Produksi tegangan tinggi dan standar keamanannya

Tegangan tinggi adalah potensi listrik yang cukup besar untuk menyebabkan cedera atau kerusakan. Dalam beberapa industri, tegangan tinggi mengacu pada tegangan di atas ambang batas tertentu. Peralatan dan konduktor yang membawa tegangan tinggi membutuhkan persyaratan dan prosedur keselamatan khusus.Tegangan tinggi untuk distribusi daya, tabung sinar katoda, menghasilkan sinar-X dan balok partikel, menghasilkan busur listrik, untuk pengapian, tabung photomultiplier, tabung vakum penguat daya tinggi, dan aplikasi industri, militer, dan ilmiah lainnya.

Definisi

Definisi numerik tegangan tinggi tergantung pada konteksnya. Dua faktor yang dipertimbangkan ketika mengklasifikasikan tegangan sebagai tegangan tinggi berpotensi menyebabkan percikan api di udara, dan bahaya kejut jika disentuh atau didekati.Komisi Elektroteknik Internasional dan rekan -rekan nasionalnya (IET, IEEE, VDE, dll.) Menentukan tegangan tinggi sebagai AC di atas 1000V dan DC setidaknya 1500V.Di Amerika Serikat, American National Standards Institute (ANSI) menetapkan peringkat tegangan nominal untuk sistem listrik 60 Hz di atas 100 V. khususnya, ANSI C84.1-2020 mendefinisikan tegangan tinggi sebagai 115 kV hingga 230 kV, tegangan ultra-tinggi sebagai 345kVva hingga 765kV, dan tegangan ultra-tinggi sebagai 1100kV British Standard BS 7671: 2008 mendefinisikan tegangan tinggi antara konduktor yang lebih tinggi dari 1000 VAC atau arus langsung non-Ridple 1500 V, atau perbedaan tegangan antara konduktor dan Bumi lebih besar dari 600 VAC atau 900 V Non-Repple Arus Searah.Dalam beberapa yurisdiksi, tukang listrik hanya dapat dilisensikan untuk kelas tegangan tertentu. Misalnya, lisensi listrik dalam subtrade khusus yang memasang sistem HVAC, sistem alarm kebakaran, sistem CCTV, dll, dapat diizinkan untuk memasang sistem dengan tegangan maksimum antara konduktor dari 30 volt dan mungkin tidak diizinkan bekerja di sirkuit tegangan listrik. Masyarakat umum dapat menganggap sirkuit listrik rumah tangga (100 hingga 250 VAC) sebagai yang tertinggi.Tegangan lebih dari sekitar 50 volt sering menyebabkan jumlah arus berbahaya mengalir melalui seseorang yang menyentuh dua titik di sirkuit, sehingga standar keamanan lebih ketat untuk sirkuit tersebut.Dalam rekayasa otomotif, tegangan tinggi didefinisikan sebagai tegangan dalam kisaran 30 hingga 1000 VAC atau 60 hingga 1500 VDC.Definisi Extra High Voltage (EHV) juga tergantung pada konteksnya. Dalam rekayasa transmisi daya, EHV diklasifikasikan sebagai tegangan dalam kisaran 345.000-765.000 V. Dalam sistem elektronik, catu daya yang menyediakan lebih dari 275.000 volt disebut a catu daya tegangan ultra-tinggi, dan sering digunakan dalam percobaan fisika. Tegangan percepatan tabung sinar katoda TV dapat digambarkan sebagai tegangan tinggi ekstra atau tegangan tinggi ekstra (EHT) dibandingkan dengan sumber tegangan lain dalam perangkat. Jenis ini dari ini Catu daya berkisar dari 5 kV hingga sekitar 30 kV.

