Напряжение шага и статическое электричество

Человек может получить поражение током и без непосредственного контакта с токоведущими частями электроустановок. Это может произойти возле упавшего на землю провода или около заземлителя. Зона растекания тока замыкания на землю простирается до 10 м от эпицентра, и создается разность потенциалов между точками поверхности. В соответствии с ГОСТ 12.1.009-76 «ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения» напряжение между двумя точками цепи тока, находящимися одна от другой на расстоянии шага (0,8 м), на которых одновременно стоит человек, называется напряжением шага (рис. 13). Если оно достигает 50 В, то возникает судорожное сокращение икроножных мышц, человек теряет равновесие и падает. И хотя на мгновение, в момент падения, напряжение исчезает, положение может стать еще более сложным: чем ближе к проводу упадет пострадавший, тем больше будет разность потенциалов в местах контакта его тела с землей, тем большее воздействие окажет на него ток, проходящий по одному из опаснейших направлений - от головы к ногам или от руки к руке. Реже, однако, создается ситуация, когда, напряжение шага не ощущается даже вблизи провода.

Практика показала, что при напряжении 1000 В и выше угроза поражения становится реальной на расстоянии 10 м от точки касания провода земли, в сетях же тока ниже 1000 В оно сокращается до 5 м. Напряжение шага проявляется и во время удара молнии. Попадая в землю, ток разряда разветвляется по участкам повышенной влажности. Особенно страдают от него крупные животные - у них велико расстояние между передними и задними ногами.

Меньшую, но вполне реальную опасность в процессе обучения химии представляет статическое электричество. По ГОСТ 12.1.018-79 «ССБТ. Статическое электричество. Искробезопасность» под ним подразумевается совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов или изделий или на изолированных проводниках. Практически оно может возникнуть в учебных помещениях, где полы покрыты полимерными диэлектрическими материалами типа релина или пластика на основе поливинилхлорида. При передвижении по такой поверхности возникающий от трения заряд равномерно распределяется между человеком и полом. Этот род электричества создается при трении приводных ремней о шкивы вакуум-насосов. Оно накапливается на одежде из синтетических материалов, в общем случае там, где имеются движущиеся по поверхности относительно друг друга хорошо электризующиеся диэлектрики. Своеобразными аккумуляторами зарядов становятся кольца, броши и металлические украшения.

Статическое электричество характеризуется значительным напряжением относительно земли - до сотен тысяч вольт, однако сила тока при этом не превышает сотых долей миллиампера и практически неопасна для человека. Неприятные ощущения, которые сопутствуют статической электризации, возникают в результате искровых разрядов и имеют следствием своим толчок или незначительную судорогу: ведь на теле создается потенциал до 15 000 В. Косвенное воздействие разряда способно выразиться в неожиданном падении с высоты, человек может выронить сосуд с едкой жидкостью и т.д.

Электрические поля в сочетании с периодическим действием разрядов могут вызвать расстройство нервной системы и усилить усвоение организмом физиологически активных веществ. Реальную опасность представляет также воспламенение газо- и паровоздушных смесей от энергии разряда. Поскольку интенсивность тепловой энергии при разряде чрезвычайно велика, достаточной для инициации взрыва является разность потенциалов в пределах 300-3000 В.

В химических лабораториях институтов и в кабинетах химии школ применяется ряд способов защиты от явления статической электризации. Состояние учебного помещения, при котором исключается возможность взрыва или пожара от статического электричества, ГОСТ 12.1.018-79 определяется как электростатическая искробезопасность (ЭСИБ). Для обеспечения надлежащего уровня ЭСИБ чаще всего применяют защитное заземление полов и ручек дверей. При этом допустимое сопротивление гораздо больше - до 100 Ом. С этой целью используется контур заземления оборудования, однако необходим отдельный заземляющий проводник. Поддержание высокой относительной влажности в помещении (70% и более) также является радикальной мерой создания нужной ЭСИБ. Электризация в этих условиях практически не происходит. Одежду и средства индивидуальной защиты из полимерных материалов обрабатывают с поверхности антистатиками, которые придают ей гидрофильность и способствуют поддержанию повышенной влажности.