Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Новости Челябинск

В Ростехнадзоре рассказали о причинах взрыва в челябинской ГКБ №2

В Ростехнадзоре назвали причины взрыва в ГКБ №2 Челябинска.

Как сообщили РИА «Новый День» в пресс-службе Уральского управления Ростехнадзора, ведомство завершило расследование причин взрыва на кислородной станции больницы №2 в Челябинске.

Напомним, взрыв произошел днем 31 октября 2020 года. Взрывной волной выбило окна не только больницы, но и соседних зданий. Больше всего пострадал многоэтажный жилой дом, в котором выгорело несколько квартир.

В то время ГКБ была одной из ковидных баз. В момент ЧП в больнице 5 пациентам проводились реанимационные мероприятия. Их спасти не удалось (сначала в региональном минздраве утверждали, что все пятеро умерли до взрыва, потом уточнили – перед ЧП произошла клиническая смерть, а в момент взрыва врачи еще пытались вернуть их к жизни). Еще двое пациентов скончались уже после перевода их в другое лечебное учреждение.

«В ходе расследования установлено, что причиной пожара и последующего взрыва кислородного оборудования послужило возгорание горючих материалов во внутреннем помещении от теплового проявления электрического тока, возникшего вследствие аварийного режима работы электросети и нештатного электрооборудования, применявшегося для подогрева газификаторов с целью увеличения их производительности», – рассказали представители Ростехнадзора.

Кроме того, специалисты выявили же ряд нарушений требований законодательства в области промышленной безопасности. Так, в учреждении отсутствовала проектная документация на монтаж кислородной станции, не соблюдались требования изготовителя оборудования, установленных руководством по эксплуатации. Кислородная станция не была зарегистрирована в государственном реестре опасных производственных объектов, а также не имела лицензии на эксплуатацию взрывопожароопасных и химически опасных производственных объектов 1, 2 и 3 классов опасности.

Также у персонала не было аттестации ответственных за осуществление производственного контроля, исправное состояние и безопасную эксплуатацию оборудования под давлением, сотрудники не проходили проверку знаний в объеме производственных инструкций и не имели надлежащего допуска к работе.

Комиссией предложены мероприятия по устранению причин аварии и недопущению нарушений, исполнение которых взято на контроль управлением.

По результатам расследования в отношении МАУЗ «ГКБ №2» возбуждено административное производство по части 1 статьи 9.1 КоАП РФ (нарушение требований промышленной безопасности или условий лицензий на осуществление видов деятельности в области промышленной безопасности опасных производственных объектов).

Челябинск, Виктор Елисеев

Челябинск. Другие новости 18.06.21

«Голосования на пеньках не будет»: ЦИК утвердил только один вариант волеизъявления. / С мэрии Снежинска взыскивают 8 миллионов рублей за вырубку леса в водоохранной зоне. / Голосование на выборах в Госдуму продлится три дня. Читать дальше

Отправляйте свои новости, фото и видео на наш Whatsapp +7 (901) 454-34-42

Общее и местное действие электрического тока на организм

Повреждающий эффект зависит от: частоты переменного тока, напряжения, силы тока, сопротивления тканей животного, длительности действия на организм, индивидуальной и видовой чувствительности животного, пути прохождения.

Местное действие: проходя через биологические среды, электрический ток производит поляризацию атомов и молекул, изменяет пространственную ориентацию заряженных частиц и усиливает их движение. Электрическая энергия переходит в тепловую (ожог). Электрические ток изменяет состояние коллоидов, которые являются заряженными частицами.

Общее действие: связано с нарушением в тканях биотоков действия. Появляются биопотенциалы повреждения, которые вызывают раздражение нервных и мышечных волокон (возбуждение, учащение дыхания и пульса, повышение давления, тонические судороги, остановка дыхания, спазм голосовых связок, непроизвольное мочеиспускание и дефекация).

Патогенез электротравмы заключается в комбинации электрохимического(электролиз, появление свободных радикалов, перемещении ионов), электротермического (сопротивление тканей-импеданс), электромеханического действия.

