут возникать в результате удара молнии, низкого или высокого напряжения и часто связаны с высокой заболеваемостью и смертностью.Почти все поражения электрическим током случаются случайно, и их часто можно предотвратить. Если не со смертельным исходом, повреждение, связанное с поражением электрическим током, может привести к дисфункции нескольких тканей или органов. [1] [2] [3] [4]

Существует четыре основных типа поражения электрическим током: вспышка, пламя, молния и истинное поражение. Вспышки, вызванные вспышкой дуги, обычно связаны с поверхностными ожогами, поскольку электрический ток не проходит через кожу. Поражение пламенем происходит, когда вспышка дуги зажигает одежду человека, и в этих случаях электрический ток может проходить или не проходить через кожу.Травмы от молнии, связанные с чрезвычайно короткой, но очень высокой электрической энергией, связаны с электрическим током, протекающим через все тело человека. Истинные электрические травмы связаны с тем, что человек становится частью электрической цепи. В этих случаях обычно находят место входа и выхода.

Этиология

Человек может получить электротравму дома, например, удар от небольшого прибора, удлинителя или розетки, что очень редко связано с какими-либо серьезными травмами или осложнениями.Дети могут получить травму из-за низкого напряжения без потери сознания или остановки при укусе или жевании электрического шнура. Взрослые могут получить аналогичные травмы при работе с бытовой или офисной техникой или электрическими цепями. Электрический ток низкого напряжения может привести к серьезным травмам, как и ток высокого напряжения, в зависимости от продолжительности воздействия (например, при длительной мышечной тетании), размера человека и площади поперечного сечения, соприкасающейся с телом. источник электричества. [5] [6] [7] [8]

По крайней мере половина всех случаев поражения электрическим током на рабочем месте происходит в результате контакта с линиями электропередачи и около четверти - в результате воздействия электрических машин или инструментов.

Эпидемиология

В Соединенных Штатах ежегодно умирает около 1000 человек в результате поражения электрическим током. Из них около 400 вызваны поражениями электрическим током, вызванными высоким напряжением, а от молнии - от 50 до 300.

Также ежегодно происходит не менее 30 000 несчастных случаев с поражением электрическим током, которые не приводят к смертельному исходу. Ежегодно примерно 5% всех госпитализаций в ожоговые отделения в США происходят в результате электротравм.

Примерно 20% всех электрических травм приходится на детей.Заболеваемость наиболее высока у детей ясельного возраста и подростков.

У взрослых эти травмы чаще всего возникают на рабочем месте и являются четвертой ведущей причиной травматической смерти на рабочем месте), тогда как у детей электрические травмы чаще всего возникают дома.

Патофизиология

Поток электронов через проводящий материал вниз по градиенту потенциала от высокой до низкой концентрации генерирует электричество. Градиент потенциала или разница между высокой и низкой концентрацией электронов представляет собой напряжение и может изменяться в зависимости от источника электрического тока.Электрические травмы можно разделить на травмы, вызванные низким или высоким напряжением, при этом может использоваться порог от 500 до 100 В. Это считается высоким. Электроэнергия в домашних условиях в Соединенных Штатах установлена ​​на уровне 110 В, хотя для некоторых мощных электроприборов может быть установлено напряжение до 240 В. Для сравнения, промышленные и высоковольтные линии электропередач могут иметь напряжение более 100000 В.

Ток. (I) описывает количество энергии (объем электронов), текущее вниз по градиенту потенциала, и измеряется в амперах (A).Он описывает количество энергии, которое проходит через тело пострадавшего в результате поражения электрическим током. Люди различаются по величине максимального тока, который они могут выдержать при прикосновении, но при этом могут отпустить электрический источник до индукции мышечной тетании.

Сопротивление (R) - это мера того, как материал уменьшает количество электрического потока, проходящего через него, измеряется в омах. В организме сопротивление варьируется между тканями в зависимости от уровня воды и присутствующих электролитов.Самая высокая концентрация электролитов и воды (и, следовательно, самое низкое сопротивление) обнаруживается в кровеносных сосудах, нейронах и мышцах. По этой причине они являются отличными проводниками электричества в организме. Кости, жир и кожа, напротив, являются плохими проводниками электричества (с высоким сопротивлением). Сопротивление кожи также увеличивается с увеличением толщины, сухости и ороговения. Влажные слизистые оболочки или отверстия в коже (например, проколы, разрывы или ссадины), напротив, обладают меньшим сопротивлением.

Ткани с самым высоким сопротивлением, как правило, больше всего страдают от поражения электрическим током. Высокое сопротивление кожи вызовет рассеяние большего количества энергии на уровне кожи, что приведет к ожогам кожи, тем самым снизив уровень внутреннего повреждения. С другой стороны, низкое сопротивление кожи может привести к менее очевидному повреждению кожи или к полному отсутствию повреждения кожи, в то время как большее количество электрической энергии передается внутренним тканям. По этой причине степень внешних ожогов на коже не предсказывает уровень повреждений, которые будут обнаружены внутри, равно как и полное отсутствие внешних ожогов не предсказывает полное отсутствие внутренних электрических повреждений.

Сопротивление самих внутренних тканей дополнительно определяет уровень встречающегося повреждения. Дополнительным фактором, который следует учитывать, является плотность тока, которая определяется площадью поперечного сечения конкретной ткани. Например, когда электрическая энергия проходит по руке, которая в основном состоит из тканей с низким сопротивлением, таких как мышцы, нервы, кровеносные сосуды, плотность тока относительно низкая и постоянная на всем протяжении. Это верно до тех пор, пока электрическая энергия не достигнет суставов (например,g., локоть, запястье, пальцы), где большая часть площади поперечного сечения состоит из тканей с более высоким сопротивлением (например, костей, сухожилий) и меньшего количества тканей с низким сопротивлением. Следовательно, в суставах электрическая энергия больше фокусируется на меньшем количестве тканей с низким сопротивлением, и по этой причине эти типы тканей, как правило, больше всего травмируются в суставах по всему телу.

Другими определяющими факторами поражения электрическим током по всему телу являются источник (то есть точка входа) и земля (т.е., точка выхода) тока. Самый распространенный источник - это рука, за которой следует голова, а наиболее распространенным источником обычно является ступня. Любой ток, проходящий через голову, может привести к повреждению центральной нервной системы (ЦНС). Чаще всего поражается сердце, если ток проходит из руки в ногу или из руки в руку по телу, и это может привести к потенциально смертельной аритмии.

Закон Ома описывает взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением, так что напряжение прямо пропорционально току, а косвенно пропорционально сопротивлению.

Степень поражения электрическим током, которому подвергается человек, можно предсказать с помощью факторов Кувенховена, включая тип тока, силу тока, продолжительность воздействия, сопротивление тела и путь, по которому ток проходит в теле, в дополнение к напряженности электрического поля. .

Тип тока означает переменный ток (AC) или постоянный ток (DC). Переменный ток, который присутствует в бытовых электрических розетках (обычно от 50 Гц до 60 Гц; низкая частота), ритмично меняет направление, в то время как постоянный ток, который присутствует в большинстве батарей, постоянно течет в одном направлении.Большинство кардиовертеров и дефибрилляторов также используют постоянный ток.

Чем выше ток и напряжение, связанные с переменным или постоянным током, тем больше будет электрическое повреждение. Ток высокого напряжения (от 500 В до 1000 В) обычно приводит к глубоким ожогам, тогда как ток низкого напряжения (от 110 В до 120 В) с большей вероятностью вызывает тетанию.

Мышечная тетания обычно возникает в ответ на электрическую стимуляцию с частотой от 40 Гц до 110 Гц, в диапазоне, в котором существует большинство бытовых токов.Если это сокращение мышц происходит в руке, сокращение сгибателей заставит пострадавшего схватить источник и продлить контакт с источником электричества.

Большинство людей могут воспринимать электрическую энергию при прикосновении с силой тока в 1 миллиампер (мА). Под отпускным током понимается величина тока (сила тока), которая все еще позволяет человеку высвободить источник, даже если сокращение мышц вызвано. Допустимая сила тока для каждого человека (отпускаемый ток) варьируется в зависимости от его или ее размера (т.е., мышечная масса и вес). Например, средний мужчина весом 70 кг будет иметь отпускной ток примерно 75 мА для постоянного тока и 15 мА для переменного тока. Большинство детей могут переносить отпускаемый ток от 3 мА до 5 мА, что намного ниже, чем ток, генерируемый большинством автоматических выключателей (электрический выключатель, предназначенный для прерывания электрического тока при превышении электрического тока), который можно найти в доме. .

