Вход

Статическое электричество

Реферат по физике
Дата добавления: 23 января 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 111 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Причины и источники появления статиче ского электричества В разделе проанализированы возможные причины и источники появления ст атического электричества в лабораториях , производ ственных и научно-исследовательских учреждениях . Н а основе этого анализа выведены те источн ики , которые могут иметь место в лаборатор иях и произво д ствах НИЧ БГУИР , а именно : Наведение статического электричества на э кранах и корпусах видеомониторов персональных компьютеров ; Появление электростатических зарядов на п латах и приборах микроэлектронной техники в процессе их взаимного перемещения при мо нтаж е схем , ремонте и настройки аппара туры ; Возникновение электрического потенциала на незаземленном оборудовании за счет электрическ ой индукции при сильных грозовых разрядах и недостаточной молниезащите ; Электростатические заряды на производстве и их опаснос ть. В некоторых отраслях промышленного произв одства , связанных с обработкой диэлектрических материалов , нефтеперерабатывающей , текстильной , бума жной , и т.д . наблюдаются явления электризации тел – статическое электричество. По определению ГОСТ 17.1.018-79 “Статическое электричество . Искробезопастность.” термин “статиче ское электричество” означает совокупность явлени й , связанных с возникновением , сохранением и релаксацией свободного электрического заряда н а поверхности и в объеме диэлектриков и полупроводников , изделий на изолирова нных (в том числе диспергированных (лат . dispergo – рассеивать ; порошки , эмульсии ) в диэлектрической среде ) проводниках. Электризация материалов часто препятствует нормальному ходу технологических процессов про изводства , а также создает дополнительную пожарную опасность вследствие искрообразования при разрядах при наличии в помещениях , резервуарах и ангарах горючих паро - и газо -воздушных смесей. Этот же ГОСТ дает определение понятий электростатической искробезопастности (ЭСиБ ) как состояние объекта , при котором исклю чена возможность взрыва и пожара от стати ческого электричества . Электростатическая искробезопа стность должна обеспечиваться путем устранения разрядов статического электричества , способных стать источником заж и гания огнеопасны х веществ (материалов , смесей , изделий , продукци и и т.д .) В ряде случаев статическая электризация тела человека и затем последующий разряд с человека на землю или заземленное производственное оборудование , а также электричес кий разряд с нез аземленного оборудования через тело человека могут вызвать болевы е и нервные ощущения и быть причиной непроизвольного резкого движения в результате которого человек может получить травму (пад ения , ушибы и т.д .). Согласно гипотезе о статической электриза ции тел при соприкосновении двух разнор азрядных веществ из-за неравновесности атомных и молекулярных сил на их поверхности п роисходит перераспределение электронов (в жидкост ях и газах еще и ионов ) с образованием двойного электрического слоя с противоположн ым и знаками электрических зарядов . Т аким образом , между соприкасающимися телами , о собенно при их трении , возникает контактная разность потенциалов , значение которой зависит от ряда факторов – диэлектрических свой ств материалов , значения их взаимного давлени я при соприкосновении , влажности и температуры поверхностей этих тел , климатических условий. При последующем разделении этих тел к аждое из них сохраняет свой электрический заряд , а с увеличением расстояния между ними (при уменьшении электрической емкости сис темы ) за счет совершаемой работы по разделению зарядов , разность потенциалов воз растает и может достигнуть десятков и сот ен киловольт. При одинаковых значениях диэлектрической постоянной соприкасающихся материалов электроста т ические заряды не возникают. При статической электризации во время технологических процессов , сопровождающихся трение м , размельчением твердых частиц , пересыпанием сыпучих материалов , переливанием диэлектрических жидкостей (нефтепродуктов и т.