Защита от статического электричества дома и на производстве

Статическое электричество. Какие мысли приходят в голову при упоминании этого выражения?

Мне вспоминается детство и темная комната, где я снимаю свитер через голову и ощущаю легкие покалывания и вполне видимые разряды между волосами на голове и данным предметом гардероба. Даже если глаза закрыты, всё равно вижу, чудо да и только.

Если перенестись в воспоминаниях ближе к годам после университета, то можно вспомнить, как ставишь ссобойку в микроволновку и при прикосновении к дверце устройства, происходит легкий удар током, вызывающий опаску и недоумение.

По дороге на работу, особенно в зимний период, бывает шерстяной свитер и синтетическая куртка составляют дуэт с кожей. И вот ты прощаешься с любимым человеком до вечера, и между вашими губами в прямом смысле проходит электрический разряд, доставляя обоим дополнительные эмоции, усиливая сожаление о недолгой разлуке.

И уже на работе, находясь на составном полу над аккумуляторными батареями, можно потереть подошвой по поверхности пола, а затем дотронуться до напарника, что также даст ему разряд в плечи (ну тут еще подошва играет роль). Но не стоит так делать, а то можно и несчастный случай устроить. В том же помещении, открыв дверь релейного шкафа, можно увидеть напульсник из резинового материала, который соединен с шиной заземления. Дабы не угробить чувствительные микропроцессорные устройства, расположенные в шкафу.

Описанное выше напоминает о том, что мы повсеместно сталкиваемся со статическим электричеством, накапливаем и отдаем заряд - специально или случайно. Особенно это важно помнить, если профессия связана с производством, электроэнергетикой.

Физика возникновения и условия протекания статического электричества заслуживают отдельной статьи, в этой же поговорим о делах более приземленных… или заземленных =)

Правила защиты от статического электричества на производстве

Процессы, при которых может возникать электризация:

• перекачивание углеводородных жидкостей по диэлектрическим трубам
• заливка горючих жидкостей в емкости, изолированные от земли
• просеивание, сушка и прочее

Существуют предприятия, где статическое электричество свыше допустимой нормы способно привести к:

• взрыву, пожару, гибели персонала
• электрическому разряду травмирующей величины
• выводу из строя дорогостоящего оборудования, недоотпуску продукции, финансовым потерям
• выводу из строя микропроцессорных систем, ложным срабатываниям, опять же потерям и недоотпуску продукции в виде электроэнергии

Однако, некоторые об этом не задумываются, так как эти факторы уже давно известны и были проведены мероприятия по исключению воздействия данных факторов на персонал и оборудование. Они прописаны в ГОСТах, нормативах. Тут важно знать требуемые нормативы и следить на своем предприятии об выполнениях данных предписаний.

ГОСТ 12.4.124-83 - Средства защиты от статического электричества (СЗСЭ)

Средства защиты делятся на групповые и индивидуальные.

Групповые:

• заземление (сопротивление заземляющего устройства, предназначенного для защиты только от статического электричества по этому ГОСТу должно быть не более 100 Ом)
• нейтрализаторы (обеспечивают ионизацию поверхности или среды различными способами)
• Индукционный (путем воздействия поля электростатических зарядов)
• Высоковольтный (путем подачи высокого напряжения на электроды)
• Лучевой (под воздействием излучения ультрафиолетового, радиоактивного, лазерного, теплового)
• Радиоизотопный (ионизация воздушной среды радиоактивными источниками)
• Аэродинамический (ионизированная среда подается к поверхности потоками воздуха)
• увлажняющие устройства
• антиэлектростатические вещества (от их воздействия должно снижаться удельное объемное электрическое сопротивление Rоб материала до 107 Ом*м, а удельное поверхностное Rп - до 10⁹ Ом; содержание паров антистатиков на производстве не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК) ) по ГОСТ 12.1.005-88);
• экранирующие устройства (должны быть заземлены согласно ПУЭ);

Индивидуальные антиэлектростатические (защита до 1кВ) защитные средства:

• спецодежда (Rп < 10⁷ Ом; R между землей и токопроводящей поверхностью одежды должно быть в пределах 10⁶-10⁸ Ом)
• спецобувь (сопротивление между подпятником и ходовой стороной подошвы 10⁶-10⁸ Ом); применяется совместно с рассеивающим напольным покрытием;
• кольца и браслеты (R между человеком и землей - 10⁶-10⁷ Ом);
• средства защиты рук

ГОСТ 12.1.018-93 - Пожаровзрывобезопасность статического электричества

В данном нормативе вводится такой термин как искробезопасность. Для каждого объекта определяется величина энергии разряда статического электричества, которая может возникнуть на объекте W и минимальная энергия зажигания веществ и материалов Wmin.

Искроопасность (W) определяют следующие показатели:

• электростатические величины: удельное объемное и поверхностное электрическое сопротивление, относительная диэлектрическая проницаемость, постоянная времени релаксации электрических зарядов
• геометрические параметры
• динамические характеристики процессов: скорость движения соприкасающихся сред или тел; величины взаимного давления тел; скорость деформации тел
• параметры ОС: температура, давление, влажность, содержание аэрозолей, пыли, различных веществ

Далее должно выполняться условие: W<k*wmin, где k - коэффициент безопасности равный 0,4 или выбираемый по ГОСТ 12.1.004 12.1.010. Минимальную энергию зажигания указывают в справочниках и ТУ для различных материалов сред. Затем составляется план мероприятий, направленных на уменьшение влияния показателей, характеризующих искроопасность, повышение величины порога энергии зажигания.

ГОСТ Р 53734.5.2 - 2009 Защита электронных устройств от электростатических явлений

Более современный документ, чем описанные выше. Плеваться хочется от множества сокращений, которые реально надо выучить, а то ничего не поймешь: ЭСР, ЧЭСР, МЧТ. Хотя по сравнению с менеджментом систем, это мелочь.

Согласно ГОСТу необходимо разработать и внедрить программу управления ЭСР (электростатическими разрядами): базовую или комплексную.

В базовую должно входить:

• заземляемые рабочие поверхности
• антистатические браслеты для персонала
• защитная упаковка для перемещения ЧЭСР-компонентов между процессами, (ч - это чувствительные)

В комплексной, кроме базовых вещей, дополнительно вводится:

• заземление персонала через обувь и напольное покрытие
• заземленная защитная одежда
• ионизация воздуха на рабочем месте

Также не стоит забывать и про ГОСТ 12.1.045, в котором расписаны допустимые уровни напряженности электростатических полей в зависимости от времени пребывания персонала:

• меньше 60 кВ/м до 1 часа;
• меньше числа, равного 60 умножить на корень из времени пребывания в часах (1-9 часов)
• если меньше 20 кВ/м, то время пребывания не нормируется.

Средства защиты от статического электричества должны быть предусмотрены во всех взрывоопасных, пожароопасных помещениях.

Как снять статическое электричество с волос и одежды в быту

Сразу оговорюсь, что, если при касании к посудомоечной машине, стиральной машине, плите, умывальнику или ванной у вас происходит щекочущий электроудар, возможно дело не в статическом электричестве, а в отсутствии заземления указанных деталей вашего интерьера.

Можно взять мультиметр и измерить с его помощью напряжение между металлическими частями бьющегося током устройства и землей. Если бьет часто и неприятно, то вполне может оказаться вольт 110, которые естественно необходимо устранить самому или обратившись к электрику ЖЭСа. Неспроста нельзя ставить плиту рядом с раковиной на кухне. Это дело серьезное - лучше вызвать спецов, чем страдать от последствий.

Хотя с другой стороны, если Вы накопили на себе статический заряд, то вполне он мог разрядиться о металлические детали электроприборов или рукомойника. Но, если это происходит на постоянной основе - сделайте выводы и примите мере по противодействию негативным факторам.

Основные два способа борьбы со статическим электричеством на бытовом уровне - это увлажнение или разряжение о металлические предметы.

Синтетическая (нейлон, лавсан, капрон) одежда трется о наше тело, в результате и создается статическое электричество. Шелковая рубашка при стирке трется о металлический барабан стиральной машины. Что касается снятия заряда с одежды, то существуют следующие советы:

• использование спреев-антистатиков или лака для волос, главное не наносить лак туда, где он может испортить материал
• отказ от ношения синтетики (но это так себе совет…)
• средства для стирки с антистатическим эффектом
• добавление при стирке теннисных или специальных шариков, либо 1-2 ложки столовой соды
• использование металлических вешалок, булавок для контакта с одеждой
• если стреляет куртка зимняя, смочите руки и проведите по ней (смахните электроны так сказать, хотя это совсем не такой процесс)
• засунув вещь в холодильник, Вы опять же её увлажните, что благоприятно поможет убрать накопившиеся электроны

При наэлектризованности же волос, рекомендуется произвести следующие процедуры:

• использовать деревянные или металлические расчески, гребни для приведения прически в порядок
• антистатик для волос, увлажнитель, руку намочите и проведите
• чтобы обезопасить кожу, нанесите на нее крем, Вы создадите защитный слой, который не даст коже тереться об одежду создавая условие для высвобождения свободно накопленного заряда

Плюс поспрашивайте близких или друзей - у каждого найдется свой способ защиты от статического электричества.