Защита от атмосферного и статического электричества.
Атмосферное электричество. Разряды атмосферного и статического электричества могут явиться причиной поражения людей током, возникновения пожаров и взрывов.
Особенно подвержены поражению молнией объекты, значительно возвышающиеся над земной поверхностью (мачты, надстройки судов, трубы заводов, высотные здания). В этих местах резко возрастает напряженность электрического поля, что и способствует возникновению благоприятных условий для разряда. Токи атмосферного электричества всегда избирают к земле кратчайшийпуть наименьшего сопротивления. Это обстоятельство используется для создания заранее запрограммированного пути разряда молнии в землю через металлические мачты, поднятые над защищаемым объектом. Такие устройства назвали молниеотводами.
прямыми ударами молнии, электрической индукции (вторичное воздействие) без прямого контакта с каналом молнии. Электромагнитная индукция сопровождается возникновением в пространстве изменяющегося во времени магнитного поля. Это магнитное поле индуцирует в замкнутых контурах, образованных металлическими конструкциями (электропровода, трубопроводы и пр.), электрические токи, вызывающие их нагревание.
Для предохранения наземных объектов от разрушения и пожаров, вызываемых молнией, выполняется комплекс защитных мероприятий, называемых молниезащитой. Основной элемент молниезащиты - применение системы молниеотводов, которые в зависимости от вида молниеириемника подразделяются на стержневые, тросовые и сетчатые.
Составные части молниеотвода: молниеприемник, собственно молниеотвод и заземлитель. Все эти части металлические.
Наиболее простой и надежной системой молниезащиты является стержневая, представляющая собой металлические хорошо заземленные стержни, прикрепленные к мачтам или опорам.
Зоной защиты
Дело в том, что при прямом попадании молнии в радиоантенну в ней может индуктироваться э. д. с. опасного для людей и оборудования уровня. Поэтому во время грозы начальник радиостанции обязан прекратить работу радиоузла и заземлить антенны.
Статическое электричество. Многие производственные процессы на флоте сопровождаются явлением статической электризации. Заряды статического электричества образуются при трении двух диэлектриков или диэлектрика о металл. В связи с широким применением в современном судостроении пластмасс и других полимерных материалов для изготовления арматуры и элементов отделки судовых помещений заряды статического электричества на судах стали достигать опасных значений.
путь наименьшего сопротивления. Это обстоятельство используется для создания заранее запрограммированного пути разряда молнии в землю через металлические мачты, поднятые над защищаемым объектом. Такие устройства назвали молниеотводами.
Грозовые разряды могут поражать наземные объекты прямыми ударами молнии, разрушая их (первичное воздействие), а также влиять на них в виде электричской индукции (вторичное воздействие) без прямого контакта с каналом молнии. Электромагнитная индукция сопровождается возникновением в пространстве изменяющегося во времени магнитного поля. Это магнитное поле индуцирует в замкнутых контурах, образованных металлическими конструкциями (электропроводка, трубопроводы и пр.), электрические токи, вызывающие их нагревание.
Особую опасность может представлять э.д. с, возникающая в незамкнутых и незаземленных контурах судов, перевозящих нефтепродукты и другие опасные грузы. Возможное искрение может стать причиной взрывов и пожаров на судах.
Для защиты от искрения при электрической индукции рекомендуют для конструктивных мер: соединение металлическими перемычками параллельно проложенных кабелей и труб, заземление оболочек кабелей и трубопроводов в местах ввода их в здания и т. д.
Для предохранения наземных объектов от разрушения и пожаров, вызываемых молнией, выполняется компекс защитных мероприятий, называемых молниезащи-той. Основной элемент молниезащиты - применение системы молниеотводов, которые в зависимости от вида молниеириемника подразделяются на стержневые, тросовые и сетчатые.
Составные части молниеотвода: молниеприемник, собственно молниеотвод и заземлитель. Все эти части металлические.
Наиболее простой и надежной системой молниезащиты является стержневая, представляющая собой металлические хорошо заземленные стержни, прикрепленные к мачтам или опорам.
Судовые молниезащитные устройства в принципе не отличаются от береговых. Каждая мачта на судне снабжается молниеотводом. Объект считается защищенным от прямых ударов молнии, если зона защиты, образуемая молниеотводом, охватывает все его конструктивные элементы.
Зоной защиты называют пространство, образуемое вокруг каждого молниеотвода, вероятность попадания молнии в которое практически равна нулю.
Судовые радиоантенны, как правило, находятся в зоне защиты стержневых молниеотводов, прикрепленных к мачтам. Однако несмотря на это, во время грозы необходимо принять все меры предосторожности для защиты радиоаппаратуры и обслуживающего ее персонала от грозовых разрядов. Дело в том, что при прямом попадании молнии в радиоантенну в ней может индуктироваться э. д. с. опасного для людей и оборудования уровня. Поэтому во время грозы начальник радиостанции обязан прекратить работу радиоузла и заземлить антенны.
Статическое электричество. Многие производственные процессы на флоте сопровождаются явлением статической электризации. Заряды статического электричества образуются при трении двух диэлектриков или диэлектрика о металл. В связи с широким применением в современном судостроении пластмасс и других полимерных материалов для изготовления арматуры и элементов отделки судовых помещений заряды статического электричества на судах стали достигать опасных значений.
Возникновение статического электричества обычно связано с движением газов, паров, пыли по вентиляци-
онным каналам, огнеопасных жидкостей по трубопроводам, при трении твердых веществ. При этом разность потенциалов статического электричества может достигать 20-50 кВ. Опасность этого явления очевидна, если принять во внимание, что при разности потенциалов, равно 3 кВ, искровой электростатический разряд может воспламенить большинство горючих газов, а при 5 кВ - большую часть горючей пыли. Таким образом, при перевозке опасных грузов статическое электричество может стать причиной пожара или даже гибели судна.
Возможность электризации до высоких потенциалов зависит от электропроводимости веществ, их химического состава, состояния окружающей среды, скорости относительного перемещения частиц.
В некоторых случаях накопителем статического электричества становится человек. Электрический потенциал может появиться при длительном хождении человека в сухую погоду в резиновой обуви по бетону, асфальту, по полу с синтетическим покрытием. Электризация тела человека происходит также в процессе ношения им одежды из синтетических материалов (капрон, ацетатный шелк, нейлон), прочно вошедших в быт современных людей.
Биологическое воздействие статического электричества на человека еще полностью не изучено. Определена приблизительная норма допустимой (безвредной) напряженности электрического поля, созданного электростатическим зарядом. Согласно Санитарным правилам напряженность поля статического электричества, генерируемого на поверхности полимерного материала, с которым контактирует человек, не должна превышать 200 В/см.
На судах воздействие статического электричества на человека выражается в угнетенном состоянии его психики, снижении работоспособности, а также в неприятных, болевых ощущениях от электрических разрядов при касании поверхностей, отделанных пластиками. Известны случаи пожаров, возникших от искровых разрядов при прикосновении наэлектризованного тела человека к пожароопасному объекту.
Для борьбы со статическим электричеством разработан комплекс конструктивных и технологических мер, получивших отражение в Правилах по защите от статического электричества на морских судах, которые введены в действие с 1 октября 1973 г. Правилами, в частности, запрещено использование на судах, перевозящих опасные грузы (танкерах, газовозах), постельного белья, занавесей, ковриков и других предметов из синтетических тканей. Членам экипажей таких судов не рекомендуется носить в рейсах белье и одежду из искусственного волокна. Перед швартовкой синтетические швартовные канаты рекомендуется смачивать забортной водой для снижения вероятности образования электростатических зарядов.
Одним из основных видов защиты от статического электричества является заземление. Необходимо заземлять все изолированные части оборудования, в том числе шланги и трубопроводы, предназначенные для приема и слива огнеопасных жидкостей, а также емкости для хранения и перевозки сжиженных газов и других опасных грузов. На танкерах должны быть предусмотрены устройства для присоединения металлических заземлителей, соединенных с наконечниками приемных шлангов.
Специальные шины, проложенные вдоль шлангов, должны быть надежно соединены между собой и с корпусом судна. Не допускается наличие каких-либо плавающих предметов на поверхности пожароопасных жидкостей. Поплавковые измерители уровней жидкости необходимо крепить таким образом, чтобы исключить возможность отрыва их и удара в стенки цистерны во
избежание искрового разряда. Подачу огнеопасных жидкостей необходимо осуществлять плавно, без разбрызгиваний и таким образом, чтобы исключить образование свободно падающей струи. Поэтому сливная труба должна достигать дна приемного резервуара, а струя направляться вдоль его стенок. Не рекомендуется производить отбор проб жидкости на анализ во время налива и слива. Это можно делать только тогда, когда жидкость успокоится и ее поверхность будет ровной.
Установлено, что статическая электризация диэлектриков может быть уменьшена и устранена путем увеличения их поверхностной проводимости. Поверхностную проводимость можно увеличить повышением относительной влажности воздуха и применением антистатических присадок к пластмассам.
Повышенная влажность воздуха в помещении (70% и выше) способствует резкому увеличению проводимости предметов. В таких условиях электрические заряды по мере их образования стекают с поверхности полимерных материалов и нейтрализуются. При достижении относительной влажности воздуха 90% заряды Статического электричества практически исчезают.
Снижение вероятности накопления электростатических зарядов достигается также созданием временной или постоянной поверхностной пленки из веществ (антистатиков), обладающих высокой электрической проводимостью. Применение полупроводниковых керамических покрытий, а также нанесение на поверхности деталей покрытий из окисла олова, хлорида олова и других веществ способствует повышению электрической проводимости материалов.
Кроме того, при уменьшении скорости движения жидкостей или газов, а также ионизации воздуха или среды предотвращается достижение электростатическим потенциалом опасного уровня. Воздух можно ионизировать с помощью радиоактивного излучения.
Атмосферное электричество проявляется в виде молний, элетростатической и электромагнитной индукции от грозового разряда. Все эти проявления опасны для жизни людей. Молния представляет собой разряд между разноименно заряженными облаками или между ними и землей, происходящий за тысячные доли секунды и сопровождается громом, вследствие быстрого расширения нагретого воздуха, и протеканием тока в десятки километров и величиной 200 кА и более. В канале молнии температура может достигать несколько десятков тысяч градусов.
Возможны поражения людей, как прямым попаданием молнии, так и вторичным проявлением грозового разряда, из-за удара молнии в возвышенные предметы (дерево, здание и т.д.). Возникающее большое шаговое напряжение на поверхности земли действует в радиусе 10 ¸ 15 м от места удара.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ . Молниезащита представляет собой комплекс мероприятий, направленных на предотвращение прямого удара молнии в здание (сооружения) или на устранение опасных последствий, связанных с прямым ударом.
Эффективным средством защиты от прямых ударов молнии служит молниеотвод - устройство, рассчитанное на непосредственный контакт с каналом молнии и отводящее её ток в землю. Различают два типа зон защиты – А и Б . Зона защиты типа А обладает вероятностью защиты 99,5% , а типа Б - 95% .
Зона защиты молниеотвода - пространство, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с надежностью не ниже определенного значения.
В общем случае молниеотвод состоит из опоры; молниеприемника, непосредственно воспринимающего удар молнии; токоотвода, по которому ток молнии передается в землю; заземлителя, обеспечивающего растекание тока молнии в земле.
В некоторых случаях функции опоры, молниеприемника и токоотвода совмещаются, например, при использовании в качестве молниеотвода металлических труб или ферм.
Широкое распространение получили стержневые молниеотводы.
Молниеотводы разделяются на отдельно стоящие, обеспечивающие растекание тока молнии, минуя объект, и установленные на самом объекте. При этом растекание тока происходит по контролируемым путям так, что обеспечивается низкая вероятность поражения людей (животных), взрыва или пожара.
При установке молниеотводов на защищаемом объекте и невозможности использования в качестве токоотводов металлических конструкций здания токоотводы должны быть проложены к заземлителям по наружным стенам здания кратчайшими путями.
В качестве заземлителей молниезащиты допускается использовать все рекомендуемые заземлители электроустановок, за исключением нулевых проводов воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ .
Ниже приводятся основные формулы для расчета зон защиты стержневых молниеотводов при их высоте, не превышающей 60 м .
Высотой h h o < h r o h x r x .
Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (рис.18.2), вершина которого находится на высоте h o < h . На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r o . Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте h x представляет собой круг радиусом r x .
(18.1)
Габаритные размеры зоны Б :
Для зоны Б высота одиночного стержневого молниеотвода при известных значениях h x и r x может быть определена по формуле
(18.3)
Таким образом, высота одиночного молниеотвода должна быть выбрана такой, чтобы в образованную зону защиты, а практически это цилиндр с габаритными размерами r х и h х , вписывалось все защищаемое здание, как в плане, так и по фасаду.
 |
ВЫВОДЫ. Таким образом, выполнение организационных и технических мероприятий является важным требованием обеспечения безопасности работ на электроустановках. Здесь важным является вопрос своевременного доведения мер безопасности и контроля их выполнения.
Последовательность действий при оказании первой помощи при поражении электрическим током должен знать каждый человек, поскольку в повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с электричеством.
При работе с электротехническими устройствами, в помещениях с электрооборудованием и т.д., необходимо систематически осуществлять контроль за тем, чтобы, оборудование было заземлено (занулено). Здесь являются исключением бытовые приборы, выполненные в корпусе диэлектрического материала.
Для защиты от атмосферного электричества все здания и сооружения должны содержать молниеотводы.
ВЫВОДЫ ПО РАЗДЕЛУ 3
При изучении раздела «Основы электроники, электрические измерения и электробезопасность» рассмотрены назначение и принцип работы современной элементной базы электронных устройств: полупроводниковых приборов, интегральных микросхем и микропроцессоров. Кроме того, рассмотрены устройство и принцип действия вторичных источников электроэнергии: выпрямителей, инверторов, конверторов и преобразователей частоты.
Рассмотренные устройства и принципы работы электроизмерительных приборов, а также способы и методы измерения электрических параметров, позволят эффективно развивать навыки практического использования теоретических знаний.
Знания правил техники безопасности, в том числе мероприятий, обеспечивающих защиту от поражения электрическим током и умение оказания первой помощи при поражении электрическим током, являются актуальными вопросами в жизни современного человека.
Ведущий преподаватель ст.преподаватель _________Хамула А.А.
«____»______________20__г.
Похожая информация.
Нажав на кнопку "Скачать архив", вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.
Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку "Скачать архив"
Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты. Особенности классификации воздействий токов молнии. Комплекс средств молниезащиты. Характеристика внешней молниезащитной системы. Принцип действия молниеприемников, токоотводов, заземлителей.
реферат , добавлен 02.03.2011
Понятие и принципы построения молниезащиты как системы связанных составляющих защиты дома и дорогостоящего оборудования от попадания молнии в строение или электропровода. Классификация зданий и сооружений по устройству. Правила расположения токоотводов.
курсовая работа , добавлен 25.04.2015
Способы предупреждения и защиты от поражения электрическим током: защитное зануление, заземление и отключение. Устройства и типичные схемы молниезащиты систем электроснабжения. Конструктивные отличия молниеотводов. Понятие статического электричества.
курсовая работа , добавлен 13.04.2012
Понятие и определение основных причин пожаров и взрывов. Техника тушения пожаров: методы, оборудование, средства, огнетушители. Пути и правила эвакуации людей. Пожарная связь и сигнализация. Методы защиты от статического и атмосферного электричества.
презентация , добавлен 24.07.2013
Причины и источники появления статического электричества, влияния этого вида электричества на здоровье человека, способы защиты. Молния как непременный атрибут грозы, последствия, ущерб от этого природного явления, человеческие жертвы, способы защиты.
презентация , добавлен 09.12.2012
Основные сведения о разрядах молнии и их параметрах. Характеристики грозовой деятельности. Опасные воздействия молнии. Классификация защищаемых от молнии объектов. Средства и способы молниезащиты (внешние и внутренние). Характеристика грозозащитных зон.
курсовая работа , добавлен 26.07.2015
Причины возникновения статического электричества. Наибольшую опасность статическое электричество представляет на производстве и на транспорте. Воздействие статического электричества на организм человека. Средства защиты от статического электричества.
реферат , добавлен 16.05.2008
Понятие молнии: природа, появление, непредсказуемость поведения. Происхождение и характеристика линейной молнии, возникновение пожаров при её разряде и гибель людей. Специальные меры безопасности и защиты от поражения при наличии грозовых признаков.
Совокупность явлений, результатом которых является образование, сбережение и разрядка свободных электрозарядов на поверхности диэлектриков или изолированных проводниках, называют статическим электричеством. Образующийся заряд может сохраняться и накапливать достаточно продолжительное время. Процесс получения любой поверхностью или телом определенного заряда (положительного или отрицательного) называется электризацией. Статические электрозаряды чаще всего образуются из-за трения друг о друга или о металл твердых материалов, не проводящих ток. Относительно земли напряжение во время статической электризации часто может достигать 100 тыс. вольт.
Разряды статического электричества могут стать причиной возникновения сильных пожаров и взрывов, а также иметь негативное влияние на здоровье человека, как при непосредственном контакте, так и из-за опасного электрического поля образующегося вокруг заряженного тела. Выделяющейся энергии достаточно много для мгновенного для воспламенения пыле и газовоздушных смесей.
Специалисты рекомендуют применять заземления, нейтрализаторы (индукционные, радиоактивные и высоковольтные), увлажнители воздуха, специальные экраны и антиэлектростатические вещества для эффективной защиты от статических зарядов. Сотрудникам, в качестве профилактики, выдают антистатическую спецодежду и токопроводящую обувь имеющую сопротивление подошвы до 108 Ом.
Наиболее часто атмосферное электричество концентрируется в кучевых (грозовых) облаках и разряжается через молнии, которые имеют мощное поражающее действие. Прямое их попадание в дом может полностью разрушить здание, убить людей, находящихся внутри или привести к сильному пожару или техногенным авариям.
После того как Франклин объяснил всему миру природу молний человечество постоянно работает над усовершенствованием методов по молниезащите. В настоящее время на смену простым стальным или медным громоотводам с токоотводом и заземлением пришли инновационные активные молниеприемники. Они за счет ионизации воздуха вокруг себя самостоятельно притягивают к себе разряды молний. Современная система молниезащиты объекта включает защиту от прямых ударов молнии и вторичных ее проявлений.
Для предотвращения неприятных последствий от образования статических зарядов и молний необходимо при проектировании и эксплуатации объектов осуществлять комплекс мер, направленных на их защиту от статического электричества и молниезащиту .
Основные здания и сооружения не принимаются в эксплуатацию без защиты от статического электричества и молниезащиты . Промышленные здания и помещения, оборудование и приборы, различные коммуникации в соответствии с их классификацией по ПУЭ должны иметь молниезащиту І, ІІ или ІІІ категории, а также защиту от статических разрядов для взрыво- и пожароопасных помещений, зон открытых установок, имеющие класс B-I, B-I6, В-II и B-IIa.
Защита от статического электричества обеспечивается благодаря таким мероприятиям, как:
Элементы молниезащиты должны регулярно проверяться и по необходимости ремонтироваться. Специалисты рекомендуют проводить проверку:
Для защиты от статического электричества применяют мероприятия и средства, направленные на предотвращение или уменьшение интенсивности процесса образования зарядов, а также обеспечивающие условия для быстрой релаксации зарядов.
К первой группе мероприятий относится уменьшение скоростей перемещения твердых, сыпучих и жидких материалов. Многие жидкости, например, нефтепродукты, легко электризуются. Подачу таких жидкостей необходимо производить таким образом, чтобы исключить их бурное перемешивание и разбрызгивание. Сливная труба должна доходить до дна бака, а струя направляется вдоль оси стенки. Если в емкости нет остатка жидкости, то скорость первоначального заполнения не должна превышать 0,7 м/с, а затем 4 м/с.
Ко второй группе относятся следующие средства. Суда, цистерны, трубопровода заземляются, причем сопротивление заземления должно составлять не более 100 Ом. Для этого используют установленные заземлители электроустановок. Автоцистерны заземляют с помощью металлической цепи, постоянно соприкасающейся с землей, а для железнодорожных цистерн заземлителем является рельсовый путь.
При увеличении влажности соприкасающихся поверхностей водяная пленка экранирует эмиссию электронов и обеспечивает растекание зарядов по поверхности чел, что резко снижает потенциалы зарядов. Для нейтрализации образовавшихся зарядов используют ионизаторы воздуха, которые создают ионы обоих знаков. Ионы нужного знака притягиваются и нейтрализуют образовавшиеся заряды.
Защита человека от статического электричества обеспечивается использованием антистатической одежды и обуви.
Требуемая степень защиты зданий и сооружений от воздействия атмосферного электричества, от взрывопожароопасности разрабатывается на основе классификации этих объектов. Установлены три категории молниезащиты (I, II, Ш) и два типа (А, Б) зон защиты объектов от прямых ударов молнии. Зона защиты типа А обеспечивает перехват на пути к объекту не менее 99,5% молний, а типа Б - не менее 95%. Объекты I и II категорий (взрывоопасные) защищаются от всех четырех видов воздействия атмосферного электричества (п. 5.4), а объекты III категории - пожароопасные и высотные (жилые здания, башни, вышки, трубы) - защищаются от прямых ударов молний и от заноса высоких потенциалов внутрь зданий.
Защита от электростатической индукции заключается в заземлении металлического оборудования, расположенного внутри и вне здания. Для этого применяют специальное заземление или заземление электроустановок с сопротивлением не более 10 Ом.
Защита от электромагнитной индукции осуществляется установкой металлических перемычек между трубопроводами и протяженными коммуникациями, которые сближаются на расстояния до 10 см.
Защита от заноса высоких потенциалов внутрь зданий обеспечивается посредством присоединения металлокоммуникаций на входе в здание к защитному заземлению.
Для защиты объектов от прямых ударов молнии выполняются молниеотводы стержневого, тросового, сетчатого типа. Молниеотвод стержневого типа (рис. 6.12) состоит из опоры (1), молниеприемникa (2), токовода (3) и заземлителя (4). Зона защиты молниеотвода - это часть пространства, в пределах которого обеспечивается защита от прямых ударов молнии. Для стержневого молниеотвода эта зона примерно ограничена конусом, основание которого имеет радиус r = 1,5 h.