п .) на изолир ованных от земли металлических частях оборудования возникают , относительно земли , нап ряжения порядка десятков киловольт . Так , напри мер , при движении резиновой ленты транспортер а и в устройствах ременной передачи на ленте (ремне ) и на роликах транспортера ( шкивах ) из-за некоторой пробуксовки возникают заряды противоположных знаков и большого значения , а разность и потенциалов достигает 45 кВ . Аналогично происходит электризац ия при сматывании (наматывании ) тканей , бумаги , полиэтиленовой пленки и др. При относ ительной влажности воздуха 85% и более разрядов статического электричества практически не возникает . В аэрозолях эле ктрические заряды возникают от трения частиц вещества друг о дуга и о воздух во время движения. Применяемое в электроустановках минеральное масло , в процессе его переливания , н апример , слив трансформаторного масла в бак , также подвергается электризации . Электрические заряды , образующиеся на час тях производственного оборудования и изделиях , могут взаимно нейтрализовываться вследствие не которой электропроводности влажного воздуха , а также стекать в землю по поверхности оборудования , но в некоторых случаях , ког да заряды велики и разность потенциалов т акже велика , то (при малой влажности возду ха ) может произойти быстрый искровой разряд между наэл е ктризованными частями о борудования или на землю . Энергия такой ис кры может оказаться достаточной для воспламен ения горючей ил взрывоопасной смеси . Например для многих паро - и газо-воздушных взрывоо пасных смесей требуется небольшая энергия (0.1*10 -3 Втс ). Пр акт ически при напряжении 3 кВ искровой разряд вызывает воспламенение паро - и газо-воздушных взрывоопасных смесей , а при 5 кВ – большей части горючих пылей и волокон. Меры подавления статической электризации. Устранение образования значительны х статическо го электричества достигается при помощи следующих мер : Заземление металлических частей производстве нного оборудования ; Увеличение поверхностной и объемной прово димости диэлектриков ; Предотвращение накопления значительных стати ческих зарядов путем установки в зоне электрозащиты специальных неитрализаторов. Все проводящее оборудование и электропров одящие неметаллические предметы должны быть з аземлены независимо от применения других мер защиты от статического электричества. Неметаллическое оборудование считае тся заземленным , если сопротивление стекания тока на землю с любых точек его внешней и внутренней поверхностей не превышает 10 7 Ом при отно сительной влажности воздуха 60%. Такое сопротивление обеспечивает достаточно малое значение посто янной времени релакс ации зарядов. Заземление устройства для защиты от с татического электричества , как правило , соединяетс я с защитными заземляющими устройствами элект роустановок . Практически , считают достаточным сопр отивление заземляющего устройства для защиты от статического электричества около 100 Ом . К заземляющему устройству присоединяют отдельн ыми ответвлениями от магистрали аппараты и машины , являющиеся источниками статической элек тризации (смесители , вальцы , каландры , дробилки , сливно-наливные устройства нефтепродуктов и др .). Автоцистерны во время слива или налива горючих жидкостей заземляют перен осным заземлением в виде гибкого многопроволо чного провода. Эффективным способом подавления электризации нефтепродуктов является введение в основной продукт специальных присадо к , например , элеата хрома , элеата кобальта и др . Кром е того с целью уменьшения статической эле ктризации при сливе нефтепродуктов и других горючих жидкостей необходимо избегать падени я и разбрызгивания струи с высоты ; сливной шланг (рукав ) следует опускать до самого дна цистерны или другой емкости . Неметаллические наконечники этих сливных шланг ов во избежание протекания на землю или незаземленные части оборудования необходимо за землять гибким медным проводником. Для повышения электропроводности резинотехни че ских изделий в их состав вводят такие антистатические вещества , как графит и сажа . Такие присадки вводят в резиновые шланги для налива и перекачки ЛВЖ , чт о в значительной мере снижает опасность в оспламенения этих жидкостей при переливании и х в передвижные емкости (автоцистерны , железнодорожные цистерны ). Нейтрализация электрических зарядов может осуществляться путем ионизации воздуха , разделя ющего заряженные тела . На практике применяютс я ионизаторы индукционные , высоковольтные или радиационные . Индукционны е нейтрализаторы статического электричества состоят из несущих металлическ их или непроводящих стержней , на которых у креплены заземленные острия или тонкие провол оки и располагаются вблизи наэлектризованного тела (например , движущиеся ленты ) на расстоя нии 5 – 10 мм . Электрическое поле создается у электродов-стержней с зарядами наэлектризованного материала . Вблизи острия образуется электрическое по ле высокой напряженности , под действием котор ого происходит ударная ионизация с образовани ем положительных и отр ицательных ионов . При этом ионы противоположные заряду наэле ктризованного тела знака устремляются к его поверхности и нейтрализуют в значительной мере его электрический заряд. Для защиты обслуживающего персонала от случайного прикосновения к электродам их снабжают кожухами. Контроль за качеством работы нейтрализато ров ведется по показаниям микроамперметра или по свечению неоновой лампочки , включенной между электродами и заземляющим устройством. Высоковольтные нейтрализаторы статического э лектричества работа ют на принципе коронно го разряда , создаваемого электродами , находящимися под высоким напряжением повышающего трансфор матора . Положительные ионы , образованные вблизи электродов , направляются на отрицательно заряже нный материал-диэлектрик , нейтрализуя его э л ектростатический заряд. Радиоизотопные нейтрализаторы применяются во взрывоопасных производствах химической промышле нности – в установках производства полиэтиле новой пленки , бумаги , тканей и т.д . Они просты в конструктивном исполнении и не т ребуют источник ов электропитания . Наибольшей ионизирующей способностью обладают ионизаторы с -излу чением . Глубина проникновения -излучения в воздухе око ло 30 мм , что делает безопасным применение э того вида излуч ения для обслуживающего персонала . На рис .3 схематически изображен радиоизото пный нейтрализатор с использованием 239 Pu . Нейтрализатор состоит из металлического контейнера , в котором укреплены держатели а ктивного материала – источника излучения . Де ржатели вручную можно поворачивать на 180 0 с тем , что бы при необходимости направлять излучение вовну трь . В рабочем помещении активная поверхность обращена к наэлектризованному объекту через проем в контейнере. Отвод статического электричества с тела человека осущ ествляется путем устройства электропроводящих полов в производственных п омещениях , рабочих площадок и других приспосо блений , а также обеспечение токопроводящей об увью и антистатическими халатами. Молниезащита зданий и сооружений. В результате движения возд ушных п отоков , насыщенных водяными парами , образуется грозовые облака , являющиеся носителями статичес кого электричества . Электрические разряды образую тся между разноименными заряженными облаками или , чаще , между заряженным облаком и земл ей. Так молнии прои зводят тепловые , эл ектрические , а также механические воздействия на те объекты , на которые он проходит . Помимо прямого удара , молнии в здание , соо ружение , дерево проявление молнии могут быть в виде электростатической и электромагнитной индукции. Электроста тическая индукция проявляется тем , что на изолированных металлических п редметах наводятся опасные электрические потенци алы , вследствие чего возможно искрение между отдельными металлическими элементами конструкци й и оборудования. При грозе , во время ударов молни и в различные промышленные , транспортные и другие объекты , находящиеся вдали от произв одственных зданий и сооружений , возможно прон икновение (занос ) электростатических потенциалов в здание по внешним металлическим сооружениям и коммуникациям – эстак а дам , монорельсам и канатам подвесных дорог , по трубопроводам , оболочкам кабелей и т.д . Для приема электрического разряда молнии и отвода её в землю применяют устрой ства называемые молниеотводами . Молниеотвод состо ит из несущей части – опоры (которой может служить само здание или сооружени е ), молниеприемника , токоотвода и заземления . На иболее распространенные стержневые и Тросовые молниеотводы. При выполнении молниезащиты зданий и сооружений для повышения безопасности людей и животных необходимо заземлители молниеотво дов (кроме углубленных ) размещать в редко посещаемых местах , в удалении на 5 метров и более от грунтовых , проезжих и пешеходных дорог . Для защиты от проявления электростатическ ой индукции в зданиях и сооружениях , присо единяют металлические корп уса всего обору дования , установленного в защищаемом здании , к специальном заземлителю или к защитному заземлению местной электросети ; отдельно стоящие неизолированные тросовые и стержневые молние отводы , наложением молниеприемной сети на пло скую неметаллич е скую кровлю.
© Рефератбанк, 2002 - 2018