В основном частота переменного тока определяет влияние, которое он оказывает на организм. Низкочастотный переменный ток имеет тенденцию вызывать тетанию (длительное сокращение мышц), затрудняя для пострадавшего высвобождение источника тока, тем самым увеличивая продолжительность воздействия.По этой причине низкочастотный переменный ток часто может быть более опасным, чем высокочастотный. В общем, переменный ток также примерно в три-пять раз более опасен, чем постоянный ток равного напряжения и тока. Кроме того, постоянный ток вызывает только одну судорогу или сокращение, обычно отталкивая человека от источника электричества.

Наконец, при определении уровня повреждения тканей необходимо учитывать напряженность электрического поля. Напряженность поля определяется на основе величины встречающегося напряжения в дополнение к размеру области, с которой оно соприкасается.Например, очень высокое напряжение, которое соприкасается с большей площадью поверхности, может иметь напряженность поля, равную или, возможно, даже меньшую, чем гораздо меньшее напряжение, соприкасающееся с гораздо меньшей площадью поверхности. По этой причине травмы от низкого напряжения (распространяются на меньшую площадь) часто могут приводить к тому же ущербу, что и травмы от высокого напряжения (распространяются на большую площадь).

Низкая напряженность электрического поля вызывает немедленное неприятное ощущение («шок»), которое не приведет к серьезным травмам.С другой стороны, высокая напряженность электрического поля имеет тенденцию приводить к электрохимическому или термическому повреждению пораженных тканей с риском возникновения коагуляции белка, коагуляционного некроза, гемолиза, тромбоза, отрыва мышц или сухожилий или обезвоживания. Помимо самого поражения электрическим током, травма с высокой напряженностью электрического поля может привести к массивному отеку тканей (например, вторичному по отношению к тромбозу, закупорке сосудов и отеку мышц, вторичному по отношению к повреждению), что потенциально может привести к компартмент-синдрому.Обезвоживание (с сопутствующей гиповолемией и гипотонией) также может возникать в результате этого отека ткани. Тяжелое мышечное повреждение может привести к рабдомиолизу, миоглобинурии и дополнительным электролитным нарушениям. В совокупности эти последствия подвергают людей очень высокому риску острого повреждения почек.

Потенциальные долгосрочные последствия электрических травм могут включать неврологические (например, невропатию, судороги, обмороки, шум в ушах, парестезии, слабость, потерю равновесия, плохую координацию или атаксию походки), психологические (например, невропатия, судороги, обмороки, шум в ушах, парестезии, слабость, потеря равновесия, плохая координация или атаксия походки)g., проблемы с памятью или вниманием, раздражительность, депрессия или посттравматический стресс), глазные (например, катаракта) или физические (например, боль, усталость, контрактуры, мышечные спазмы, зуд, головные боли, лихорадка или ночная потливость, а также уменьшение диапазона движения или скованности в суставах) нарушения.

Анамнез и физические данные

Человек, перенесший электрическую травму, может предъявлять различные жалобы или проблемы, в том числе сердечную аритмию или остановку, остановку дыхания, кому, тупую травму или различные ожоги.Некоторые пациенты могут жаловаться на периодические неприятные ощущения без каких-либо явных физических повреждений, в то время как другие могут жаловаться на сильную боль и явное повреждение тканей. Независимо от состояния пациента, очень важно определить подробности об источнике поражения электрическим током (например, высокое и низкое напряжение, переменное или постоянное напряжение), длительности контакта и любой травме, которая могла возникнуть в результате.

Пациенты, перенесшие низковольтную травму переменного тока, могут иметь только поверхностные ожоги или, наоборот, многие разрушительные травмы при длительном контакте и / или мышечной тетании.Повреждения, вызванные низким напряжением переменного тока, могут потенциально привести к остановке сердца или дыхания, аритмиям (например, фибрилляции желудочков) или судорогам, которые не проходят незамеченными. По этой причине поражение электрическим током следует рассматривать как дифференциал для любого пациента, который поступил или недавно перенес остановку. Кроме того, важно получить как можно больше информации о поражении электрическим током от любых свидетелей или сотрудников службы экстренной медицинской помощи, чтобы правильно направить лечение.

Травмы, вызванные высоковольтным переменным током, с большей вероятностью приведут к очень разрушительным термическим ожогам.Очень редко пациенты, перенесшие травму, вызванную высоковольтным переменным током, сопровождаются потерей сознания или остановкой. В таких обстоятельствах практикующий должен, опять же, попытаться получить как можно больше информации о травме от свидетелей или связанного с ними медицинского персонала.

Независимо от жалобы или степени поражения электрическим током, все пациенты должны пройти тщательный медицинский осмотр, чтобы оценить полную степень повреждения. В целом заболеваемость при низковольтных травмах выше, чем при высоковольтных.

Фибрилляция желудочков, например, может возникнуть при воздействии напряжения от 50 мА до 120 мА (т.е. ниже, чем самый высокий доступный ток в большинстве домашних хозяйств). Помимо аритмий и других электрических нарушений, электрические травмы также могут напрямую повреждать сердечные миоциты. Следовательно, в результате этого повреждения у пациентов могут возникать отсроченные аритмии (например, синусовая тахикардия или преждевременные сокращения желудочков). Однако электрические травмы, приводящие к долгосрочным сердечным осложнениям, встречаются редко.

Если путь электрического тока через тело проходит через грудную клетку, существует риск паралича мышц грудной стенки и сопутствующей остановки дыхания. Однако, в отличие от сердечных миоцитов, легочная ткань является плохим проводником электричества и поэтому редко подвергается прямым электрическим повреждениям.

Повреждение кожи, вызванное поражением электрическим током, часто является наиболее разрушительным из сопутствующих повреждений (вторичным только по отношению к сердечным осложнениям). Ожоги могут казаться незначительными, несмотря на серьезные внутренние травмы (например,g., как и при электротермических ожогах под высоким напряжением), которые могут потребовать интервенционной хирургии (например, ампутации или фасциотомии). Ожоги, как правило, наиболее серьезны в точке контакта с источником (вход) и на земле (выход), при этом серьезность любых оставшихся травм в значительной степени зависит от интенсивности и продолжительности контакта с источником.

Электрическая дуга - это форма электрического разряда, который возникает между двумя электродами, когда электрический ток ионизирует газы, присутствующие в воздухе. Этот тип тока, также известный как плазма, ток, который проходит через среду, обычно не проводит ток, имеет самую высокую плотность тока и часто светится.Хотя в природе электрические дуги возникают в виде молнии, это также тип электрического тока, который можно использовать в промышленности (например, сварка, плазменная резка, люминесцентное освещение). Нежелательные дуги могут также возникать в результате неправильно установленных автоматических выключателей, переключателей или точек электрического контакта. Если человек получил ожог электрической дугой, вероятно, будут повреждения кожи в точках контакта источника и заземления. Эти поражения обычно имеют центр, похожий на сухой пергаментную бумагу, окруженный ободком скопления.По расположению этих ран можно определить вероятный путь дуги через тело. Электрическая дуга может также вызвать электротермические ожоги, ожоги вспышкой или пламенем в дополнение к электрическим ожогам; поэтому у пораженных людей могут наблюдаться различные раны.

Мгновенные ожоги возникают, когда человек находится в непосредственной близости от тепла, выделяемого электрической дугой, и это тепло может достигать более 50000 C.

Мгновенные ожоги могут проходить через тело, как дуговое ожог, или, в зависимости от пути дуга; вспышка может проходить только по поверхности кожи, вызывая диффузные поверхностные или частичные ожоги без каких-либо внутренних повреждений.

Педиатрические пациенты могут получить ожоги полости рта в результате укуса или сосания электрического провода или прибора. Электрическая дуга часто образуется между одной стороной рта и другой, в результате чего может быть поражение orbicularis oris мышцы или потенциальная деформация губы, если ожог пересекает оральную комиссуру, которая является углами рта. В течение двух-трех дней может возникнуть значительный отек, а также образование струпа. Если струп затрагивает губную артерию, может возникнуть сильное кровотечение, когда струп отпадет через две-три недели.Таким образом, за этими пациентами следует внимательно наблюдать и получать адекватное последующее наблюдение у ожоговых специалистов и хирургов-стоматологов или пластических хирургов.

Вторичная тупая травма в результате поражения электрическим током может привести к травмам опорно-двигательного аппарата или головы, включая травмы барабанной перепонки, шейного отдела позвоночника или лица, а также возможное последующее неврологическое повреждение. Пациенты должны быть тщательно обследованы на предмет любых признаков надвигающегося компартмент-синдрома (например, кольцевых ожогов, сосудистых аномалий и любых неврологических или моторных дисфункций).Консультация хирурга должна быть получена как можно раньше, чтобы избежать дальнейших осложнений (например, тяжелого компартмент-синдрома, требующего ампутации).