Действие инфракрасных лучей на организм. Гипертермия, компенсаторно-приспособительные реакции.

Источники: ИК-спектр солнечного излучения, раскаленный металл, лампы накаливания, ядерный взрыв.
Воздействие ИК-лучей на организм приводит к:
— проявлению теплового эффекта – способности вызывать тяжелые ожоги
— проникновению через черепную коробку к оболочкам головного мозга и центральным нервным структурам, что может привести к солнечному удару

Гипертермия – пассивное повышение температуры тела вследствие внешнего перегревания.

Стадии:
1. Компенсаторно-приспособительная: замедляется выработка тепла и уменьшается обмен веществ, увеличивается теплоотдача за счет расширения периферических кровеносных сосудов, увеличение частоты дыхания, обильного потоотделения, кровообращения, если действие высоких температур прекращается, то температура тела стабилизируется, если продолжается, то переход во 2 стадию.

2. Стадия возбуждения: возбуждение ЦНС, усиление обмена веществ, выработка тепла, учащение сердцебиения, повышается артериальное давление, повышается одышка, температура повышается, усиливается распад белка, замедляется рефлекторная деятельность, суживаются периферические кровеносные сосуды уменьшается теплоотдача.

3. Стадия угнетения: торможение ЦНС и вегетативной нервной системы, замедляется обмен веществ, периферические кровеносные сосуды расширяются, увеличивается теплоотдача, происходит паралич нервных центров, кома, судороги, летальный исход.

Местное действие высоких температур. Ожоговый шок. Ожоговая болезнь.

Местное действие высоких температур проявляются в ожогах различных степеней:

Читайте так же:
Тепловые действия тока как сделать

1. Покраснение, болезненность;

2. Образование пузырей с экссудатом до 8% белка

3. Гибель более глубоких слоев тканей с отторжением и образованием язв

4. Полное обугливание

Ожоговый шок возникает при местных повреждениях температурой больших поверхностей.

1. Эректрильная стадия – импульсы с обожженной кожи по афферентным нервным волокнам поступают в ЦНС. В результате возбуждение ЦНС, поэтому в организме резко усиливаются все процессы.

2. Торпидная (торможение) – в коре возникает торможение, оно передается на подкорковые нервные узлы сосудодвигательного центра, а с них на вазомоторы сосудистой стенки. Сердце замедляет ритм, выбрасывает меньше крови, поэтому происходит падение давления крови на стенку сосуда. Приводит к коллапсу и острой сосудистой недостаточности =>до остановки <3

Ожоговая болезнь обусловлена всасыванием в кровь токсических продуктов в результате интоксикации. Кожа лишается барьерных свойств и является питательной средой для м/о, в результате септикотоксемия, приводит к нарушению функциональной деятельности всех органов и систем, включая почки.

Гипотермия. Компенсаторно-приспособительные реакции и декомпенсация.

Гипотермия – стойкое снижение температуры тела вследствие уменьшения теплосодержания в организме.

Стадии:
1) Компенсаторно–приспособительная (рефлекторные приспособительные реакции):
*усиленно вырабатывается тепло за счет усиления обмена веществ, появляется мышечная дрожь

*уменьшается теплоотдача за счет сужения периферических кровеносных сосудов, уменьшения глубины дыхания, организм съеживается (уменьшается площадь теплоотдачи), у животных вздыбливается шерсть
2) Стадия декомпенсации:

*торможение ЦНС, появляется вялость и сонливость, замедляется дыхание, работа сердца, обмен веществ

*уменьшается выработка тепла, периферические сосуды расширяются

*температура тела уменьшается, когда достигает нижних пределов – паралич, коматозное состояние и летальный исход

Электрический ток

Формирование электрического тока можно наблюдать внутри вещества только, если в нем имеются свободно перемещающиеся заряженные частицы. При этом сам заряд можно как иметься внутри вещества изначально, так и сформироваться под воздействием любых внешних факторов. Например, изменения температуры, действия электромагнитного поля, ионизаторов и т.д.

