Молниезащита

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1. Внешняя и внутренняя молниезащита

2. Возникновение и опасность разрядов статического электричества

3. Мероприятия по защите от статического электричества

Заключение

Список использованной литературы

Введение

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.

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].

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].

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].

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

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: http://hottey.info/node/127 (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: http://www.tokootvod.ru/article/vnutrennyaya-molniezaschita (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)

Размещено на Allbest.ru