Статическое электричество

Статическое электричество (СЭ) – это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. Возникновение зарядов СЭ происходит при деформации, дроблении (разбрызгивании) веществ, перемещении сухих и жидких материалов, при интенсивном перемешивании, кристаллизации, на приводных ремнях, полиэтиленовой пленке, в помещениях вычислительных центров, на участках множительной техники и т.п. Заряды статического электричества могут накапливаться и на людях. Электризация тела человека происходит при работе с наэлектризованными изделиями и материалами. При этом образуется электростатическое поле (ЭСП), которое характеризуется напряженностью (Е, кВ/м), определяемой отношением силы, действующей в поле на точечный электрический заряд к величине этого заряда. Величина напряженности ЭСП на рабочих местах может достигать значительных величин. Например, в химической промышленности при производстве пластических материалов и изделий из них 240-250 кВ/м, при изготовлении гибких грампластинок в момент выхода ее из под штампа – до 280 кВ/м.

Исследование биологических эффектов показали, что наиболее чувствительными к электростатическим полям являются нервная, сердечно-сосудистая, нейро-гуморальная и другие системы организма. У людей, работающих в зоне воздействия ЭСП, встречаются жалобы на раздражительность, головную боль, нарушение сна, снижение аппетита и др. Характерны своеобразные «фобии», обусловленные страхом ожидаемого разряда. Искровой разряд СЭ человек ощущает как укол, толчок или судорогу. При внезапном уколе может возникнуть испуг и вследствие рефлекторных движений человек может непроизвольно сделать движения, приводящие к падению с высоты, падению в опасную зону машин и др. Считается, что энергия разряда с тела человека достаточна для зажигания практически всех газо,- паровоздушных и некоторых пылевоздушных горючих смесей. Длительное воздействие СЭ неблагоприятно отражается на здоровье работающего, отрицательно сказывается на его психофизиологическом состоянии.

Допустимые уровни напряженности ЭСП установлены ГОСТ 12.1.045-ХХ «Электрические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля», СанПиН 2.2.4.1191-03 и устанавливаются в зависимости от времени пребывания человека на рабочем месте. Предельно допустимый уровень напряженности электростатических полей (Е_ПДУ) при воздействии  1 ч устанавливается равным 60 кВ/м. При напряженности ЭСП менее 20 кВ/м время пребывания в них персонала не регламентируется. При воздействии ЭСП более 1 ч за смену Е_ПДУ определяют по выражению: Е_ПДУ = 60 /  t, где t – время воздействия, ч. В диапазоне напряженностей от 20 до 60 кВ/м допустимое время пребывания персонала в электростатическом поле без средств защиты – t_доп (ч) определяется по формуле

t_доп = (60 / Е_факт)², (68)

где Е_факт – фактическое значение напряженности электростатического поля, кВ/м.

Применение средств защиты работающих обязательно, когда Е_факт  60 кВ/м. При выборе коллективных средств защиты от статического электричества (экранирование источника поля или рабочего места, применение нейтрализаторов СЭ, ограничение времени работы и др.) должны учитываться особенности технологических процессов, физико-химические свойства обрабатываемых материалов, микроклимат помещений и др. Одним из распространенных средств защиты является уменьшение генерации электростатических зарядов и их отвод с наэлектризованного материала, что достигается заземлением (обязательно, независимо от других методов защиты), увеличением поверхностей и объемной проводимости диэлектриков, установкой нейтрализаторов. В качестве индивидуальных средств защиты – использование антистатической обуви, антистатический халат, заземляющие браслеты для рук и другие средства, обеспечивающие электростатическое заземление тела человека.