Оценка

К пострадавшим от электротравм следует обращаться как к пациентам с травмами, так и к кардиологическим больным. Все взрослые пациенты, перенесшие электрическую травму, должны получить электрокардиограмму (ЭКГ) и мониторинг сердца. Длительное наблюдение рекомендуется для любого пациента, у которого есть боль в груди, отклонения на ЭКГ, известный трансторакальный путь электрического повреждения, остановка сердца, потеря сознания или известный сердечный анамнез.У большинства пациентов, у которых при первоначальной оценке не было серьезных травм или сердечных аномалий, вряд ли разовьются какие-либо сердечные аномалии через 24–48 часов. [9] [10] [11] [12]

Как правило, пациенты с нормальной ЭКГ, перенесшие низковольтное электрическое повреждение, без каких-либо сердечных жалоб или сердечного анамнеза, могут быть безопасно выписаны домой после тщательного медицинского осмотра. . Точно так же дети, которые подверглись воздействию электрического тока низкого напряжения и электрического тока без каких-либо серьезных травм или ранее существовавшего сердечного анамнеза, могут быть выписаны после тщательного медицинского осмотра.

Лабораторные исследования, которые следует рассмотреть у любого пациента, перенесшего электрическую травму, включают полный анализ крови (CBC), полную метаболическую панель, включая оценку уровней электролитов и креатинина, общий анализ мочи, миоглобина сыворотки (если анализ мочи показывает миоглобинурию) и артериальный анализ газов крови, если у пациента наблюдается рабдомиолиз или требуется респираторная поддержка. Также следует оценить уровни креатинкиназы (КК), особенно при подозрении на рабдомиолиз.Также следует оценить уровни креатинкиназы-MB (CK-MB) и тропонина, если есть подозрение, что путь электрического тока проходит через грудную клетку, если пациент жалуется на боль в груди или если на ЭКГ отмечаются какие-либо отклонения, такие как аритмия или признаки ишемии.

Визуализирующие исследования также могут быть рассмотрены в зависимости от типа травмы и связанных жалоб. Рентгенограмма грудной клетки необходима для любого пациента, у которого наблюдается остановка сердца или дыхания, боль в груди, одышка, гипоксия, падение или тупая травма или требуется сердечно-легочная реанимация (СЛР).Компьютерная томография (КТ) головы необходима любому пациенту с измененным психическим статусом, известной травмой головы, потерей сознания, судорогами или любыми очаговыми неврологическими нарушениями. В дополнение к компьютерной томографии головы, этих пациентов следует иммобилизовать в шейном отделе позвоночника, и также можно рассмотреть возможность визуализации шейного отдела позвоночника (может не быть оправданным для пациента без очаговых неврологических нарушений, без изменений психического статуса или без значительных изменений). травма, повреждение).

Важно отметить, что тяжесть поражения электрическим током не связана со степенью внешних ожогов на теле человека, поэтому отсутствие внешнего ожога не означает отсутствие поражения внутренними тканями электрическим током.Поэтому некоторым пациентам может потребоваться дополнительная компьютерная томография или ультразвуковая визуализация в зависимости от пути электрического тока через тело для оценки любых повреждений внутренних тканей (выбор метода визуализации зависит от исследуемой ткани).

Наконец, электрическое воздействие высокого или низкого напряжения может привести к повреждению тканей, что потребует фасциотомии. При таких обстоятельствах следует как можно скорее получить консультацию хирурга; так как быстрая фасциотомия может помочь избежать дальнейших осложнений, таких как ампутация.

Лечение / ведение

По прибытии в отделение неотложной помощи пациенты, которые испытали электрическую травму, должны быть стабилизированы и обеспечены респираторной и циркуляторной поддержкой по мере необходимости (в соответствии с усовершенствованной сердечно-сосудистой системой жизнеобеспечения [ACLS] и расширенной системой жизнеобеспечения после травм [ATLS] ] протоколы). Сердечный мониторинг следует начинать у всех пациентов, перенесших что-либо большее, чем незначительный низковольтный ожог.

Любому пациенту с ожогами лица или ротовой полости, гипоксией, респираторным дистрессом, потерей сознания или другими проблемами, приводящими к затруднениям в защите дыхательных путей или поддержанию проходимости дыхательных путей, следует обеспечить кислородную защиту и защиту дыхательных путей (например,г., вентиляция, интубация, крикотиротомия).

В зависимости от типа травмы или травмы пациенту может потребоваться иммобилизация шейного или спинного мозга. Первичная оценка травматических повреждений (например, пневмоторакса, переломов) должна быть проведена как можно скорее. После первичной оценки любому пациенту со значительными ожогами или подозрением на рабдомиолиз (миоглобинурию) следует провести жидкостную реанимацию (с целевым диурезом от 0,5 мл / кг / ч до 1 мл / кг / ч).Осмотический диуретик (маннитол), петлевой диуретик (фуросемид) или подщелачивание мочи (с титрованием бикарбонатом натрия) также могут быть использованы, если необходим дополнительный диурез.

Внутривенный (IV) доступ должен быть обеспечен всем взрослым пациентам, перенесшим электрическую травму. Если имеется значительная травма, остановка сердца или дыхания или потеря сознания, следует рассмотреть возможность использования центрального внутривенного доступа.

Следует начать надлежащее лечение ожогов, включая вакцинацию от столбняка, если необходимо, и надлежащее наложение шин и / или перевязки после тщательного обследования сосудов нервной системы.

Любой пациент, у которого наблюдалась остановка сердца или дыхания, потеря сознания, боль в груди, гипоксия, аритмия, значительная травма или ожоги, или у которого наблюдались отклонения на ЭКГ, следует госпитализировать для дальнейшего лечения. За этим может дополнительно последовать перевод в ожоговый или реабилитационный центр, если это необходимо.

Наконец, следует как можно скорее рассмотреть вопрос о консультациях со специалистами по травмам и / или интенсивной терапии, хирургами и ортопедами, чтобы избежать каких-либо осложнений или необратимых повреждений.

Перед выпиской пациенты должны быть проинформированы о потенциальных источниках воздействия и рисков в домашних условиях и на рабочем месте, в дополнение к любым потенциальным долгосрочным последствиям их электрических травм (например, неврологических, психологических или физических) и запланировать последующее наблюдение по мере необходимости. .

Улучшение результатов команды здравоохранения

Диагностика и лечение электротравмы лучше всего проводить с помощью межпрофессиональной группы, в которую входят врач отделения неотложной помощи, радиолог, хирург, травматолог, анестезиолог и специалист по ожогам.В зависимости от тяжести травмы может потребоваться сначала выполнить протокол жизнеобеспечения при расширенной травме. Сердечный мониторинг следует начинать у всех пациентов, перенесших что-либо большее, чем незначительный низковольтный ожог.

Любому пациенту с ожогами лица или полости рта, гипоксией, респираторным дистрессом, потерей сознания или другими проблемами, приводящими к затруднению защиты дыхательных путей или поддержанию проходимости дыхательных путей, следует обеспечить кислородную защиту и защиту дыхательных путей (например, вентиляцию, интубацию, крикотиротомию).Все пациенты, у которых развилась остановка дыхания или сердца, нуждаются в госпитализации. Консультации со специалистами по травмам и / или интенсивной терапии, хирургами и ортопедами следует рассматривать как можно скорее, чтобы избежать каких-либо осложнений или необратимых повреждений. [13]

Перед выпиской пациенты должны быть проинформированы о потенциальных источниках воздействия и рисков в домашних условиях и на рабочем месте, в дополнение к любым потенциальным долгосрочным последствиям их электрических травм (например, неврологических, психологических или физических) и запланировать последующее наблюдение по мере необходимости. .

