EFECTE ALE CURENTULUI ALTERNATIV. PROTECTIA MEDIULUI SI A PROPRIEI PERSOANE IN PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI ALTERNATIV

PROIECT

Tema: EFECTE ALE CURENTULUI ALTERNATIV. PROTECTIA MEDIULUI SI A PROPRIEI PERSOANE IN PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI ALTERNATIV

Efectele curentului electric asupra organismului uman

Curentul electric poate produce accidente usoare sau foarte grave, atunci cand utilizarea instalatiilor electrice se face necorespunzator sau daca acestea sunt defecte.

Trecerea unui curent prin organismul uman poarta numele de electrocutare si aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24 V.

Curentul maxim admis sa treaca prin organismul uman fara a-l pune in pericol este de 10 mA in curent alternativ (c.a) si 50 mA in curent continuu (c.a).

Pericolul de electrocutare este mai mare pentru persoanele obosite, bolnave sau care au consumat bauturi alcoolice (rezistenta lor electrica este mai mica) sau pentru persoanele aflate in medii umede.

Pentru a va proteja impotriva electrocutarii trebuie sa respectati o serie de norme de protectie:

Mentineti instalatiile electrice in perfecta stare de functionare. Carcasele de protectie sa nu fie deteriorate; izolatiile conductoarelor sa nu fie distruse.

Lucrarile de verificare a instalatiilor si de remediere a defectelor se realizeaza numai dupa ce s-a intrerupt alimentarea cu energie electrica a acestora. La lucrarile de remediere se vor folosi unelte adecvate si nu improvizatii.

Pentru aparatele electrocasnice cu carcasa metalica (frigider, masina de spalat, etc) se utilizeaza numai prize cu contact de protectie.

Prizele cu contact de protectie asigura racordarea masinilor si instalatiilor la priza de legare la pamant. In cazul unei defectiuni, curentul va trece prin circuitul de impamantare, evitandu-se producerea unei electrocutari.

In medii umede sau cu pericol de explozie se utilizeaza numai aparate de constructie speciala pentru astfel de medii, iar alimentarea lor se va face la tensiuni nepericuloase.

Se intrerupe imediat circuitul sau instalatia electrica in care s-a produs accidentul.

Se scoate victima intr-un spatiu aerisit.

Faceti respiratie gura la gura.

Anuntati imediat medicul.

Efectele producerii curentului electic asupra mediului

Cel mai mare procent din energia electrica consumata de catre omenire este produs prin arderea combustibililor fosili. Aceasta are ca efect emisia de CO₂ care este eliberat in atmosfera. El contribuie la intensificarea efectului de sera si a incalzirii globale. Totodata, termocentralele produc emisii de dioxid de sulf, dioxid de azot si fum. Urmarea lor este intensificarea efectului de sera si incalzirea globala cu consecintele sale: incalzirea suprafetei terestre cu 1⁰F in secolul al XX-lea, topirea straturilor de gheata si de zapada ramase in urma retragerii ghetarilor, cresterea nivelelor apelor si a temperaturilor oceanice, intensificarea precipitatiilor in zonele de altitudini mijlocii si inalte din emisfera nordica, cresterea frecventei de aparitie a uraganelor, tornadelor si a furtunilor, etc.

In ceea ce priveste hidrocentralele, emisiile nocive in atmosfera sunt limitate, insa ele produc dezechilibre ecologice. In momentul in care se construiesc lacurile de acumulare prin inundarea unor terenuri, dispar flora si fauna specifica locului. Pentru lacurile de acumulare mari s-au constatat emisii semnificative de metan datorate descompunerii anaerobe a plantelor ramase sub apa, in urma inundarii terenului pentru a crea lacul. Printre efectele observate in ultimii 50 de ani se numara diminuarea permafrostului, modificarea duratei anotimpurilor la altitudinile mijlocii si inalte, inflorirea devansata a plantelor, eclozarea devansata la pasari, aparitia prea devreme a insectelor, disparitia unor specii.

Centralele meromotice pun si ele probleme ecologice prin restictionarea miscarii bancurilor de pesti si a scoicilor. Centralele nuclearo-electrice necesita depozitarea rezidurilor care raman radioactive pentru inca zeci de ani. Se incearca varianta ingroparii lor la adancimi mari sub pamant si chiar a eliberarii in spatiul extraterestru. In ceea ce priveste efectul asupra mediului, el este neglijabil pana in momentul aparitiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobal. Metodele care afecteaza cel mai putin mediul au in general eficienta mica . Este cazul panourilor solare si al morilor de vant.

