26.06.2024

В каком максимальном радиусе можно попасть под шаговое напряжение: Вопрос: В каком максимальном радиусе от места касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение? : Смотреть ответ

Содержание

В каком максимальном радиусе от места касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение — Ответ СДО

Непосредственно в месте касания земли

В радиусе 2 метров

В радиусе 5 метров

В радиусе 8 метров

В радиусе 10 метров

Найти другие ответы на вопросы

Другие варианты ответов

Непосредственно в месте касания земли

В радиусе 10 м от места касания

В радиусе 8 м от места касания

В радиусе 15 м от места касания

В радиусе 2 м от места касания

В радиусе 6 м от места касания

В радиусе 8 м от места касания

Шаговое напряжение — правила перемещения и радиус поражения.

Что понимается под напряжением шага

Мирно прогуливаясь по полю или пустырю неподалёку от линий электрических передач и увидев провод или кабель на земле, не теряйте бдительность и соблюдайте осторожность. Оборванный кабель не повод радоваться находке, так как он может находиться под напряжением и приблизившись к месту падения человек может попасть под шаговое напряжение.

Сразу этого не понять, поскольку электричество, не имеющее цвета и запаха, не проявляет себя при отсутствии контакта. Определить на глаз напряжение в проводе просто так не получится.

Опасность электрического тока ни в коем случае нельзя приуменьшать, поскольку он чрезвычайно опасен для человека. Для получения удара током не обязательно прикасаться к открытому проводу или корпусу устройства, изоляция в котором неисправна. Велика вероятность попасть под шаговое напряжение, возникающее при падении провода с действующей ЛЭП на землю.

Приветствую всех друзья на сайте «Электрик в доме». Сегодня разберем термин и его понятие, которое в энергетической отрасли очень часть встречается.

Напряжение шага — опаснейшее явление в мире энергетики. Знать определение и понимать, что собой представляет сие явление, помимо электриков, должны и далёкие от данной сферы люди.

Что понимается под напряжением шага

Если говорить о том, что понимается под напряжением шага, то речь о напряжении неподалёку от провода или кабеля, упавшего на землю или расположенного на рабочей поверхности. Достаточно одного человеческого шага (с расстоянием приблизительно 80 см), чтобы создать опасный потенциал между точками.

Величина этого потенциала зависит от класса напряжения электроустановки и расстояния до места повреждения. Чем ближе человек к оборванному проводу, тем опасность поражения электрическим током будет больше. На один шаг человека может образоваться напряжение от десятков до нескольких тысяч Вольт.

Определение шаговое напряжение в нормативных документах звучит так:

После бурь и ураганов деревья падают на воздушные линии. В результате провода обрываются и ломаются опоры. В результате возможность поражения в зоне возле линий достаточно велика.

Аварийные ситуации такого характера ликвидируются на питающей подстанции. На повреждение реагирует релейная защита и отключает поврежденный участок. Но необходимо отметить, что в большинстве случаев после отключения защитами, напряжение на линию подается повторно. Это необходимо в случае самоустранения причины и освобождения линии из веток или лап животных/птиц небольших размеров, случайно перекрывших воздушную изоляцию.

Но гарантии чёткой работы автоматики при возникновении обрыва или провисании провода рядом с раскачивающейся веткой никто дать не может.

При пересечении линии электропередач следует убедиться в отсутствии проводов и кабелей, которые свисают, расположенных на деревьях. Ток протекает также по стволу, создавая предпосылки для опасности.

Какова зона шагового напряжения

Шаговое напряжение напрямую связано с классом (величиной) напряжения и удельным сопротивлением материала. В основном, речь идёт о грунте. Если его влажность повышена, наблюдается увеличение радиуса действия, поскольку пространство растекания тока по мокрой земле увеличивается.

Увидев провод, лежащий на земле, обходите его стороной и подходите не более, чем на 20 м. Влияние на зону действия оказывают многочисленные факторы, наравне с уровнем воздействия на человека.

Наибольшим радиусом поражения шагового напряжения принято считать 8 м, при опасном напряжении в месте обрыва свыше 1000 В и 5 м при значении до 1000 В.

Для быстрого выхода из зоны опасности НЕ НУЖНО бежать и совершать длинные шаги.

Правила перемещения в зоне шагового напряжения

Для того, чтобы не оказаться жертвой напряжения шага неподалёку от оборванного провода линии электрических передач, следует в обязательном порядке соблюдать правила перемещения в зоне шагового напряжения.

Для начала покиньте зону опасности, удалитесь на безопасное расстояние более 8 м. Для передвижения в зонах действия токов замыкания на землю используйте «гусиный шаг», без отрыва ног друг от друга. Прикасаться к предметам и людям в зоне растекания токов КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Иногда для перемещения в потенциально опасных зонах рекомендуют использовать прыжки на сомкнутых ногах или при помощи одной ноги. Такое способ передвижения в зоне шагового напряжения считается безопасным, поскольку ноги человека при касании земли сомкнуты друг к другу либо человек касается земли только одной ногой.

Такой способ перемещения является безопасным, НО здесь есть свои подводные камни. Стоит человеку споткнуться и стать на расстояние шага, либо человек упадет всем телом на землю и тогда через руки локти и ноги произойдет воздействие повышенного шагового напряжения (так как расстояние между точками соприкосновения будет значительно больше расстояния шага), что может закончиться летальным исходом. Поэтому для перемещения из опасной зоны на землю наиболее безопасен «гусиный шаг».

Для безопасного перемещения в зоне действия шагового напряжение, например для освобождения человека, следует использовать особые электрозащитные средства в виде диэлектрических бот или галошей.

Если к месту обрыва провода возможно приближение людей, до момента отключения поврежденной линии необходимо предупредить их об опасности поражения электрическим током.

В чем опасность оборванного провода

Шаговое и обычное напряжение чрезвычайно опасно для жизни и здоровья человека, поскольку при его воздействии возникает протекание электрического тока.

Если на землю или на поверхность, которая проводит ток, падает расположенный под напряжением провод, по поверхности начинают растекаться токи замыкания.

Воздействие тока наступает в момент касания обеих ног человека земли и двух точек касания, электрический потенциал которых различен. Напряжение шага является разницей потенциалов, вызванных двумя точками соприкосновения ног с землёй. Если ширина шага увеличивается, разность потенциалов также увеличивается, что соответственно приводит большей вероятности поражения электрическим током.

Наибольшее значение шагового напряжения будет рядом с упавшим проводом. По мере удаления от места падения провода значение напряжения пропорционально уменьшается.

Под воздействием электрического тока наступает непроизвольное сокращение мышцы ног с возникновением судорог и падением человека на землю. После этого шаговое напряжение воздействующее через ноги человека прекращает свое действие, однако ситуация становится ещё более опасной в силу поступления тока от рук к ногам. Расстояние между потенциально опасными зонами заметно увеличивается, а поражение оказывается смертельным. Для покидания зоны шагового напряжения используются мелкие шаги.

Наибольшая опасность данного явления представляется не для людей, а для животных. В виду того что у крупного рогатого скота длина шага очень большая, соответственно и значение напряжения будет больше.

Освобождения человека от действия электрического тока

В электроустановках до 1000 В (сети бытового использования в которых присутствует три фазы и ноль) оценив ситуацию, подходить к пострадавшему человеку следует мелкими шагами. Для передвижения следует использовать «гусиный шаг» при приставлении пятки шагающей ноги к носку другой. При этом не следует отрывать ноги от земли. Оттягивать пострадавшего из зоны поражения следует, обмотав руки сухой одеждой.

При нахождении пострадавшего в лежачем положении в зоне шагового напряжения не бегите к нему. Если ваши ноги обуты в обычную, а не в диэлектрическую обувь, то особенно. В зону опасности важен вход в подготовленном состоянии, в диэлектрических перчатках или галошах из резины. Если надлежащей обуви не имеется, приближайтесь к пострадавшему «гусиным шагом», стараясь не отрывать подошв от поверхности земли.

В электроустановках, выше 1000 В, освобождение шагового напряжения выполняется с использованием защитных средств или после отключения электрической установки. Для ускорения процесса отключения можно создать намеренное короткое замыкание на питающей линии. Для этого на линию электропередачи набрасывают на провода проволоку, палку, ветку и т.п.

Если этого сделать невозможно, для подхода к пострадавшему в ОБЯЗАТЕЛЬНОМ порядке применять средства защиты – перчатки, изолирующие штанги, диэлектрическая обувь (боты). Понятно, что у обычного прохожего ничего из перечисленного под рукой не окажется.

Поэтому лучшей помощью в такой ситуации будет сообщение в МЧС и соответствующие службы для отключения поврежденного участка с питающей подстанции.

Если у вас на глазах человек получает поражение электрическим током в помещении, не стоит паниковать. Вначале нужно разорвать цепь, выключить рубильник или автомат питания. При отсутствии данной возможности используйте сухой деревянный предмет, а для обмотки рук — сухую одежду. Следуя правилам безопасности, используйте данный предмет для освобождения пострадавшего. Откиньте его или расположите между человеком и источником для разрыва цепи.

Для освобождения человека следует оттянуть его в безопасное место, прослушать пульс и отследить, как реагируют зрачки на свет. До приезда врачей скорой помощи начинайте сердечно-лёгочную реанимацию в экстренном порядке, искусственное дыхание с массажем сердца.

Методы снижения шагового напряжения на предприятиях

Наиболее надёжной мерой снизить шаговое напряжение является выравнивание потенциалов. Для участка поверхности грунта с возможным фазным замыканием на землю используется оснащение в виде сетки из заземлённых проводников, с закладкой непосредственно под поверхностью.

Принцип работы очень прост: потенциал проводника одинаков во всех точках, поэтому при нахождении на сетки попадание под напряжение исключено. Потенциалы выравниваются на территории распределительных устройств открытого формата (ОРУ) и в прочих местах с потенциальной опасностью.

Оснащение каждой опоры ЛЭП при помощи сетки выравнивания потенциалов не представляется возможным. Любому человеку, даже не электрику, следует проявлять особую бдительность, обращая внимание на состояние окружающих электрических передач, особенно, в дождливую погоду. Важно учитывать ощущения: при «пощипывании» и «потряхивании» в процессе ходьбы можно говорить о воздействии шаговых напряжений.

На этом все друзья, надеюсь, я доходчиво объяснил, что понимается под напряжением шага и почему это явление так опасно для жизни человека.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Эб_т 112 1 обучение и аттестация электротехнического и электротехнологического персонала по электробезопасности (ii группа допуска) ( билет 1 )

ЭБ_Т
112.1. Обучение и аттестация электротехнического
и электротехнологического персонала
по электробезопасности (II группа допуска)

(
Билет 1 )

  1. С
    какой нейтралью должны работать
    электрические сети напряжением 10 кВ?

  2. Если
    коэффициент трансформации больше
    единицы, то этот трансформатор принято
    считать:

  3. Какая
    ответственность предусмотрена за
    нарушение правил и норм при эксплуатации
    электроустановок?

  4. Какой
    минимальный стаж работы должен иметь
    работник со средним специальным
    образованием при переходе со II группы
    по электробезопасности на III группу?

  5. У
    кого должны храниться ключи от
    электроустановок?

  6. Какие
    работы на воздушных линиях может
    выполнять по распоряжению работник,
    имеющий II группу по электробезопасности?

  7. В
    каком случае элемент заземлителя должен
    быть заменен?

  8. В
    каких электроустановках при пользовании
    указателем напряжения необходимо
    надевать диэлектрические перчатки?

  9. В
    каких электроустановках применяют
    диэлектрические боты?

  10. В
    каком максимальном радиусе от месте
    касания земли электрическим проводом
    можно попасть под «шаговое»
    напряжение?

(
Билет 2 )

  1. Чем
    должны отличаться светильники аварийного
    освещения от светильников рабочего
    освещения?

  2. Если
    коэффициент трансформации меньше
    единицы, то этот трансформатор принято
    считать:

  3. Какие
    помещения называются сырыми?

  4. Кто
    относится к электротехнологическому
    персоналу?

  5. Какой
    инструктаж должен пройти электротехнический
    персонал перед началом работ по
    распоряжению?

  6. В
    какой последовательности необходимо
    выполнять технические мероприятия,
    обеспечивающие безопасность работ со
    снятием напряжения?

  7. Что
    может быть использовано в качестве
    естественных заземлителей?

  8. Что
    должны сделать работники, обнаружившие
    неисправность средств защиты?

  9. В
    каких электроустановках применяют
    диэлектрические галоши?

  10. Каким
    образом следует передвигаться в зоне
    «шагового» напряжения?

(
Билет 3 )

  1. Как
    обозначаются нулевые рабочие (нейтральные)
    проводники?

  2. Какое
    напряжение должно использоваться для
    питания переносных электроприемников
    переменного тока?

  3. Как
    делятся электроустановки по условиям
    электробезопасности?

  4. Кто
    относится к оперативно-ремонтному
    персоналу?

  5. Сколько
    работников, имеющих II группу по
    электробезопасности, допускается
    включать в бригаду?

  6. Какие
    запрещающие плакаты вывешиваются на
    приводах однополюсных разъединителей
    во избежание подачи напряжения на
    рабочее место при проведении ремонта
    или планового осмотра оборудования?

  7. Какова
    периодичность визуального осмотра
    видимой части заземляющего устройства?

  8. Какая
    установлена периодичность осмотра
    состояния средств защиты, используемых
    в электроустановках?

  9. Для
    чего предназначены защитные каски?

  10. Какое
    специфическое действие на организм
    человека оказывает электрический ток?

(
Билет 4 )

  1. Какие
    буквенные и цветовые обозначения должны
    иметь шины при постоянном токе?

  2. Какие
    электроприемники относятся к
    электроприемникам второй категории?

  3. Какие
    помещения называются сухими?

  4. В
    течение какого срока со дня последней
    проверки знаний работники, получившие
    неудовлетворительную оценку, могут
    пройти повторную проверку знаний?

  5. В
    каких электроустановках могут выполняться
    работы в порядке текущей эксплуатации?

  6. Кто
    допускается к выполнению электросварочных
    работ?

  7. Каким
    образом производится присоединение
    заземляющих проводников к заземлителю
    и заземляющим конструкциям?

  8. Какие
    средства защиты относятся к основным
    изолирующим электрозащитным средствам
    для электроустановок напряжением до
    1000 В?

  9. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    предупреждающим?

  10. Смертельно
    опасной величиной электрического
    переменного тока, протекающего через
    тело человека, следует считать:

(
Билет 5 )

  1. Какое
    напряжение должно применяться для
    питания переносных (ручных) светильников,
    применяемых в помещениях с повышенной
    опасностью?

  2. К
    каким распределительным электрическим
    сетям могут присоединяться источники
    сварочного тока?

  3. Как
    классифицируются помещения в отношении
    опасности поражения людей электрическим
    током?

  4. Сколько
    существует групп допуска  по
    электробезопасности?

  5. Какую
    группу по электробезопасности должны
    иметь работники из числа оперативного
    персонала, единолично обслуживающие
    электроустановки?

  6. Кто
    может являться ответственным за
    безопасное ведение работ?

  7. Какие
    защитные меры применяются для защиты
    людей от поражения электрическим током
    при косвенном прикосновении в случае
    повреждения изоляции?

  8. Каким
    образом диэлектрические перчатки
    проверяются на наличие проколов?

  9. Какие
    средства индивидуальной защиты должны
    применяться от шагового напряжения в
    электроустановках выше 1000 В?

  10. Какой
    электрический ток опаснее для человека:
    постоянный или переменный?

(
Билет 6 )

  1. Какие
    электроприемники относятся к
    электроприемникам первой категории?

  2. Какие
    требования безопасности предъявляются
    ПУЭ к ограждающим и закрывающим
    устройствам?

  3. Кто
    осуществляет государственный надзор
    за соблюдением требований правил и
    норм электробезопасности в
    электроустановках?

  4. Какая
    периодичность проверки знаний по
    электробезопасности установлена
    для персонала, обслуживающего
    электроустановки?

  5. Какие
    работы относятся к работам со снятием
    напряжения?

  6. Кто
    имеет право единолично проводить уборку
    помещений с электрооборудованием
    напряжением до и выше 1000 В, где токоведущие
    части ограждены?

  7. Какие
    конструктивные элементы зданий и
    сооружений могут рассматриваться как
    естественные молниеприемники?

  8. В
    каких электроустановках диэлектрические
    перчатки применяются в качестве
    дополнительного изолирующего
    электрозащитного средства?

  9. Какой
    фон должен быть у предупреждающего
    знака «Осторожно! Электрическое
    напряжение», который наносится
    посредством трафарета на железобетонную
    опору ВЛ?

  10. Какие
    существуют основные «петли тока»
    — пути для прохождения электрического
    тока через тело человека?

(
Билет 7 )

  1. На
    какие конструктивные типы делятся
    двигатели  в зависимости от условий
    окружающей среды?

  2. На
    какие типы делятся системы освещения?

  3. Какие
    помещения относятся к помещениям с
    повышенной опасностью?

  4. На
    какие группы подразделяется
    электротехнический персонал организации?

  5. Кто
    имеет право обслуживать электроустановки
    напряжением до 1000 В?

  6. Какие
    меры необходимо принимать для
    предотвращения ошибочного включения
    коммутационных аппаратов при отсутствии
    в схеме предохранителей во время
    проведения планового ремонта
    электроустановки? 

  7. Что
    понимается под напряжением шага?

  8. Какие
    средства защиты относятся к индивидуальным?

  9. В
    каких электроустановках можно
    использовать контрольные лампы в
    качестве указателей напряжения?

  10. Нуждается
    ли в медицинской помощи человек,
    находившийся под воздействием
    электрического тока и чувствующий себя
    после этого нормально?

(
Билет 8 )

  1. Как
    классифицируются электроинструмент
    и ручные электрические машины по способу
    защиты от поражения электрическим
    током?

  2. На
    какие системы делится рабочее
    освещение?

  3. Какие
    помещения относятся к электропомещениям?

  4. Когда
    проводится внеочередная проверка
    знаний персонала?

  5. На
    какой срок выдается наряд на производство
    работ в электроустановках?

  6. Какую
    группу электробезопасности должны
    иметь члены бригады по испытанию
    электрооборудования?

  7. Когда
    проводится проверка и осмотр устройств
    молниезащиты?

  8. Каким
    образом можно определить, что
    электрозащитные средства прошли
    эксплуатационные испытания и пригодны
    к применению?

  9. К
    какому виду плакатов безопасности
    относится плакат с надписью «Осторожно!
    Электрическое напряжение»?

  10. Нуждается
    ли в медицинской помощи человек,
    находившийся под воздействием
    электрического тока и чувствующий себя
    после этого нормально?

(
Билет 9 )

  1. Какое
    буквенное и цветовое обозначение должны
    иметь проводники защитного заземления
    в электроустановках?

  2. Какие
    буквенные и цветовые обозначения должны
    иметь шины при переменном трехфазном
    токе?

  3. Какие
    помещения относятся к влажным?

  4. Как
    часто проводится проверка знаний по
    электробезопасности для электротехнического
    персонала?

  5. Какую
    группу по электробезопасности должен
    иметь электротехнический персонал для
    допуска к работе с переносным
    электроинструментом?

  6. Какие
    запрещающие плакаты вывешиваются на
    приводах коммутационных аппаратов во
    избежание подачи напряжения на рабочее
    место при проведении ремонта или
    планового осмотра оборудования?

  7. Какова
    периодичность осмотров заземляющих
    устройств с выборочным  вскрытием
    грунта?

  8. Какие
    средства защиты относятся к дополнительным
    изолирующим электрозащитным средствам
    для электроустановок напряжением до
    1000 В?

  9. В
    каких электроустановках диэлектрические
    перчатки применяются в качестве
    основного изолирующего электрозащитного
    средства?

  10. Какой
    электрический ток опаснее для человека:
    постоянный или переменный?

(
Билет 10 )

  1. Какая
    электроустановка считается действующей?

  2. Для
    чего применяются плавкие предохранители?

  3. На
    какие электроустановки распространяются
    требования Правил устройства
    электроустановок?

  4. Какой
    персонал относится к неэлектротехническому?

  5. Какие
    мероприятия из перечисленных относятся
    к организационным?

  6. Какие
    работы из перечисленных можно отнести
    к работам, выполняемым в порядке текущей
    эксплуатации в электроустановках
    напряжением до 1000 В?

  7. Когда
    следует выполнять защиту при косвенном
    прикосновении?

  8. Можно
    ли использовать средства защиты с
    истекшим сроком годности?

  9. Какой
    фон должен быть у предупреждающего
    знака «Осторожно! Электрическое
    напряжение», который укрепляется на
    наружной двери трансформаторов?

  10. Какие
    существуют основные «петли тока»
    — пути для прохождения электрического
    тока через тело человека?

(
Билет 11 )

  1. Чем
    должны отличаться светильники аварийного
    освещения от светильников рабочего
    освещения?

  2. Если
    коэффициент трансформации меньше
    единицы, то этот трансформатор принято
    считать:

  3. На
    кого распространяются Межотраслевые
    правила по охране труда (правила
    безопасности) при эксплуатации
    электроустановок?

  4. Кто
    относится к ремонтному персоналу?

  5. Кто
    имеет право единолично проводить уборку
    помещений с электрооборудованием
    напряжением до и выше 1000 В, где токоведущие
    части ограждены?

  6. Какой
    инструктаж должен пройти электротехнический
    персонал перед началом работ по
    распоряжению?

  7. Что
    называется защитным заземлением?

  8. Каким
    образом можно определить, что
    электрозащитные средства прошли
    эксплуатационные испытания и пригодны
    к применению?

  9. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    указательным?

  10. Что
    необходимо сделать в первую очередь
    при поражении человека электрическим
    током?

(
Билет 12 )

  1. Какие
    буквенные и цветовые обозначения должны
    иметь шины при переменном трехфазном
    токе?

  2. На
    какие конструктивные типы делятся
    двигатели  в зависимости от условий
    окружающей среды?

  3. Чем
    должны быть укомплектованы электроустановки?

  4. Когда
    проводится внеочередная проверка
    знаний персонала?

  5. Какую
    группу по электробезопасности должны
    иметь работники из числа оперативного
    персонала, единолично обслуживающие
    электроустановки?

  6. Какие
    мероприятия из перечисленных относятся
    к организационным?

  7. Из
    какого материала должны изготавливаться
    искусственные заземлители?

  8. Какие
    средства защиты относятся к дополнительным
    изолирующим электрозащитным средствам
    для электроустановок напряжением до
    1000 В?

  9. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    предупреждающим?

  10. Каким
    образом следует передвигаться в зоне
    «шагового» напряжения?

(
Билет 13 )

  1. Если
    коэффициент трансформации больше
    единицы, то этот трансформатор принято
    считать:

  2. На
    какие системы делится рабочее
    освещение?

  3. Что
    должен сделать работник, заметивший
    неисправности электроустановки или
    средств защиты?

  4. Как
    часто проводится проверка знаний по
    электробезопасности для электротехнического
    персонала?

  5. Сколько
    работников, имеющих II группу по
    электробезопасности, допускается
    включать в бригаду?

  6. Какие
    меры необходимо принимать для
    предотвращения ошибочного включения
    коммутационных аппаратов при отсутствии
    в схеме предохранителей во время
    проведения планового ремонта
    электроустановки? 

  7. Какие
    объекты относятся к специальным объектам
    по степени опасности поражения молнией?

  8. Какие
    средства защиты относятся к основным
    изолирующим электрозащитным средствам
    для электроустановок напряжением до
    1000 В?

  9. В
    каких электроустановках применяют
    диэлектрические боты?

  10. В
    каком максимальном радиусе от месте
    касания земли электрическим проводом
    можно попасть под «шаговое»
    напряжение?

(
Билет 14 )

  1. Как
    обозначаются нулевые рабочие (нейтральные)
    проводники?

  2. Какие
    требования безопасности предъявляются
    ПУЭ к ограждающим и закрывающим
    устройствам?

  3. На
    кого распространяется действие Правил
    технической эксплуатации электроустановок
    потребителей?

  4. Кто
    относится к ремонтному персоналу?

  5. На
    какой срок выдается распоряжение на
    производство работ в электроустановках?

  6. Какие
    работы на воздушных линиях может
    выполнять по распоряжению работник,
    имеющий II группу по электробезопасности?

  7. Что
    понимается под напряжением прикосновения?

  8. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    запрещающим?

  9. К
    какому виду плакатов безопасности
    относится плакат с надписью «Осторожно!
    Электрическое напряжение»?

  10. Смертельно
    опасной величиной электрического
    переменного тока, протекающего через
    тело человека, следует считать:

(
Билет 15 )

  1. Какое
    напряжение должно применяться для
    питания переносных (ручных) светильников,
    применяемых в помещениях с повышенной
    опасностью?

  2. Как
    классифицируются электроинструмент
    и ручные электрические машины по способу
    защиты от поражения электрическим
    током?

  3. Кто
    осуществляет государственный надзор
    за соблюдением требований правил и
    норм электробезопасности в
    электроустановках?

  4. Сколько
    существует групп допуска  по
    электробезопасности?

  5. На
    какой срок выдается наряд на производство
    работ в электроустановках?

  6. Кто
    допускается к выполнению электросварочных
    работ?

  7. Какие
    объекты относятся к обычным объектам
    по степени опасности поражения молнией?

  8. Каким
    образом диэлектрические перчатки
    проверяются на наличие проколов?

  9. Какой
    фон должен быть у предупреждающего
    знака «Осторожно! Электрическое
    напряжение», который наносится
    посредством трафарета на железобетонную
    опору ВЛ?

  10. Какой
    электрический ток опаснее для человека:
    постоянный или переменный?

(
Билет 16 )

  1. К
    каким распределительным электрическим
    сетям могут присоединяться источники
    сварочного тока?

  2. Каким
    светом светятся трубки люминесцентной
    лампы, заполненной аргоном?

  3. На
    кого распространяются Межотраслевые
    правила по охране труда (правила
    безопасности) при эксплуатации
    электроустановок?

  4. В
    течение какого срока со дня последней
    проверки знаний работники, получившие
    неудовлетворительную оценку, могут
    пройти повторную проверку знаний?

  5. Кто
    может являться ответственным за
    безопасное ведение работ?

  6. В
    каких электроустановках могут выполняться
    работы в порядке текущей эксплуатации?

  7. Что
    может быть использовано в качестве
    естественных заземлителей?

  8. В
    каких электроустановках при пользовании
    указателем напряжения необходимо
    надевать диэлектрические перчатки?

  9. Какой
    фон должен быть у предупреждающего
    знака «Осторожно! Электрическое
    напряжение», который укрепляется на
    наружной двери трансформаторов?

  10. Какие
    существуют основные «петли тока»
    — пути для прохождения электрического
    тока через тело человека?

(
Билет 17 )

  1. Какие
    электроприемники относятся к
    электроприемникам первой категории?

  2. Для
    чего применяются плавкие предохранители?

  3. Какая
    ответственность предусмотрена за
    нарушение правил и норм при эксплуатации
    электроустановок?

  4. На
    какие группы подразделяется
    электротехнический персонал организации?

  5. Какую
    группу электробезопасности должны
    иметь члены бригады по испытанию
    электрооборудования?

  6. Какие
    запрещающие плакаты вывешиваются на
    приводах коммутационных аппаратов во
    избежание подачи напряжения на рабочее
    место при проведении ремонта или
    планового осмотра оборудования?

  7. Что
    называется защитным заземлением?

  8. Можно
    ли использовать средства защиты с
    истекшим сроком годности?

  9. Для
    чего предназначены защитные каски?

  10. Нуждается
    ли в медицинской помощи человек,
    находившийся под воздействием
    электрического тока и чувствующий себя
    после этого нормально?

(
Билет 18 )

  1. Какое
    напряжение должно использоваться для
    питания переносных электроприемников
    переменного тока?

  2. С
    какой нейтралью должны работать
    электрические сети напряжением 10 кВ?

  3. Как
    классифицируются помещения в отношении
    опасности поражения людей электрическим
    током?

  4. Какой
    персонал относится к неэлектротехническому?

  5. Какие
    работы относятся к работам со снятием
    напряжения?

  6. Какие
    работы из перечисленных можно отнести
    к работам, выполняемым в порядке текущей
    эксплуатации в электроустановках
    напряжением до 1000 В?

  7. Какова
    периодичность визуального осмотра
    видимой части заземляющего устройства?

  8. Какие
    средства защиты относятся к индивидуальным?

  9. Какие
    средства индивидуальной защиты должны
    применяться от шагового напряжения в
    электроустановках выше 1000 В?

  10. Каким
    образом следует передвигаться в зоне
    «шагового» напряжения?

(
Билет 19 )

  1. Какая
    электроустановка считается действующей?

  2. Какие
    буквенные и цветовые обозначения должны
    иметь шины при постоянном токе?

  3. На
    какие электроустановки распространяются
    требования Правил устройства
    электроустановок?

  4. Какой
    минимальный стаж работы должен иметь
    работник со средним специальным
    образованием при переходе со II группы
    по электробезопасности на III группу?

  5. У
    кого должны храниться ключи от
    электроустановок?

  6. В
    какой последовательности необходимо
    выполнять технические мероприятия,
    обеспечивающие безопасность работ со
    снятием напряжения?

  7. Что
    понимается под напряжением шага?

  8. В
    каких электроустановках можно
    использовать контрольные лампы в
    качестве указателей напряжения?

  9. В
    каких электроустановках диэлектрические
    перчатки применяются в качестве
    основного изолирующего электрозащитного
    средства?

  10. Какое
    специфическое действие на организм
    человека оказывает электрический ток?

(
Билет 20 )

  1. Какие
    электроприемники относятся к
    электроприемникам второй категории?

  2. На
    какие типы делятся системы освещения?

  3. Какие
    помещения называются сухими?

  4. Кто
    относится к оперативному персоналу?

  5. Какую
    группу по электробезопасности должен
    иметь электротехнический персонал для
    допуска к работе с переносным
    электроинструментом?

  6. Какие
    запрещающие плакаты вывешиваются на
    приводах однополюсных разъединителей
    во избежание подачи напряжения на
    рабочее место при проведении ремонта
    или планового осмотра оборудования?

  7. Какие
    объекты относятся к специальным объектам
    по степени опасности поражения молнией?

  8. Что
    должны сделать работники, обнаружившие
    неисправность средств защиты?

  9. В
    каких электроустановках диэлектрические
    перчатки применяются в качестве
    дополнительного изолирующего
    электрозащитного средства?

  10. Смертельно
    опасной величиной электрического
    переменного тока, протекающего через
    тело человека, следует считать:

(
Билет 21 )

  1. Какая
    электроустановка считается действующей?

  2. На
    какие системы делится рабочее
    освещение?

  3. Какие
    помещения относятся к влажным?

  4. Кто
    относится к оперативно-ремонтному
    персоналу?

  5. Какую
    группу по электробезопасности должен
    иметь электротехнический персонал для
    допуска к работе с переносным
    электроинструментом?

  6. Какие
    меры необходимо принимать для
    предотвращения ошибочного включения
    коммутационных аппаратов при отсутствии
    в схеме предохранителей во время
    проведения планового ремонта
    электроустановки? 

  7. Какие
    конструктивные элементы зданий и
    сооружений могут рассматриваться как
    естественные молниеприемники?

  8. В
    каких электроустановках применяют
    диэлектрические галоши?

  9. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    указательным?

  10. Что
    необходимо сделать в первую очередь
    при поражении человека электрическим
    током?

(
Билет 22 )

  1. Как
    обозначаются нулевые рабочие (нейтральные)
    проводники?

  2. Какие
    буквенные и цветовые обозначения должны
    иметь шины при переменном трехфазном
    токе?

  3. Какие
    помещения относятся к электропомещениям?

  4. Какая
    периодичность проверки знаний по
    электробезопасности установлена
    для персонала, обслуживающего
    электроустановки?

  5. Кто
    имеет право единолично проводить уборку
    помещений с электрооборудованием
    напряжением до и выше 1000 В, где токоведущие
    части ограждены?

  6. Какие
    запрещающие плакаты вывешиваются на
    приводах однополюсных разъединителей
    во избежание подачи напряжения на
    рабочее место при проведении ремонта
    или планового осмотра оборудования?

  7. Когда
    проводится проверка и осмотр устройств
    молниезащиты?

  8. В
    каких электроустановках применяют
    диэлектрические галоши?

  9. К
    какому виду плакатов безопасности
    относится плакат с надписью «Осторожно!
    Электрическое напряжение»?

  10. В
    каком максимальном радиусе от месте
    касания земли электрическим проводом
    можно попасть под «шаговое»
    напряжение?

(
Билет 23 )

  1. Какое
    буквенное и цветовое обозначение должны
    иметь проводники защитного заземления
    в электроустановках?

  2. Каким
    светом светятся трубки люминесцентной
    лампы, заполненной аргоном?

  3. Какие
    помещения относятся к помещениям с
    повышенной опасностью?

  4. Кто
    относится к электротехнологическому
    персоналу?

  5. Какие
    мероприятия из перечисленных относятся
    к организационным?

  6. В
    какой последовательности необходимо
    выполнять технические мероприятия,
    обеспечивающие безопасность работ со
    снятием напряжения?

  7. Какие
    объекты относятся к обычным объектам
    по степени опасности поражения молнией?

  8. Каким
    образом диэлектрические перчатки
    проверяются на наличие проколов?

  9. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    указательным?

  10. Какое
    специфическое действие на организм
    человека оказывает электрический ток?

(
Билет 24 )

  1. Какое
    напряжение должно использоваться для
    питания переносных электроприемников
    переменного тока?

  2. Если
    коэффициент трансформации больше
    единицы, то этот трансформатор принято
    считать:

  3. Какие
    помещения называются сырыми?

