Metode și mijloace de protecție împotriva electricității statice. Măsuri de protecție ESD

Nivelurile permise ale câmpurilor electrostatice sunt stabilite în GOST 12.1.045-84. „Câmpuri electrostatice. Niveluri permise la locul de muncă și cerințe pentru monitorizare. Nivelurile permise de intensitate a câmpului depind de timpul petrecut la locul de muncă. Nivelul maxim admis al câmpurilor electrostatice este de 60 kV / m pe 1 oră.

Utilizarea echipamentului de protecție pentru lucrători este obligatorie în cazurile în care nivelurile reale ale câmpurilor electrostatice la locul de muncă depășesc 60 kV/m.

La alegerea mijloacelor de protecție împotriva electricității statice, trebuie luate în considerare caracteristicile proceselor tehnologice, proprietățile fizice și chimice ale materialului prelucrat, microclimatul incintei etc., ceea ce determină o abordare diferențiată în dezvoltarea protecției. măsuri.

Protecția împotriva electricității statice se realizează în două moduri:

• * o scădere a intensității formării sarcinilor electrice;
• * eliminarea sarcinilor formate de electricitate statica.

Reducerea intensității formării sarcinilor electrice se realizează prin reducerea vitezei și a forței de frecare, a diferențelor de proprietăți dielectrice ale materialelor și prin creșterea conductivității electrice a acestora. Reducerea forței de frecare se realizează prin lubrifiere, reducând rugozitatea și zona de contact a suprafețelor care interacționează. Vitezele de frecare sunt limitate prin reducerea vitezei de prelucrare și transport a materialelor.

Deoarece sarcinile de electricitate statică sunt generate prin stropire, pulverizare și stropire a lichidelor dielectrice, este de dorit să se elimine aceste procese sau cel puțin să le limiteze. De exemplu, „nu este permisă umplerea rezervoarelor cu lichide dielectrice cu un jet în cădere liberă. Furtunul de scurgere trebuie coborât sub nivelul lichidului sau, în cazuri extreme, jetul trebuie îndreptat de-a lungul peretelui, astfel încât să nu existe stropire.

Deoarece intensitatea formării sarcinilor este mai mare, cu cât conductivitatea electrică a materialului este mai mică, este de dorit să se utilizeze, dacă este posibil, materiale cu conductivitate electrică mai mare sau să se mărească conductivitatea electrică a acestora prin introducerea de aditivi conductivi electric (antistatici). Deci, pentru pardoseală este necesar să se folosească linoleum antistatic, este de dorit să se efectueze periodic un tratament antistatic al covoarelor, materialelor pentru covoare, țesăturilor sintetice și materialelor care utilizează substanțe chimice de uz casnic.

Este de preferat să faceți obiecte și substanțe în contact din același material, deoarece electroliza de contact nu va avea loc în acest caz. De exemplu, este de dorit să depozitați pulberea de polietilenă în butoaie de polietilenă și să o turnați și să o transportați prin furtunuri și conducte de polietilenă. Dacă acest lucru nu este posibil, atunci se folosesc materiale similare în proprietățile lor dielectrice. De exemplu, electrificarea într-o pereche de fluoroplast-polietilenă este mai mică decât într-o pereche de fluoroplast-ebonită.

Astfel, pentru a proteja împotriva electricității statice, este necesară utilizarea materialelor slab electrizante sau neelectrizante, pentru a elimina sau limita frecarea, pulverizarea, stropirea, stropirea lichidelor dielectrice.

„Eliminarea sarcinilor de electricitate statică se realizează în primul rând prin împământarea carcaselor echipamentelor. Împământarea pentru îndepărtarea electricității statice poate fi combinată cu împământarea de protecție a echipamentelor electrice. Dacă împământarea este utilizată numai pentru a elimina electricitatea statică, atunci rezistența sa electrică poate fi semnificativ mai mare decât pentru rezistența de protecție a echipamentelor electrice (până la 100 ohmi). Chiar și un fir subțire este suficient pentru ca sarcinile electrice să curgă constant în pământ.

Pentru a elimina electricitatea statică din caroseria mașinii, se folosește o bandă conductoare electric - un „antistatic” atașat la partea inferioară a mașinii. Dacă observați că caroseria „sclipește” la ieșirea din vehicul, descărcați corpul atingându-l cu un obiect metalic, cum ar fi cheia de contact. Nu este periculos pentru o persoană. Asigurați-vă că faceți acest lucru dacă aveți de gând să umpleți mașina cu benzină.

Avioanele sunt echipate cu cabluri metalice atașate la trenul de aterizare și la fundul fuzelajului, ceea ce face posibilă îndepărtarea sarcinilor statice din corp în timpul aterizării.

Pentru a elimina sarcinile electrice, ecranele de protecție ale monitoarelor computerului sunt împământate. Camioanele pe benzină sunt furnizate cu conductori de împământare sub formă de lanțuri care sunt în contact constant cu solul atunci când mașina este în mișcare. Când scurgeți benzina în rezervoarele unei benzinării, vagonul cisternă și sistemul de evacuare a benzinei trebuie să fie împământate suplimentar.

Aerul umed are suficientă conductivitate electrică pentru a permite sarcinilor electrice rezultate să curgă prin el. Prin urmare, într-un mediu cu aer umed, sarcinile electrostatice practic nu se formează, iar umidificarea aerului este una dintre cele mai simple și mai comune metode de a trata electricitatea statică.

