Борьба со статическим электричеством

Многолетние исследования в области статического электричества убедительно доказали факт вредного влияния этого вида электричества на здоровье человека.

Регулярное воздействие электрических (статических) зарядов при работе с наэлектризованными предметами отрицательно сказывается на общем состоянии психики работающего и нередко становится причиной производственного травматизма.

Помимо этого, частое прохождение через человеческое тело небольших токов электризации может стать причиной некоторых нежелательных физиологических отклонений в организме.

Обязательный учёт всех возможных источников электролизации в производственных подразделениях является непременным условием содблюдения установлнных норм по охране труда на предприятии.

В быту статическое электричество также доставляет нам порой немало хлопот (вспомним хотя бы постоянно липнущую к телу одежду из синтетики или разряд при соприкосновении двух наэлектризованных людей).

Долгие годы в ванных комнатах и санузлах наших квартир использовались элементы сантехнического оборудования, изготавливаемые из металла и соединённые между собой при помощи металлических труб.

Электропроводящий характер такого соединения обеспечивал надёжный электрический контакт этих элементов и создавал пути для стекания электростатических зарядов. В наше время подавляющая часть сантехнического оборудования выполняется из различных модификаций пластика.

Сам по себе пластик является хорошим изоляционным материалом и не только не проводит электрический ток, но и способен накапливать электростатические заряды.

Кроме того, отдельные виды домашних ковровых покрытий также способствуют накоплению в них статического заряда. Обычные нейлоновые ковры способны накапливать очень большие заряды. Поэтому перед началом работы с дорогостоящей бытовой техникой и электроникой необходимо снять с себя электрический заряд, прикоснувшись, например, к заземлённой батарее.

Одним из наиболее действенных способов борьбы со статическим электричеством считается заземление оборудования, ёмкостей или промышленных трубопроводов. С помощью такого заземления образующиеся на поверхности оборудования статические заряды отводятся («стекают») в землю, что препятствует их накапливанию до величины, которая способна вызвать искру.

Заземляющее устройство делают обычно из стальных труб (заземлителей) размером 2-3 м, которые закапываются или забиваются в землю таким образом, чтобы их концы располагались на 0,5 м ниже уровня земли.

Заземлители располагают обычно вокруг защищаемого от статического электричества оборудования и соединяют с последним стальными полосами.

Для большей надёжности все заземлители соединяются между собой и превращаются, таким образом, в идеальную заземляющую конструкцию.

Все контактные соединения отдельных элементов заземляющего устройства (труб и токоотводов) выполняются с помощью сварки.

Сечение элементов устройства выбирается исходя из имеющейся в справочной литературе данных для расчёта заземлителей.

При этом вся заземляющая система должна иметь достаточно низкое сопротивление стеканию тока (сопротивление заземления), которое исключало бы возможность накопления электростатических зарядов на стенках оборудования и трубопроводах.

К дополнительным средствам, используемым для защиты от электростатического разряда при работе с электроникой можно причислить антистатические покрытия, коврики и спреи.

Неплохих результатов в борьбе со статикой можно добиться, если использовать специальное антистатическое покрытие, которое особо важно, когда пол покрыт густым ковром. Не помешает антистатический коврик и на рабочем столе, расположенном в домашней мастерской.

Старайтесь не применять модные ныне нейлоновые покрытия – такой коврик только увеличивает возможность накопления электростатического заряда.

Неплохой заменой антистатическому покрытию является антистатический спрей. Но не нужно забывать о том, что такие спреи легко притягивают грязь, и вам придётся чаще чистить свой ковер.
Хранить чувствительные к статике электронные детали рекомендуется в специальных пакетах; желательно также избегать непосредственного контакта с радиодеталями до момента их окончательного монтажа.

noneОпубликована: 2011 г.0Вознаградить Я собрал 0 0

Техническая грамотность
Актуальность материала
Изложение материала
Полезность устройства
Повторяемость устройства
Орфография

Источник: http://cxem.net/electric/electric61.php

Статическое электричество и методы борьбы с ним

⇐ ПредыдущаяСтр 14 из 16Следующая ⇒

Причины возникновения статического электричества

Электростатические заряды возникают на поверхностях некоторых материалов, как жидких, так и твердых, в результате сложного процесса контактной электролизации.

Интенсивность образования электрических зарядов определяется различием электрических свойств материалов в материалах электрических свойств, а также силой и скоростью трения. Чем больше сила и скорость трения и больше различие электрических свойств, тем интенсивнее происходит образование электрических зарядов.

Кроме трения, причиной образования статических зарядов является электрическая индукция, в результате которой изолированные от земли тела во внешнем электрическом поле приобретают электрический заряд.

Особенно велика индукционная электролизация электропроводящих объектов.

На экранах мониторов и телевизоров положительные заряды накапливаются под действием электронного пучка, создаваемого электронно-лучевой трубкой.

При прикосновении человека к предмету, несущему электрический заряд, происходит разряд по-следнего через тело человека. Величины возникающих при разрядке токов небольшие и они очень кратковременны. Поэтому электротравм не возникает. Однако разряд, как правило, вызывает рефлекторное движение человека, что в ряде случаев может привести к резкому движению, падению человека с высоты.

Кроме того, при образовании заряда с большим электрическим потенциалом вокруг них создается электрическое поле повышенной напряженности, которое вредно для человека. При длительном пребывании человека в таком поле наблюдаются функциональные изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и других системах.

Наибольшую опасность статическое электричество представляет на производстве и на транспорте, особенно при наличии пожаро-взрывоопасных смесей, пылей и паров легковоспламеняющихся жидкостей.

Допустимые уровни напряженности электростатических полей установлены в ГОСТ 12.1.045-84. «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.» Допустимые уровни напряженности полей зависят от времени пребывания на рабочих местах. Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей равен 60 кВ/м в 1 ч.

Применение средств защиты работающих обязательно в тех случаях, когда фактические уровни напряженности электростатических полей на рабочих местах превышают 60 кВ/м.

