Виды статического электричества. возникновение и удаление статики

Что это такое статическое электричество

Все вещества состоят из атомов. В атоме находится ядро, вокруг которого расположены в одинаковом количестве электроны и протоны. Они способны перемещаться из одного атома в другой. При движении формируются отрицательные и положительные ионы. Их дисбаланс приводит к тому, что возникает статика. Статический заряд протонов и электронов в атоме одинаков, но имеет разную полярность.

Статика появляется в быту. Статический разряд може

Статика появляется в быту. Статический разряд может происходить при низких токах, но высоких напряжениях. Опасности для людей в этом случае нет, но разряд опасен для электроприборов. Во время разряда страдают микропроцессоры, транзисторы и другие элементы схемы.

Опасность статического электричества

Под влияние статэлектричества отмечается нарушение эксплуатации механизмов и технических устройств. Если работы проводятся во взрывоопасных производствах, то отмечается искрообразование.

На основании поведенных исследований установлено, что подобные явления могут привести к возгоранию и даже вызвать взрыв. Только грамотная защита поможет исключить проявление этих негативных явлений.  Главная опасность, возникающая от зарядов — это возникновение электроразряда.

Накапливанию способствует создание сухого воздуха, а также железобетонные конструкции сооружений. Причем полярность отмечается, как отрицательная, так и положительная.

Если во внешней окружающей среде создается сухость, то накопление заряда возможно в 10 тысяч вольт. Когда человек ходит в синтетических носках по ковру, то в общей сложности накапливает до 6 тысяч В.  Но оказание вреда, в этом случае будет несущественным, так как здесь не столь высокий показатель мощности.

Природное явление — это электрический разряд в виде молний. При этом происходит выделение больших мощностей и в результате появляются существенные разрушения.

Правила защиты

Защита от воздействия накопленных зарядов, в зависимости от видов производств устанавливается в соответствие с регламентом.

Если промышленность химическая:

  1. У резервуаров трубопроводов, предназначенных для разгрузки, специально устанавливаются устройства для снятия заряда.
  2. Чтобы обезопасить персонал при выполнении технологических операций используются нейтрализаторы индукционные и погружного типа, спецнасадки для отвода потока и емкости для релаксации.
  3. Обязательно следует обеспечить контроль за тем, чтобы жидкости не разбрызгивались по сторонам.

Как осуществляется отвод разрядов от средств передвижения и персонала:

  1. Изготовление механизмов предусмотрено из материалов, проводящих электроток.
  2. Предусмотрено выполнение основания полового покрытия из токопроводящих материалов в помещениях, где передвигаются цистерны.
  3. Персонал должен быть обеспечен специальной обувью.
  4. В емкостях, где осуществляется хранение взрывоопасных смесей, не допускается производство работ и нахождение в одежде из синтетических тканей.

Способы защиты от статики на производстве

Способы защиты от статики на производстве

Обеспечение защиты от зарядов статэлектричества на производстве осуществляется, разрабатываем комплекса мероприятий.

Перечень мероприятий:

  1. Свойства материалов повышаются, что обеспечивает рассеивание зарядов.
  2. Понижение показателя скорости при обработке металлических изделий, что значительно снижает уровень образования опасного фактора.
  3. Заземление должно быть выполнено в соответствие с регламентом.
  4. Устойчивость машин и механизмов к разрядам увеличивается.
  5. В рабочую зону не должен попадать электрический поток.

Основной способ — это отвод заряда в землю. Это оптимально помогает снизить уровень вредного фактора, а выполнение осуществляется по контуру.

Видео

Как снять статическое электричество с человека и окружающих предметов

Поскольку вредность статического электричества для взрослого и ребенка доказана временем, ученые давно искали способы, позволяющие защитить их от этого опасного явления

Особую важность приобретает вопрос защиты от статики маленьких детей, которые более чувствительны к его проявлениям. Для всех категорий пользователей разработано несколько различных подходов, позволяющих снять заряд статического электричества, накапливающийся со временем на поверхностях любого предмета

Самый простой способ избавиться от статики, скопившейся на домашнем оборудовании (на персональном компьютере или стиральной машине, например) – заземлить их посредством соединения корпуса со специальной земляной шиной.