Дополнительное образование / обзорные вопросы

Ссылки

1.
Бернхэм Т., Хилгенхерст Дж., Маккормик З.Л. Ожог кожи второй степени от радиочастотной заземляющей площадки: отчет о болезни и обзор стратегий снижения рисков. PM R. 2019 Октябрь; 11 (10): 1139-1142. [PubMed: 30746904]
2.
Ким М.С., Ли С.Г., Ким Дж.Й., Кан М.И. Макулопатия от случайного воздействия сварочной дуги. BMJ Case Rep. 3 февраля 2019 г .; 12 (2) [Бесплатная статья PMC: PMC6366800] [PubMed: 30718265]
3.
Carrano FM, Iezzi L, Melis M, Quaresima S, Gaspari AL, Di Lorenzo N. Чехол для хирургического инструмента для предотвращения термических травм во время лапароскопических операций. J Laparoendosc Adv Surg Tech A. 30 января 2019 г .; [PubMed: 30698493]
4.
Lovaglio AC, Socolovsky M, Di Masi G, Bonilla G. Лечение невропатической боли после травмы периферического нерва и плечевого сплетения. Neurol India. 2019 январь-февраль; 67 (приложение): S32-S37. [PubMed: 30688230]
5.
Триведи Т.К., Лю С., Антонио АЛМ, Уитон Н., Крегер В., Яп А., Шригер Д., Элмор Дж.Травмы, связанные с использованием электрического самоката стоя. JAMA Netw Open. 2019 Янв 04; 2 (1): e187381. [Бесплатная статья PMC: PMC6484536] [PubMed: 30681711]
6.
Даскал Ю., Бейкер А., Дудкевич М., Кессель Б. [ПОВРЕЖДЕНИЕ ОТ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ: МЕХАНИЗМ ТРАВМЫ, ОСОБЕННОСТИ КЛИНИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ И НАЧАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ.] 2019 Янв; 158 (1): 65-69. [PubMed: 30663297]
7.
Бейли М.Э., Сагираджу ХКР, Машреки С.Р., Аламгир Х. Эпидемиология и исходы ожоговых травм в центре третичной ожоговой помощи в Бангладеш.Бернс. 2019 июн; 45 (4): 957-963. [PubMed: 30612889]
8.
Фон Кауз С., Хербст С.И., Уэди С.А. Ретроспективный обзор смертельных случаев поражения электрическим током в Tygerberg Forensic Pathology Services, Кейптаун, Южная Африка, за 5-летний период с 1 января 2008 г. по 31 декабря 2012 г. S Afr Med J. 2018 ноябрь 26; 108 (12): 1042-1045 . [PubMed: 30606289]
9.
Павлик А.М., Лампарт А, Стефан Ф.П., Бингиссер Р., Умменхофер В., Никель CH. Исходы электротравм в отделении неотложной помощи: 10-летнее ретроспективное исследование.Eur J Emerg Med. 2016 декабрь; 23 (6): 448-454. [PubMed: 25969345]
10.
Дэвис К., Энгельн А., Джонсон Э.Л., Макинтош С.Е., Зафрен К., Ислас А.А., Макстей С., Смит В.Р., Кушинг Т., Медицинское общество дикой природы. Практические рекомендации Общества дикой природы по профилактике и лечению повреждений от молнии: обновление 2014 г. Wilderness Environ Med. 2014 декабрь; 25 (4 доп.): S86-95. [PubMed: 25498265]
11.
Gentges J, Schieche C. Электрические травмы в отделении неотложной помощи: обзор, основанный на фактах.Emerg Med Pract. 2018 ноя; 20 (11): 1-20. [PubMed: 30358379]
12.
Lee DH, Desai MJ, Gauger EM. Электрические травмы кисти и верхней конечности. J Am Acad Orthop Surg. 01 января 2019; 27 (1): e1-e8. [PubMed: 30278017]
13.
Гилле Дж., Шмидт Т., Драгу А., Эмих Д., Гильберт-Кариус П., Кремер Т., Рафф Т., Райхельт Б., Сиафлиакис А., Симерс Ф., Стин М., Страк М.Ф. Электрическая травма - двухцентровый анализ характеристик пациента, терапевтических особенностей и предикторов исхода.Scand J Trauma Resusc Emerg Med. 31 мая 2018; 26 (1): 43. [Бесплатная статья PMC: PMC5984367] [PubMed: 29855384]

Защита от перегрузки по току - обзор

Защита от короткого замыкания —Проверьте работу встроенного устройства максимальной токовой защиты для блоков и ячеек с помощью жесткого короткое замыкание менее 1 секунды за 10 минут.

Защита от перезарядки —Зарядка происходит с постоянной скоростью тока, продолжаясь до тех пор, пока проверяемое оборудование не прервет зарядку путем автоматического отключения главных контакторов.Тест прекращается, когда уровень SOC превышает 130% или когда уровень температуры элемента превышает 55 ° C. Сбор данных / мониторинг должны продолжаться в течение 1 часа после остановки зарядки.

Защита от переразряда —Проверка работы защиты от переразряда. Система управления батареями должна прерывать ток сверхразряда, чтобы предотвратить дальнейшие серьезные события, связанные с проверяемым оборудованием, вызванные током избыточного разряда. Испытание на разряд прекращается вручную, если было достигнуто 25% от номинального уровня напряжения или 30 минут после прохождения нормальных пределов разрядки проверяемого оборудования.Измерения включают напряжение, ток и температуру в зависимости от времени и сопротивления изоляции между корпусом проверяемого оборудования и положительной и отрицательной клеммами до и после испытания.

Тест на осушение — Моделирует использование системы / компонента в условиях высокой влажности окружающей среды. Устранение неисправностей, вызванных электрическими неисправностями, вызванными влажностью.

Испытание на тепловой удар - определение устойчивости проверяемого оборудования к резким изменениям температуры.Испытание требует определенного количества температурных циклов, которые начинаются при комнатной температуре, за которыми следуют циклы высокой и низкой температуры. Рассматриваемые виды отказов - это электрические и механические неисправности, вызванные ускоренным циклическим изменением температуры.

Вибрация - Проверка на неисправности и отказы, вызванные вибрацией - случайной вибрацией, вызванной движением по неровной дороге, а также внутренней вибрацией трансмиссии. Основные неисправности, которые должны быть идентифицированы этим испытанием, - это обрыв и потеря электрического контакта.

Амортизатор - Испытание применимо к пакетам и системам, предназначенным для установки в жестких точках кузова или на раме транспортного средства. Нагрузка возникает, например, при наезде на бордюрный камень на большой скорости. Режим отказа - это механическое повреждение компонентов из-за возникающих в результате высоких ускорений.

Сдавливание - для характеристики реакции ячейки на внешние силы нагрузки, которые могут вызвать деформацию упаковки.

Падение - Имитирует механическую нагрузку во время обслуживания, когда аккумуляторная система снята с автомобиля. Во время испытания и в течение 1-часового периода наблюдения после испытания аккумуляторная система не должна иметь признаков возгорания или взрыва.

Краш-тест - моделирует инерционную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии автомобиля.

Контакт точечной нагрузки - Имитирует контактную нагрузку, которая может возникнуть во время аварии транспортного средства.

Погружение в воду - Испытания на устойчивость к сценариям погружения в воду, которые могут возникнуть при затоплении транспортного средства.

Тепловая нагрузка - Имитирует тепловую нагрузку, которая может возникнуть при пожаре в автомобиле.

Система охлаждения - Повторяет системный отказ терморегулятора / охлаждения аккумуляторной батареи или системы.

Примечание: Испытания на раздавливание и проникновение, проведенные на аккумуляторных блоках, привели к зарегистрированным событиям теплового разгона на испытательных объектах в Европе, последствия которых становятся более потенциально опасными при проведении в замкнутом пространстве здания.Использование приспособлений для аварийных снегоходов, приспособленных для этой цели, могло бы показаться разумной процедурой, особенно при испытании единиц нового химического состава или конфигурации.

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время Логотип Public.Resource.Org На логотипе изображен черно-белый рисунок улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати находится красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней - «Общественность».Resource.Org «На внешней стороне красной круглой марки находится круглая серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
США

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

Вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законах.Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

.

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на ознакомление с этим законом, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца. Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах как гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на общедоступном ресурсе. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Благодарим вас за интерес к чтению закона.Информированные граждане - это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

Определение будущей стоимости (FV)

Что такое будущая стоимость (БС)?

Будущая стоимость (FV) - это стоимость текущего актива на дату в будущем, основанную на предполагаемой скорости роста. Будущая стоимость важна для инвесторов и специалистов по финансовому планированию, поскольку они используют ее для оценки того, сколько вложенных сегодня инвестиций будет стоить в будущем. Знание будущей стоимости позволяет инвесторам принимать обоснованные инвестиционные решения на основе своих предполагаемых потребностей. Однако внешние экономические факторы, такие как инфляция, могут отрицательно повлиять на будущую стоимость актива, снижая его стоимость.

Понимание будущей ценности

Расчет справедливой стоимости позволяет инвесторам с разной степенью точности прогнозировать сумму прибыли, которую можно получить от различных инвестиций. Сумма роста, вызванная хранением данной суммы в наличных деньгах, вероятно, будет отличаться от той, если бы эта же сумма была инвестирована в акции; поэтому уравнение FV используется для сравнения нескольких вариантов.

Определение справедливой стоимости актива может оказаться сложным в зависимости от типа актива.Кроме того, расчет справедливой стоимости основан на предположении о стабильных темпах роста. Если деньги помещаются на сберегательный счет с гарантированной процентной ставкой, то FV легко определить точно. Однако инвестиции в фондовый рынок или другие ценные бумаги с более изменчивой доходностью могут представлять большие трудности.

Однако для понимания основной концепции простые и сложные процентные ставки являются наиболее простыми примерами расчета справедливой стоимости.