При выборе средств защиты от статического электричества должны учитываться особенности технологических процессов, физико-химические свойства обрабатываемого материала, микроклимат помещений и др., что определяет дифференцированный подход при разработке защитных мероприятий.

Защита от статического электричества осуществляется двумя путями:

– уменьшением интенсивности образования электрических зарядов;

– устранением образовавшихся зарядов статического электричества.

Уменьшение интенсивности образования электрических зарядов достигается за счет снижения скорости и силы трения, различия в диэлектрических свойствах материалов и повышения их электропроводимости.

Уменьшение силы трения достигается смазкой, снижением шероховатости и площади контакта взаимодействующих поверхностей.

Скорости трения ограничивают за счет снижения скоростей обработки и транспортировки материалов.

Влажный воздух имеет достаточную электропроводность, чтобы образующиеся электрические заряды стекали через него. Поэтому во влажной воздушной среде электростатических зарядов практически не образуется, и увлажнение воздуха является одним из наиболее простых и распространенных методов борьбы со статическим электричеством.

Еще один распространенный метод устранения электростатических зарядов — ионизация воздуха. Образующиеся при работе ионизатора ионы нейтрализуют заряды статического электричества.

Таким образом, бытовые ионизаторы воздуха не только улучшают аэроионный состав воздушной среды в помещении, но и устраняют электростатические заряды, образующиеся в сухой воздушной среде на коврах, ковровых синтетических покрытиях, одежде.

На производстве используют специальные мощные ионизаторы воздуха различных конструкций, но наиболее распространены электрические ионизаторы.

В качестве индивидуальных средств защиты могут применяться антистатическая обувь, антистатические халаты, заземляющие браслеты для защиты рук и другие средства, обеспечивающие электростатическое заземление тела человека.

Фазы развития пожара

Для того, чтобы меры по тушению пожара до прибытия подразделений пожарной охраны не привели к жертвам среди добровольцев, работников объекта, должностное лицо, организующее действия по первичному пожаротушению, должно владеть хотя бы минимальными знаниями о динамике развития пожара.

В общей схеме развития пожара следует различать три основные фазы: начальная стадия (не более 10 минут), стадия объемного развития пожара, затухающая стадия пожара.

Пожар: I фаза (10 мин) – начальная стадия, включающая переход возгорания в пожар (1-3 мин) и рост зоны горения (5-6 мин) В течение первой фазы происходит преимущественно линейное распространение огня вдоль горючего вещества или материала. Горение сопровождается обильным дымовыделением, что затрудняет определение места очага пожара.

Среднеобъемная температура повышается в помещении до 200 “С (темп увеличения среднеобъемной температуры в помещении 15 “С в 1 мин). Приток воздуха в помещение сначала увеличивается, а затем медленно снижается.

Очень важно в это время обеспечить изоляцию данного помещения от наружного воздуха и вызвать пожарные подразделения при первых признаках пожара (дым, пламя). Не рекомендуется открывать или вскрывать окна и двери в горящее помещение. В некоторых случаях, при достаточном обеспечении герметичности помещения, наступает самозатухание пожара.

Если очаг пожара виден, обнаружен на этой стадии развития пожара, тогда существует возможность принять эффективные меры по тушению огня первичными средствами пожаротушения (огнетушители, ящики с песком, асбестовые полотна, грубошерстные ткани, бочки или емкости с водой) до прибытия пожарных подразделений.

Пожар: II фаза (30-40 мин) – стадия объемного развития пожара
В течение второй фазы происходит бурный процесс, температура внутри помещения поднимается до 250-300 “С.

Начинается объемное развитие пожара, когда пламя заполняет весь объем помещения, и процесс распространения пламени происходит уже не поверхностно, а дистанционно, через воздушные разрывы. Разрушение остекления – через 15-20 мин от начала пожара. Из-за разрушения остекления приток свежего воздуха резко увеличивает развитие пожара.

Темп увеличения среднеобъемной температуры – до 50 °С в 1 мин. Температура внутри помещения повышается с 500-600 до 800-900 °С. Максимальная скорость выгорания – 10-12 мин. Стабилизация пожара происходит на 20-25 минуте от начала пожара и продолжается 20-30 мин.

На этой стадии развития пожара попытки тушить огонь первичными средствами пожаротушения не только бесполезны, но и приводят к гибели добровольцев.

Если очаг горения выявлен на стадии объемного развития пожара, то роль первичных средств пожаротушения (огнетушители, ящики с песком, асбестовые полотна, грубошерстные ткани, бочки или емкости с водой) сводится только к тому, чтобы не допустить распространение огня по путям эвакуации и, тем самым, обеспечить беспрепятственное спасение людей. Для непосредственного тушения пожара, его локализации и недопущения распространения огня на новые площади до прибытия подразделений пожарной охраны возможно применение (при условии предварительного обесточивания и наличия у добровольцев опыта тренировочной подготовки) воды из поэтажных пожарных кранов внутреннего противопожарного водопровода. Лица, являющиеся ответственными за обеспечение пожарной безопасности, обязаны позаботиться о том, чтобы в зоне их ответственности на всех ключах, кнопках и рукоятках управления были надписи, указывающие операцию, для которой они предназначены (“включать”, “отключать”, “убавить”, “прибавить” и др.), чтобы работники могли: – самостоятельно (без дежурного электрика),

– своевременно (до применения воды из пожарных кранов),

– безошибочно провести снятие напряжения с объектов в зоне пожара.

Кроме того, на лицевой стороне силовых электрощитов и сборок сети освещения должны быть надписи с указанием их наименования и номера, а с внутренней стороны (например, на дверцах) должны быть описи автоматических выключателей, обеспечивающих селективность отключения получающих от них питание потребителей тока.

Пожар: III фаза – затухающая стадия пожара
В течение третьей фазы происходит догорание в виде медленного тления, после чего через некоторое время (иногда весьма продолжительное) пожар догорает и прекращается.