In ultima vreme se impune tot mai mult metoda numita Negawatt Power. Ea consta in eficientizarea consumatorilor electrici in loc de a mari productia de electricitate. Este metoda care nu are nici un efect negativ asupra mediului.

S-a crezut initial ca hidrocentralele nu au acelasi potential poluant ca si termocentralele, emisiile lor nocive in atmosfera fiind limitate, insa ele produc dezechilibre ecologice. In momentul in care se construiesc lacurile de acumulare prin inundarea unor terenuri, dispar flora si fauna specifica locului. Pentru lacurile de acumulare mari s-au constatat emisii semnificative de metan datorate descompunerii anaerobe a plantelor ramase sub apa, in urma inundarii terenului pentru a crea lacul. Printre efectele observate in ultimii 50 de ani se numara diminuarea permafrostului, modificarea duratei anotimpurilor la altitudinile mijlocii si inalte, inflorirea devansata a plantelor, eclozarea devansata la pasari, aparitia prea devreme a insectelor, disparitia unor specii. Centralele mareomotrice pun si ele probleme ecologice prin restrictionarea miscarii bancurilor de pesti si a scoicilor. Centralele nuclearo-electrice necesita depozitarea reziduurilor care raman radioactive pentru inca cateva zeci de ani. Se incearca varianta ingroparii lor la adancimi mari sub pamant si chiar a eliberarii in spatiul extraterestru. In ceea ce priveste efectul asupra mediului, el este neglijabil pana in momentul aparitiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobal. Metodele care afecteaza cel mai putin mediul au in general eficienta mica. Este cazul panourilor solare si al morilor de vant.

Efectul de sera consta in absorbtia radiatiei infrarosii si in reemisia ei de catre moleculele de gaze din atmosfera (figura 1).

La nivel global, efectul de sera se soldeaza cu incalzirea atmosferei si a suprafetei terestre. Acestea antreneaza, la randul lor, modificari climatice, topirea ghetarilor si diminuarea permafrostului, ridicarea nivelului apelor marine, aparitia ploilor acide, modificarea regimului precipitatiilor etc. Emisiile de CO₂, metan, NO₂ si clorofluorocarburi (figura 3) in atmosfera s-au intensificat in ultimul secol dupa cum indica diagramele din figura 4. Ele duc la intensificarea efectului de sera. Pana la anumite limita, efectul de sera este benefic. Dupa depasirea lor apar probleme. In tabelul alaturat apar principalele gaze responsabile de intensificarea efectului de sera si sursele producerii lor.

fig 3.

Alte efecte ale curentului electric alternativ

Arcul electric duce la incalzire puternica a conductoarelor pana la temperaturi la care componentele lor se topesc si se vaporizeaza. Se produce totodata incalzirea rapida a aerului inconjurator crescand potentialul exploziv. Exploziile electrice pot fi fatale pentru cei aflati pe o raza de 3 m si pot cauza arsuri puternice persoanelor aflate pe o raza de 12 m in jurul incidentului.

In instalatiile si circuietele electrice isi pot face aparitia supracurenti, supratensiuni sau subtensiuni care pot duce la defectarea unor componente si chiar la electrocutarea persoanelor care ajung in contact cu ele.

Regimul normal de functionare al unui circuit consta in asigurarea unor curenti cu intensitati la valori mai mici sau egale cu valoarea nominala a curentului, In si a unor tensiuni care variaza relativ putin in jurul valorii nominale, Un. Atunci cand valoarea curentului depaseste valoarea nominala, apar supracurenti.

Scurtcircuitul apare, de obicei, din cauza unor defecte de izolatie care favorizeaza realizarea unor contacte nedorite si care se soldeaza cu micsorarea puternica a rezistentei electrice si cu cresterea semnificativa a valorii intesitatii curentului- supracurent. Acesta duce la supraincalzirea conductoarelor si la deteriorarea izolatiei lor, ceea ce favorizeaza aparitita incendiilor. Apare si pericolul de electrocutare in cazul persoanelor care ar putea atinge o suprafata metalica aflata intamplator in contact cu un conductor cu izolatie deterioarata.

