第2章 电气、静电及雷电安全防护技术
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防雷防静电及电气火灾一、静电防护静电是相对静止的电荷。
静电现象是一种常见的带电现象,在固体物质的摩擦、粉碎、研磨过程,高电阻液体在管中流动,液体注入容器发生冲击、冲刷或飞溅时,都极易发生电子的转移而产生静电,尤其是在石油化工、塑料、化纤、橡胶、纺织等行业经常发生。
静电的特点是:静电电压很高,可达数万伏,而静电电压能量很小,只不过数毫焦。
绝缘体因对其上面的电荷束缚力很强使静电消散很慢;静电带电体周围发生静电感应现象及尖端放电,产生放电火花与电弧。
静电的危害有三类。
静电最严重的危害是引起火灾和爆炸。
在有可燃液体(如油品)、爆炸性粉尘(如煤粉、铝粉、棉麻尘)、爆炸性气体场所都有可能因静电火花引起火灾和爆炸。
其次当人体接触或接近带静电物体时,发生瞬间电击,通常生产工艺过程中静电引起的电击不致直接使人致命,但可能使工作人员从高处坠落或摔倒,造成二次事故。
对于电容器、长距离线路及电缆等电量较大,发生电击时的危险较大,因此在进行检修或试验工作中应先进行放电。
某此生产过程中,静电还会防碍生产和降低产品质量。
对于可能引起事故的静电带电体,最有效最简单的办法就是通过接地将静电荷及时泄漏,从而消除静电的危害,防静电接地电阻不超过100欧即可。
有些场合采用导电性地面,导走设备和人体的静电,其道理与防静电接地相同。
在火灾和爆炸危险场所,为避免静电火花造成事故,接地要求如下:凡用来加工、储存、运输各种易燃性气体、液体和粉尘性材料的设备都必须接地。
运输汽油的汽车,应带金属链条或导电橡皮拖在地上,装卸油之前,应先将油槽车与储油罐相连并接地。
容积大于50m3的储油罐接地点应设2处以上。
输送原油、天然气的管道在转弯、变径、分岔、进户处、直管段每隔100-200米处都应接地。
接地主要是消除导电体上的静电,而不宜消除绝缘体上的静电,将绝缘体接地反而易产生火花放电,此时绝缘体与地之间应保持106-109欧姆的高电阻。
消除绝缘体静电危害还普遍采用增湿和加抗静电剂。
雷电和静电安全及防护雷电和静电有许多相似之处。
雷电放电与静电放电都有一些相同之处;雷电和静电的主要危害都是引起火灾和爆炸等。
但雷电与静电电荷产生和聚积的方式不同、存在的空间不同、放电能量相差甚远,其防护措施也有很多不同之处。
本单元将分别介绍雷电和静电的特点及安全防护知识。
雷电安全雷电是一种自然现象,雷击是一种自然灾害。
雷击房屋、电力线路、电力设备等设施时,会产生极高的过电压和极大的过电流,雷电放电时,可能造成设施或设备的毁坏,可能造成大规模停电,可能造成火灾或爆炸,可使电气设备绝缘击穿,使建筑物造成破坏,使家用电器击毀,致人及牲畜死亡或受伤等。
一、雷电的种类1、直击雷直击雷是带电积云接近地面至一定程度时,与地面目标之同的强烈放电。
直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段。
大约50%的直击雷有重复放电特征。
每次雷击有三、四个冲击至数十个冲击。
一次直击雷的全部放电时间一般不超过500ms。
2、感应雷感应雷也称作雷电感应,或感应过电压,分为静电感应雷和电磁感应雷。
静电感应雷是由于带电积云在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷,在带电积云与其他客体放电后,感应电荷失去束缚,以大电流、高电压冲击波的形式,沿线路导线或导电凸出物的传播。
电磁感应雷是由于雷电放电时,巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场在邻近的导体上产生的很高的感应电动势。
雷电感应过电压决定于被感应导体的空间位置及其与带电积云之间的几何关系。
雷电感应过电压可达数百千伏。
3、球雷球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。
从电学角度考虑,球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体。
有人认为,球雷是包有异物的水滴在极高的电场强度作用下形成的。
在雷雨季节,球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。
此外,直击雷和感应雷都能在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的雷电冲击波。
二、雷击的分类雷击分为直接雷击和感应雷击两种。