Однако, несмотря на затухающую стадию, пожар все равно требует принятия мер по его ликвидации, иначе, под воздействием внезапного порыва ветра или обрушения конструкции, пожар может разгореться с новой силой и отрезать от путей эвакуации работников, потерявших ощущение опасности.

Обычно, ликвидация пожара, прошедшего полную стадию объемного развития, требует тщательного пролива водой всех пораженных огнем площадей.

При этом, для обнаружения горящих углей и очагов тления необходимо проводить частичную разборку конструкций, сдвигать с мест крупные обгоревшие предметы, а также проверять стены, полы и потолки на ощупь: они должны быть холодными.

Внимание: после полной ликвидации пожара свободный доступ на место пожара должен быть запрещен! Дело не только в том, что необходимо сохранить место пожара в нетронутом виде для работы экспертов-дознавателей по определению причин пожара, но и в том, что после пожара всегда существует угроза обвала.

Металлические опоры, не покрытые защитным слоем, расширяются под действием высокой температуры и сужаются под действием охлаждающей их воды. Кроме того, при 450 “С наступает предел текучести незащищенной стали, что значительно увеличивает опасность обрушения конструкции.

Важно понимать, что прибывшие по вызову подразделения пожарной охраны не могут мгновенно приступить к боевым действиям по тушению пожара без проведения соответствующей разведки, которая необходима для оценки обстановки и принятия правильных решений.

При проведении разведки руководителю тушения пожара необходимо установить: наличие и характер угрозы людям, их местонахождение, пути, способы и средства спасания (защиты), а также необходимость защиты (эвакуации) имущества; наличие и возможность вторичных проявлений опасных факторов пожара, в том числе обусловленных особенностями технологии и организации производства на объекте пожара; точное место и площадь горения, что именно горит, а также пути распространения огня и дыма; наличие, состояние и возможность использования средств противопожарной защиты объекта; местонахождение, состояние, возможные способы использования ближайших водоисточников; наличие электроустановок под напряжением и целесообразность их отключения; возможные пути ввода сил и средств для спасания людей и тушения пожара, а также иные данные, необходимые для выбора решающего направления боевых действий.

Немедленная встреча прибывших к месту пожара подразделений пожарной охраны должностными, ответственными лицами объекта для оказания необходимой консультации по вышеназванным вопросам позволяет значительно сократить время на проведение разведки и повысить эффективность боевых действий пожарных по спасанию людей и ликвидации пожара.

Способы тушения пожара

Главной задачей тушения пожара является прекращение процесса горения.

По принципу воздействия на реакцию горения выделяют четыре группы способов тушения пожаров.

Способ охлаждения горящих веществ основывается на понижении температуры верхнего слоя вещества до величины, меньшей температуры его воспламенения. В этом случае горение прекращается. Для охлаждения используют воду, углекислоту и другие вещества, способные поглощать большое количество тепла.

Способ разбавления учитывает, что вещества могут гореть при содержании кислорода в воздухе более 14 – 16% по объему. Если уменьшить содержание кислорода, то есть провести его разбавление веществами, не поддерживающими горение (углекислый газ, азот, сернистый газ, распыленная вода и др.), то горение переходит в тление, а затем затухает.

Способ изоляции состоит в том, что зона горения и горючее вещество отделяются друг от друга слоем изолирующего вещества, например, пеной, тяжелыми негорючими газами и парами, водой, тальком, песком, асбестовым покрывалом и т.д. Оставшаяся горючая смесь догорает и постепенно охлаждается, так как новое поступление кислорода воздуха отсутствует.

Способ химического торможения влияет, главным образом, на скорость реакции горения, так как огнегасительное вещество резко снижает эту скорость. Применяемые в этом способе огнегасительные вещества поступают в зону горения и начинают участвовать в химической реакции. При этом исключается выделение тепла, и горение прекращается.

Эффективность пожаротушения зависит от правильности выбора способа тушения пожара и огнегасительных средств.

Выбор огнегасительных средств ведется с учетом:

– степени их воздействия на реакцию горения;

– безопасности хранения и использования этих средств;

– безвредности для спасаемых материальных ценностей;

– доступности и экономичности.

Не всегда все эти требования можно всесторонне учесть, поэтому при тушении пожаров, особенно больших категорий сложности, используют и дорогие огнегасительные средства.

Источник: https://lektsia.com/5xcc4.html

Статическое электричество в быту и на производстве

Со статическим электричеством сталкивается каждый из нас. Например, вы, наверное, замечали, что после продолжительного расчёсывания ваши волосы начинают «торчать» в разные стороны. Либо же во время снятия одежды в темноте наблюдаются небольшие многочисленные разряды.

Содержание:

Что собой представляет статическое электричество?

Если же рассматривать данный эффект с физической стороны, то это явление характеризуется потерей предметом внутреннего баланса, который вызван утратой (или приобретением) одного из электронов. Проще говоря – это самопроизвольно образующийся электрический заряд, возникающий из-за трения поверхностей друг о друга.

Причиной этому служит соприкосновение двух различных веществ самого диэлектрика. Атомы одного вещества отрывают электроны другого. После их разъединения каждое из тел сохраняет свой разряд, но при этом разность потенциалов растёт.

Возникновение статического разряда в быту ↑

Статическое электричество в быту очень пагубно может воздействовать на оборудование. Устранить его можно. Для этого вам необходимо:

повысить влажность воздуха в доме до 70%. Для этого можно использовать специальные увлажнители;
добавить гидрофильные вещества (хлорид кальция);
протирать электризующие поверхности раствором глицерина.

Эти действия помогут вам в разы увеличить защиту вашего дома от статического разряда.

А бесперебойную работу оборудования вам сможет гарантировать только периодическое их обслуживание, проверка петли фаза ноль, с помощью которой и удаётся обнаружить всевозможные неисправности приборов.