Ключевые выводы

  • Будущая стоимость (FV) - это стоимость текущего актива в определенный момент в будущем, основанная на предполагаемой скорости роста.
  • Инвесторы могут обоснованно предположить прибыль от инвестиций, используя расчет справедливой стоимости.
  • Определение справедливой стоимости рыночной инвестиции может быть сложной задачей из-за нестабильности рынка.
  • Существует два способа расчета FV актива: FV с использованием простых процентов и FV с использованием сложных процентов.

Типы будущей стоимости

Будущая стоимость с использованием простых годовых процентов

Формула справедливой стоимости предполагает постоянные темпы роста и единовременный авансовый платеж, который остается нетронутым на протяжении всего периода инвестирования.Расчет FV может быть выполнен одним из двух способов, в зависимости от типа получаемых процентов. Если инвестиция приносит простой процент, то формула справедливой стоимости выглядит так:

F V знак равно я × ( 1 + ( р × Т ) ) куда: я знак равно Сумма инвестиций р знак равно Процентная ставка Т знак равно Количество лет \ begin {align} & \ mathit {FV} = \ mathit {I} \ times (1 + (\ mathit {R} \ times \ mathit {T})) \\ & \ textbf {where:} \\ & \ mathit {I} = \ text {Сумма инвестиций} \\ & \ mathit {R} = \ text {Процентная ставка} \\ & \ mathit {T} = \ text {Количество лет} \\ \ end {выровнено} FV = I × (1+ (R × T)), где: I = сумма инвестиций R = процентная ставка T = количество лет

Например, предположим, что инвестиция в размере 1000 долларов США хранится на сберегательном счете в течение пяти лет с ежегодной выплатой простых процентов в размере 10%.В этом случае FV первоначальной инвестиции в размере 1000 долларов США составляет 1000 долларов США × [1 + (0,10 x 5)] или 1500 долларов США.

Будущая стоимость с использованием начисленных годовых процентов

При использовании простых процентов предполагается, что процентная ставка начисляется только на первоначальные инвестиции. При начислении сложных процентов ставка применяется к совокупному остатку на счете за каждый период. В приведенном выше примере первый год инвестиций приносит 10% × 1000 долларов США, или 100 долларов США в виде процентов. Однако в следующем году общая сумма на счете составит 1100 долларов, а не 1000 долларов; Таким образом, для расчета сложных процентов ставка 10% применяется к полному балансу для процентного дохода за второй год в размере 10% × 1100 долларов, или 110 долларов.T \\ & \ textbf {где:} \\ & \ mathit {I} = \ text {Сумма инвестиций} \\ & \ mathit {R} = \ text {Процентная ставка} \\ & \ mathit {T} = \ текст {Количество лет} \ end {выровнено} FV = I × (1 + R) Здесь: I = сумма инвестиций R = процентная ставка T = количество лет

Используя приведенный выше пример, та же самая 1000 долларов, инвестированная в течение пяти лет на сберегательный счет с 10% -ной процентной ставкой, будет иметь справедливую стоимость 1000 долларов × [(1 + 0,10) 5 ] или 1 610,51 доллара.

трансформаторов | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните, как работает трансформатор.
  • Рассчитайте напряжение, ток и / или количество витков с учетом других величин.

Трансформаторы делают то, что подразумевает их название - они преобразуют напряжения из одного значения в другое (вместо ЭДС используется термин «напряжение», потому что трансформаторы имеют внутреннее сопротивление). Например, многие сотовые телефоны, ноутбуки, видеоигры, электроинструменты и небольшие приборы имеют встроенный трансформатор (как на рис. 1), который преобразует 120 В или 240 В переменного тока в любое напряжение, используемое устройством.Трансформаторы также используются в нескольких точках систем распределения электроэнергии, таких как показано на рисунке 2. Мощность передается на большие расстояния при высоком напряжении, потому что для данного количества мощности требуется меньший ток, а это означает меньшие потери в линии, как это было раньше. обсуждалось ранее. Но высокое напряжение представляет большую опасность, поэтому трансформаторы используются для получения более низкого напряжения в месте нахождения пользователя.

Рис. 1. Подключаемый трансформатор становится все более знакомым с ростом количества электронных устройств, которые работают от напряжения, отличного от обычных 120 В переменного тока.Большинство из них находятся в диапазоне от 3 до 12 В. (кредит: Shop Xtreme)

Рисунок 2. Трансформаторы изменяют напряжение в нескольких точках системы распределения электроэнергии. Электроэнергия обычно вырабатывается при напряжении более 10 кВ и передается на большие расстояния при напряжениях более 200 кВ, а иногда и до 700 кВ, чтобы ограничить потери энергии. Местное распределение электроэнергии по районам или промышленным предприятиям проходит через подстанцию ​​и передается на короткие расстояния с напряжением от 5 до 13 кВ. Оно снижено до 120, 240 или 480 В для безопасности на месте отдельного пользователя.

Тип трансформатора, рассматриваемый в этом тексте (см. Рисунок 3), основан на законе индукции Фарадея и очень похож по конструкции на устройство Фарадея, которое использовалось для демонстрации того, что магнитные поля могут вызывать токи. Две катушки называются первичной обмоткой , , , и вторичной обмоткой , , , . При нормальном использовании входное напряжение подается на первичную обмотку, а вторичная обмотка создает преобразованное выходное напряжение. Мало того, что железный сердечник улавливает магнитное поле, создаваемое первичной катушкой, его намагниченность увеличивает напряженность поля.Поскольку входное напряжение переменного тока, изменяющийся во времени магнитный поток направляется во вторичную обмотку, вызывая ее выходное переменное напряжение.

Рис. 3. Типичная конструкция простого трансформатора имеет две катушки, намотанные на ферромагнитный сердечник, ламинированный для минимизации вихревых токов. Магнитное поле, создаваемое первичной обмоткой, в основном ограничивается и увеличивается сердечником, который передает его вторичной обмотке. Любое изменение тока в первичной обмотке вызывает ток во вторичной обмотке.

Для простого трансформатора, показанного на рисунке 3, выходное напряжение В, , , , почти полностью зависит от входного напряжения В, , , p и соотношения количества витков в первичной и вторичной катушках.Закон индукции Фарадея для вторичной обмотки дает наведенное выходное напряжение В с равным

[латекс] {V} _ {\ text {s}} = - {N} _ {\ text {s}} \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex],

, где N s - количество витков во вторичной катушке, а Δ Φ / Δ t - скорость изменения магнитного потока. Обратите внимание, что выходное напряжение равно индуцированной ЭДС ( В с = ЭДС с ), при условии, что сопротивление катушки невелико (разумное предположение для трансформаторов).Площадь поперечного сечения катушек одинакова с обеих сторон, как и напряженность магнитного поля, поэтому Δ Φ / Δ t одинаковы с обеих сторон. Входное первичное напряжение В p также связано с изменением магнитного потока на

[латекс] {V} _ {p} = - {N} _ {\ text {p}} \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Причина этого немного более тонкая. Закон Ленца говорит нам, что первичная катушка противодействует изменению магнитного потока, вызванному входным напряжением В p , отсюда знак минус (это пример самоиндукции , тема, которая будет исследована подробнее в следующих разделах).Предполагая пренебрежимо малое сопротивление катушки, правило петли Кирхгофа говорит нам, что наведенная ЭДС точно равна входному напряжению. Соотношение этих двух последних уравнений дает полезное соотношение:

[латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex]

Это известно как уравнение трансформатора , и оно просто утверждает, что отношение вторичного напряжения к первичному в трансформаторе равно отношению количества контуров в их катушках.Выходное напряжение трансформатора может быть меньше, больше или равно входному напряжению, в зависимости от соотношения количества петель в их катушках. Некоторые трансформаторы даже обеспечивают переменный выход, позволяя выполнять подключение в разных точках вторичной обмотки. Повышающий трансформатор - это трансформатор, который увеличивает напряжение, тогда как понижающий трансформатор снижает напряжение. Если предположить, что сопротивление незначительно, выходная электрическая мощность трансформатора равна его входной.На практике это почти верно - КПД трансформатора часто превышает 99%. Уравнивание входной и выходной мощности,

P p = I p V p = I s V s = P s .

Перестановка терминов дает

[латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{I} _ {\ text {p}}} {{ I} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex].

В сочетании с [латексом] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}} } {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex], мы находим, что

[латекс] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{ N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex]

- это соотношение между выходным и входным токами трансформатора.Таким образом, если напряжение увеличивается, ток уменьшается. И наоборот, если напряжение уменьшается, ток увеличивается.

Пример 1. Расчет характеристик повышающего трансформатора

Портативный рентгеновский аппарат имеет повышающий трансформатор, входное напряжение которого 120 В преобразуется в выходное напряжение 100 кВ, необходимое для рентгеновской трубки. Первичная обмотка имеет 50 петель и потребляет ток 10,00 А. а) Какое количество петель во вторичной обмотке? (b) Найдите текущий выходной сигнал вторичной обмотки.