Сами заряженные частицы перемещаются беспорядочно – если на них не действует электромагнитное поле. Но при подключении к двум точкам среды, разность потенциалов превращает их движение в направленное — от одного вещества к другому.

Понятие, суть и проявления электрического тока

Под электрическим током понимают любое упорядоченное и направленное перемещение любых заряженных частиц.

Частицы при этом могут быть самыми разными:

  • Электроны и ионы в газообразных средах;
  • Свободные электроны в металле;
  • Катионы и анионы в электролитической среде;
  • При некоторых условиях – электроны внутри вакуума;
  • Электроны и дырки внутри полупроводников – так называемая электронно-дырочная проводимость.

Важное замечание. Чаще всего приходится иметь дело с понятием электрического тока. В этом случае речь идет о токе смещения, возникающем из-за изменения параметров электрического поля.

Сам электрический ток может проявляться:

  • Нагревом проводника. Однако в случае со сверхпроводниками тепловое проявление электрического тока не наблюдается;
  • Через изменение химического состава некоторых видов проводников. Как правило, это наблюдается в электролитических средах;
  • Образованием электрического поля – что наблюдается у всех проводников.

Как классифицируется электрический ток

Под так называемым электрическим током проводимости принято подразумевать явление движения заряженных частиц в макроскопических элементах вещества.

При этом существует и конвекционный ток – когда в движение приходят сами макроскопические заряженные тела. В качестве примера можно привести движение заряженных капель атмосферных осадков.

Электрический ток бывает:

  • Постоянным;
  • Переменным;
  • Пульсирующим;
  • Комбинированным – в сочетании этих видов.

Так под постоянным током понимают такой ток, который слабо изменят свои показатели направления и величины. Зато переменный изменяет свои показатели достаточно заметно.

Существует несколько видов переменного тока, однако основным принято считать тот, который изменяет свои величины по синусоиде. Потенциал на каждом конце проводника в этом случае изменяется относительно другого конца – с отрицательного на положительный и наоборот. Сам ток при этом проходит через все возможные промежуточные потенциалы. В результате таких изменений образуется электрический ток, непрерывно изменяющий свое направление. Во время движения по одному направлению, он растет, достигает своих максимальных значений, после чего начинает идти на спад. Показатель максимума в этом случае называют амплитудным значением. В какой-то момент все показатели переменного тока обнуляются, после чего снова наблюдается возрастание. И так – циклически.

Квазистационарный ток – разновидность переменного тока, изменяющегося сравнительно медленно. Для его мгновенных значений исполняются законы для постоянного электрического тока с достаточной точностью. В качестве примеров таких законов можно привести всем известный закон Ома или правило Кирхгофа. Квазистационарный ток обладает неизменной силой на всем сечении неразветвленной сети. Чтобы точно рассчитывать цепи с квазистационарным током, необходимо принимать во внимание сосредоточенные параметры. Различают также квазистационарный промышленный ток – когда условия квазистационарности вдоль линий не работают (за исключением тока в линии дальней передачи).

Читайте так же:
Как проявляется тепловое действие электрического тока

Переменные токи повышенной частотности – это электрические токи, внутри которых не работают условия квазистационарности. Такие токи как бы обтекают проводник, проходя только по его наружной поверхности. Данный эффект даже получил оригинальное название – скин-эффект.

Пульсирующие электрические токи – это токи, не меняющие своего направления, но изменяющие величину.

Существует также вихревой электрический ток (он же – ток Фуко). В данном случае подразумевают замкнутый электрический ток, располагающийся внутри массивного проводника. Он возникает в случае изменения магнитного потока. Следовательно, вихревой ток можно считать индукционным. Чем интенсивнее и заметнее наблюдается изменение магнитного потока, тем сильнее и вихревой ток. Он не течет по обычным проводам, а замыкается на проводнике и формирует вихреобразный контур.

