Guardare negli occhi la tensione di rete e sopravvivere

May 25, 2024

Spesso è una sorpresa vedere come altre persone reagiscono all'elettricità di rete quando la incontrano in un apparecchio. Come ingegneri che se ne occupano sia personalmente che professionalmente da molti anni è facile dimenticare che non tutti hanno avuto questa esperienza. Da un lato sussultiamo davanti a coloro che si tuffano senza timore delle conseguenze, dall'altro siamo costantemente sorpresi dal numero di persone che trattano qualsiasi oggetto con più di pochi volt come se fosse contaminato da antrace radioattivo e hanno paura anche solo a pensare di aprirlo.

Recentemente abbiamo avuto una chiacchierata tra gli autori di Hackaday su come potremmo affrontare questo argomento. La via più semplice è essere tutti Elf-and-Safety e unirsi alla folla dell'antrace radioattivo. Ma la conclusione a cui siamo arrivati ​​è che questo sito è una risorsa per hacker e maker. Alcuni di voi solleveranno il coperchio su scatole contenenti tensioni significative, qualunque cosa accada, quindi abbiamo pensato di aiutarvi a farlo in sicurezza piuttosto che limitarvi ad ascoltare le urla lontane.

Ecco quindi il primo di una serie su come avvicinarsi ai dispositivi elettronici contenenti alte tensioni e vivere per raccontarlo. Per “alte tensioni” intendiamo qualsiasi cosa fino alle tensioni di rete e quelle direttamente derivate da esse, come le poche centinaia di volt CC raddrizzate che troverai in un alimentatore a commutazione. Per l'EHT multi-kilovolt dovrai aspettare un altro articolo, perché questo è un argomento a sé stante. Menzioneremo di sfuggita queste tensioni più elevate, ma è meglio lasciare i dettagli a un collega di Hackaday con un'esperienza più pertinente.

Il primo punto da chiarire quando si scrive un articolo come questo è che si dovrebbe ignorare qualsiasi idea di tensioni o correnti “sicure”. Anche se la storia di un numero significativo di persone che muoiono ogni anno per aver leccato una batteria da 9 volt è probabilmente una leggenda metropolitana e c'è poco di cui preoccuparsi a causa delle apparecchiature a bassa tensione, è meglio guardareQualunquetensioni più elevate come potenzialmente pericolose e reagire di conseguenza.

Se una volta hai avuto uno shock da tensione di rete e te la sei cavata, sei stato fortunato, ciò non significa che la tensione sia sicura, stavi semplicemente giocando alla roulette russa con la legge di Ohm e un alimentatore ad alta tensione a bassa impedenza. La tua rete domestica può scaricare ingenti quantità di corrente richiesta dal riscaldamento domestico, dal fornello o dal bollitore elettrico, quindi se trova un percorso a bassa resistenza attraverso di te, non avrà problemi a scaricare tutta la corrente che la legge di Ohm gli consente di attraversare. sentiero. È probabile che, se ti capita, il percorso avrà una resistenza sufficientemente alta da farti subire solo una brutta scossa e sopravvivere per raccontare la storia, ma se non è il tuo giorno fortunato, la resistenza sarà abbastanza bassa da farti perdere la pazienza. rimarrai seduto sull'estremità contorcendoti finché non verrà spenta la corrente, che tu sia vivo o no. Questa è la cruenta verità. Fai confusione con questa roba e puoi morire, fine della storia. Sei responsabile della tua sicurezza e questo non è uno scherzo. OK? Ora al lavoro!

Il punto di partenza quando si parla di apparecchiature a tensione di rete è il banco di lavoro. Ci rendiamo conto che probabilmente lavorerai al tavolo della tua cucina o ovunque tu sia, ma è meglio iniziare un articolo come questo con una linea di base, di ciò che dovresti veramente avere quando fai queste cose. Ci sono tre cose che consideriamo essenziali nel sistema di alimentazione di rete su un banco di tensione di rete. Un trasformatore di isolamento per alimentare l'oggetto su cui stai lavorando se necessita di un'alimentazione di rete, un interruttore differenziale per il resto delle forniture di rete e un interruttore di isolamento di emergenza per tutta l'alimentazione del banco.

Probabilmente vale la pena a questo punto spiegare per un attimo come funziona la messa a terra rispetto alla rete elettrica. Avrai una connessione di terra locale a casa tua e la tua società di servizi collegherà la linea neutra a una terra nella sottostazione per garantire che le tensioni di linea non siano indotte a una tensione superiore rispetto all'ambiente circostante rispetto alla tensione che dovrebbero trasportare. Potrebbero esserci 110 V o 230 V tra la fase attiva e il neutro a seconda di dove vivi, ma senza quel collegamento a terra entrambi i conduttori potrebbero finire con migliaia di volt più alti dell'ambiente circostante, ad esempio durante un temporale. Il collegamento a terra fornisce una relazione fissa tra la tensione di linea e l'ambiente circostante, come i pali della luce, gli alberi, la casa e te.