  4. На
    какие группы подразделяется
    электротехнический персонал организации?

  5. Какую
    группу по электробезопасности должны
    иметь работники из числа оперативного
    персонала, единолично обслуживающие
    электроустановки?

  6. Какую
    группу электробезопасности должны
    иметь члены бригады по испытанию
    электрооборудования?

  7. Что
    понимается под напряжением прикосновения?

  8. Каким
    образом можно определить, что
    электрозащитные средства прошли
    эксплуатационные испытания и пригодны
    к применению?

  9. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    предупреждающим?

  10. Какой
    электрический ток опаснее для человека:
    постоянный или переменный?

(
Билет 25 )

  1. Чем
    должны отличаться светильники аварийного
    освещения от светильников рабочего
    освещения?

  2. На
    какие конструктивные типы делятся
    двигатели  в зависимости от условий
    окружающей среды?

  3. Что
    должен сделать работник, заметивший
    неисправности электроустановки или
    средств защиты?

  4. Сколько
    существует групп допуска  по
    электробезопасности?

  5. Кто
    может являться ответственным за
    безопасное ведение работ?

  6. Какие
    запрещающие плакаты вывешиваются на
    приводах коммутационных аппаратов во
    избежание подачи напряжения на рабочее
    место при проведении ремонта или
    планового осмотра оборудования?

  7. Какие
    защитные меры применяются для защиты
    людей от поражения электрическим током
    при косвенном прикосновении в случае
    повреждения изоляции?

  8. В
    каких электроустановках диэлектрические
    перчатки применяются в качестве
    основного изолирующего электрозащитного
    средства?

  9. Какой
    фон должен быть у предупреждающего
    знака «Осторожно! Электрическое
    напряжение», который укрепляется на
    наружной двери трансформаторов?

  10. Что
    необходимо сделать в первую очередь
    при поражении человека электрическим
    током?

(
Билет 26 )

  1. Какое
    напряжение должно применяться для
    питания переносных (ручных) светильников,
    применяемых в помещениях с повышенной
    опасностью?

  2. Если
    коэффициент трансформации меньше
    единицы, то этот трансформатор принято
    считать:

  3. На
    кого распространяется действие Правил
    технической эксплуатации электроустановок
    потребителей?

  4. Какой
    персонал относится к неэлектротехническому?

  5. Сколько
    работников, имеющих II группу по
    электробезопасности, допускается
    включать в бригаду?

  6. Какой
    инструктаж должен пройти электротехнический
    персонал перед началом работ по
    распоряжению?

  7. Что
    называется рабочим заземлением?

  8. Для
    чего предназначены защитные каски?

  9. Какие
    плакаты из перечисленных относятся к
    запрещающим?

  10. Нуждается
    ли в медицинской помощи человек,
    находившийся под воздействием
    электрического тока и чувствующий себя
    после этого нормально?

(
Билет 27 )

  1. Какие
    буквенные и цветовые обозначения должны
    иметь шины при постоянном токе?

  2. С
    какой нейтралью должны работать
    электрические сети напряжением 10 кВ?

  3. Чем
    должны быть укомплектованы электроустановки?

  4. В
    течение какого срока со дня последней
    проверки знаний работники, получившие
    неудовлетворительную оценку, могут
    пройти повторную проверку знаний?

  5. Какие
    работы из перечисленных можно отнести
    к работам, выполняемым в порядке текущей
    эксплуатации в электроустановках
    напряжением до 1000 В?

  6. Кто
    допускается к выполнению электросварочных
    работ?

  7. Каким
    образом производится присоединение
    заземляющих проводников к заземлителю
    и заземляющим конструкциям?

  8. Можно
    ли использовать средства защиты с
    истекшим сроком годности?

  9. В
    каких электроустановках при пользовании
    указателем напряжения необходимо
    надевать диэлектрические перчатки?

  10. Каким
    образом следует передвигаться в зоне
    «шагового» напряжения?

(
Билет 28 )

  1. Какие
    электроприемники относятся к
    электроприемникам первой категории?

  2. На
    какие типы делятся системы освещения?

  3. Как
    делятся электроустановки по условиям
    электробезопасности?

  4. Кто
    относится к оперативному персоналу?

  5. Какие
    работы относятся к работам со снятием
    напряжения?

  6. У
    кого должны храниться ключи от
    электроустановок?

  7. Из
    какого материала должны изготавливаться
    искусственные заземлители?

  8. В
    каких электроустановках можно
    использовать контрольные лампы в
    качестве указателей напряжения?

  9. В
    каких электроустановках диэлектрические
    перчатки применяются в качестве
    дополнительного изолирующего
    электрозащитного средства?

  10. Какие
    существуют основные «петли тока»
    — пути для прохождения электрического
    тока через тело человека?

(
Билет 29 )

  1. Какие
    электроприемники относятся к
    электроприемникам второй категории?

  2. Какие
    требования безопасности предъявляются
    ПУЭ к ограждающим и закрывающим
    устройствам?

  3. Какие
    помещения относятся к электропомещениям?

  4. Какой
    минимальный стаж работы должен иметь
    работник со средним специальным
    образованием при переходе со II группы
    по электробезопасности на III группу?

  5. На
    какой срок выдается распоряжение на
    производство работ в электроустановках?

  6. Какие
    работы на воздушных линиях может
    выполнять по распоряжению работник,
    имеющий II группу по электробезопасности?

  7. Какова
    периодичность осмотров заземляющих
    устройств с выборочным  вскрытием
    грунта?

  8. Какие
    средства защиты относятся к дополнительным
    изолирующим электрозащитным средствам
    для электроустановок напряжением до
    1000 В?

  9. В
    каких электроустановках применяют
    диэлектрические боты?

  10. В
    каком максимальном радиусе от месте
    касания земли электрическим проводом
    можно попасть под «шаговое»
    напряжение?

(
Билет 30 )

  1. К
    каким распределительным электрическим
    сетям могут присоединяться источники
    сварочного тока?

  2. Для
    чего применяются плавкие предохранители?

  3. Какая
    ответственность предусмотрена за
    нарушение правил и норм при эксплуатации
    электроустановок?

  4. Какая
    периодичность проверки знаний по
    электробезопасности установлена
    для персонала, обслуживающего
    электроустановки?

  5. Кто
    имеет право обслуживать электроустановки
    напряжением до 1000 В?

  6. На
    какой срок выдается наряд на производство
    работ в электроустановках?

  7. В
    каком случае элемент заземлителя должен
    быть заменен?

  8. Какие
    средства защиты относятся к основным
    изолирующим электрозащитным средствам
    для электроустановок напряжением до
    1000 В?

  9. Что
    должны сделать работники, обнаружившие
    неисправность средств защиты?

  10. Нуждается
    ли в медицинской помощи человек,
    находившийся под воздействием
    электрического тока и чувствующий себя
    после этого нормально?

Примерный
перечень вопросов, рассматриваемых при
обучении персонала на II группу по
электробезопасности

1. Порядок
действий в случае обморока пострадавшего.
Признаки, определяющие наличие обморока
у человека. Оказание помощи пострадавшему,
находящемуся в состоянии комы. Признаки
биологической смерти человека. Действия
при проведении искусственного дыхания.
(МИПП)
2. Применение защитного заземления.
Переносные заземления. (МПБЭЭ)
3.
Требования к защитным средствам,
применяемым в электроустановках.
Периодичность испытаний средств защиты.

4. Напряженность электрического поля,
влияние на человека, способы защиты.
5.
Работа с ручными электрическими машинами.

6. Измерение электрических величин.
Электрические элементы и параметры
электрической цепи. (ПУЭ-6)
7. Ответственность
за состояние охраны труда в организации.
(Трудовой кодекс)
8. Требования к
работникам, принимаемым для выполнения
работ в электроустановках. (МПБЭЭ)
9.
Влияние частоты тока на условия поражения
человека.
10. Охранная зона для воздушной
линии электропередачи напряжением до
1 кВ. (МПБЭЭ)
11. Пути прохождения
электрического тока через организм
человека.
12. Виды и классификация
помещений с повышенной опасностью.
(ПУЭ)
13. Приборы для проведения учета
электроэнергии. (ПУЭ-6)
14. Электролитическое
действие тока на организм человека.

15. Условия, при которых работы в
электроустановках считаются работами
на высоте или верхолазными. (МПБЭЭ)
16.
Действие электрического тока на организм
человека. Степени электрических ударов
при поражении человека электрическим
током. Понятия опасности для человека
при прохождении через него электрического
тока.
17. Требования к работникам
обслуживающим электроустановки
напряжением до 1000 В. (МПБЭЭ)
18. Плакаты
и знаки безопасности.
19. Допустисые
расстояния до токоведущих частей
электроустановок, находящихся по
различным напряжением.
20. Пправила
перемещения человека в зоне «шагового
напряжения». (МИПП)
21. Виды проверок,
установленных для электротехнического
персонала. Правила организации работы
с электротехническим и и электротехнологическим
персоналом (обучение, инструктажи,
проведение проверок и т. д.) (ПТЭЭП)
22.
Правила при освобождении пострадавшего
от действия электрического тока при
напряжении до и свыше 1000 В. (МИПП)
23.
Что такое электрический ток.
24. Действие
на человека электростатического
электричества.
25. Электрическое
сопротивление, напряжение, сила тока.
Элементы электрической цепи. Приборы
для измерения электрического тока.

Как по
условиям электробезопасности pазличаются
электроустановки? (п.1.1.3. ПУЭ)

+Электроустановки до 1 кВ и электроустановки
выше 1 кВ.
-Электроустановки до 0,4 кВ и
электроустановки выше 0,4 кВ
-Электроустановки
до 0,5 кВ
-электроустановки до 1,5 кВ
?
Как,
согласно «Пpавилам устройства
электроустановок», в отношении
опасности поpажения людей электpическим
током pазличаются помещения? (п. 1.1.13
ПУЭ)
-Помещения без повышенной
опасности.
-Помещения с повышенной
опасностью.
-Особо опасные помещения.
+Все
выше перечисленные помещения.
?
К
каким помещениям пpиpавниваются теppитоpии
pазмещения наpужных электpоустановок в
отношении опасности поpажения людей
электpическим током? (п. 1.1.13 ПУЭ)

помещениям без повышенной опасности.

помещениям с повышенной опасностью.

особоопасным помещениям.
-К помещениям
без опасности.
?
Допускается ли
пpименение неизолиpованных и изолиpованных
токоведущих частей без защиты от
пpикосновения в электpопомещениях с
установками напряжением до 1 кВ? (п.1.1.33.
ПУЭ)
+Да, если по местным условиям такая
защита не является необходимой для
каких-либо иных целей (напpимеp, защиты
от механических воздействий). Пpи этом
ноpмальное обслуживание не должно быть
сопpяжено с опасностью пpикосновения.
-Hе
допускается.
-Допускается только в
помещениях без повышенной
опасности.
-Допускается во всех
случаях.
?
Должны ли вновь сооpуженные
и pеконстpуиpованные электpоустановки
и установленное в них электpообоpудование
подвеpгаться пpиемо-сдаточным испытаниям?
(п.1.1.39 ПУЭ)
+Да, должны во всех
случаях.
-Пpиемо-сдаточные испытания
пpоводятся только для электpоустановок
и обоpудования напpяжением свыше 1000
В.
-Пpиемо-сдаточным испытаниям
подвеpгаются только вновь сооpуженные
установки.
-Нет, не должны.
?
Допускается
ли пеpесечение вентиляционных каналов
и шахт одиночными пpоводами и кабелями?
(п.2.1.67. ПУЭ)
-Запpещено.
-Допускается
во всех случаях.
+Допускается, если
пpовода и кабели заключены в стальные
тpубы.
-Разрешено.
?
Каковы требования
к работникам, обслуживающим электроустановки?
(п.4.3. ПБЭЭ)
+Должны изучить настоящие
Правила соответственно требованиям
своей должности или выполняемой
работы.
+Должны пройти обучение
безопасным приемам труда на рабочем
месте под руководством опытного
работника.
+Должны пройти проверку
знаний с присвоением группы по
электробезопасности.
?
Какие работники
допускаются к оперативному обслуживанию
электроустановок? (п.5.1.1. ПБЭЭ)
+Знающие
их схемы, особенности конструкций и
работы оборудования.
+Знающие инструкции
по эксплуатации.
+Прошедшие обучение
и проверку знаний.
?
Должны ли быть
заземлены или занулены кабели с
металлическими оболочками или бpоней,
а также кабельные констpукции, на котоpых
пpокладываются кабели? (п. 2.3.71.
ПУЭ)
+Да.
-Нет
?
На какое минимальное
расстояние разрешается приближение
людей к токоведущим частям электроустановок
6-35 кВ, находящихся под напряжением?
(п.5.1.3. ПТЭЭ)
+0,6м.
-0,8м
-1 м.
-1,2м
?
Как
следует выбиpать пpедохpанители? (п.1.4.20.
ПУЭ)
+По отключающей способности.
-По
включающей способности.
-По пpедельно
допустимому току, возникающему пpи
включении на КЗ.
-Все выше перечисленные
ответы правильны.
?
«Правила
устройства электроустановок»
распространяются на все электроустановки
напряжением до 1 кВ и выше и содержат
общие требования к их заземлению и
защите людей от поражения электрическим
током при повреждении изоляции. Правильно
ли указаны границы применения Правил?
(п.1.7.1. ПУЭ)
+Да.
-Нет.
?
«Случайное
соединение находящихся под напряжением
частей электроустановки с их конструктивной
частью, нормально не находящейся под
напряжением». Какому термину
соответствует данное определение?
(п. 1.7.10. ПУЭ)
+Замыкание на корпус.
-Замыкание
на землю.
?
Требуется ли заземление
или зануление корпусов электрооборудования,
установленных на заземленных (зануленных)
металлических конструкциях? (п.1.7.48. ПУЭ)

+Нет.
-Да.
?
Продольные и поперечные
заземлители должны быть проложены вдоль
осей электрооборудования со стороны
обслуживания и в удобных местах между
оборудованием на глубине… (п.1.7.51.
ПУЭ)
-0,2 — 0,5 м от поверхности земли
+0,5
— 0,7 м от поверхности земли.
-1,0 — 1,5 м от
поверхности земли.
-0,5 — 1,0 м от поверхности
земли.
?
Укажите, что из перечисленного
разрешается использовать в качестве
естественных заземлителей?
(п.1.7.70.ПУЭ)
+Проложенные в земле
водопроводы за исключением трубопроводов
горючих веществ.
+Обсадные трубы
скважин, а также свинцовые оболочки
кабелей, проложенные в земле.
+Металлические
и железобетонные конструкции зданий и
сооружений, находящиеся в соприкосновении
с землей.
?
Заземлители должны быть
связаны с магистралями заземлений не
менее чем . .. проводниками, присоединенными
к заземлителю в разных местах. (п.1.7.71.
ПУЭ)
-1 проводником.
+2-мя проводниками.
-3-мя
проводниками.
-4-мя проводниками.
?
Каким
грунтом или материалом должны заполняться
траншеи для горизонтальных заземлителей?
( п.1.7.72. ПУЭ)
+Однородным грунтом, не
содержащим щебня и строительного
мусора.
-Щебнем.
-Строительным
мусором.
-Заливаться бетоном.
?
Допускается
ли использование металлических оболочек
трубчатых проводов, несущих тросов при
тросовой электропроводке, металлорукавов
в качестве заземляющих и нулевых защитных
проводников? (п.1.7.74. ПУЭ)
+Нет.
-Да.
?
Разрешается
ли прокладка ответвлений от магистралей
к электроприемникам до 1 кВ в стене, под
чистым полом? (п.1.7.75. ПУЭ)
+Разрешается
с защитой их от агрессивных сред, а также
они не должны иметь соединений.
-Не
разрешается.
?
Допускается ли
использование неизолированных алюминиевых
проводников для прокладки в земле в
качестве заземляющих или нулевых
защитных проводников? (п. 1.7.75.
ПУЭ)
+Нет.
-Да.
?
Допускается ли
использование в качестве нулевых
защитных проводников нулевые рабочие
проводники, идущие к переносным
электроприемникам однофазного и
постоянного тока? (п.1.7.82. ПУЭ)
+Нет.
-Да.
?
Могут
ли заземляющие и нулевые защитные
проводники иметь в своей цепи предохранители
или разъединяющие приспособления? (
п.1.7.83. ПУЭ)
+Нет.
-Да.
?
Допускается
ли нулевые защитные проводники линий
использовать для зануления
электрооборудования (кроме осветительных
линий), питающегося по другим линиям? (
п.1.7.84. ПУЭ)
+Не допускается.
-Допускается.
?
В
каких помещениях заземляющие и нулевые
защитные проводники допускается
прокладывать непосредственно по стенам?
(п.1.7.85. ПУЭ)
+В сухих помещениях и
помещениях без агрессивных сред.
-Во
всех помещениях.
-В помещениях, которые
имеют деревянное покрытие стен.

