家庭の主電源電圧を安全にするものは何ですか？

電気工学について学び始めたとき、私が学んだ最も重要な安全ガイドラインの1つは、36Vを超える電圧は危険な場合があるということでした。私のサーキットの教授が言ったように、120VACは刺され、240VACはひどく傷つきます。

これらの電圧とその危険性について詳しく知った今、主電源とその安全性について混乱しています。多くの場合、人が触れているものがはっきり見えないまま、机やソファの後ろにあるコンセントに電源ケーブルを差し込んでいるのを目にします。学校で。たとえば、ホットラインとニュートラルラインの両方で指に触れるリスクはどれくらい危険ですか？家のサーキットブレーカーは本当にこれを防ぐのですか、それとも120 / 240VACは私が考えるほど危険ではありませんか？

回路ブレーカーは生命を保護するのに十分ではありません。サーキットブレーカーは、家の壁にあるケーブルを溶かし、場合によっては火を止めるためのものです。サーキットブレーカーとヒューズは、火を止める機能を実行します（もちろん、これは生命にとって非常に危険です）。

稼働中のAC部品と直接接触するために、英国には残留電流デバイス（RCD）があります。これらは、ACワイヤの1つに流れる電流が他のACワイヤに流れる電流と20mA異なる場合に電源を「トリップ」します。

_{（ソース：diyhowto.co.uk）}

ACに接続されたデバイスの通常の電流は数十アンペア以上になるため、明らかにヒューズは役に立ちません。したがって、10アンペアの機器を使用していて、AC導体の1つに触れると、20mAのアース電流が流れ、RCDを「不均衡」にして電源をトリップします。

両方の端末に同時にタッチする場合、異なるシナリオを想定する必要があります。私は1本の導体（中性と呼ばれることもある）が「アース」であるAC電源システムについて話しています。つまり、アースに対して数ボルトの電圧しか持たない場合があります。しかし、気にする人–それはせいぜいあなたの体に加えられるわずか数ボルトであり、ほとんど電流は流れません。代わりに、両方のACワイヤ（ライブおよびニュートラル）に触れた場合、ライブから取得されるアース電流は、ニュートラルおよびRCDトリップからのアース電流よりもかなり大きくなります。

この約20mAのすべてが、100ミリ秒未満の場合でも、刺されます。それは致命的でしょうか-おそらく心臓の不満を持つ人々にとっては、彼らは机の下で盲目的にコネクタをソケットに押し込むためにうろついていますか？

アースから「絶縁」されているACシステムの場合、1本のワイヤに触れることはほとんどありませんが、両方に触れるとRCDが作動せず、重大な危険にさらされます。導体。幸いなことに、これらの種類のインストールはあまり一般的ではありませんが、前代未聞ではありません。中性土結合を失うと、この問題が発生する可能性があります。

ヨーロッパの一部の地域（ドイツとフランスのことを知っています）では、コネクタを操作している間、一生懸命努力しても、誤って主電源に触れないようにコネクタが作られています。

（画像はウィキメディアとパブリックドメインからのものです）

この特定のソケットはドイツで使用されています。フランスにはわずかに異なる形式があり（画像に示されているプラ​​グとは互換性がありませんが、別の同様の形式のプラグと互換性があります）、地球は側面ではなく（画像では「2」とラベル付けされています）、太いピンとしてソケットから出てきます。

ソケットが埋め込まれているため、プラグの抜き差し中にホットピンに触れることはできません。触れることができる唯一の金属部品は接地電位にあり、熱線が接続する前に接続します。

Schukoに衝撃を与える唯一の方法は、穴の1つに伝導物を詰め込むことです。小さな子供を保護するために、安全インレイが用意されています（また、電源タップには多くの場合、保護が組み込まれています）。

また、@ Andy akaによって説明されているRCDも使用されます。

@vennyがコメントしているように、細い2ピンプラグ（Europlugs）は、ピンの遠端にのみ金属があります。

家庭、企業、学校で安全になっているもの： さまざまな国内および国際規格で施行されている厳格な設計ガイドライン以外に、主電源を安全にするものはありません。米国では、NECまたはNational Electric Codeによって、家の配線方法と、使用が許可されているデバイスと許可されていないデバイスが規定されています。配線の実行方法、サポート方法、終端方法、密閉方法、シナリオで許可されるワイヤタイプなどを管理します。

壁のコンセントボックス（コンセントを取り付けるボックス）からテレビのような電化製品まで、あらゆる電気機器をさまざまな規格に準拠させる必要があります。これらはさまざまな民間および政府機関によって開発および保守された標準であり、それらの多くはIECなどの国際的なものです。米国の例としては、Underwriters（UL）Laboratoriesおよび職業安全衛生局（OSHA）があります。

あなたを安全に保つのは、製造業者とこれらのさまざまな機関との協力です。これにより、主電源に接続されたアプライアンスが意図した役割で安全に使用できます。

安全な使用が終了する場所： 主電源での作業を開始すると、たとえば、オフラインスイッチング電源を開発しているエンジニアであれば、あなたはあなた自身の安全機関です。注意し、基本的な予防措置に従う必要があります。

他に何が安全なのか： 教育。人生の早い段階で、それを台無しにしないように言われます。コンセント、ランプソケット、トースター内にフォークや指を刺さないようにします。これは幼い頃にほとんどの子供たちに教えられます。しかし、私たちの一部はもう少し好奇心が強く、それらの教えを無視しました。それは痛いですが、私たちはその本質を学ぶことに興味を持つようになる素晴らしい道を私たちを導きました。

