Which is More Dangerous – AC or DC?

Przede wszystkim pamiętaj, że zarówno napięcie AC jak i DC oraz Prąd stały są niebezpieczne i szkodliwe. Oba są naszymi przyjaciółmi i najgorszymi wrogami, jak również nie przegapią, jeśli dasz im szansę.

AC jest bardziej seryjnym zabójcą jako AC z mniejszą częstotliwością (50 Hz w UE i 60 Hz w USA) jest bardziej niebezpieczny niż DC posiadający ten sam poziom napięcia. Innymi słowy, 230V AC (lub 120V AC) jest bardziej niebezpieczny niż odpowiednio 230V DC lub 120V DC. Ale pamiętaj, że prąd stały może Cię upiec, tzn. jeśli mówimy, że prąd zmienny jest bardziej niebezpieczny, nie oznacza to, że prąd stały będzie się z Tobą tylko bawił. Trzymaj się z dala i nie ufaj obu.

• Related Post: What Happens When an AC Line Touches a DC Line?

AC voltage and current with low frequency i.e. 50 Hz or 60 Hz is more dangerous than AC with higher frequency (say 500 0r 600 Hz). Podobnie jest w przypadku prądów i napięć AC, które są trzy do pięciu razy bardziej niebezpieczne niż DC o tym samym poziomie napięcia.

W przypadku napięcia i prądów DC, powoduje pojedynczy skurcz konwulsyjny (szarpany i niekontrolowany proces, w którym mięśnie stają się krótsze i mocniejsze), który odpycha ofiarę od źródła prądu lub napięcia DC, którego dotknęła.

W przypadku napięcia i prądu zmiennego, powoduje tężyczkę (stan naznaczony przerywanymi skurczami mięśni) lub przedłużony skurcz mięśni, który prowadzi do zamrożenia ofiary (lub części (części) ciała) dotykającej źródła napięcia lub prądu zmiennego.

• Related Post: Why Do Electronic Circuits Use DC Current instead of AC?

Dzięki zmiennemu charakterowi zachowania prądu przemiennego, powoduje on u neuronów rozrusznika serca migotanie przedsionków, które jest bardziej niebezpieczne niż prąd stały, gdzie w przypadku porażenia prądem elektrycznym dochodzi do zatrzymania akcji serca (z powodu migotania komór). W tym przypadku istnieje większa szansa na powrót „zamrożonego serca” na normalne tory w porównaniu z migotaniem serca spowodowanym prądem przemiennym. W takich przypadkach, urządzenia defibrylujące (które dostarczają jednostki DC do zatrzymania migotania i przywrócenia serca do normalnego stanu) są używane jako awaryjne służby medyczne.

Ogólnie, ostateczna decyzja zależy od wielu czynników, takich jak, odporność ludzkiego ciała, mokra lub sucha skóra lub miejsce, grubość skóry, waga, płeć, wiek, poziom prądu i napięcia, częstotliwość itp.

• Related Post: Why Can’t We Store AC in Batteries instead of DC?

Jeśli weźmiemy pod uwagę minimalny poziom napięć AC i DC, 50V AC w warunkach suchych i 25V w miejscach wilgotnych i mokrych oraz do 120V DC są uważane za bezpieczne w przypadku bezpośredniego lub pośredniego kontaktu z instalacjami elektrycznymi. Powyższe stwierdzenie i poniższa tabela pokazuje, że prąd i napięcie AC są bardziej niebezpieczne niż DC.

Na przykład, w przypadku AC, najbezpieczniejszym limitem jest 50V (lub 25V w wilgotnych), podczas gdy w DC, bezpiecznym limitem jest 120V DC. Tak samo jest w przypadku prądu, tj. niższe prądy są potrzebne do tego samego efektu na ludzkie ciało jest w porównaniu do DC, który jest niski. Poniższa tabela przedstawia historię prądu zmiennego i stałego oraz ich wpływ na ludzkie ciało.

Zawsze pamiętaj: Prąd zabija, nie napięcie. Ale napięcie jest niezbędne do napędzania prądu. Tzn. Ampery są odpowiedzialne za porażenie prądem, nie Wolty.

.

AC w mA (50Hz)	DC w mA	Efekty
0.5 – 1.5	0.4	Percepcja
1.3	4 – 15	Surprise
3 – 22	15 – 88	Let’s Go (Reflex Action)
22 – 40	80 – 160	Zahamowanie mięśniowe
40 – 100	160 – 300	Blok oddechowy
Powyżej 100	Powyżej 300	Zwykle śmiertelne

Dlaczego prąd zmienny jest bardziej niebezpieczny niż stały?

Poniżej podano kilka powodów wskazujących, że prąd zmienny jest bardziej niebezpieczny niż prąd stały.

Wartość skuteczna i szczytowa

Zasilanie domowe w naszych domach to 230V AC (w UE) i 120V AC w USA. Jest to napięcie skuteczne lub RMS. Oznacza to, że dostępne napięcie zmienne ma taki sam efekt grzewczy jak 230V DC lub 120V AC odpowiednio.