Именно благодаря наличию вихревых токов и наблюдается скин-эффект, упомянутый выше. В этом случае поток и переменные электрические токи распространяются по поверхности проводника. Так как проводник нагревается из-за действия вихревого тока, наблюдаются потери энергии и порой весьма значительные. Особенно это заметно в сердечниках катушек с переменным током.

Для уменьшения энергопотерь, используют деление проводов с переменным током на раздельные пластинки, друг от друга изолированные и располагающиеся под углом в 90 градусов к направлению вихревого тока. Это, в свою очередь, приводит к ограничению возможных контуров путей тока, значительно уменьшает его величину.

Чем характеризуется электрический ток

Так исторически сложилось, что первые обнаруженные электрические токи имели направление своего движения, совпадающее с направлением перемещения положительно заряженных частиц.

Но носители электрического тока могут быть разными. Например, если речь идет об электронах, которые имеют отрицательный заряд, то направление тока будет противоположным направлению движения положительных частиц.

Скорость, с которой движутся заряженные частицы, зависит от таких параметров, как:

  • Величина заряда;
  • Разность потенциалов на концах проводника;
  • Температура среды;
  • Материал, из которого проводник изготовлен;
  • А также масса самих частиц.

Сами частицы (например, электроны) при этом перемещаются с крайне незначительной скорости – всего доли миллиметра в секунду. Однако само поле распространяется крайне стремительно – практически со скоростью света. Потому и электрический ток внутри проводника распространяется с той же самой скоростью.

Основные виды проводников

В электропроводящих веществах (проводниках) существуют свободные частицы (носители) некомпенсированного заряда. Именно они и приходят в движение, находясь под действием сил электрических потенциалов. Именно они и «отвечают» за образование электрического тока.

Вольтамперные показатели – то есть зависимость силы тока от его напряжения – вот что считается основной характеристикой любого проводника.

В случае с металлами и электролитами такая зависимость самая простая: чем больше напряжение – тем больше и сила тока. Это выявил еще знаменитый ученый Георг Ом и отобразил в своем законе.

В металлических проводниках в качестве носителей электрического тока выступают свободные электроны, рассматриваемые в данный момент физиками как некий электронный газ. Действительно, эти частицы весьма явно проявляют свойства вырожденного газа.

Различают и такое особое агрегатное состояние вещества, как плазма. Она представляет собой ионизированный газ. В ней с помощью ионов и свободных электронов переносятся электрозаряды. Свободные электроны в плазме формируются из-за действия рентгеновского или ультрафиолетового излучений, либо после значительного нагревания среды.

Электролиты – часто жидкие, но могут быть и твердые – вещества, имеющие значительную концентрацию ионов. Это обуславливает прохождение через них тока. Ионы в электролитах формируются в результате так называемой электролитической диссоциации. Чем выше температура электролитической среды – тем ниже ее показатели сопротивления. Это объясняется ростом количества молекул, разложившихся на ионы. Когда ток проходит через электролит, ионы устремляются к электродам, оседают на них и приходят в нейтральное состояние. Это явление носит название электролиза.

Закон электролиза выявил знаменитый ученый Майкл Фарадей. Он определяет массу вещества, которое оседает на электроде.

Наконец, существует еще и вакуумный электрический ток, который находит применение в электронно-лучевых трубках всевозможных приборах и бытовой техники.

Физиологическое воздействие электричества

Большинство из нас испытывали ту или иную форму электрического «удара», когда электричество заставляет наше тело испытывать боль или травмы. Если вам повезет, степень этого опыта ограничится покалыванием или болью из-за прохождения через ваше тело накопленного статического электрического заряда.

Когда мы работаем с электрическими цепями, способными передавать нагрузкам большую мощность, поражение электрическим током становится гораздо более серьезной проблемой, а боль – наименее важным результатом поражения электрическим током.