Чтобы опасный заряд не скапливался на кузове автомобиля, на его заднем бампере крепится специальная полоска из проводящей ток резины (ремешок). Кроме того, при долгих поездках в личном автотранспорте обязательна проработка вопроса недопустимости скапливания зарядов из-за перемены положения тела относительно сидения. В результате возникающего при этом трения о чехлы их накапливается иногда достаточное количество, что нередко приводит к ощутимому и неприятному электрическому разряду. Поэтому следует периодически увлажнять сидения, опрыскивая их специальным компактным пульверизатором.

В чем проявляется опасность этого электрического разряда?

Главная причина, по которой мы с детства так хорош

Главная причина, по которой мы с детства так хорошо знаем об этом явлении, это угроза удара током в быту, но необходимо добавить, что эта угроза сопряжена с риском возгорания! Именно поэтому, претовращение этого явления имеет большое значение.

Принято считать, что риск пожара и необходимость предотвращения его, возникает не у всех производств, но, например, для полиграфической промышленности этот вопрос актуален ввиду использования легко воспламеняющихся растворителей.

Что касается факторов, способствующих возникновению возгорания вследствие этого явления, то они следующие:

  1.  Мощность разряда
  2. Его тип
  3.  Его энергия
  4.  Присутствие благоприятной для возгорания среды.

Отметим, что организм человека получает не только травмы как следствие отрицательного влияния разряда, но и нарушения в деятельности нервной системы!

Сфера использования

Электростатические приборы и устройства, принцип действия которых основывался на трении, так и не смогли покинуть лабораторных полок и учебных, где они, преимущественно, используются в качестве демонстрационного материала.

Попытки использовать статические поля для генерации электрического тока тоже не принесло особых успехов. Генераторы Ван Дер Граафа и Феличи, которые были созданы в 30-ом и 40-ом году прошлого столетия, тоже не нашли себе широкого применения, т.к. это оборудование было достаточно громоздко.

Генераторы Ван Дер Граафа
Генераторы Ван Дер Граафа

К тому же их функционирование и техническое обслуживание обходилось очень дорого.

Очень полезным с точки зрения промышленного применения, оказалось открытие коронного разряда, который широко применяется в различных областях промышленности. В частности, с его помощью, можно очищать газы от различных примесей и наносить краску на поверхность любой конфигурации.

Как убрать статику с пластика

Применение различного антистатического оборудованиУдаление ее имеет большое значение при производстве ПВХ-изделий. По производственным технологиям не допускается накапливание разрядов. Однако в производственных цехах имеются пластиковые окна, трубопроводы, воздуховоды. Чем можно снять напряжение с пластика? В данном случае важно обязательно регулировать влажность в помещении. Рабочие цеха также должны носить индивидуальные средства защиты от тока. Правила защиты подробно описаны в действующих нормативах безопасности на производстве.

Применение различного антистатического оборудования – эффективный способ борьбы с током. Он может быть удален с помощью:

  • антистатических щеток;
  • ионных воздушных ножей;
  • разряжающих планок;
  • ионизирующих пистолетов;
  • разряжающих блоков питания;
  • других нейтрализаторов накопленного заряда.

Комплексные решения позволяют предотвратить накопление заряда и предупредить возгорание. Особенно важно использовать специальные нейтрализаторы напряжения во взрывоопасных зонах. Простым и при этом экономическим решением является установка недорогих антистатических шнуров и щеток. Приспособления позволят минимизировать возможные риски и эффективно нейтрализуют статическое поле на рабочих местах. Антистатическое оборудование широко востребовано на различных предприятиях.

Пластик является прекрасным диэлектриком. Стоит заметить, что материал не проводит электрический ток, потому и формируется на его поверхности поле. Защита от зарядов особенно необходима на предприятиях, которые производят различные полимеры, бумагу и ткани. Важно грамотно оборудовать рабочее место оператора и постоянно использовать антистатическую защиту и спецобувь.

Нейтрализовать разряд на пластике временно можно такими способами:

  1. Используйте изопропиловый спирт. Протирать нужно периодически им поверхность пластика.
  2. Проведите ионизацию антистатическими планками и воздушными ножами.
  3. Добавьте в производство материала внутренние антистатические добавки.

