Электричество вред или польза и вред
Электричество или электрический ток — это направленно движущийся поток заряженных частиц. Также электричеством называют энергию, полученную в результате этого движения, и освещение, полученное при использовании этой энергии.
Одно из самых значительных достижений цивилизации — производство и использование электроэнергии. Научно-технологический прорыв, состоявшийся в середине 19 века, был невозможен без широкого использования электричества. Без него немыслимо существование современного мира. Оно применяется во всех областях техники и науки.
Использование электроэнергии имеет положительные и отрицательные стороны, как любое явление научно-технического прогресса.
Плюсы электричества
- Электроэнергия накапливается и сохраняется. Это позволяет обеспечивать бесперебойное электроснабжение населенных пунктов.
- Преобразуется в другие виды энергии. Механическую, тепловую, световую энергию можно получить из электрической.
- Передается на большие расстояния. Линии электропередач позволяют передавать энергию в места, далеко отстоящие от места ее производства.
- Широко применяется в различных областях деятельности, от простой лампочки в подъезде до космического корабля.
- Электродвигатели экологичны. При их работе не разрушается озоновый слой Земли. Нет вредных выбросов в атмосферу, отходов, загрязняющих окружающую среду.
- Приборы и механизмы, работающие на электричестве, легки в эксплуатации.
- Электричество дешевле других видов энергии.
- Возможно генерирование из возобновляемых источников, это вода, ветер, морские приливы.
Появляются новые способы производства электроэнергии. Солнечная, ветровая, энергия приливов — это возобновляемые, безграничные ресурсы.
Электроэнергию получают при утилизации и переработке мусора, что позволяет решить две глобальные проблемы сразу.
Существуют необычные проекты. Добыча электричества путем перерабатывания ореховой скорлупы планируется в Новой Зеландии. Американские ученые рассматривают возможность использования живых термитов. При поедании бумаги каждое насекомое выделяет небольшое количество энергии, которая легко преобразуется в электрическую. Поиск источников энергии продолжается.
Благодаря электричеству улучшается качество жизни. Она становится более комфортной, удобной. Еще 100 лет назад люди не могли себе представить реальности, которая нас окружает. Тяжелый физический труд постепенно уходит в прошлое.
Но есть отрицательные моменты, неизбежные при использовании электричества. Они достаточно многочисленны. О них надо знать.
Минусы
- Емкость источников питания недостаточная. Невозможно накопить энергию в промышленных объемах и сохранять ее длительное время. Если взять все аккумуляторы, которые есть на Земле, то для удовлетворения мировой потребности в электроэнергии их хватит только на 10 минут.
- Строительство и эксплуатация электростанций различного типа нарушают экологическое равновесие.
- Электромагнитные поля вокруг высоковольтных ЛЭП, теле-радио ретрансляторов, сотовых передающих антенн негативно воздействуют на человека, на окружающую среду.
- Опасность бытового травматизма возрастает.
- Из-за неисправной электропроводки происходят несчастные случаи, пожары, короткие замыкания.
- Доказано негативное влияние электромагнитного излучения от бытовых приборов на живые организмы.
- Вызывает тревогу уменьшение двигательной активности жителей городов, вызванное эксплуатацией машин, механизмов и приборов, работающих на электрической энергии. Это грозит серьезными заболеваниями для целых поколений землян.
- Электричество используют для умерщвления людей (казнь на электрическом стуле) и животных (скотобойни).
Загрязнение окружающей среды — наиболее негативное следствие производства электроэнергии. В котлах ТЭЦ сжигается органическое топливо. Это приводит к выбросу вредных веществ в воздух. Из-за свободного выделения неиспользуемой энергии возникает тепловое загрязнение. Кислотные дожди, накопление парниковых газов опасны для ближайших населенных пунктов.
ГЭС, гидроэлектростанции, самые безопасные. Они не загрязняют окружающую среду. Но при создании водохранилищ затапливаются огромные территории. Это сельхозугодья, леса, населенные пункты. Почва по берегам водохранилищ заболачивается. Рыба гибнет из-за нарушения привычного температурного режима.
Для радиоактивных отходов при работе АЭС требуются сложные процедуры переработки. Могильники захоронения отходов излучают радиацию. Это делает непригодными для использования территории вокруг них.
Строительство приливных станций разрушает береговую линию. Нарушается баланс пресной и соленой воды.