помещениях, которые имеют деревянные
покрытие полов.
?
Во влажных, сырых
и особо сырых помещениях и в помещениях
с агрессивной средой заземляющие и
нулевые защитные проводники следует
прокладывать на расстоянии от стен. ..
(п.1.7.85. ПУЭ)
+Не менее чем 10 мм.
-Не
менее чем 5 мм.
-Не менее чем 15 мм.
-Не
менее чем 20 мм.
?
Как выполняется
соединение заземляющих и нулевых
защитных проводников между собой в
помещении с агрессивной средой? (п.1.7.90.
ПУЭ)
+Соединение должно выполняться
посредством сварки.
-Допускается
болтовое соединение.
-Допускается
любыми способами.
?
В сетях с
изолированной нейтралью допускается
прокладка заземляющих проводников
металлической связи корпусов оборудования
отдельно от фазных проводников. При
этом площадь их сечения должно быть…
(п.1.7.111. ПУЭ)
+Не менее 2,5 кв.мм.
-Не
менее 1,5 кв.мм.
-Не менее 0,5 кв.мм.
-Не
менее 1,0 кв.мм.
?
Допускается ли в
автономных передвижных источниках
питания трехфазного тока использование
нулевого рабочего проводника в качестве
заземляющего проводника? (п.1.7.112.
ПУЭ)
+Допускается только на участке
от нейтрали генератора до зажимов на
щите распределительного устройства.
-Не
допускается.
-Допускается без ограничений
на всем протяжении.
-Допускается в
ислючительных случаях.
?
В сыpых и
особо сыpых помещениях и наpужных
установках изоляция пpоводов и изолиpующие
опоpы, а также опоpные и несущие констpукции,
тpубы, коpоба и лотки должны быть…
(п.2.1.43. ПУЭ)
+Влагостойкими.
-Несгораемыми.
-Герметичными.
-Все
выше перечисленные ответы правильны.

4.
Приложение. Список экзаменационных
вопросов на 2-ую группу по электробезопасности.


4.1.1
Тема: «Представление об опасности
электрического тока».
Литература:
«Электробезопасность. Методические
материалы … на 2-ую группу».
Вопрос
№1. Какие неблагоприятные последствия
могут наступить вследствие поражения
электрическим током (основные)?
Вопрос
№2. Перечислите факторы, определяющие
исход поражения человека электрическим
током.
Вопрос №3. Какое напряжение
можно признать полностью безопасным
для персонала и работать без снятия
напряжения, не применяя средства защиты?

Вопрос №4. Перечислите факторы
состояния человека, существенно
увеличивающие вероятность смертельного
поражения человека электрическим током,
приведите примеры.
Вопрос №5. Перечислите
пути протекания тока через тело человека
и охарактеризуйте их по степени опасности
поражения электрическим током.
Вопрос
№6. Что такое шаговое напряжение, в чем
его опасность, каковы меры защиты?

4.1.2 Тема: «Основные меры
предосторожности при работе в
электроустановках»
.

Литература:
«Электробезопасность. Методические
материалы … на 2-ую группу», МПОТ.
Вопрос
№10.Что называется действующей
электроустановкой?
Вопрос №11.
Перечислите технические мероприятия,
обеспечивающие безопасность работ с
полным снятием напряжения.
Вопрос
№12. Как именно должно быть выполнено
отключение для обеспечения безопасности
работ на токоведущих частях?
Вопрос
№13. Как именно должна быть выполнена
проверка отсутствия напряжения для
обеспечения безопасности работ на
токоведущих частях?
Вопрос №14. Зачем,
для обеспечения безопасности работ на
токоведущих частях, накладываются
заземления? Куда и как они накладываются?

Вопрос №15. Какие именно, куда и в каких
случаях вывешиваются плакаты для
обеспечения безопасности работ на
токоведущих частях?
Вопрос №16. Как
подразделяются электроустановки по
степени опасности поражения человека
электрическим током?
Вопрос №17. В чем
различие основных и дополнительных
средств защиты? Перечислите основные
и дополнительные средства защиты,
применяемые в электроустановках до
1000 Вольт.
Вопрос №18. Кто имеет право
отдать распоряжение на выполнение работ
в действующих электроустановках до
1000 Вольт?

4.1.3 Тема: «Оказание
первой помощи».

Литература:
«Первая помощь пострадавшим от
электрического тока и при ожогах.
Методические материалы … на все группы
по электробезопасности», «Электробезопасность.
Методические материалы … на 2-ую
группу».
Вопрос №30. Как именно нужно
освобождать человека от действия
электрического тока?
Вопрос №31. Как
Вы будете освобождать от действия
электрического тока человека, упавшего
в зоне растекания тока (там, где действует
шаговое напряжение)?
Вопрос №32.
Перечислите меры первой помощи
пострадавшему от электрического
тока.
Вопрос №33. Как именно следует
делать искусственное дыхание?
Вопрос
№34. Как именно следует делать непрямой
массаж сердца?
Вопрос №35. В каких
случаях можно признать пострадавшего
от электрического тока мертвым и не
оказывать помощь?

Поиск не дал результатов..

Г.1.1

 

Вопрос №201. Какое количество указателей
напряжения до 1000 В должна иметь при себе бригада, обслуживающая воздушные
линии электропередачи?

А) Достаточно одного.

Б) Минимум два

Нормы комплектования
средствами защиты (Приложение 8 к Инструкции по применению и испытанию средств
защиты, используемых в электроустановках СО от 30.06.2003 N 153-34.03.603-2003

В) Не больше трех.

Г) Зависит от местных условий.


Вопрос №202. Какое количество указателей
напряжения для проверки совпадения фаз должна иметь при себе бригада,
обслуживающая кабельные линии?

А) Достаточно одного.

Б) Минимум два.

В) Не больше трех.

Г) Зависит от местных условий

Нормы комплектования средствами
защиты (Приложение 8 к Инструкции по применению и испытанию средств защиты,
используемых в электроустановках СО от 30.06.2003 N 153-34.03.603-2003


Вопрос №203. Какое количество изолирующих
клещей на напряжение до 1000 В должно быть на рабочем месте
оперативно-ремонтного персонала?

А) Достаточно одних

Нормы комплектования
средствами защиты (Приложение 8 к Инструкции по применению и испытанию средств
защиты, используемых в электроустановках СО от 30.06.2003 N 153-34.03.603-2003

Б) Минимум двое.

В) Не больше трех.

Г) Зависит от местных условий.


Вопрос №204. Что необходимо сделать в
первую очередь для освобождения пострадавшего в распределительном устройстве от
действия электрического тока при напряжении выше 1000 В?

А) Позвонить в скорую помощь.

Б) Произвести отключение электрического
оборудования

правило первое п.1.1,
правило второе п.1.2 Инструкции по оказанию первой помощи при несчастных
случаях на производстве, утвержденной приказом РАО «ЕЭС России» от
21.06.2007.

В) Оттащить пострадавшего за одежду не
менее чем на 8 метров от места касания проводом земли или от оборудования,
находящегося под напряжением.

Г) Приступить к реанимации пострадавшего.


Вопрос №205. Каким образом следует
передвигаться в зоне «шагового» напряжения?

А) Прыгая на одной ноге.

Б) «Гусиным шагом»

п.1.1 Инструкции по оказанию
первой помощи при несчастных случаях на производстве, утвержденной приказом РАО
«ЕЭС России» от 21. 06.2007

В) Большими шагами.

Г) Бегом.


Вопрос №206. В каком максимальном радиусе
от места касания земли электрическим проводом можно попасть под
«шаговое» напряжение?

А) Непосредственно в месте касания земли.

Б) В радиусе 5 м от места касания.

В) В радиусе 8 м от места касания

правило 2 п.1.1 Инструкции
по оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве, утвержденной
приказом РАО «ЕЭС России» от 21.06.2007

Г) В радиусе 2 м от места касания.


Вопрос №207. В какой последовательности
необходимо начать оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим от действия
электрического тока в случае, если он находится в состоянии комы?

А) Повернуть на живот, очистить полость
рта, убедиться в наличии пульса, наложить на раны повязки и шины, если нужно.

Б) Убедиться в наличии пульса, повернуть
на живот с подстраховкой шейного отдела позвоночника, очистить полость рта,
приложить холод к голове, наложить на раны повязки и шины, если нужно, и
вызвать скорую помощь

раздел 7 Инструкции по
оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве, утвержденной
приказом РАО «ЕЭС России» от 21. 06.2007

В) Убедиться в наличии пульса, приложить
холод к голове и вызвать скорую помощь.

Г) Убедиться в наличии пульса, приложить
холод к голове, повернуть на живот, очистить полость рта, наложить на раны
повязки и шины, если нужно, и вызвать скорую помощь.


Вопрос №208. Где необходимо начинать
оказывать первую помощь, если поражение электрическим током произошло на
высоте?

А) Помощь нужно начинать оказывать там,
где все произошло, чтобы не упустить время.

Б) Место оказания первой помощи не имеет
значения.

В) Пострадавшего нужно как можно быстрее
спустить с высоты, чтобы приступить к оказанию помощи в более удобных и
безопасных условиях

п.2.1 Инструкции по оказанию
первой помощи при несчастных случаях на производстве, утвержденной приказом РАО
«ЕЭС России» от 21.06.2007.


Вопрос №209. В какой обуви нужно
передвигаться в зоне «шагового напряжения»?

А) В обычной обуви с резиновой подошвой.

Б) В диэлектрических ботах или галошах

п.1.1 Инструкции по оказанию
первой помощи при несчастных случаях на производстве, утвержденной приказом РАО
«ЕЭС России» от 21.06.2007

В) В сухой обуви, не имеющей механических
повреждений.


Вопрос №210. В каком положении
пострадавший должен ожидать прибытия врачей скорой помощи, если он находится в
состоянии комы?

А) В положении «Лежа на боку».

Б) В положении «Лежа на спине».

В) В положении «Лежа на
животе»

раздел 7 Инструкции по
оказанию первой помощи при несчастных случаях на производстве, утвержденной
приказом РАО «ЕЭС России» от 21.06.2007.


Вопрос №211. Правила оказания первой
помощи при попадании в глаза инородного предмета?

А) Промыть обильной струей воды.

Б) Промыть нейтрализующей жидкостью.

В) Удалить твердые частицы марлевым
тампоном или носовым платком.

Г) Прикрыть оба глаза салфеткой и
доставить пострадавшего в медпункт

абз.8 п.12.4 Инструкции по оказанию первой помощи при несчастных
случаях на производстве, утвержденной приказом РАО «ЕЭС России» от
21.06.2007.


Вопрос №212. Какое действие является
неприменимым при оказании первой помощи в случаях термических ожогов с
повреждением целостности кожи и ожоговых пузырей?

А) Накрыть обожженную поверхность сухой,
чистой тканью.

Б) Приложить поверх чистой, сухой ткани холод
на 20-30 минут.

В) Предложить обильное теплое питье и, при
отсутствии аллергических реакций, 2-3 таблетки анальгина.

Г) Промыть место ожога водой и приложить
холод

правило 6 п.12.1 Инструкции по оказанию
первой помощи при несчастных случаях на производстве, утвержденной приказом РАО
«ЕЭС России» от 21.06.2007).

День охраны труда по-бардымски — Новости Газпром трансгаз Чайковский профсоюз

«Нет ничего ценнее, чем жизнь. Большая часть людей проводит более трети жизни на рабочем месте… и если жизнь человека подвергается опасности, то пропадает основа для производительной занятости…», — так начала своё выступление председатель ППО Бардымского ЛПУМГ – филиала ООО «Газпром трансгаз Чайковский» А.Н. Абдулова на расширенном заседание профкома 28 апреля 2016 года.

Международная организация труда (МОТ) объявила 28 апреля Всемирным днем охраны труда. В этот день более чем в ста странах мира проводятся мероприятия, направленные на привлечение внимания общественности к нерешенным проблемам охраны труда.

С 2010 года ежегодно профком Бардымского ЛПУМГ проводит мероприятия, посвящённые Всемирному Дню охраны труда. На традиционное заседание приглашаются руководители филиала, специалисты по ОТ, уполномоченные по охране труда, профактивисты. В рамках заседания проходит обсуждение актуальных проблем и вопросов, касающихся условий и охраны труда. Вот и в этот раз Альфия Наильевна, после короткого экскурса в историю, напомнив собравшимся об истоках зарождения Всемирного Дня охраны труда, обратила внимание присутствующих на особую роль профсоюзов в деле охраны труда. «В нашем филиале выполняют общественные обязанности контроля состояния охраны труда 12 уполномоченных по ОТ», — сказала она.- Ежегодно они принимают участие в конкурсе ООО «Газпром трансгаз Чайковский» на звание «Лучший уполномоченный по ОТ» и четверо из них уже становились победителями этого конкурса – И.В. Ибраев, С.Н. Габдрашитов, А.Ф. Тимганов и С.А. Беглов. И именно в этот апрельский день мы вручаем нашим коллегам Дипломы. Сегодня, пользуясь случаем, я хочу передать Благодарность Объединённой профсоюзной организации Общества за участие в конкурсе председателю комиссии профкома по охране труда, ответственному за организацию работы уполномоченных по охране труда Р.М. Мансурову!»

Согласно повестке дня заместитель главного инженера по ОТ и ПБ А.В. Зылев представил доклад о состоянии охраны труда в филиале. Он подробно рассказал о проведённых целевых проверках филиала в 2015 году, о том, какие замечания были устранены. Согласно планам-графикам 465 ИТР и рабочих прошли проверку знаний, 259 работников прошли профосмотр, коснулся и «больной» темы — специальной оценки условий труда, которая охватит в 2018 году все без исключения рабочие места. «В 2014-2015 годах наш филиал отработал без несчастных случаев, профзаболеваний и происшествий категории «Е» — это результат нашей общей ответственности», — сказал он и выразил надежду, что и в дальнейшем коллектив будет трудиться также благополучно.

Более детально о проведённых в 2015 году рейдах уполномоченных, выявленных замечаниях и принятых мерах рассказал Р.М. Мансуров. По его мнению, работодатель свои обязательства по созданию и улучшению условий труда выполняет. Уполномоченные по ОТ проводят разъяснительную работу среди работников о применении СИЗ, о необходимости соблюдать чистоту и порядок на своих рабочих местах и в санитарно-бытовых помещениях. «Только совместными усилиями мы можем добиваться улучшения условий труда и не допускать несчастных случаев на производстве и травм», — сказал он в завершении своего доклада.

Тема Всемирного Дня охраны труда в 2016 году — «Стресс на рабочем месте: коллективный вызов». Презентацию под таким названием подготовила заведующая здравпунктом Р. Р. Балтаева. Доступно и интересно рассказала она о том, как воздействует стресс на организм человека, как избежать стресса и какие оригинальные способы борьбы со стрессом на рабочем месте в разных странах применяются. «Маловероятно, что интенсивность нашего рабочего процесса в ближайшее время уменьшится, поэтому нужно наращивать способность противостоять давлению и становиться более устойчивым в эмоциональном плане, — посоветовала она, — помните: стресс -это не то, что с вами случилось, а то, как вы это воспринимаете!» В завершении выступления Руфина Расилевна призвала всех быть добрее и корректнее друг к другу.

Завершилась первая часть мероприятий акцией «Помни об охране труда!» А.Н. Абдулова выдала профгрупоргам календарики с символикой Года охраны труда с просьбой раздать их в своих цехах и службах, чтобы эти карманные «агитплакаты» напоминали каждому работнику об охране труда на протяжении всего года.

В этом году, объявленном Годом охраны труда в ПАО «Газпром», членами профкома и совета молодежи было решено не ограничиваться только традиционным заседанием профкома, посвящённым Всемирному Дню охраны труда, но и провести конкурс «Знатоки охраны труда».

Принять участие в своеобразной внеочередной проверке знаний заявились 10 команд цехов и служб Бардымского ЛПУМГ: КЦ-1, Диспетчерская служба – «Санитары труда», КЦ-2 – «Архимеды», КЦ-4 – «Кувалда», КЦ-6 – «Прогресс», служба связи – «За безопасную связь», служба ТВСиК – «Мозга», ЛЭС, СЗоК, УЭРГРС – «Магистраль», АТЦ – «Драйв», службы ЭСиРЗ, КИПАиТ.

Такое количество желающих стало приятной неожиданностью как для организаторов, так и для самих участников. В составах команд вошли руководители служб, уполномоченные по ОТ, специалисты и рабочие, кадровые работники и новички. Интеллектуальная игра проходила в формате «Своя игра», и вопросы были совсем не шуточные. Организаторы постарались охватить все сферы производственной деятельности: в «синем» раунде темы были посложнее: «Газоопасные работы», «Огневые работы», «Работы на высоте», «Земляные работы», «Инструменты и приспособления», «Подъемные сооружения», «Погрузочно-разгрузочные работы», «Сосуды, работающие под давлением». Чуть полегче выглядел «красный» раунд, но и он потребовал от игроков достаточной эрудиции, умения логически мыслить и конкретных знаний по основам промышленной безопасности, электробезопасности, охране окружающей среды, истории охраны труда. Были и вопросы на такие темы как «Магистральный газопровод», «Охрана труда», «ЕСУОТ и ПБ», «Оказание первой помощи».

Все команды получали листы с совершенно одинаковыми пятью вопросами различной степени сложности: 10, 20, 30, 40, 50 очков. Сетовать на то, что кому-то достались вопросы легче, а кому-то просто не везло, не приходилось. Все команды были в одинаковых условиях. Но игра есть игра, по её правилам, можно было просто не отвечать на вопрос, чтобы не «сминусовать» свои баллы, или наоборот – рискнуть и заработать максимальное количество баллов, такую возможность надо уметь правильно использовать. Председатель совета молодёжи филиала Б.Т. Балтаев — опытный игрок, знающий все тонкости проведения интеллектуальных игр, с ролью ведущего конкурсной программы справился на отлично!

Практическая часть конкурса «Оказание первой помощи» привнесло в программу некоторое оживление. Команды тянули жребий и в соответствии с выбранным заданием демонстрировали, насколько грамотно они умеют помочь пострадавшему при том или ином несчастном случае: при поражении электрическим током, артериальном кровотечении, переохлаждении и обморожении, при утоплении, тепловом или солнечном ударе, при отравлении метанолом, при термических и химических ожогах. Медработники задавали вопросы, комментировали их действия и ставили оценки. Они отметили, что предварительно проведенные занятия дали неплохие результаты, а председатель профкома А.Н. Абдулова каждому «спасателю» вручила по баночке аскорбинки.

Подсчёт баллов и определение победителей не заняло много времени, так как пока команды отвечали на вопросы, жюри обрабатывало предыдущие листы с ответами. Призёрами конкурса «Знатоки охраны труда» стали: команда службы связи – 1 место, команда АТЦ — 2 место, команда КЦ-1 и диспетчерской службы — 3 место! Им вручены Дипломы и денежные поощрения. А команды, не сумевшие набрать призовых баллов, получили от профкома сладкие утешительные призы — торты.

Проанализировав вопросы-ответы, мы выяснили, что самыми лёгкими вопросами для команд были:
— В каком максимальном радиусе от места касания земли электрическим проводом можно попасть под «шаговое» напряжение?
— Нужно ли отключать прогрев антенн при работах на антенно-мачтовых сооружениях?
— Допускается ли выполнение работ на высоте при 0 град. С?

Затруднились команды ответить на вопросы:
— Причиной чего может быть опасный фактор рабочей среды?
— Что должно быть предусмотрено в конструкции сосуда для контроля отсутствия давления в сосуде перед его открыванием?

По мнению заместителя главного инженера по ОТ и ПБ А.В. Зылева, команды показали тот уровень знаний, на который он рассчитывал, но выразил настойчивые пожелания и специалистам, и рабочим укрепить знания о мерах безопасности при выполнении земляных и газоопасных работ. Главный инженер филиала В.А. Колегов счёл результаты конкурса соответствующими реальному положению дел: кто на аттестации отвечает чётко — тот и здесь подтвердил свою квалификацию.

Судя по отзывам конкурсантов, мероприятие им понравилось. Профком же в свою очередь благодарит все команды за участие, а также – В.А. Колегова, А.В. Зылева, О.В. Драницыну, В.В. Мавликаева за поддержку и помощь в проведении столь масштабного профсоюзного проекта, инженера по ГОЧС Е.Е. Лузаненко и медработников Р.Р. Балтаеву и Г.М. Суримову за содействие в организации и проведении практической части конкурса «Знатоки охраны труда». Весомую помощь в приобретении аксессуаров для мероприятия и призов для награждения оказал нашей первичке и Объединённый профком Общества в лице Т.В. Кузенской, за что мы адресуем ей огромную благодарность!

Итак, конкурс, во-первых, пусть и в игровой форме, позволил руководству одновременно протестировать несколько десятков работников, во-вторых, дал возможность работникам возможность ещё раз проверить себя, свои знания и практические навыки, в-третьих, профком убедился в том, что члены профсоюза занимают активную жизненную позицию: они умеют трудиться, умеют работать в команде, умеют играть и выигрывать. И самое главное, конкурс показал, что в нашем филиале охрана труда – дело каждого!

Профком Бардымского ЛПУМГ

Основы заземления подстанции: максимально допустимые шаговые напряжения и напряжения прикосновения

Для того чтобы заземляющая сетка выполняла свою функцию безопасности, она должна предотвращать превышение значений шагового напряжения и напряжения прикосновения, которые считаются безопасными. Таким образом, нам сначала необходимо оценить максимально допустимые цифры шагового напряжения и напряжения прикосновения.

 

Теоремы Тевенина и Нортона

Чтобы вывести математические выражения для максимально допустимых напряжений шага и прикосновения, мы будем полагаться на теоремы Тевенина и Нортона.Эти имена даны в честь французского инженера-телеграфиста Шарля Леона Тевенина (1857-1926) и американского инженера Э.Л. Нортон (1898–1983).

Теоремы Тевенина и Нортона позволяют аналитику или проектировщику схем упростить менее важные части схемы и сосредоточиться на той части, которая имеет большее отношение к рассматриваемой проблеме.

Теоремы Тевенина и Нортона разделяют любую электрическую цепь на две сети: сеть источника и сеть нагрузки, соединенные одной парой клемм, называемых клеммами нагрузки.

Теорема Тевенина заменяет сеть источников эквивалентной сетью, состоящей из идеального независимого источника напряжения, последовательно соединенного с линейным сопротивлением. Эта эквивалентная сеть подает на клеммы нагрузки то же напряжение и ток, что и исходная сеть. Источником напряжения является напряжение Тевенина Vth, а сопротивлением является сопротивление Тевенина Rth.

Теорема Нортона двойственна теореме Тевенина. Эквивалентная схема представляет собой источник тока, подключенный параллельно линейному сопротивлению.Источником тока является ток Нортона In, а сопротивлением — сопротивление Нортона Rn.

Источник Нортона — это преобразование источника Тевенина и наоборот. Также верно, что Rth = Rn.

Напряжение Тевенина эмпирически измерено или рассчитано аналитически на клеммах нагрузки при отключенной сети нагрузки: напряжение холостого хода Voc = Vth. См. рис. 1.

 

Рис. 1. Эквивалентная схема Тевенина со снятой нагрузкой

 

Ток Нортона — это ток короткого замыкания на клеммах нагрузки при отключенной сети нагрузки: In = Isc.См. рис. 2.

 

Рис. 2. Эквивалентная схема Тевенина с заменой нагрузки на короткое замыкание

 

На рис. 2 показано, что ток короткого замыкания, измеренный или рассчитанный, зависит только от Vth и Rth. Тогда

 

$$Isc = \frac{Vth}{Rth}$$

или

$$Rth = \frac{Vth}{Isc} = \frac{Vth}{In}$$

 

 

Тело как параметр цепи

В условиях неисправности Земля проводит ток, исходящий от заземляющего электрода.Этот ток создает градиенты потенциала на поверхности Земли, которые, в свою очередь, приводят к опасным шаговым и касательным напряжениям.

На рис. 3 показан человек, стоящий рядом с заземленной конструкцией. Точки на Земле, соприкасающиеся со стопами, имеют разные потенциалы, т. е. присутствует разность потенциалов (напряжение). Эта разность потенциалов создает ступенчатое напряжение Vs.

 

Рис. 3. Ступенчатое напряжение на заземленной конструкции

 

Общее сопротивление электрода относительно земли можно разделить на три части: R1, R2 и R0.

R1 – сопротивление заземления от заземляющего электрода до первой опоры; R2 — сопротивление грунта между опорами; R0 — сопротивление грунта от второго фута до бесконечности.

Другие электрические параметры:

  • Rf = контактное сопротивление одной босой ступни с землей без учета сопротивления обуви и носков, Ом
  • Rb = сопротивление корпуса, Ом
  • Ib = ток через корпус, А
  • If = источник тока, моделирующий ток замыкания через заземляющий электрод, А

 

На рис. 4 показана простая эквивалентная электрическая сеть с телом (Rb) в качестве параметра цепи.

 

Рис. 4. Эквивалентная схема для ступенчатого напряжения

 

Как будет видно позже, Vs = Vth (мы получаем это, удаляя Rb).

На рис. 5 изображен человек, стоящий на земле и касающийся металлического предмета, подсоединенного к заземляющему электроду. Разность потенциалов между рукой и ступней создает напряжение прикосновения Vt. Ноги расположены достаточно близко, чтобы считать их параллельными, таким образом, R2 = 0,

.

 

Рисунок 5.Напряжение прикосновения к заземленной конструкции

 

На рис. 6 показана эквивалентная электрическая сеть с телом (Rb) в качестве параметра цепи.

 

Рисунок 6. Эквивалентная сеть для напряжения прикосновения

 

Как и прежде, Vt = Vth (мы получаем это, удаляя Rb).

 

Расчет максимально допустимого шагового напряжения

Шаговое напряжение Vs равно напряжению Тевенина Vth.

Нагрузочной сетью на рис. 4 является сопротивление тела Rb. Применяя теорему Тевенина, Vth будет вычисляться путем разделения Rb и решения напряжения холостого хода Voc. См. рис. 7.

 

Рис. 7. Напряжение холостого хода

 

Напряжение холостого хода

$$Voc = Vth = Vs = If \cdot R2$$

Isc = In — ток короткого замыкания. См. рис. 8.

 

Рисунок 8.Ток короткого замыкания

 

Применение текущего правила делителя,

$$I_{SC} = In = If \cdot \frac{R2}{R2+2 \cdot Rf}$$

$$Rth = \frac{Voc}{Isc} = \frac{(If \cdot R2)(R2+2 \cdot Rf)}{If \cdot R2} = R2 + 2 \cdot Rf$$

При условии, что R2<<2 ∙ Rf,

$$Rth = 2 \cdot Rf$$

Это предположение является консервативным, так как падение напряжения будет выше, если в цепи есть резистор R2.

На рис. 9 показана эквивалентная схема Тевенина, где

$$Vs = Vth = Ib \cdot (Rth +Rb) = Ib \cdot (2 \cdot Rf + Rb)$$

 

Рис. 9.Эквивалентная схема Тевенина для ступенчатого напряжения

 

Типичное значение сопротивления тела — руки-ноги и ноги-ноги — составляет 1000 Ом.

Заглубленные горизонтальные круглые пластины могут моделировать стопы радиусом 8 см. Используя выражение П. Г. Лорана для этого сопротивления,

$$Rf = \frac{\varrho}{4 \cdot b} = \frac{\varrho}{4 \cdot 0,08} = 3 \cdot \varrho$$

где

ρ = удельное сопротивление грунта, Ом∙м0

b = радиус плиты, м

Максимально допустимый ток тела для человека весом 70 кг, согласно C.Исследование Ф. Далзила,

$$Ib = \frac{0,157}{\sqrt{ts}}$$

где

ts = длительность текущего воздействия, с

Максимально допустимое ступенчатое напряжение

$$Vs = \frac{0,157}{\sqrt{ts}} \cdot (2 \cdot 3 \cdot \varrho + 1000) = \frac{0,94 \cdot \varrho + 157}{\sqrt{ts}} $$

 

Расчет максимально допустимого напряжения прикосновения

Аналогично, напряжение прикосновения Vt равно напряжению Тевенина Vth.

На рисунке 6 Vth вычисляется путем разделения Rb и решения напряжения холостого хода Voc.См. рис. 10.

 

Рис. 10. Напряжение холостого хода

 

Напряжение холостого хода

$$Voc = Vth = Если \cdot R1$$

Isc = In — ток короткого замыкания. См. рис. 11.

 

Рис. 11. Ток короткого замыкания

 

Применение текущего правила делителя,

$$Isc = In = If \cdot \frac{R1}{R1 + \frac{Rf}{2}}$$

$$Rth= \frac{Voc}{Isc} = \frac{(If \cdot R1)(R1 + \frac{Rf}{2})}{If \cdot R1} = R1 + \frac{Rf} {2}$$

При условии, что R1<

$$Rth= \frac{Rf}{2}$$

На рис. 12 показана эквивалентная схема Тевенина, где

$$Vt=Vth=Ib \cdot (Rth+Rb) = Ib \cdot (\frac{Rf}{2} +Rb)$$

 

Рис. 12.Эквивалентная схема Тевенина для напряжения прикосновения

 

Тогда максимально допустимое напряжение прикосновения равно

.

$$Vt = \frac{0,157}{\sqrt{ts}} \cdot (\frac{3}{2} \cdot \varrho + 1000) = \frac{0,24 + \varrho + 157}{\sqrt{ тс}} $$

 

Ключевое разъяснение

Фундаментальная концепция заключается в том, что разность потенциалов, вызывающая шаговое напряжение и напряжение прикосновения, является той же, что и на Земле, когда человека нет рядом. Эквивалентные схемы Тевенина моделируют этот факт.

Однако, сравнивая рис. 9 с рис. 4 и рис. 12 с рис. 6, мы заключаем, что, если предположить, что R2 намного меньше, чем 2 ∙ Rf, а R1 намного меньше, чем Rf2, шаговое напряжение равно падению напряжения на R2, а напряжение прикосновения — это падение напряжения на резисторе R1 даже при наличии сопротивления тела в цепи.

 

Обзор максимально допустимого напряжения шага и касания

Авария или ток молнии, протекающий через заземляющий электрод подстанции, создает градиенты потенциала на Земле.Эти потенциальные градиенты могут повлиять на людей вокруг подстанции.

Особого внимания заслуживают шаговое напряжение и напряжение прикосновения.

Две стопы на земле в точках с разными потенциалами подвергаются шаговому напряжению. Точно так же действие прикосновения к заземленному металлическому объекту, когда ноги находятся на Земле, у другого потенциального человека подвергается напряжению прикосновения.

Напряжения шага и прикосновения такие же, как и на Земле в отсутствие человека.Эквивалентные схемы Thevenin моделируют это состояние.

Заземляющий электрод подстанции должен обеспечивать соответствующее напряжение шага и прикосновения, обеспечивая безопасность людей.

В этой статье описана элементарная методика оценки максимально допустимого напряжения шага и прикосновения.

Свод правил Калифорнии, раздел 8, раздел 1612.1. Безопасность ЛЭП (до 350 кВ)

Подраздел 4. Приказы о безопасности строительства
Статья 15. Краны и стрелы в строительстве

(a) Оценка опасностей и меры предосторожности в рабочей зоне. Перед началом эксплуатации оборудования работодатель обязан:

(1) Определите рабочую зону одним из следующих способов:

(A) Разграничение границ (например, с помощью флажков или устройства, такого как устройство ограничения диапазона или устройство предупреждения о контроле диапазона) и запрет оператору управлять оборудованием за пределами этих границ, или

(B) Определение рабочей зоны как области на 360 градусов вокруг оборудования, вплоть до максимального рабочего радиуса оборудования.

(2) Определите, может ли какая-либо часть оборудования, грузовой трос или груз (включая такелаж и подъемные приспособления), если они работают в пределах максимального рабочего радиуса оборудования в рабочей зоне, приблизиться к линии электропередачи на расстояние более 20 футов. В этом случае работодатель должен соответствовать требованиям Варианта (1), Варианта (2) или Варианта (3) настоящего раздела, а именно:

(A) Опция (1) — обесточить и заземлить. Подтвердите от владельца/оператора коммунального предприятия, что линия электропередачи обесточена и заземлена на рабочем месте.

(B) Опция (2) — зазор 20 футов. Убедитесь, что никакая часть оборудования, грузовой линии или груза (включая такелаж и подъемные приспособления) не приближается к линии электропередач ближе, чем на 20 футов, приняв меры, указанные в подразделе (b).

(C) Опция (3) — зазор таблицы A.

1. Определите напряжение линии и минимальное расстояние, разрешенное в соответствии с таблицей A (см. раздел 1612.1).

2.Определите, может ли какая-либо часть оборудования, грузоподъемного троса или груза (включая такелаж и подъемные приспособления) при работе в пределах максимального рабочего радиуса оборудования в рабочей зоне приблизиться на расстояние, меньшее, чем минимальное расстояние подхода линии электропередач, разрешенное в соответствии с Таблицей А. , Если это так, то работодатель должен следовать требованиям подраздела (b), чтобы гарантировать, что никакая часть оборудования, грузовой трос или груз (включая такелаж и подъемные приспособления) не приближаются к тросу ближе, чем на минимальное расстояние подхода.

(b) Предотвращение посягательств/поражений электрическим током. Если в соответствии с Вариантом (2) или Вариантом (3) настоящего раздела требуются меры предосторожности от посягательств, должны быть соблюдены все следующие требования:

(1) Провести совещание по планированию с оператором и другими рабочими, которые будут находиться в зоне установки оборудования или нагрузки, для рассмотрения расположения линии (линий) электропередач и шагов, которые будут реализованы для предотвращения вторжения / поражения электрическим током. .

(2) Если используются линии тегов, они должны быть непроводящими.

(3) Установить и поддерживать в рабочем состоянии возвышающуюся предупредительную линию, баррикаду или линию знаков в поле зрения оператора, оснащенную флажками или аналогичной хорошо заметной маркировкой, на расстоянии 20 футов от линии электропередач (при использовании Варианта (2) в этом разделе) или на минимальном расстоянии захода на посадку, указанном в таблице А (при использовании варианта (3) в этом разделе). Если оператор не может видеть приподнятую предупреждающую линию, должен использоваться специальный наблюдатель, как описано в подразделе (b)(4)(A), в дополнение к выполнению одной из мер, описанных в подразделах (b)(4)(B). ) и (С).

(4) Реализовать хотя бы одну из следующих мер:

(A) Специальный наблюдатель, который находится в постоянном контакте с оператором. Если выбрана эта мера, специальный наблюдатель должен:

1. Иметь визуальное устройство, помогающее определить минимальное безопасное расстояние. Примеры наглядных пособий включают, но не ограничиваются ими: четко видимую линию, нарисованную на земле; хорошо видная линия стоек; набор четко видимых ориентиров в пределах прямой видимости (например, столб забора за выделенным наблюдателем и угол здания перед выделенным наблюдателем).

2. Располагайтесь таким образом, чтобы эффективно измерять зазор.

3. При необходимости используйте оборудование, позволяющее специальному наблюдателю напрямую общаться с оператором.

4. Своевременно информируйте оператора, чтобы можно было выдерживать требуемое безопасное расстояние.

(B) Устройство, которое автоматически предупреждает оператора о прекращении движения, например, устройство предупреждения о дальности полета.Такое устройство должно быть установлено таким образом, чтобы предупреждать оператора достаточно, чтобы предотвратить вторжение.

(C) Устройство, автоматически ограничивающее диапазон движения, предназначенное для предотвращения посягательств.

(5) Требования подраздела (b)(4) не применяются к работам, подпадающим под действие Приказов по электробезопасности высокого напряжения.

(c) Информация о напряжении. В случае использования Варианта (3) настоящего параграфа владелец/оператор линий электропередач должен предоставить запрошенную информацию о напряжении в течение двух рабочих дней после запроса работодателя.

(d) Работы под линиями электропередач.

(1) Никакая часть оборудования, грузоподъемного троса или груза (включая такелаж и подъемные приспособления) не должна находиться ниже линии электропередач, если только работодатель не подтвердил, что владелец/оператор коммунального предприятия обесточил и (на рабочем месте) визуально заземлил линия электропередач, за исключением случаев, когда применяется одно из исключений в подразделе (d)(2).

(2) ИСКЛЮЧЕНИЯ. Подраздел (d)(1) неприменим, если работодатель демонстрирует, что применимо одно из следующих условий:

(A) Работа подпадает под действие Приказов по электробезопасности высокого напряжения.

(B) Для оборудования с неудлиняемыми стрелами: Самая верхняя часть оборудования со стрелой в истинном вертикальном положении должна находиться более чем в 20 футах ниже плоскости линии электропередач или на расстоянии, превышающем указанное в Таблице А данного раздела минимальное расстояние ниже. плоскость линии электропередач.

(C) Для оборудования с шарнирно-сочлененными или выдвижными стрелами: самая верхняя часть оборудования с полностью выдвинутой стрелой в истинном вертикальном положении будет находиться более чем в 20 футах ниже плоскости линии электропередач или выше уровня стола. Минимальное безопасное расстояние этого сечения ниже плоскости линии электропередач.

(D) Работодатель демонстрирует, что соблюдение подраздела (d)(1) невозможно и соответствует требованиям Раздела 1612.3.

(e) Линии электропередач предположительно находятся под напряжением.

Работодатель должен исходить из того, что все линии электропередач находятся под напряжением, если только владелец/оператор предприятия не подтвердит, что линия электропередачи была и остается обесточенной и заземленной на рабочем месте.

(f) При работе вблизи передатчиков/башен связи, где оборудование находится достаточно близко для индуцирования электрического заряда в оборудовании или обрабатываемых материалах, передатчик должен быть обесточен или должны быть приняты следующие меры предосторожности:

(1) Оборудование должно иметь электрическое заземление.

(2) Если используются линии тегов, они должны быть непроводящими.

(г) Обучение.

(1) Работодатель должен обучить каждого оператора и члена бригады, назначенных для работы с оборудованием, всему следующему:

(A) Порядок действий в случае электрического контакта с линией электропередач. Такое обучение должно включать:

1. Информация об опасности поражения электрическим током при одновременном прикосновении оператора к оборудованию и земле.

2. Для безопасности оператора важно оставаться в кабине, за исключением случаев, когда существует непосредственная опасность пожара, взрыва или другой чрезвычайной ситуации, требующей выхода из кабины.

3. Самый безопасный способ эвакуации из оборудования, которое может быть под напряжением.

4. Опасность потенциально находящейся под напряжением зоны вокруг оборудования (ступенчатый потенциал).

5. Необходимость присутствия экипажа в зоне, чтобы избежать приближения или прикосновения к оборудованию и грузу.

6. Безопасное расстояние от линий электропередач.

(B) Предполагается, что линии электропередач находятся под напряжением, если только владелец/оператор коммунального предприятия не подтвердит, что линия электропередачи была и остается обесточенной и заметно заземленной на рабочей площадке.

(C) Предполагается, что линии электропередачи неизолированы, если только владелец/оператор коммунального предприятия или зарегистрированный инженер, который является квалифицированным лицом в отношении передачи и распределения электроэнергии, не подтвердит, что линия изолирована.

(D) Ограничения устройства контроля диапазона, если оно используется.

(E) Процедуры, необходимые для надлежащего заземления оборудования, и ограничения заземления.

(2) Сотрудники, работающие в качестве специальных наблюдателей, должны быть обучены, чтобы они могли эффективно выполнять свои задачи, включая обучение применимым требованиям этого раздела.

(3) Обучение в соответствии с данным разделом должно проводиться в соответствии с разделом 1618.4(г).

(h) Устройства, изначально разработанные изготовителем для использования в качестве: Защитного устройства (см. Раздел 1615.1), вспомогательного средства при эксплуатации или средства предотвращения контакта с линией электропередач или поражения электрическим током, при использовании в соответствии с настоящим разделом, должны соответствовать процедурам изготовителя. для использования и условий использования.

ТАБЛИЦА А — МИНИМАЛЬНЫЕ ЗАЗОРЫ

Напряжение

Минимальное безопасное расстояние

(номинальное, кВ, переменного тока)

(футы)

до 50

10

от 50 до 175 лет

15

от 175 до 350

20

свыше 350 до 550

27

свыше 550 до 1000

45

свыше 1000

(по установлению собственника/

оператор или зарегистрированный специалист

инженер, имеющий квалификацию

в отношении электроэнергии

передача и распределение).

ПРИМЕЧАНИЕ. Значение, следующее за «to», соответствует этому значению и включает его. Например, свыше 50 до 200 означает до 200 кВ включительно.

Примечание: Процитировано уполномоченным органом: разделы 142.3 Трудового кодекса. Ссылка: статья 142.3 Трудового кодекса.

ИСТОРИЯ

1. Новый раздел подан 7 июля 2011 г.; оперативный 7-7-2011. Освобожден от проверки OAL в соответствии с разделом 142.3(a)(3) Трудового кодекса (Реестр 2011 г., No.27).

Определение е/м для Электрона

Введение

В этом опыте вы измерите e / m , отношение заряда электрона к массе
электрон. Принятое в настоящее время значение для e / m составляет 1,758820 × 10 11 Кл/кг.

Когда электрон попадает в область с однородным магнитным полем B , перпендикулярную
скорость электрона v (Внимание: заглавная буква V будет использоваться ниже для обозначения напряжения. Не путайте v с V !), на электрон действует сила F , величина которой определяется следующим уравнением.

Сила перпендикулярна как v , так и B , и ее направление можно найти с помощью правой
правило. Сила заставит электрон двигаться по круговой орбите с радиусом r (равномерная круговая
движение). Приравнивая эту силу к массе, умноженной на центростремительное ускорение, мы получаем следующее уравнение.Решение уравнения 2 для e / m мы получаем следующее уравнение.

Если измерить радиус циклотронной орбиты, мы можем рассчитать e / м из уравнения. 3. Все, что нам нужно, это
скорость электрона. В нашем эксперименте электрон ускоряется набором пластин с
разность потенциалов, В , между ними. Таким образом, скорость электрона может быть получена из
сохранение энергии.

Решение уравнения 4 для скорости мы получаем следующее уравнение.

( 5 )

v =

 

Наконец, путем замены скорости из уравнения. 5v =

 

 в уравнение 3 и решая для e / m , мы получаем уравнение 6

 

 относящее e / m к разности потенциалов, магнитному полю и радиусу кругового движения электрона
орбита.

Аппарат

Рисунок 1

Схема оборудования, используемого в этом эксперименте, показана на рис.1. Основными элементами блока e / m являются трехэлементная электронная лампа и катушки Гельмгольца. Электронная лампа, катушки Гельмгольца и источники питания нити накала лампы и ускоряющего напряжения смонтированы в
единая база называется блоком e / m . Органы управления и разъемы на передней панели данного аппарата расположены (слева направо).
правильно):

  • Разъем катушки Гельмгольца : пара клемм для подключения к внешнему источнику питания.
    и амперметр, чтобы ток мог подаваться на катушки.

  • Выключатель питания и индикатор : Включает и выключает подачу накала и ускоряющего напряжения.

  • Управление фокусом : Регулировка для лучшей фокусировки электронного луча.

  • Регулятор ускоряющего напряжения и кнопка : Эта ручка управления устанавливает ускоряющее напряжение на любое значение от 45 до 135 вольт. Кнопка позволяет кратковременно подать ускоряющее напряжение для наблюдения за электронным лучом.

  • Ускоряющее напряжение/100 : Пара клемм, на которые подается 1/100 ускоряющего напряжения.
    присутствует — подключите цифровой измеритель на 0–2 вольта, чтобы считать эту 1/100 ускоряющего напряжения.

Ток к катушкам Гельмгольца подается от внешнего источника постоянного тока. Мультиметр
используется для измерения тока в катушках Гельмгольца. Электронная лампа и катушки Гельмгольца
подробно описано ниже.

Электронная лампа

«Электронная пушка» установлена ​​внутри электронной трубки так, чтобы ее центральная линия совпадала с
вертикальная ось трубы. Электронная пушка состоит из трех элементов:

  • и

    катод с косвенным нагревом, который поставляет электроны.

  • б

    сетка, заряженная до положительного потенциала по отношению к катоду, служащая для фокусировки
    электронный луч.

  • с

    круглый диск, который находится под высоким положительным потенциалом по отношению к катоду, который
    служит для ускорения электронов.

Рисунок 2 : Электронная пушка (вид в разрезе)

Электронный луч проецируется вертикально через маленькое отверстие в центре диска. Диск
установлен горизонтально на верхнем конце электронной пушки. На верхней стороне диска нанесены четыре окружности с центрами, совпадающими с отверстием, и радиусами 0,50, 1,0, 1,5 и 2,0 см. Лампочка и
Диск покрыт материалом, который флуоресцирует при ударе электронов.Тюбик содержит следы
инертный газ, помогающий сфокусировать электронный луч, а также заставляющий луч создавать видимое
след.

Катушка Гельмгольца

Магнитное поле создается парой одинаковых круглых катушек, расположенных так, что расстояние
между витками равно радиусу витков. Такое устройство, называемое катушками Гельмгольца,
обеспечивает очень однородное магнитное поле в области в центре и вблизи центра пары катушек.

Рисунок 3 : Катушки Гельмогольца

Магнитное поле, создаваемое катушками Гельмгольца, пропорционально электрическому току I в
катушки.В точном центре катушек Гельмгольца значение j определяется теоретически как:

где:

  • мк 0 = константа = 1,256 × 10 –6 Тесла · метр/Ампер.

  • N = количество витков провода на катушке (отмечено на катушках).

  • R = радиус витков.

Значения Н и R для катушек Гельмгольца, используемых в этой лаборатории, составляют: Н = 196 витков и R = 0. 105 метров. Подстановка этих значений в уравнение 8

 

дает: j = 1,678 × 10 –3 Т/А, или 1,678 мТл/А. уравнение 7

В = jI

,
с вычисленным выше значением j , будет использоваться для определения магнитного поля из измеренных
значения тока.

Процедура

Подсоедините аппарат в соответствии со схемой, показанной на рис. 1, и начните снимать данные.
следуя шагам, описанным ниже:

  • 1

    Для измерения тока катушки используйте шкалу 10 А на мультиметре (при подключении на 300 мА перегорит предохранитель!).Чтобы включить питание катушек Гельмгольца, установите регулятор напряжения на внешнем источнике питания постоянного тока на минимальное значение. Включите питание и осторожно и медленно
    продвиньте контроль напряжения, наблюдая за амперметром. Если счетчик показывает положительное значение, все в порядке.
    Что ж; в противном случае вы подключили счетчик в обратном направлении. Отключите питание и измените показания амперметра.
    соединения. Не допускайте, чтобы ток катушки Гельмгольца превышал 5А!

  • 2

    Включите выключатель питания на устройстве e / m и подождите 2 минуты, пока нить накала трубки не нагреется.Наблюдения за электронным пучком в вакуумной трубке необходимо проводить при выключенном освещении в помещении. Обратите внимание, что есть кнопка, которая позволяет мгновенно подать ускоряющее напряжение на трубку; эта функция необходима, потому что у трубки довольно короткий срок службы. Сменные трубки стоят дорого, поэтому подавайте ускоряющее напряжение только на время, достаточное для ваших наблюдений.

  • 3

    С другой стороны, нить накала трубки лучше оставить включенной; оставьте выключатель питания включенным, пока
    столько времени, сколько необходимо для выполнения измерений, и выключайте его, только когда закончите.

  • 4

    Когда трубка достигнет рабочей температуры, установите ускоряющее напряжение на относительно
    низкое значение (около 50 вольт). Примечание: клеммы, обеспечивающие масштабированное ускоряющее напряжение
    ( V согл. /100) активны только при нажатии кнопки. Опять не допустить Гельмгольца
    ток катушки превышает 5А!

  • 5

    При подаче ускоряющего напряжения на трубку (кнопка нажата) увеличить катушку Гельмгольца
    ток до тех пор, пока электронный луч не преклонится и не попадет на самое внешнее кольцо мишени; настроить ФОКУС
    управления, чтобы получить как можно более тонкий луч, а затем внести коррективы в ток катушки Гельмгольца
    направить электронный луч точно на кольцо-мишень.Невозможность определить, когда электронный луч
    именно на ринге является одним из источников неопределенности. Поскольку фокусирующее действие сетки и инертного газа
    заставляет часть электронов терять кинетическую энергию, лучше всего использовать крайний край пучка в качестве
    он попадает в кольцо. Выполнение нескольких измерений тока может уменьшить ошибки. Запишите
    ускоряющее напряжение, ток катушки Гельмгольца (проведите измерения вверх и вниз по шкале) и
    диаметр, d , траектории электронного луча в вашем техпаспорте.

  • 6

    Повторите шаг 5, поддерживая фиксированное ускоряющее напряжение, но увеличивая ток катушек Гельмгольца до тех пор, пока путь луча не будет иметь диаметры 1,75, 1,5, 1,25 и 1,0 см, как показано на рисунке 4. Измерьте и запишите ток, соответствующий каждому из диаметров. . Для диаметров 1,75 и 1,25 см
    электронный пучок должен попасть в среднюю точку между двумя кольцами-мишенями.

Рисунок 4

Возможно, луч не сможет достичь 2.Линия диаметром 0 см.

  • 7

    Измените ускоряющее напряжение (которое на самом деле в 100 раз выше значений шкалы) на
    несколько большее значение (около 80 — 90 вольт) и повторите шаги 5 и 6.

  • После сбора данных попробуйте использовать стержневой магнит, чтобы «направить» пучок заряженных частиц. Что
    происходит, когда вы подносите северный конец магнита к лучу? Что происходит, когда вы
    поменять направление магнита? Подтвердите свое понимание направления
    Сила Лоренца и правило правой руки с помощью компаса определяют направление магнитного поля.
    поле, создаваемое катушками Гельмгольца.(Помните, что N — это сокращение от северного полюса
    магнит, что означает, что географический северный полюс Земли действует как магнитный южный полюс.) Нарисуйте
    эскиз катушек Гельмгольца и отклоненного луча, чтобы показать направление тока в катушках
    и результирующее магнитное поле.

  • 8

    Выключите источники питания и мультиметры. Отсоедините все провода и верните их в
    бункер для хранения.

Убедитесь, что вы и ваш ассистент парафировали свои листы данных и передали копию
данные перед тем, как покинуть лабораторию.

Анализ

Важное изменение должно быть сделано в формуле. 6

 

 , прежде чем его можно будет использовать для вычисления e / m . То
необходима модификация, поскольку катод, из которого исходит электронный пучок, расположен на расстоянии
a = 3,2 ± 0,5 мм ниже выходного отверстия.

Рисунок 5

Как показано на рисунке выше, измеренный диаметр d не является фактическим диаметром d’ для
орбита электрона. Фактический диаметр можно определить, используя приведенное ниже уравнение Пифагора.

( 9 )

d’ =

d 2 + a 2

 

Замена r = d’ /2 и уравнение. 9d’ =

d 2 + a 2

 

 в уравнение 6

 

, мы получаем следующее уравнение.

( 10 )

B 2 =

 

Примечание: использование буквы « В » в этом уравнении указывает на переменную напряжения.Это НЕ
означает, что вы вычисляете B , используя 8 вольт, но используя 8-кратное измеренное напряжение!

1

Используя электронную таблицу, рассчитать таблицу D , 1 / ( D , 1 / ( D 2 + A 2 ), Средний I , U I , B , U B , B 2 , и u B 2 из данных для более низкого ускоряющего напряжения (≈50В).

2

Постройте B 2 против 1/( d 2 + a 2 ) и выполните линейный метод наименьших квадратов. Определить наклон и пересечение
подобранная кривая.

3

По наклону определите значение e / m в Кл/кг, используя уравнение 10B 2 =

 

. Обязательно используйте соответствующие единицы измерения для переменных B и d .Неопределенность в e / m можно рассчитать с помощью метода верхней-нижней границы.

4

Повторите шаги 1, 2 и 3 для данных, полученных от более высокого ускоряющего напряжения.

5

Возьмите средневзвешенное значение двух значений e / m , полученное по формуле:

e/m = w 1 (e/m) 1 + w 2 (e/m) 2 .

Веса w 1 и w 2 взяты пропорциональными обратной
квадрат неопределенности каждого e / m соответственно. Таким образом, значение e / m с меньшим
неопределенности будет придан больший вес. Таким образом,

где константа пропорциональности k выбрана для нормализации весов таким образом, что
значение k определяется приведенным ниже уравнением.

Вычислить значения w 1 и w 2 и проверить, если w 1 + w 2 = 1.Вычислите средневзвешенное значение e / m .

Обсуждение

Сравните экспериментальное значение e / m с принятым значением. Обсудите количественно
возможные источники ошибок.

Не забудьте заявить о своей работе.

Подземный трубопровод в радиусе ступенчатого напряжения

Молния – одно из завораживающих явлений, обладающих огромной природной силой.Это источник благоговения,
любопытство, соблазн, вдохновение, а также страх. В среднем за одну секунду на Земле происходит 50 ударов молнии.
К счастью, не все из них убивают людей, хотя ежегодно жертвами молнии становятся 10% людей, из которых едва ли 20-25%.
умри. Молния ранит жертв из-за тепла, ударной волны, сильной яркости, радиоволн и вторичных механизмов скольжения или падения.
Поражение молнией отличается от обычного поражения электрическим током, поскольку оно включает кратковременное перекрытие, в отличие от электрического контакта.
замораживание, при котором переменный (AC) и постоянный ток (DC) проходят через проводящее внутреннее тело.Пустота в
Знание является движущей силой открытий и изобретений. Специалисты по молниям едва ли разработали какие-либо
совпадение в физике молнии и наблюдение темной молнии усложнило гордиев узел. Молния
Предупредительные, предупреждающие и контрольные устройства помогают снизить уровень смертности как гром среди ясного неба. Молния считалась
быть второй причиной смерти от стихийных бедствий после наводнений, но превентивные меры сдвинули ее вниз
на третье место среди развитых стран. Правило предотвращения молнии рекомендует «когда гремит гром, заходить в помещение».
В этой работе описываются характеристики молнии, пороги поражения людей, машин, энергетических инфраструктур, самолетов,
ветряные турбины, легкорельсовые тяги, подземные кабели и трубопроводы. Силовые и энергетические линии жизни, такие как передача
трубопроводы, нефтяные танкеры и газо- или нефтепроводы подвержены ударам молнии. Искусственная ракета и лазерный пуск
методы молниезащиты и контроля помогают отвести удары молнии.Взаимодействие молнии с силой и
энергетическая инфраструктура разрушает жизненные пути. Однако сама молния рассматривается как внеземной источник энергии. Молния
сбор энергии — интересное приложение, которое было исследовано количественно.

Диаграмма Смита – обзор

8.5.2 Классификация отображений обратной связи

Отображения обратной связи можно разделить на три класса в зависимости от радиуса |Γ 3 | = 1 круг при отображении на соответствующую плоскость S [17]. Эти три класса будут называться «ограниченными», «неограниченными» и «инвертированными» по причинам, которые станут очевидными. Тип отображения важен, потому что он определяет максимальную величину S ij , которую можно получить с помощью пассивного Γ 3 . Это имеет особое значение в конструкции генератора с отрицательным сопротивлением, где мы обычно применяем обратную связь с явным намерением максимизировать | S 11 | [18].

В этом разделе будет показано, что путем изучения свойств уравнений отображения обратной связи, полученных в предыдущем разделе, можно прийти к схеме классификации отображения обратной связи, которая требует только знания величины трехпортового S -параметр, s 33 .На рисунках с 8.9 по 8.11 показаны три возможные формы отображения обратной связи. Для ясности, только r 3  = 0, r 3  = 1 и x 3  = 0 кругов диаграммы Γ 3 были нарисованы Смитом. Природа круга r 3  = 0 (|Γ 3 | = 1) определяет, будет ли отображение ограниченным, неограниченным или инвертированным. Для ограниченного отображения радиус |Γ 3 | = 1 круг в плоскости S ij положителен, как показано на рисунке 8.9. Заметим, что |Γ 3 | = 1 круг также является кругом r 3  = 0, где r 3  – нормированная резистивная часть окончания обратной связи.

Рисунок 8.9. Отображение с ограниченной обратной связью (|Γ 3 | = 1 радиус окружности положителен).

Для неограниченного отображения |Γ 3 | = 1 окружность отображается в прямую линию на плоскости S ij , поэтому радиус отображаемой |Γ 3 | = 1 круг бесконечен, как показано на рис. 8.10.

Рисунок 8.10. Отображение неограниченной обратной связи (|Γ 3 | = 1 радиус окружности бесконечен).

Для инвертированного отображения радиус |Γ 3 | = 1 круг в плоскости S ij является отрицательным, что означает, что нанесенная на карту Γ 3 Диаграмма Смита вывернута «наизнанку», как показано на рисунке 8.11.

Рисунок 8.11. Инвертированное отображение обратной связи (|Γ 3 | = 1 радиус окружности отрицательный).

Учитывая уравнение (8.5.7) мы можем видеть, что центры окружности r 3  = 0 равны:

(8.5.11)Γ0ij=Bij*Cij+DijAij*−2Re(AijBij*)

Константы A IJ , B IJ IJ , IJ IJ и D IJ в уравнении (8.5.11) по их трехпортному параметру эквивалентов, данных в уравнении (8.5.6), мы можем определить центр окружности r 3  = 0 как:

(8.5.12)Γ0ij=2sijIm(s33)−si3s3j1−|s33|2

Из уравнения (8. 5.9) видно, что радиус окружности r 3  = 0 равен:

(8.5. 13)γ0ij=|Bij*+DijAij*|2−2Re(AijBij*)Re(Dij*Cij)2Re(AijBij*)2

В случае неограниченной диаграммы Смита на рис. 8.10 r 3  = 0 окружность соответствует прямой на плоскости S ij . Другими словами, радиус круга r 3  = 0 бесконечен.Это происходит, когда знаменатель уравнения (8.5.13) равен нулю, то есть когда:

(8.5.14)Re(AijBij*)=0

Используя определения констант отображения в терминах параметры, указанные в уравнении (8.5.6), мы можем переписать уравнение (8.5.14) как:

(8.5.15)Re[(s33+1)(s33*−1)]=0

, что эквивалентно к:

(8.5.16)Re[|s33|2−2jIm(s33)−1]=0

, что сводится к:

(8.5.17)|s33|2−1=0

и, следовательно,

(8.5.18)|s33|=1

Таким образом, величина трехпортового параметра s 33 имеет решающее значение для определения типа отображения. Перевернутое отображение на рис. 8.11 соответствует окружности r 3  = 0 с отрицательным центром, в то время как все остальные r 3 окружностей имеют положительные центры на плоскости S ij

4 9. Напротив, все r 3 кругов ограниченного отображения (рис. 8.9) имеют положительные центры. Мы можем определить форму нанесенной карты Смита на плоскости S ij исключительно по звездной величине s 33 следующим образом [17]:

(8.5.19)s33<1: Ограниченные отображения 33=1: Неограниченные отображения 33>1: Инвертированное отображение

Ограниченная диаграмма Смита на рис. 8.9 показывает, что все пассивные значения Γ 3 соответствуют конечному значению S ij , которое может или не может быть представляют отрицательное сопротивление в зависимости от того, лежит ли отображение внутри или снаружи круга S ij . С другой стороны, неограниченное и перевернутое отображения рис. 8.10 и 8.11 предполагают, что существует пассивное значение Γ 3 , которое дает бесконечное значение S ij .

Важность отображения обратной связи заключается в том, что любое требуемое значение | S ij | можно легко определить с помощью шунтирующей или последовательной обратной связи. В случае ограниченного отображения максимальное значение | S ij | можно определить из рисунка 8.9 как:

(8.5.20)|Sij′|max=|Γoij|+γoij

Если |Sij′|max меньше единицы для данного устройства в данной конфигурации, то эта комбинация устройство/обратная связь не подходит для конструкция осциллятора.

Во всех случаях предпочтительно использовать окончание обратной связи без потерь (т. е. чистое реактивное сопротивление, |Γ 3 | = 1), поскольку СВЧ-резисторы вносят нежелательный электрический шум. В случае рис. 8.9 и 8.10 максимальное значение | S ij | получаемый с пассивным подключением третьего порта, получается с чистым реактивным сопротивлением, тогда как в случае с Рисунком 8.11 бесконечное значение | S ij | можно получить с терминацией третьего порта с потерями.

Значение завершения обратной связи, γ 3 , что приводит к бесконечному значению S IJ известен как «полюс» S IJ в γ 3 плоскости [17].

Полюса заданной конфигурации шунтирующей или последовательной обратной связи можно определить с помощью уравнения (8.3.18).Если мы положим 1/ S ij  = 0 и решим для Γ 3 , мы получим следующее: откуда следует:

1−s33Γ3=0

, что приводит к:

(8.5.22)Γ3=1s33=π3

Уравнение (8.5.22) показывает, что существует один уникальный полюс, π 3 Γ 3 плоскость для всех приведенных двухпортовых S -параметров.

Значение поул-позиции можно резюмировать следующим образом:

1.

Если полюс лежит внутри диаграммы Смита Γ 3 (т. е. | s 33 | > 1), то бесконечное значение S ij может быть получено с пассивной обратной связью. окончание и отображение обратной связи в плоскости S ij будут инвертированы.

2.

Если полюс лежит на границе диаграммы Смита Γ 3 (т. е. если | s 33 | = 1), то бесконечное значение ij 4

4 S

4 может производиться с завершением обратной связи без потерь, и отображение обратной связи в плоскости S ij будет неограниченным.

3.

Если столб находится за пределами γ 3 смита (то есть, если | S 33 | = 1) Тогда только конечные значения S IJ могут быть S ij плоскость будет ограничена.

В таблице 8.3 приведены соотношения между s 33 и оптимальными завершениями на основе типа отображения обратной связи.

Таблица 8.3. Классификация отображений обратной связи

| с 33 | < 1 Ограниченное отображение :
Полюс лежит вне |Γ 3 | = 1 круг
Теоретическое оптимальное завершение активно
| с 33 | = 1 Неограниченное отображение :
Полюс лежит на |Γ 3 | = 1 круг
Теоретическое оптимальное завершение чисто реактивное
| с 33 | > 1 Инвертированное отображение :
Полюс лежит внутри |Γ 3 | = 1 круг
Теоретическое оптимальное окончание пассивное

%PDF-1. 7
%
1759 0 объект
>
эндообъект

внешняя ссылка
1759 105
0000000016 00000 н
0000004617 00000 н
0000005131 00000 н
0000005185 00000 н
0000005375 00000 н
0000005565 00000 н
0000005755 00000 н
0000006111 00000 н
0000006281 00000 н
0000006360 00000 н
0000006631 00000 н
0000007951 00000 н
0000008361 00000 н
0000008628 00000 н
0000009078 00000 н
0000009334 00000 н
0000009792 00000 н
0000010180 00000 н
0000010430 00000 н
0000010692 00000 н
0000010833 00000 н
0000035831 00000 н
0000063215 00000 н
0000105664 00000 н
0000128954 00000 н
0000147122 00000 н
0000155610 00000 н
0000155865 00000 н
0000156079 00000 н
0000156370 00000 н
0000167652 00000 н
0000177495 00000 н
0000217875 00000 н
0000217950 00000 н
0000218097 00000 н
0000218195 00000 н
0000218252 00000 н
0000218368 00000 н
0000218425 00000 н
0000218583 00000 н
0000218640 00000 н
0000218805 00000 н
0000218861 00000 н
0000218997 00000 н
0000219163 00000 н
0000219328 00000 н
0000219384 00000 н
0000219500 00000 н
0000219654 00000 н
0000219819 00000 н
0000219875 00000 н
0000220053 00000 н
0000220201 00000 н
0000220321 00000 н
0000220377 00000 н
0000220499 00000 н
0000220555 00000 н
0000220673 00000 н
0000220729 00000 н
0000220833 00000 н
0000220888 00000 н
0000220944 00000 н
0000221130 00000 н
0000221186 00000 н
0000221396 00000 н
0000221518 00000 н
0000221574 00000 н
0000221630 00000 н
0000221686 00000 н
0000221742 00000 н
0000221878 00000 н
0000221996 00000 н
0000222052 00000 н
0000222108 00000 н
0000222164 00000 н
0000222220 00000 н
0000222390 00000 н
0000222646 00000 н
0000222790 00000 н
0000222846 00000 н
0000222903 00000 н
0000223179 00000 н
0000223236 00000 н
0000223500 00000 н
0000223556 00000 н
0000223802 00000 н
0000223858 00000 н
0000224070 00000 н
0000224126 00000 н
0000224362 00000 н
0000224418 00000 н
0000224700 00000 н
0000224756 00000 н
0000224812 00000 н
0000224868 00000 н
0000225010 00000 н
0000225156 00000 н
0000225212 00000 н
0000225268 00000 н
0000225324 00000 н
0000225428 00000 н
0000225530 00000 н
0000225586 00000 н
0000004403 00000 н
0000002449 00000 н
трейлер
]/Предыдущая 513770/XRefStm 4403>>
startxref
0
%%EOF

1863 0 объект
>поток
hвязьV{PSWn{

ускоритель частиц | инструмент | Britannica

Принципы ускорения частиц

Ускорители частиц существуют разных форм и размеров (даже вездесущий телевизионный кинескоп в принципе является ускорителем частиц), но самые маленькие ускорители имеют общие элементы с более крупными устройствами. Во-первых, все ускорители должны иметь источник, генерирующий электрически заряженные частицы — электроны в случае телевизионной трубки и электроны, протоны и их античастицы в случае более крупных ускорителей. Все ускорители должны иметь электрические поля для ускорения частиц и магнитные поля для управления траекториями частиц. Кроме того, частицы должны проходить через хороший вакуум, то есть в контейнере с как можно меньшим количеством остаточного воздуха, как в телевизионной трубке.Наконец, все ускорители должны иметь средства обнаружения, подсчета и измерения частиц после их ускорения в вакууме.

Генерирующие частицы

Электроны и протоны, частицы, наиболее часто используемые в ускорителях, присутствуют во всех материалах, но для ускорителя необходимо выделить соответствующие частицы. Электроны обычно производятся точно так же, как в телевизионном кинескопе, в устройстве, известном как электронная «пушка».Пушка содержит катод (отрицательный электрод) в вакууме, который нагревается так, что электроны отрываются от атомов в материале катода. Испускаемые электроны, имеющие отрицательный заряд, притягиваются к аноду (положительному электроду), где они проходят через отверстие. Сама пушка по сути является простым ускорителем, потому что электроны движутся через электрическое поле, как описано ниже. Напряжение между катодом и анодом в электронной пушке обычно составляет 50 000–150 000 вольт или 50–150 киловольт (кВ).

Как и в случае с электронами, протоны есть во всех материалах, но только ядра атомов водорода состоят из одиночных протонов, поэтому газообразный водород является источником частиц для ускорителей протонов. В этом случае газ ионизируется — электроны и протоны разделяются в электрическом поле — и протоны улетучиваются через дырку. В больших ускорителях частиц высоких энергий протоны часто первоначально образуются в виде отрицательных ионов водорода. Это атомы водорода с лишним электроном, которые также образуются при ионизации газа, первоначально в виде молекул из двух атомов.С отрицательными ионами водорода легче обращаться на начальных этапах больших ускорителей. Позже их пропускают через тонкую фольгу, чтобы отделить электроны, прежде чем протоны перейдут на заключительную стадию ускорения.