Стратегия и решение для (a)

Решаем [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex] для [latex] {N} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для N s , число петель во вторичной обмотке и введите известные значения.{4} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение для (а)

Для создания такого большого напряжения требуется большое количество контуров во вторичной обмотке (по сравнению с первичной). Это справедливо для трансформаторов с неоновой вывеской и трансформаторов, подающих высокое напряжение внутри телевизоров и электронно-лучевых трубок.

Стратегия и решение для (b)

Аналогичным образом мы можем найти выходной ток вторичной обмотки, решив [latex] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N } _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex] для [латекса] {I} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для I s и ввод известных значений.{4}} = 12,0 \ text {mA} \ end {array} \\ [/ latex].

Обсуждение для (б)

Как и ожидалось, текущий выход значительно меньше входного. В некоторых зрелищных демонстрациях используются очень большие напряжения для образования длинных дуг, но они относительно безопасны, поскольку выход трансформатора не обеспечивает большой ток. Обратите внимание, что потребляемая мощность здесь составляет P p = I p V p = (10,00 A) (120 В) = 1.20 кВт. Это равно выходной мощности P p = I s V s = (12,0 мА) (100 кВ) = 1,20 кВт, как мы предполагали при выводе используемых уравнений.

Тот факт, что трансформаторы основаны на законе индукции Фарадея, проясняет, почему мы не можем использовать трансформаторы для изменения постоянного напряжения. Если нет изменений в первичном напряжении, значит, во вторичной обмотке нет напряжения. Одна из возможностей - подключить постоянный ток к первичной катушке через переключатель.Когда переключатель размыкается и замыкается, вторичная обмотка вырабатывает напряжение, подобное показанному на рисунке 4. На самом деле это не практичная альтернатива, и переменный ток обычно используется везде, где необходимо увеличивать или уменьшать напряжения.

Рис. 4. Трансформаторы не работают с входом чистого постоянного напряжения, но если он включается и выключается, как показано на верхнем графике, выход будет выглядеть примерно так, как показано на нижнем графике. Это не тот синусоидальный переменный ток, который нужен большинству устройств переменного тока.

Пример 2. Расчет характеристик понижающего трансформатора

Зарядное устройство, предназначенное для последовательного подключения десяти никель-кадмиевых аккумуляторов (суммарная ЭДС 12.5 В постоянного тока) должен иметь выход 15,0 В для зарядки аккумуляторов. В нем используется понижающий трансформатор с первичной обмоткой на 200 контуров и входным напряжением 120 В. (а) Сколько витков должно быть во вторичной катушке? (б) Если ток зарядки составляет 16,0 А, каков ток на входе?

Стратегия и решение для (a)

Можно ожидать, что вторичный узел будет иметь небольшое количество петель. Решение [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex] для [latex] {N} _ {\ text {s}} \\ [/ latex] для N s и ввод известных значений дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {N} _ {\ text {s}} & = & {N} _ {\ text {p}} \ frac {{V} _ {\ text {s} }} {{V} _ {\ text {p}}} \\ & = & \ left (\ text {200} \ right) \ frac {15.0 \ text {V}} {120 \ text {V}} = 25 \ end {array} \\ [/ latex]

Стратегия и решение для (b)

Текущий ввод может быть получен путем решения [latex] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex] для I p и ввод известных значений. Это дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {I} _ {\ text {p}} & = & {I} _ {\ text {s}} \ frac {{N} _ {\ text {s} }} {{N} _ {\ text {p}}} \\ & = & \ left (16.0 \ text {A} \ right) \ frac {25} {200} = 2.00 \ text {A} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Количество петель во вторичной обмотке невелико, как и ожидалось для понижающего трансформатора. Мы также видим, что небольшой входной ток дает больший выходной ток в понижающем трансформаторе. Когда трансформаторы используются для управления большими магнитами, они иногда имеют небольшое количество очень тяжелых контуров во вторичной обмотке. Это позволяет вторичной обмотке иметь низкое внутреннее сопротивление и производить большие токи. Заметим еще раз, что это решение основано на предположении о 100% эффективности - или выходная мощность равна мощности ( P p = P s ), что является разумным для хороших трансформаторов.В этом случае первичная и вторичная мощность составляют 240 Вт. (Убедитесь в этом сами для проверки согласованности.) Обратите внимание, что никель-кадмиевые батареи необходимо заряжать от источника постоянного тока (как и аккумулятор на 12 В). Таким образом, выход переменного тока вторичной катушки необходимо преобразовать в постоянный ток. Это делается с помощью так называемого выпрямителя, в котором используются устройства, называемые диодами, которые пропускают только односторонний ток.

Трансформаторы

находят множество применений в системах электробезопасности, которые обсуждаются в разделе «Электробезопасность: системы и устройства».

Исследования PhET: Генератор

Генерируйте электричество с помощью стержневого магнита! Откройте для себя физику, лежащую в основе этого явления, исследуя магниты и узнайте, как их можно использовать, чтобы зажечь лампочку.

Щелкните, чтобы загрузить симуляцию. Запускать на Java.

Сводка раздела

  • Трансформаторы используют индукцию для преобразования напряжения из одного значения в другое.
  • Для трансформатора напряжения на первичной и вторичной обмотках связаны соотношением

    [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{ N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex],

    , где V p и V s - напряжения на первичной и вторичной катушках, имеющих N p и N s витков.

  • Токи I p и I s в первичной и вторичной обмотках связаны соотношением [латекс] \ frac {{I} _ {\ text {s}}} {{I} _ {\ текст {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {p}}} {{N} _ {\ text {s}}} \\ [/ latex].
  • Повышающий трансформатор увеличивает напряжение и снижает ток, тогда как понижающий трансформатор снижает напряжение и увеличивает ток.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, что вызывает физические вибрации трансформаторов с частотой, в два раза превышающей используемую мощность переменного тока.

Задачи и упражнения

1. Подключаемый трансформатор, показанный на рисунке 4, подает 9,00 В в систему видеоигр. (a) Сколько витков во вторичной обмотке, если ее входное напряжение составляет 120 В, а первичная обмотка имеет 400 витков? (б) Какой у него входной ток, когда его выход 1,30 А?

2. Американская путешественница в Новой Зеландии несет трансформатор для преобразования стандартных 240 В в Новой Зеландии в 120 В, чтобы она могла использовать в поездке небольшие электроприборы.а) Каково соотношение витков первичной и вторичной обмоток ее трансформатора? (б) Каково отношение входного тока к выходному? (c) Как новозеландец, путешествующий по Соединенным Штатам, мог использовать этот же трансформатор для питания своих устройств на 240 В от 120 В?

3. В кассетном магнитофоне используется подключаемый трансформатор для преобразования 120 В в 12,0 В с максимальным выходным током 200 мА. (а) Каков текущий ввод? б) Какая потребляемая мощность? (c) Является ли такое количество мощности приемлемым для небольшого прибора?

4.(а) Каково выходное напряжение трансформатора, используемого для аккумуляторных батарей фонарика, если его первичная обмотка имеет 500 витков, вторичная - 4 витка, а входное напряжение составляет 120 В? (b) Какой входной ток требуется для получения выходного сигнала 4,00 А? (c) Какая потребляемая мощность?

5. (a) Подключаемый трансформатор для портативного компьютера выдает 7,50 В и может обеспечивать максимальный ток 2,00 А. Каков максимальный входной ток, если входное напряжение составляет 240 В? Предположим 100% эффективность. (b) Если фактический КПД меньше 100%, потребуется ли входной ток больше или меньше? Объяснять.

6. Многоцелевой трансформатор имеет вторичную катушку с несколькими точками, в которых может быть снято напряжение, давая на выходе 5,60, 12,0 и 480 В. (a) Входное напряжение составляет 240 В на первичную катушку с 280 витками. Какое количество витков в частях вторичной обмотки используется для создания выходного напряжения? (b) Если максимальный входной ток составляет 5,00 А, каковы максимальные выходные токи (каждый из которых используется отдельно)?

7. Крупная электростанция вырабатывает электроэнергию напряжением 12,0 кВ.Его старый трансформатор когда-то преобразовывал напряжение до 335 кВ. Вторичная обмотка этого трансформатора заменяется, так что его выходная мощность может составлять 750 кВ для более эффективной передачи по пересеченной местности на модернизированных линиях электропередачи. (а) Каково соотношение оборотов в новой вторичной системе по сравнению со старой? (b) Каково отношение нового текущего выхода к старому (при 335 кВ) при той же мощности? (c) Если модернизированные линии передачи имеют одинаковое сопротивление, каково отношение потерь мощности в новых линиях к старым?

8.Если выходная мощность в предыдущей задаче составляет 1000 МВт, а сопротивление линии составляет 2,00 Ом, каковы были потери в старой и новой линии?

