Statikus feszültségmérés. Elektromos térjelző áramkörök (13 áramkör)

A statikus elektromosság akkor jelenik meg, ha a pozitív és negatív töltések egyenlőtlenségei vannak a tárgyak felületén. Könnyen észlelhető - például ha megérint egy fém ajtókilincset, szikra ugorhat a keze és a között. A statikus elektromosság mérése azonban sokkal összetettebb folyamat. Tanulja meg a statikus elektromosság mérését, és meg tudja határozni az elektromos töltést különböző tárgyak felületén.

Lépések

Különféle anyagok statikus töltésének becslése

    Készítsen elő mindent, amire szüksége van. Ehhez a kísérlethez szüksége lesz: egy kis rézlemezre, földelő vezetékre, elektromos vezetékekre aligátorkapcsokkal, fehér papírra, ollóra, vonalzóra, léggömbre, hajra, pamut pólóra, poliészter pólóra, szőnyegre, és egy kerámia csempe. Ez a módszer lehetővé teszi a statikus töltés relatív mennyiségének meghatározását.

    • Egy kis rézlemez meglehetősen olcsón megvásárolható egy vaskereskedésben, vagy megrendelhető online.
    • A földelés és az aligátorkapcsos vezetékek hardver- vagy elektromos boltban vásárolhatók meg.
  1. Csatlakoztassa a rézszalagot a földhöz vezeték segítségével. Rögzítse az egyik huzalbilincset a földhöz, a másodikat pedig a rézlemezhez. Nem mindegy, hogy hova csatlakoztatja a vezetéket, csak csatlakoztassa a földelő vezetékhez.

    • Amikor egy tárgy hozzáér egy rézlemezhez, a felgyülemlett statikus töltés lefolyik róla.
  2. Vágjon egy darab papírt 100 négyzet alakú, 5 mm x 5 mm méretű darabra. Vonalzó segítségével oszd el a lapot 5 mm-es négyzetekre, és vágd ki őket. Igyekezzen a méreteket a lehető legpontosabban megadni. Ez könnyebben megtehető egy papírvágó géppel.

    Fújja fel a léggömböt. Fújja fel a léggömböt közepes vagy nagy méretre. A labda mérete nem fontos, ha minden anyaghoz ugyanazt a labdát használod. Ha a léggömb a kísérlet során felrobban, új ballont kell felfújnia, és elölről kell kezdenie, hogy a kísérleti körülmények változatlanok maradjanak.

    Ötször görgessük át a labdát a vizsgált anyag felületén. Kezdésként válassza ki azt az anyagot, amelyen statikus töltést szeretne mérni. A haj, a szőnyeg, a pamut póló, a poliészter póló, a szőnyeg vagy a kerámialapok jól használhatók erre a célra.

    • Mozgassa a labdát az anyagon ugyanabba az irányba.
  3. Helyezze a labdát a papírdarabok tetejére. A tesztelt anyaggal való dörzsölés után a golyó bizonyos mennyiségű statikus elektromossággal töltődik fel (ez a mennyiség a különböző anyagoktól eltérő lehet). Amikor papírra helyezi a labdát, azok hozzáragadnak, és mennyiségük a golyón lévő statikus töltés mértékétől függ.

    • Ne görgessük a labdát a papír fölé. Csak helyezze a papírdarabok tetejére, és nézze meg, hányan tapadnak a labdához.
  4. Számolja meg a labdához ragadt papírdarabok számát. Gyűjtsd össze a papírdarabokat a labdáról, és számold meg őket. A különböző anyagokhoz való dörzsölés után különböző számú papír tapad a labdához. Ismételje meg a kísérletet különböző anyagokkal, és nézze meg, hogyan különböznek egymástól.

    • Minden új kísérlet előtt ürítse ki a papírt és a labdát.
  5. Hasonlítsa össze a különböző anyagok eredményeit. Nézze meg az adatokat, és hasonlítsa össze, hogy hány papírdarab ragadt a labdához, miután különböző anyagokon dörzsölte. Minél több papírdarab tapad a labdához, annál nagyobb a statikus töltése.

    Házi készítésű elektroszkóp használata

    1. Készítsen elő mindent, amire szüksége van. Az elektroszkóp egy olyan műszer, amely statikus elektromosságot észlel vékony fémlemezek segítségével, amelyeket statikus töltés jelenlétében választanak le. Egy egyszerű elektroszkóp több háztartási cikkből is elkészíthető. Ehhez műanyag fedelű üvegedényre, alufóliára és fúróra lesz szüksége.

      Fóliából golyót formázunk. Vágjon ki egy kb. 25 cm x 25 cm-es négyzet alakú fóliát, a pontos méretek nem számítanak. Gyűrjük össze a kivágott fóliát golyóvá. Próbáld meg a labdát a lehető legszabályosabb formában tartani.

      • Körülbelül 5 centiméter átmérőjű labdát kell kapnia. És ebben az esetben a pontos méretek nem fontosak - a lényeg az, hogy a labda ne legyen túl nagy vagy kicsi.
    2. Tekerjünk fel egy rudat alufóliából. Vágjunk le egy másik fóliát és sodorjuk rúdra. A rúdnak valamivel rövidebbnek kell lennie, mint az üvegedény. Ennek az alumínium rúdnak 7-8 centiméterrel a doboz alja felett kell elhelyezkednie, és körülbelül 10 centiméterrel a felső széle fölé kell nyúlnia.

      Rögzítse a labdát a rúdhoz. Ehhez vegyünk még egy fóliát. Helyezzük a labdát a rúd végére, helyezzünk rájuk egy fóliát és csavarjuk meg. Tekerje szorosan a fóliát a golyó és a szár köré, hogy összetartsa őket.

Mi az a statikus elektromosság

Statikus elektromosság akkor lép fel, ha az atomon belüli vagy intramolekuláris egyensúly megbomlik egy elektron erősödése vagy elvesztése miatt. Általában egy atom egyensúlyban van az azonos számú pozitív és negatív részecskék - protonok és elektronok - miatt. Az elektronok könnyen mozoghatnak egyik atomról a másikra. Ennek során pozitív (ahol nincs elektron) vagy negatív (egyetlen elektron vagy atom plusz elektronnal) ionokat képeznek. Amikor ez az egyensúlyhiány fellép, statikus elektromosság lép fel.


Egy elektron elektromos töltése (-) 1,6 x 10 -19 coulomb. Az azonos töltésű proton pozitív polaritású. A coulombokban mért statikus töltés egyenesen arányos az elektronok feleslegével vagy hiányával, azaz. instabil ionok száma. A coulomb a statikus töltés alapegysége, amely meghatározza a vezető keresztmetszetén 1 másodperc alatt 1 amperes áram mellett áthaladó elektromosság mennyiségét.

Egy pozitív ionból hiányzik egy elektron, ezért könnyen el tud fogadni egy elektront egy negatív töltésű részecskéből. A negatív ion pedig lehet egyetlen elektron vagy egy atom/molekula nagyszámú elektronnal. Mindkét esetben van egy elektron, amely semlegesíteni tudja a pozitív töltést.



Hogyan keletkezik a statikus elektromosság?

A statikus elektromosság fő okai:

1. Két anyag érintkezése és egymástól való elválasztása (beleértve a súrlódást, a tekercselést/letekercselést stb.).
2. Gyors hőmérséklet-változás (például amikor az anyagot a sütőbe helyezik).
3. Nagy energiaértékű sugárzás, ultraibolya sugárzás, röntgen, röntgen, erős elektromos mezők (ipari termelésnél szokatlan).
4. Vágási műveletek (például vágógépeken vagy papírvágó gépeken).
5. Elektromágneses indukció (statikus töltés okozta elektromos tér megjelenése).

A felületi érintkezés és az anyagválás a statikus elektromosság talán leggyakoribb oka a tekercsfólia- és műanyaglemez-feldolgozási alkalmazásokban. Statikus töltés keletkezik az anyagok letekercselése/tekercselése, vagy különböző anyagrétegek egymáshoz viszonyított mozgatása során. Ez a folyamat nem teljesen világos, de ebben az esetben a statikus elektromosság megjelenésének legigazabb magyarázata egy lapos kondenzátorral való analógia segítségével nyerhető, amelyben a mechanikai energia elektromos energiává alakul, amikor a lemezek szétválnak:

Eredményes feszültség = kezdeti feszültség x (végső lemeztávolság/kezdeti lemeztávolság).

Amikor a szintetikus fólia hozzáér az adagoló/felvevő tengelyhez, az anyagból a tengelybe áramló alacsony töltés egyensúlyhiányt okoz. Ahogy az anyag áthalad a tengellyel való érintkezési zónán, a feszültség ugyanúgy növekszik, mint a kondenzátorlemezeknél a szétválás pillanatában. A gyakorlat azt mutatja, hogy a keletkező feszültség amplitúdója korlátozott a szomszédos anyagok közötti résben fellépő elektromos törés, a felületi vezetőképesség és egyéb tényezők miatt. Amikor a film kilép az érintkezési zónából, gyakran halk recsegést hallhat, vagy szikrázást észlelhet. Ez abban a pillanatban következik be, amikor a statikus töltés eléri azt az értéket, amely elegendő a környező levegő lebontásához. A tengellyel való érintkezés előtt a szintetikus fólia elektromosan semleges, de a mozgási folyamat és a betáplálási felületekkel való érintkezés során egy elektronáramlás irányul a film felé, és negatív töltéssel tölti fel. Ha a tengely fém és földelt, a pozitív töltése gyorsan lemerül.



A legtöbb berendezésnek sok tengelye van, így a töltés mértéke és polaritása gyakran változhat. A statikus töltés szabályozásának legjobb módja, ha pontosan észleli azt a problémás terület előtti területen. Ha a töltést túl korán semlegesítik, akkor helyreállhat, mielőtt a film elérné ezt a problémás területet.

Elméletileg a statikus töltés fellépése egy egyszerű elektromos áramkörrel szemléltethető:



C - kondenzátorként működik, amely töltést tárol, mint egy akkumulátor. Ez általában egy anyag vagy termék felülete.
R olyan ellenállás, amely gyengítheti egy anyag/mechanizmus töltését (általában gyenge áramkeringés esetén). Ha az anyag egy vezető, a töltés a talajba áramlik, és nem okoz problémát. Ha az anyag szigetelő, a töltés nem tud lefolyni, és nehézségek merülnek fel. Szikrakisülés akkor következik be, amikor a felhalmozott töltés feszültsége elér egy határértéket.


Az aktuális terhelés egy töltés, amely például egy fólia tengely mentén történő mozgása során keletkezik. A töltőáram feltölti a kondenzátort (objektumot), és növeli annak U feszültségét. Amíg a feszültség emelkedik, az R ellenálláson áram folyik át. Az egyensúly abban a pillanatban jön létre, amikor a töltőáram egyenlő lesz a töltő zárt áramkörében keringő árammal. ellenállás. (Ohm törvénye: U = I x R).


Ha egy tárgy képes jelentős töltést felhalmozni, és ha nagy feszültség van jelen, a statikus elektromosság komoly problémákat, például szikrázást, elektrosztatikus taszítást/vonzást vagy áramütést okozhat a személyzetnek.


Töltési polaritás

A statikus töltés lehet pozitív vagy negatív. Egyenáramú (AC) és passzív (kefe) levezetőknél a töltéspolaritás általában nem fontos.

Statikus töltésmérés

A statikus töltés nagyságának mérése nagyon fontos eljárás, amely lehetővé teszi a töltés jelenlétének kimutatását, amplitúdójának és forrásának meghatározását.
Amint fentebb megjegyeztük, a statikus elektromosság akkor lép fel, ha egy atomban elektronhiány vagy többlet van. Tekintettel arra, hogy egy tárgy felületén a töltés mértékét nem lehet coulombban mérni, a statikus töltéshez kapcsolódó ellenállást vagy elektromos térerősséget mérik. Ezt a mérési módszert széles körben használják az iparban.
A térellenállás és az intenzitás közötti összefüggés az, hogy az ellenállás bármely ponton az intenzitásgradiens összetevője.
A mérőműszereket elsősorban az alábbi séma szerint szerelik össze, és mérik a feszültséget a tárgy felületén.



A - a kondenzátor feszültsége a töltés mennyiségének változásával együtt változik.

100 mm távolságból mérve és a Q (töltés) = C (kapacitás) x U (feszültség) képlet segítségével kiszámíthatja a kapacitást.

A mérőműszerek általában könnyen használhatók, és nagyon hasznosak a felmerült problémák elemzéséhez vagy a jövőbeni előfordulásuk előrejelzéséhez.


A statikus elektromosság mérésénél fontos betartani a műszer használati utasítását. Az elektromos tér egyetlen irányba hat, így gyakorlati tanulmányozása nem nehéz. Az elektromos tér töltésméréséhez legérdekesebb és legfontosabb jellemzői a következők:


Az elektromos tér a térnek egy olyan szakasza, amelyben elektromos erők hatnak, amelyek nagyságát coulombban fejezzük ki.
Minden feltöltött tárgyat elektromos tér vesz körül.
A térvonalak merőlegesen futnak a tárgy felületére, és jelzik az erő hatásának irányát.
Az elektromos tér több tárgyat is lefedhet, amit fontos figyelembe venni a méréseknél és a statikus töltés semlegesítésére irányuló intézkedések végrehajtásánál.


Ahogy fentebb megjegyeztük, a légtérben az elektromos erővonalak merőlegesen futnak egy töltött tárgy felületére. Ez lehetővé teszi a mérések nagyon nagy pontosságú elvégzését.



Szintetikus fólia gyártása és feldolgozása esetén egy fontos részletet kell megjegyezni. Ahogy az anyag a tengely mentén mozog, elektromos töltés kerül át a tengelyre, és a mező eltűnni látszik. Ezért nem lehet pontos méréseket végezni a tengely közelében. Az elektromos tér akkor jelenik meg újra, amikor az anyag túllépi az érintkezési zónát, és a statikus töltés ismét pontosan mérhető.

Statikus elektromosság problémák

4 fő terület van:

Statikus kisülés az elektronikában

Erre a problémára érdemes odafigyelni, mert... gyakran előfordul a modern vezérlő- és mérőberendezésekben használt elektronikus egységek és alkatrészek kezelése során.
Az elektronikában a statikus töltéssel járó fő veszély a töltést hordozó személyből ered, és nem lehet figyelmen kívül hagyni. A kisülési áram hőt termel, ami a csatlakozások tönkremeneteléhez, az érintkezők megszakadásához és a mikroáramkörök pályáinak megszakadásához vezet. A nagy feszültség emellett tönkreteszi a vékony oxidfilmet a térhatású tranzisztorokon és más bevont elemeken.

Gyakran nem hibásodnak meg teljesen az alkatrészek, ami még veszélyesebbnek tekinthető, mert... A meghibásodás nem azonnal jelentkezik, hanem a készülék működése során egy előre nem látható pillanatban.
Általános szabály, hogy a statikus elektromosságra érzékeny részekkel és eszközökkel végzett munka során mindig intézkedéseket kell tenni az emberi testen felgyülemlett töltés semlegesítésére. A kérdéssel kapcsolatos részletes információkat a CECC 00015 európai szabvány dokumentumai tartalmazzák.


Elektrosztatikus vonzás/taszítás

Talán ez a legelterjedtebb probléma, amellyel a műanyag-, papír-, textil- és kapcsolódó iparágakban foglalkozó üzemekben találkozhatunk. Ez abban nyilvánul meg, hogy az anyagok egymástól függetlenül változtatják viselkedésüket - összetapadnak, vagy éppen ellenkezőleg, taszítják egymást, ragaszkodnak a berendezéshez, vonzzák a port, helytelenül tekernek a vevőkészülék köré stb.

A vonzás/taszítás a Coulomb-törvénynek megfelelően történik, amely a négyzetes ellentét elvén alapul. Egyszerű formában a következőképpen fejeződik ki:


Vonzó vagy taszító erő (newtonban) = Töltés (A) x Töltés (B) / (Távolság a tárgyak között - (méterben)).


Következésképpen ennek a hatásnak az intenzitása közvetlenül összefügg a statikus töltés amplitúdójával és a vonzó vagy taszító tárgyak közötti távolsággal. A vonzás és a taszítás az elektromos térerővonalak irányában történik.
Ha két töltés azonos polaritású, akkor taszít, ha ellentétes polaritású, akkor vonz. Ha az egyik tárgy feltöltődik, az vonzerőt vált ki, és a töltés tükörmásolatát hozza létre a semleges tárgyakon.



Tűzveszély

A tűzveszély nem általános probléma minden iparágban. De a tűz valószínűsége nagyon magas a nyomdákban és más olyan vállalkozásokban, ahol gyúlékony oldószereket használnak.
Veszélyes területeken a leggyakoribb tűzforrás a földeletlen berendezések és a mozgó vezetékek. Ha a kezelő sportos vagy nem vezető cipőt visel, miközben veszélyes területen tartózkodik, fennáll annak a veszélye, hogy teste olyan töltetet hoz létre, amely az oldószerek meggyulladását okozhatja. A földeletlen vezetőképes gépalkatrészek szintén veszélyt jelentenek. Mindent, ami a veszélyes területen található, jól földelni kell.

A következő információk rövid magyarázatot adnak a sztatikus kisülések tűzveszélyes lehetőségeiről gyúlékony környezetben.

A kisülés tüzet okozó képessége számos változó tényezőtől függ:

  • kisülési típus;
  • kisülési teljesítmény;
  • kisülési forrás;
  • kisütési energia;
  • gyúlékony környezet jelenléte (oldószerek gázfázisban, por vagy gyúlékony folyadékok);
  • gyúlékony környezet minimális gyújtási energiája (MEI).
A kibocsátás típusai

Három fő típusa van - szikra-, kefe- és csúszókefe-kisülések. A koronakisülést ebben az esetben nem vesszük figyelembe, mivel alacsony energiájú és meglehetősen lassan következik be. A koronakisülés leggyakrabban ártalmatlan, és csak nagyon magas tűz- és robbanásveszélyes területeken szabad figyelembe venni.

Szikrakisülés

Általában közepesen vezetőképes, elektromosan szigetelt tárgyból származik. Ez lehet emberi test, gépalkatrész vagy szerszám. Feltételezzük, hogy a töltés teljes energiája eloszlik a szikrázás pillanatában. Ha az energia nagyobb, mint az oldószergőz MEV-értéke, gyulladás léphet fel.
A szikraenergiát a következőképpen számítják ki: E (joule-ban) = ½ C U2.

Csukló váladékozás

Kefekisülés akkor következik be, amikor a berendezés éles részei a töltést a dielektromos anyagok felületére koncentrálják, amelyek szigetelő tulajdonságai a felhalmozódáshoz vezetnek. A kefekisülésnek kisebb az energiája, mint a szikrakisülésnek, és ennek megfelelően kisebb a gyulladásveszély.


Csúszókefe-ürítés

Csúszókefe-kisülés lép fel a nagy ellenállású, megnövekedett töltéssűrűséggel és eltérő polaritású töltésekkel rendelkező, nagy ellenállású lemezeken vagy tekercseken. Ezt a jelenséget a porbevonat súrlódása vagy permetezése okozhatja. A hatás hasonló a párhuzamos lemezes kondenzátor kisütéséhez, és ugyanolyan veszélyes lehet, mint a szikrakisülés.


Kisülési forrás és energia

A töltéseloszlás nagysága és geometriája fontos tényező. Minél nagyobb egy test térfogata, annál több energiát tartalmaz. Az éles szögek növelik a térerőt és támogatják a kisüléseket.


Kisütési teljesítmény

Ha egy energiát tartalmazó tárgy nem túl jól vezeti az elektromosságot, például az emberi test, akkor a tárgy ellenállása gyengíti a kisülést és csökkenti a veszélyt. Az emberi szervezet esetében alapszabály az, hogy minden olyan oldószer meggyulladhat, amelynek belső minimális gyulladási energiája kisebb, mint 100 mJ, még akkor is, ha a testben lévő energia 2-3-szor nagyobb lehet.


Minimális gyújtási energia MEV

Nagyon fontos tényező az oldószerek minimális gyulladási energiája és koncentrációjuk a veszélyes területen. Ha a minimális gyújtási energia kisebb, mint a kisülési energia, fennáll a tűzveszély.


Áramütés

A statikus sokk kockázatának kérdése ipari környezetben egyre nagyobb figyelmet kap. Ennek oka a munkahelyi higiéniai és biztonsági követelmények jelentős növekedése.
A statikus elektromosság okozta áramütés elvileg nem különösebben veszélyes. Egyszerűen kellemetlen, és gyakran erős reakciót vált ki.
A statikus sokknak két gyakori oka van:


Indukált töltés

Ha egy személy elektromos térben van, és megfog egy töltött tárgyat, például egy filmtekercset, akkor lehetséges, hogy a teste feltöltődik.





A töltés a kezelő testében marad, ha szigetelő talpú cipőt visel, amíg meg nem érinti a földelt berendezést. A töltés a földre folyik, és lecsap az emberre. Ez akkor is megtörténik, amikor a kezelő feltöltött tárgyakhoz vagy anyagokhoz ér - a szigetelő cipők miatt a töltés felhalmozódik a testben. Ha a kezelő megérinti a berendezés fém részeit, a töltés kiszivároghat, és áramütést okozhat.


Amikor az emberek szintetikus szőnyegen sétálnak, statikus töltés keletkezik, amikor érintkezik a szőnyeg és a cipő között. A járművezetőket az autó elhagyásakor kapott áramütést az ülés és a ruházat között felemeléskor fellépő töltés váltja ki. A probléma megoldása az, hogy megérinti az autó fém részét, például az ajtókeretet, mielőtt felemelkedik az ülésből. Ez lehetővé teszi, hogy a töltés biztonságosan áramoljon a talajra a jármű karosszériáján és a gumiabroncsokon keresztül.


Berendezés okozta elektromos károk

Ilyen áramütés lehetséges, bár sokkal ritkábban fordul elő, mint az anyag által okozott károsodás.
Ha a tekercshenger jelentős töltésű, előfordulhat, hogy a kezelő ujjai olyan mértékben koncentrálják a töltetet, hogy az eléri a tönkremenetelt, és kisülés következik be. Ezenkívül, ha egy fémes, földeletlen tárgyat elektromos térbe helyezünk, az indukált töltés hatására feltöltődhet. Mivel a fémtárgy vezetőképes, a mozgó töltés a tárgyat megérintő személybe kisül.


Tatiana Dementieva
Folyamat mérnök

A cikk a Fraser-antistatic (Egyesült Királyság) anyagai alapján készült

A Yuman cég kínál a statikus elektromosság mérésére szolgáló műszerek széles választéka az ELTEX (Németország) gyártotta.

Az elektrosztatikus töltések pontos mérésének képessége (beleértve a nagyfeszültségeket, elektromos mezőket és a töltéshordozó anyagokhoz kapcsolódó nagy ellenállásokat) információs alapot biztosít a pusztító nem kívánt elektrosztatikus energia megsemmisítéséhez. A nagy ellenállás mérése a biztonsági felügyeleti alkalmazásokban is fontos eszköz. A szivárgási ellenállás pontos mérése hozzájárul a minőség-ellenőrzéshez és -biztosításhoz, fenntartva az anyagok szabványos tulajdonságait.