Данное измерение определит, насколько надёжно работают все защитные механизмы при замыкании фазы проводников.

Снятие статического электричества на производстве ↑

В различных областях промышленности всё в большей степени стали применять синтетические материалы и мощные электрические поля. В связи с этим возникают вопросы, касающиеся воздействия этих полей на организм человека.

Статическое электричество способно также нарушить протекание всего технологического процесса, создавая различные помехи в работе аппаратуры.

Поэтому необходимо применять защиту всех участков производства, на которых такие заряды способны негативно воздействовать на качество не только выполняемых операций, но и на получение готовой продукции.

Для устранения такого эффекта, как статическое электричество, вам нужно:

производить более тщательное защитное заземление всего оборудования;
периодически увлажнять воздух;
применять токопроводящие пластины для полов;
использовать нейтрализаторы.

Все меры защиты от статического электричества направлены на предупреждение появления и накопления такого рода зарядов. Создаются условия их рассеивания, а также устраняется опасное их влияние.

Заземляют все металлические устройства и объекты, на которых может возникнуть статическое электричество: смесители, воздушные и газовые компрессоры, пневматические сушильные установки, мельницы, закрытые транспортерные ленты, устройства для сливания и наливания жидкости, обладающей маленькой электропроводностью, и т.п. Такое заземление осуществляется в нескольких местах.

Если же трубопроводы находятся друг от друга на расстоянии 10 сантиметров, то их необходимо соединить металлической перемычкой через каждые 25 см.

Также все нестационарные ёмкости во время налива в них жидкостей, которые легко воспламеняются, необходимо временно заземлять. Все автомобильные заправщики и автоцистерны заземляют при помощи металлической цепи. Длина касания с землёй при этом обязана быть не меньше 20 сантиметров.

Снизить частоту появления статики можно и при помощи выбора определённой скорости движения самих материалов, минимизировать разбрызгивание и интенсивное перемешивание жидкости, по возможности снизить дробление и распыление веществ, при выборе оптимальной поверхности при трении материалов друг об друга. Первоначальная подача жидкости осуществляется со скоростью порядка 0,5 метров в секунду.

Ещё одним эффективным способом уменьшения статического заряда является повышение электропроводимости ремней.

Для этого их внутренняя поверхность прошивается медной проволокой во всём продольном направлении либо осуществляется смазка её специальной токопроводящей жидкостью.

Не стоит забывать и о степени натяжения ремней, а также скорости их перемещения, которую нежелательно увеличивать более чем на 5 метров в секунду.

Когда не удаётся применить защитное заземление, необходимо прибегнуть к снижению поверхностных и объёмных диэлектрических сопротивлений всех обрабатываемых изделий. Осуществить это можно при помощи увеличения относительной влажности до величины в 70 процентов; химической обработки поверхности; при использовании специальных веществ, обладающих антистатическими особенностями.

При помощи ионизаторов можно создать возле наэлектризованного материала отрицательные либо положительные ионы. Всё зависит от того, каким зарядом обладает диэлектрик. А для снятия статики с работающего на производстве персонала используют специальные заземлённые зоны, антистатическую одежду, токопроводящие полы либо обувь. Сопротивление подошвы при этом не должно превышать 108 Ом.

Инженерный центр “ПрофЭнергия” имеет все необходимые инструменты для качественного проведения проверки петли фаза-ноль, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории “ПрофЭнергия” вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать проверку петли фаза-ноль или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.

Методы предотвращения данного эффекта ↑

Существуют основные способы устранения статического электричества как на производстве, так и быту.

Защитное заземление.
Ионизация воздуха.
Использование специальных материалов для помещения.
Безопасная транспортировка и работа с электрическими платами.

Самым простым и эффективным способом борьбы со статическим электричеством является влажная уборка помещения. Она позволит удалить наэлектризованные частички пыли.

Применение статического электричества в быту ↑

Электричество может быть вашим хорошим помощником. Но для этого следует досконально знать его особенности и умело использовать их в нужном направлении. В технике применяют различные способы, которые основываются на следующих особенностях.

Когда маленькие твёрдые либо жидкие частицы веществ попадают под воздействие электрического поля, то они притягивают ионы и электроны. Происходит накапливание заряда. Их движение продолжается уже под воздействием электрического поля.

В зависимости от того, какое использовать оборудование, можно при помощи этого поля осуществлять различное управление движением данных частиц. Всё зависит от процесса. Такая технология стала часто применяться в народном хозяйстве.

Покраска

Окрашиваемые детали, которые перемещаются на контейнере, например, детали машины, заряжают положительно, а частицы краски – отрицательно. Это способствует быстрому их стремлению к деталям. В результате такого технологического процесса формируется очень тонкий, равномерный и достаточно плотный слой краски на поверхности предмета.

Частицы, которые были разогнаны электрическим полем, с большим усилием ударяются о поверхность изделия. Благодаря этому достигается высокая насыщенность красочного слоя. При этом расход самой краски существенно уменьшается. Она остаётся только на самом изделии.

Электрокопчение

Копчение представляет собой пропитку продукта с помощью «древесного дыма». Благодаря его частичкам, продукт получается очень вкусным. Это помогает предотвратить и его быструю порчу.

Электрокопчение основывается на следующем: частички «коптильного дыма» заряжают положительными зарядами. В качестве отрицательного электрода выступает, как вариант, туша рыбы. Эти частицы дыма опускаются на неё, где происходит их частичное поглощение.

Данный процесс длится всего лишь считанные минуты. А обычное копчение – это очень длительный процесс. Так что выгода очевидна.

Создание ворса

Для того чтобы в электрическом поле образовался ворсяной слой на любом виде материала, его заземляют, а на поверхность наносят слой клея. Потом сквозь специальную заряженную сетку из металла, которая располагается над данной плоскостью, начинают пропускать ворсинки.

Они очень быстро ориентируются в данном электрическом поле, что способствует их равномерному распределению. Ворсинки опускаются на клей чётко перпендикулярно плоскости материала. При помощи такой уникальной технологии удаётся получить различные покрытия, схожие с замшей или даже бархатом.

Такая методика позволяет получить различные разноцветные рисунки. Для этого используют ворс разной окраски и специальные шаблоны, помогающие создать определенный узор. Во время самого процесса их прикладывают поочерёдно на отдельные участки самой детали.

Таким способом очень легко получить разноцветные ковры.

Сбор пыли

В чистоте воздуха нуждается не только сам человек, но ещё и очень точные технологические процессы. Из-за наличия большого количества пыли всё оборудование приходит в негодность раньше своего срока.

Например, засоряется система охлаждения. Улетающая пыль с газами – это очень ценный материал. Обусловлено это тем, что очистка различных промышленных газов сегодня крайне необходима.

Сейчас данную проблему очень легко решает электрическое поле.

Как это работает? Внутри трубы из металла находится специальная проволока, играющая роль первого электрода. Вторым электродом служат её стенки. Благодаря электрическому полю, газ в нём начинает ионизироваться.

Ионы, заряженные отрицательно, начинают присоединяться к частицам дыма, который поступает вместе с самим газом. Таким образом, происходит их заряд. Поле способствует их движению и оседанию на стенках трубы. После очищения газ движется на выход.

На крупномасштабных ТЭС удаётся уловить 99 процентов золы, которая содержится в выходящих газах.

Смешивание

Благодаря отрицательному либо положительному заряду мелких частиц, получается их соединение. Частички при этом распределены очень равномерно. К примеру, при производстве хлеба не нужно совершать трудоёмкие механические процессы, чтобы замесить тесто.

Крупинки муки, которые предварительно заряжают положительным зарядом, поступают при помощи воздуха в специально предназначенную камеру. Там происходит их взаимодействие с водными каплями, заряженными отрицательно и уже содержащими дрожжи. Они притягиваются.

В результате получается однородное тесто.

Способов использования статического электричества очень много. Поток заряженных частиц легко управляем, а сам технологический процесс в результате делается автоматизированным.

Источник: http://energiatrend.ru/news/staticheskoe-jelektrichestvo-v-bytu-i-na-proizvodstve

Защита от статического электричества. Возникновение, действие

Статическое электричество возникает вследствие сохранения зарядов электростатического поля на диэлектрических материалах. Оно отрицательно влияет на жизнь человека и эксплуатацию электрических устройств. Образование искр от статического электричества способствует пожарам и взрывам. Мощности энергии вполне хватит для возгорания газовоздушных смесей и пыли.

Заряд статического электричества может накапливаться на теле человека, если на нем одежда из шерсти или из химических волокон. Величина потенциала около 7 Джоулей не составляет опасности для человека, однако способна вызвать судороги и сокращения мышц. А это в свою очередь может создать условия для травмы на работе, падения с высоты и т.д.

Статическое электричество отрицательно влияет на функционирование точных приборов, радиосвязи, вызывает неисправности в работе. Работники, на которых постоянно воздействует статическое электричество, чаще болеют сердечно-сосудистыми заболеваниями и болезнями нервной системы.

Только защита от статического электричества способна свести к нулю или вовсе не допустить возникновение этого отрицательного явления.

Источники статического электричества

Действие различных излучений.
Резкое изменение температуры.
Взаимодействие тел друг с другом при движении.

Это явление оказывает негативное влияние и представляет опасность. Защита от статического электричества позволяет полностью предотвратить или значительно уменьшить его действие.

В бытовых условиях статическое поле часто возникает на шерсти животных, при снятии синтетической одежды, расчесывании волос, при ношении резиновой обуви, хождении по ковру в шерстяных носках, пользовании пластмассовыми изделиями.

Электростатическое поле не угрожает жизни человека, при разряде образуется слабый ток, который не способен слишком навредить организму человека. Он может создать лишь некоторое некомфортное состояние.

Для предотвращения такого эффекта необходимо соблюдать всего лишь несколько простых правил: в морозную и сухую погоду не гладить животных, медленнее снимать шерстяную одежду, либо обработать ее специальным составом, при расчесывании волос применять деревянную или металлическую расческу.

Накапливанию электростатической энергии способствуют:

Железобетонные стены здания.
Слишком сухой воздух.

Для электронных устройств заряд электростатического поля является злейшим врагом. Некоторые элементы электронных устройств не способны выдержать высокие напряжения, возникающие при разряде. Чувствительные элементы могут выйти из строя или ухудшить свои параметры работы.

Если объектом воздействия электрического поля станут легковоспламеняющиеся жидкости, это создаст условия для их воспламенения. Эти жидкости при перевозке в цистернах могут накопить статический заряд. Также заряд возникает и от механизма или человека, подошедшего к ним близко.

Поэтому в промышленном производстве, где имеются легковоспламеняющиеся жидкости, большое внимание уделяют устройству заземления подвижных конструкций, механизмов.

Для пошива обуви и специальной одежды на производстве также применяются специальные ткани, которые не способны накапливать электрический заряд.

Принцип действия

Разберемся, как образуется статический заряд. В нормальном состоянии физические тела обладают одинаковым числом отрицательных и положительных частиц. За счет этого баланса создается нейтральное состояние тела. При нарушении нейтрального состояния тело получает электрический заряд одного полюса.

Статикой называется состояние тела в покое, когда оно находится без движения. В веществе тела может возникать поляризация, которая выражается в передвижении зарядов между частями тела, либо от находящегося рядом предмета.

Вещества электризуются из-за разделения тел, изменения зарядов во время трения, резкого изменения температуры, облучения. Заряды электрического поля находятся на поверхности тела или удалены от поверхности на расстояние, равное межатомному расстоянию. Если тела не заземлены, то заряды концентрируются на контактной площади, а при наличии заземления заряд уходит в контур заземления.