Поскольку электрический ток проходит через материал, любое противодействие (сопротивление) току приводит к рассеиванию энергии, обычно в виде тепла. Это самый простой и понятный эффект воздействия электричества на живую ткань: ток заставляет ее нагреваться. Если количество выделяемого тепла достаточно велико, ткань может сгореть.

Читайте так же:
Можно ли отрезать провод теплого пола

Этот эффект физиологически аналогичен повреждению, вызванному открытым пламенем или другим высокотемпературным источником тепла. Кроме того, электричество обладает способностью сжигать ткани под кожей, обжигая даже внутренние органы.

Как электрический ток воздействует на нервную систему

Еще одно воздействие электрического тока на организм, возможно, наиболее опасное, касается нервной системы. Под «нервной системой» я имею в виду сеть особых клеток в организме, называемых нервными клетками или нейронами, которые обрабатывают и проводят множество сигналов, ответственных за регуляцию многих функций организма.

Головной мозг, спинной мозг и сенсорные/двигательные органы в теле функционируют вместе, позволяя ему чувствовать, двигаться, реагировать, думать и запоминать.

Нервные клетки взаимодействуют друг с другом, действуя как «преобразователи», создавая электрические сигналы (очень малые напряжения и токи) в ответ на ввод определенных химических соединений, называемых нейротрансмиттерами (нейромедиаторами), и высвобождая эти нейротрансмиттеры при стимуляции электрическими сигналами.

Если электрический ток достаточной силы проходит через живое существо (человека или другое существо), его влияние будет заключаться в подавлении крошечных электрических импульсов, обычно генерируемых нейронами, перегрузка нервной системы и предотвращение активации как рефлекторных, так и волевых сигналов для задействования мышц. Мышцы под воздействием внешнего электрического тока, непроизвольно сокращаются, и пострадавший ничего не может с этим поделать.

Эта проблема особенно опасна, если пострадавший касается руками проводника, находящегося под напряжением. Мышцы предплечья, отвечающие за сгибание пальцев, как правило, лучше развиты, чем мышцы, отвечающие за разгибание пальцев, и поэтому, если, из-за воздействия электрического тока, проходящего через руку человека, оба набора мышц будут пытаться сокращаться, «сгибающие» мышцы выиграют, сжимая пальцы в кулак.

Если проводник, от которого ток течет к пострадавшему, обращен к ладони его руки, это сжимающее действие заставит руку крепко схватить провод, тем самым ухудшив ситуацию, обеспечивая отличный контакт с проводом. И пострадавший совсем не сможет отпустить провод.

С медицинской точки зрения это состояние непроизвольного сокращения мышц называется тетанус (др.-греч., оцепенение, судорога). Электрики, знакомые с этим эффектом поражения электрическим током, часто называют обездвиженную жертву поражения электрическим током «зависшей в цепи». Вызванное током оцепенение можно прервать, только прервав протекание тока через пострадавшего.

Даже после остановки тока у пострадавшего некоторое время может не восстанавливаться контроль над своими мышцами, поскольку химический состав нейромедиаторов нарушен. Этот принцип был применен в устройствах «электрошокера», таких как тазеры, принцип действия которых основан на мгновенном поражении жертвы высоковольтным импульсом, передаваемым между двумя электродами. Правильно нанесенный удар электрошокером временно (на несколько минут) обездвиживает жертву.

Однако электрический ток может воздействовать не только на скелетные мышцы пострадавшего. Мышца диафрагмы, контролирующая легкие, и сердце (которое само по себе является мышцей) также могут «замереть» в состоянии оцепенения под действием электрического тока.

Даже токи, которые слишком слабы, чтобы вызвать оцепенение, часто способны перебивать сигналы нервных клеток настолько, что сердце не может биться должным образом, что приводит к состоянию, известному как фибрилляция. Фибриллирующее сердце скорее трепещет, чем бьется, и не может перекачивать кровь к жизненно важным органам тела.

