Основи охорони праці - Атаманчук П.С. - ІІІ. Теоретичні відомості

Мета роботи: ознайомитись з поняттями статичної та атмосферної електрики, дослідити способи захисту від статичної електрики та конструкцію блискавкозахисних пристроїв, виміряти загальний опір заземлення блискавковідводу.

І. Цільова програма

ІІ. Підготовка до роботи

1. Повторити навчальний матеріал, що стосується основних заходів та засобів захисту від статичної електрики та блискавки в кабінетах, лабораторія різного призначення та майстернях, методів визначення опору заземлення блискавковідводу.

2. Діагностика початкового рівня знань:

1 (ПОЗ). Поясніть з погляду науки поняття статичної електрики.

2 (РО). Перерахуйте основні параметри які описують статичну електрику.

3 (РО). Опишіть процес виникнення статичних зарядів.

4 (ПОЗ). Яким має бути опір заземлення блискавковідводу?

5 (РО). На чому грунтується захисна дія блискавковідводу?

ІІІ. Теоретичні відомості

Статична електрика - це електричні заряди, що накопичуються на виробничому обладнанні, речах побуту, на тілі чи одязі людини внаслідок електризації. Статична електрика виникає за рахунок тертя діелектриків, а також при переливанні або ударі рідкого діа-лектрика до поверхні посудин. Енергію іскри між зарядженим предметом і заземлювачем визначають за формулою: ¥ = Си2/2 = ОДТ/2 Дж. Сила струму даного виду електрики, як правило, дуже мала, але потенціал напруги може бути досить великим. Внаслідок цього статична напруга може стати небезпечною для життя людини, як на виробництві, так і в побуті. Фізіологічна дія статичної електрики залежить від звільненої під час розряду енергії і може відчуватися як слабкий, помірний, сильний укол або поштовх. Такий вплив може призвести до важких нещасних випадків внаслідок рефлексного руху поблизу незахищених рухомих частин устаткування або падіння з висоти. Статична електрика може викликати вибухи, пожежі в місцях накопичення вибухонебезпечного пилу, парів і газів.

До заходів щодо захисту від статичної електрики відносять: заземлення електропровідних частин технологічного обладнання; збільшення відносної вологості повітря до 65-70 %, використання струмо-провідної підлоги, а також спецвзуття зі струмопровідною підошвою, антистатичних рукавичок; іонізація повітря.

Вимірювання параметрів статичної електрики проводять з метою вивчення причин і умов електризації та постійного контролю різниці потенціалів и між зарядженим тілом і Землею або заземленим предметом. Для визначення електричного потенціалу застосовують механічні і електричні прилади. Принцип дії електростатичних приладів базується на відхиленні рухомої системи безпосередньо під дією електричного поля.

Атмосферна електрика - це явище природи, пов'язане з взаємодією електричних зарядів, що утворюються внаслідок електризації грозових хмар під час руху потужних потоків. Блискавка є електричним розрядом в повітрі довжиною в декілька кілометрів. Цей розряд відбувається між хмарами, всередині хмари або між хмарою і Землею чи наземною спорудою. При розряді блискавки на протязі короткого часу (100 мкс) і при струмі 100-200 кА в каналі блискавки температура досягає 30000°С. Внаслідок швидкого розширення нагрітого повітря виникає вибухова хвиля (грім).

Природне явище виникнення атмосферної електрики і пов' язаного з ним утворення іскрових розрядів - блискавок представляє небезпеку для техно- і біосфер. Вплив блискавки на техно- і біосфери прийнято поділяти на дві основні групи: первинні, що викликані прямими попаданнями блискавки, і вторинні, індуковані близькими її розрядами або занесені в об' єкт з подовженими металевими комунікаціями. Небезпека прямого попадання і вторинних впливів для приміщень і споруд, а також людей і тварин, що знаходяться в них, визначається, з одного боку, параметрами розряду блискавки, з другого - технологічними і конструктивними характеристиками об' єкта (наявність вибухо- або пожежонебезпечних зон, вогнестійкістю будівельних конструкцій, а також розташуванням і розмірами поздовжених комунікацій, що підводяться до будинків і споруд, їх розводкою всередині об'єкта і т.п.).

Найбільш небезпечним з усіх впливів блискавки з точки зору ураження будинків і споруд є прямий удар. Прямий удар блискавки викликає такі впливи на об'єкт: електричні, термічні, механічні. До вторинних проявів блискавки відносять явища, що виникають поблизу розряду блискавки і викликані дією електромагнітного поля, що індукується навколо каналу блискавки. Прийнято таке поле поділяти на дві складові: електромагнітну і електростатичну, а відповідні дії - електромагнітну і електростатичну індукцію.

Гроза може застати людину на виробництві, вдома, в лісі, в полі, тому необхідно знати правила поведінки під час грози. На виробництві всі будинки, споруди, лінії електропередач, радіо, зв' язку оснащені пристроями блискавкозахисту. Тому працюючим не потрібно застосовувати які-небудь спеціальні засоби блискавкозахисту, а необхідно вжити застережливих заходів: вимкнути непотрібне освітлення та радіомовлення, прикрити квартирки, двері. Території вулиць, тротуарів, скверів, як правило, захищені блискавковідводами. Вони розташовуються на трубах котелень, стовпах електропередач, вишках. Під час грози на вулиці не можна шукати укриття біля металевих опор, електропередач чи біля тих стовпів, де є блискавковідводи, під високими деревами тощо. Якщо гроза застала людину в лісі, то слід пам' ятати про те, що не можна шукати укриття під високими деревами, на пагорбах, поблизу ліній радіо- та електропередач. Під час грози в полі лю

дина повинна шукати сховище в низовинній місцевості, не можна наближатись до дерев, стовпів, техніки, що стоїть окремо.

Мінімізувати негативні наслідки грозової діяльності дозволяє правильно організований комплекс заходів улаштування блискавкоза-хисту. Відсутність блискавкозахисту будинків і споруд часто сприяло виникненню пожеж, тому згідно з протипожежними нормами і правилами, будинки та споруди обладнуються системами блискавкозахисту. Блискавкозахист - це комплекс заходів, спрямованих на запобігання прямого удару блискавки в об'єкт або на усунення небезпечних наслідків, пов'язаних з прямим ударом; до такого комплексу відносяться також засоби захисту, що оберігають об'єкт від вторинних впливів блискавки і заносу високого потенціалу. Одним з основних заходів захисту від блискавки є встановлення блискавковідводів. Влаштовані над спорудами вони сприймають розряди блискавки на себе. Він утворює зону захисту - простір, всередині якого не виникають блискавки.

Блискавковідводом називають пристрій, який приймає блискавку і відводить її струм в землю. Блискавковідвід складається з опори, блискавкоприймача, струмовідводу і заземлюючого пристрою. За зовнішнім виглядом блискавковідводи поділяють на стержневі (у вигляді окремих стержнів, які находяться над об' єктом), тросові або антенні (у вигляді тросу, натягнутого над об' єктом) і сітчасті (у вигляді сітки, натягнутої над об' єктом). За кількістю спільно діючих блискавковідводів вони поділяються на поодинокі, подвійні і багатократні. Блискавкоприймачі і блискавковідводи встановлюють або на окремих опорах, або на даху об'єкта. Сітчасті блискавковідводи кладуть на дах захищуваного об'єкта і не менше ніж в двох місцях з'єднують з заземлюючим пристроєм. Загальний опір заземлення блискавкозахисту має бути не більше 10 Ом. Захисна дія блискавковідводу ґрунтується на явищі вибіркового ураження блискавкою високих об'єктів. Зона захисту блискавковідводу (рис. 14.1) - простір, всередині якого будинок або споруда захищена від прямих ударів блискавки з надійністю не менше визначеного значення. Зона захисту типу А має ступінь надійності 99,5 % і вище, а типу Б - 95 %.

ІV. Технологія і техніка виконання експериментів

1. Вивчити причини виникнення статичної електрики.

2. Заходами щодо захисту від статичної електрики.

3. Дослідити методи і обладнання для вимірювання параметрів, які характеризують електризацію діелектриків. ЯИНІІНП

4. Засвоїти правила поведінки під час грози.

5. Вивчити за макетом (рис. 14.2) і плакатами

(рис. 14.1) конструкцію блискавкозахисних пристроїв. ^^^^^^Л

6. На макеті виміряти загальний опір захисного блискавковідводу, порівняти з нормативними значеннями та зробити висновки. При цьому використати омметр