9. Необоснованные результаты Электроэнергия на 335 кВ переменного тока от линии электропередачи подается в первичную обмотку трансформатора. Отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки составляет N s / N p = 1000. (a) Какое напряжение индуцируется во вторичной обмотке? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка ответственны?

10. Создайте свою проблему Рассмотрим двойной трансформатор, который будет использоваться для создания очень больших напряжений. Устройство состоит из двух этапов. Первый - это трансформатор, который выдает намного большее выходное напряжение, чем его входное. Выход первого трансформатора используется как вход для второго трансформатора, который дополнительно увеличивает напряжение. Постройте задачу, в которой вы вычисляете выходное напряжение последней ступени на основе входного напряжения первой ступени и количества витков или петель в обеих частях обоих трансформаторов (всего четыре катушки).Также рассчитайте максимальный выходной ток последней ступени на основе входного тока. Обсудите возможность потерь мощности в устройствах и их влияние на выходной ток и мощность.

Глоссарий

трансформатор
:
Устройство, преобразующее напряжение из одного значения в другое с помощью индукции
уравнение трансформатора:
уравнение, показывающее, что отношение вторичного напряжения к первичному в трансформаторе равно отношению количества витков в их катушках; [латекс] \ frac {{V} _ {\ text {s}}} {{V} _ {\ text {p}}} = \ frac {{N} _ {\ text {s}}} {{N} _ {\ text {p}}} \\ [/ latex]
повышающий трансформатор:
трансформатор, повышающий напряжение
понижающий трансформатор:
трансформатор, понижающий напряжение

Избранные решения проблем и упражнения

1.(а) 30.0 (б) 9.75 × 10 −2 A

3. (а) 20,0 мА (б) 2,40 Вт (в) Да, такая мощность вполне разумна для небольшого прибора.

5. (a) 0,063 A (b) Требуется больший входной ток.

7. (а) 2,2 (б) 0,45 (в) 0,20, или 20,0%

9. (a) 335 МВ (b) слишком высокое, намного выше напряжения пробоя воздуха на разумных расстояниях (c) входное напряжение слишком высокое

2021 Cadillac Escalade Цена подскочила на 1000 долларов, превысив 100000 долларов

  • Cadillac Escalade 2021 года теряет базовую комплектацию и получает повышение цены на 1000 долларов за модель Luxury начального уровня.
  • 6,2-литровый восьмицилиндровый двигатель остается стандартным, но в 2021 году турбодизель Duramax 3.0-литровый рядный шестицилиндровый двигатель будет доступен в качестве бесплатного варианта.
  • Топовые модели Platinum и Platinum Sport начинаются с 101290 долларов, что почти на 8000 долларов больше, чем в 2020 году.

    Cadillac изменил дизайн Escalade внутри и снаружи, и теперь автопроизводитель раскрыл стоимость все эти изменения. На 2021 год цена Escalade начинается с 77 490 долларов в базовой комплектации Luxury, что на 1000 долларов больше, чем у предыдущей модели; более длинная версия ESV Escalade начинается с 80 490 долларов.На каждом уровне отделки салона переход от стандартного заднего привода к полному стоит еще 3000 долларов.

    Escalade поставляется с двумя вариантами двигателей: знакомым 6,2-литровым V-8 и недавно доступным турбодизелем Duramax 3,0-литровым рядным шестицилиндровым двигателем. Первый входит в стандартную комплектацию, а второй доступен бесплатно. Оба двигателя соединены с той же 10-ступенчатой ​​автоматической коробкой передач, что и на модели 2020 года.

    В 2021 году Cadillac предоставил Escalade независимую заднюю подвеску и отключение топливосберегающих цилиндров, как на Chevy Tahoe и GMC Yukon.Базовая модель, несмотря на скромный скачок цен, теперь поставляется в стандартной комплектации с новыми 38-дюймовыми экранами Escalade, которые простираются через приборную панель, плюс возможность беспроводной связи Apple CarPlay и Android Auto и звуковая система AKG с 19 динамиками или дополнительная с 36-ю динамиками. динамики.

    Комплектация Premium Luxury начинается с 84290 долларов, а следующая по величине комплектация, Sport, начинается с 86 890 долларов. Самые высокие уровни отделки салона, Platinum и Platinum Sport, начинаются с 101290 долларов, что почти на 8000 долларов больше стартовой цены в 93950 долларов за Platinum в 2020 году.

    Новый Escalade оснащен технологией помощи водителю Super Cruise, которая теперь предлагает смену полосы движения по запросу. Адаптивная пневматическая подвеска, электронный дифференциал повышенного трения и магнитная система управления ходом GM также являются особенностями модели 2021 года.

    Этот контент импортирован из {embed-name}. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    Математика движения спутников

    Движение объектов подчиняется законам Ньютона. Те же простые законы, которые управляют движением объектов на Земле, также распространяются на небеса , чтобы управлять движением планет, лун и других спутников. Математика, описывающая движение спутника, аналогична математике, представленной для кругового движения в Уроке 1.В этой части Урока 4 мы рассмотрим множество математических уравнений, описывающих движение спутников.

    Уравнение орбитальной скорости

    Рассмотрим спутник с массой M sat , вращающийся вокруг центрального тела с массой M Central . Центральным телом может быть планета, солнце или другая большая масса, способная вызвать достаточное ускорение менее массивного соседнего объекта. Если спутник движется по кругу, то чистая центростремительная сила, действующая на этот орбитальный спутник, определяется соотношением

    F net = (M sat • v 2 ) / R

    Эта чистая центростремительная сила является результатом гравитационной силы, которая притягивает спутник к центральному телу и может быть представлена ​​как

    F grav = (G • M sat • M Central ) / R 2

    Поскольку F grav = F net , приведенные выше выражения для центростремительной силы и гравитационной силы могут быть установлены равными друг другу.Таким образом,

    (M sat • v 2 ) / R = (G • M sat • M Central ) / R 2

    Обратите внимание, что масса спутника присутствует в обеих частях уравнения; таким образом, его можно отменить, разделив на M sat . Затем обе части уравнения можно умножить на R , оставив следующее уравнение.

    v 2 = (G • M Центральный ) / R

    Взяв квадратный корень из каждой стороны, получаем следующее уравнение для скорости спутника, движущегося вокруг центрального тела при круговом движении.

    , где G - 6.673 x 10 -11 Н • м 2 / кг 2 , M центральный - масса центрального тела, вокруг которого вращается спутник, а R - радиус орбиты спутника. .

    Уравнение ускорения

    Аналогичные рассуждения можно использовать для определения уравнения ускорения нашего спутника, которое выражается через массы и радиус орбиты. Величина ускорения спутника равна ускорению свободного падения спутника в любом месте, по которому он вращается.В Уроке 3 уравнение ускорения свободного падения было дано как

    . г = (G • M центральный ) / R 2

    Таким образом, ускорение спутника при круговом движении вокруг некоторого центрального тела определяется следующим уравнением

    , где G составляет 6,673 x 10 -11 Н • м 2 / кг 2 , M центральный - это масса центрального тела, вокруг которого вращается спутник, а R - это масса центрального тела, вокруг которого вращается спутник. средний радиус орбиты спутника.

    Уравнение орбитального периода

    Последнее уравнение, которое полезно при описании движения спутников, - это форма Ньютона третьего закона Кеплера. Поскольку логика построения уравнения была представлена ​​в другом месте, здесь будет представлено только уравнение. Период спутника ( T ) и среднее расстояние от центрального тела ( R ) связаны следующим уравнением:

    , где T - период спутника, R - средний радиус орбиты спутника (расстояние от центра центральной планеты), а G - 6.673 x 10 -11 Н • м 2 / кг 2 .

    Во всех трех уравнениях очевидна важная концепция - период, скорость и ускорение орбитального спутника не зависят от массы спутника.

    Ни в одном из этих трех уравнений нет переменной M satellite . Период, скорость и ускорение спутника зависят только от радиуса орбиты и массы центрального тела, на орбите которого находится спутник.Так же, как и в случае движения снарядов по Земле, масса снаряда не влияет на ускорение к Земле и скорость в любой момент. Когда сопротивление воздуха незначительно и присутствует только сила тяжести, масса движущегося объекта не играет роли. Так обстоит дело с орбитальными спутниками.

    Примеры проблем

    Чтобы проиллюстрировать полезность приведенных выше уравнений, рассмотрим следующие практические задачи.

    Практическая задача № 1

    Спутник желает облететь Землю на высоте 100 км (приблизительно 60 миль) над поверхностью Земли. Определите скорость, ускорение и период обращения спутника. (Дано: M земля = 5,98 x 10 24 кг, R земля = 6,37 x 10 6 м)

    Как и большинство задач в физике, эта проблема начинается с определения известной и неизвестной информации и выбора соответствующего уравнения, способного разрешить неизвестное.Для этой проблемы известные и неизвестные перечислены ниже.

