Особенности заземления и зануления | Полезные статьи
Чем отличаются заземление и зануление? Защитное заземление и зануление имеют одинаковое назначение — защитить от поражения электрическим током человека, прикасающегося к корпусу элекроустановки, который из-за нарушения изоляции оказался под напряжением. Заземление и зануление сегодня распространены практически в одинаковой степени.
Особенности заземления
Рисунок 1. Схема заземления розетки Защитное заземление — это соединение электроустановки с заземляющим контуром для обеспечения электробезопасности. Чем ниже будет сопротивление заземляющего контура, тем надежнее защита. Распространены схемы заземления TN-C-S и TN-S, которые широко используются в жилых домах. Для того чтобы выполнить заземление, нужно купить розетки, оборудованные заземляющим контактом. В этом кроется отличие заземления от зануления, поскольку при занулении можно обойтись обычными розетками с двумя контактами.
Еще одно отличие заземления от зануления кроется в самой схеме, поскольку чтобы выполнить заземление, необходимо от заземляющего контура протянуть провод к электрощиту, от которого уже расходятся заземляющие провода к розеткам.
Особенности зануления
Рисунок 2. Схема зануления розетки Зануление — это электрическое соединение частей электроустановки, не находящихся под напряжением с заземленным нулем. Благодаря применению данной схемы замыкание фазы на корпус трансформируется в короткое замыкание фазы и нулевого провода. В этом случае возникает гораздо больший ток, чем при применении защитного заземления. Основное назначение зануления — это быстрое отключение поврежденного оборудования. Именно с этой целью применяется зануление вместо заземления.
Заземление и зануление электроустановок применяются в различных случаях. При этом заземление широко распространено в бытовом электрическом хозяйстве, а зануление — в промышленном.
В целом заземление и зануление электроустановок является необходимой процедурой, помогающей повысить безопасность их эксплуатации. Хоть заземление и зануление на первый взгляд преследуют одни и те же цели, на самом деле их назначение немного различается.
Заземление ориентировано на защиту пользователя электроприбора от удара тока через корпус, тогда как зануление — мера, больше направленная на защиту самих электроприборов посредством их отключения при повреждении.
Стоит отметить, что комбинировать заземление и зануление нельзя — применяется или одна, или другая схема.
Защитное заземление и защитное зануление
Вопросы электробезопасностиЗащитное заземление и зануление, а также другие технические устройства и способы применяют для защиты от поражения электрическим током и обеспечения условий отключения при повреждении изоляции электроустановок.
Защитным заземлением называется электрическое соединение металлических частей электроустановки с заземлителем (рис. 19.1).
Заземлителем называют металлические детали, углубляемые в землю, изготовляемые, как правило, из низкоуглеродистой стали различного профиля: уголок, полоса, прут и др.
Заземлители в виде штырей, забиваемые в землю, называют электродами. Они могут быть одиночными или групповыми. Групповые электроды электрически соединенные общей полосой образуют заземляющий контур.
Заземление снижает до безопасного значения напряжение прикосновения человека, поскольку человек оказывается при повреждении изоляции включенным в электрическую цепь параллельно заземлителю, сопротивление которого по сравнению с сопротивлением человека значительно меньше. Это существенно снижает величину тока
Различают заземление в системах с изолированной нейтралью (рис. 19.1, а) и с глухозаземленной нейтралью (рис. 19.1, б).
Занулением называется преднамеренное соединение частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, с глухо заземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухо заземленным выводом источника однофазного тока, с глухо заземленной средней точкой источника постоянного тока.
Рис. 19.1. Схемы защитного заземления а) и зануления б) в трехфазной установке
нуление применяется в электроустановках напряжением до 1000 В.
Защитное действие зануления заключается в том, что при повреждении изоляции фазы или фаз установки возникает ток короткого замыкания 1#, который немедленно отключается защитным аппаратом.
Для электроустановок с занулением выполняется повторное заземление, заключающееся в присоединении металлических нетоковедущих частей установки к заземлителю (рис. 19.1, б).
Заземление и зануление следует
1) при напряжении 380 В и выше переменного тока и 440 В и выше постоянного тока — во всех случаях;
2) при напряжении выше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока — в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках.
Заземление или зануление не требуется при напряжении до 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока во всех случаях.
Заземлению или занулению подлежат:
1) корпуса электрических машин, аппаратов, трансформа торов, светильников и т.д.;
2) приводы электрических аппаратов;
3) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;
4) корпуса щитов, шкафов управления, распределительных щитов, щитков освещения и т.д.;
5) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные муфты, металлические оболочки и
броня контрольных и силовых кабелей, стальные трубы электропроводок и др;
6) металлические корпуса передвижных и переносныхэлектроприемников;
7) металлические оболочки и броня силовых и контрольных кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного и 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях.
Наименьшие сечения заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках напряжением до 1000 В приведены в табл. 19.4.1.
Таблица 19.4.1
Наименьшие сечения заземляющих и нулевых защитных проводников в электроустановках до 1000 В
Проводник | Медь, мм | Алюминий, мм |
Голые проводники при открытой прокладке | 4 | б |
Изолированные провода | 1.5 | 2,5 |
Заземляющие и нулевые жилы кабелей и многожильных проводов в общей защитной оболочке с фазными жилами | 1 | 2,5 |
Таблица 19.4.2
Наименьшие размеры стальных заземлителей и заземляющих
проводников
Наименование и форма | В зданиях | В наружных установках | В земле |
Круглые, диаметр, мм | 5 | 6 | 10 |
Прямоугольные: сечение, мм толщина, мм | 24 3 | 48 4 | 48 4 |
Угловая сталь, толщина полок, мм | 2,5 | 4 | |
Газопроводные трубы, толщина стенок, мм | 2,5 | 2,5 | 3,5 |
Тонкостенные трубы, толщина стенок, мм | 1,5 | 2,5 | Не допускаются |
Важное значение при устройстве заземлений имеет учет сопротивлений грунтов.
Значения удельных сопротивлений грунтов для величин их влажности 10—20 % и воды приведены в табл. 19.4.3.
Таблица 19.4.3
Приближенные значения удельных сопротивлений грунтов и воды, р,
Вид грунта | р, Ом*м | Вид грунта и воды | р, Ом*м |
Песок | 400-700 | Чернозем | 9-20 |
Супесок | 200—300 | Торф | 10-20 |
Суглинок | 40-150 | Речная вода (равнинная) | 50 |
Глина | 40 | Морская вода | 0,2 |
Садовая земля | 40 |
|
|
Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более:
1) в установках выше 1000 В с глухозаземленнои нейтралью 0,5 Ом с учетом естественных заземлителей;
2) в установках выше 1000 В с изолированной нейтралью — 125/I3 Ом для заземляющего устройства, используемого одновременно для установок до 1000 В, 250/15 Ом — только для установок выше 1000 В, где 13 — расчетный ток замыкания на землю;
3) в установках до 1000 В с глухозаземленнои нейтралью — 2, 4 и 8 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В.
При удельном сопротивлении земли р более 10 Ом*м указанные нормы увеличиваются в отношении р/100, но не более десятикратного.
4) в установках до 1000 В с изолированной нейтралью — 4 Ома. При номинальных мощностях трансформаторов до 100 кВА — не более 10 Ом.
Переносные заземления
Переносные заземления служат для защиты людей, работающих на отключенных токоведущих частях, от поражения электрическим током от ошибочно поданного или наведенного в цепи напряжения. Технические данные переносных заземлений, используемые для работы в распределительных устройствах на напряжение до 1000 В (РУ) и на воздушных линиях на напряжение до 1000 В (ВЛ), представлены в таблице 16.4.4, а в 16.4.5—16.4.6 — типы переносных заземлений и оперативных изолирующих штанг, выпускаемых отечественной промышленностью.
Таблица 19.4.4
Технические данные переносных заземлений
Параметры | Для РУ | Дгя ВЛ |
Трехсекундный ток термической устойчивости, кА | 2,5 | 2,5 |
Длина соединительного провода между зажимами, мм | 1500 | 800 |
Длина заземляющего провода, мм | 2000 | 9000 |
Общая длина провода, мм | 5000 | 12200 |
Сечение провода, кв. | 16 | 16 |
Длина штанги с зажимом, мм | 1100 | 420 |
Масса комплекта, кг | 1,82 | 5,3 |
ммТаблица 19.4.5
Типы переносных заземлений для РУ и ЛЭП 0,4—10 кВ
Тип заземлителя | ЗПВЛ-1 | ПЗРУ-1 | ЗПВЛ-10 |
Напряжение, кВ | 1 | 1 | 10 |
Сечение заземляющего провода, кв. мм | 16 | 16 | 25 |
Предельный ток короткого замыкания, кА/с | 2/2,8 | 2/2,8 | 6/1 |
Количество зажимов | 5 | 3 | 3 |
Длина заземляющего спуска, м | 9 | 2 | 10 |
Количество штанг | 5 | 3 | 1 |
Длина штанги, м | 0,2 | 0,2 | 1,0 |
Таблица 19.
4.6
Штанги оперативные изолирующие
Тип штанги | Рабочее напряжение, кВ | Масса |
ШО | ДО 10 | 1,0 |
Ш0-15М | до 15 | 1,2 |
ШОУ-15 | до 15 | 1,5 |
ШОУ-35 | 35 | 1,7 |
ШОУ-110 | 110 | 2,7 |
ШОУ-220 | 220 | 2,8 |
Более подробные сведения по материалам, изложенным в главе, читатель найдет в литературе [2, 17, 31, 33, 34, 35, 36, 46, 48].
ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАНУЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
Заземление электроустановки — преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством.
Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и зануление, которые имеют одно и тоже назначение — защитить человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу элекроустановки или других ее частей, которые оказались под напряжением.
Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством с целью обеспечения электробезопасности. Предназначено для защиты человека от прикосновения к корпусу электроустаноувки или других ее частей, оказавшихся под напряжением. Чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше. Чтобы воспользоваться преимуществами заземления, надо купить розетки с заземляющим контактом.
В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки корпус ее может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек — ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному заземлению, которое обладает очень низким сопротивлением. Защитное заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников.
Есть два вида заземлителей – естественные и искусственные.
К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей.
В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или уголок, длиной не менее 2,5 м, забитых в землю и соединенных друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами. Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы.
Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры к снижению сопротивления заземлителя относительно земли, например, увеличить количество искусственных заземлителей.
Зануление — преднамеренное электрическое соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления. Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.
Различают нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник.
Нулевой рабочий проводник служит для питания электроустановок и имеет одинаковую с другими проводами изоляцию и достаточное сечение для прохождения рабочего тока.
Нулевой защитный проводник служит для создания кратковременного тока короткого замыкания для срабатывания защиты и быстрого отключения поврежденной электроустановки от питающей сети. В качестве нулевого защитного провода могут быть использованы стальные трубы электропроводок и нулевые провода, не имеющие предохранителей и выключателей.
в чем разница по уровню безопасности — Рамблер/новости
В предназначении и монтаже этих способов защиты от поражения электрическим током путаются даже профессиональные электрики. Речь идет не о всех, но прецеденты есть. А ведь элементарное понятие терминов иногда спасает десятки жизней. Даже если говорить не о поражении током, а о сдаче в эксплуатацию нового частного дома. Если выполнить защиту неправильно, контролирующая организация не разрешит подачу напряжения на вводной щит. И правильно сделает, никому не хочется брать на себя ответственность за жизни людей. Сегодня разберемся, что означают термины заземление и зануление, в чем разница между ними, и когда возможно использование того или иного способа защиты.
Правильно выполненное заземление – залог долговечности бытовых приборов и безопасности человека.
Содержание статьи
1 Требования электробезопасности: выдержки из ГОСТ
2 Что такое заземление: как устроено, принцип работы и преимущества такой защиты
3 Что такое зануление электроприборов: возможности применения
4 Зануление и заземление: в чем разница
4.
1 Чем отличается заземление от зануления: обобщение
5 Что такое зануление и как его правильно устроить
6 Лучший вариант защиты это заземляющее устройство?
7 Преимущества и недостатки квартирного зануления
Требования электробезопасности: выдержки из ГОСТ
В соответствии с ГОСТ 12.1.009–76:
защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением;
зануление – это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.
В ГОСТ Р 50571.2– 94 «Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» приводится классификация систем заземления электрических сетей: IT, TT, TN–С, TN–C–S, TN–S.
Однако иногда возможности заземлить устройства, нет. Тогда делается защитное зануление
Согласно ПУЭ заземление выполняется (при наличии контура или возможности его монтажа) в обязательном порядке.
Заземленными должны быт все металлические корпуса электроприборов, которые гипотетически могут попасть под напряжение. Если возможность заземления отсутствует, производится защитное зануление с обязательной установкой устройств защитного отключения (УЗО) и автоматических выключателей в вводном электрическом щите.
Конечно, язык, которым написаны ПУЭ и ГОСТ бывает сложен для человека без электротехнического образования, а значит стоит разобрать подробно, что такое заземление и зануление на обычном языке, понятном простому обывателю.
Все металлические шкафы и корпуса приборов должны быть заземлены или занулены
Что такое заземление: как устроено, принцип работы и преимущества такой защиты
Принцип работы заземления в том, чтобы не допустить прохождения электрического тока через тело человека, если в силу каких-либо обстоятельств корпус электроприбора окажется под напряжением. Такое может случиться при повреждении изоляции жил кабеля. Рассмотрим пример. Жила с поврежденной изоляцией соприкасается с металлическим корпусом микроволновой печи.
Хозяйка, готовя пищу на кухне, прикасается к электроприбору, который не заземлен. Это приводит к тому, что ток устремляется к земле, используя человеческое тело, как проводник. Итог может быть самым плачевным, вплоть до летального исхода.
Неисправная электропроводка приводит к возникновению напряжения на корпусе бытовых приборов
Теперь разберем для чего нужно заземление, как оно работает. Тот же пример, но уже с использованием защиты. Требования к заземлению применяются самые жесткие. При замерах сопротивление контура должно практически отсутствовать, что позволяет току беспрепятственно уходить в землю по шине. Законы физики не дают напряжению протекать через человеческое тело, которое имеет свое сопротивление. У одних оно больше, у других меньше, но наличие его не оспаривается. Получается, что ток утекает по пути наименьшего сопротивления, через заземлитель. Если при этом в схему включено УЗО, оно определит утечку и отключит подачу электроэнергии на прибор.
Устройство защитного отключения (УЗО) срабатывает при малейшей утечке тока
Что такое зануление электроприборов: возможности применения
Защитное зануление электроприборов используется, если смонтировать заземление невозможно.
Такая ситуация может возникнуть в случае, если многоквартирный дом построен в советские времена. Своего контура у таких домов нет, а самостоятельно его устроить не получится.
Защитное зануление – это система, выполняющая отличную от заземления работу. Если второе призвано увести напряжение в землю, исключая возможность поражения электрическим током, то первое выполняется с целью создания (при пробое изоляции и попадания напряжения на корпус) короткого замыкания. В этом случае срабатывает автоматика и электричество отключается.
Источником опасности может стать любой незаземленный электроприбор
Важная информация! В многоквартирных домах современной постройки и частных секторах в наши дни монтаж зануления запрещен. Это продиктовано целями безопасности проживающих. Автоматика может подвести, что приведет к непоправимым последствиям.
Защитное зануление требует правильного монтажа. Не стоит думать, что достаточно бросить перемычку с нулевого контакта внутри розетки на заземляющий. Это категорически запрещено. Рассмотрим ситуацию, когда уже «подгоревший» ноль подвергается нагрузке короткого замыкания, а автомат еще не успевает сработать. Ноль отгорает, исключив замыкание, но прибор остается под напряжением. Человек, надеясь на отсутствие электричества (света ведь нет, ноль отгорел) на ощупь продвигается к выходу и облокачивается на корпус бытового прибора, находящегося под напряжением. Исход ясен, не так ли?
Правильно выполненное заземление вкупе с защитной автоматикой – залог спокойствия проживающих в доме или квартире
Зануление и заземление: в чем разница
Разница этих систем в методе осуществления защиты. При устройстве защитного заземления роль отсекателя напряжения при возникновении аварийной ситуации берет на себя УЗО, а в случае монтажа зануления УЗО становится бессильно, сработать может только автомат. Почему так происходит? Устройство защитного отключения реагирует только на токовые утечки, совершенно игнорируя любые перегрузки, включая короткое замыкание.
В случае монтажа зануления и включения в схему УЗО без автомата, при коротком замыкании УЗО не срабатывает, а попросту сгорает, не отключив напряжение с линии.