Tekintettel az elektrosztatikus jelenségek instabilitására, a statikus elektromosság mérésénél különféle hibaforrásokat is figyelembe kell venni. Ez azt jelenti, hogy magának a mérési folyamatnak pontos követelményeknek kell megfelelnie. Az Eltex mérőberendezések nagy pontosságával és széles körű alkalmazási lehetőségeivel tűnnek ki.

Statikus elektromosság mérésére alkalmas készülékeket kínálunk ELTEX (Németország):

Elektromos térerőmérő EMF58

Rendkívül érzékeny hordozható készülék. Az EMF58 képes mérni a töltésemelkedést, a szintet és a polaritást, és ki tudja értékelni az ellenintézkedések hatékonyságát. Elérhető négy mérési tartomány ±0 kV/m és ±2 mV/m között.

Elektromos térerőmérő EM02

Kézi készülék a statikus töltések biztonságos mérésére. Mérési tartomány: ±0 - ±2 mV/m.

Elektromos térerőmérő EM03

Kézi, kényelmes készülék statikus töltések mérésére, 2 és 20 cm között választható mérési távolsággal Automatikus átalakítás és térerősség kijelzése voltban. Mérési tartomány: ±0 - ±200 kV.

Mi az elektrosztatikus mező? Elektrosztatikus mezők mérésére szolgáló műszerek. Melyik elektrosztatikus készüléket érdemesebb megvenni?

Elektrosztatikus mezők mérésére szolgáló eszközök - melyik eszközt érdemesebb megvásárolni?

Elektrosztatikus térnek nevezzük a térben álló, időben (elektromos áram hiányában) nem változtatható elektromos töltések által létrehozott mezőt. Ha a térben van egy töltött testek rendszere, akkor ennek a térnek minden pontjában van elektromos erőtér. Ezt az ebben a mezőben elhelyezett tesztponti töltésre ható erő határozza meg. Ez az erő az elektrosztatikus tér nagyságát fejezi ki, amelyet az elektrosztatikus tér mérésével határoznak meg. A mértékegység ebben az esetben volt (V), kilovolt (kV) stb.

Az elektrosztatikus mezők tipikus forrásai a következők:

Nagyfeszültségű berendezések;

DC vonalak;

Képernyők, fogyasztási cikkek;

Szintetikus anyagok (szövetek, bevonatok).

A kijelölt feladatoktól függően az elektrosztatikus térerőmérők a következő típusúak:

Elektrosztatikus tér mérőműszerei;

Elektrosztatikus potenciál mérésére szolgáló műszerek.

Az alábbiakban egy összefoglaló táblázat található az elektrosztatikus tér mérésére szolgáló műszerekről, amely segít meghatározni az Ön mérési feladataihoz optimális készletet, és lehetővé teszi, hogy hitelesítéssel válaszoljon arra a kérdésre, hogy melyik elektrosztatikus térerőmérőt vásárolja meg. Az is fontos, hogy az elektrosztatikus térmérők árai ott legyenek feltüntetve - jól láthatja, hogy ez vagy az a mérőműszer mennyibe kerül, és milyen funkciókkal rendelkezik.

Az elektrosztatikus mezőt mérő készülék modellje: Az elektrosztatikus mérőműszer alkalmazási köre: Mérési tartomány:

ár, dörzsölje.

(első ellenőrzéssel)

Elektromos statikus potenciál mérése:

Elektromos statikus mérés

mezők szabad területen:

A szövetek elektromosságának mérése:
Elektrosztatikus térerőmérő ST-01 Igen

(ha van további lehetőség)

0,3-180 kV/m 48 000
P3-80 elektrosztatikus térerősségmérő kezdeti hitelesítéssel Nem Igen Nem 0,3 kV/m-től 200 kV/m-ig 53 000
Elektrosztatika mérésére szolgáló eszköz ESPI-301A Igen 0,3-180 kV/m 53 700
Elektrosztatikus potenciálmérő kijelzőkhöz IESP-01(A) Igen Nem 0,1 kV-tól 18 kV-ig 39 766
Készülék elektrosztatikus tér mérésére szabad térben IESP-01(B) Nem Igen 1 kV/m-től 180 kV/m-ig 51 035
Univerzális elektrosztatikus térerőmérő IESP-01(V) Igen

0,1 kV-tól 18 kV-ig

1 kV/m-től 180 kV/m-ig

55 165
Elektrosztatikus térerősségmérő IESP-5Ts kezdeti ellenőrzéssel Nem Igen 1-től 1000 kV/m-ig Kifogyott a gyártás
Elektrosztatikus térerőmérő IESP-6 Igen Nem 0,1-10 kV között
Elektrosztatikus térerősségmérő IESP-7 Nem Igen 2-től 199,9-ig
Elektromos töltésmérő PK2-3A Igen Nem

Statikus paraméterek mérésére szolgáló műszerek
elektromosság

Elektromos mérések szükségesek a villamosítás okainak és körülményeinek vizsgálatához, valamint az elektrosztatikus mennyiségek állandó monitorozásához: potenciálkülönbségek U feltöltött test és a föld vagy földelt tárgyak között; az elektromos töltések felületi sűrűsége s és az elektromos térerősség E .

Különféle mechanikus (szirom, nyíl, húr, kvadráns) és elektronikus elektrométerek szolgálnak az elektromos potenciálok indikátoraiként. A mechanikus elektrométereknél a mért töltést egy elektródapár egyikére visszük fel, amelynek Coulomb-kölcsönhatását különféle módszerekkel rögzítik. Például a kvadráns elektrométerek működési elve az elektrosztatikus voltmérők alapja. Elektrosztatikus töltés hat egy mozgatható szektorelektródára, amely a Coulomb-erők hatására mozog. A forgásszöget a mért feszültség nagyságának megítélésére használják

A tűz- és robbanásbiztonsági feltételek szerint a robbanásveszélyes területeken végzett elektrosztatikus mérések műszereinek megfelelő szintű és típusú robbanásvédelemmel kell rendelkezniük, érzékelőiknek (különösen a hordozható műszereknek) meg kell felelniük az elektrosztatikus gyújtószikra vonatkozó követelményeknek. A készülék érzékelőjét figyelembe veszi eleve biztonságos adott robbanóképes keverékre, ha egy 50 kV potenciálú és 60-100 pF kapacitású fémelektródáról rá történő szikrakisülés 10 -3-nál nem nagyobb valószínűséggel okozza ennek a keveréknek a meggyulladását (vagy a ezek a töltések legalább 2,5-szer kisebbek, mint a keverék gyújtási energiája.) Így az ISPI-4 készülék érzékelőjét az elektronáramlás vákuumban történő eltérítésével vastag dielektrikum (fluoroplasztikus) réteg borítja, amely biztosítja elektrosztatikus gyújtószikramentes. Az SM-2/S-59 készülékben a robbanásvédelmet úgy érik el, hogy az S-53 elektrosztatikus voltmérőt robbanásbiztos házba zárják, és az érzékelő speciális bevonata (például fluoroplast) gondoskodik az elektrosztatikus biztonságáról. A mérési folyamat robbanásbiztonsága akkor érhető el, ha gyújtószikramentes érzékelőt használnak robbanásveszélyes területen, és magát az eszközt (például bármilyen típusú statikus voltmérőt) nem robbanásveszélyes területen helyezik el.

Földelő és vezérlő eszközök
földelő áramkörök gyúlékony folyadékokat szállító és tároló eszközökhöz
és cseppfolyósított gyúlékony gázok

Kőolajtermékek és egyéb robbanásveszélyes és tűzveszélyes anyagok be- és kirakodásának technológiai folyamatai vegyipari, petrolkémiai és olajfinomító üzemekben, kőolajtermék-ellátó vállalkozásoknál, kőolajraktáraknál, üzemanyag- és kenőanyag raktárakban, benzinkutakban (benzinkutak), gáztöltő komplexumokban (töltőkomplexumokban) ) és az autógáz-töltőállomásokon (NGS) a töltések statikus elektromosság keletkezése és felhalmozódása kíséri. A statikus elektromos kisülések gyújtóképessége gyakran a tűz és a robbanásveszélyes légkör valószínű gyújtóforrása, ami tüzekhez és robbanáshoz vezet, ami anyagi veszteségekkel és halálos sérülésekkel jár.

Kísérleti és analitikai vizsgálatok azt mutatják, hogy nyáron a személy- és teherautók benzinkutak benzinkútjainál a gyúlékony gőzök levegővel való robbanásveszélyes keveréke képződhet akár 2,5, illetve 8 m 3 térfogatban. A benzin tartálykocsikból (AT) történő leeresztésekor a légzőszelepből kilépő robbanásveszélyes gőz-levegő keverék képződhet akár 105 m 3 térfogatban.

Az ilyen típusú tűzveszély valóságának megerősítéseként meg kell jegyezni, hogy Oroszország különböző régióiban tüzek keletkeznek a kőolajtermékek és a redukált gyúlékony gázok (RLG) kezelése során. Például 1997. november 2-án nagy, 5. összetettségű tűzvész ütött ki Moszkvában.
Yamskoye Polya 1. utca, amikor az üzemanyagot egy föld alatti tartályba engedik le.

Ezért ezekben a létesítményekben a tűzveszély csökkentésére szolgáló intézkedések egyikeként a statikus elektromosság veszélyes megnyilvánulásai elleni védelmi eszközöket kell alkalmazni. Az állványok rakodó emelvényeit, a rakodás alatt álló vasúti tartályokat és a rakodófronton belüli síneket földelni és egymással megbízhatóan elektromosan össze kell kötni. A kirakodási műveletek előtt és alatt a következőket is le kell tiltani: tartályhajók, tartályhajók, repülőgépek és egyéb járművek, valamint a kőolajtermékek vagy SGG szállító- és tárolóeszközei.

A robbanásbiztos elektromos berendezések követelményeinek meg nem felelő elektromos érintkező csatlakozásokat és a földelő vezetékek csatlakoztatására szolgáló egyéb eszközöket veszélyes területen kívül kell elhelyezni (legalább 9 m-re a töltési vagy leürítési pontoktól). Ebben az esetben a földelő vezetékek először a földelt tárgy testéhez, majd a földelő eszközhöz csatlakoznak. Lekapcsolásuk, ami még fontosabb a szikraképződés elkerülése érdekében, amikor a földelő áramkör véletlenszerű árammal (galvanikus, kósza, elektromágneses vihar okozta vagy elektromágneses rádiófrekvenciás térnek való kitettség okozta) nyit, fordított sorrendben történjen. .

Fontos megjegyezni, hogy az olajraktárak és az üzemanyag- és kenőanyag-raktárak, valamint a töltőállomások váltóáramú földelőberendezései között a közcélú benzinkutak és a tanszéki üzemanyagtöltő állomások földelőberendezései között vannak tervezési különbségek. Hasonló különbségek vannak, ha a váltakozó áramú váltóáramú földelővezetékekkel van felszerelve, amelyek szerkezetileg alkalmatlanok az üzemanyag olajraktárban (vagy benzinkúton) történő betöltésekor vagy benzinkúton történő kirakodásra. Így a földelő berendezések gyakran nem biztosítják a tüzelőanyag, gyúlékony folyadékok és gyúlékony gázok kirakodási technológiájának tűz- és robbanásbiztonsági szintjét.

A tűzbiztonsági követelmények teljesítése érdekében a következő típusú tartálykocsi földelőberendezéseket (UZA) fejlesztették ki és gyártották: UZA-2MK02, UZA-2MK03, UZA-2MK04, UZA-2MK05, UZA-2MK06. Ezek az UZA eszközök egyidejűleg látják el a védelmi objektumok földelt állapotának felügyeleti funkcióit. A kapcsolókészülékek tápellátása (a vevő kérésére) vagy 220 V feszültségű ipari AC áramkörről (például UZA-2MK04), vagy 12 V feszültségű egyenáramú áramkörről (UZA-2MK05) történik. , vagy 6,3 V feszültségű akkumulátorról, amely autonóm áramforrásként szolgál (UZA-2MK03 és UZA-2MK06).

Az UZA megfelel a követelményeknek: GOST 12.4.124-83, GOST R 5250.0-2005 (IEC 60079-0:2005) stb.

A tartálykocsik földelőberendezéseinek általános nézete a 2. ábrán látható. A 9.3. táblázatban találhatók a főbb műszaki jellemzőik. 9.3.

Rizs. 9.3. Az UZA általános képe

Az UZA-2MK fejlesztéséhez és használatához az Állami Bányászati ​​és Műszaki Felügyeleti Hatóság engedélyeket és engedélyeket, valamint a Robbanásbiztos Elektromos Berendezések Tanúsító Központjától (TSSVE) kapott robbanásvédelmi tanúsítványt. Figyelembe véve a szabályozási dokumentumok követelményeit, az UZA-2MK alkalmazási köre az 1, 2, 2n robbanásveszélyes zóna. Az egyik vagy másik módosítás alkalmazását az olajraktárak és -rakodási helyek, benzinkutak, gáztöltő állomások és töltőállomások kirakodó állványainak műszaki felszereltsége határozza meg.

9.3. táblázat

Az UZA készülékek műszaki jellemzői

A táblázat vége. 9.3

Az UZA-2MK04 és UZA-2MK05 tartályos teherautók vagy más járművek földelésére, a vízelvezetés blokkolására és elindítására szolgál, kizárva (a vevő kérésére) annak műszaki lehetőségét, hogy a vízelvezetést anélkül hajtsák végre, hogy először csatlakoztatnák őket földelő eszközökhöz és biztosítanák a a védelmi objektum és a vízelvezető berendezés elektromosan vezető egységei . Ezek az eszközök folyamatosan figyelik az elektromos földelő áramkör integritását és ellenállását Ohmban a „földelt tartály – földelő eszköz” részben, és fényjelzést adnak az elektromos áramkör ezen szakaszának állapotáról. Az eszközök univerzális földelő vezetékkel vannak felszerelve, speciális bilinccsel az UZA és a tartályhajó csatlakoztatásához. Ez a vezeték az UZA tartozéka, és a váltakozó áramhoz való csatlakoztatása csak akkor engedélyezett, ha az UZA kapcsolóáramköre nyitva van egy speciális gombbal a házában (9.3a és 9.3b ábra).