O altă metodă comună de eliminare a sarcinilor electrostatice este ionizarea aerului. Ionii formați în timpul funcționării ionizatorului neutralizează sarcinile electricității statice. Astfel, ionizatoarele de aer de uz casnic nu numai că îmbunătățesc compoziția aeroionică a aerului din interior, dar elimină și sarcinile electrostatice care se formează în aerul uscat pe covoare, covoare sintetice și îmbrăcăminte. În producție, se folosesc ionizatoare speciale de aer puternice de diferite modele, dar ionizatoarele electrice sunt cele mai comune.

Echipamentul de protecție personală poate include încălțăminte antistatică, halate antistatice, curele de împământare și alte echipamente care asigură împământare electrostatică corpului uman.

Electricitatea statică este un ansamblu de fenomene asociate cu apariția, conservarea și relaxarea unei sarcini electrice libere la suprafața și în volumul substanțelor, materialelor, produselor dielectrice și semiconductoare sau pe conductoare izolate.

Apariția sarcinilor de electricitate statică are loc în timpul deformării, strivirii substanțelor, mișcării relative a două corpuri în contact, straturi de materiale lichide și în vrac, cu amestecare intensivă, cristalizare și, de asemenea, datorită inducției.

Sistemele nervos, cardiovascular, neuroumoral și alte sisteme ale corpului sunt cele mai sensibile la câmpurile electrostatice. Aceasta necesită o reglare igienă a intensității maxime admisibile a câmpului electrostatic.

Un câmp electrostatic este caracterizat de o putere determinată de raportul dintre forța care acționează în câmp asupra unei sarcini electrice punctuale și mărimea acestei sarcini. Unitatea de măsură pentru tensiune este volți pe metru. Nivelul de intensitate admisibil al câmpurilor electrostatice - 60 kV/m. dacă intensitatea câmpului depășește această valoare, trebuie aplicate măsuri de protecție adecvate.

Electricitatea statică pare o glumă pentru cei care nu sunt familiarizați cu generatorul Robert Van de Graaff. Astăzi vom analiza măsurile de protecție împotriva electricității statice și vă vom spune de ce apar fulgerele. Apoi vom aplica o parte din cunoștințele în practică în domeniul industriei petroliere. Veți afla cum este protejată antena, de ce fulgerul lovește întotdeauna într-un singur loc. Datorită electricității statice, descărcarea selectează copaci excepțional de înalți de pe câmpie. Nu te poți ascunde la poalele unui copac în timpul unei furtuni. Subiectul conversației de astăzi este protecția împotriva electricității statice.

Electricitate statică în natură

Totul curge - totul rămâne la fel. Anterior, era necesar să se protejeze aspiratorul de statică, astăzi pur și simplu folosesc materiale îmbunătățite. Există întotdeauna posibilitatea de a acumula taxe. În această lumină, protecția microcircuitelor de electricitatea statică deranjează mintea. Tensiunea electrostatică era anterior destul de potrivită pentru a distra publicul și a profita de pe urma prelegerilor profesorilor. De exemplu, mințile învățate s-au distrat astfel:

1. Copilul fără adăpost a fost încărcat cu electricitate statică prin frecare cu o sarcină de un anumit semn.
2. Experimentatorul a atins apoi nasul subiectului.
3. S-a auzit un clic de descărcare electrică, o parte din bani a migrat către copilul fără adăpost.
4. Drept urmare, toată lumea a fost mulțumită: publicul, care a văzut electricitatea statică în acțiune, copilul fără adăpost, care a câștigat o bucată de pâine și profesorul, care și-a ridicat propria popularitate.

S-a observat electricitate statică în Grecia antică, dar prima descriere de încredere, precum și un model matematic, au fost inventate de Coulomb după secole. Coulomb a venit cu conceptul de sarcină electrică, a explicat mecanica interacțiunii corpurilor cu un exces de electroni sau o deficiență.

S-a dovedit că materialele dielectrice, cum ar fi un baston de ebonită, concentrează un exces de sarcini pozitive sau negative într-o zonă limitată. O explicație a fost dată mai târziu. Se pare că, pentru a distribui sarcinile uniform pe suprafață, materialul trebuie să aibă conductivitate electrică. În mod similar, metalele au fost clasificate într-o singură clasă. Au urmat apoi o serie de descoperiri asupra electricității statice:

• Se dovedește că dacă apropii o sarcină de un obiect metalic, încărcăturile cu același nume curg în partea opusă. Pe primul, există un exces de purtători de semn opus.

Magicienii au demonstrat oamenilor ignoranți un fenomen distractiv. O tijă de metal, izolată (de exemplu, cu lac) de electricitatea statică, concentrată pe o placă subțire de aur, întărită în partea inferioară. Când maestrul a adus „bagheta magică”, frecat de iepure, la capătul opus al axei, petala trandafir. Publicul nu a văzut - dar înainte de experiment, placa de aur a fost încărcată de purtătorii semnului dorit (prin frecare). Când bagheta magică s-a apropiat de tijă, a fost creată o diferență de potențial la capete. Ca urmare, placa, fiind încărcată corespunzător cu electricitate statică, a fost respinsă.

• Încărcarea poate fi transferată între corpuri.

Pe exemplul aspectului precedent, magicianul a procedat astfel: bagheta s-a apropiat de tijă, apoi s-au atins. Densitatea de suprafață a sarcinilor de electricitate statică a fost egalată (cu proporție). Când bagheta a fost scoasă, farfuria a rămas încă atârnată în aer. Vă puteți imagina efectul pe care l-a avut electricitatea statică asupra publicului? Dar necesitatea unui dispozitiv de protecție se explică printr-un truc nedescris.

• Robert Van de Graaff (fizician american, 1901 - 1967) a reușit să uimească publicul cu al treilea efect. El a venit cu un dispozitiv original pentru injectarea potențialului de electricitate statică pe suprafața unei bile de oțel.

Semnificație: banda transportoare s-a frecat de sticlă și a urmat o cale circulară către sfera metalică. Materialul în mișcare este un dielectric, sarcina de electricitate statică nu s-a pierdut nicăieri. Dar mingea avea o suprafață mare, în plus, conducea curentul. Din cauza a ceea ce se întâmplă, o mică secțiune a unei casete foarte încărcate a început să renunțe la purtători. Și sfera a fost încărcată cu electricitate statică. Comedianților și farsilor nu li se recomandă să atingă așa ceva, metodele standard de protecție s-ar putea să nu funcționeze: potențialul curiozității a depășit 1 MV (megavolt, milion de volți). Ca urmare, a fost creat generatorul Van de Graaff, care a ajuns la 7 MV.

• Protecția conductelor în domeniul petrolului nu a fost necesară din cauza capacității corpurilor (țevilor) de a transfera sau de a primi o taxă. La o anumită intensitate a câmpului (diferență de potențial), electricitatea statică s-a revărsat într-o furtună.

După cum știți, fulgerul este cauzat de ionizarea moleculelor de aer în punctele dintre părțile încărcate. Apare o cale de plasmă. Ca un electrolit de aer. Transportă sarcini, astfel încât apare un arc (al unui sudor).

Protecția împotriva trăsnetului este instalată pe fiecare aeronavă: în spatele aripii există dispozitive care se termină într-un morman de fire de oțel cele mai subțiri, aterizare, mașina nu lovește banda cu fulgere (ceea ce duce cu ușurință la o explozie). În schimb, transportatorii în exces formează o scânteie și curg înapoi în timpul mișcării aeronavei sub formă de plasmă. Astfel de măsuri sunt utilizate în mod activ de șoferi, dar excesul este dat Pământului. Planeta noastră este conducătoare de electricitate, acceptă de bunăvoie sarcinile statice pentru a le răspândi pe suprafață, apoi procesul se estompează, compensat de vânturi, apă, pierderi în sol și alte efecte.

Măsuri de combatere a electricității statice

De fapt, protecția echipamentelor împotriva electricității statice a fost deja luată în considerare parțial. Acestea sunt stivuitoare pentru vehicule. Deseori se folosea o bucată de cauciuc, dar funcționează numai pe vreme umedă. Când mașina circulă pe șosea, frecarea prafului și a moleculelor de aer determină acumularea unei sarcini statice. Cauciucul uscat este un izolator, picurarea este ineficientă. Pe vreme umedă, problema este rezolvată complet. În același timp, riscul de rănire umană este scăzut într-un mediu uscat, cauciucul este adesea suficient.

Atunci când se organizează protecția împotriva electricității statice în producție, acestea sunt ghidate de standarde. De exemplu, petroliștii se referă la rezoluția Gosgortekhnadzor din 20 mai 2003. Documentele afirmă că orice echipament cu carcasă metalică și orice tip de vopsea este considerat protejat prin împământare. În acest caz, rezistența la intrarea în magistrala de circuit local nu este mai mare de 10 ohmi. Verificați computerul cu un tester și o priză echipată corespunzător.

Asigurați-vă că rezistența de la punctul îndepărtat al fiecărei plăci a unității de sistem până la petalele laterale nu depășește 10 ohmi. Apropo, conform standardelor specificate, circuitul trebuie să se încadreze în cadrul de până la 5 ohmi în raport cu globul. Împământarea se realizează cu o secțiune rezidențială de 6 milimetri pătrați pentru cupru sau 10 pentru aluminiu. Luați notă dacă doriți să vă protejați de fulgere și electricitate statică în același timp. Conform normelor standardelor grupului TN-С-S, este permisă conectarea împământării din casă (sub fundație) la circuitul de protecție împotriva trăsnetului.

Ceea ce se face adesea în practică. Este cunoscut un cablu ESD. Pentru angajații atelierelor și laboratoarelor asociate cu tehnologia informatică, măsurile de protecție nu se limitează la cele descrise. Este permis să cumpărați plăci speciale pentru podea, dar acasă este mai ușor să vă limitați la un set:

1. Măsurile de protecție împotriva electricității statice încep cu prezența unui terminal de împământare la locul de muncă. Aceasta este o ramură sub forma unui șurub cu o piuliță, un ochi pentru conectarea unui număr de dispozitive.
2. Persoanele care lucrează cu microcircuite poartă de obicei brățări speciale antistatice la ambele mâini. Puloverele de lână sunt interzise, ​​dar taxa suplimentară este concepută pentru a se scurge imediat.
3. Încălțămintea specială (în primul rând materialul de talpă) previne acumularea de încărcare statică. Dacă lucrați cu microcircuite scumpe, cheltuiți câteva mii de ruble pentru a economisi (a proteja de pierderi) milioane.
4. Pentru întreprinderile mari, reglementările industriale ESD necesită adesea pași avansați. La vânzare există pantaloni, jachete și costume din țesături speciale. Un astfel de angajat nu mai este o furtună pentru echipamente electronice sensibile. Un astfel de set este adesea mai ieftin decât hainele zilnice ale unui angajat (uneori nu ajunge la o pereche de adidași decenți). Există opțiuni izolate pentru condițiile reci din Nord (nu uitați de petroliști).

Antenele sunt adesea amplasate pe acoperiș, protecția este necesară mai întâi. Din cauza frecării norilor și vântului, electricitatea statică se acumulează în atmosferă. Densitatea de sarcină este aceeași din mișcarea constantă a maselor de aer. Ionizarea are loc acolo unde distanța până la cer este mai mică. Acestea sunt vârfuri de copaci. Când vine vorba de oraș, țintele sunt acoperișurile clădirilor înalte. În acest scop se fabrică paratrăsnet. Vârful dispozitivului trebuie să depășească toate obiectele situate pe acoperiș.

Caracteristicile organizării protecției împotriva trăsnetului sunt discutate în RD 34.21.122C. Se discută potențiala derivă către podele de-a lungul căii țevilor, împletirea metalică a cablurilor. Pentru a exclude fenomenul, aceste obiecte de la nivelul subsolului sunt combinate cu armarea împământului a fundației. Dacă acest lucru nu este posibil, se iau măsuri suplimentare:

• Conform paragrafului 2.2 g din RD 34.21.122C, este echipat un circuit.
• Este format din trei tije verticale nu mai scurte de 3 m, cu o distanță între ele de 5 m.
• Secțiunea elementelor de contur este determinată de Tabelul 3 al secțiunii în discuție: gradarea se realizează în funcție de locație și formă. Partea subterană este asamblată din electrozi rotunzi cu un diametru de cel puțin 10 mm. Dreptunghiulare sunt selectate în funcție de secțiunea transversală în milimetri pătrați (40 exterioară, 100 subterană), iar grosimea armăturii nu este mai mică de 4 mm. În cele din urmă, cablurile de curent rotunde deasupra suprafeței solului nu sunt mai subțiri de 6 mm.

Informațiile oferite sunt suficiente pentru a înțelege: bucla de sol nu merge pe YouTube în comparație cu recomandările grădinarilor. În realitate, totul este mult mai complicat. Metodele de protecție a circuitelor integrate sunt efectuate în conformitate cu GOST și nu conform recomandărilor vecinilor. Apropo, pe cap este pusă o pălărie pentru ca părul să nu cadă, iar brățările sunt purtate la ambele mâini.

În loc de o concluzie privind protecția împotriva electricității statice

S-a întâmplat ca adaptorul grafic să se fi ars la atingerea monitorului. Adaptorul VGA s-a ars, așa cum era de așteptat, în timpul testului. Cinescopului i s-a aplicat un potențial, o sarcină era prezentă și în exterior. Presupun că regulile ESD trec acum pe dinții cititorilor.

Electricitatea statică este apariția unei sarcini libere pe suprafețele dielectricilor. Apariția unui câmp electrostatic prezintă un mare pericol pentru ciclurile de producție asociate cu substanțe combustibile, praf, vapori inflamabili. Aceste taxe pot cauza defecțiuni în funcționarea dispozitivelor și dispozitivelor electronice. Protecția împotriva electricității statice este, de asemenea, necesară pentru prevenirea multor boli.

Natura electricității statice

Într-o stare de echilibru, moleculele și atomii oricărei substanțe au același număr de particule încărcate pozitiv și negativ. Particulele încărcate negativ, electronii, se pot deplasa de la un atom la altul, creând astfel sarcini diferite ale atomilor.

Acolo unde apare un electron suplimentar, sarcina este negativă. Acolo unde lipsește un electron, acesta este pozitiv. Aceste sarcini care sunt staționare în spațiu creează un câmp electrostatic. Apare în astfel de cazuri:

Este foarte periculos să transporti benzină în cutii de plastic. Frecarea fluidului de pereți generează electricitate statică care poate provoca scântei și aprinde vapori de benzină.

Scânteile generate în timpul descărcării câmpurilor electrostatice pot provoca un incendiu în încăperile cu praf și gaze.

Pericolul uman

Necesitatea de a elimina pericolele asociate cu apariția unui câmp electrostatic există atât în ​​producție, cât și în viața de zi cu zi. Protecția împotriva electricității statice în producție este obligatorie când procese de producție explozive și inflamabile. În conformitate cu reglementările de siguranță, este necesar să se protejeze lucrătorii din întreprinderi împotriva șocurilor electrice.

Intensitatea câmpului electrostatic este scăzută și, la expunere rară, nu dăunează sănătății, dar, în același timp, pot apărea reacții musculare și convulsii, care vor duce la un accident. Expunere prelungită la câmpuri electrostatice poate afecta performanța a sistemului cardio-vascular . Câmpul electrostatic are, de asemenea, un efect negativ asupra dispozitivelor electronice. Ca urmare a descărcării, deseori eșuează.

Protecția întreprinderii

Electricitatea statică și protecția împotriva acesteia sunt probleme care sunt serios luate în considerare atunci când se creează reglementări de siguranță în întreprinderi. Respectarea acestora trebuie să protejeze personalul de șoc electric și să prevină încălcările proces tehnologic.

Măsurile aplicate în producție sunt de a reduce intensitatea generării câmpurilor și de a elimina sarcina. Pentru a reduce intensitatea se utilizează:

• Purificarea gazelor și lichidelor combustibile din contaminarea cu impurități solide și lichide.
• Refuzul, dacă este posibil, de la zdrobirea și pulverizarea substanțelor în ciclul tehnologic.
• Respectarea vitezei de proiectare a deplasării materialelor pe autostrăzi și aparate.

Pentru a elimina încărcarea, este necesară împământarea tuturor părților metalice și conductoare electric ale echipamentului, carcaselor metalice și conductelor. Atât dispozitivele în mișcare, cât și elementele rotative care nu au contact constant cu solul ar trebui să fie împământate. O creștere a conductibilității materialelor dielectrice contribuie, de asemenea, la îndepărtarea sarcinii. Acest lucru se realizează prin utilizarea agenților tensioactivi care cresc conductivitatea dielectricilor. Menținerea umidității aerului de cel puțin 60-70% este o metodă de succes de a face față electricității statice.

Neutralizatorii sunt utilizați dacă măsurile tehnologice nu sunt suficiente. Aceste dispozitive sunt folosite pentru a neutraliza suprafața sarcini electrice prin ioni de diferite semne. Neutralizatoarele de inducție și de înaltă tensiune sunt utilizate pentru a ioniza aerul cu un câmp electric de înaltă tensiune.

Pentru a neutraliza încărcăturile din încăperile explozive, se folosesc cu succes neutralizatori cu radioizotopi. Ionizarea are loc datorită radiației active α sau β.

Metodele individuale de protecție sunt încălțămintea și îmbrăcămintea specială.

Asigurarea sigurantei casei si apartamentului

Se acumulează încărcătură electrică gratuită: pantofi de cauciuc, îmbrăcăminte sintetică, linoleum și plastic, covoare, pereți din beton armat. Pentru a proteja spațiile rezidențiale, în primul rând, este necesar să se asigure că umiditatea aerului nu este mai mică de 60%.

Există o gamă largă de umidificatoare care pot rezolva această problemă. Ionizatoarele de aer sunt folosite pentru a neutraliza sarcinile electrostatice. Reguli de protecție împotriva electricității statice:

• Utilizare în spații rezidențiale împământarea și împământarea cablurilor electrice.
• Scapa de praf, previne acumularea lui pe covoare.
• Respectați regulile de siguranță electrică.
• Tratați îmbrăcămintea sintetică cu un agent antistatic.

Protecția împotriva încărcărilor electrice gratuite va ajuta la menținerea sănătății, la evitarea exploziilor și a incendiilor, la îmbunătățirea funcționării dispozitivelor tehnologice și electronice. Aceste măsuri sunt foarte importante atât pentru protecția fiecărei locuințe, cât și pentru siguranța și îmbunătățirea condițiilor pentru lucrătorii la locul de muncă.

Fiecare om de pe pământ s-a confruntat cu un fenomen natural când, la părăsirea unei mașini, primește un șoc electric. Sau când mângâi o pisică, se aude trosnet și se simte furnicături în vârful degetelor. Și în întuneric, căile strălucitoare din spatele mâinilor sunt vizibile. Acest fenomen se numește electricitate statică.

Apare atunci când o sarcină se acumulează pe suprafața unui obiect. Aceasta apare atunci când echilibrul intraatomic sau molecular este perturbat.

Ca urmare, are loc pierderea sau achiziționarea unui electron. Echilibrul electronic este perturbat, iar ionii capătă o sarcină pozitivă sau negativă.

Experimentele cu electricitatea statică sunt cunoscute de fiecare școlar când au arătat un experiment cu un bețișor de ebonită și bucăți de hârtie.

Cauze

Condițiile pentru apariția potențialului pe obiecte este uscăciunea aerului. La 80% umiditate, acest fenomen natural nu are loc.

• Când un obiect atinge pe altul. Potenţialul apare după separarea lor. Frecarea, înfășurarea/desfășurarea materialelor artificiale, frecarea caroseriei autovehiculului cu aerul etc.;
• Ca urmare a schimbării rapide de temperatură. Deci, electricitatea statică apare pe obiecte atunci când sunt introduse într-un cuptor încălzit;
• Radiații și radiații ultraviolete, raze X Raze X, câmp electromagnetic și electric puternic;
• Ghidare - există un câmp electric cauzat de o sarcină. Potențialul apare atunci când se prelucrează materiale de foi sau role. Fenomenul are loc în momentul separării materialului și suprafeței. Acest efect poate apărea la mutarea unui strat în raport cu altul. Acest proces nu este încă pe deplin înțeles. Poate fi comparat cu separarea plăcilor unui condensator. În acest caz, energia mecanică este transformată în energie electrică.

Capacitatea articolelor de a acumula taxe are un efect negativ asupra vehiculelor. Dacă nu luați nicio măsură, atunci pot apărea daune și eșecuri.

Pericolul fenomenului

În mod special expuse riscului de defecțiune sunt electronicele și toate mecanismele care utilizează unități de control electronice. În industriile cu pericol de incendiu și explozie, ca urmare a descărcării apar scântei.

Acestea pot provoca un incendiu sau o explozie. Protecția împotriva electricității statice poate elimina complet sau reduce semnificativ riscul unei situații de urgență. Principalul pericol este apariția unei descărcări electrice.

Acumularea de sarcină este facilitată de aerul uscat și pereții din beton armat ai clădirilor și structurilor. Polaritatea sarcinii poate fi pozitivă sau negativă.

La dispozitivele de lucru care au un scripete rotativ cu curele de transmisie, încărcarea poate ajunge la 25.000 de volți. Pe vreme uscată, electricitatea electrostatică de 10.000 de volți se poate acumula pe caroseria unei mașini.

Și o persoană care merge pe un covor în șosete de lână este capabilă să acumuleze până la 6.000 de volți. Chiar și în condiții casnice, tensiunea electricității statice poate atinge valori semnificative.

Cu toate acestea, nu este capabil să provoace un prejudiciu semnificativ unei persoane, din cauza puterii insuficiente. Curentul care trece printr-o persoană este doar o fracțiune de miliamperi.

În natură, un astfel de fenomen poate acumula valori uriașe și se manifestă prin descărcări de fulgere. Odată cu eliberarea de capacități mari care sunt capabile să producă distrugeri semnificative.

Mijloace de protecție în mediul casnic

Pentru a reduce impactul asupra oamenilor, se folosește un sistem de protecție împotriva efectelor nocive ale tensiunii statice.

În condiții casnice, cel mai eficient mijloc este creșterea umidității aerului cu ajutorul unui umidificator. Acest lucru nu numai că elimină apariția stresului asupra obiectelor.

Dar reduce și formarea de praf în cameră. Reducerea electricității statice și reducerea prafului din cameră este un jurnal pentru copiii cu alergii.

Metode de protecție la întreprinderile producătoare

Pentru a asigura protecția împotriva electricității statice în producție, se folosesc următoarele metode:

• Dezvoltarea unor metode speciale ale procesului tehnologic, excluzând acumularea de sarcină la locul de muncă;
• ÎN spatii industriale creați un microclimat;
• La prelucrarea salopetelor și a pardoselilor în cameră, se folosesc substanțe cu anumite proprietăți fizice și chimice care pot ameliora stresul din materiale.
• Acest lucru se face pentru a asigura măsurile de securitate. Daunele electricității statice asupra echipamentelor de proces sunt reduse cu ajutorul unei „cuști Faraday”.

Este o carcasă din plasă fină, care este conectată la pământ. În același mod, cablurile sunt ecranate, protejându-le de efectele nocive.

Tipuri de evacuări

Există mai multe tipuri de descărcare:

• Descărcare prin scânteie. Apariția unei scântei între două obiecte. De exemplu, un corp de echipament și o persoană. Dacă puterea de descărcare este mare, atunci există o probabilitate mare de aprindere în prezența solvenților sau a vaporilor de benzină în aer;
• Descărcarea periei. Apare atunci când sarcinile sunt concentrate la colțurile ascuțite ale echipamentelor cu proprietăți dielectrice. Are mai puțină energie și nu prezintă un astfel de pericol precum o descărcare de scânteie;
• Descărcare de alunecare. Apare pe materiale de foi sau role cu rezistivitate ridicată. Acest fenomen are loc în momentul frecării sau pulverizării stratului de pulbere. Poate fi comparat cu descărcarea unui condensator obișnuit. Și comparați cu o descărcare de scânteie cu aceleași consecințe.

Precauții suplimentare

Având în vedere consecințele negative, întreprinderile aplică măsuri speciale care exclud sursele de electricitate statică. Salopetele lucrătorilor sunt prelucrate pentru a elimina electricitatea statică, ceea ce elimină apariția scânteilor din îmbrăcăminte.

Pe lângă crearea condițiilor în care acumularea de sarcini este redusă, ionizatoare puternice de aer sunt folosite pentru a proteja împotriva electricității statice.

Astfel de dispozitive au avantaje incontestabile. Îmbunătățirea compoziției aeroionice a aerului interior. Acest lucru ajută la reducerea acumulării de taxe pe îmbrăcămintea personalului de service, covoare sintetice și echipamente.

Aplicație în industrie

Utilizarea electricității statice în industrie nu a găsit o aplicație largă. Cel mai adesea, lucrurile nu au mers dincolo de instalațiile de laborator. Prin urmare, toate instrumentele au fost folosite numai pentru a demonstra exemple de electricitate statică în natură.

ÎN plante industriale a constatat utilizarea descărcărilor corona. Cu ajutorul lor, amestecurile de aer sunt purificate de impurități. Au fost create și instalații de vopsea care folosesc electricitate statică. Acest lucru face posibilă vopsirea suprafețelor complexe cu cea mai mică pierdere de vopsea.

Impact uman

Acest fenomen natural îl întâlnim nu numai în întreprinderi. Cel mai adesea, electricitatea statică este observată în viața de zi cu zi.

La scoaterea hainelor, se aude un trosnet și sunt vizibile scântei de la descărcare, iar părul de pe cap nu poate fi pieptănat. Aceste taxe afectează negativ starea oamenilor. Efectul unor astfel de câmpuri asupra sănătății umane și asupra sistemului imunitar nu a fost pe deplin elucidat.

Cu toate acestea, se poate spune că a fi într-un apartament în care există electricitate statică are un efect negativ asupra unei persoane. Principalele încălcări pot fi remarcate:

• Există tulburări în sistemul nervos central, care sunt însoțite de vasospasm și hipertensiune arterială;
• dureri de cap persistente;
• Iritabilitate și excitabilitate emoțională;
• Apar tulburări de somn, iar pofta de mâncare dispare;
• Apare o fobie - teama de a primi o descărcare, care este însoțită de senzații dureroase.

Prin urmare, este foarte important să cunoaștem metodele de protecție împotriva electricității statice în viața de zi cu zi. Pentru aceasta se folosesc tehnici precum împământarea tuturor aparatelor electrice.

Utilizarea umidificatoarelor de aer de uz casnic. Efectuați în mod regulat curățarea umedă a apartamentului, de preferință dimineața și seara.

Pentru a asigura eliminarea electricității statice din țesăturile sintetice, acestea sunt tratate cu lichide antistatice. Toată lumea ar trebui să fie conștientă de pericolele de a fi pe teren pentru o perioadă lungă de timp și să folosească echipament de protecție ESD.

Dacă sarcinile electrice se deplasează liber printr-un conductor, se numește curent electric. Dacă se opresc fără să se miște, încep să se acumuleze pe ceva, ar trebui să vorbim despre electricitate statică. În conformitate cu GOST, statica este totalitatea apariției, păstrării și acumulării libere a unei sarcini electrice pe suprafața exterioară a materialelor dielectrice sau pe izolatori.

Apariția electricității statice

Când un corp fizic se află în starea sa neutră obișnuită, echilibrul particulelor încărcate negativ și pozitiv din el este menținut. Dacă este încălcat, în corp se formează o sarcină electrică cu un semn sau altul, are loc polarizarea - sarcinile încep să se miște.

Informații suplimentare. Fiecare obiect fizic este capabil să producă sarcini cu direcție pozitivă sau negativă, ceea ce este caracterizat de ele la scara triboelectrică.

De exemplu:

• pozitiv: aer, piele, azbest, sticla, piele, mica, lana, blana, plumb;
• negativ: ebonită, teflon, seleniu, polietilenă, poliester, alamă, cupru, nichel, latex, chihlimbar;
• neutru: hârtie, bumbac, lemn, oțel.

Electrificarea statică a obiectelor poate apărea din diverse motive. Principalele sunt următoarele:

• contact direct între corpuri cu separare ulterioară: frecare (între dielectrici sau dielectric și metal), înfășurare, desfășurare, mișcare a straturilor de material unul față de celălalt și alte manipulări similare;
• modificarea instantanee a temperaturii mediului ambiant: răcire bruscă, introducere în cuptor etc.;
• expunerea la radiații, expunerea la ultraviolete sau raze X, inducția de câmpuri electrice puternice;
• procese de tăiere - pe mașini de tăiat sau decupat foi de hârtie;
• ghidare direcțională specială printr-o descărcare statistică.

La nivel molecular, apariția electricității statice are loc ca urmare a unor procese complexe, când electronii și ionii de la ciocnirea suprafețelor neomogene cu diferite legături atomice de atracție de suprafață încep să se redistribuie. Cu cât materialele sau lichidele se mișcă mai repede unele față de altele, cu atât rezistivitatea lor este mai mică, cu atât aria de contact și forțele de interacțiune sunt mai mari, cu atât gradul de electrizare și potențialul electric sunt mai mari.

Sursele de electrostatică, atât în ​​condiții casnice, cât și industriale, sunt echipamentele informatice și de birou, televizoarele și alte unități și dispozitive alimentate cu curent electric. De exemplu, cel mai simplu computer are o pereche de ventilatoare pentru a răci unitatea de sistem. Când aerul este accelerat, particulele de praf conținute în el se electrifică și, păstrând o sarcină, se așează pe obiectele din jur, pe pielea și părul oamenilor și chiar pătrund în plămâni.

De asemenea, statica se acumuleaza in cantitati mari pe ecranele monitorului. În locuințe și spații industriale, încărcăturile electrostatice se formează pe podele acoperite cu linoleum sau gresie PVC, pe oameni (în păr și pe îmbrăcămintea sintetică).

În natură, electricitatea statică este foarte puternică, ceea ce apare atunci când masele de nori se mișcă: între ele apar potențiale uriașe de electricitate, care se manifestă prin descărcări de fulgere.

În industrie, formarea sarcinilor statice este comună în următoarele cazuri:

• frecarea benzilor transportoare pe arbori, curele de sarma pe scripete (mai ales in cazuri de alunecare si blocare);
• în timpul trecerii lichidelor inflamabile prin conducte;
• umplerea rezervoarelor cu benzină și alte fracțiuni de petrol lichid;
• pătrunderea și mișcarea particulelor de praf în conductele de aer la viteză mare;
• în timpul măcinarii, amestecării și cernării solidelor;
• în timpul comprimării reciproce a materialelor dielectrice de diferite tipuri și consistență;
• prelucrarea mecanică a materialelor plastice;
• trecerea gazelor lichefiate (în special care conțin suspensii sau praf) prin conducte;
• cărucioare de deplasare cu cauciucuri pe pardoseală izolatoare.

Pericolul electricității statice

Cel mai mare pericol al electricității statice acumulate este în producția industrială. Poate avea loc aprinderea neașteptată a materialului combustibil de către scântei de la contactul operatorului cu echipamentul de pe pământ și explozia ulterioară. Energia unei descărcări electrostatice este uneori de aproximativ 1,4 jouli - aceasta este mai mult decât suficientă pentru a aduce amestecurile de praf, abur, gaz și aer prezente în orice substanță combustibilă într-o stare de ardere. Potrivit GOST, cea mai mare energie a încărcăturilor acumulate pe suprafața unei instalații industriale nu ar trebui să depășească 40% din energia cea mai scăzută pentru aprinderea materialului.

În timpul anumitor operațiuni tehnologice, de exemplu:

• turnarea și transportul nisipului în camioane;
• pomparea combustibilului prin conducte;
• turnarea de alcool, benzen, eter în rezervoare neîmpământate cu viteză mare;
• în timpul lucrului cu transportoare etc., se generează potențiale electrice de la 3 la 80 kilovolți.

Notă! Pentru a exploda vaporii de benzină sunt suficienți 300 de volți, gazele combustibile - 3 kilovolți și praful combustibil - aproximativ 5 kilovolți.

De asemenea, statica afectează negativ funcționarea tuturor instrumentelor de precizie și ultra-precise, echipamentelor de comunicații radio și creează mari probleme în funcționarea mecanicii de automatizare și televiziune. Multe părți ale dispozitivelor electronice complexe pur și simplu nu sunt proiectate pentru astfel de tensiuni ridicate generate de descărcarea statică. Dezactivează aceste părți, drept urmare dispozitivele își pierd precizia.

De asemenea, oamenii pot acumula particule încărcate dacă poartă pantofi cu tălpi neconductoare, îmbrăcăminte de lână, mătase sau sintetice. Electrificarea are loc atunci când se deplasează (dacă podeaua nu conduce electricitatea) și interacționează cu obiectele dielectrice.

Efectul statiei asupra corpului uman se realizează sub forma unui curent electric de joasă tensiune sau a unei descărcări de moment, care provoacă furnicături ușoare și nu întotdeauna plăcute pe piele (uneori sunt evaluate ca moderate sau chiar puternice). injecții). În general, o astfel de expunere cu un potențial de cel mult 7 jouli este considerată inofensivă pentru sănătate, cu toate acestea, chiar și o descărcare slabă a curentului poate duce la contracția musculară reflexă, care este plină de diverse leziuni industriale (intrarea în zonele de lucru ale mecanismelor). , prinderea unor părți ale corpului sau îmbrăcămintei de părțile mobile neprotejate ale mașinilor, căderea de la înălțime).

Dacă luăm în considerare efectul electricității statice asupra corpului uman la nivel celular, atunci ca urmare a activării mecanismului neuroreflex, neuronii pielii și cele mai mici capilare sunt iritați. Acest lucru duce la modificări ale compoziției ionice a țesuturilor corpului nostru, care se manifestă prin oboseală crescută în timpul zilei, o stare mentală iritabilă constantă, tulburări de somn și alte probleme în funcționarea sistemului nervos central. Performanța generală este redusă. Spasme provocate de expunerea constantă la electricitate statică vase de sânge poate provoca bradicardie - o scădere a frecvenței contracțiilor mușchiului inimii și a tensiunii arteriale crescute.

Modalități de protecție împotriva statică în producție

Se elaborează și se aplică un complex de măsuri de protecție împotriva manifestării nocive și periculoase a curentului electric static acumulat în condiții de producție. Acestea se bazează pe următoarele metode:

• creșterea proprietăților conductoare ale materialelor și ale mediului de lucru înconjurător, ceea ce duce la dispersarea în spațiu a sarcinilor electrice statice care apar periodic;
• reducerea vitezei de prelucrare și deplasare a materialelor, ceea ce reduce semnificativ posibilitatea de a genera sarcini electrice statice;
• utilizarea la scară largă a împământării bine aranjate, care ajută la eliminarea acumulării de potențiale periculoase;
• creșterea stabilității mașinilor și mecanismelor în sine la acțiunea descărcărilor statistice;
• împiedicând pătrunderea curentului electric în zona de lucru.

Toate metodele utilizate pentru prevenirea descărcărilor electrice statice sunt împărțite în structurale, tehnologice, chimice, fizice și mecanice. Ultimele trei vizează în principal reducerea activității de generare a sarcinilor electrice și cea mai rapidă dispariție a acestora în sol. În același timp, prima dintre metodele enumerate nu este legată de împământare.

Așa-numita cușcă Faraday acționează ca un mijloc extrem de fiabil de protecție împotriva electricității statice. Este realizat sub forma unei plase fine care inchide masina pe toata zona, are legatura cu bucla de masa.

Datorită acestui design, câmpurile de electricitate nu pătrund în interiorul cuștii Faraday și nu afectează în niciun fel câmpul magnetic. Cablurile electrice preacoperite cu un ecran de tablă sunt protejate după aceleași principii.

Sarcina electrostatică poate fi redusă în mod optim prin creșterea conductivității electrice a materialelor industriale și prin efectuarea coroanei (adică, crearea unei plasme de aer pe suprafața materialelor cu o descărcare corona la temperatura camerei). Acest lucru se realizează cu ajutorul unei selecții speciale de materiale cu conductivitate volumetrică crescută, creșterea suprafeței de lucru și creșterea ionizării aerului în jurul mecanismelor protejate. Unitățile speciale - ionizatoare, generează ioni încărcați pozitiv și negativ, care sunt atrași de dielectricii încărcați opus și neutralizează sarcinile acestora.

Important! Pentru substanțele cu rezistență electrică mare, astfel de metode de protecție împotriva statică nu sunt potrivite.

Obligatorie în lista măsurilor de protecție împotriva electricității statice este împământarea. Dispozitivul de împământare include un conductor de împământare (element conductor) și un conductor de împământare între punctul de împământare de pe sol și conductorul de împământare. O împământare suficientă împotriva electrostaticelor este luată în considerare atunci când rezistența în orice punct al echipamentului nu este mai mare de 1 megaohm. Pentru echipamente, foliile conductoare sunt adesea folosite pentru a acoperi suprafața de lucru.

În încăperile de lucru sunt așezate podele antistatice, operatorii trebuie să lucreze în îmbrăcăminte și încălțăminte antistatice (rezistența materialului tălpii nu este mai mare de 100 ohmi).

Protecție împotriva electricității statice în casă

În condiții casnice, există un set de măsuri și măsuri pentru a ajuta la prevenirea formării descărcărilor electrostatice:

• curățarea umedă în fiecare zi reduce cantitatea de praf care circulă în aer;
• prevenirea uscarii aerului, aerisirea zilnica a spatiului;
• utilizarea periilor antistatice la curățare;

• utilizarea pieselor de mobilier antistatice;
• finisarea casei cu materiale care indeparteaza bine statica: lemn, linoleum antistatic si altele;
• în ceea ce privește îmbrăcămintea, îndepărtați îmbrăcămintea de lână cu mișcări lente, iar pentru a elimina efectul de lipire al articolelor din mătase, utilizați spray-uri antistatice;
• nu călcați părul de animale în aer rece și uscat;
• pieptene părul cu piepteni din lemn sau metal în loc de piepteni de plastic.

Nu uitați de protecția vehiculelor personale împotriva formării de electricitate statică pe caroseria mașinii, mai ales înainte de a-l alimenta cu benzină. Acest lucru se face cu o bandă antistatică simplă sub partea inferioară a corpului.

Electricitatea statică este sarcini electrice gratuite colectate pe diferite dielectrice. Atât în ​​industrie, cât și în viața de zi cu zi, electricitatea statică complet inutilă se acumulează, iar protecția împotriva acesteia este necesară, deoarece astfel de încărcări pot dăuna atât mașinilor, mecanismelor, cât și instalațiilor industriale și sănătății umane. Numai metodele fiabile pot anula sau preveni complet acest fenomen negativ.

Video