Prin proiectarea lor, circuitele si instalatiile sunt protejate impotriva scurtcircuitelor. Ele sunt prevazute cu dispozitive care au rolul de a intrerupe automat alimentarea in caz de suprasarcina sau de scurtcircuit. Intreruperea alimentarii trebuie sa aba loc in timp util, inainte de aparitia unei supraincalziri. Astfel de dispozitive: sigurantele fuzibile.

In afara de protejarea circuitelor si a instalatiilor electrice din laboratoarele scolare si din locuintele noastre trebuie respectate reguli de protectie a propriei persoane in timpul utilizarii dispozitivelor si a circuitelor electrice.

- Nu umblati la tabloul electric pentru a face legaturi. El nu tebuie atins dupa ce a fost pus sub tensiune!

- Orice modificare in circuitul electric pe care il studiati trebuie facuta numai dupa ce ati deconectat sursa de alimentare!

- Evitati atingerea partilor metalice ale montajelor aflate sub tensiune pentru a va feri de electrocutare datorata scurtcircuitelor provocate de conductori cu izolatia defecta!

- La cel mai mic semn de functionare defectuoasa a circuitului electric cu care lucrati intrerupeti alimentarea prin deconectarea de la sursa!

- Nu alimentati circuitele electrice decat dupa ce au fost verificate si ati primit acordul cadrelor didactice!

- In caz de electrocutare aplicati instructiunile de prim-ajutor!

- In caz de incendiu, intrerupeti alimentarea si aplicati normele de stingerea incendiilor afisate in orice laborator!

ELECTROCUTAREA

Prin electrocutare se intelege trecerea unui curent electric prin corpul omenesc. Tensiunea la care este supus omul la atingerea unui obiect intrat accindental sub tensiune este numita tensiune de atingere. Electrocutarea are loc atunci cand omul atinge concomitent doua elemente bune conducatoare de electricitate, intre care exista o diferenta de potential. Accidenmtele electrice se produc prin actiunea violenta si vatamarea de catre curentul electric asupra omului. Accidentele electrice se clasifica in:

socuri electrice

accidente provocate de trecerea curentului electric prin organism.

Gravitatea accidentului e dependenta de intensitatea curentului care strabate organismul, influentata la randul ei de rezistenta a corpului.Rezistenta corpului la curentul electric depinde de starea stratului superficial al pielii. Prin urmare gravitatea electrocutarii este determinata de:

intensitatea curentului ce trece prin corpul accidentatului (intre 0,010-0,050 V in cazul curentului alternativ)

traseul urmat de curent prin corpul accidentatului (cand curentul stabate organele vitale electrocutarea este deosebit de periculoasa)

durata actiunii curentului ce trece prin inima iar accidentatul ramane sub actiunea acestuia (in acest caz accidentatul este mortal)

umezeala mediului si temperatura (cand acestea sunt ridicate produc transpiratia pielii care devine buna conducatoare de elecricitate)

marimea suprafetei de contact intre corpul accidentatului si elementele aflate sub tensiune

Efectele trecerii curentului electric prin corpul omenesc se pot grupa in :electrosocuri si electrotraumatisme.Cand valoarea intensitatii curentului electic este mai mica de 1 mA,nu se simte efectul socului electric.La valori de 10 mA se produc comotii nervoase in membre: contractiile muschilor fac ca desprinderea omului de obiectul aflat sub tensiune sa se faca greu. Peste valori de 10 mA se produc fibrilatia inimii si oprirea respiratiei. Electrotraumatismele se datoreaza efectului termic al curentului electic si pot provoca orbirea,metalizarea pielii,arsuri.

Electrocutarile sunt provocate prin atingere directa sau atingere indirecta.

Atingerea directa consta in atingerea elementelor metalice neizolate sau cu izolatia defecta, ale unei instalatii aflate in mod normal sub tensiune.

astfel de situatii apar la: atingerea a doua elemente din care cel putin unul este sub tensiune si nu este izolat; desfasurarea cu mana neizolata a soclului unui bec; atingerea unor conductoare scoase de sub tensiune; atingerea unui conductor sau a unei borne intr-o instalatie in care dupa intrerupere a ramas inchis un contact; atingerea unui obiect inalt intrat sub tensiunedatorita apropierii de un conductor.