В любом случае, при достаточно большом электрическом токе, проходящем через тело, смерть обязательно наступит от удушья и/или от остановки сердца. По иронии судьбы, медицинский персонал использует сильный разряд электрического тока, прикладываемый к груди пострадавшего, чтобы «подтолкнуть» бьющееся сердце к нормальному ритму биений.

Эта последняя деталь подводит нас к другой опасности поражения электрическим током, свойственной бытовым энергосистемам. Хотя наше первоначальное исследование электрических цепей будет сосредоточено почти исключительно на постоянном токе (который движется в непрерывном направлении в цепи), современные энергетические системы используют переменный ток.

Технические причины этого предпочтения использования переменного тока, а не постоянного тока, в энергосистемах не имеют отношения к этому обсуждению, но опасности, особенные для каждого вида электроэнергии, очень важны для темы безопасности.

То, как переменный ток влияет на организм, во многом зависит от его частоты. Низкочастотный (50-60 Гц) переменный ток используется в домашних хозяйствах США (60 Гц) и Европы (50 Гц); он может быть более опасным, чем высокочастотный переменный ток, и в 3-5 раз опаснее, чем постоянный ток того же напряжения и силы тока. Низкочастотный переменный ток вызывает длительное сокращение мышц (оцепенение, судороги), которое может прижать руку к источнику тока, продлевая воздействие. Постоянный ток, скорее всего, вызовет одиночное судорожное сокращение, которое часто заставляет пострадавшего отстраниться от источника тока.

Переменный характер переменного тока имеет большую тенденцию приводить нейроны стимулятора работы сердца в состояние фибрилляции, тогда как постоянный ток просто заставляет сердце останавливаться. Как только протекание тока электрического удара прекращается, у «замершего» сердца больше шансов восстановить нормальный ритм сердечных сокращений, чем у фибриллирующего.

Читайте так же:
Рассчитать провод для теплого пола

Вот почему «дефибриллирующее» оборудование, используемое медиками скорой помощи, работает: дефибриллятор подает разряд постоянного тока, что останавливает фибрилляцию и дает сердцу шанс восстановиться.

В любом случае электрические токи, достаточно высокие, чтобы вызвать непроизвольное действие мышц, опасны, и их следует избегать любой ценой. В следующем разделе мы рассмотрим, как такие токи обычно входят в тело и выходят из него, и рассмотрим меры предосторожности против таких случаев.

Примеры воздействия электрического тока на организм человека в зависимости от силы тока Примеры воздействия электрического тока на организм человека в зависимости от силы тока

Почему нагревается проводник с током, и как правильно выбирать проводник?

Разбираем, почему и как нагревается проводник при прохождении через него электрического тока

Почему при прохождении электрического тока проводник нагревается? Ответ на этот вопрос крайне важен при выборе материалов и сечения проводников, а также в контексте борьбы с последствиями токов короткого замыкания.

Поэтому в нашей статье мы постараемся максимально подробно, но при этом на доступном языке, разобраться с причинами нагрева, его этапами и использовании этого свойства проводников на практике.

Причины нагрева проводников и их этапы

Так почему при прохождении тока проводник нагревается? Ответ на этот вопрос независимо друг от друга дали Джеймс Джоуль в 1841 году, и Эмиль Ленц в 1842 году. В связи с этим. открытый ими закон получил название Джоуля-Ленца.

Закон Джоуля-Ленца

Джеймс Джоуль

Эмиль Ленц

Звучит этот закон, как: мощность тепла, выделяемого в единице объема проводника, равна произведению напряженности электрического тока к его плотности. Если из этого определения вам сразу все стало понятно, то наша статья не для вас. Мы поговорим с теми, кто, как и я, когда услышал первый раз это определение, удивленно хлопал глазами.

Поэтому мы будем по минимуму использовать формулы, а постараемся на пальцах объяснить, что значит этот закон:

Закон Джоуля-Ленца

  • Сам проводник имеет определенное сечение, а также сопротивление.
  • Значение этого сопротивления обычно не высоко, но оно есть.
  • Кроме того, раз у нас по проводнику протекает ток, то он имеет определённый потенциал или напряженность.
  • Оперируя этими понятиями мы и определим почему проводник с током нагревается.