Также можно использовать полимерный антистатик универсального действия. Свойства данного средства не зависят от влажности окружающей среды. Однако такой продукт стоит дорого, поэтому его применение целесообразно, когда требуется длительная защита полимеров. Также на производстве важно использовать спецблоки, которые уменьшают накопление заряда материалом.

Защита на предприятиях

Меры, применяемые на производстве, состоят в снижеСтатическое электричество и защита от него — вопросы, которые серьёзно прорабатываются при создании правил техники безопасности на предприятиях. Соблюдение их должно защитить персонал от поражения током и предотвратить нарушения технологического процесса.

Меры, применяемые на производстве, состоят в снижении интенсивности генерации полей и в отводе заряда. Для снижения интенсивности применяется:

  • Очистка горючих газов и жидкостей от загрязнений твёрдыми и жидкими примесями.
  • Отказ по возможности от дробления и распыления веществ в технологическом цикле.
  • Соблюдение проектной скорости перемещения материалов в магистралях и аппаратах.

Для отвода заряда требуется заземление всех металлических и электропроводных частей оборудования, металлических кожухов и трубопроводов. Заземлять следует и движущиеся приспособления и вращающиеся элементы, которые не имеют постоянного контакта с землёй. Увеличение проводимости диэлектрических материалов тоже способствует отводу заряда. Это достигается применением поверхностно-активных веществ, увеличивающих проводимость диэлектриков. Поддержание влажности воздуха не ниже 60−70% является успешным методом борьбы со статическим электричеством.

Нейтрализаторы применяются, если технологических мер оказывается недостаточно. Эти приборы используются для нейтрализации поверхностных электрических зарядов ионами разного знака. Для ионизации воздуха электрическим полем высокого напряжения применяются индукционные и высоковольтные нейтрализаторы.

Индивидуальными методами защиты являются специальная обувь и одежда.

https://youtube.com/watch?v=Gl0HhRgL3aw

Как получить

В домашних условиях получить статическое электричество несложно:

  1. Необходимо надеть сухие чистые носки из шерсти (желательно предварительно нагреть их на батарее) и пройти по нейлоновому ковру, не отрывая ног. Сильно шаркать не стоит, так как разрядка произойдет быстрее, чем нужно. Для получения заряда необходимо прикоснуться к металлическому предмету или человеку;
Проще всего пошаркать ногами в носках по ковру
Проще всего пошаркать ногами в носках по ковру

Важно! При проверке не стоит касаться электроники, так как заряд может повредить чипам — статистически эта причина почти 40% поломок . Вам это будет интересно   Понятие электрического тока

  1. Необходимо взять воздушный шарик (не из фольги) и надуть его. Затем взять шерстяной предмет и потереть шарик 10 секунд. Также можно приложить шарик к голове и потереть о волосы. Для проверки нужно поднести шарик к пустой алюминиевой банке, лежащей на боку: если она начала откатываться, заряд скопился. Для разрядки нужно потереть шарик о металл несколько секунд;
  2. Для более наглядной демонстрации и проверки заряда можно сделать специальный электроскоп. Потребуется взять стакан из вспененного полистирола, проделать в нижней части 2 отверстия и продеть через них трубочку так, чтобы оба ее конца находились снаружи. К верхнему краю нужно прикрепить при помощи скотча 4 небольших глиняных шарика на равном расстоянии друг от друга, перевернуть стакан и поставить вверх дном в центр алюминиевого противня. Далее нужно взять кусочек алюминия и скатать из него шарик, отрезать нитку (ее длина должна быть в 2-3 раза больше, чем высота от края соломинки до противня) и привязать к ней шарик. Второй конец нужно привязать к обоим концам трубочки, поправить последнюю так, чтобы алюминиевый шарик свисал почти до противня, но не прикасался к нему. Если поднести к шарику заряженный шарик, шарик потянется за ним.
Еще один способ — потереть надутый шарик о волосы
Еще один способ — потереть надутый шарик о волосы

Причины возникновения и проявления

Статическое напряжение возникает из-за нарушения общего баланса электрически заряженных частичек, имеющихся в любой материи. Формируется оно не только по заранее спланированному сценарию: по желанию учителя или экспериментатора. На практике оно чаще всего проявляется без участия и вопреки его воле.