    Выдано / Известно:

    R = R земля + высота = 6,47 x 10 6 м

    M земля = 5.98x10 24 кг

    G = 6,673 x 10 -11 Н · м 2 / кг 2

    Неизвестный:

    v = ???

    а = ???

    Т = ???

    Обратите внимание, что радиус орбиты спутника можно найти, зная радиус Земли и высоту спутника над Землей.Как показано на диаграмме справа, радиус орбиты спутника равен сумме радиуса Земли и высоты над землей. Эти две величины можно сложить, чтобы получить радиус орбиты. В этой задаче 100 км необходимо сначала преобразовать в 100 000 м перед добавлением к радиусу Земли. Уравнения, необходимые для определения неизвестного, перечислены выше. Начнем с определения орбитальной скорости спутника с помощью следующего уравнения:

    v = SQRT [(G • M Центральный ) / R]

    Замена и решение следующие:

    v = КОРЕНЬ [(6.673 x 10 -11 Н · м 2 / кг 2 ) • (5,98 x 10 24 кг) / (6,47 x 10 6 м)]

    v = 7,85 x 10 3 м / с

    Ускорение можно найти с помощью одного из следующих уравнений:

    (1) a = (G • M центральный ) / R 2 (2) а = v 2 / R

    Уравнение (1) было получено выше.Уравнение (2) является общим уравнением кругового движения. Для расчета ускорения можно использовать любое уравнение. Здесь будет продемонстрировано использование уравнения (1).

    a = (G • M центральный ) / R 2

    a = (6,673 x 10 -11 Н · м 2 / кг 2 ) • (5,98 x 10 24 кг) / (6,47 x 10 6 м) 2

    a = 9,53 м / с 2

    Обратите внимание, что это ускорение немного меньше, чем у 9.8 м / с 2 ожидаемое значение на поверхности земли. Как обсуждалось в Уроке 3, увеличение расстояния от центра Земли снижает значение g.

    Наконец, период можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

    Уравнение можно переписать к следующему виду

    T = КОРЕНЬ [(4 • pi 2 • R 3 ) / (G * M центральный )]

    Замена и решение следующие:

    T = КОРЕНЬ [(4 • (3.1415) 2 • (6,47 x 10 6 м) 3 ) / (6,673 x 10 -11 Н м 2 / кг 2 ) • (5,98x10 24 кг)]

    T = 5176 с = 1,44 часа

    Практическая задача № 2

    Период Луны составляет приблизительно 27,2 дня (2,35 x 10 6 с). Определите радиус орбиты Луны и орбитальную скорость Луны.(Дано: M земля = 5,98 x 10 24 кг, R земля = 6,37 x 10 6 м)

    Как и практическая задача № 2, эта проблема начинается с определения известных и неизвестных значений. Они показаны ниже.

    Выдано / Известно:

    T = 2,35 x 10 6 с

    M земля = 5,98 x 10 24 кг

    G = 6.673 x 10 -11 Н · м 2 / кг 2

    Неизвестный:

    R = ???

    v = ???

    Радиус орбиты можно рассчитать по следующей формуле:

    Уравнение можно переписать к следующему виду

    R 3 = [(T 2 • G • M центральный ) / (4 • pi 2 )]

    Замена и решение следующие:

    R 3 = [((2.35x10 6 с) 2 • (6,673 x 10 -11 Н м 2 / кг 2 ) • (5,98x10 24 кг)) / (4 • (3,1415) 2 ) ]

    R 3 = 5,58 x 10 25 м 3

    Взяв кубический корень из 5,58 x 10 25 м 3 , радиус можно определить следующим образом:

    R = 3,82 x 10 8 м

    Орбитальная скорость спутника может быть вычислена по любому из следующих уравнений:

    (1) v = SQRT [(G • M Central ) / R] (2) v = (2 • pi • R) / T

    Уравнение (1) было получено выше.Уравнение (2) является общим уравнением кругового движения. Любое уравнение можно использовать для расчета орбитальной скорости; здесь будет продемонстрировано использование уравнения (1). Подстановка значений в это уравнение и решение следующие:

    v = SQRT [(6,673 x 10 -11 Н · м 2 / кг 2 ) * (5,98x10 24 кг) / (3,82 x 10 8 м)]

    v = 1,02 x 10 3 м / с

    Практическая задача № 3

    Геосинхронный спутник - это спутник, который вращается вокруг Земли с периодом обращения 24 часа, что соответствует периоду вращения Земли.Особый класс геостационарных спутников - геостационарные спутники. Геостационарный спутник вращается вокруг Земли за 24 часа по орбитальной траектории, параллельной воображаемой плоскости, проведенной через экватор Земли. Такой спутник оказывается постоянно закрепленным над тем же местом на Земле. Если геостационарный спутник желает облететь Землю за 24 часа (86400 с), то на какой высоте над земной поверхностью он должен быть расположен? (Дано: M земля = 5,98x10 24 кг, R земля = 6.37 x 10 6 м)

    Как и в предыдущей задаче, решение начинается с идентификации известных и неизвестных значений. Это показано ниже.

    Выдано / Известно:

    T = 86400 с

    M земля = 5.98x10 24 кг

    R земля = 6,37 x 10 6 м

    G = 6.673 x 10 -11 Н · м 2 / кг 2

    Неизвестный:

    ч = ???

    Неизвестным в этой задаче является высота ( х ) спутника над поверхностью земли. Но уравнения с переменной h нет. Затем решение включает сначала определение радиуса орбиты и использование этого значения R и R земли для определения высоты спутника над Землей.Как показано на диаграмме справа, радиус орбиты спутника равен сумме радиуса Земли и высоты над землей. Радиус орбиты можно найти с помощью следующего уравнения:

    Уравнение можно переписать к следующему виду

    R 3 = [(T 2 * G * M центральный ) / (4 * pi 2 )]

    Замена и решение следующие:

    R 3 = [((86400 с) 2 • (6.673 x 10 -11 Н · м 2 / кг 2 ) • (5.98x10 24 кг)) / (4 • (3.1415) 2 )]

    R 3 = 7,54 x 10 22 м 3

    Взяв кубический корень из 7,54 x 10 22 м 3 , радиус может быть определен как

    R = 4,23 x 10 7 м

    Радиус орбиты указывает расстояние, на котором спутник находится от центра Земли.Теперь, когда радиус орбиты найден, можно вычислить высоту над Землей. Поскольку поверхность Земли находится на расстоянии 6,37 x 10 6 м от ее центра (это радиус Земли), высота спутника должна составлять

    м. 4,23 x 10 7 м - 6,37 x 10 6 м = 3,59 x 10 7 м

    над поверхностью земли. Таким образом, высота спутника составляет 3,59 x 10 7 м .

    На орбите Земли вращаются сотни искусственных спутников.Список геостационарных спутников можно найти на http://www.satsig.net/sslist.htm. Используйте виджет Satellite Information ниже, чтобы изучить различные свойства - скорость, высоту, орбитальную траекторию и т. Д. - любого существующего спутника. Просто введите имя (правильно) спутника и нажмите кнопку Получить информацию .

    Проверьте свое понимание

    1. Спутник вращается вокруг Земли.Какие из следующих переменных повлияют на скорость спутника?

    а. масса спутника

    г. высота над поверхностью земли

    г. масса земли

    2. Используйте информацию ниже и соотношение выше, чтобы вычислить соотношение T 2 / R 3 для планет вокруг Солнца, Луны вокруг Земли и спутников Сатурна вокруг планеты Сатурн.Значение G составляет 6,673 x 10 -11 Н • м 2 / кг 2 .

    солнце M = 2,0 x 10 30 кг
    земля M = 6,0 x 10 24 кг
    Сатурн M = 5,7 x 10 26 кг
    а.T 2 / R 3 для планет около Солнца

    г. T 2 / R 3 для Луны около Земли

    г. T 2 / R 3 для спутников около Сатурна

    3. Один из спутников Сатурна называется Мимас. Среднее орбитальное расстояние Mimas составляет 1,87 x 10 8 м. Средний орбитальный период Мимаса составляет примерно 23 часа (8.28x10 4 с). Используйте эту информацию, чтобы оценить массу планеты Сатурн.

    4. Рассмотрим спутник, который находится на низкой орбите вокруг Земли на высоте 220 км над поверхностью Земли. Определите орбитальную скорость этого спутника. Используйте информацию, приведенную ниже.

    G = 6,673 x 10 -11 Нм 2 / кг 2

    M земля = 5.98 x 10 24 кг

    R земля = 6,37 x 10 6 м

    5. Предположим, что космический шаттл находится на орбите Земли на высоте 400 км над ее поверхностью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *