Kaipaisin vähän selvennystä tähän asiaan eli:
Miksi ihminen ei joudu osaksi virtapiiriä koskiessaan maadoitetun laitteen metallirunkoa?
Oletetaan, että laitteessa on virrat päällä.
Kun eikö nollajohdin ja suojamaadoitus ole jossain kohtaa verkkoa yhdistetty, jolloin harhaisen päättelyni tuloksena päädyn sähköiskun mahdollisuuteen?
Eli tämähän olisi melkein sama, että nollajohdin olisi myös laitteen rungossa kiinni paitsi tietty turvallisempi maadoitus erillisellä suojamaajohdolla.
Ps. Ymmärrän lintu voimalangalla-konseptin eli se istuu vain yhdellä langalla, jolloin ei synny potentiaalieroa suuntaan tai toiseen jos ei saa kosketusta maahan jotenkin.
Miksi ihminen ei joudu osaksi virtapiiriä koskiessaan maadoitetun laitteen metallirunkoa?
Oletetaan, että laitteessa on virrat päällä.
Kun eikö nollajohdin ja suojamaadoitus ole jossain kohtaa verkkoa yhdistetty, jolloin harhaisen päättelyni tuloksena päädyn sähköiskun mahdollisuuteen?
Eli tämähän olisi melkein sama, että nollajohdin olisi myös laitteen rungossa kiinni paitsi tietty turvallisempi maadoitus erillisellä suojamaajohdolla.
Ps. Ymmärrän lintu voimalangalla-konseptin eli se istuu vain yhdellä langalla, jolloin ei synny potentiaalieroa suuntaan tai toiseen jos ei saa kosketusta maahan jotenkin.
Vastaukset 20
Vanhimmat
Mistähän se nollajohdin on nimensä saanut?
>Kun eikö nollajohdin ja suojamaadoitus ole jossain kohtaa verkkoa yhdistetty,
On, PEN-kiskossa, ja tämä vielä yhdistetty maadoituselektrodilla maahan. Eli sen metallikuoren potentiaali=maan potentiaali-> potentiaalieroa maahan ei synny. Siitä nimi "suojamaa". Jos metallikuori yhdistyy jännitteeseen, johtaa PE-johdin virran maahan ja oikosulkuvirta laukaisee suojalaitteen->virta poikki.
minne se paluuvirta joka palaa nollajohdinta pitkin katoaa? maahanko se menee?
Se löytyy jakelumuuntajan käämien tähtipisteestä...
Joo, kyllä sen tilanteen ymmärrän, että kun vaihe menee laitteen kuoreen niin syntyy potentiaaliero maahan nähden ja aiheutuu oikosulkuvirta.
Mutta siis miksi virta ei kulje kuoren kautta, kun maadoitettu laite kytketään päälle?
Kun kerran nolla- ja suojamaa on sama asia ja suojamaadoitus laitettu laitteen kuoreen.
Kuormavirta kulkee sitä nollajohdinta myöden sinne nollapisteeseen, josta tulee taas suojamaajohto sinne kuoreen. Se pistehän oli maapotentiaalissa, samoin siis kuori. Mitään virtapiiriä ei normaalitilanteessa synny. Aikaisemmin käytettiin ns.nollausta, jossa kuori yhdistettiin nollajohtoon kuormapäässä. Toimii, niin kauan kuin nollajohto on kytketty nollapisteeseen, mutta jos se pääsi irtoamaan, niin silloin jännite pääsikin kuoreen kuorman läpi. Siksi siitä on nykyisin luovuttu ja siirrytty erilliseen suojamaajohtoon.
Ok, selvisi tähän asti, mutta entä jos esim. nollajohtimen eriste rikkoutuu ja se pääsee kosketukseen laitteen kuoren kanssa?
Miksi tässä tapauksessa virta ei kulje laitteen kuorta pitkin vai kulkeeko?
Ongelma on nyt tässä se, että pitäisi ensin selvittää jännitteen ja virran ero. Itse henkilökohtaisesti voin työntää vaikka kieleni johtimeen jossa kulkee 100A virta, kunhan kosketuskohdan jännite maata vasten ei ole kovinkaan montaa volttia...
No jos tuo laite olisi vaikka hella ja kieli tulee sarjaan sen kanssa niin kyllähän siihen pitäisi ihan mojova jännite vaikuttaa vielä hellanvastuksen kanssakin.
Siinä johdossahan kulkee virta kääntäen verrannollisena resistanssin suuruuteen.
Kyllä mulla sähkötekniikan perusteet on suurimmaksi osaksi hallussa, mutta tässä yhdessä asiassa teen jonkun ihmeellisen ajatteluvirheen.
No jos tuo laite olisi vaikka hella ja kieli tulee sarjaan sen kanssa niin kyllähän siihen pitäisi ihan mojova jännite vaikuttaa vielä hellanvastuksen kanssakin.
Siinä johdossahan kulkee virta kääntäen verrannollisena resistanssin suuruuteen.
Kyllä mulla sähkötekniikan perusteet on suurimmaksi osaksi hallussa, mutta tässä yhdessä asiassa teen jonkun ihmeellisen päättelyvirheen.
Laitteiss jossa metallirunko on aina jonkin verran vuotovirtoja mutta niin pieniä ettei sitä tunne, mikäpä on vikavirtakytkin esim. 30mA
no eristysvastus vaikkapa 500kilo ohmia ja syöttö jännite 230V mikähän olis vuotovirta?????