Но это тот вред и польза, которые получаются от производства и использования электричества в глобальном, всемирном масштабе. А как правильно пользоваться электроэнергией в повседневной жизни?
Повседневное использование электроэнергии
- Экологическая ответственность — не пустой звук. Бережно относиться к использованию электроэнергии — обязанность каждого современного человека.Треть потребляемой в быту электроэнергии расходуется напрасно оттого, что неработающие приборы остаются включенными в розетку. Значительной экономии можно добиться, просто полностью обесточив бытовые приборы.
- Электромагнитное излучение вредит здоровью. Не стоит находиться поблизости от работающих стиральных машин, холодильников и микроволновых печей. Излучение от мобильного телефона наиболее сильно в момент набора номера и соединения с абонентом. В это время трубку лучше держать от головы на расстоянии не менее 20 см.
- Излучение опасно также возле линий электропередач. Не стоит задерживаться поблизости от них.
- Большинство несчастных случаев, связанных с электричеством, происходит из-за неисправной проводки. Изоляция токопроводящих частей портится от механических повреждений, атмосферного воздействия, старения. Исправная проводка позволит избежать пожаров, коротких замыканий и несчастных случаев.
Опасные свойства электричества происходят оттого, что оно нагревает проводник, по которому проходит ток. При работе с электричеством нельзя забывать о технике безопасности.
- Заземление в доме должно быть обязательно. При определении напряжения в сети следует пользоваться специальными приборами.
- Необходимо следить за исправностью бытовых приборов, розеток. Обесточивать их при малейшем подозрении на неисправность.
Электричество. И друг, и враг
Зависимость человечества от электроэнергии из года в год возрастает. Даже незначительные отключения ее доставляют массу проблем. В случае масштабных перебоев альтернативных источников энергии не хватит для полноценного обеспечения городов и промышленных объектов.
Энергетика создает одну из основ современной цивилизации и все более активно загрязняет окружающую среду. Меняется климат Земли, что может привести к глобальной катастрофе. Пока ученые ищут выход из создавшейся ситуации, каждый человек может оказать помощь в безопасном и рациональном использовании электроэнергии.
Экономия и бережное расходование любых ресурсов, в том числе и электричества, необходимы. Любой потребитель, включающий в доме свет, знает, сколько усилий потрачено на то, чтобы сделать жизнь безопасней, удобней и легче. Культура потребления энергии означает грамотное ее использование. В первую очередь это соблюдение техники безопасности.
Невозможно существование современного мира без электричества. Это факт, не требующий подтверждения. Если вдруг оно исчезнет, цивилизация будет разрушена. Поэтому у человечества нет другого пути, кроме дальнейшего развития энергетической отрасли.
Источник
Что такое электрический ток знает каждый старшеклассник. Более того, современную жизнь просто невозможно представить без использования электрической энергии. Электрический ток дарит нам и свет (электрические лампы), и тепло (электронагревательные приборы). В своей жизни мы используем самые разные электротехнические устройства, которые делают ее комфортнее (телевизор, радиоприёмник, телефон, стиральная машина, пылесос и так далее). Промышленность просто перестала бы существовать, если бы не было электричества. Однако, при всей той пользе, которую несет в себе использование электрического тока, он вместе с тем содержит в себе и опасность. Давайте попробуем разобраться, что нужно учитывать, чтобы это использование было безопасным.
Сначала следует отметить, что электрический ток может оказать на человеческий организм негативное воздействие:
Механическое: электрический ток приводит к сильному и резкому сокращению мышц вплоть до их разрыва.
Термическое: температурный нагрев тканей организма (ожог) вызывает функциональное расстройство органов.
Электролитическое: физико-химические процессы электролиза, происходящие под действием электрического тока в живых тканях, приводят к нарушению баланса.
Световое: вспышки света и ультрафиолетовое излучение, созданное электрическим током приводят к негативному воздействию на глаза.
Биологическое: действие электрического тока может привести к раздражению и перевозбуждению нервной системы человека.
Электрический ток в проводнике описывается законом Ома для участка цепи:
где I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах (А), U – электрическое напряжение на концах проводника, измеряемое в вольтах (В), R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом).