漏電遮断器は通常、濡れた場所に機器が接続される回路にのみ使用されます。バスルームやキッチンなどの流しの近くにあるコンセントには、GFCIがあります。また、家の外側にあるコンセントはGFCIで保護されます。しかし、それを仮定しないでください。GFCIの権限は最近のものであり、多くの古い家はアップグレードする必要がなかったか、気にしませんでした。

それらは、両脚の電流を測定するだけで機能します。電流は、なんらかの形でアプライアンスから排出されない限り、常に両脚で等しくなります。GFCIは不均衡を検出し、回路ブレーカーを開きます。

プラグにショックを受けているユーザーの場合： USスタイルのNEMA 5-15プラグは、プロングが内部の接点に直接接触しないため、一般に十分安全です。その時点で、プラグの表面とプロングの間に指が収まらないように、通常、ギャップは小さすぎます。また、プラグのフェースが非常に大きいことに気づいた場合、フェースのエッジとプロング間の距離が長くなります。

ホットとニュートラルの両方で指を動かすと、ショックを受けます。実際、電流には、ホットからニュートラルとホットからグランドの2つのパスがあります。どれくらい痛いですか？依存します。濡れているか汗をかいていますか？ひどく傷つけたり、あなたを殺したりするかもしれません。乾燥肌？それは、迅速な賑やかな刺すかもしれません。

その他の考え： 120Vまたは240Vでさえ、考えてみるとそれほど高くありません。送電塔は50万ボルト以上で送電されます。極では2.4-28.8kVでローカルに分散され、69kVに達することもあります。これらの主電源電圧は、利便性と安全性の妥協点です。大規模な商用および産業用システムでは、277 / 480V三相システムが一般的です。カナダでは、600Vの3相システム（550Vまたは575Vシステムとも呼ばれ、少し異なります）がよく見られました。これらのより高い電圧は、同じサイズの導体により多くの電力を押し下げるためのものでした。

多くの場合（ほとんどの場合）、誰かが家の電流と接触しても、それ以外の場合は接地されないことに注意してください。同じ手の指から指への流れは不快であり、継続すると損傷しますが（この方法でソーセージを調理するビデオを参照）、致命的ではありません。重大な危険な状況は、電流が心臓を通り、タイミングを乱す可能性がある、手から手、または手から足です。

机の後ろなど、プラグの各プロングに片手で触れる可能性が低いものをいじる。したがって、大きなリスクは、秒針でどこかに別の地面を見つけることです-配管、接地されたラジエーター、安全アースに接続された金属ケースのあるもの。確かに可能ですが、統計を考えるとかなり珍しいです。

最適とは言えないものも多くありますが、それらを再設計することは投資したいよりも手間がかかるため、受け入れます。これはそのうちの一つのようです。大規模なインストールベースを考えると、GFCIのインストールは、数十億のコンセントとそれらに合うプラグを交換するよりも簡単です。

（タッチによる電圧の再確認：祖父は、エレベーターの修理を行っていたとき、パートナーの1人が片方の手で邪魔にならないように片方の手を置き、もう一方の手で2本の指をなめることで回路の電圧をチェックしていた完全なマニアだったと報告しています理論は、この移動する接触が、生きている導体を握っている手で筋肉が収縮するときに発生する可能性のあるロックオンリスクを防ぎ、組織を大きく損傷しないように接触を十分に短くするというものでした。アプローチですが、上記のポイントを示しています：中心体コアに電流が流れておらず、電圧がキロボルトの範囲内にない場合、短時間遭遇してもおそらくあなたを殺すことはないでしょう。これは家で、子供たち！）

120Vが240Vよりも「安全」であると想定しないでください。どちらも殺すことができます！そして、これらの電圧では電流はほとんど必要ありません（つまり、感電するのに1/10アンペアで十分です）。回路ブレーカーとヒューズは、火災の原因となる回路の過負荷を防ぐためにあります。GFCI（漏電遮断器）ブレーカーまたはレセプタクルが、キッチン、バスルーム、ガレージ、プール/サウナエリアなど、コンセントに差し込まれた機器が水に落ちる可能性がある特定のエリアで使用される理由です。彼らは、感電から人々を保護するのに役立つ追加機能を備えています。適切に取り付けられている場合、5mA（1 / 200A）を超える浮遊電流が検出されると、回路がトリップ（オープン）します。プラグについては、プラグを差し込んだり取り外したりするときに金属（導電性）部品を絶対に取り扱わないでください。

供給電圧は妥協です。電圧が高いとショックの危険性が高くなり、電気がさらに「ジャンプ」できるようになりますが、電圧が低いと電流が大きくなり、損失が大きくなり、火災の危険性が高まります。

ほぼ全世界で100Vから240Vの主電源電圧が選択されています。これらの電圧は、損失と火災のリスクを抑えるのに十分な高さであり、あまり遠くにジャンプしないように十分低く、多くのショックの犠牲者が生き残ることができます（決して保証されていませんが、自分でショックを与えないでください）

プラグとソケットは、通電中にピンに触れるリスクを減らすように設計されています。最初の世界の〜230Vの国は、〜115Vの国または後発開発途上国よりも、この点でより長くなる傾向があります。

主電源からの電気ショックによる死亡の可能性について信頼できる統計があるとは思わない電気ショックによる死亡は、英国（私が住んでいる場所）で年間ほんの一握りのレベルです。

ろうそくやガス照明などの電気の代替品もリスクがないことを忘れないでください。