Polskie forum dyskusyjne poświęcone dziedzinie wysokich napięć, głównie transformatorom Tesli (SSTC, DRSSTC, VTTC, SGTC) oraz generatorom wysokiego napięcia.

Teraz jest 19 sty 2018, 04:45

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]



Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 1 ] 

PostNapisane: 25 cze 2016, 17:39 
****
Avatar użytkownika
Dołączył(a): 22.03.2013
Posty: 553
Pochwały: 2
Witam,

W związku z częstymi pytaniami na temat bezpieczeństwa cewek Tesli, a także licznymi niedomówieniami na tym polu postanowiłem stworzyć artykuł poświęcony tejże kwestii. Postaram się w miarę wyczerpująco i merytorycznie omówić zagadnienie. ;)

Uwaga! Osoby z rozrusznikami serca bądź innymi, elektroniczny wszczepami

Bardzo istotnym jest, aby osoby posiadające elektroniczne implanty medyczne zachowywały znaczny (kilka metrów) dystans od pracujących cewek Tesli! Transformator generuje bardzo silne pole elektryczne, oraz magnetyczne, które mogą zakłócić działanie delikatnej elektroniki. W przypadku urządzeń od których zależy ludzkie zdrowie i życie, ryzyko jest nieakceptowalne. Zawsze przed publicznym uruchomieniem cewki należy ostrzec, aby takie osoby dla własnego bezpieczeństwa oddaliły się na bezpieczną odległość!

Po wstępnym ostrzeżeniu, przejdźmy najpopularniejszego pytania: czy dotykanie wyładowań z cewek Tesli jest bezpieczne?

Niestety, odpowiedź brzmi: nie.
Popularny mit twierdzi, że dzięki efektowi naskórkowemu prąd w.cz. generowany przez transformatory Tesli nie wnika głęboko w ciało, przez co jest niegroźny. Niestety nie jest to prawdą. Oczywiście dla metali naskórkowość sprawia, że prąd już przy kilku kilohercach wnika jedynie na głębokość ułamków milimetra, jednak dla ośrodków jak ludzkie ciało, niejednorodnych, ponadto przewodzących w sposób inny niż metale nie ma on zbytnio zastosowania. Wnika głęboko, nie jest jednak odczuwany ponieważ prądy w.cz. nie stymulują zakończeń nerwowych (również dlatego nawet kilkanaście/kilkadziesiąt mA nie zabija z miejsca, nie zaburza przewodnictwa w sercu, podczas gdy np. prąd 50Hz bardzo skutecznie zaburza rytm węzła zatokowego), co nie znaczy, że nie powoduje szkód. Typowa TC pompuje moc na poziomie kilowatów i ta energia płynąc przez tkanki wytraca się w formie ciepła prowadząc do uszkodzeń termicznych. A jak wiadomo, prąd płynie tędy, gdzie mu jest łatwiej, zatem najwięcej popłynie przez tkanki nerwowe (które przewodzą doskonale i niestety są delikatne a bardzo istotne), zaś niewiele przez chociażby mięśnie, które przewodzą stosunkowo kiepsko, a mogłyby znieść znacznie więcej. Sprawia to, że prądy w.cz. stanowią specyficzne zagrożenie - fakt, iż nie odczuwa się porażenia powoduje złudne uczucie bezpieczeństwa i może powodować przedłużanie ekspozycji, jednocześnie powodując szkody które pojawiają się dopiero po pewnym czasie od porażenia...
Wedle Wikipedii (dane zbieżne z innymi źródłami), głębokość penetracji wynikająca z efektu naskórkowego przy 1kHz wynosi 2,1mm dla miedzi, podczas gdy dla wody morskiej 796cm. Chyba nie muszę mówić który z tych dwóch ośrodków bardziej przypomina ludzkie ciało? ;) Nawet przy 1MHz dla miedzi głębokość wnikania wynosi 0.067mm, a dla wody morskiej 25cm. Ośrodki posiadające jeszcze bardziej "urozmaiconą" budowę mają te wartości większe, np. dla mokrej ziemi jest to 5 metrów przy 1MHz... Wyraźnie pokazuje to o ile mniejsze są efekty naskórkowości w ośrodkach niemetalicznych.
Rzecz jasna, wiele osób dotykało wyładowań i twierdzi, że nic im nie jest. Znaczy to tyle, że uszkodzenia były zbyt małe, by dawać objawy, ale nie znaczy, że ich nie było i mogły być groźniejsze, niż się wydaje. Nawet w polskim środowisku zdarzały się przypadki osób, które po kontakcie z wyładowaniami odczuwały zaburzenia czucia w kończynach oraz inne anomalie...
Im większa cewka, tym większe ryzyko. O ile niewielkie SSTC mogą nie spowodować widocznych uszkodzeń, o tyle kontakt z większą DRSSTC czy SGTC, które generują bardzo duże moce szczytowe jest już bardzo ryzykowny.

Istnieją jednak kolejne zagrożenia związane z porażeniem przez wyładowanie. Jeżeli cewka jest sterowania przez interrupter(przerywacz), może on wprowadzać do prądu wtórnego składowe niskiej, dużo niebezpieczniejszej częstotliwości (np. okolice 50Hz) którego przepływ przez ludzkie ciało może mieć dużo szybsze i poważniejsze konsekwencje...
W przypadku cewek iskiernikowych dodatkowym ryzykiem jest nastąpienie przebicia miedzy uzwojeniem wtórnym i pierwotnym - jeżeli stanie się to w momencie gdy ktoś dotyka wyładowania, przez jego ciało może przepłynąć znaczny prąd o częstotliwości sieciowej, pochodzący z transformatora zasilającego. Jest to oczywiście niezwykle niebezpieczne.
W związku z powyższymi stanowczo polecam unikać bezpośredniego kontaktu z wyładowaniami, a dotykać ich jedynie używając solidnie uziemionego, przewodzącego narzędzia. Najlepiej posiadającego izolowany uchwyt, jednak najważniejsze jest uziemienie - gdy zawiedzie nie pomoże żadna izolacja.

Ponadto wyładowania z cewek Tesli, a także innych generatorów HV, są bardzo gorące - kontakt z łukiem powoduje głębokie oparzenie w formie niewielkiej, zwęglonej dziurki w skórze. W przypadku urządzeń o dużym prądzie wyjściowym (jak np. ZVS) mogą spowodować dużo rozleglejsze uszkodzenia skóry. Rany takie wyjątkowo trudno się goją...


Kondensatory filtrujące i wysokonapięciowe.
Kolejnym zagrożeniem są występujące w tego typu urządzeniach znaczne pojemności pracujące z wysokim napięciem. W cewkach półprzewodnikowych są to kondensatory elektrolityczne używane do filtrowania napięcia zasilającego. Posiadają one znaczne (tysiące mikrofaradów) pojemności i są ładowane do szczytowej wartości napięcia sieci (około 320V dla jednej fazy, 560V w systemach trójfazowych). Ilość energii zgromadzonej w takim kondensatorze jest bardzo duża - oraz śmiertelnie niebezpieczna. Rozładowanie takowego przez ludzkie ciało jest ekstremalnie niebezpieczne i może prowadzić do śmierci, lub poważnych uszkodzeń ciała! Dlatego dobrą praktyką jest wyposażenie cewek w oddzielny wyłącznik zasilania sterownika i cewki mocy. Przy wyłączaniu cewki najpierw odcinamy zasilanie mostka, potem sterownika - w ten sposób mamy pewność iż cewka rozładuje kondensator(y) zanim zostanie odstawiona. Istotne jest też dodawanie równolegle do pojemności filtrującej rezystora rozładowczego o wartości kilkunastu kiloomów. Daje on gwarancję, że nawet jeżeli po odcięciu zasilania w kondensatorze pozostanie ładunek, zostanie on w krótkim czasie usunięty.
Należy także pamiętać o zjawisku absorpcji dielektrycznej - kondensator elektrolityczny który przez dłuższy czas był pod napięciem nawet po rozładowaniu może powoli odzyskać część ładunku. Dlatego wysokonapięciowe kondensatory elektrolityczne powinno przechowywać się ze zwartymi terminalami.
W cewkach iskiernikowych równe, a nawet większe niebezpieczeństwo może stwarzać kondensator rezonansowy. Mimo niskiej pojemności jest on ładowany do wielu tysięcy woltów, co sprawia że nie tylko przechowuje dużą energię, ale jest w stanie gwałtownie ją oddać - taki kondensator rozładowuje się potężnym impulsem który może spowodować bardzo poważne obrażenia.

Zarówno "duże" kondensatory elektrolityczne, jak i kondensatory wysokiego napięcia należy dotykać tylko gdy mamy pewność, że są rozładowane. A najlepiej - zanim zaczniemy manipulować przy cewce powinniśmy dla pewności rozładować kondensatory za pomocą rezystora wyposażonego w stosownie zaizolowany uchwyt. Uwaga - nie należy rozładowywać kondensatorów przez zwarcie! Uwolnienie w ten sposób energii jest bardzo gwałtowne i może nawet spowodować miniaturową eksplozję.

Gazy emitowane przez wyładowania.
Kolejną kwestią na którą należy zwrócić uwagę jest emisja gazów przez łuki elektryczne i wyładowania koronowe. Przede wszystkim emitują one duże ilość tlenków azotu oraz ozonu, które w znacznym stężeniu są szkodliwe. Dużej mocy łuki elektryczne emitują także spore ilości odparowanego materiału elektrod. Ryzyko nie jest co prawda duże, należy jednak zadbać o wentylację pomieszczenia w którym pracujemy z wyładowaniami. W przypadku ciasnych, dusznych pomieszczeń pozbawionych wentylacji stężenie emitowanych substancji może osiągnąć szkodliwe wartości.


Na chwilę obecną to tyle, jednak artykuł będzie rozbudowywany - to dopiero zalążek. :)
Mam nadzieję, że przedstawione tutaj informacje pomogą, zwłaszcza początkującym coilerom, bawić się bezpiecznie. Oczywiście nie należy popadać w paranoję - cewki Tesli i podobne urządzenia mogą być niebezpieczne, jednak używane z odpowiednią dozą zdrowego rozsądku i znajomości zagrożeń nie zrobią nikomu krzywdy. :)

Pozdrawiam



Mój kanał na YouTube: https://www.youtube.com/channel/UC3wA6z ... zziwfl_q5w


Góra
   
 

Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy temat Odpowiedz w wątku  [ Posty: 1 ] 

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]


cron


Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL
phpBB SEO