Удельные сопротивления различных веществ

Зависимость сопротивления провода от удельного сопротивления материала

Работа, выполненная электрическим током в проводнике, равна количеству выделенного тепла

Соответственно, чем большее количество времени протекает ток по проводнику, чем большее сопротивление проводника, чем больший ток протекает по проводнику, тем быстрее и больше он нагревается. Вот так характеризует нагревание проводников электрическим током закон Джоуля-Ленца.

Обратите внимание! Электрическая проводимость, а соответственно и сопротивление проводника, напрямую зависит от его температуры. Чем она выше, тем больше сопротивление проводника. Поэтому получается лавинообразный процесс. Проводник греется, его сопротивление растет, и он греется еще больше. В связи с этим, процессу отвода тепла от проводника следует уделять самое пристальное внимание.

Отвод тепла от проводника и этапы нагрева

В связи с приведенным выше свойством, с нагревом проводников нужно бороться. Достигается это за счет выбора оптимального сечения провода, а также материала. То есть, сечение провода должно соответствовать максимально допустимому току, который может протекать в нем, а также нормально выдерживать кратковременные перегрузки.

  • Дабы все это правильно рассчитать, мы должны знать не только как закон Джоуля-Ленца нагревание проводников электрическим током рассчитывает, но и как посчитать отдачу тепла проводником. Ведь наш проводник находится не в вакууме, и отдает тепло окружающей среде.

Площадь проводника

  • Сразу давайте определимся, какие параметры влияют на теплоотдачу проводника. Прежде всего, это сечение проводника, ведь вполне логично, что чем большая площадь проводника соприкасается с окружающим воздухом, тем быстрее он ее отдает.

Теплоотдача различных материалов

  • Следующим важным критерием является так называемый коэффициент теплоотдачи материала, из которого выполнен проводник. Или как этот параметр еще называют — теплопроводность материала. Ведь ни для кого не секрет, что теплопроводность у материалов разная.
  • Ну и последним параметром, является разность между температурой окружающей среды и материалом проводника. Ведь как говорит инструкция: чем больше этот перепад, тем быстрее материал отдает тепло.

Температура установившегося режима

  • Исходя из этих всех параметров, влияющих на теплоотдачу, можно предположить, что для любого проводника и любого тока имеется, так называемая, установившаяся температура. То есть, температура, при которой существует равенство получаемой энергии от протекания тока и отводимого тепла.

Рабочая температура проводника с ПВХ изоляцией

  • Такую температуру называют установившимся режимом. И она должна быть в пределах рабочей температуры провода. Рабочая температура провода обычно ограничена типом используемой изоляции.

Например, для ПВХ-изоляции она не должна превышать 70⁰С, а разнообразные материалы с пропиткой лаком способны выдерживать температуры до 120⁰С и выше.

Выбор проводников

Как вы можете понять из всего выше написанного, проводники следует выбирать из условий нагрева. Дабы при определённом токе их температура не превышала максимально допустимую. Сделать это можно своими руками, благодаря таблицам в ПУЭ. Но и в этом вопросе сначала необходимо разобраться.

  • В ПУЭ приведены таблицы, по которым можно осуществить выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока, способу прокладки и другим параметрам. Но для начала мы точно должны знать условия монтажа и работы провода. Давайте разберем, зачем это нужно.
Читайте так же:
Углеродный нагревательный провод для теплого пола

Допустимые перегрузки для кабелей в бумажной изоляции

  • Но прежде разберемся с током. Ни для кого не секрет, что в течение времени ток в проводнике будет меняться. И какой из них следует рассматривать в качестве результирующего для выбора сечения проводника, непонятно. На этот вопрос нам отвечает п. 1.3.2 ПУЭ, который гласит, что для выбора следует применять средний ток в течении получаса, наиболее нагруженного в течении суток.

