Електрична безпека для саморобних електронних схем - Інформація про електроніку від PenguinTutor
Прочитайте цю інформацію - це може врятувати вам життя!
Електрична безпека при створенні електронних проектів “зроби сам”
Є багато такого, що може зіпсувати електрику з потенційно жахливими наслідками. Деякі з них очевидні - НІКОЛИ пальцем не перевіряйте на наявність напруги в мережі! - але інші можуть бути не такими, як радіатори, які підключені до високовольтного роз'єму симістора. Прочитайте цю сторінку повністю та переконайтеся, що ви продумуєте всі аспекти, коли розробляєте наступну схему. Якщо є сумніви, зверніться за порадою до кваліфікованої особи.
У цьому розділі наводяться поради щодо побутової електричної мережі та нижчих напруг. Вищі напруги, такі як електричні підстанції та залізничні козли, є набагато небезпечнішими. Ніколи не підходьте до будь-яких високовольтних кабелів або до тих, хто зазнав удару від дуже високої напруги, якщо у вас немає підтвердження відключення живлення.
Електричний удар
Найбільш очевидним ризиком від електрики є ураження електричним струмом через контакт з ланцюгом під напругою. Тут електричний струм протікає по тілу, що може призвести до зупинки роботи серця (зупинка серця).
Що таке небезпечна напруга?
Насправді важливий струм, а не напруга, але завдяки опору тіла ви не можете отримати небезпечний струм, не маючи достатньо високої напруги. Ви можете розробити це самостійно, використовуючи закон Омів, але головне, що стосується цього, - це пам’ятати принципи безпеки. Як правило, ви відносно безпечно справляєтеся з напругою менше 50 В, але все, що вище, може бути небезпечним.
Як правило, ви захищені від ураження електричним струмом на більшості електронних схем, що працюють від побутових акумуляторів, включаючи автомобільні акумулятори на 12 В. Однак у вашому домі можуть бути батареї, які можуть представляти реальну небезпеку, наприклад, вихід від ДБЖ (джерело безперебійного живлення) для комп'ютера, або якщо у вас є домашня енергосистема, така як сонячні батареї.
Навіть якщо ваше обладнання призначене для роботи при напрузі, меншій за небезпечну для струму, воно все одно може становити ризик опіків, пожежі або навіть вибуху - тому продовжуйте читати.
Змінного та постійного струму
Можливо, ви чули, як деякі люди кажуть, що змінне струм небезпечніший за джерело постійного струму, або навпаки. Замість того, щоб вступати в занадто великі дебати щодо одного проти іншого як змінного, так і постійного струму при високій напрузі можуть бути летальними. Вважається, що змінний струм частіше може спричинити зупинку серця, перериваючи електричні сигнали, що контролюють серце, але постійний струм може спричинити опіки, і обидва вони все ще можуть вбити, тому обговорення відмінностей досить академічне. Просто запам'ятай електрика може вбити, якщо вона має достатню напругу та струм, будь то змінного або постійного струму.
Нижче наведено способи зменшення ризику ураження електричним струмом.
Уникайте електричної мережі
Найбезпечніший спосіб - повністю уникнути використання напруги мережі в ланцюзі комп’ютера. Більшість електронних схем працюють на низьких напругах і можуть живитися від акумуляторів або зовнішнього роз’ємного трансформатора. Найбезпечнішим способом використання трансформатора є використання силової цегли (наприклад, адаптери живлення, що зазвичай використовуються для портативних комп'ютерів), або штепсельний трансформатор (відомий як настінна бородавка в США), наприклад, який використовується для живлення вашого мобільного телефону. Вони перетворюють напругу в безпечну напругу, на якій буде працювати електронна схема (наприклад, 6v до 12v для Arduino), а в більшості випадків також перетворюють сигнал із змінного струму (що подається з мережевої розетки) в постійний (використовується для більшість електронних схем). Ці трансформатори зазвичай мають подвійну ізоляцію і не мають високовольтних частин, доступних користувачеві. Переконайтеся, що трансформатор підходить для типу ланцюга (наприклад, напруги та струму) та для джерела живлення, до якого він підключений.
Вам слід перевірити наявність будь-яких фізичних пошкоджень трансформатора, як це було зроблено, перш ніж підключати що-небудь до електричної мережі.
Якщо вам потрібна велика потужність, тоді зовнішній блок живлення не завжди може бути варіантом, і в цьому випадку слід бути особливо обережним.
Під час роботи ізолюйте від мережі
Якщо ви коли-небудь бачили обладнання, на якому написано "високовольтне не знімайте кришку" або "відключіть мережеве живлення перед тим, як знімати кришку", тоді існує ризик того, що всередині є незахищені напруги мережі. Якщо ви зняли кришку з електромережі, де це можливо, її слід закріпити на місці перед підключенням назад до електромережі.
Заземлення корпусу мережевого обладнання
Якщо ви використовуєте в проекті напругу мережі, тоді вам зазвичай слід використовувати металевий корпус і заземлити корпус. Це робиться шляхом взяття дроту від заземлювача і підключення його до відкритої металевої частини корпусу. Іноді у корпусі є спеціальний з'єднувач для підключення заземлення, але якщо ні, то його можна підключити до металевого гвинта, що утримує частини корпусу разом. Потім слід провести відповідне тестування, щоб переконатись, що весь метал/частини корпусу належним чином заземлені.
Ризик напруги мережі полягає в тому, що струмове з'єднання (наприклад, вільний провід) стикається з металевим корпусом, а потім хтось торкається корпусу, створюючи шлях для проходження струму через людину на землю. Якщо це трапиться, це може становити ризик для будь-якого користувача обладнання. Якщо корпус заземлений, тоді, якщо струмопровідний контакт потрапляє на корпус, це забезпечить прямий шлях до землі і перегорить запобіжник для обладнання. Якщо ви виявите, що ваш запобіжник продовжує перегорати, перевірте на коротке замикання корпусу. Якщо для підведення електроенергії до корпусу використовується мережевий роз'єм, потрібно буде використовувати 3-контактний роз'єм, такий як роз'єм IEC C13 (2-контактні роз'єми не мають заземлення і, отже, не підходять). Завжди застосовуйте відповідний розмір запобіжника до обладнання (наприклад, у штепсельній вилці), щоб переконатись, що, якщо є з'єднання із землею, запобіжник перегорить. Запобіжник може знаходитись всередині штекера (стандартний для побутових штекерів Великобританії) або можна використовувати комбінований роз’єм та модуль запобіжника.
Альтернативою використанню металевого корпусу є використання пластмасового ізольованого корпусу, однак, якщо потрібно, переконайтеся, що немає заземлених металевих з'єднань, що йдуть зсередини на зовнішню сторону корпусу, які можуть контактувати з напруга мережі. Сюди входять будь-які перемикачі або будь-які гвинти, що використовуються для утримання друкованої плати на місці, та будь-які зовнішні роз'єми. Цього важко досягти в проектах самостійної роботи, тому я рекомендую використовувати металевий корпус із заземленням. На комерційному електрообладнанні часто можна побачити символ подвійної ізоляції, який означає, що використовується повна ізоляція, а не заземлення.