Опасность разрядов статического электричества в производственных условиях

Раз­ряд ста­ти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва воз­ни­ка­ет то­гда, ко­гда на­пря­жен­ность элек­тро­ста­ти­че­ско­го по­ля над по­верх­но­стью ди­элек­три­ка или про­вод­ни­ка дос­ти­га­ет кри­ти­че­ской (про­бив­ной) ве­ли­чи­ны. Для воз­ду­ха про­бив­ное на­пря­же­ние со­став­ля­ет 30 кВ/см (при NTR).

Сте­пень элек­три­за­ции сре­ды счи­та­ет­ся безо­пас­ной, ес­ли из­ме­рен­ные мак­си­маль­ные зна­че­ния по­верх­но­ст­ной плот­но­сти за­ря­да не пре­вос­хо­дят пре­дель­но до­пус­ти­мые зна­че­ния для дан­ной сре­ды. За пре­дель­но до­пус­ти­мое при­ня­то та­кое зна­че­ние, при ко­то­ром мак­си­маль­но воз­мож­ная энер­гия за­ря­да (W) по­верх­но­сти дан­но­го ве­ще­ст­ва не пре­вы­ша­ет 0,25 ми­ни­маль­ной энер­гии вос­пла­ме­не­ния дан­ной сре­ды. Энер­гию раз­ря­да мож­но оп­ре­де­лить из сле­дую­ще­го со­от­но­ше­ния:

W = 0,5 × C×U² = 0,5 × Q×U, (15.1)

где W - энергия искры, Дж;

С - электрическая емкость, разряжаемая искрой, Ф;

U - разность потенциалов между электродами, В;

Q - величина заряда, вызвавшего искру, Кл.

Воздействие статического электричества на человека

За­ря­ды ста­ти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва мо­гут на­ка­п­ли­вать­ся и на лю­дях. Элек­три­за­ция те­ла че­ло­ве­ка про­ис­хо­дит при ис­поль­зо­ва­нии оде­ж­ды из син­те­ти­че­ских тка­ней, ра­бо­те с на­элек­три­зо­ван­ны­ми из­де­лия­ми, ма­те­риа­ла­ми и др. На­ко­п­ле­ние за­ря­дов ста­ти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва воз­мож­но то­гда, ко­гда че­ло­век изо­ли­ро­ван от зем­ли и за­зем­лен­ных пред­ме­тов не­про­во­дя­щей обу­вью, по­ла­ми, ди­элек­три­чес­ки­ми пер­чат­ка­ми.

Ве­ли­чи­на на­ко­пив­ше­го­ся на человеке за­ря­да мо­жет быть дос­та­точ­на для ис­кро­во­го раз­ря­да при кон­так­те с за­зем­лен­ным пред­ме­том. Для оп­ре­де­ле­ния энер­гии раз­ря­да с те­ла че­ло­ве­ка на за­зем­лен­ный пред­мет мож­но вос­поль­зо­вать­ся сле­дую­щей эм­пи­ри­че­ской фор­му­лой:

W = 33,34 ^. 10^-9 (lg (H - 130) ± B) × U², (15.2)

где H - рост человека, см;

В - коэффициент, характеризующий материал покрытия пола

(0,095 ¸ 0,45);

U - потенциал относительно земли, В.

Ес­ли за мак­си­маль­ную ве­ли­чи­ну по­тен­циа­ла, ко­то­рую че­ло­век на­чи­на­ет ощу­щать, при­нять 35 кВ, ма­те­ри­ал по­ла - ме­талл, рост че­ло­ве­ка - 180 см, то энер­гия раз­ря­да со­ста­вит 44,7 мДж. Эта ве­ли­чи­на энер­гии раз­ря­да дос­та­точ­на для за­жи­га­ния прак­ти­че­ски всех га­зо- и па­ро­воз­душ­ных сме­сей.

Фи­зио­ло­ги­че­ское дей­ст­вие ста­ти­че­ско­го элек­три­че­ст­ва на ор­га­низм че­ло­ве­ка за­ви­сит от ве­ли­чи­ны энер­гии раз­ря­да. Ис­кро­вой раз­ряд обыч­но ощу­ща­ет­ся как укол, тол­чок или вызывает су­до­ро­ги. Сам раз­ряд не яв­ля­ет­ся опас­ным для жиз­ни, так как си­ла то­ка ни­чтож­но ма­ла, од­на­ко, под воз­дей­ст­ви­ем этих раз­ря­дов воз­мож­ны реф­лек­тор­ные дви­же­ния, при­во­дя­щие к опас­ным по­след­ст­ви­ям.