Содержание
Диэлектрический коврик – подстилка под ноги из материала, не проводящего электрический ток. Выступает мерой защиты против электричества.
Переменный ток
Группы электриков комплектуются специальной одеждой. По большей части резиновые изделия. Диэлектрические материалы изолируют ток, выступая базисом создания мер защиты персонала от сетей промышленной частоты. Потенциал неопасен, поскольку заряд прикосновением будет происходить, пока позволит размер емкости человеческого тела. Затем, поскольку сопротивление излучения велико, пострадавший устранит себя от опасности.
Указанные меры не всегда помогают работающим с высоковольтным оборудованием. Резиновую подошву потенциал пробивает, возможен летальный исход. Чтобы дополнительно снизить опасность, перед электрическими щитами и шкафами с высоким напряжением рекомендуется стелить диэлектрические коврики. Чаще изготавливаются из резины, добавляют сопротивления меж грунтом, подошвой. Толще покрытие, выше потенциал способно выдержать. Дополнительно по поверхности выполняется рифленый рисунок глубиной 3-5 миллиметров, снижает площадь контакта, повышает сопротивление стеканию тока по поверхности изделия.
Предельное напряжение, выдерживаемое диэлектрический ковриком, указывает производитель. Для резины толщиной 6 мм составит 20 кВ тока промышленной частоты. Хватит работать с подстанцией 10 кВ.
Диэлектрический коврик изготавливается из специальных сортов резины, стойко выдерживающих действие агрессивных сред. Поскольку использование изделия подразумевается крупным предприятием, в трансформаторной будке, прочих малоприятных местах. Сопротивление увлаженного (покрытого кислотой, щелочью) коврика резко падает. Появляется опасность летального исхода.
Использовать коврики следует по любым типам покрытий, исключая диэлектрические. Стелют поверх бетона, кирпича, цементной стяжки, земли. Однако в лабораториях (также нужна защита против поражения электричеством) другая опасность. Избегает человека, преследует микросхемы. Статическое электричество. Будет показано ниже: в неблагоприятных условиях возможно навредить аппаратуре, себе (через понижение заработной платы размером урона).
Статическое электричество
Нечего говорить, статическое электричество появилось раньше других видов. Предваряя эру Христа, проблемой занимались некоторые ученые мужи. Перипетии эпопеи прочитайте в теме Постоянный ток. На историю развития электричества приводятся прочие ссылки. Статическим электричеством называют избыток заряда, скопленный поверхностью диэлектрика, обособленного проводника, лишенного заземления. Прикосновение к предмету немедленно вызовет перераспределение электронов силой законов природного равновесия.
Заряды могут скапливаться внутри диэлектриков, распределяясь объемно. Если устелить пол резиновым ковриком, человек прикасаясь к аппаратуре, навредит. Электричество начнет перераспределяться, одновременно поражая микросхемы. Применяется специальная обувь, снабженная изолирующей подошвой. Вдобавок можно использовать в лаборатории, цехе, классе антистатические коврики. Путь протекания переменного тока (до земли) резко увеличивается, в результате сопротивление возрастает, обеспечивается безопасность переменному току. Статический заряд легко стекает, поскольку поверхностное сопротивление изделия низкое.
Следует знать, согласно ГОСТ бетонные (5 – 8 Ом м), кирпичные полы приравниваются земляным. Изоляции по переменному току не обеспечат. Приходится применять антистатические коврики. Вдобавок заряды способны перетекать с аппаратуры человеку, наоборот, стекать. Тело наделено большей поверхностью, проводит ток. В целях блокировки эффекта запястья принято одевать антистатическими браслетами, позволяя заряду стекать на искусственный, естественный заземлитель. Браслет надевается на обе руки.
Многие также догадались, иная одежда помогает скапливать заряды. Касается шерсти, мех электризуется трением. Потихоньку накапливается заряд в течение дня, человек совершенно не ощущает, что стал по случайности статическим генератором. Стоит задеть свитер, немедленно раздается характерный треск.
Потенциал атмосферы
Известно, с ростом высоты над грунтом меняется потенциал. Человек перенимает потенциал поверхности, на которой стоит. Дом, будучи надёжно заземлен, обычно находится на уровне почвы. Становится понятно, почему молния любит бить дерево, громоотвод, расположенный на крыше: путь тока здесь короче! Человек, попирающий кровлю, приобретает потенциал земли.
Совсем по-другому дело с антенной. Будучи одной частью заземлена, представляет некоторую угрозу здоровью. Многих, наверняка, били током жилы экранированного кабеля общей кровельной антенны. Электризуется техника при движении. Разряда самолетов ведется специальным стекателем, снабженным искровым промежутком. Разница потенциалов меж окружающим воздушным потоком и крылом становится высокой, проскакивает миниатюрный коронный разряд, частично гасящий эффект. С автомобилей заряды стекают по резиновой полосе, волочащейся вслед по поверхности дороги.
Примеры убеждают красноречиво: статическое электричество было, есть и будет есть микрокомпоненты электронных устройств. Если не научиться правильно защищаться. К примеру, дерево не проводник, следовательно, потенциал не всегда равен почвенному. Во время дождя проводимость резко возрастает, ситуация меняется. Молния бьет в дерево. Знание законов считается основным условием успешной защиты.
По статистике, каждая третья микросхема теряет работоспособность по вине покупателя. Потери производства, вызванные аналогичной причиной, составляют 8 – 24%. Статическое электричество ежегодно наносит ущерб экономике Земного шара, оцениваемый миллиардами долларов. Вычитая затраты на устранение последствий.
Механизм образования статического электричества на диэлектрическом коврике
Выделено много механизмов передачи заряда. Интереснейшим назовем вопрос постепенного накопления. Если речь идет о прикосновении, большая роль отводится поверхностной проводимости. У диэлектриков порядком меньше объемной. Чем объясняется преимущество неметаллов перед проводниками накапливать заряд. Железо часть электронов проводит внутрь, хаотичные токи небольшой величины быстро гаснут, усмиренные взаимодействием с кристаллической решеткой, становясь теплом. Проводнику тяжелее сообщить заряд.
Избыточные электроны способны накапливаться диэлектриками произвольного агрегатного состояния, включая жидкости. Облака трением ветра легко испускают молнии, хотя опрометчиво считать пар проводником. Аналогичным образом происходит электризация идущего человека! Механизм объясняется двумя причинами:
- Трение подошвой поверхности плюс мгновенный разрыв двух разнородных материалов.
- Постепенное распределение заряда телом.
Сопутствует противоположный процесс – разряд. С каждым шагом человек запасает некоторое количество электричества, часть пытается стечь. Контексте делает понятным, почему ходящие люди испытывают воодушевление, отдыхом постепенно уносящееся. Эффект усиливается бегом. Разумеется, в сырую погоду электризация почти полностью блокируется.
Со временем рост статического заряда при каждом шаге становится равен убыванию за время, что нога попирает землю. Наступает динамическое равновесие данной скорости движения. Результирующая кривая, описывающая рост заряда, напоминает выходную вольт-амперную характеристику транзистора: вначале демонстрируется быстрый рост параметра, затем система стремится к некоторому фиксированному значению.
При хождении по изолированному покрытию, к которым относится диэлектрический коврик, человек накапливает заряд, уровень постепенно растет. Расчетные данные показывают: в «идеальных» условиях за 21 секунду разница потенциалов достигает колоссальной величины 3,5 кВ. При прекращении ходьбы наблюдается спад практически до нуля буквально за 5 секунд. Вот почему пол в лаборатории сделан из специального материала, защитная обувь снабжена антистатической подошвой. Данному классу средств защиты относим диэлектрический коврик. Потеря заряда не происходит мгновенно, данные производителей показывают: полсекунды хватает, чтобы больше не представлять опасности микросхемам.
Антистатический коврик
Итак, диэлектрический коврик не всегда будет лучшим решением лаборатории, хотя рядом уживутся группы электриков. Лаборатории нужны специальные диэлектрические коврики, обладающие особой конструкцией, специфическими характеристиками. Состав может быть следующим:
- Тонкий слой ПВХ, обеспечивающий внешнему покрытию достаточную прочность, чтобы сверху можно было спокойно ходить.
- Проводящая, одновременно армирующая сетка, необходимая, чтобы шаткая конструкция не распалась.
- Нижний слой полимерный пены (ПВХ). Снижает шум при передвижении людей по коврику, способствуя стеканию заряда.
Сопротивление изделия переменному, постоянному току достигает 200-300 МОм, согласуется с требованиями современной изоляции. Нужно, чтобы работника попросту не убило, если вдруг частью тела дотронется до антистатического коврика, другой – до проводника, находящегося под потенциалом.
Диэлектрические материалы не препятствуют стеканию статистического заряда. Чтобы процесс прошел максимально быстро, коврик следует заземлить за специальное отверстие. В противном случае конструкция предусматривает монтаж на металлический крепеж, подстилающая поверхность проводит ток, зануляется, заземляется согласно требованиям.
Подходящий коврик не горит, не боится агрессивных сред, поглощает шум, демонстрирует приличный вид, обладает многими другими особенностями. Сопротивление изоляции выбирается не менее 20 МОм, таковы требования современных российских стандартов. Зарубежные коврики соответствуют общепринятым нормам:
- ANSI/ESD (Electrostatic Discharge Association) S20 «О мерах по защите электронных микросхем, сборок, оборудования». Текст на английском языке доступен для свободного скачивания.
- ANSI/ESD S1. Продается по запросной цене, предлагается бесплатный отечественный вариант (ГОСТ Р 53734.4.1).
Мат, лишенный разъемов подключения нулевых проводников, придавливаются заземленными металлическими конструкциями, монтируются с пробивкой насквозь проводящим ток крепежом. В противном случае процесс стекание заряда нельзя гарантировать на сто процентов. В магазинах хватает вариантов исполнения ковриков, мало толковых описаний.
Диэлектрические коврики используются в качестве средства индивидуальной защиты от поражения работников электрическим током. При работе с любыми электроустановками под напряжением правилами безопасности предусмотрено наличие диэлектрических ковриков.
Данное средство является дополнительной защитой и применяется вместе с диэлектрической обувью, перчатками и пр. Тем не менее, использование ковриков особенно необходимо при повышенной влажности пола или при работе в непосредственной близости с незаземленными металлическими подставками.
Изготавливаются защитные коврики из специальной диэлектрической резины, которая является также весьма прочной и эластичной.
Размеры диэлектрических ковриков, согласно установленным стандартам, могут быть следующими:
длина 500 – 1000 мм (с допустимой погрешностью 10 мм) или 1000 – 8000 мм (с допустимой погрешностью 30 мм),
ширина 500 – 1200 мм (с допустимой погрешностью 10 мм),
толщина 6 мм (с допустимой погрешностью 1 мм).
Виды диэлектрических ковриков
В зависимости от условий эксплуатации диэлектрические коврики делятся на два вида:
обычные диэлектрические коврики,
маслобензостойкие диэлектрические коврики.
Обычный диэлектрический коврик предназначен для применения в помещениях со стандартными условиями окружающей среды и может использоваться при температурах от -15 до +40 градусов.
Маслобензостойкие диэлектрические коврики предназначены для использования в агрессивном температурном режиме – материал коврика способен сохранять свои защитные свойства в диапазоне температур от -50 до +80 градусов. Стоит отметить, что при экстремально высоких температурах срок службы коврика не более 3000 часов.
Требования к диэлектрическим коврам
Согласно установленному государственному стандарту, диэлектрические коврики должны отвечать ряду требований. Если изделие в какой-то степени не соответствует ГОСТу, то его использование может привести к нежелательным последствиям, поэтому перед приобретением диэлектрических ковров следует обращать внимание на его соответствие стандарту.
Ковры должны изготавливаться из резины, электрическая прочность которой не должна быть менее 10кВ/мм. Прочность резины также должна выдерживать изгибы изделия на 180 градусов в двух взаимно перпендикулярных направлениях, при этом не оставляя трещин и заломов. Физико-механические свойства используемой при изготовлении диэлектрических ковриков резины четко прописаны в соответствующем ГОСТе.
Все коврики должны быть одноцветными и иметь рифленую поверхность (глубина рифов 1-3 мм) с целью предотвращения скольжения.
На лицевой стороне диэлектрического ковра не должно быть никаких посторонних включений, отверстий или трещин. Стандартом допускается наличие небольших (не более 1 мм глубиной или высотой, и не более 4 мм в диаметре) раковин или пузырей, но не больше, чем 6 штук на 1 метр длины изделия. Также, на лицевой стороне коврика допустимо наличие незначительных изъянов рельефного рисунка, его недопрессовки или разнотона.
С обратной стороны коврика наличие допустимых размеров раковин (максимум 1,5 мм в глубину, 35 мм в длину и 20 мм в ширину) или пузырей (максимум 1 мм в высоту и 5 мм в диаметре) также не должно превышать количества 6 штук на 1 метр длины ковра.
Также стандартом допускается наличие на обеих сторонах следов антиадгезива.
Испытательное напряжение, которое должны выдерживать диэлектрические коврики – 20 кВ переменного тока частотой 50 Гц. Максимально допустимое значение тока утечки ковриков – 160 мА/кв.м.
Проверка и испытания
Перед использование диэлектрических ковриков, изделия как и любые другие диэлектрические средства защиты, должны пройти в первую очередь визуальную проверку на отсутствие видимых механических повреждений. При обнаружении дефектов, не допускаемых установленным стандартом, коврик следует заменить.
Испытания диэлектрических коров проводят переменным током с частотой 50±0,2 Гц при температуре 25±10 градусов и относительной влажности 45-75%. Испытания могут проводиться тремя способами: протягиванием ковриков между электродами, путем погружения изделий в ванну с водой, помещением ковров между двумя плоскими электродами.
Хранение диэлектрических ковриков
Храниться коврики должны в сухих помещениях с температурой воздуха от 0 до +30 градусов. Изделия не должны быть подвержены попаданию прямых солнечных лучей, воздействию бензина, масел и прочих агрессивных веществ, а также любым механическим повреждениям. Запрещается хранить изделия вблизи отопительных приборов.
Хранение диэлектрических ковриков допустимо скатанными в рулоны, как по одному, так и по несколько экземпляров, или сложенными в пачки, исключая их деформацию.
При хранении изделий при отрицательной температуре, не распакованные изделия должны отлежаться в течение суток при температуре + 20 градусов.
Гарантийный срок хранения, заявленный изготовителем – три года с момента производства изделия, а срок эксплуатации – три года с момента начала его использования.
Помимо стандартных мер защиты от поражения электрическим током, существуют специальные средства защиты, такие как диэлектрические перчатки, боты, галоши и резиновые коврики.
Многие интересуются, для чего нужен диэлектрический коврик, если и так все меры предосторожности соблюдены и выполняются? Ответ прост. Чтобы защитить ваше здоровье. Применение диэлектрических ковриков на производстве уже спасло много жизней. Они дают вам шанс защитить себя от поражения электрическим током при нарушении изоляции либо других проблемах с электрооборудованием.
Основное назначение диэлектрического коврика в предупреждении и защите рабочих от возможного поражения электрическим током. Они используются как дополнительное средство защиты в закрытых электроустановках с любым уровнем напряжения при работе с выключателями, разъединителями и пускорегулирующей аппаратурой, а также в открытых установках в сухую, безоблачную погоду.
Диэлектрические коврики изолируют прохождение тока только в сухом состоянии. В сырых помещениях лучше использовать другие меры защиты.
На сегодняшний день они больше всего востребованы и широко применяются в различных областях человеческой деятельности. Поэтому необходимо знать, зачем нужен диэлектрический коврик и в каких случаях его использование будет уместным.
Все ковры, по правилам ГОСТа, имеют рифленую лицевую поверхность, которая защитит рабочих от скольжения, падения и возможного травмирования. Это еще один из пунктов того, для чего нужны диэлектрические коврики. Размеры изделий варьируются от 50 до 750 см?, а иногда и более.