Ключевой особенностью любого ускорителя частиц является ускоряющее электрическое поле. Простейшим примером является однородное статическое поле между положительным и отрицательным электрическими потенциалами (напряжениями), очень похожее на поле, существующее между клеммами электрической батареи. В таком поле электрон, несущий отрицательный заряд, чувствует силу, которая направляет его к положительному потенциалу (аналогично положительному полюсу батареи).Эта сила ускоряет электрон, и если ему ничто не мешает, его скорость и энергия будут увеличиваться. Электроны, движущиеся к положительному потенциалу по проводу или даже в воздухе, будут сталкиваться с атомами и терять энергию, но если электроны проходят через вакуум, они будут ускоряться при движении к положительному потенциалу.

Разность электрических потенциалов между местом, где электрон начинает двигаться через поле, и местом, где он покидает поле, определяет энергию, которую приобретает электрон. Энергия, которую электрон приобретает при прохождении через разность потенциалов в 1 вольт, известна как 1 электрон-вольт (эВ). Это крошечное количество энергии, эквивалентное 1,6 × 10 90 616 −19 90 617 джоулей. Энергия летающего комара примерно в триллион раз больше. Однако в телевизионной трубке электроны ускоряются более чем на 10 000 вольт, что придает им энергию выше 10 000 эВ, или 10 килоэлектронвольт (кэВ). Многие ускорители частиц достигают гораздо более высоких энергий, измеряемых мегаэлектронвольтами (МэВ, или миллионами эВ), гигаэлектронвольтами (ГэВ, или миллиардами эВ) или тераэлектронвольтами (ТэВ, или триллионами эВ).

Некоторые из самых ранних конструкций ускорителей частиц, такие как умножитель напряжения и генератор Ван де Граафа, использовали постоянные электрические поля, создаваемые потенциалами до миллиона вольт. Однако работать с такими высокими напряжениями непросто. Более практичной альтернативой является многократное использование более слабых электрических полей, создаваемых более низкими напряжениями. Это принцип, используемый в двух общих категориях современных ускорителей частиц — линейных ускорителях (или линейных ускорителях) и циклических ускорителях (главным образом, циклотроне и синхротроне).В линейном ускорителе частицы проходят один раз через последовательность ускоряющих полей, тогда как в циклической машине они многократно направляются по круговой траектории через одни и те же относительно небольшие электрические поля. В обоих случаях конечная энергия частиц зависит от кумулятивного эффекта полей, так что множество маленьких «толчков» складываются вместе, чтобы дать объединенный эффект одного большого «толчка».

Повторяющаяся структура линейного ускорителя естественным образом предполагает использование переменного, а не постоянного напряжения для создания электрических полей.Например, положительно заряженная частица, ускоренная к отрицательному потенциалу, получит новый толчок, если потенциал станет положительным при прохождении частицы. На практике напряжения должны меняться очень быстро. Например, при энергии 1 МэВ протон уже движется с очень высокой скоростью — 46 процентов скорости света — так что он преодолевает расстояние около 1,4 метра (4,6 фута) за 0,01 микросекунды. (Одна микросекунда — это миллионная доля секунды.) Это означает, что в повторяющейся структуре длиной в несколько метров электрические поля должны чередоваться — то есть менять направление — с частотой не менее 100 миллионов циклов в секунду, или 100 мегагерц ( МГц).Как линейные, так и циклические ускорители обычно ускоряют частицы, используя переменные электрические поля, присутствующие в электромагнитных волнах, обычно на частотах от 100 до 3000 МГц, то есть в диапазоне от радиоволн до микроволн.

Электромагнитная волна представляет собой комбинацию колеблющихся электрического и магнитного полей, вибрирующих под прямым углом друг к другу. Суть ускорителя частиц заключается в том, чтобы настроить волну таким образом, чтобы, когда частицы прибывают, электрическое поле было в направлении, необходимом для ускорения частиц. Это можно сделать с помощью стоячей волны — комбинации волн, движущихся в противоположных направлениях в замкнутом пространстве, подобно звуковым волнам, вибрирующим в органной трубе. В качестве альтернативы, для очень быстро движущихся электронов, которые движутся очень близко к скорости света (другими словами, близко к скорости самой волны), для ускорения можно использовать бегущую волну.

Важным эффектом, проявляющимся при ускорении в переменном электрическом поле, является «фазовая стабильность». За один цикл своих колебаний переменное поле снова проходит от нуля через максимальное значение до нуля, а затем падает до минимума, прежде чем снова подняться до нуля.Это означает, что поле дважды проходит через значение, соответствующее ускорению, например, при подъеме и спаде максимума. Если частица, скорость которой увеличивается, прибывает слишком рано по мере увеличения поля, она не будет испытывать столь сильное поле, как должна, и поэтому не получит такого сильного толчка. Однако когда он достигнет следующей области ускоряющих полей, он прибудет с опозданием и, таким образом, получит более сильное поле — другими словами, слишком большой толчок. Чистым эффектом будет фазовая стабильность, то есть частица будет оставаться в фазе с полем в каждой ускоряющей области.Другим эффектом будет группировка частиц во времени, так что они будут формировать последовательность сгустков, а не непрерывный пучок частиц.

Направляющие частицы

Магнитные поля также играют важную роль в ускорителях частиц, поскольку они могут изменять направление заряженных частиц. Это означает, что их можно использовать для «изгибания» пучков частиц по круговой траектории, чтобы они неоднократно проходили через одни и те же ускоряющие области. В простейшем случае заряженная частица, движущаяся в направлении, перпендикулярном направлению однородного магнитного поля, испытывает силу, перпендикулярную как к направлению частицы, так и к полю.Эффект этой силы состоит в том, чтобы заставить частицу двигаться по круговой траектории, перпендикулярной полю, пока она не покинет область действия магнитной силы или пока на нее не подействует другая сила. Этот эффект проявляется в циклических ускорителях, таких как циклотроны и синхротроны. В циклотроне большой магнит используется для создания постоянного поля, в котором частицы движутся по спирали наружу по мере того, как они питаются энергией и, таким образом, ускоряются на каждом контуре. В синхротроне, напротив, частицы движутся по кольцу постоянного радиуса, а поле, создаваемое электромагнитами вокруг кольца, увеличивается по мере ускорения частиц.Магниты с такой «изгибающей» функцией — это диполи — магниты с двумя полюсами, северным и южным, имеющие С-образный профиль, так что пучок частиц может проходить между двумя полюсами.

Второй важной функцией электромагнитов в ускорителях частиц является фокусировка пучков частиц, чтобы они оставались как можно более узкими и интенсивными. Простейшей формой фокусирующего магнита является квадруполь, магнит, состоящий из четырех полюсов (два северных и два южных), расположенных друг напротив друга. Такое расположение толкает частицы к центру в одном направлении, но позволяет им распространяться в перпендикулярном направлении. Таким образом, квадруполь, предназначенный для фокусировки луча по горизонтали, позволит лучу выйти из фокуса по вертикали. Чтобы обеспечить правильную фокусировку, квадрупольные магниты должны использоваться парами, причем каждый элемент должен иметь противоположный эффект. Более сложные магниты с большим числом полюсов — сексступоли и октуполи — также используются для более сложной фокусировки.

По мере увеличения энергии циркулирующих частиц увеличивается сила направляющего их магнитного поля, что удерживает частицы на одном и том же пути.«Импульс» частиц вводится в кольцо и ускоряется до нужной энергии, прежде чем он будет извлечен и доставлен в эксперименты. Экстракция обычно достигается с помощью «кикерных» магнитов, электромагнитов, которые включаются ровно на время, достаточное для того, чтобы «вытолкнуть» частицы из синхротронного кольца и вдоль линии пучка. Затем поля в дипольных магнитах уменьшаются, и машина готова принять следующий импульс частиц.

Сталкивающиеся частицы

Большинство ускорителей частиц, используемых в медицине и промышленности, производят пучок частиц для определенной цели, например, для лучевой терапии или ионной имплантации. Это означает, что частицы используются один раз, а затем выбрасываются. В течение многих лет то же самое было верно для ускорителей, используемых в исследованиях физики элементарных частиц. Однако в 1970-х годах были разработаны кольца, в которых два пучка частиц циркулируют в противоположных направлениях и сталкиваются на каждом контуре машины. Основное преимущество таких машин состоит в том, что при лобовом столкновении двух лучей энергия частиц переходит непосредственно в энергию взаимодействия между ними. Это контрастирует с тем, что происходит, когда энергетический луч сталкивается с покоящимся материалом: в этом случае большая часть энергии теряется при приведении в движение материала мишени в соответствии с принципом сохранения импульса.

Некоторые машины со встречными лучами были построены с двумя кольцами, которые пересекаются в двух или более местах, при этом лучи одного типа циркулируют в противоположных направлениях. Еще более распространенными были коллайдеры частиц-античастиц. Античастица имеет электрический заряд, противоположный связанной с ней частице. Например, антиэлектрон (или позитрон) имеет положительный заряд, а электрон — отрицательный. Это означает, что электрическое поле, ускоряющее электрон, будет замедлять позитрон, движущийся в том же направлении, что и электрон.Но если позитрон движется через поле в противоположном направлении, он почувствует противоположную силу и ускорится. Точно так же электрон, движущийся в магнитном поле, будет отклоняться в одном направлении, скажем, влево, а позитрон, движущийся в том же направлении, будет отклоняться в противоположном направлении — вправо. Однако если позитрон движется через магнитное поле в направлении, противоположном направлению движения электрона, его траектория все равно будет изгибаться вправо, но по той же кривой, по которой движется электрон, изгибающийся влево.В совокупности эти эффекты означают, что антиэлектрон может двигаться по синхротронному кольцу, направляемый теми же магнитами и ускоряемый теми же электрическими полями, которые воздействуют на электрон, движущийся в противоположном направлении. Многие из самых мощных машин со встречными пучками были коллайдерами частиц-античастиц, поскольку требуется только одно кольцо ускорителя.

Как указывалось выше, пучок в синхротроне не является непрерывным потоком частиц, а сгруппирован в «сгустки». Пучок может иметь длину несколько сантиметров и ширину в одну десятую миллиметра и содержать около 10 90 616 12 90 617 частиц — фактическое число зависит от конкретной машины.Однако это не очень плотно; нормальное вещество подобных размеров содержит около 10 23 атомов. Таким образом, когда пучки частиц — или, точнее, сгустки частиц — пересекаются в машине со встречными пучками, вероятность того, что две частицы будут взаимодействовать, очень мала. На практике сгустки могут продолжаться по кольцу и снова пересекаться. Чтобы сделать возможным это многократное пересечение лучей, вакуум в кольцах машин со встречными лучами должен быть особенно хорошим, чтобы частицы могли циркулировать в течение многих часов, не теряясь из-за столкновений с остаточными молекулами воздуха. Поэтому кольца также называют накопительными кольцами, поскольку пучки частиц фактически хранятся в них в течение нескольких часов.

Обнаружение частиц

В большинстве случаев использования лучей ускорителей частиц требуется какой-либо способ обнаружения того, что происходит, когда частицы сталкиваются с целью или с другим пучком частиц, движущимся в противоположном направлении. В телевизионном кинескопе электроны, выпущенные из электронной пушки, ударяются о специальные люминофоры на внутренней поверхности экрана, которые излучают свет, воссоздающий тем самым телевизионное изображение.В случае с ускорителями частиц специализированные детекторы аналогичным образом реагируют на рассеянные частицы, но эти детекторы обычно предназначены для создания электрических сигналов, которые могут быть преобразованы в компьютерные данные и проанализированы компьютерными программами. Только электрически заряженные частицы создают электрические сигналы при движении через материал — например, возбуждая или ионизируя атомы — и могут быть обнаружены напрямую. Нейтральные частицы, такие как нейтроны или фотоны, должны обнаруживаться косвенно по поведению заряженных частиц, которые они сами приводят в движение.

Существует множество детекторов частиц, многие из которых наиболее полезны в конкретных обстоятельствах. Некоторые, такие как знакомый счетчик Гейгера, просто считают частицы, тогда как другие используются, например, для записи треков заряженных частиц или для измерения скорости частицы или количества энергии, которую она несет. Современные детекторы различаются по размеру и технологии: от небольших устройств с зарядовой связью (ПЗС) до больших газонаполненных камер, пронизанных проводами, которые улавливают ионизированные следы, создаваемые заряженными частицами.

История

Большинство разработок ускорителей частиц было мотивировано исследованиями свойств атомных ядер и субатомных частиц. Начиная с открытия британским физиком Эрнестом Резерфордом в 1919 году реакции между ядром азота и альфа-частицами, все исследования в области ядерной физики до 1932 года проводились с альфа-частицами, высвобождаемыми при распаде естественно радиоактивных элементов. Естественные альфа-частицы имеют кинетическую энергию до 8 МэВ, но Резерфорд считал, что для наблюдения распада более тяжелых ядер альфа-частицами необходимо искусственно ускорить ионы альфа-частиц до еще более высоких энергий.В то время казалось мало надежды на создание лабораторных напряжений, достаточных для ускорения ионов до желаемых энергий. Однако расчет, сделанный в 1928 году Джорджем Гамовым (тогда он работал в Геттингенском университете, Германия), показал, что могут быть полезны значительно менее энергичные ионы, и это стимулировало попытки построить ускоритель, который мог бы дать пучок частиц, пригодных для ядерных испытаний. исследовательская работа.

Другие разработки того периода продемонстрировали принципы, которые до сих пор используются при разработке ускорителей частиц.Первые успешные эксперименты с искусственно ускоренными ионами были проведены в Англии в Кембриджском университете Джоном Дугласом Кокрофтом и Э.Т.С. Уолтоном в 1932 году. Используя умножитель напряжения, они ускорили протоны до энергий до 710 кэВ и показали, что они реагируют с ядром лития с образованием двух энергичных альфа-частиц. К 1931 году в Принстонском университете в Нью-Джерси Роберт Дж. Ван де Грааф сконструировал первый электростатический генератор высокого напряжения с ременной зарядкой.Умножители напряжения типа Кокрофта-Уолтона и генераторы Ван де Граафа до сих пор используются в качестве источников питания для ускорителей.

Принцип линейного резонансного ускорителя был продемонстрирован Рольфом Видероэ в 1928 году. В Рейнско-Вестфальском техническом университете в Аахене, Германия, Видероэ использовал переменное высокое напряжение для ускорения ионов натрия и калия до энергий, в два раза превышающих те, которые сообщаются. одним приложением пикового напряжения. В 1931 году в США Эрнест О.Лоуренс и его помощник Дэвид Х. Слоан из Калифорнийского университета в Беркли использовали высокочастотные поля для ускорения ионов ртути до энергии более 1,2 МэВ. Эта работа расширила достижения Видероэ в ускорении тяжелых ионов, но ионные пучки не пригодились в ядерных исследованиях.

Ускоритель магнитного резонанса, или циклотрон, был задуман Лоуренсом как модификация ускорителя линейного резонанса Видероэ. Ученик Лоуренса М.С. Ливингстон продемонстрировал принцип циклотрона в 1931 году, производя ионы с энергией 80 кэВ; в 1932 г. Лоуренс и Ливингстон объявили об ускорении протонов более чем до 1 МэВ.Позже, в 1930-х годах, циклотронные энергии достигли около 25 МэВ, а генераторы Ван де Граафа — около 4 МэВ. В 1940 году Дональд У. Керст, применив результаты тщательных расчетов орбиты к конструкции магнитов, сконструировал первый бетатрон, магнитоиндукционный ускоритель электронов, в Университете Иллинойса.

После Второй мировой войны наука об ускорении частиц до высоких энергий стремительно развивалась. Прогресс был инициирован Эдвином Маттисоном Макмилланом в Беркли и Владимиром Иосифовичем Векслером в Москве.В 1945 году оба мужчины независимо друг от друга описали принцип фазовой стабильности. Эта концепция предложила средства поддержания стабильных орбит частиц в циклическом ускорителе и, таким образом, сняла очевидное ограничение на энергию резонансных ускорителей для протонов ( см. ) для электронов. Фазовая фокусировка, реализация принципа фазовой стабильности, была быстро продемонстрирована строительством небольшого синхроциклотрона в Калифорнийском университете и электронного синхротрона в Англии.Вскоре после этого был построен первый протонный линейный резонансный ускоритель. Все большие протонные синхротроны, построенные с тех пор, основаны на этом принципе.

В 1947 году Уильям У. Хансен из Стэнфордского университета в Калифорнии сконструировал первый линейный ускоритель электронов на бегущей волне, используя микроволновую технологию, которая была разработана для радаров во время Второй мировой войны.

Прогресс в исследованиях, ставший возможным благодаря повышению энергии протонов, привел к созданию все более мощных ускорителей; эта тенденция была прекращена только из-за затрат на изготовление необходимых огромных магнитных колец — самое большое весит примерно 40 000 тонн.Средство увеличения энергии без увеличения масштаба машин было предоставлено в 1952 году на демонстрации Ливингстона, Эрнеста Д.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *