Prednáška B10022

Práce na elektrickej sieti musia byť prenechané odborníkom - v nasledujúcom bude preto uvedený iba náznak, ktorý sa týka bezpečnosti a každodenných problémov experimentálneho vedca

• Často sa mylne predpokladá, že striedavý prúd 230 V (zo známej zásuvky Schuko) a 400 V trojfázový prúd (predtým 380 V; napájací prúd zo silnej päťkolíkovej zásuvky) sú rôzne typy prúdu.
• V skutočnosti je dnes takmer každý zberač napájaný trojfázovým prúdom cez päťpólové vedenie.
  Z piatich vodičov je jeden ochranný vodič (v kábli zeleno-žltý), tri sú živé fázové vodiče (dva čierne, jeden hnedý) a jeden je spoločný spätný vodič (modrý). Toto sa nazýva neutrálny vodič: neprenáša žiadny prúd, ak sú všetky fázové vodiče rovnako zaťažené.
• Striedavý prúd 230 V pre menšie prístroje sa získava z trojfázového napájacieho zdroja, ak sa používajú iba nulové vodiče, ochranné vodiče a fázový vodič

• Nulový vodič aj ochranný vodič sú uzemnené.
• Trojfázové vodiče vedú k striedavému napätiu 50 Hz na neutrálny vodič 230 V. Pretože ich vlny sú každá fáza posunutá o 120 °, vzájomne sa rušia rovnomerným zaťažením, takže v nulovom vodiči neprúdi žiadny prúd.
• Fázové vodiče vedú navzájom 400 V (teda 400 V trojfázový prúd)

Nazýva sa to trojfázový prúd, pretože fázový posun trojfázového zdroja striedavého prúdu môže generovať rotujúce magnetické pole, ktoré umožňuje bezkartáčové vysoko výkonné elektrické motory

• Pre normálne napájanie malých spotrebiteľov sa tri fázy prepínajú jednotlivo a získavajú sa tri samostatné obvody s 230 V

230 V - zapojenie zásuvky (obr.)

• Žltozelený ochranný vodič je pripojený k zemi v budove (napr. Cez vodovodné potrubie)
• Modrý nulový vodič je uzemnený (z výroby), neprenáša žiadne napätie na zem, tester napätia nič neukazuje
• Čierny vodič zásuvky Schuko (skrátene nazývaný „fáza“) prenáša napätie na zem - tam môžete dostať elektrický šok alebo tester napätia ukazuje napätie

Kvôli trojfázovému napájaniu sú v budove alebo laboratóriu zvyčajne 3 samostatné obvody. Mali by byť zaťažené čo najrovnomernejšie.

• Napríklad pre elektrický sporák sa často používa pripojenie trojfázového prúdu, hoci tu nie je prevádzkovaný žiadny veľký motor. Dve varné platne a rúra sú potom spojené do samostatných fáz
• Elektrické obvody v laboratóriu sú zvyčajne chránené nadprúdovými ochrannými spínačmi („automatické ističe“) alebo poistkami so 16 ampérmi, takže každý z nich môžete zaťažiť celkovým výkonom maximálne 16 ampér x 230 voltov = 3680 wattov.
• Existujú rýchle a pomalé poistky. Pri prvom menovanom stačí na reakciu krátky nadprúd. Zvyčajné ističe obvykle odolávajú krátkym silným prúdom, ale reagujú na dlhodobé prevádzkovanie s nízkym nadprúdom.

Poistky chránia pred rizikom požiaru, ale nie proti úrazu elektrickým prúdom, pretože tieto môžu byť smrteľné už od 50 mA (miliampér). !

• Elektrické zariadenia môžu byť dvojito izolované (napr. Pevným plastovým krytom) a potom môžu mať dvojpólovú zástrčku bez ochranného kontaktu (napr. Vŕtačky, prenosné počítače)
• Zariadenia s kovovým plášťom majú dvojpólovú zástrčku s ochranným kontaktom (Schuko). Ten je pripojený k puzdru prístroja cez žltozelený kábel (napr. Pre stolné počítače, ponorné ohrievače, vykurovacie rúry, klimatizačné skrinky) a pri zasunutí pred kolíky sa kontaktuje (Obr.).
• Ak živý vodič v prístroji príde do styku s puzdrom, vedie to skratom k prúdu niekoľkých stoviek ampérov, potom spoľahlivo vypadne poistka a vypne sa napätie (Obr.).
• Za predpokladu, že by bol ochranný vodič odpojený, zostalo by puzdro pod napätím. Kontakt by spôsobil úraz elektrickým prúdom, poistka nereagovala (prúd je príliš nízky, Obr.),

Ak fáza príde do kontaktu s puzdrom cez odpor (napr. Cez preniknutú vodu), cez ochranný vodič preteká iba malý poruchový prúd; poistka 16 A nereaguje, začínajúci skrat by si nevšimol (Obr.).

Tu prichádza do činnosti poistka FI (istič zvyškového prúdu): tá už reaguje, keď cez ochranný vodič pretečie niekoľko miliampérov (takzvaný zvodový prúd), a vypne fázový vodič (Obr.)

Chyba: Keď je zariadenie zapnuté, poistka pravidelne prepaľuje, hoci nič nenaznačuje skrat a spotreba energie zariadení pripojených k obvodu by mala byť hlboko pod 16 A.

• Môžu to byť (1) práve spomenuté únikové prúdy (spínač FI reaguje)
• Okrem toho pri zapnutí spotrebuje veľa zariadení (2) prúd, ktorý je mnohonásobne vyšší ako ich nominálny výstup (zapínací prúd).

50 A nie je na monitore počítača nič neobvyklé. Ak je napríklad k jednej lište pripojených viac zariadení a sú tam zapnuté spoločným vypínačom, môže to tiež spôsobiť, že budú reagovať pomalé ističe

Ďalšie problémy

• Historické, zastarané, cudzie alebo vlastnoručne vyrobené zariadenia: s tým má vedec často spoločné.
  Ak je uvoľnená zástrčka alebo niečo podobné. musí byť opravený, je potrebné poznamenať, že ochranný vodič starých zariadení je červený namiesto žltozelenej farby alebo že neboli použité vôbec žiadne správne farby.
• V minulosti bolo štandardné napätie pre jednofázový striedavý prúd 220 V namiesto 230 V. To nie je problém, pretože výkyvy v závislosti od vzdialenosti od dodávateľa elektriny sú aj tak v tomto rozmedzí.
• V amerických zariadeniach má ochranný vodič namiesto kontaktných pružín, ktoré používame na periférii, tretí kolík, ktorý zvyčajne beží namiesto 110 V pri napätí 110 V. Preto buďte pri inštalácii nemeckej zástrčky Schuko opatrní !