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电气防雷防静电安全要求

  
评论: 更新日期:2008年05月08日

  雷电和静电有许多相似之处,但也有不同。雷电与静电电荷产生和聚集的方式不同、存在的空间不同、放电能量相差甚远、防护措施也有很多不同。

  一、防雷安全要求
  雷电的种类较多,按危害方式分为直击雷、感应雷和雷电侵入波,按形状分为线形、片形和球形三种。
  1.雷电的危害
  雷电的危害分为电作用的破坏、热作用的破坏、机械作用的破坏。
  (1)电作用的破坏:雷电数十万至数百万伏的冲击电压可能毁坏电气设备的绝缘,造成大面积停电。
  (2)热作用的破坏:巨大的雷电流通过导体,在极短的时间内转换成大量的热能,使金属熔化飞溅而引起火灾和爆炸。
  (3)机械作用的破坏:巨大的雷电流通过被击物时,瞬间产生大量的热,使被击物内部的水分或其他液体急剧汽化,剧烈膨涨大量气体,致使被击物破坏或爆炸。
  2.防雷措施
  (1)建筑物防雷措施 各类建筑物防雷措施应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。建筑物可利用基础内钢筋网作为接地体;可利用外缘柱内外侧两根主筋作为防雷引下线;应将45m以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接以防侧击雷;建筑物上面可装设避雷针、避雷带、避雷网。
  (2)架空线路防雷措施
  设避雷线;
  提高线路本身的绝缘水平;
  用三角形顶线作保护线;
  装设自动重合闸装置或自重合熔断器。
  (3)变、配电所的防雷措施
  装设避雷针,用来保护整个变、配电所建(构)筑物,使之免遭直击雷;
  高压侧装设阀型避雷器或保护间隙。
  主要用来保护主变压器,以免高电位沿高压线路侵入变电所,损坏变电所这一最主要的设备,为此,要求避雷器或保护间隙应尽量靠近变压器安装,其接地线应与变压器低压中性点及金属外壳连在一起接地。
  低压侧装设阀型避雷器或保护间隙主要在多雷区使用,以防止雷电波由低压侧侵入而击穿变压器的绝缘。当变压器低压侧中性点不接地时,其中性点也应加装避雷器或保护间隙。

  二、防静电安全要求
  与流电相比,静电是相对静止的电荷。静电现象是一种常见的带电现象,如雷电、电容器残留电荷、摩擦带电等。静电既有有利的一面也有有害的一面。以下主要介绍静电的危害及防静电要求。
  1.静电的危害
  静电的危害方式有爆炸和火灾、电击、妨碍生产。
  (1)爆炸和火灾:静电电量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电,产生静电火花。在具有可燃液体的作业场所(如油品运场所),可能因静电火花引起火灾;在具有爆炸性粉尘或爆炸性气体、蒸汽的作业场所(如煤粉、面粉、铝粉、氢气等),可能因静电火花引起爆炸。
  (2)电击:当人体接近带静电体的时候,带静电荷的人体(人体所带静电可高达上万伏)在接近接地体的时候就有可能发生电击。由于静电能量很小,静电电击不致于直接使人致命,但可能因击坠落摔倒引起二次事故。
  (3)妨碍生产:在某些生产过程中,如不清除静电,将会妨碍生产或降低产品质量。例如,纺织行业,静电使纤维缠结、吸附尘土,降低纺织品质量;在印刷行业,静电使纸张不齐,不能分开,影响印刷速度和质量;静电还可能引起电子元件误动作。
  2.防静电安全要求
  消除静电危害的措施大致有接地法、泄漏法、中和法和工艺控制法。
  (1)接地法
  接地是消除静电危害最简单的方法。接地主要用来消除导电体上的静电,不宜用来消除绝缘体上的静电。
  在有火灾和爆炸危险的场所,为了避免静电火花造成事故,应采取下列接地措施:
  凡用来加工、贮存、运输各种易燃液体、气体和粉体的设备、贮存池、贮存缸以及产品输送设备、封闭的运输装置、排注设备、混合器、过滤器、干燥器、升华器、吸附器等都必须接地。如果袋形过滤器由纺织品类似物品制成,可以用金属丝穿缝并予以接地。
  厂区及车间的氧气、乙炔等管道必须连接成一个连续的整体,并予以接地。
  注油漏斗、浮动缸顶、工作站台等辅助设备或工具均应接地。
  汽车油槽车行驶时,由于汽车轮胎与路面有摩擦,汽车底盘上可能产生危险的静电电压。为了导走静电电荷,油槽车应带金属链条,链条的上端和油槽车底盘相连,另一端与大地接触。
  某些危险性较大的场所,为了使转轴可靠接地,可采用导电性润滑油或采用滑环、碳刷接地。
  静电接地装置应当连接牢靠,并有足够的机械强度,可以同其它目的接地用一套接地装置。
  (2)泄漏法
  采取增湿措施和采用抗静电添加剂,促使静电电荷从绝缘体上自行消散,这种方法称为泄漏法。
  增湿就是提高空气的湿度。这种消除静电危害的方法应用比较普遍。增湿的主要作用在于降低带静电绝缘体的绝缘性,或者说增强其导电性,这就减小了绝缘体通过本身泄放电荷的时间常数,提高了泄放速度,限制了静电电荷的积累。
  加抗静电添加剂:抗静电添加剂是特制的辅助剂,有的添加剂加入产生静电的绝缘材料以后,能增加材料的吸湿性或离子性,从而把材料的电阻率降低,以加速静电电荷的泄放。
  采用导电材料或纸绝缘材料:采用金属工具代替绝缘工具;在绝缘材料制成的容器内层,衬以导电层或金属网络,并予以接地;采用导电橡胶代替普通橡胶等,都会加速静电电荷的泄漏。
  (3)静电中和法
  静电中和法是消除静电危害的重要措施。静电中和法是在静电电荷密集的地方设法产生带电离子,将该处静电电荷中和掉。静电中和法可用来消除绝缘体上的静电。静电中和法依其产生相反电荷或带电离子的方式不同,主要有以下几种类型。
  ①感应中和器:感应中和器没有外加电源,一般由多组尾端接地的金属针及其支架组成。根据生产工艺过程的特点,中和器的金属针可以成刷形布置,可以沿径向成管形布置,也可以按其它方式布置。
  ②外接电源中和器:这种中和器由外加电源产生电场,当带有静电的生产物料通过该电场区域时,其上电荷发生定向移动而被中和和泄放;另外,外加电源产生的电场还可以阻止电荷的转移,减缓静电的产生;同时,外加高压电场对电介质也有电离作用,可加速静电电荷的中和和泄放。
  ③放射线中和器:这种中和器是利用放射性同位素的射线使空气电离,进而中和和泄放生产物料上积累的静电电荷。α射线、β射线、丁射线都可以用来消除静电。采用这种方法时,要注意防止射线对人体的伤害。
  ④离子风中和法:这种方法是把经过电离的空气,即所谓离子风,送到带有静电的物料中以消除静电。这种方法作用范围较大,但必须有离子风源设备。
  (4)工艺控制法
  前面说到的增湿就是一种从工艺上消除静电危险的措施。不过,增湿不是控制静电的产生,而是加速静电电荷的泄漏,避免静电电荷积累到危险程度。在工艺上,还可以采用适当措施,限制静电的产生,控制静电电荷的积累。

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