Минусы и плюсы проявления статики

К опасным проявлениям электростатики в первую очередь относят постоянное трение некачественной одежды о тело человека и накапливание на коже электрических зарядов. В технической области этот эффект особо остро проявляется при работе монтажников-специалистов по пайке микросхем. В данном случае он угрожает выходом из строя дорогостоящих чипов или даже целых устройств, собираемых на их основе.

При сборке ценных и редких микрочипов требованиями безопасности предусмотрены специальные меры защиты от этих неприятных проявлений.

В технологиях, связанных с пайкой некоторых микросхем, электростатическая защита предполагает одевание на руку заземленного браслета, при наличии которого опасность устраняется за счет стекания зарядов на землю. Такие предупредительные меры касаются в основном устаревших К-МОП структур, все чаще вытесняемых современными микрочипами, имеющими встроенную защиту от статического электричества.

Опасность для человека

К опасным для человека проявлениям статики как такГрозовые разряды относятся к опасным проявлениям статического электричества

К опасным для человека проявлениям статики как таковой относят:

  • грозовые разряды, сопровождающиеся молнией – их причиной является длительное трение воздушных потоков; по возможным последствиям, включая пожарную опасность, они намного превосходят все остальные проявления;
  • воздействие зарядов на биологический покров (кожу) и появление сильных раздражений на ней;
  • опасные и неприятные разряды электричества через тело человека при прикосновении к металлическим частям незаземленного оборудования.

Последнее явление не имеет никакого отношения к критическим ударам тока, вызванным аварийными ситуациями, когда опасное напряжение попадает на корпус бытового прибора.

 систематические нарушения сна; изменения тонуса сВсе эти вопросы касаются лишь внешней стороны проявлений статического электричества, избавиться от которых удается с помощью технических средств защиты. При более внимательном изучении этого процесса выясняется, что воздействие статики на соматику и организм человека способны привести к более серьезным последствиям:

  • систематические нарушения сна;
  • изменения тонуса сердечно-сосудистой системы;
  • сильная утомляемость;
  • возникновение проблем с нервной системой;
  • небольшие отклонения в работе мышечных тканей.

Хотя эти нарушения поначалу не очень заметны, со временем в организме накапливаются изменения, способные привести к серьезным отклонениям. Следствием плохого сна становятся проблемы с психикой, а та в свою очередь приводит к другим заболеваниям. Вред от этого эффекта в данном случае не вызывает сомнений.

Польза статистического электричества

Уникальные возможности этого явления используются Отыскать способы управления статическим зарядом с пользой для человека в свое время пытались многие ученые и изобретатели. Ими разрабатывались громоздкие и очень затратные агрегаты, отдача от которых оставалась, как правило, очень низкой. Единственный прорыв в этой области – открытие учеными так называемого «коронного разряда».

Уникальные возможности этого явления используются не только на производстве, но и в обычных бытовых условиях. За счет освоения современных приемов управления электростатическими явлениями они широко применяются в следующих технологических процессах:

  • окраска каркасных оснований, а также поверхностей металлоконструкций и других сборных изделий;
  • очистка газов от примесей в добывающей промышленности;
  • использование во многих сферах, связанных с обработкой материалов (современные нанотехнологии).

Широкое применение нашел коронарный разряд и в медицине, где он используется для ограниченного воздействия электростатическими разрядами на больные органы человека. Кроме того, на основе этого эффекта разработано множество приборов, способных ионизировать воздух не только в производственных помещениях и заводских цехах, но и в типовой городской квартире. Одно из таких полезных изобретений – электростатический фильтр, предназначенный для удаления из окружающего воздуха аэрозольных и механических частиц. Благодаря его применению удается избавиться от копоти, сажи и дыма, а также от мелких частиц пыли, в избытке скапливающихся в любом современном доме.

Эффективная борьба на производстве

Существуют различные методы, чем снять электрическ

Существуют различные методы, чем снять электрический заряд с разных материалов. Однако, прежде всего, требуется дать оценку уровню напряжения.

На любом производстве неизбежно возникновение очень высокого напряжения. Особенно явно это может наблюдаться в производстве текстиля, различных ПВХ-пленок, фольги, бумаги. Важно понимать, что высокая электростатика часто является причиной возгорания материалов и производственных травм.

Избавиться от статики можно, зная о взаимодействии различных материалов. Положительные заряды накапливают:

  • стекло;
  • кварц;
  • нейлон;
  • шелк;
  • воздух;
  • кожа;
  • асбест;
  • алюминий;
  • слюда.

Нейтральными зарядами обладают бумага, древесина, сталь, хлопок. Отрицательные заряды распределяются по поверхности:

  • силикона;
  • тефлона;
  • селена;
  • латуни;
  • меди;
  • никеля;
  • латекса;
  • янтаря;
  • полиуретана;
  • полистирола.

Вышеуказанные знания дают возможность понимать, как взаимодействуют при трении различные тела. Пример взаимодействия тел: хождение человека в шерстяных носках по ковру. В такой ситуации тело человека приобретет определенный заряд. Заряд около 10 кВ приобретает каждый едущий по сухой дороге автомобиль. В обычном быту потенциал может быть весьма велик. Однако в большинстве случаев заряд не обладает сильной мощностью, поэтому не опасен. Стоит знать, что при повышенной влажности статический ток меньше проявляется.

Если работа ведется с полупроводниковой платой, то стоит обеспечить высокую скорость ухода заряда. Для этого применяют напольное покрытие с небольшим электросопротивлением. Также используются принудительное шунтирование электроплат и специнструмент с заземленной головкой.

При работе с легко воспламеняющими жидкостями заземляют транспорт, их перевозящий. Металлическим тросом также снабжается самолет. Трос обеспечивает надежную защиту от накопившейся статики.

Основными методами защиты являются:

  • отвод накопленного заряда в окружающую среду;
  • понижение генерации;
  • увеличение проводимости твердых тел;
  • сокращение перенапряжения в конструкциях;
  • нейтрализация зарядов при применении на производстве специальных индукционных нейтрализаторов, а так же радиоизотопных современных средств.

При нейтрализации заряды компенсируются противоположными по знакам. Генерируются они специальным прибором. На предприятии обязательно должны присутствовать средства защиты.

Другие меры снижения статполя:

1. Везде, где только возможно согласно технологии производства, важно исключить распыление легко воспламеняющихся веществ, разбрызгивание составов, дробление.

2. Если технологически это допустимо, необходимо очищать горючие газы от взвешенных твердых/жидких частиц. В свою очередь жидкости следует чистить от загрязнения примесями.

3. Необходимо следить, чтобы скорость в аппаратах и производственных магистралях движение материалов превышало тех показателей, которые предусмотрены проектом.

Обратите внимание! На взрывоопасных производствах рекомендуется любое транспортное и технологическое оборудование производить исключительно из тех материалов, которые имеют удельное объемное электросопротивление не более, чем 105 ом·м.

Защита от статического электричества в быту

Кто придумал электричество

В бытовых условиях существует комплекс мер и мероприятий, помогающих предотвратить образование электростатических разрядов:

  • влажная уборка, проводимая каждый день, снижает объем циркулирующей в воздухе пыли;
  • недопущение пересыхания воздуха, ежедневное проветривание помещений;
  • применение в уборке антистатических щеток;
Антистатические щетки помогают предотвратить накоп

Антистатические щетки помогают предотвратить накопление статического электричества в квартире

  • использование антистатических предметов мебели;
  • отделка дома материалами, которые хорошо снимают статику: древесина, антистатический линолеум и другие;
  • что касается одежды, шерстяную одежду снимать медленными движениями, а для снятия эффекта прилипания шелковых вещей – использовать антистатические спреи;
  • не гладить шерсть животных при холодном и сухом воздухе;
  • волосы расчесывать расческами из дерева или металла вместо пластиковых гребней.

Не стоит забывать о защите личных автомобилей от образования статики на кузове машины, особенно перед заправкой его бензином. Делается это с помощью простой антистатической полоски под днищем кузова.

Статическое электричество – это свободные электрические заряды, собираемые на различных диэлектриках. И в промышленности, и в быту происходит накопление совсем неполезного  статического электричества, и необходима защита от него, поскольку такие заряды способны нанести вред как машинам, механизмам, так и промышленным объектам и здоровью человека. Только надежные методы способны свести на нет или же совсем не допустить этого отрицательного явления.

Теги

Adblock
detector