Atingerea indirecta a unor elemente metalice ale instalatiilor se poate produce prin:

atingerea concomitenta a unui obiect intrat accidentalsub tensiune,

atingerea concomitenta a unui utilaj defect neracordat la o instalatie de protectie si a unui obiect in contact cu pamantul chiar daca omul este izolat fata de pamant,

atingerea concomitenta a doua utilaje;

Pentru a realiza protectia la electrocutarea prin atingere directa instalatiile si echipamentele electrice se construiesc astfel inchat elementele aflate in mod normal sub tensiune sa nu poata fi atinse. Pentru aceasta se foloseste inchiderea in carcase, conductoarele de legatura se izoleaza, se amplaseaza liniile electrice la inaltimi mari unele nu pot fi atinse intamplator, echipamentele aflate sub tensiune in locuri deschise se izoleaza, cu imprejmuiri protectoare, in locuri foarte periculoase se folosesc tensiuni reduse de lucru (24V).Pentru evitarea accidentelor prin atingere directa,se mai practica:folosirea unor tensiuni cat mai reduse (valori standardizate), egalizarea potentialelor, izolarea fata de pamant,utilizarea unor pardoseli din materiale electroizolante.

Protectia impotriva electocutarii prin atingere indirecta se poate realiza prin legarea la nul, legarea la pamant, separarea de protectie, izolarea suplimentara de protectie, legarea intre ele a tuturor obiectelor metalice ce pot fii atinse concomitent in zona de manipulare, deconectarea automata.

La alegerea masurilor pentru protectia impotriva electrocutarii se tine seama de periculozitatea mediului de munca. Exista trei categorii de medii de munca:

MEDII DE MUNCA CU PERICULOZITATE MINIMA - pardoseala izolatoare,umiditate maxima 70 %,fara elemente conductoare in contact electric cu pamantul,variatii de temperatura intre 15 de grade C si 30 de grade C;

MEDII DE MUNCA PERICULOASE - umiditate intre 75 % - 97%, variatii de temperatura intre 30 de grade C si 35 grade C, pulbere conducatoare, obiecte conducatoare in legatura cu pamantul;

MEDII DE MUNCA CU PERICULOZITATE MAXIMA - umiditate peste 97%, mediu coroziv, temperatura peste 35%

Pericolul de electocutare depinde si de tipul echipamentului electric utilizat:

1) Echipament fix - pentru alimentarea corpului de iluminat;

2) Echipament mobil - se utilizeaza in diferite locuri in functie de necesitatile procesului de productie. Acest echipament este periculos deoarece in timpul deplasarilor se produc defecte ale izolatiei conductoarelor datorita solicitarilor mecanice. Din aceasta categorie fac parte:convertizoare,transformatoare de sudura.

3) Echipament portabil - este cel mai periculos datorita contactului direct cu omul. In aceasta categorie se incadreaza uneltele de mana si lampile electrice portabile.

Limitarea curentului de electrocutare se realizeaza prin adoptarea unor metode care sa duca la scaderea tensiunii de atingere sub valorile admisibile. Aceste metode sunt in functie de echipamentul folosit si locul de utilizare.

Durata trecerii curentului electric prin organismul uman se poate micsora prin urmatoarele elemente:

- protectia prin legare la pamant: se utilizeaza in cazul retelelor trifazate cu neutral izolat fata de pamant. Legarea la pamant se realizeaza printr-o priza,montata in apropierea constructiei si un conductor metallic intre priza de pamant si partea metalica care ar putea ajunge in mod accidental sub tensiune,

- protectia prin legare la nulul de protectie: se aplica retelelor de joasa tensiune cu neutrul legat la pamant si consta in legarea carcaselor metalice ale echipamentelor electrice ce urmeaza a fi protejate la conducatorul de nul;

- protectia prin folosirea tensiunii reduse: oferta maximum de siguranta impotriva tensiunilor de atingere periculoase.Daca tensiunea de utilizare a receptorului este sub valoarea admisibile,pericolul electrocutarii nu exista.

Curentul electric conduce la vatamarea organelor interne sau la moarte.In momentul electocutarii ,curentul electric strabatand corpul omenesc actioneaza asupra centrilor nervosa si a muschilor inimii putand provoca in cazuri grave oprirea miscarilor respiratorii,oprirea inimii provocand moartea.