Действие электрического тока на организм человека в первую очередь определяется силой тока. Переменный электрический ток частоты 50 Гц, используемый для работы бытовой техники, является смертельно опасным, если сила тока равна или больше, чем 0,1А. К потере сознания приводят токи силой 0,05–0,1 А. Токи силой менее 0,05 А считаются сравнительно неопасными и приводят лишь покалыванию и к неприятным ощущениям в организме. Однако, даже при небольших токах силой 0,005–0,02 А мышцы теряют способность самопроизвольно сокращаться, и человек может оказаться долгое время под воздействием электрического тока, что не безопасно.
Согласно закону Ома сила тока обратно пропорциональна электрическому сопротивлению, которое может быть различным. Если кожа человека сухая и огрубевшая сопротивление равно примерно 100000–200000 Ом. Если кожа влажная и тонкая, то – 30000–50000 Ом. Самая неблагоприятная ситуация будет, если человек стоит на хорошо проводящей поверхности, в этом случае сопротивление уменьшается до 10000–20000 Ом. В условиях повышенной влажности сопротивление может быть очень небольшим: 1000–2000 Ом.
Таким образом, если человеческий организм оказался под воздействием бытового напряжения 220 В, то в самом неблагоприятном случае при сопротивлении в 1000 Ом, согласно закону Ома, сила тока будет 0,22 А. Такая сила тока может привести к параличу дыхания. В самом лучшем случае при сопротивлении в 200000 Ом сила тока будет 0,0011 А. Действие такого тока приведет лишь к неприятным ощущениям.
Поэтому никогда не нужно касаться оголенных проводов или неисправных электроприборов, если нет абсолютной уверенности в том, что они не находятся под напряжением. Особенно опасно прикосновение двумя руками, так как в этом случае электрический ток пройдет через область сердца.
По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:
Определите, силу тока через резиновые перчатки толщиной 1мм, если площадь соприкосновения с электрическим проводом, находящимся под напряжением 220В, равна 1мм2.Удельное сопротивление резины 1013Омм.
Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г.Москвы
Источник
“После переезда в новый офис резко ухудшилось самочувствие всех членов коллектива. Госсанэпиднадзором было выявлено превышение уровня электромагнитного поля в несколько раз и и выдано предписание о необходимости реконструкции системы электроснабжения”
“Полностью была заменена электропроводка, однако, как показали повторные замеры, однако уровень магнитного поля остался выше рекомендованных значения. Что делать дальше?» – из писем в Центр электромагнит ной безопасности.
Об электромагнитной экологии электроустановок зданий
Автор поднимает на первый взгляд не совсем актуальный и не очень уж понятный вопрос.
Но только на первый и поверхностный взгляд.
Действительно, публикации в СМИ информируют нас о данных различных исследований, касающихся негативного влияния на состояние здоровья людей сотовых телефонов и базовых станций, мощных радиопередающих устройств, линий электропередач, трансформаторов, электроприборов и т.п.
Казалось бы, причем здесь система электроснабжения здания как таковая?
Что в ней может оказывать негативное влияние?
Каков физический механизм формирования этого воздействующего фактора?
Сколь массово распространена потенциально опасная ситуация?
И что делать для защиты от подобных негативных воздействий?
Постараемся детально разобраться с этими вопросами.
Хорошо известно, электромагнитные поля оказывают негативное действие на состояние здоровья человека (более подробно мы осветим этот вопрос в нашей следующей статье), и степень «вредоносности» определяется интенсивностью, частотой электромагнитной волны, временем воздействия и другими факторами.
Применительно к электроустановкам зданий главным воздействующим фактором являются магнитные поля промышленной частоты (МП ПЧ).
Магнитное поле в окружающем пространстве создается током в проводниках. Таким образом, причина появления МП ПЧ вблизи силовых трансформаторов, электродвигателей и т. п. очевидна. Более сложная ситуация с системой кабельных линий здания. Суммарный ток по линиям питания однофазных и трехфазных нагрузок тождественно равен нулю при любом распределении нагрузок по фазам, и магнитное поле, создаваемое протекающими в таких кабельных линиях токами в проложенных рядом друг с другом проводниках также пренебрежимо мало.
Но если проложить фазные и нулевые рабочие проводники по разным трассам, в пространстве между ними возникает значительное по величине магнитное поле (при тех же токах в проводниках).
Далее, если по тем или иным причинам (см. ниже) нулевой рабочий проводник имеет гальваническую связь с нулевыми защитными проводниками и/или металлоконструкциями здания, то часть тока с этого проводника «уходит» на РЕ-систему (возникает ток утечки). Возникающий при этом дисбаланс токов (неравенство нулю суммарного тока по кабельной линии) создает в окружающем пространстве постоянно присутствующее магнитное поле, медленно убывающее с увеличением расстояния от рассматриваемого кабеля.