На фото поправочные температурные коэффициенты

  • Теперь давайте определимся с температурой. В разных местах монтажа она может достаточно сильно отличаться от рабочей температуры. Это следует учитывать. Поэтому в табл. 1.3.3 ПУЭ приведены поправочные коэффициенты для различной кабельно-проводниковой продукции, если температуры в которых будет работать кабель, отличается от рабочей.
  • Выбор проводников по нагреву, плотности тока, обязательно учитывает способ прокладки проводника. Это может быть одиночная прокладка по воздуху, а может быть монтаж в земле или в трубах. Согласитесь, теплоотведение у таких проводников будет существенно отличаться. И это обязательно стоит учитывать.
  • Так же следует учитывать количество жил проводника. То ли у нас охлаждается одна жила, то ли три, которые соприкасаются.

Обратите внимание! В табл. 1.3.12 ПУЭ имеется отдельный поправочный коэффициент при монтаже проводников пучками. Ведь если у нас рядом проложено сразу несколько проводников, то они вполне могут нагревать друг друга и заметно хуже остывать. И это так же должно учитываться.

Выбор сечения проводников в резиновой и ПВХ изоляции

  • В итоге мы сможем воспользоваться таблицами 1.3.4. – 1.3.11 ПУЭ, которые предписывают, проводники какого сечения использовать для различных токов, и при использовании проводников с различными типами изоляции.

Обратите внимание! Если вы выбираете проводник для жилого помещения, то сразу должны исключить провода и кабели, выполненные из алюминия. Ведь согласно новых норм ПУЭ от 2001 года, такой материал в электропроводках жилых зданий запрещен.

Таблица экономической плотности тока

  • Но эти таблицы можно применять для не самых мощных линий. При расчётах межсистемных высоковольтных линий с напряжением в 330кВ и выше, опираться на эти таблицы нельзя. В этом случае используют таблицу 1.3.36 ПУЭ, которая позволяет выбрать сечение проводников, исходя из экономической плотности тока.

Из этого видео Вы узнаете о требованиях к проводникам.

Использование нагрева материалов при прохождении тока на практике

Но далеко не всегда нагрев проводников электрическим током является негативным фактором. Люди научились применять этот закон и себе на пользу. И примеров такого применения масса. Мы приведем лишь некоторые из них.

Простейшая электрическая печь

  • Самым первым и самым распространенным, является применение закона Джоуля-Ленца в электрических печах, нагревателях и фенах. Для этого, в качестве проводника, сознательно устанавливается материал с большим сопротивлением. При протекании через него тока выделяется большое количество тепла, которое потом соответствующим образом используется человеком.
  • Еще одним способом применения этого закона, являются теплые полы в вашем доме или греющие кабели, которые применяют в строительстве и канализационных системах. Для них так же сознательно применяется проводник с высоким сопротивлением.

Лампа накаливания

  • И даже лампочка «Ильича» отчасти использует этот закон. Только тут материал подбирается не только исходя из сопротивления, но и из яркости свечения в нагретом состоянии.
  • Но нагревание электрическим током проводников нашло свое применение и в электроэнергетике. Все вы наверняка сталкивались с предохранителями. Суть данного защитного устройства сводится к тому, что в емкость с условно неизменными параметрами помещают проводник определенного сечения. При протекании через этот проводник тока больше допустимого, он перегорает, и тем самым обесточивает защищаемую сеть.

Принцип работы предохранителя

И это только несколько примеров на скорую руку. На самом деле их на порядок больше. Поэтому нагрев проводников при протекании по ним электрического тока это далеко не всегда «зло».

Вывод

Мы очень надеемся, что теперь вы знаете, как можно объяснить нагревание проводника электрическим током, и понимаете сам процесс. Так же вы должны понимать, с чем связаны определенные ограничения при выборе сечения проводников, и не будет ли слишком велика цена игнорирования этих правил.

Ведь все из них основаны на реальных практических и научных обоснованиях, а электротехника очень жестоко наказывает тех, кто их игнорирует.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector