На земном шаре ежегодно происходит до 16 млн гроз, т. е. около 44 тыс. за день. Прямой удар молнии очень опасен для людей, зданий и сооружений вследствие непосредственного контакта канала молнии с поражаемыми объектами. Убытки только от пожаров и взрывов, вызванных этим явлением, в ряде случаев колоссальные. Прямой удар молнии также может производить сильные механические разрушения, приводя в негодность чаще всего дымовые трубы, мачты, вышки, а иногда и стены зданий [1].
молния статический разряд электричество
Заряды статического электричества образуются при самых разнообразных производственных условиях, но чаще всего при трении одного диэлектрика о другой или диэлектриков о металлы. Искровые разряды статического электричества представляют собой большую пожаро- и взрывоопасность. Их энергия может достигать 1,4 Дж, что вполне достаточно для воспламенения паро-, пыле- и газовоздушных смесей большинства горючих веществ[2].
Актуальность данной работы заключается в том, что следует уделять особое внимание молниезащите и защите от статического электричества на производстве.
Цель данной работы состоит в том, чтобы исследовать основные мероприятия по молниезащите и защите статического электричества на производстве.
1. Внешняя и внутренняя молниезащита
Молния — колоссальный электрический разряд, способный нанести повреждения строению, вызвать пожар и привести к поражению электрическим током людей. Разряды молний представляют большую опасность для электрического и электронного оборудования. При прямом попадании молнии в провода в линии возникает перенапряжение, вызывающее разрушение изоляции электрооборудования, а большие токи обуславливают термические повреждения проводников [3].
Молниезащита — это целый комплекс специальных приспособлений и технических решений, направленных на обеспечение безопасности людей и имущества. Молниезащита является обязательной частью любого здания. Без системы молниезащиты здание и соответственно, люди и имущество находящиеся в нем, беззащитны перед ударом стихии [4].
Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара.
Существуют следующие виды внешней молниезащиты:
- молниеприемная сеть;
- натянутый молниеприемный трос;
- молниеприемный стержень [1].
Помимо вышеупомянутых традиционных решений (приведенных как в международном стандарте МЭК 62305.4, так и в российских нормативных документах РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003) с середины 2000х годов получает распространение молниезащита с системой ранней стримерной эмиссии, также именуемая активной молниезащитой. Применение данной системы нормируется несколькими стандартами, в первую очередь французским NFC 17-102.
Влияние строительных материалов на здоровье человека
... здоровья человека радиоактивному инертному газу. Причина: Некоторые строительные конструкции могут включать в себя природные материалы с содержанием радионуклидов, намного превышающим действующие нормы радиационной безопасности. Довольно ... о том, откуда тот или иной материал и о том, как он сказывается на здоровье человека. Большинство строительных организаций не ведут экологический менеджмент ...
В общем случае внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:
1. Молниеотвомд (молниеприёмник, громоотвод) — устройство, перехватывающее разряд молнии. Выполняется из металла (нержавеющая либо оцинкованная сталь, алюминий, медь)
2. Токоотвомды (спуски) — часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.
3. Заземлимтель — проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через проводящую среду [5].
Внутренняя молниезащита представляет собой совокупность устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).
Назначение УЗИП защитить электрическое и электронное оборудование от перенапряжений в сети, вызванных резистивными и индуктивными связями, возникающих под воздействием тока молнии.
Общепринято выделяют перенапряжения, вызванные прямыми и непрямыми ударами молнии. Первые происходят в случае попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию (сооружению) линии коммуникаций (линии электропередачи, коммуникационные линии).
Вторые — вследствие ударов вблизи здания (сооружения) или удара молнии вблизи линий коммуникаций [6].
2. Возникновение и опасность разрядов статического электричества
Статическое электричество (согласно ГОСТ 12.1.018) — это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности (или в объеме) диэлектриков или на изолированных проводниках.
Статическое электричество возникает в результате сложных процессов, связанных с перераспределением электронов и ионов при соприкосновении двух поверхностей неоднородных жидких или твердых веществ, имеющих различные атомные и молекулярные силы поверхностного притяжения [7].
Мерой электризации является заряд, которым обладает данное вещество. Интенсивность образования зарядов возрастает с увеличением скорости перемещения материалов, их удельного сопротивления, площади контакта и усилия взаимодействия. Степень электризации заряженного тела характеризует его потенциал относительно земли.
В производстве накопление зарядов статического электричества часто наблюдается при: трении приводных ремней о шкивы или транспортерных лент о валы, особенно с пробуксовкой; перекачке огнеопасных жидкостей по трубопроводам и наливе нефтепродуктов в емкости; движении пыли по воздуховодам; дроблении, перемешивании и просеивании сухих материалов и веществ; сжатии двух разнородных материалов, один из которых диэлектрик; механической обработке пластмасс; транспортировании сжатых и сжиженных газов по трубам и истечении их через отверстия, особенно если в газах содержится тонко распыленная жидкость, суспензия или пыль; движении автотранспортера, тележек на резиновых шинах и людей по сухому изолирующему покрытию и т. д. [4].
Атмосферное электричество
... заряды, заряды облаков и осадков, грозовые разряды и многое др. Все проявления атмосферного электричества ... веществ, находящихся в Земле и воздухе; 3) ультрафиолетовое и корпускулярное излучения ... также раскрытия тайны образования шаровой молнии. Электрический ток в атмосфере, его ... посвящены соответствующие науки, выделившиеся из атмосферного электричества. Развитие космонавтики позволило начать ...
Искровые разряды статического электричества представляют собой большую пожаро- и взрывоопасность. Их энергия может достигать 1,4 Дж, что вполне достаточно для воспламенения паро-, пыле- и газовоздушных смесей большинства горючих веществ. Например, минимальная энергия воспламенения паров ацетона составляет 0,25 ·10-3 Дж, метана 0,28 ·10-3, древесной муки 0,02, угля 0,04Дж. Поэтому в соответствии с ГОСТ 12.1.018 электростатическая безопасность объекта считается достигнутой только в том случае, если максимальная энергия разрядов, которые могут возникнуть внутри объекта или с его поверхности, не превышает 40 % минимальной энергии зажигания веществ и материалов.
Электростатический заряд, возникающий при выполнении некоторых производственных процессов, может достигать нескольких тысяч вольт. Например, при трении частиц песка и пыли о днище кузова при движении автомобиля генерируется потенциал до 3 кВ; при перекачке бензина по трубопроводу — до 3,6кВ; при трении ленты транспортера о вал — до 45 кВ; при трении трансмиссионных ремней о шкивы —до 80кВ [1].
Статическое электричество может накапливаться и на теле человека при ношении одежды из шерсти или искусственного волокна, движении по токонепроводящему покрытию пола или в диэлектрической обуви, соприкосновении с диэлектриками, достигая в отдельных случаях потенциала 7 кВ и более. Количество накопившегося на людях электричества может быть вполне достаточным для искрового разряда при контакте с заземленным предметом. Физиологическое действие статического электричества зависит от освободившейся при разряде энергии и может ощущаться в виде слабых, умеренных или сильных уколов, а в некоторых ситуациях — в виде легких, средних и даже острых судорог. Так как сила тока разряда статического электричества ничтожно мала, то в большинстве случаев такое воздействие неопасно.
Статическое электричество может также нарушать нормальное течение технологических процессов, создавать помехи в работе электронных приборов автоматики и телемеханики, средств радиосвязи [7].
3. Мероприятия по защите от статического электричества
Мероприятия по защите от статического электричества проводят во взрыво- и пожароопасных помещениях и зонах открытых установок, относящихся к классам B-I, B-I6, В-II и В-IIа. В помещениях и зонах, которые не относятся к указанным классам, защиту осуществляют на тех участках производства, где статическое электричество отрицательно влияет на нормальное протекание технологического процесса и качество продукции.
Меры защиты от статического электричества направлены на предупреждение возникновения и накопления зарядов статического электричества, создание условий рассеивания зарядов и устранение опасности их вредного воздействия [8].
Предотвращение накопления зарядов статического электричества достигается заземлением оборудования и коммуникаций, причем каждую систему взаимосвязанных машин, оборудования и конструкций, выполненных из металла, заземляют не менее чем в двух местах. Трубопроводы, расположенные параллельно на расстоянии до 10см, соединяют между собой металлическими перемычками через каждые 25 м. Все передвижные емкости, временно находящиеся под наливом или сливом сжиженных горючих газов и пожароопасных жидкостей, на время заполнения присоединяют к заземлителю. Автозаправщики и автомобильные цистерны заземляют металлической цепью, соблюдая длину касания земли не менее 200 мм [2].
Молниезащита подстанции
... и так далее необходимо защищать. Однако существует несколько допущений. Молниезащита не требуется для) открытых подстанций 20кВ и 35кВ с трансформаторами единичной мощностью 1,6 МВА и ... расчетным путем и регулируется правовыми документами (СО153-34.21.122-2003 Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций). Однако, не для всех молниеотводов формулы расчета ...
Снижение интенсивности возникновения зарядов статического электричества достигается соответствующим подбором скорости движения веществ, исключением разбрызгивания, дробления и распыления веществ, отводом электростатического заряда, подбором поверхностей трения, очисткой горючих газов и жидкостей от примесей. Безопасные скорости транспортировки жидких и пылевидных веществ зависят от их удельного объемного электрического сопротивления сv. Так, для жидкостей с сv ? 105 Ом ·м допустимая скорость должна быть не более 10 м/с, при 105 Ом ·м < pv < 109 Ом
- м — до 5 м/с, а при сv >
- 109 Ом·м скорости устанавливают для каждой жидкости отдельно, но, как правило, не более 1,2 м/с. При подаче жидкостей в резервуары необходимо исключить их разбрызгивание, распыление и бурное перемешивание [8].