Кроме того, наличие токов утечки в системе электроснабжения здания приводит к постоянному протеканию токов по металлоконструкциям и трубопроводным системам, что также является причиной увеличения уровней МП ПЧ.
Что является причиной появления токов утечки и как часто возникает вышеописанная ситуация?
1. Выполнение электроустановки здания в соответствии с требованиями 6-го издания ПУЭ (4-х проводная ТN-C система). При этом имеются множественные, приводящие к возникновению токов утечки, гальванические связи PEN – проводника с металлоконструкциями здания. Иными словами, все здания, электроустановки которых выполнены по TN-C системе, в той или иной степени изначально подвергнуты электромагнитному загрязнению магнитными полями промышленной частоты.
2. Ожидалось, что введение в действие требований 7-го издания ПУЭ позволит законодательно поэтапно устранить сложившуюся ситуацию. К сожалению, этого не произошло. Действительно, п. 543.2.5 ГОСТ Р 50571.10-96 гласит: «Использование СПЧ (сторонних проводящих частей) в качестве PEN-проводников запрещено». В тоже время п. 1.7.133 7-го издания ПУЭ в дословной формулировке «Не допускается использование сторонних проводящих частей в качестве единственного PEN-проводника» одним – единственным словом (безусловно обоснованным с т.з. обеспечения электробезопасности) не ставит токи утечки «вне закона» со всеми вытекающими отсюда последствиями (включая невозможность применения устройств защитного отключения).
3. Известно, что при равномерной нагрузке в цепях 3-х фазного переменного тока ток в нулевом проводе отсутствует. Это действительно справедливо для линейных электропотребителей (электродвигатели, нагреватели, лампы накаливания и т.п.) На самом деле ситуация может быть намного хуже. Дело в том, что для широко распространенных в настоящее время нелинейных электропотребителей (компьютеры и файл-серверы, компьютерная периферия, мониторы, лазерные принтеры, блоки бесперебойного питания (UPS), копировальные аппараты и факсы; газоразрядные лампы, бытовая аудио- и видеотехника и т.п.) характерно присутствие высших гармоник в форме кривой потребляемого тока. А в этом случае гармоники тока, кратные трем, алгебраически складываются в нулевом рабочем проводнике, в результате чего ток в последнем превышает ток в фазных проводниках (до 1.7 раз) даже при абсолютном равенстве нагрузок по фазам. Соответственно ток утечки линий питания «компьютерных нагрузок» (а значит и загрязнение МП высших гармоник промышленной частоты) будет значительно выше по сравнению со случаем питания по той же сети линейных электропотребителей /1/.
4. Постоянно встречающиеся на практике и многократно повторяющиеся ошибки монтажа нулевых рабочих и нулевых защитных проводников, также как и повреждения изоляции нулевых рабочих проводников /2/.
Наличие токов утечки в электроустановках зданий приводит не только к вышеуказанным экологическим, но и другим проблемам – проблемам обеспечения электромагнитной совместимости технических средств /2/.
Что делать в сложившейся ситуации?
На наш взгляд, пути выхода из сложившейся ситуации могут быть следующими:
1. Признать факт существования серьезной проблемы
2. Внести необходимую коррекцию в формулировку п. 1.7.133 7-го издания ПУЭ.
3. Выполнять поэтапную реконструкцию электроустановок зданий, выполненных по TN-C системе.
4. При невозможности выполнения работ по п. 3 в полном объеме, выполнять работы по измерению уровней магнитных полей промышленной частоты в местах длительного пребывания людей, с последующим проведением работ по устранению токов утечки по кабельным линиям с максимальными значениями последних.
5. При выполнении электромонтажных работ во вновь строящихся и капитально реконструируемых зданиях выполнять инструментальных контроль отсутствия ошибок монтажа, приводящих к появлению токов утечки.
6. В целях выполнения современных требований по обеспечению электро- и пожаробезопасности, а также недопущения возникновения токов утечки в процессе эксплуатации электроустановок – применять устройства защитного отключения (УЗО).
Руководитель электротехнического
отделения Центра электромагнитной безопасности,
к.т.н., член IEEE
В.С. Петухов
Источник