Równanie tego prądu zmiennego jest

V = Vm Sin ω t

Gdzie

• Vm = √2 VRMS
• ω = 2πf … (f = 50 0r 60 Hz Frequency)

Odkładając wartości i rozwiązując dla napięcia:

230 x √2 Sin x 2 (3.1415) x 50Hz x t

230 x √2 Sin x 314 x t Volts.

Teraz wartość szczytowa napięcia lub prądu AC, (nie dotyczy to DC ze względu na zmienne fale sinusoidalne AC).

VRMS = VPK /√2 lub VRMS = 0.707 x VPK

Podobnie,

IRMS = IPK /√2 lub IRMS = 0.707 x IPK

Korzystając z powyższego wzoru, znajdujemy wartość szczytową napięcia i natężenia prądu AC w następujący sposób

VPK = √2 x VRMS i IPK = √2 x IRMS

Aby obliczyć maksymalną lub szczytową wartość napięcia AC dla naszego domu (w przypadku, gdy zasilanie domu to 230V lub 120V AC)

VPK = 1.414 x 230V = 325V AC (lub 170V Peak AC w przypadku zasilania domu 120V AC).

Powyższe obliczenia pokazują, że nasze domowe napięcie zasilania, które jest 230V AC lub 120V AC są napięciami RMS i napięcia szczytowe tych napięć RMS są 325V lub 170V lub 650 peak to peak lub 320 peak to peak voltages.
Respectively, podczas gdy DC ma tylko wartość RMS, która jest kontaktem i.e 230V DC lub 120V DC.

Innymi słowy, zarówno dla AC i DC o tym samym poziomie napięcia, AC okazuje się bardziej o 325V lub 170V tj. jego więcej niż się wydaje i tak, im więcej napięcia, wysoka szansa porażenia prądem. W skrócie, więcej napięcia lub prądu DC jest potrzebne do wywołania tego samego niebezpiecznego efektu jak napięcie i prąd AC.

• Related Post: Difference between AC and DC Transmission System

Kapacytancja

Ciało ofiary działa jako medium izolacyjne pomiędzy przewodem pod napięciem a ziemią prowadząc do powstania pojemności. Ale wiemy, że kondensator blokuje prąd stały, podczas gdy prąd zmienny może przez niego przejść. Zobaczmy metamatycznie,

• Częstotliwość w DC = 0Hz
• Częstotliwość w AC = 50 lub 60 Hz.

Rezystancja w DC:

XC = 1/2πfC w Ω

Jeśli umieścimy „f = częstotliwość” jako zero, to reaktancja pojemnościowa (XC) byłaby nieskończona. To dlatego kondensator blokuje przepływ prądu stałego przez niego.

Teraz rezystancja w AC (znana również jako impedancja)

Impedancja Z = √ (R2 + XC2)

Jeśli ustawimy częstotliwość jako 50 lub 60Hz, całkowita impedancja (tj. rezystancja) zmniejszy się. W ten sposób, AC ma zdolność do łatwego przejścia przez kondensator. Oznacza to, że AC jest bardziej niebezpieczne niż DC w przypadku, gdy ciało ludzkie działa jako kondensator.

W skrócie, impedancja i opór w DC jest niższa niż AC, ponieważ zmniejsza się, gdy częstotliwość wzrasta. W ten sposób, AC jest bardziej szkodliwy niż DC.

• Related Post: Difference Between a Battery and a Capacitor

Frequency

Some having the concept that DC is more dangerous than AC with the same level of voltage because AC changes it direction multiple times (i.e. AC touches the zero value 50 or 60 times) per second due to frequency and there is a chance for victim to skip the shock, whereas there is no frequency in DC.

Teraz jeśli rozważymy częstotliwość jako 60 lub 50Hz, zobaczmy jak szybko AC zmienia swój kierunek.

T = 1/f

T = 1/60Hz = 0.20 Sekund.

Wynika z tego, że AC dotyka punktu zerowego po każdych 0.20 sekund, gdzie ludzki mózg nie jest tak dużo szybciej (z wyjątkiem niezamierzonych funkcji), aby odpowiedzieć na porażenie prądem i cofnąć się od źródła napięcia.

• Related Post: Różnica między AC i DC Resistance

50 lub 60Hz częstotliwość odgrywają ważną regułę i wstrząs elektryczny wpływ na ludzkie ciało. Na przykład, niskie napięcie około 25V AC z 60 Hz są szkodliwe (mokre i wilgotne ciało).

Uwaga: Zarówno AC i DC napięcia i prądy są niebezpieczne. Nie dotykaj przewodów pod napięciem. W przypadku porażenia prądem, spróbuj odłączyć zasilanie i odepchnąć ciało ofiary od źródła (pamiętaj, że powinieneś być odpowiednio odizolowany przed wykonaniem tej czynności). W przypadku napraw lub rozwiązywania problemów wzywaj wyłącznie profesjonalnego elektryka. W przypadku awarii, zadzwoń do władz lokalnych ASAP.

• All About Electrical Protection Systems, Devices And Units
• Transformers Fire Protection System – Causes, Types & Requirements
• Overhead Lines Protection – Faults & Protection Devices
• Cables Feeder Protection – Faults Types, Causes & Differential Protection

.