Защита от атмосферного электричества.

При определенных условиях в дождевом облаке могут накапливаться электрические заряды. Этому способствуют аэродинамические и термические процессы (восходящие воздушные потоки, конденсация паров на высоте от 1 до 6 км, образование капель, их дробление). В результате этих процессов капли получают суммарный отрицательный заряд и наполняют нижнюю часть облака, а более инерционные положительные ионы воздуха – верхнюю часть. При этом, внутри облака образуется электрическое поле между распределенными разнополярными зарядами.

Таким образом, молния – это электрический разряд в атмосфере между заряженным облаком и землей или между разноименно заряженными частями облака. Разряд имеет преимущественно вид линейной молнии. Направленный вниз заряд между облаком и землей делится на лидерный (начальный) и главный (обратный). Обычно он начинается с прорастания от облака к земле слабо светящегося канала-ступенчатого лидера. При касании головки лидера земли возникает главный разряд. Он связан с нейтрализаций отрицательных зарядов лидера положительными зарядами земли и напоминает короткое замыкание. Главный разряд сопровождается интенсивным свечением, уменьшающимся при приближении к облаку, а также звуком (громом). Этот разряд и воспринимается людьми как молния. Основной источник их поражения – линейная молния.

Грозовой разряд оказывает на человека тепловое воздействие, а также механическое и электромагнитное.

От прямых ударов молнии объекты защищают молниеотводами различных типов и конструкций. Молниеотвод любого типа состоит из молниеприемника, предназначенного для непосредственного приема удара молнии, токоотвода, обеспечивающего отвод тока молнии к заземлению, и заземлителя, отводящего ток молнии в землю. Для крепления молниеприемников и токоотводов предназначены несущие конструкции (опоры).

Принцип действия молниеотводов основан на использовании свойства избирательности поражений молнией более высоких и хорошо заземленных предметов. Поэтому необходимо, чтобы молниеотвод возвышался над защищаемым объектом и имел достаточно хороший контакт с землей. Молниеотвод создает условия для ориентации лидерного разряда в направлении вершины молниеотвода (за счет создания наибольшей напряженности электрического поля на пути между развивающимся лидерным каналом и вершиной молниеотвода). Таким образом, молниеотвод как бы “отбирает” на себя грозовые разряды, возникающие в определенной зоне вокруг него, и, тем самым, экранирует расположенные поблизости от него более низкие объекты.

Пространство вокруг молниеотвода, защищенное от прямых ударов молнии, называется зоной защиты молниеотвода. Защищаемый объект должен полностью входить в зону защиты.

В зависимости от категории здания по устройству молниезащиты и ожидаемого числа поражений молнией в год требуется, чтобы объект полностью располагался в зоне защиты типа А или Б. Зона защиты типа А обладает степенью надежности (на ее границе) не ниже 99, 5%, а зона защиты типа Б – не ниже 95%. Это очень высокая степень надежности. Прорыв молнии в зону защиты типа А возможен только в пяти случаях из тысячи ударов, а в зону защиты типа Б – в пяти случаях из ста.

Обычно применяют стержневые, тросовые и сетчатые типы молниеотводов. Для молниезащиты одного или группы строений применяют молниеотводы одного типа, но в ряде случаев целесообразно использовать комбинированные типы молниеотводов (например, тросово-стержневой молниеотвод).

Важным элементом молниеотвода является его заземляющее устройство, т.е. специальная металлическая конструкция, расположенная в земле. Оно служит для безопасного отвода тока молнии в землю.

Конструктивно молниеотводы и их заземляющие устройства должны выполняться следующим образом.

1. Опоры стержневых молниеотводов могут изготавливаться из стали любой марки, железобетона или дерева. Они должны быть рассчитаны на механическую прочность как свободно стоящие конструкции, а опоры тросовых молниеотводов – с учетом натяжения троса и действия на него ветровой и гололедной нагрузке.

2. Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены сечением не менее 100 мм² и длиной не менее 200 мм из стали любой марки. Тросовые молниеприемники должны быть выполнены из стальных многопроволочных канатов сечением не менее 35 мм². Соединения молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться, как правило, сваркой. Эти соединения и токоотводы изготовливаются из круглой стали диаметром не менее 6 мм. Токоотводы, прокладываемые по наружным стенам здания, следует располагать не ближе 3 м от входов или в местах, недоступных для прикосновения людей.

3. В качестве естественных заземлителей молниезащиты допускается использование любых конструкций железобетонных фундаментов зданий и сооружений при условии обеспечения непрерывной электрической связи по их арматуре и присоединения ее к закладным деталям. Допускается также использование для молниезащиты всех заземлителей электроустановок, рекомендуемых ПУЭ

4. Должны быть предусмотрены искусственные заземлители. Их следует располагать под асфальтовым покрытием либо в редко посещаемых местах (на газонах, в удалении от грунтовых проезжих и пешеходных дорог) на расстоянии 5 м и более.

30. Статическое электричество: сущность, опасность, методы защиты

При статической электризации во время технологических процессов, сопровождающихся трением, размельчением твердых частиц, пересыпанием сыпучих тел, переливанием жидкостей - диэлектриков, на изолированных от земли металлических частях производственного оборудования возникает электрическое напряжение относительно земли порядка десятков киловольт.

Так, при движении резиновой ленты транспортера в сельс­кохозяйственных агрегатах с электроприводом через клиноременную передачу в устройствах ременной передачи на лен­те (ремне) и на роликах (шкивах) возникают электростати­ческие заряды противоположных знаков большой величины, а потенциалы их достигают 45 кВ. Основную роль при этом играют влажность, давление воздуха и состояние поверхнос­тей лент (ремней) и роликов (шкивов), а также скорость отно­сительного движения (пробуксовки). Аналогично происходит электризация при сматывании тканей, бумаги, пленки и др.

При относительной влажности воздуха 85% и более электростатических зарядов обычно не возникает.

Возникающие в производственных условиях электроста­тические заряды могут служить импульсом, способным при наличии горючих смесей вызвать пожар и взрыв. В ряде случаев статическая электризация тела человека и затем пос­ледующие разряды с тела человека на землю или заземлен­ное производственное оборудование, а также электрический разряд с незаземленного оборудования через тело человека на землю могут вызвать нежелательные болевые и нервные ощущения и быть причиной непроизвольного резкого дви­жения человека, в результате которого он может получить ту или иную механическую травму (ушибы, ранение). '

Устранение опасности возникновения электростатических зарядов достигается следующими мерами: заземлением про­изводственного оборудования и емкостей для хранения лег­ковоспламеняющихся и горючих жидкостей; увеличением электропроводности поверхностей электризующихся тел пу­тем повышения влажности воздуха или применением анти­статических примесей к основному продукту (жидкости, ре­зиновые изделия и др.); ионизацией воздуха с целью увели­чения его электропроводности.

31. Индивидуальные средства защиты от поражения электрическим током.

Электрозащитные средства должны находиться в поме­щениях электроустановок в качестве инвентарного имуще­ства. Они распределяются по местам хранения и это поло­жение должно быть зафиксировано в списках, утвержден­ных главным энергетиком предприятия. Ответственность за своевременное обеспечение персонала и комплектование электроустановок электрозащитными средствами несут на­чальник цеха, службы участка, а в целом по предприятию — главный инженер. Электротехнический персонал получает электрозащитные средства в индивидуальное пользование и отвечает за их правильную эксплуатацию и своевремен­ную отбраковку. Все электрозащитные средства должны быть пронумерованы, храниться в специальных помещениях, шка­фах, ящиках.

При эксплуатации средства защиты должны подвергать­ся периодическим и внеочередным испытаниям (после ре­монта) согласно ПТЭ и ПТБ.

Электрозащитные средства служат для защиты людей, работающих с электроустановками, от поражения электри­ческим током, от воздействия электрической дуги и электро­магнитного поля.

Основные электрозащитные средства защиты, изоляция которых длительно выдерживает рабочее напряжение элект­роустановок, позволяют прикасаться к токоведущим частям, находящимся под напряжением.

Дополнительные электрозащитные средства защиты сами по себе не могут при данном напряжении обеспечить защиту от поражения током, а применяются совместно с основными электрозащитными средствами.

К электрозащитным средствам относятся:

изолирующие штанги (оперативные, для наложения за­земления, измерительные), изолирующие (для операций с предохранителями) и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки и т. д.;

изолирующие устройства и приспособления для ремонт­ных работ под напряжением выше 1000 В и слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками для рабо­ты в электроустановках напряжением до 1000 В;

диэлектрические перчатки, боты, галоши, ковры, изолиру­ющие накладки и подставки;

индивидуальные экранизирующие комплекты;

переносные заземления;

оградительные устройства и диэлектрические колпаки;

плакаты и знаки безопасности.

Кроме перечисленных электрозащитных средств при работах в электроустановках следует, при необходимости, применять такие средства индивидуальной защиты, как очки, каски, противогазы, рукавицы, предохранительные монтерские по­яса и страховочные канаты.

Классификация защитных средств в зависимости от напряжения электроустановки приведена в таблице.

Таблица