Процессы накапливания зарядов и их стекание происходят в одно время. Тело электризуется при условии получения им большего заряда энергии, по сравнению с расходуемым зарядом. В результате становится понятно, что защита от статического электричества должна отводить накапливаемые заряды на заземляющий контур.

Величина статического электричества

Все физические вещества имеют свою характеристику на трибоэлектрической шкале, в зависимости от их способности создавать электрические заряды различных полюсов при трении. Основные такие вещества изображены на рисунке.

Чтобы иметь представление о размерах возникающих статических зарядов, рассмотрим несколько примеров:

Вращающийся шкив с приводным ремнем способен зарядиться до 25000 вольт.
Кузов автомобиля, движущегося по сухой дороге, может получить заряд до 10000 вольт.
Человек в шерстяных носках при хождении по сухому ковру способен накопить заряд на теле до 6000 вольт.

В результате становится понятно, что напряжение электростатического поля может достигнуть значительных размеров даже в быту. Этот заряд не причиняет человеку значительного вреда ввиду его малой мощности.

Разряд протекает через большое сопротивление и исчисляется в нескольких долях миллиампера.

Влажность воздуха также снижает электростатический заряд. Она влияет на значение потенциала тела во время прикосновений с разными материалами. Поэтому защита от статического электричества может заключаться в применении увлажнителей воздуха.

В природной среде существует статическое электричество, достигающее огромных значений. Например, при движении облаков между ними возникают большие потенциалы энергии, которые выражаются в разрядах молнии. Мощность этих разрядов вполне хватит, чтобы сжечь деревянный дом или расколоть ствол многолетнего дерева.

В бытовых условиях при разрядах электростатического поля человек чувствует мелкие пощипывания в пальцах, видны искры от трения шерстяной одежды, снижается работоспособность человека. Электростатическое поле негативно влияет на состояние человека, но явных повреждений не наносит.

Существуют измерительные приборы, способные точно измерить значение статического потенциала накопленного заряда на теле человека и на корпусе какого-либо устройства.

Защита от статического электричества

Существуют различные методы защиты от разрядов электростатического поля, как в быту, так и в промышленных условиях. Они имеют свои отличия. Рассмотрим подробнее каждые из них.

Защита в бытовых условиях

Каждый человек должен представлять опасность, которую несут статические разряды для организма. Их необходимо знать, и уметь их ограничивать. Для решения этой задачи организуются разные мероприятия по обучению людей методам защиты, в том числе телепередачи.

На этих мероприятиях людям объясняют, откуда и как появляется статическое поле, методы его измерения и приемы выполнения профилактической работы.

Например, чтобы избежать неприятных ощущений статического поля, для расчесывания волос целесообразно использовать деревянные расчески, вместо пластиковых.

Дерево имеет нейтральные характеристики, и во время трения не создает заряды электростатического поля. В магазинах можно без труда приобрести деревянную расческу любой формы и вида.

Чтобы предотвратить образование статического потенциала на кузове автомобиля при езде по сухому дорожному покрытию, применяют специальные антистатические ленты, которые фиксируются сзади автомобиля на днище кузова. В торговой сети можно без труда выбрать любой вариант такой ленты.

Если автомобиль ничем не защищен от возможного разряда накопленного заряда потенциала, то напряжение можно снимать временным заземлением кузова автомобиля путем его соединения с землей через металлическую часть. Для этого можно использовать ключ зажигания. Снимать напряжение в обязательном порядке необходимо перед тем, как заправлять автомобиль бензином.

Когда на одежде из химических волокон образуется статический заряд, то рекомендуется пользоваться «Антистатиком». Это специальный баллончик в виде аэрозоля, который продается в магазинах. Он снимает статическое электричество с одежды, тканей, с синтетических чехлов на сиденьях автомобиля, особенно в зимнее время, когда воздух сухой. Но, чтобы не использовать различные баллончики и химию, рекомендуется носить одежду из натуральных материалов: хлопка и льна

Если на обуви прорезиненная подошва, то это создает условия для накопления потенциала напряжения. Чтобы этого не произошло, достаточно в обувь положить специальные антистатические стельки, которые сделаны из натуральных материалов. В результате негативное влияние на человека уменьшится.

Слишком сухой воздух зимой в городских квартирах способствует накапливанию электростатического заряда. Для этого существуют специальные устройства – увлажнители воздуха.

Если такого устройства нет, то вполне подойдет большая влажная салфетка, которую необходимо положить на батарею. В результате процесс накопления заряда уменьшится, обстановка в квартире улучшится. Также рекомендуется регулярно производить влажную уборку.

Это позволит вовремя удалять пыль и наэлектризованные участки. Такой способ является лучшим.

Электрические устройства в быту при эксплуатации также накапливают статический заряд на корпусе. Для снижения действия статического заряда выполняют систему уравнивания потенциалов.

Она подключается к заземляющему контуру всего дома. Акриловая ванна подвержена накоплению на ней статического заряда, и ее необходимо защищать системой уравнивания потенциалов.

Даже чугунная ванна с акриловым вкладышем также подвержена этому негативному явлению.

Защита от статического электричества на производстве

В промышленном производстве применяют несколько способов сохранения функциональности оборудования:

Увеличение стойкости устройств и оборудования к воздействию электростатического разряда.
Блокировка проникновения заряда на рабочее место.
Недопущение возникновения электростатических зарядов.

Два последних способа дают возможность осуществлять защиту многих устройств, а первый способ применяется только для отдельных видов оборудования.

Высокую защиту от разрядов статического поля и сохранения функциональности устройства обеспечивает клетка Фарадея. Это металлическая клетка в виде сетки с мелкой ячейкой.

Читайте также: Xiaomi wowstick 1fs

Клетка ограждает оборудование со всех сторон. Она подключается к заземляющему контуру. Внутрь клетки не проходят электрические поля, в то же время магнитному статическому полю, клетка Фарадея не мешает.

По такому же принципу защищают кабели, оснащая их металлическим экраном.