Herran jeesus sentään jos työnnät kielen johonkin sataan amppeeriin ei poika sinusta ole mitään jäljellä, nimittäin virta syntyy jännitteen eli voltin ja maavastuksen eli ohmin väliltä eli kuorma
Ok, muotoillaan kysymys uudelleen:
Jos on esim. vanha hella, jossa nolla on kytketty suojamaan kanssa yhteen hellan päässä ja virta laitetaan päälle.
Niin miksi virta ei kulje hellan rungon kautta vaan johtimia pitkin?
Onko se runko niin huonosti johtavaa materiaalia verrattuna itse sähköjohtoihin, että siitä ei vaan kulje paljoa virtaa läpi?
Missä kohtaa tuo eristysvastus sitten on?
Siitä en valitettavasti vielä tiedä paljon mitään, kun ei ole vielä käyty läpi.
L___________________ . . . . . . . \
. . . . . . . . . . . . . . . . \ . . . . . . . \
. . . . . . . . . . . . . . . . .Hellanlevy . | Hellan kuori
N__________________/ . . . . . . . . /
| . . . \________________________/
| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . \
| . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . o
| . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .|\
\_Maa_________________________./\ Sinä
Mikä on potentiaaliero hellan kuoren ja maan välillä? No se on aika tasan 0 volttia. Entä lävitsesi kulkeva virta? I=U/R = 0 V / x kOhm = 0 A.
Siis kunhan tuo nollajohtimen maadoitus on kunnossa, ei ole väliä vaikka hellanlevyn kautta kulkisi 100 A virta.
Joo, tuolla tavalla ajattelinkin sitä ja piirsin tämmöisen havainnollistavan kuvan: http://img20.imageshack.us/img20/5299/maadoitus2se1.jpg
Tuosta kuvastakin saa kyllä potentiaalieron vaiheen ja maan välille ihmisen kautta, eli näköjään ajattelen tämän osion jotenkin väärin.
Pitäisikö tuo ajatella siten, että tuon vastuksen jälkeen potentiaaliero ei ole enää 230V?
Vastuksen vaiheen pään potentiaali on 230V, nollapään 0V, sehän on kytketty toisesta päästään maan potentiaaliin (joka on 0V). Vastuksen yli on siis se 230V potentiaaliero (230-0) ja virta kulkee ja lämmittää. Näin teoriassa, käytännössä jokainen johto on pieni vastus jonka yli on jännite R*I. Koska R on pieni niin normaalivirralla jännite nousee korkeintaan muutomia voltteja siinä nollajohdon vastuksen päässä.
Ok, no siinähän se mun ajatteluvirhe onkin eli ihminenhän tulee siis tuon nollajohtimen resistanssin kanssa rinnankytketyksi jos nollajohto on ehjä.
Eli vissiin tämän kuvan tavoin: http://img141.imageshack.us/img141/8104/maadoitus3ch9.jpg
Ihminen olisi sarjassa johdon kanssa vain jos nollajohdin on poikki ja tällöin vaikuttaa siis se 230V myös ihmisen yli.
Tässä vielä kuvat uudestaan jos jotain kiinnostaa, kun nuo aikaisemmat linkit ei näytä toimivan kuin hetken ennen kuin quota tulee täyteen:
Eka kuva: http://i1.tinypic.com/820acup.jpg
Toka kuva: http://i11.tinypic.com/6jallhs.jpg
kuoren kautta virta ja maaseudulla vanhoissa asennuksissa saattaa kosketusjännite nousta niin suureksi, jotta sen tuntee, mutta kosketusjännite ei saa nousta vaaralliseen arvoon. Sähkövirta kulkiessaan noudattaa ohmin lakeja. Kojeen rungossa vaikuttaa jännite IxR=U . Kun nollajohtimen vastus on pieni verrattuna sähkökojeen vastukseen, jää kosketusjännite pieneksi ja jos kojeen metallikuori on kiinni johtavassa maassa, osa virrasta karkaa maahan ja pienentää edelleen kosketusjännitettä. Erillinen suojamaadoitusjohto poistaa kosketusjänniteongelman lähes täysin.
kuvan 2 mukaisessa tilanteessa osa virrasta kulkee ihmisen kautta
Niin kulkeekin, mutta ihminen on siis rinnankytketty nollajohtimen kanssa jolloin jännite on molemmissa sama, joka on erittäin pieni ja virta jakautuu kääntäen verrannollisesti resistansseihin.
Kuvassa on siis pyöristetty jännitteet kokonaislukuihin.
Pieni virhe meni tohon resistanssin kaavaan eli se on siis resistiivisyys x pituus / pinta-alalla.
Esim. 1m pituisen 2.5mm^2 kuparijohodn resistanssi on 0,0175 x 1 / 2,5 = 0,007 ohmia.
Näitä johtoja kaksi: toinen vaihejohto ja toinen nollajohto 0,007 x 2 = 0,014 ohmia.
Jos oletetaan, että hellan vastus on suurimmalla teholla vaikka 24 ohmia niin jännite jakautuu siis hellan vastukselle 24 / 24,014 x 230 = 229,87V ja nollajohdolle 230V -229,87 / 2= 0,065V.
Virta ei jakaudu sarjakytkennässä.
Ihminen on rinnankytketty nollajohtoon, joten molempiin vaikuttaa 0,065V jännite.
Jos kädestä käteen resistanssi olisi vaikka 1000 ohmia niin virta jakautuu kääntäen verrannollisesti resistansseihin nähden: ihmiseen 0,065V / 1000 = 0,000065A ja nollajohdon kautta loput.
Ja tuon 0,000065A suuruista virtaa ei ihminen tunne mitenkään.