가정에서 전원 전압을 안전하게 만드는 이유는 무엇입니까?

전기 공학에 대해 배우기 시작했을 때 제가 배운 가장 중요한 안전 지침 중 하나는 36V 이상의 전압이 위험 할 수 있다는 것입니다. 내 회로 교수가 말하면 120VAC가 찌르고 240VAC가 심각하게 손상됩니다.

이 전압과 그 위험에 대해 더 많이 알았으므로 주 전력과 그것이 얼마나 안전한지 혼동합니다. 나는 종종 사람들이 전원 케이블을 책상이나 소파 뒤에있는 콘센트에 꽂아서 만지고있는 것을 명확하게 보지 못합니다. 때로는 더 나은 그립력을 얻기 위해 두 손으로, 전기 실험실에서 확실히 아니오 학교에서. 예를 들어 핫라인과 뉴트럴 라인에서 손가락을 만지는 위험은 얼마나 위험합니까? 가정의 회로 차단기가 실제로 이것을 방지합니까, 아니면 120 / 240VAC가 생각만큼 위험하지 않습니까?

회로 차단기는 생명을 보호하기에 충분하지 않습니다. 회로 차단기는 집안 벽의 케이블이 녹아 화재가 발생할 수 있습니다. 회로 차단기와 퓨즈는 화재를 멈추는 기능을 수행합니다 (물론 생명에 매우 위험합니다).

영국에서는 실제 AC 부품과 직접 접촉하기 위해 잔류 전류 장치 (RCD)가 있습니다. AC 전선 중 하나를 사용하는 전류가 다른 전류를 사용하는 전류와 ~ 20mA가 다를 경우 공급을 "트립"합니다.

_{(출처 : diyhowto.co.uk )}

AC에 연결된 장치의 정상 전류가 수십 암페어 이상이기 때문에 퓨즈는 유용하지 않습니다. 따라서 10A를 사용하는 기기 가 있고 AC 도체 중 하나 를 만지면 약 20mA의 접지 전류가 발생하며 이는 RCD를 "불균형"으로 만들고 전원을 차단합니다.

두 터미널을 동시에 터치 하기 위해서는 다른 시나리오가 필요합니다. 나는 하나의 도체 (때때로 중성이라고도 함)가 "접지"인 AC 전원 시스템에 대해 이야기하고 있습니다. 즉, 단지 2 볼트의 전압을 지구에 공급할 수 있습니다. 하지만 걱정하는 사람은 몸 전체에 몇 볼트 만 들어가면 전류가 거의 흐르지 않습니다. 대신 AC 전선 (라이브 및 중성선)을 모두 만지면, 중성선과 RCD 트립의 접지 전류보다 여전히 큰 접지 전류가 라이브에서 가져옵니다.

이 ~ 20mA를 모두 100 밀리 초 미만으로 유지하더라도 계속 찌르고 있습니다. 마음이 불편한 사람들에게는 치명적일 수 있지만, 책상 아래에서 커넥터를 소켓에 맹목적으로 밀어 넣는 사람들은 뒤죽박죽 일 것입니까?

지구에서 "절연 된"AC 시스템의 경우, 하나의 전선을 만지면 거의 눈에 띄지 않지만 둘 다를 만지면 RCD가 트립되지 않으며 심각한 위험에 처하게됩니다. 지휘자. 운 좋게도 이런 종류의 설치는 흔하지 않지만 확실히 들어 보지 않습니다. 중립 접지 결합을 잃으면이 문제가 발생할 수 있습니다.

유럽의 일부 지역 (독일과 프랑스에 대해 알고 있음)에서 커넥터는 커넥터로 작업하는 동안 열심히 노력하더라도 실수로 주 전원에 닿지 않도록 보호하는 방법으로 만들어졌습니다.

(이미지는 위키 미디어 및 퍼블릭 도메인에서 가져온 것입니다)

이 특정 소켓은 독일에서 사용 중입니다. 프랑스는 지구가 측면에 있지 않고 (이미지에서 "2"로 표시됨) 두꺼운 핀으로되어있는 약간 다른 형식 (이미지에 표시된 플러그와 호환되지 않지만 다른 유사한 형태의 플러그와 호환 가능)입니다 소켓에서 나오는.

소켓이 내장되어 있으므로 플러그를 꽂거나 뽑을 때 핫 핀을 만질 수 없습니다. 만질 수있는 유일한 금속 부품은 접지 전위에 있으며 핫 와이어가 연결되기 전에 연결하십시오.