Если предотвратить накопление зарядов статического электричества заземлением не удается, то следует принять меры по уменьшению объемных и поверхностных диэлектрических сопротивлений обрабатываемых материалов. Это достигается повышением относительной влажности воздуха до 65…70 %, химической обработкой поверхности, применением антистатических веществ, нанесением электропроводных пленок, уменьшением скорости перемещения заряжающихся материалов, увеличением чистоты обработки трущихся поверхностей и т. д.
При невозможности использования средств защиты от статического электричества рекомендуется нейтрализовать заряды ионизацией воздуха в местах их возникновения или накопления. Для этого используют специальные приборы — ионизаторы, создающие вокруг наэлектризованного объекта положительные и отрицательные ионы. Ионы, имеющие заряд, противоположный заряду диэлектрика, притягиваются к объекту и нейтрализуют его. Для отвода статического электричества с тела человека предусматривают токопроводящие полы или заземленные зоны, рабочие площадки, поручни лестниц, рукоятки приборов и т.д.; обеспечивают работающих токопроводящей обувью с сопротивлением подошвы не более 108 Ом, а также антистатической спецодеждой [4].
Заключение
Для защиты от поражения электрическим током, сохранения электрооборудования и безопасных условий работы необходим комплексный подход с применение всех необходимых мер по предотвращению случайного поражения человека электрическим током.
Защитное заземление или зануление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции [9].
В производственном процессе также не стоит недооценивать электрозаряды, возникающий при трении. Эти заряды вызывают нарушения технологического процесса, из-за большой напряженности электрического поля возникают сильные разряды, которые могут привести к пожарам, взрывам и, как следствие, к травмам обслуживающего персонала. Статическое электричество угнетающе действует на человека, вызывает утомление, приводит к ошибочным действиям [2].
Перенапряжения и молниезащита
... экранирования, как правило, это ввод в здание. 1. Импульсные испытательные напряжения Испытания изоляции повышенным напряжением позволяют выявить локальные дефекты, не обнаруживаемые иными методами; кроме того, ... в этой области, поэтому изучение дисциплины «Перенапряжения и молниезащита» имеет первостепенное значение. Молниезащита - это комплекс технических решений и специальных приспособлений для ...
Разряды молнии на наземные объекты могут вызвать разрушение зданий и сооружений, а также загорание и взрыв находящихся в них горючих и взрывоопасных веществ. Поражения прямыми ударами молнии носят название первичных воздействий молнии. Молниезащита позволяет защитить не только здания и сооружения но и большую площадь производственных площадок, как от прямого удара молнии, так и от вторичных воздействий электромагнитной и электростатической индукции.
Применение и правильная эксплуатация заземления, зануления, защитного отключения, молниезащиты и защита от статического электричества гарантирует надежность эксплуатации электроприборов и электроустановок установок без опасности повреждения электрическим током работников предприятия [7].
Список использованной литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/molniezaschitnyie-ustroystva-konstruktivnoe-vyipolnenie-molnieotvodov/
1. Безопасность жизнедеятельности на производстве: Учебник для студентов вузов/ В.И. Курдюмов, Б.И.Зотов.- 2-издание, переработанное и дополненное. — М.: Колос, КолосС, 2003.- 432 с. ISBN 5-9532-0094-3.
2. Яндекс.Словари/Электричество статическое/URL: http://slovari.yandex.ru/ (дата обращения: 10.04.14)
3. Молниезащита. Общие положения/URL: (дата обращения: 11.04.14)
4. В.Н. Верёвкин, Г.И. Смелков, В.Н. Черкасов. Электростатическая ис-кробезопасность и молниезащита. — М.: МИЭЭ, 2006. — 170 с. ISBN 5-98540-007-7
5. Википедия/ Молниезащита/ URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/ (дата обращения: 11.04.14)
6. Комплексная молниезащита/ Внутренняя молниезащита/ URL: (дата обращения: 12.04.14)
7. Леонид Кечиев, Евгений Пожидаев. Защита электронных средств от воздействия статического электричества. — Группа ИДТ, 2008 г. — 352 с. ISBN 978-5-94833-072-3
8. Информационно-правовой портал/ Правила защиты от статического электричества в производствах химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности/ URL: http://www.bestpravo.ru/sssr/eh-postanovlenija/m2g.htm (дата обращения: 11.04.14)
9. Информационно-правовой портал «Гарант»/Заземление и защитные меры электробезопасности/ URL: http://base.garant.ru/3923095/7/ (дата обращения: 13.04.14)
