Причины возникновения статического электричества. Действие на организм человека. Методы борьбы со статическим электричеством.

ü Статическое электричество - совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов изделий или на изолированных проводниках.

ü Возникновение и сохранение зарядов статического электричества на- зывают электризацией тел.

ü Заряды статического электричества образуются при деформации твердых тел, разбрызгивании жидкостей, при перемещении (трении) твердых, сыпучих и жидких тел. Под статическим электричеством принято понимать электрические разряды, находящиеся в состоянии относительного покоя, распределенные на поверхности или в объеме диэлектрика или на поверхности проводника тока. Перемещение зарядов статического электричества в пространстве обычно происходит вместе с наэлектризованными телами.

ü Процесс электризации заключается в том, что диэлектрики в результате взаимодействия между собой или с металлом в определенных условиях приобретают заряды статического электричества. При электризации одно тело приобретает или отдает другому электрические заряды. Обмен зарядами между взаимодействующими телами происходит на границе их соприкосновения или вблизи ее.

ü Процесс электризации связан с существованием двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Согласно современным представлениям двойной слой на границе раздела фаз жидкость — твердое тело состоит из тонкого слоя зарядов одного знака, «неподвижно» связанных с поверхностью твердого тела в результате действия электрических и адсорбционных сил, и диффузионного слоя зарядов (ионов) другого знака.

ü В состоянии покоя, т.е. в отсутствии движения жидкости, на границе раздела фаз сохраняется равновесие положительно и отрицательно заряженных электронов, и суммарный заряд жидкости в трубе равен нулю. При движении жидкости в трубе равновесие положительно и отрицательно заряженных электронов нарушается вследствие уноса электронов потоком жидкости. Возникает разность потенциалом между стенкой трубы и потоком жидкости в ней, увеличивается напряженность электрического поля и появляется возможность искрообразования под воздействием разряда статического электричества. Разряд статического электричества возникает тогда, когда напряженность электростатического поля над поверхностью диэлектрика достигает критической (пробивной) величины. Например, для воздуха пробивное напряжение составляет примерно 30 кВ/см.

ü К образованию статического электричества способны в основном тела с удельным объемным электрическим сопротивлением более 10⁵ Ом·м. Материалы с удельным объемным электрическим сопротивлением, равным или менее 10⁵ Ом·м, практически не электризуются.

ü Искровые разряды между контактирующими телами могут иметь большую энергию и могут быть источниками зажигания горючих газо-, паро- и пылевоздушных смесей. Наиболее опасное проявление статического электричества - возникновение искрового разряда и высоких потенциалов. По статистическим данным искровые заряды статического электричества являются причиной примерно 50 — 60 % всех взрывов на взрывопожароопасных производствах.

ü Характеристикой зажигающей способности разрядов статического электричества является минимальная энергия зажигания, которая представляет собой наименьшее значение энергии электрического разряда, способного воспламенить легковоспламеняющуюся смесь пара или взрывоопасной пыли с воздухом.

ü Для человека разряды статического электричества не представляют опасности. Тело человека легко электризуется, его потенциал может достигать 15 кВ, но токи разряда весьма малы, они обычно составляют доли микроампера. Искровые разряды вызывают у человека ощущение или острого укола и лишь при разности потенциалов 30 кВ вызывают временную судорогу.

ü Энергия разрядов статического электричества с тела человека может достигать 10 мДж, этого достаточно для зажигания многих горючих смесей.

ü Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности электростатического поля (ЭСП) на рабочих местах установлены ГОСТ 12.1.045-84 ССБТ «Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля»; СанПиН 11-16-94 «Санитарно-гигиенические нормы допустимой напряженности электростатического поля на рабочих местах», утвержденными Главным санитарным врачом РБ 27.01.1994. Нормируемым параметром ЭСП является напряженность поля Е, которая измеряется в вольтах на метр (В/м) или киловольтах на метр (кВ/м).

ü Предельно допустимые уровни напряженности электростатического поля (Е_ПД) устанавливаются в зависимости от времени пребывания персонала на рабочих местах и не должны превышать: при воздействии до 1 ч – 60кВ/м; при воздействии свыше 1 о 9 ч величина Е_ПД определяется по формуле

ü Е_ПД =60· ,

ü где Т – время, ч.

ü Значения Е_ПД в зависимости от времени воздействия ЭСП приведены в таблице:

ü Зависимость расчетных значений Е_ПД от времени воздействия ЭСП

Время, ч	1,5		2,5		3,5		4,5
ЕПД, кВ/м		42,2	37,9	34,6	32,1		28,3	26,8
Время, ч	5,5		6,5		7,5		8,5
ЕПД, кВ/м	25,5	24,5	23,5	22,7	21,9	21,2	20,6

ü

ü При напряженности электростатического поля менее 20 кВ/м время пребывания в нем не регламентируется.

ü Если Е_ПД превышает 20 кВ/м, необходимо применять соответствую­щие меры защиты.

ü Воздействие статического электричества на человека может про­являться в виде слабого длительно протекающего тока или в форме крат­ковременного разряда, проходящего через его тело. Такой разряд вызывает у человека рефлекторное движение, что в ряде случаев может привести к попаданию работающего в опасную зону производственного оборудования и закончиться несчастным случаем.

ü На теле человека статическое электричество может накапливаться при ношении обуви с непроводящими электричество подошвами, одежды и белья из шерсти, шелка и искусственных волокон и при выполнении ряда ручных операций с веществами-диэлектриками.

ü Методы борьбы.

ü Для предупреждения возможности возникновения опасных искровых разрядов статического электричества с поверхности оборудования, трубопроводов, а также с тела человека необходимо обеспечить стекание зарядов следующими способами:

ü 1) отводом зарядов путем заземления оборудования и коммуникаций;

ü 2) обеспечением постоянного электрического контакта с заземлением человека;

ü 3) отводом зарядов путем уменьшения удельных объемных электрических сопротивлений;

ü 4) нейтрализацией зарядов путем использования радиоизотопных, индукционных и других нейтрализаторов.