Schuko로 충격을 얻는 유일한 방법은 구멍 중 하나에 무언가를 채우는 것입니다. 어린 아이들이 그렇게하지 못하도록 보호하기 위해 안전 상감 세공이 가능합니다 (파워 스트립에는 종종 보호 기능이 내장되어 있습니다).

또한 @Andy aka에서 설명한 RCD 도 사용됩니다.

@venny의 의견처럼 얇은 2 핀 플러그 ( Europlug )는 핀의 끝에 만 금속이 있습니다.

가정, 기업 및 학교에서 안전한 이유 : 다양한 국가 및 국제 표준에 의해 시행되는 엄격한 설계 지침 외에는 주 전원을 안전하게 보호 할 수 없습니다. 미국에서 NEC 또는 National Electric Code는 가정의 배선 방법과 허용되는 장치 및 사용할 수없는 장치를 규정합니다. 배선 방법, 배선 방법, 종단, 밀폐 방법, 시나리오에 허용되는 전선 유형 등을 제어합니다.

벽면의 콘센트 박스 (콘센트를 설치하는 박스)에서 텔레비전과 같은 기기에 이르기까지 전기 장치의 경우 다양한 표준을 준수해야합니다. 이 표준은 다양한 민간 및 정부 기관에서 개발하고 유지 관리하는 표준이며, 대부분 IEC와 같은 국제 표준입니다. 미국의 한 예로 UL (Underwriters) 실험실 및 산업 안전 보건국 (OSHA)이 있습니다.

당신을 안전하게 지키는 것은 제조업 자와 이러한 다양한 기관 간의 협력입니다. 이는 주 전압에 연결된 기기가 의도 한 역할을 수행하는 데 안전하다는 것을 보장합니다.

안전한 사용이 끝나는 곳 : 예를 들어 오프라인 스위칭 전원 공급 장치를 개발하는 엔지니어와 같이 주 전원으로 작업을 시작하면 자신의 안전 기관이됩니다. 조심하고 기본주의 사항을 따라야합니다.

그 밖의 안전 : 교육. 인생의 초기에 당신은 그것을 엉망으로하지 말라고 들었습니다. 콘센트, 램프 소켓 또는 토스터 내부에 붙어있는 포크 나 손가락이 없습니다. 이것은 대부분의 어린이들에게 어린 나이에 배웁니다. 그러나 우리 중 일부는 조금 더 호기심이 많았으며 그 가르침을 무시했습니다. 그것은 아 hurt지만 우리는 그것의 기본 개념을 배우는 데 관심을 가지게되는 환상적인 길로 이끌었습니다.

접지 오류 회로 차단기는 일반적으로 기기를 젖은 위치에 연결하는 회로에만 사용됩니다. 욕실이나 주방 등 싱크대 근처에있는 콘센트에는 GFCI가 있습니다. 또한 집 외부에있는 콘센트는 GFCI로 보호되어야합니다. 그러나 그것을 추측하지 마십시오. GFCI의 임무는 최근에 이루어졌으며, 많은 오래된 주택은 업그레이드 할 필요가 없었거나 귀찮게하지 않았습니다.

그들은 단순히 두 다리의 전류를 측정하여 작동합니다. 기기에서 나오지 않는 한 전류는 항상 양쪽 다리에서 동일합니다. GFCI는 불균형을 감지하고 회로 차단기를 엽니 다.

플러그에 충격을받는 사용자 : US 스타일 NEMA 5-15 플러그는 일반적으로 단자가 내부 접점과 즉시 접촉하지 않으므로 충분히 안전합니다. 이 시점에서 갭은 일반적으로 손가락이 플러그의면과 갈래 사이에 들어가기에 너무 작습니다. 또한 플러그면이 상당히 크면면 가장자리와 갈래 사이의 거리가 늘어납니다.

손가락이 뜨겁고 중립을 넘어서게되면 충격을받습니다. 실제로, 전류는 고온에서 중성, 고온에서 접지의 두 가지 경로가 있습니다. 얼마나 아파요? 다릅니다. 젖거나 땀이 있습니까? 아마도 그것은 많은 상처를 주거나 심지어 당신을 죽일 것입니다. 건조한 피부? 빠른 윙윙 거리는 소리 일 수 있습니다.

다른 생각 : 120V 또는 240V는 생각할 때 그렇게 높지 않습니다. 전력은 타워 이상에서 50 만 볼트로 전송됩니다. 극점에서 2.4-28.8kV로 국지적으로 분배되며 때로는 69kV까지 높을 수 있습니다. 이러한 주 전압은 편의성과 안전 사이의 절충입니다. 대형 상업 및 산업 시스템에서는 277 / 480V 3 상 시스템이 일반적입니다. 캐나다에서는 600V 3 상 시스템 (550V 또는 575V 시스템이라고도 함)이 약간 다양합니다. 이러한 높은 전압은 동일한 크기의 도체 아래로 더 많은 전력을 공급하기위한 것입니다.

많은 경우에 (아마도) 집 전류와 접촉 할 때 접지되지 않습니다. 같은 손의 손가락 대 손가락 전류는 불쾌하며 계속하면 피해를 주지만 (소시지 요리 비디오 참조) 치명적이지는 않습니다. 심각하게 위험한 상황은 전류가 심장을 통과하여 타이밍을 방해 할 수있는 직접 또는 수동입니다.

책상 뒤에서 손을 떼거나 플러그의 각 갈래에 손을 넣을 것 같지 않은 것. 따라서 배관, 접지 라디에이터, 안전 접지에 연결된 금속 케이스가있는 다른 곳이 초침으로 다른 곳을 찾을 위험이 큽니다. 통계적으로 볼 때 확실히 가능하지만 분명히 드문 일입니다.

차선책이지만 재 설계하는 것이 투자하려는 것보다 더 많은 문제가되기 때문에 받아들이는 것들이 많이 있습니다. 이것은 그들 중 하나 인 것 같습니다. 대규모 설치 기반으로 인해 수십억 개의 콘센트와 플러그를 교체하는 것보다 GFCI를 설치하는 것이 더 쉽습니다.

(터치하여 다시 전압 : 할아버지는 엘리베이터 수리를 할 때 파트너 중 하나가 한 손을 안전하게 방해하지 않고 다른 손으로 두 손가락을 핥아 회로의 전압을 확인하는 데 사용했던 완전 미치광이라고보고했습니다. 이론은이 움직이는 접촉이 근육을 손에 수축시킬 때 발생하는 도체를 잡을 때 발생할 수있는 잠금 위험을 막고 조직을 크게 손상시키지 않을 정도로 접촉을 짧게 유지한다는 이론입니다. 접근 방식이지만 위에서 언급 한 사항을 보여줍니다. 중앙 바디 코어를 통해 전류가 흐르지 않고 전압이 킬로 볼트 범위에 있지 않으면 짧은 조우로 인해 사망하지 않을 수 있습니다. 이 집에서 아이들!)

120V가 240V보다 "더 안전"하다고 가정하지 마십시오. 둘 다 죽일 수 있습니다! 그리고이 전압에서 전류가 매우 적게 걸립니다 (즉, 1/10 amp로 감전되기에 충분합니다). 회로 차단기와 퓨즈는 회로 과부하를 방지하여 화재를 일으킬 수 있습니다. GFCI (접지 장애 차단기) 차단기 또는 리셉터클이 주방, 욕실, 차고 및 수영장 / 사우나와 같은 특정 지역에서 사용되는 이유는 플러그가 연결된 기기가 물에 빠질 수 있습니다. 감전으로부터 사람들을 보호 할 수있는 기능이 추가되었습니다. 올바르게 설치되면 5mA (1 / 200A)를 초과하는 부유 전류가 감지되면 회로가 트립 (열림)됩니다. 플러그는 플러그를 꽂거나 제거 할 때 금속 (전기 전도성) 부품을 다루지 마십시오.

공급 전압은 절충안입니다. 전압이 높을수록 충격의 위험이 커지고 전기가 더 "점프"할 수 있지만 전압이 낮을수록 전류가 높아져 손실과 화재의 위험이 높아집니다.

거의 전 세계가 100V와 240V 사이의 주 전압을 선택했습니다. 이 전압은 손실 및 화재 위험을 통제 할 수있을 정도로 충분히 높으면서도 멀리 떨어지지 않을 정도로 낮고 많은 충격 피해자가 생존 할 수 있습니다 (단, 보장되지는 않지만, 자신을 폐허로 보내지 마십시오)

플러그와 소켓은 작동하는 동안 핀을 만질 위험을 줄 이도록 설계되었습니다. 1 차 세계에서 ~ 230V 국가는 ~ 115V 국가 또는 저개발 국가보다 더 긴 경향이 있습니다.

나는 전기 충격으로 사망 할 확률에 대한 믿을만한 통계가 의심 스럽다. 왜냐하면 나는 그러한 충격을 겪고있는 대다수의 사람들이 공식적으로보고하지는 않았지만, 내가 말한 대부분의 선거인들은 그들이 전기 충격으로 인한 사망은 영국 (내가 살고있는 곳)에서 매년 소수에 달하는 반면, 경력에있어 최소한 한 번의 충격을주었습니다.

양초 및 가스 조명과 같은 전기에 대한 대안도 위험이 없음을 잊지 마십시오.