Вот к чему может привести неправильный монтаж защитного зануления
Чем отличается заземление от зануления: обобщение
Заземление отличается от зануления способом защиты и монтажом. Такие системы противоречат друг другу, а значит монтаж схемы с включением обоих вариантов, неприемлем. Зануление устраивается только в многоквартирных домах, не оборудованных собственным контуром. В иных случаях такой монтаж запрещен. О способах его устройства сейчас поговорим подробнее.
Что такое зануление и как его правильно устроить
Схема монтажа выглядит следующим образом. Пришедшая к вводному автомату нейтраль раздваивается, каждая из жил идет на отдельную шину. Одна из шин становится нулевой, а вторая заземляющей. От шины нейтрали жилы идут через автоматику и дальше на все нулевые контакты потребителей квартиры. Заземляющая соединяется с корпусом вводного щита, провод желто-зеленого цвета от нее идет на соответствующие контакты розеток и осветительные приборы, которые этого требуют.
Соприкосновение заземляющего провода с нулевым после защитной автоматики запрещено.
Вывод заземления из-под земли. Ниже, на определенном расстоянии находится контур
Важная информация! Неправильный монтаж защитного зануления приводит к отгоранию жил кабелей, пожару. Так же возможно поражение электрическим током вплоть до летального исхода.
Лучший вариант защиты это заземляющее устройство?
Единственно правильный ответ на этот вопрос – да. Это действительно так. Контур заземления, смонтированный по всем правилам, защитит человека намного лучше предыдущего варианта. Улучшить защиту можно при помощи дополнительных устройств – автоматических выключателей, УЗО или дифавтоматов. Ведь что такое защитное заземление? По своей сути это система отвода электрического тока в случае аварии туда, где он не может навредить человеку.
Так должен выглядеть готовый контур заземления частного дома
Касаемо заземляющего устройства можно сказать, что оно может быть различным – контур заземления по периметру здания, «треугольник» во дворе или естественный заземлитель.
Все правила и способы его монтажа мы обязательно рассмотрим в одной из ближайших тем. Но для общей информации имеет смысл понять определение, что является естественным заземлителем.
Полезно знать! В качестве естественного заземлителя можно использовать любые металлические конструкции, находящиеся под землей, за исключением трубопроводов ГСМ, канализации и предметов, покрытых антикоррозийными составами. Водопроводные трубы для этой цели могут использоваться.
В таких домах заземление не предусмотрено – придется довольствоваться занулением
Преимущества и недостатки квартирного зануления
О недостатках такой защиты говорилось сегодня много. Попробуем обобщить информацию. При таком способе нельзя быть уверенным на 100% в своей защите. Особенно, если монтаж выполнен неправильно. Еще одним минусом является то, что при слабом контакте или поврежденном кабеле, автомат просто не успеет сработать. В результате провод отгорит, что потребует ремонта.
Положительным в такой защите является возможность ее монтажа в многоквартирном доме старой постройки, где контур заземления отсутствует.
Хоть и плохая, но все же защита. Сразу вспоминается поговорка, «с паршивой овцы хоть шерсти клок» или «на безрыбье и рак – рыба». Предлагаем посмотреть несколько фото примеров щитов с выполненным в них занулением.
Несмотря на то, что монтаж защитного зануления в жилых помещениях не рекомендуется, бывают ситуации, когда без него не обойтись. Тогда уже не до выбора, и человек применяет те средства защиты, которые ему доступны. Главное – это развести схему электропроводки квартиры и сделать правильно все расключения в вводном распределительном щите. Помните, что от этого зависит сохранность имущества, здоровье, а иногда и жизнь. Ведь напряжение в домашней сети опасно – оно может нанести серьезный ущерб организму.
Очень надеемся, что изложенная сегодня информация была полезна читателям. Если возникли вопросы, мы всегда рады на них ответить. Задать их можно в обсуждении ниже. Там же можно и поделиться своим опытом или оставить комментарий к статье.
А напоследок интересный и познавательный ролик по теме нашего сегодняшнего разговора:
Зануление защитное — Справочник химика 21
Прикосновение к нетоковедущим частям электрооборудования, нормально не находящимся под напряжением, но которые могут оказаться под ним при замыкании тока на корпус, представляет такую же опасность, как й прикосновение к токоведущей части сети.
Для обеспечения безопасности в случае прикосновения к нетоковедущим частям оборудования применяют следующие меры защиты защитное заземление, зануление, защитное отключение [c.44]
Для предотвращения поражений, вызванных прикосновением к нетоковедущим частям, применяют различные защитные меры заземление, зануление, защитное отключение. [c.168]
Защитное заземление, зануление, защитное отключение оборудования, приборов, средств сигнализации и блокировки выполняются в соответствии с требованиями стандартов и правил. [c.29]
Наряду с общими мерами безопасности для защиты людей от поражения током в сетях и электроустановках необходимо применять по крайней мере одну из следующих мер защитное заземление, зануление, защитное отключение, малые напряжения (до 42 В), разделяющие трансформаторы. [c.334]
К средствам защиты от поражения электрическим током относятся оградительные устройства изолирующие устройства и покрытия устройства защитного заземления и зануления молниеотводы и разрядники знаки безопасности.
[c.111]
Защитное зануление заключается в присоединении к неоднократно заземленному нулевому проводу питающей сети корпусов и других конструктивных металлических частей, электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением. Принципиальная схема зан ления показана на рис. 12.6. [c.162]
Занулению подлежат те же металлические конструктивные нетоковедущие части электрооборудования, которые подлежат защитному заземлению корпуса машин и аппаратов, баки трансформаторов и др. [c.164]
Все устройства электрического освещения взрывоопасных объектов должны иметь защитное заземление и зануление в соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) . [c.151]
Защитное зануление — это преднамеренное соединение всех металлических частей электроустановок с глухозаземленной нулевой точкой (нейтралью) вторичной обмотки силового трансформатора.
Такое соединение выполняется зануляющим проводником или нулевым защитным проводником. Защитное зануление применяется в сетях с глухозаземленной нейтралью для автоматического отключения поврежденного участка» сети в возможно короткое время. [c.153]
Зануление, заземление и защитное отключение на электроустановках служат не только для защиты персонала от поражения [c.153]
Зануление в схемах с глухим заземлением нейтрали (защитное отключение) [c.52]
В нулевом проводе, используемом для зануления, не должно быть плавких предохранителей и выключателей, так как в этом случае разрывается цепь петля — фаза — нуль и при замыкании на корпус сила тока не достигает значения, необходимого для защитного отключения. [c.53]
Для защиты от прикосновения могут быть применены все мероприятия, допущенные энергоснабжающим предприятием, например заземление, зануление, применение защитных схем с контролем тока утечки или аварийного потенциала.
Для защиты от случайного прикосновения к [c.216]Аппаратура, имеющая дополнительную защиту от поражения электрическим током с помощью защитного заземления (или зануления), относится к классам [c.105]
Недопустимый термин защитное зануление [c.318]
Если в установке, где имеется зануление, какая-либо часть будет иметь защитное заземление, то от поврежденного объекта через нулевой провод опасное напряжение перейдет по защитному заземлению на неповрежденное оборудование. Поэтому одновременное устройство заземления и зануления недопустимо. В случае обрыва нулевого провода запуленные объекты оказываются под большим напряжением, которое может сохраняться долгое время, до тех пор, пока не будет устранен обрыв провода. Рекомендуется заземлять нулевой провод не только у трансформатора, но также и в местах разветвления проводки протяжением более 100 м и обязательно в конечном пункте цепи. [c.242]
Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под [c.
45]
Изолирующие устройства и покрытия устройства защитного заземления, зануления и защитного отключения [c.47]
Основными мерами предотвращения электротравм в лабораториях являются защита от прикосновения к находящимся под напряжением частям электрооборудования и применение защитного заземления или зануления. Прочие меры защиты от поражения электрическим током — защитное отключение, применение малых напрял[c.60]
Аппаратура, имеющая дополнительную защиту о» поражения электрическим током с помощью защитного заземления (или зануления), относится к классу 01 или I. Изделия класса 01 имеют двухжильный сетевой шнур, а заземление корпуса или других доступных для прикосновения металлических частей осуществляется независимо от подключения к питающей сети. Электроприборы снабжены специальными зажимами для присоединения заземляющего провода, что необходимо сделать до включения прибора в сеть. [c.61]
Электротравматизм в зависимости от условий прикосновения (контакта) к электроопасным элементам распределяется следующим образом 20% травм происходит вследствие прямого контакта человека с таковеду-щимн частями оборудования и электричеоких сетей, находящимися под напряжением около 10% травм связано с появлением напряжения на нетоковедущих частях оборудования вследствие несовершенства устройств безопасности (заземление, зануление, защитное отключение) или отсутствия их.
Значительную часть электро-травм составляют ожоги и поражения электрической дугой, которые связаны с приближением к открытым токоведущим частям на недопустимое расстояние, неиспользованием защитных средств и применением инструмента, не отвечающего требованиям безопасности. [c.206]
Для обеспечения электробезопасности применяют отдельно или в сочетании один с другим следующие технические способы и средства защитное заземление, зануление, защитное отключение, выравнивание потенциалов, малое напряжение, изоляция токоведущих частей электрическое разделение сетей оградительные устройства блокировка, предупредительная сигнализация, знаки безопасности предупредительные плакаты электрозащитпые средства. [c.254]
Защитное зануление. Защитным за-нулением называется присоединение металлического корпуса электрических машин, трансформаторов и других нетоковедущих частей электрообо- [c.177]
При пробое фазы на заземлителе или запуленном корпусе вначале проявится защитное свойство заземления (или зануления) и напряжение корпуса снизнт.
я до некоторого предела Vk- Затем, если i/k окажется выше заранее установленного предельно допустимого напряжения срабатывает за- [c.165]ГОСТ 12.1—030—81. ССБТ. Электробезопасность. Защитные заземление, зануление. [c.582]
Защитное отключение — это автоматическое отключение поврежденного участка сети быстродействующим аппаратом. Оно применяется в сетях с изолированной нейтралью — при снижении уровня изоляции ниже допустимой величины в сетях с /лухоза-земленной нейтралью — при однофазных замыканиях на корпус оборудования. Защитное отключение используется в тех случаях, когда безопасность персонала не может быть обеспечена устройствами зануления или заземления, [c.153]
Занулению или заземлению подлежат корпуса электродвигателей, аппаратов, светильников, каркасы расределительных щитов, кабельные конструкции, стальные трубы электропроводки, металлические оболочки кабелей и проводов, лотки, коробы, металлоконструкции распределительных устройств и другие электроконструкции.
Защитная система, состоящая из заземлителей (электродов заземления) и соединенных с ними заземляющих или зануляющих проводников, называется заземляющим устройством. Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) , величина сопротивления заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали генераторов и трансформаторов (в сетях до 1000 В), должна быть 2 Ом для напряжения 660/380 В 4 Ом для напряжения 380/220 В 8 Ом для напряжения 220/127 В. [c.154]
Здания и сооружения второй категории защищаются от прямых ударов молнии отдельно стоящими или устанавливаемыми на самих зданиях и сооружениях неизолированными молниеприемни-ками (стержневыми, тросовыми или сетчатыми). Импульсное сопротивление каждого заземлителя не должно превышать 10 Ом. Допускается объединять заземлители молниеприемников с заземляющими устройствами защиты от вторичных воздействий молнии и защитного заземления или зануления электрооборудования. При толщине металла сооружений или емкостей с горючими жидкостями и газами более 4 мм (наружные взрывоопасные установки класса В-1г) не требуется устанавливать молниеприемники и токо-отведы, а достаточно присоединить металлический корпус емкости или другого защищаемого сооружения второй категории к зазем-лителям. Для наружных установок класса В-1г импульсное сопротивление заземлителей не должно превышать 50 Ом. [c.155]
На практике, независимо от системы электроснабже- ия, в качестве дополнительной меры защиты или при «невозможности выполнить защитное заземление или зануление применяют различные релейные схемы защитного отключения. [c.56]
Защитное заземление, зануление, заиштное отключение оборудования, [c.222]
Продолжительность нескольких одновременных замыканий на зем-ЛЮ должна быть надежно ограничена до минимума. Если заземление какого-либо проводника или какой-либо части установки, относящихся к цепи рабочего тока, необходимо по эксплуатационным соображениям или для предотвращения слишком высоких напряжений прикосновения, то установку следует заземлять только в одном месте. Поэтому в сетях постоянного тока зануление как защитное мероприятие по VDE0100, 10 N [7] не может быть применено. [c.315]
ГОСТ 12,1.030-81. ССБТ. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ, ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ. ЗАНУЛЕНИЕ, [c.55]
Все крупные электроприборы в металлических корпусах (муфельные печи, термостаты, злектродвигате ли и т. д.) необходимо снабжать защитным заземлением или занулением (присоединение корпуса прибора к заземленному нейтральному проводу). Провод для заземления (зануления) должен выдерживать ток, [c.15]
Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нуле вым защитным проводником металлических нетоковедущиж частей которые могут оказаться под наприжемнем [c.318]
При защите занулением металлические нетоковедущие части электроустановок, которые могут случайно оказаться под напря жением, присоединяют к неоднократно заземленному нулевому проводу. Зануление применяют вместо защитного заземления в электроустановках напряжением до 1000 В с глухрзаземленной нейтралью, а также в трехпроводных сетях постоянного тока с глухозаземленной средней точкой. [c.197]
Защитное ог/слючение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое. отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Эту меру защиты применяют в особо опасных помещениях по опасности поражения электрическим током, когда такие меры, как защитное заземление и зануление, не обеспечивают полной безопасности. Системы защитного отключения могут реагировать на появление или повышение напряжения относительно земли на корпусе, на увеличение силы тока, снижение сопротивления изоляции и т. д. [c.46]Как нейтрализовать заряд объекта, который нельзя заземлить
В предыдущем посте мы узнали, что в зоне, защищенной от электростатического разряда (EPA), все поверхности, предметы, люди и устройства, чувствительные к электростатическому разряду (ESD), имеют одинаковый электрический потенциал. Мы достигаем этого, используя только «заземляемые» материалы или. Но что делать, если вам абсолютно необходим предмет в вашем EPA, и он не может быть заземлен? Не переживайте, не вся надежда потеряна! Есть несколько вариантов, которые позволят вам использовать рассматриваемый предмет.Поясним…
Проводники и изоляторы
В ESD Control мы различаем проводников и изоляторов . Материалы, которые легко переносят электроны, называются проводниками . Некоторыми примерами проводников являются металлы, углерод и слой пота человеческого тела.
Заряженный проводник может переносить электроны, что позволяет ему быть заземленным
Материалы, которые не переносят электроны легко, называются изоляторами и по определению являются непроводящими.Некоторые известные изоляторы — это обычные пластмассы и стекло.
Изоляторы удерживают заряд, их нельзя заземлить и «отводить» заряд.
Как проводники, так и изоляторы могут заряжаться статическим электричеством и разряжаться. Электростатические заряды можно эффективно снять с проводников путем их заземления. Однако заземленный элемент должен быть токопроводящим или рассеивающим. С другой стороны, изолятор будет удерживать заряд и не может быть заземлен и «отводит» заряд.
Проводники и изоляторы в EPA
Первые два фундаментальных принципа ESD Control:
- Заземлите все проводники, включая людей.
- Снимите все изоляторы.
Для достижения №1 все поверхности, продукты и люди связаны с землей. Связывание означает соединение, обычно через сопротивление от 1 до 10 МОм. Ремешки для запястий и коврики для рабочей поверхности — одни из наиболее распространенных устройств, используемых для снятия статических зарядов.Браслеты отводят заряд от операторов, а правильно заземленный коврик обеспечит заземление для незащищенных устройств, чувствительных к электростатическому разряду. Подвижные предметы (например, контейнеры и инструменты) скрепляются путем нахождения на скрепленной поверхности или удерживания связанным человеком.
Однако что, если рассматриваемый статический заряд находится на чем-то, что нельзя заземлить, например, на изоляторе? Тогда вступит в силу № 2 наших принципов управления электростатическим разрядом. В соответствии со стандартом ESD «» все второстепенные изоляторы и предметы (пластмассы и бумага), такие как кофейные чашки, пищевые обертки и личные вещи, должны быть удалены с рабочей станции или любых других предметов. операция, при которой обрабатываются незащищенные ESDS. Угроза электростатического разряда, связанная с основными изоляторами технологического процесса или источниками электростатического поля , должна быть оценена, чтобы убедиться, что:
- электростатическое поле в месте работы с ESDS не должно превышать 5 000 В / м;
или
- если электростатический потенциал, измеренный на поверхности технологического изолятора, превышает 2 000 В, объект должен находиться на расстоянии не менее 30 см от ESDS; и
- Если электростатический потенциал, измеренный на поверхности технологического изолятора, превышает 125 В, объект должен находиться на расстоянии не менее 2,5 см от ESDS.”
[IEC 61340-5-1: 2016 пункт 5.3.4.2 Изоляторы]
Всегда держите изоляторы на расстоянии не менее 31 см от предметов ESDS
Изоляторы, необходимые для процессаНу, все мы знаем, что в жизни нет ничего черного и белого. Было бы легко просто следовать приведенным выше «правилам» и Боб — ваш дядя, но, к сожалению, это не всегда возможно. Бывают ситуации, когда упомянутый изолятор является предметом, используемым на рабочем месте, например ручным инструментом.Они необходимы — вы не можете просто выбросить их из EPA. Если вы это сделаете, работа не будет выполнена.
Итак, вопрос в том, как «удалить» эти жизненно важные изоляторы, фактически не «удаляя» их из своего EPA? Сначала вы должны попробовать 2 варианта:
1. Замените обычные изоляционные предметы на антистатическую версию. Имеется множество инструментов и принадлежностей, защищенных от электростатических разрядов — от обработки документов до чашек и диспенсеров, щеток и мусорных баков. Они являются проводящими или рассеивающими и заменяют стандартные изолирующие разновидности, которые обычно используются на рабочем месте.Дополнительную информацию об использовании инструментов и аксессуаров, защищающих от электростатического разряда, можно найти в этом посте.
2. Периодически наносите слой Topical Antistat. Reztore® Topical Antistat (или аналогичный раствор) предназначен для использования на поверхностях, не подверженных электростатическому разряду. После нанесения и высыхания поверхности остается антистатическое и защитное покрытие, рассеивающее статическое электричество. Покрытие, рассеивающее статическое электричество, позволяет заряду стекать при заземлении. Антистатические свойства снизят трибоэлектрическое напряжение до менее 200 вольт.Таким образом, он придает поверхностям электрические свойства, не подверженные электростатическому разряду, до тех пор, пока твердое покрытие не изнашивается.
Если эти два варианта не подходят для вашего применения, изолятор называют «необходимым для процесса», и поэтому нейтрализация с помощью ионизатора должна стать необходимой частью вашей программы управления электростатическим разрядом.
НейтрализацияНа большинстве рабочих станций ESD есть изоляторы или изолированные проводники, которые нельзя удалить или заменить. Их следует решать с помощью ионизации.Примерами некоторых распространенных основных изоляторов технологического процесса являются подложка для печатных плат, изолирующие испытательные приспособления и пластиковые корпуса изделий.
Изоляторы для электронных шкафов необходимы для производства
Примером изолированных проводов могут быть токопроводящие дорожки или компоненты, установленные на печатной плате, которые не контактируют с рабочей поверхностью ESD.
Ионизатор создает большое количество положительно и отрицательно заряженных ионов. Вентиляторы помогают ионам течь по рабочей зоне.Ионизация может нейтрализовать статические заряды на изоляторе за считанные секунды, тем самым уменьшая их способность вызывать повреждение электростатическим разрядом. Заряженные ионы, созданные ионизатором, будут:
- нейтрализует заряды на технологических изоляторах
- нейтрализует заряды на второстепенных изоляторах
- нейтрализует изолированные проводники
- минимизировать трибоэлектрический заряд
Изоляторы и изолированные проводники обычно используются в устройствах, чувствительных к электростатическому разряду (ESDS) — ионизаторы могут помочь
Сводка
Изоляторы по определению не являются проводниками и поэтому не могут быть заземлены.Изоляторы можно контролировать, выполнив следующие действия в EPA:
- Всегда держите изоляторы на расстоянии не менее 31 см от предметов ESDS или
- Замените обычные изоляционные элементы на антистатическую версию или
- Периодически наносите слой Topical Antistat .
Когда ничего из вышеперечисленного невозможно, изолятор называют «важным для процесса», и поэтому нейтрализация с помощью ионизатора должна стать необходимой частью вашей программы управления электростатическим разрядом.
eTool: Производство, передача и распределение электроэнергии — Контроль опасной энергии — Защитное заземление и соединение
На размещение проводов защитного заземления будут влиять такие факторы, как условия рабочей площадки, тип строительства и характер работ, которые необходимо выполнить. быть сделано. Система защитного заземления, которая включает в себя заземление проводов и заземление рабочих, должна быть спроектирована так, чтобы защищать рабочих от опасного напряжения, которое может возникнуть в результате повторного включения линии, молнии или индуцированного напряжения.
Если несколько бригад работают независимо на одной и той же обесточенной линии или цепи, у каждой бригады должно быть установлено защитное заземление для создания эквипотенциальной зоны на каждом рабочем месте. Типы используемых методов заземления описаны ниже.
Одноточечное заземление
Одноточечное заземление является предпочтительным методом, поскольку он обычно дает наименьшую разность потенциалов в рабочей зоне и обычно требует меньше оборудования заземления и усилий для установки.Одноточечное заземление включает в себя установку одного набора заземлений в рабочем месте между проводниками, нейтралью системы (если таковая существует) и землей (которая может быть заземлением опоры или опоры) для создания связанной рабочей зоны, которая останется на месте. почти идентичное состояние электрического потенциала — отсюда и термин «эквипотенциальная зона».
Заземление с помощью кронштейна
Альтернатива одноточечного заземления, заземление с помощью кронштейна, включает установку заземления в двух местах, по одному с каждой стороны рабочего места, обычно на некотором расстоянии друг от друга и вдали от рабочего места.При заземлении с помощью кронштейнов заземления устанавливаются в пределах одной или двух секций от места работы (например, на ближайшей опоре или вышке), что позволяет рабочим «работать между площадками» или «ограничиваться площадками». При неправильно установленном заземлении кронштейна возможно, что потенциал у рабочего, работающего внутри кронштейна, может подняться до опасного уровня напряжения на рабочем месте, если линия будет под напряжением. Чтобы заземление кронштейнов было эффективным, необходим подробный инженерный анализ.При анализе следует учитывать конструктивные параметры схемы и системы и другие инженерные факторы, включая наличие статических линий или воздушных проводов заземления, полное сопротивление цепи (включая сопротивление заземлению на опорах и опорах и любой заземляющей сети), а также потенциальное воздействие на экипаж. члены для шага и касания потенциалов в условиях неисправности.
Решение об использовании кронштейна или одноточечного заземления должно основываться на оценке потенциальных опасностей для рабочих, условий рабочей площадки, типа конструкции и характера выполняемых работ.
Эквипотенциальная зона
Заземление для защиты сотрудников
Переносное заземляющее оборудование
Нейтрализация — Блог Ground Zero Electrostatics
6 мая 1937 года немецкий пассажирский дирижабль LZ 129 Hindenburg загорелся и был уничтожен, в результате чего 36 человек погибли на глазах у камер национальных новостей и фактически положили конец летному эксперименту Zeppelin.
Гинденбург был больше, чем 4 дирижабля Goodyear вместе взятых, или примерно на 2/3 высоты Эмпайр-стейт-билдинг.
В тот день был дождливый день, и швартовные тросы волочились по земле, когда дирижабль заходил в пристань в Манчестер-Тауншип. Преобладающая теория состоит в том, что влажные волочащиеся веревки генерируют статический заряд, который перемещается по ним на корабль.
Там воспламенился заряд Водородного топлива и… штанга . Когда-то считавшиеся будущим воздушных путешествий, летающие дирижабли не использовались ни в коммерческих, ни в военных целях до конца Второй мировой войны.
Все вызвано единственной искрой.
Как и в случае аварии Hindenburg , программа вашей компании по контролю электростатического разряда (ESD) может быть отменена несколькими небольшими ошибками, которые перерастают в более крупные проблемы, если они не учтены и не спланированы должным образом.
Итак, сегодня давайте рассмотрим 5 распространенных причин, по которым ваши программы статического контроля могут дать сбой .
Конечно! У нас есть протоколы ESD, верно?
Большинство компаний, которые имеют дело с чувствительной электроникой и печатными платами, также требуют, чтобы их продавцы, сторонние поставщики и субподрядчики имели программу ESD.Часто еще до подписания контракта к нам направляют инженера для аудита практики ESD. И время от времени они будут проводить выборочные проверки, чтобы убедиться, что эти методы все еще применяются.
Некоторые компании, пытаясь удержать контракт или сократить расходы, просто составят программу-минимум, которую можно будет проверить. Это делается с минимальными затратами и часто не имеет настоящих протоколов — обучение, профилактическое обслуживание и обеспечение соблюдения требований остаются на второй план.
Ты бы никогда этого не сделал, правда? Ну кроме…
Сколько это будет стоить?
Высшее руководство всегда ищет способы работать более экономично.К сожалению, если они не будут должным образом проинформированы о важности надлежащих протоколов защиты от электростатического разряда, они могут посчитать многие аспекты программы ESD дорогими и, возможно, ненужными.
Это не их вина, им просто нужно получить лучшее образование. Что может быть вашей работой. Дело в том, что затраты на хорошие, хорошо разработанные протоколы защиты от электростатического разряда ничтожны по сравнению с затратами на замену или ремонт нефункционирующих компонентов, не говоря уже о репутации компании.
Превосходные компании в области ESD возглавляются сверху вниз, при этом руководство компании не только демонстрирует финансовую поддержку программ профилактики ESD, но и находит время для участия в тренингах, хвалит людей и отделы с наилучшей реализацией и выделяет время и средства на постоянное обучение и улучшение существующих программ.
В противном случае вы можете оказаться в затруднительном положении…
Вот пластырь для отрубленной конечности!
Возможно, вы слышали старую пилу: «Если нет времени сделать это правильно с первого раза, как вы собираетесь найти время, чтобы исправить это позже?»
К сожалению, многие компании, похоже, следуют другому принципу — всегда будет время сделать это заново.
Как и наша последняя причина, проблема часто бывает финансовой. Мгновенные решения, которые можно быстро применить для решения отдельных проблем, становятся нормой, несмотря на то, что долгосрочные расходы намного выше.
Лучшие и наиболее экономичные решения применяются с первого раза и «решают» множество проблем, потому что они предотвращают возникновение многих из них. Тогда вы не попадете в ситуацию, когда вы тратите намного больше, чтобы исправить то, что можно было бы легко избежать незначительной проблемы, но теперь она является критически важной.
Но это не поможет, если…
Обучение? Нам не нужно дурное обучение!
Надлежащее предотвращение электростатического разряда — это коллективная работа, но многие компании недооценивают размер этой команды.Как упоминалось ранее, высшее руководство должно проявлять интерес к обучению, и, по сути, каждому сотруднику следует дать хотя бы элементарный урок или видео о том, как следовать практике компании.
Недостаточно обучить инженеров, что вы не проинформировали обслуживающий персонал, который очищает свои чувствительные рабочие зоны после того, как они уйдут на рабочий день, как это правильно делать.
Секретари, стажеры, продавцы — каждый, кто может войти в Зону электростатической защиты (EPA) или повлиять на нее, должен знать, как правильно вести себя, чтобы минимизировать риск.
И наконец…
Мы используем только лучшее — лучшее, что мы можем себе позволить.
Да, в цене все возвращается. Но цена не должна быть единственным фактором при принятии решения, у кого покупать комплектующие для электростатических разрядов. Не все компании созданы одинаково. Не все продукты ESD соответствуют высочайшим стандартам.
Вы хотите найти поставщика, который может удовлетворить ваши потребности в области защиты от электростатических разрядов, который может гарантировать, что все его продукты должным образом протестированы, соответствуют отраслевым стандартам или превосходят их, а также имеют сертификаты, подтверждающие это.
Всегда проверяйте выбранных поставщиков должным образом, чтобы убедиться, что они соответствуют этим требованиям, и будьте готовы спросить клиентов, с которыми вы можете поговорить, и рекомендации, которые вы можете проверить. Если у них хорошая репутация, они будут более чем готовы, чтобы вы проверили их вместе с их довольными клиентами.
Предотвращение электростатического разряда — задача не случайная. Возможно, ваша компания не рискует убить 36 человек, но внедрение передовых методов, безусловно, может спасти рабочие места, компьютеры и ваших клиентов.
Мы хотели бы быть экспертами, на которых вы можете рассчитывать в предоставлении комплексных услуг и комплексных решений для защиты от электростатических разрядов. Для получения дополнительной информации или совета по вашим конкретным потребностям в предотвращении электростатического разряда — или по любым другим вопросам, связанным с электростатическим разрядом, свяжитесь с нами сегодня.
Статическое соединение и заземление при обращении с легковоспламеняющимся и горючим топливом
% PDF-1.6 % 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > поток application / pdf
Эффекты, теория и контроль статического электричества
Эффекты статического электричества
Статическое электричество уже давно является проблемой во многих промышленных и коммерческих предприятиях и представляет серьезную опасность, особенно во взрывоопасных средах и в областях, где присутствуют легковоспламеняющиеся растворители или материалы.
Не только внезапный разряд или искрение статического электричества ответственны за пожары и взрывы, но он также приводит к потерям в миллионы долларов для производителей в связи с простоями оборудования и потерями человеко-часов, а также с потерей продукции, особенно в области полупроводников и полупроводников. электронная промышленность, где компоненты, чувствительные к статическому электричеству, деградируют или разрушаются под действием статического электричества всего в несколько вольт. Для пользователей сложной электроники статическое электричество вызывает потерю памяти, ложные срабатывания и т. Д., в оборудование электронной памяти, такое как компьютеры, терминалы данных и текстовые процессоры.
Эффект статического электричества в производственных процессах становится все более серьезной проблемой в связи с широким использованием синтетических материалов и высокоскоростного оборудования. Некоторые пластмассы, например, при прохождении через машину могут создавать статические заряды в несколько тысяч вольт. Эти сильно заряженные материалы иногда притягиваются к роликам или направляющим машины, вызывая заедание и даже повреждение оборудования.Этот же сильно заряженный материал, если его перемотать на большой рулон, как в операции продольной резки и перемотки, может стать огромным конденсатором, способным накапливать статическое электричество мощностью более 50 000 вольт. Этот сильно заряженный «конденсатор» может вызвать у операторов неприятные удары током, даже ожоги или травмы из-за физической реакции на электрошок. Этот «конденсатор» может вызвать дугу к ближайшему проводнику и вызвать сильную дугу длиной несколько дюймов, которая в правильной ситуации легко может вызвать пожар или взрыв.
В критических областях, таких как упаковка пищевых продуктов и лекарств, производство полупроводников и биомедицинских продуктов, а также практически в любых процессах, требующих процедур в чистом помещении или просто чистого продукта, статический заряд становится проблемой. Любая деталь или материал, поддерживающий статический заряд, будет притягивать загрязнения, будь то частицы пыли микроскопических размеров или пыль и стружка от механической обработки.
Большинство проблем, связанных со статикой, какими бы простыми или сложными они ни казались, могут быть решены после того, как проблема будет решена, проанализирована, а надлежащие методы управления внедрены и соблюдены.
Теория
Чтобы иметь возможность анализировать статические проблемы и определять правильные решения или методы нейтрализации, важно понимать физические и электрические принципы, участвующие в генерации статического электричества.
Молекулярная теория строения материи утверждает, что каждая молекула тела состоит из положительных и отрицательных зарядов. Положительные заряды содержатся в ядре молекулы, в то время как отрицательные заряды или электроны могут свободно вращаться вокруг положительно заряженного ядра.В нейтральной или незаряженной молекуле сумма отрицательно заряженных электронов на орбите равна сумме положительных зарядов ядра. Любая материя, состоящая из нейтральных молекул, также нейтральна.
При определенных условиях некоторым молекулам не хватает силы или притяжения между положительным ядром и отрицательно вращающимися электронами, чтобы удерживать все электроны на орбите. В этом случае наиболее удаленные электроны на орбите, которые называются валентными электронами, имеют тенденцию притягиваться к соседней молекуле с большей силой притяжения, оставляя в ядре избыток положительных зарядов.Таким образом, молекула заряжается положительно. И наоборот, некоторые молекулы имеют тенденцию улавливать дополнительные электроны, вызывая дисбаланс и приводя к образованию отрицательно заряженной молекулы. Любое вещество с избытком отрицательных молекул становится отрицательно заряженным, и наоборот, вещество с избытком положительных молекул становится положительно заряженным.
Предметы или материалы могут заряжаться в результате трения или, проще говоря, просто контакта и разделения двух материалов. Когда два объекта или материала находятся в тесном контакте, валентные электроны, ближайшие к поверхности материала, свободно перемещаются от молекулы к молекуле, от материала к материалу, пока не присоединятся к более сильным ядрам.При разделении материалов один материал теряет электроны и становится положительно заряженным. Другой получает электроны и становится отрицательно заряженным. По мере того как давление или скорость контакта и разделения или трения между двумя материалами увеличивается, напряжение статического заряда увеличивается.
Другой способ, с помощью которого объект или материал может заряжаться, — это индукция. Сильно заряженный объект создает статическое поле вокруг объекта. Если изолированный или незаземленный проводящий объект попадет в это статическое поле, он тоже станет заряженным, но с противоположной полярностью.Это создает основу для возможного электростатического разряда на каком-либо другом проводящем объекте, что может привести к возникновению дуги, достаточной для воспламенения горючих веществ или разрушения чувствительных электронных компонентов. Если затем удалить проводящий объект с индуцированным зарядом из поля, он вернется в исходное состояние.
Изоляторы и проводники:
При работе со статическим электричеством необходимо учитывать типы материалов. Материалы делятся на две основные классификации: проводники и изоляторы.Внутри проводника электроны свободно перемещаются по всему телу. Следовательно, когда незаземленный проводник становится заряженным, весь объем проводящего тела принимает заряд с одинаковым потенциалом и полярностью. Заряженный проводник можно нейтрализовать, просто подключив его к земле, поскольку земля фактически является бесконечным источником и вместилищем электронов. Если проводник заряжен положительно и соединен с землей, необходимое количество электронов будет течь от земли к проводнику, пока проводник не станет нейтральным.И наоборот, если проводник заряжен отрицательно, а затем подключен к земле, избыточные электроны будут течь на землю, пока проводник не станет нейтральным.
Изолятор по-разному реагирует на статическое электричество и не может быть нейтрализован простыми методами заземления, как проводники. Внутри изолятора поток электронов очень ограничен. Из-за этого изолятор может сохранять несколько статических зарядов разного потенциала и полярности на различных участках своей поверхности.Подключение изолятора к земле не приведет к обмену или потоку электронов, как это происходит с проводниками, поэтому необходимо использовать другие средства для нейтрализации статического электричества на изоляторах.
Два основных метода нейтрализации статического электричества
Существует два основных метода нейтрализации статического электричества: метод проводимости и метод замены. Как упоминалось ранее, токопроводящий объект можно нейтрализовать, подключив его к заземлению. Пока проводник остается заземленным, статические заряды не могут развиваться.
Метод проводимости:
Изолятор, если он может быть проводящим, также может быть нейтрализован при заземлении. Изолятор можно сделать до некоторой степени проводящим одним из следующих способов: увлажнение, химические антистатические покрытия, внутренние антистатики и нагружение углем.
Некоторые гигроскопичные материалы обладают способностью впитывать влагу в условиях высокой влажности. В этом случае материал становится достаточно проводящим, чтобы снимать статические заряды.Для негигроскопичных материалов — уровень влажности, необходимый для эффективного рассеивания статического заряда; однако это было бы непрактично для большинства производственных приложений.
Антистатические химические покрытия наносятся на непроводящие предметы путем распыления, протирания или погружения и образуют проводящую поверхность, которая рассеивает статические заряды. Само по себе химическое вещество не делает поверхность проводящей, но фактически поглощает влагу из воздуха, которая собирается на поверхности и образует своего рода проводящий слой.
Внутренние антистатики — это химические вещества, которые примешиваются к пластику во время формования или экструзии. Эти антистатики продолжают мигрировать на поверхность и работают по тому же принципу, что и антистатические покрытия.
Углерод может быть добавлен к пластмассам перед формованием или экструзией для образования проводящих пластмасс, содержащих углерод. Этот процесс, а также использование внутренних антистатиков больше используется при производстве продукции для контроля статического электричества и не обязательно как средство устранения статических проблем, возникающих в процессе производства.
Метод замены — Ионизация:
Если недостающие электроны в положительно заряженном материале могут быть заменены, или если отрицательно заряженный материал может поглощать положительные ионы, этот материал можно нейтрализовать. Этот процесс стал возможным благодаря ионизации, то есть расщеплению молекул воздуха на положительные и отрицательные заряды. Ионизирующее устройство испускает большое количество отрицательных и положительных ионов в непосредственной близости от статически заряженного объекта. Поскольку противоположные заряды притягиваются, заряженный объект принимает достаточное количество отрицательных или положительных ионов, в зависимости от того, что требуется для нейтрализации.Это ионизирующее устройство действует как бесконечный источник отрицательных и положительных ионов.
Методы ионизации
Существует три основных типа оборудования для производства ионизации: оборудование для нейтрализации статического электричества высокого напряжения, оборудование с ядерной энергией и нейтрализаторы индукционного типа.
Статический нейтрализатор с электрическим приводом состоит из одной или нескольких точек ионизации, на которые подается высокое напряжение в непосредственной близости от точки заземления.Поле высокого напряжения, возникающее между точкой ионизации и заземлением, ионизирует воздух. Когда заряженный материал проходит внутри этого поля, он становится нейтральным. Устройства нейтрализации статического электричества доступны во многих различных конфигурациях, включая взрывозащищенные конструкции для опасных зон. Термин «безударный» применительно к оборудованию с электрическим приводом означает, что точка ионизации емкостно связана с источником высокого напряжения, тем самым ограничивая ток в этой точке до очень низкого уровня.Прямой контакт с острием не вызовет ощущения удара, а поскольку энергия очень мала, дуга не вызовет воспламенения легковоспламеняющихся материалов. Бесшумные конструкции
обычно обеспечивают большую эффективность в определенных приложениях, связанных с чрезвычайно высокими зарядами или высокоскоростными материалами. В этом оборудовании источник высокого напряжения подключен непосредственно к точке ионизации. Непосредственный личный контакт с острием вызовет неприятное ощущение удара током, а достаточно энергии
, чтобы вызвать возгорание легковоспламеняющихся материалов.При выборе оборудования следует выбирать безударную или бесшумную конструкцию в зависимости от конкретного применения.
В нейтрализаторах статического электричества используются такие элементы, как полоний или радий, которые заключены в керамические шарики и прикреплены к нейтрализующим устройствам. Эти материалы бомбардируют окружающие молекулы воздуха высокоскоростными альфа-частицами, вызывающими ионизацию. Ядерное оборудование может использоваться во взрывоопасных зонах и не требует электрических подключений.Однако эти устройства можно сдавать только в аренду, и их необходимо заменять ежегодно.
Оборудование индукционного типа , даже несмотря на то, что оно не имеет внешнего питания, использует принцип ионизации высокого напряжения. Эти устройства обычно имеют конфигурацию прямого стержня с рядом точек ионизации, пучков или проволоки, соединенных с заземленным металлическим стержнем. Высокое напряжение, необходимое для ионизации, на самом деле представляет собой статический заряд высокого напряжения на самом материале. Когда материал проходит через индукционную планку, поле высокого напряжения, связанное со статическим зарядом на материале, ищет точку заземления, которая представляет собой серию точек на стержне.Это ионизирует воздух в достаточной степени, чтобы помочь в нейтрализации, но не всегда может обеспечить достаточную нейтрализацию для решения проблемы. У индукционных стержней чем выше потенциал заряженного материала, тем выше ионизация.
Однако это работает и в обратном направлении. По мере уменьшения заряда материала эффективность ионизации снижается, пока не достигнет порогового уровня, при котором ионизация прекращается. После этого должны использоваться другие средства, такие как оборудование с электрическим или ядерным приводом.
Рекомендации по выбору оборудования
Для получения оптимальных результатов при выборе оборудования или материалов для нейтрализации статического электричества всегда консультируйтесь с обученным и квалифицированным специалистом по электростатике, имеющим опыт работы в промышленности.
Оборудование для нейтрализации статического электричества доступно во многих различных конфигурациях и выбирается в зависимости от условий и требований каждого приложения. Следует отметить, что всякий раз, когда речь идет о взрывоопасных зонах или легковоспламеняющихся материалах, следует использовать безударные, взрывозащищенные или ядерные устройства.Если помимо нейтрализации статического электричества требуется очистка материалов или предметов, некоторые устройства также доступны с подачей воздуха, чистящими щетками или щетками и пылесосом.
Воздуходувки с ионизацией воздуха , вероятно, являются одним из наиболее универсальных типов оборудования для нейтрализации статического электричества. Они доступны в портативных моделях для настольной работы или в моделях для постоянного монтажа. Эти устройства способны нейтрализовать материалы на расстоянии до 10 футов и особенно подходят для деталей и материалов нестандартной формы, а также для рулонных и листовых материалов.Ионизирующие нагнетатели состоят из корпуса, содержащего вентилятор, который продувает воздух либо через решетку, либо через стержни, нейтрализующие статическое электричество, либо ядерный материал. Любые предметы или материалы в воздушном потоке нейтрализуются. Для опасных зон доступны электрические и ядерные блоки X-Proof.
Статические стержни доступны во многих различных конструкциях для решения многих задач. Они доступны в безударном или безударном электрическом исполнении, взрывозащищенном, ядерном и индукционном.Некоторые из них также доступны с подачей воздуха для удаления загрязнений. Стержни обычно состоят из прямого ряда ионизирующих точек, содержащихся в металлическом кожухе, и наиболее подходят для нейтрализации листовых материалов, полотен и практически любого плоского материала, который может проходить в пределах одного-двух дюймов от стержня. Статические стержни также доступны в круглых версиях для таких применений, как формовка и заполнение, экструзия или транспортировка волокна. Также доступны специальные высокоскоростные шины с двойной полярностью для сложных применений, связанных с высокоскоростными полотнами.
Пистолеты и сопла для ионизации воздуха имеют встроенные ионизирующие устройства и работают на сжатом воздухе, который обеспечивает концентрированный точечный источник воздуха. Сопла и ручные пистолеты предназначены для одновременной очистки и нейтрализации статических зарядов на деталях и материалах. Оба доступны с электрическим приводом (безударный и бесшоковый) или ядерным, а некоторые доступны со встроенными воздушными фильтрами и конструкцией, подходящей для использования в чистых помещениях.
Системы пылеулавливания для удаления статического электричества включают статические стержни с электрическим приводом и чистящие щетки, установленные на вакуумном кожухе.Большой промышленный центробежный вакуумный агрегат со встроенной системой сбора обеспечивает вакуум. Обычно они изготавливаются по специальному заказу и предназначены в первую очередь для очистки и нейтрализации рулонных материалов.
Измерители статического заряда чрезвычайно полезны при анализе статических проблем и помогают найти подходящее место для установки оборудования для нейтрализации статического электричества. Можно контролировать эффективность нейтрализующего оборудования и проверять материалы, чтобы определить их заряжаемость и скорость разряда.Измерители доступны в более дешевых карманных моделях или в более сложных моделях для лабораторного использования. Измерители статического заряда необходимы там, где критически важен контроль статического заряда.
Токопроводящие браслеты — это самый важный элемент для отвода статического электричества от человеческого тела. Обычно они состоят из браслета из проводящего материала, соединенного с землей с помощью длинного многожильного провода с герметизированным резистором в один мегом на конце рядом с браслетом. При выборе токопроводящего браслета с многожильным заземляющим проводом, те, у которых резистор расположен ближе всего к браслету, обеспечивают максимальную защиту оператора от потенциальной опасности поражения электрическим током в случае случайного контакта изношенного заземляющего провода с a.c. линейное напряжение.
Проводящие и антистатические материалы — это либо углеродсодержащие пластмассы (обычно проводящие), либо пластмассы, содержащие внутренние антистатики (антистатические). Электропроводящие материалы доступны во многих конфигурациях, таких как наручные и ножные ремни, заземляющие ремни, токопроводящая пленка, пакеты, пена высокой и низкой плотности, токопроводящие напольные коврики и напольные покрытия, рабочие поверхности, сумки, ящики для хранения вещей, лотки и ящики для хранения. Электропроводящие материалы широко используются в производстве электроники для предотвращения разрушения чувствительных к статическому электричеству компонентов.
Антистатическая одежда включает лабораторные халаты, халаты, перчатки, бахилы, кепки и т. Д., Помогающие контролировать статические заряды на теле и одежде. Одежда из синтетических материалов способна накапливать статические заряды в несколько тысяч вольт. Сильно заряженная одежда способна вызвать заряды на соседних проводниках, которые, в свою очередь, могут разрядиться и создать дугу, достаточную для воспламенения или разрушения чувствительного электронного компонента. Антистатическая одежда в первую очередь действует как «щит», предотвращая возникновение статического электричества за счет индукции.
Устойчивость калифорнийских сусликов (Spermophilus beecheyi) к яду гремучей змеи северной части Тихого океана (Crotalus viridis oreganus): исследование адаптивных вариаций
Недавние исследования документально подтвердили естественную устойчивость к змеиному яду у ряда разнообразных видов млекопитающих. В данной статье впервые задокументирована вариация такой устойчивости у одного вида — калифорнийского суслика (Spermophilus beecheyi).Этот вид является частой добычей северной тихоокеанской гремучей змеи (Crotalus viridis oreganus) в определенных местообитаниях. Устойчивость к яду тестировали непосредственно в двух популяциях сусликов путем инъекции яда в дозах 1-40 мг / кг. Одна популяция была получена из среды обитания с высокой плотностью гремучих змей; другая популяция пришла из среды обитания, свободной от гремучих змей. Резкие различия в реакции на яд между этими популяциями проявлялись на основе множества критериев, таких как смертность, некроз и время заживления.Устойчивость к яду также изучали с помощью тестов LD50 в группах мышей, которым предварительно вводили сыворотку сусликов из трех адаптированных к гремучим змеям популяций Калифорнии и неадаптированной арктической популяции (S. parryii) из свободной от змей центральной Аляски. Сыворотки калифорнийского суслика были в 3,3-5,3 раза более эффективны в нейтрализации яда in vivo, чем сыворотки арктических сусликов. Более того, уровень защиты сывороток, отраженный значениями LD50, сильно коррелировал (P менее 0.005) с уровнем связывания беличьей сыворотки с ядом in vitro, количественно определенным с помощью радиоиммуноанализа (РИА). Последующий РИА показал, что уровни связывания сывороток из 14 популяций калифорнийских сусликов достоверно коррелировали (P менее 0,025) с местной плотностью гремучих змей; т.е. пулы сывороток из популяций, симпатичных к гремучим змеям, демонстрировали самое высокое связывание, тогда как популяции, живущие в местообитаниях, где гремучие змеи редки или отсутствуют, обычно демонстрировали самые низкие уровни связывания, некоторые из которых приближались к арктическому контролю.Взятые вместе, эти результаты демонстрируют внутривидовую изменчивость, которая, вероятно, является результатом дифференциального естественного отбора из-за гремучих змей северной части Тихого океана. Эту внутривидовую изменчивость следует принимать во внимание при тестировании на естественную резистентность у пойманных в дикой природе видов.
TROPHY Система активной защиты бронетехники
TROPHY — это комбинированная система обнаружения пожара (HFD) и активной защиты (APS), доступная в двух основных конфигурациях: TROPHY HV (тяжелый автомобиль) и TROPHY VPS (система защиты транспортного средства).За счет упреждающего обнаружения, определения местоположения и (при необходимости) нейтрализации угроз для защиты от брони TROPHY значительно увеличивает живучесть платформы и создает новую парадигму сетевой осведомленности об угрозах для сил маневра.
TROPHY нейтрализует все стандартные кумулятивные противотанковые угрозы в полете через четыре этапа взаимодействия: обнаружение угроз, отслеживание угроз, активация контрмер и нейтрализация угроз. Только те угрозы, которые представляют опасность для платформы, нейтрализуются, тем самым экономя боеприпасы и сводя к минимуму вероятность сопутствующего ущерба.
Призрак передового противотанкового оружия на сегодняшних асимметричных полях сражений продолжает преследовать современные бронетанковые силы. Сила и сложность этого оружия превзошли способность платформ, оснащенных строго пассивной броней, побеждать их без неприемлемых жертв в ключевых областях веса и мобильности. Интеграция возможности «активной защиты» в набор средств обеспечения живучести платформы позволяет улучшить защиту от этих сложных угроз без увеличения веса или снижения мобильности.