Защита от статического электричества делится по методам выполнения:

Конструкционно-технологические.
Химические.
Физико-механические.

Последние два метода дают возможность снизить образование зарядов и повысить скорость их ухода в землю. Первый метод выполняет защиту устройств от зарядов, но не отводит их на заземление.

Оптимизировать снижение электростатического заряда можно следующим образом:

Увеличением токопроводимости материалов.
Созданием коронирования.

Такие задачи решают с помощью:

Выбора материалов с хорошей объемной проводимостью.
Увеличением рабочих поверхностей.
Ионизацией воздушного пространства.

Для реализации этих задач создают магистрали для протекания на землю статических зарядов, минуя рабочие компоненты устройств. Если материалы имеют высокое сопротивление, то применяют другие способы.

Статическое электричество и защита от него

Если электрические заряды свободно перемещаются по проводнику, это называется электрическим током.

Если они останавливаются без движения, начинают накапливаться на чем-либо, следует говорить о статическом электричестве.

В соответствии с ГОСТом, статикой называют совокупность возникновения, сохранения и свободного накопления электрического заряда на внешней поверхности диэлектризованных материалов или на изоляторах.

Статическое электричество – это накопление электрических зарядов

Возникновение статического электричества

Когда физическое тело находится в обычном нейтральном состоянии, баланс отрицательно и положительно заряженных частиц в нем соблюдается. Если же он нарушается, в теле образуется электрозаряд с тем или иным знаком, возникает поляризация – заряды приходят в движение.

Например:

позитивные: воздух, шкура, асбест, стекло, кожа, слюда, шерсть, мех, свинец;
негативные: эбонит, тефлон, селен, полиэтилен, полиэстер, латунь, медь, никель, латекс, янтарь;
нейтральные: бумага, хлопок, древесина, сталь.

Статическая электризация предметов может происходить вследствие различных причин. Главными из них являются следующие:

непосредственный контакт между телами с последующим разделением: трение (между диэлектриками или диэлектриком и металлом), наматывание, разматывание, перемещение слоев материала друг относительно друга и другие подобные манипуляции;
мгновенное изменение температуры окружения: резкое охлаждение, помещение в духовку и др.;
радиационное воздействие, облучение ультрафиолетом или рентгеновскими лучами, наведение сильных электрических полей;
процессы резания – на станках для раскроя или разрезания бумажных листов;
специальное направленное наведение статистическим разрядом.

На молекулярном уровне возникновение статического электричества происходит вследствие сложных процессов, когда электроны и ионы со сталкивающихся неоднородных поверхностей с разными атомарными связями поверхностного притягивания начинают перераспределяться. Чем быстрее материалы или жидкости перемещаются друг относительно друга, ниже их удельное сопротивление, больше площади, вступающие в контакт и усилия взаимодействия, тем выше будут степень электризации и электрический потенциал.

Источниками возникновения электростатики, как в бытовых, так и в промышленных условиях, являются компьютерная и офисная техника, телевизоры и прочие агрегаты и приборы, питающиеся от электрического тока.

Например, у самого простого компьютера имеется пара вентиляторов для охлаждения системного блока.

При разгоне воздуха частички пыли, содержащиеся в нем, электризуются и, сохраняя заряд, оседают на окружающих предметах, коже и волосах людей и даже проникают в легкие.

Вентиляторы в системных блоках компьютеров – постоянные источники статического электричества в быту

Также статика в большом количестве накапливается на экранах мониторов. В домах и производственных помещениях электростатические заряды образуются на полах, покрытых линолеумом или ПВХ-плиткой, на людях (в волосах и на синтетической одежде).

В природе очень мощным бывает статическое электричество, возникающее при перемещении облачных масс: между ними возникают огромные потенциалы электроэнергии, что проявляется в грозовых разрядах.

В промышленности часто встречается образование статических зарядов в случаях:

трения лент транспортеров о валы, ремней проводов – о шкивы (особенно в случаях буксовки и застревания);
при прохождении горючих жидкостей по трубопроводам;
заполнении цистерн бензином и прочими жидкими нефтяными фракциями;
попадания и продвижения пылинок в воздухопроводах с большой скоростью;
во время размалывания, перемешивания и отсеивания сухих веществ;
во время взаимного сжимания диэлектрических материалов разного рода и консистенции;
обработке пластических масс механическим способом;
прохождении сжиженного газа (особенно содержащего суспензии или пыль) по трубопроводам;
перемещения тележек с прорезиненными шинами по изолирующему половому покрытию.

Опасность статического электричества

Наибольшую опасность накопившееся статическое электричество представляет на промышленном производстве. Может произойти неожиданное воспламенение горючего материала искрами от прикосновения оператора с оборудованием на заземлении и последующим взрывом.

Энергия электростатических разрядом иногда составляет около 1,4 джоулей – это более чем достаточно для приведения смесей пыли, пара, газа и воздуха, присутствующих в любых горючих веществах, в состояние горения.

По ГОСТу наибольшая энергия накопленных зарядов на поверхности промышленного объекта не должна быть более 40 процентов от наименьшей энергии для загорания материала.

При протекании некоторых технологических операций, например:

пересыпании и перевозке песка в грузовиках;
прокачке топлива по трубопроводам;
переливании спирта, бензола, эфира в незаземленные цистерны с большой скоростью;
при транспортерных работах и др. генерируются электрические потенциалы от 3 до 80 киловольт.

Обратите внимание! Для того чтобы взорвались бензиновые пары, достаточно 300 вольт, горючие газы – 3 киловольта, а горючие пыли – около 5 киловольт.

Пожары на нефтебазах часто случаются из-за статических зарядов

Статика также негативно отражается на работе всех точных и сверхточных приборов, радиосвязном оборудовании, создает большие проблемы в функционировании средств автоматики и телевизионной механики. Многие детали сложных электронных приборов просто не рассчитаны на такие высокие значения напряжения, образуемые статическим разрядом. Он выводит эти детали из строя, в результате чего у приборов теряется точность работы.

На людях также могут скапливаться заряженные частицы, если они носят обувь с подошвами, не проводящими ток, шерстяную, шелковую или синтетическую одежду. Электризация происходит при движении (если половое покрытие не проводит электроток) и взаимодействии с диэлектрическими предметами.

Статистическое электричество может накапливаться и на человеке

Воздействие статики на человеческое тело осуществляется в виде продолжительно протекающего электротока слабого напряжения или же моментного разряда, что вызывает легкие и не всегда приятные покалывания на коже (иногда они оцениваются как умеренные или даже сильные уколы).

В целом, такое воздействие потенциалом не выше 7 джоулей считается неопасным для здоровья, однако, даже слабый разряд тока может привести к рефлекторному сокращению мышц, что чревато различными производственными травмами (попадание в рабочие зоны механизмов, захват частей тела или одежды неогороженными двигающимися элементами машин, падение с высоты).

Если рассматривать действие статического электричества на человеческий организм на клеточном уровне, то в результате срабатывания нейрорефлекторного механизма происходит раздражение кожных нейронов и мельчайших капилляров.

Это приводит к изменениям в ионном составе тканей нашего тела, что проявляется в повышенной утомляемости в течение дня, постоянному раздраженному психическому состоянию, нарушению ритма сна и другим проблемам в функционировании центральной нервной системы. Общая работоспособность снижается.

Провоцируемые постоянным воздействием статического электричества спазмы кровеносных сосудов могут стать причиной брадикардии – уменьшения частоты сокращений сердечной мышцы и повышенного кровяного давления.

Способы защиты от статики на производстве

Против вредного и опасного проявления накопленного статического электротока в производственных условиях разрабатывается и применяется комплекс защитных мероприятий. В их основе лежат следующие методы:

повышение проводящих свойств материалов и окружающей рабочей среды, что приводит к рассеиванию в пространстве периодически появляющихся электрозарядов статики;
снижение скоростей обработки и перемещения материалов, что значительно уменьшает возможности генерирования статических электрозарядов;
полномасштабное применение грамотно устроенного заземления, что помогает исключить накопление опасных потенциалов;
повышение устойчивости самих машин и механизмов к действию статистических разрядов;
недопущение проникновения электрического тока в рабочую зону.

Все способы, применяемые для предотвращения статических электрических разрядов, разделяют на конструкционные, технологические, химические, физические и механические. Три последних направлены главным образом на снижение активности генерирования электрозарядов и быстрейшему их уходу в почву. В то же время первые из перечисленных методов с заземлением не связаны.

В качестве высоконадежного средства защиты от статического электричества выступает так называемая клетка Фарадея. Она выполняется в виде мелкоячеистой сетки, ограждающей машины по всей площади, у нее имеется подключение к контуру заземления.

Клетка Фарадея – надежное приспособление для защиты от электрических разрядов

Благодаря такой конструкции, поля электричества не проникают внутрь клетки Фарадея, а на магнитное поле она никак не влияет. Электрические кабели, покрытые предварительно экраном из металлического листа, защищаются по таким же принципам.

Электростатический заряд можно оптимально уменьшить посредством возрастания токопроводимости промышленных материалов и проведением коронирования (т.е. создания на поверхности материалов воздушной плазмы коронным разрядом комнатной температуры).

Достигается это с помощью специального подбора материалов, имеющих повышенную объемную проводимость, наращиванием рабочих площадей и повышением ионизации воздуха вокруг защищаемых механизмов.

Специальные агрегаты – ионизаторы, генерируют положительно и отрицательно заряженные ионы, которые притягиваются к противоположно заряженным диэлектрикам и нейтрализуют их заряды.

Важно! Для веществ с высоким электросопротивлением такие способы защиты от статики не подходят.

Обязательным в перечне мероприятий по защите от статического электричества является заземление.

В состав заземляющего устройства входит заземлитель (проводящий элемент) и проводник заземления между заземляющей точкой на почве и заземлителем.

Достаточным заземление против электростатики считается при сопротивлении в любой точке оборудования не выше 1 мегаОм. Для оборудования часто используются проводящие пленки, покрывающие рабочую поверхность.

В рабочих помещениях настилаются антистатические полы, операторы должны работать в антистатической одежде и обуви (при этом сопротивление материала подошв не выше 100 ом).

Защита от статического электричества в быту

В бытовых условиях существует комплекс мер и мероприятий, помогающих предотвратить образование электростатических разрядов:

влажная уборка, проводимая каждый день, снижает объем циркулирующей в воздухе пыли;
недопущение пересыхания воздуха, ежедневное проветривание помещений;
применение в уборке антистатических щеток;

Антистатические щетки помогают предотвратить накопление статического электричества в квартире

использование антистатических предметов мебели;
отделка дома материалами, которые хорошо снимают статику: древесина, антистатический линолеум и другие;
что касается одежды, шерстяную одежду снимать медленными движениями, а для снятия эффекта прилипания шелковых вещей – использовать антистатические спреи;
не гладить шерсть животных при холодном и сухом воздухе;
волосы расчесывать расческами из дерева или металла вместо пластиковых гребней.

Не стоит забывать о защите личных автомобилей от образования статики на кузове машины, особенно перед заправкой его бензином. Делается это с помощью простой антистатической полоски под днищем кузова.

Статическое электричество – это свободные электрические заряды, собираемые на различных диэлектриках.

И в промышленности, и в быту происходит накопление совсем неполезного статического электричества, и необходима защита от него, поскольку такие заряды способны нанести вред как машинам, механизмам, так и промышленным объектам и здоровью человека. Только надежные методы способны свести на нет или же совсем не допустить этого отрицательного явления.

Видео

Источник: https://amperof.ru/bezopasnost/staticheskoe-elektrichestvo-zashhita.html

Борьба со статическим электричеством