Produksi

Tegangan yang terlibat dalam percikan statis, yang umum dalam kondisi kelembaban rendah, selalu jauh di atas 700 volt. Misalnya, percikan dari pintu mobil di musim dingin dapat melibatkan tegangan setinggi 20.000 volt.Generator elektrostatik seperti generator van de Graaff dan mesin Wimshurst dapat menghasilkan tegangan mendekati satu juta volt, tetapi biasanya menghasilkan arus rendah. menghasilkan arus yang lebih tinggi daripada motor elektrostatik, tetapi karena jumlah kabel yang diperlukan untuk belitan sekunder, masing -masing dua kali lipat dari tegangan output yang diperlukan menggandakan bobot. Jadi mungkin menjadi tidak praktis untuk skala mereka ke tegangan yang lebih tinggi dengan menambahkan lebih banyak putaran kawat. Pengganda Cockcroft-Walton dapat digunakan untuk melipatgandakan tegangan yang dihasilkan dengan kumparan induksi. Ini menggunakan sakelar dioda untuk menghasilkan daya DC untuk mengisi daya tangga kapasitor. Gulungan Tesla menggunakan resonansi, ringan dan tidak memerlukan semikonduktor.Percikan terbesar adalah yang diproduksi secara alami oleh Lightning. Baut petir negatif membawa rata-rata 30 hingga 50 kiloampere, mengangkut 5 coulomb muatan, dan menghilang 500 megajoul energi (setara dengan 120 kilogram TNT, atau cukup untuk menyalakan bola lampu 100 watt selama sekitar 2 bulan). , baut petir positif rata -rata (dari atas badai petir) dapat membawa 300 hingga 500 kiloampere, mengangkut hingga 300 coulomb muatan, memiliki perbedaan potensial hingga 1 gigavolt (miliar volt), dan dapat menghilangkan energi 300 GJ dari energi (72 ton TNT, atau energi yang cukup untuk menyalakan bola lampu 100-watt selama 95 tahun). Pengketak kilat negatif biasanya hanya puluhan mikrodetik, tetapi beberapa sambaran petir biasa terjadi. , arus puncak yang lebih besar dapat mengalir selama ratusan milidetik membuatnya lebih energik daripada kilat negatif.

Standar Keamanan Listrik

Keselamatan listrik adalah sistem tindakan organisasi dan sarana teknis untuk melindungi pekerja dari efek berbahaya dan berbahaya dari arus listrik, busur, medan elektromagnetik dan listrik statis.

Petir dan pelindung pembumian

Sistem petir dan perlindungan bumi sangat penting untuk melindungi orang, struktur, melindungi bangunan dari kerusakan mekanis yang disebabkan oleh efek petir dan risiko api yang terkait, saluran transmisi dan peralatan listrik dari guncangan dan arus berlebih.

Sistem Perlindungan Pembumian

• Sistem TT.

• Sistem TN.

• Sistem TI.

Sistem Perlindungan Petir

• Batang petir (sederhana atau dengan sistem pemicu)

• Konduktor petir dengan kawat tegang.

• Konduktor petir dengan kandang mesh (kandang faraday)

Efek Fisiologis Listrik

• Sengatan listrik pada manusia dapat menyebabkan kecacatan permanen atau kematian. Besarnya, frekuensi dan durasi arus mempengaruhi kerusakan. Efek dari sengatan listrik dapat: jantung berhenti berdetak secara normal, mencegah seseorang bernafas, menyebabkan kejang otot. Kulit Kulit Karakteristik juga dapat mempengaruhi hasil kejutan.

• Kontak Tidak Langsung - Dapat dihindari dengan pemutusan otomatis sistem TT, pemutusan otomatis sistem TN, pemutusan otomatis kesalahan sekunder dalam sistem TI, langkah -langkah untuk mencegah kontak langsung atau tidak langsung tanpa pemutusan daya otomatis.

• Kontak Langsung - Dapat dihindari dengan perlindungan isolasi bagian hidup, perlindungan penghalang atau selungkup, tindakan perlindungan parsial, tindakan perlindungan khusus.