Статический разряд: Немного теории о статическом электричестве

Немного теории о статическом электричестве

Следовательно, интенсивность проявления этого эффекта напрямую связана с амплитудой статического заряда и расстоянием между притягивающимися или отталкивающимися объектами. Притягивание и отталкивание происходят в направлении силовых линий электрического поля.

Если два заряда имеют одинаковую полярность – они отталкиваются, если противоположную – притягиваются. Если один из объектов заряжен, он будет провоцировать притягивание, создавая зеркальную копию заряда на нейтральных объектах.

3. Риск возникновения пожара

Риск возникновения пожара не является общей для всех производств проблемой. Но вероятность возгорания очень велика на полиграфических и других предприятиях, где используются легковоспламеняющиеся растворители.

В опасных зонах наиболее распространенными источниками возгорания являются незаземленное оборудование и подвижные проводники. Если на операторе, находящемся в опасной зоне, надета спортивная обувь или туфли на токонепроводящей подошве, существует риск, что его тело будет генерировать заряд, способный спровоцировать возгорание растворителей.

Незаземленные проводящие детали машин также представляют опасность. Все, что находится в опасной зоне должно быть хорошо заземлено. Нижеследующая информация дает краткое пояснение способности статического разряда провоцировать возгорание в легковоспламеняющихся средах. Важно, чтобы неопытные продавцы были заранее осведомлены о видах оборудования, чтобы не допустить ошибки в подборе устройств для применения в таких условиях.

Способность разряда провоцировать возгорание зависит от многих переменных факторов:

• типа разряда;
• мощности разряда;
• источника и энергии разряда;
• минимальной энергии воспламенения (МЭВ) легковоспламеняющейся среды;
• наличия легковоспламеняющейся среды (растворителей в газовой фазе, пыли или горючих жидкостей).

Типы разряда
Существует три основных типа — искровой, кистевой и скользящий кистевой разряды. Коронный разряд в данном случае во внимание не принимается, т. к. он отличается невысокой энергией и происходит достаточно медленно. Коронный разряд чаще всего неопасен, его следует учитывать только в зонах очень высокой пожаро- и взрывоопасности.

Искровой разряд в основном исходит от умеренно проводящего, электрически изолированного объекта. Это может быть тело человека, деталь машины или инструмент. Предполагается, что вся энергия заряда рассеивается в момент искрения. Если энергия выше МЭВ паров растворителя, может произойти воспламенение.
Энергия искры рассчитывается следующим образом: Е (в Джоулях) = 1/2 С U²

Кистевой разряд возникает, когда заостренные части деталей оборудования концентрируют заряд на поверхностях диэлектрических материалов, изоляционные свойства которых приводят к его накоплению. Кистевой разряд отличается более низкой энергией по сравнению с искровым и, соответственно, представляет меньшую опасность в отношении воспламенения.

Скользящий кистевой разряд происходит на листовых или рулонных синтетических материалах с высоким удельным сопротивлением, имеющих повышенную плотность заряда и разную полярность зарядов с каждой стороны полотна. Такое явление может быть спровоцировано трением или распылением порошкового покрытия. Эффект сравним с разрядкой плоского конденсатора и может представлять такую же опасность, как искровой разряд.

Мощность разряда
Если объект, имеющий энергию, не очень хорошо проводит электрический ток, например, человеческое тело, сопротивление объекта будет ослаблять разряд и понижать опасность. Для человеческого тела существует эмпирическое правило: считать, что любые растворители с внутренней минимальной энергией воспламенения менее 100 мДж могут воспламениться несмотря на то, что энергия, содержащаяся в теле, может быть выше в 2 – 3 раза.

Источник и энергия разряда
Величина и геометрия распределения заряда являются важными факторами. Чем больше объем тела, тем больше энергии оно содержит. Острые углы повышают мощность поля и поддерживают разряды.

Минимальная энергия воспламенения МЭВ
Минимальная энергия воспламенения растворителей и их концентрация в опасной зоне являются очень важными факторами. Если минимальная энергия воспламенения ниже энергии разряда, возникает риск возгорания.

4. Удар электрическим током

Вопросу риска статического удара в условиях промышленного предприятия уделяется все больше внимания. Это связано с существенным повышением требований к гигиене и безопасности труда. Удар током, спровоцированный статическим электричеством, в принципе, не представляет особой опасности. Он просто неприятен, если только не вызывает резкой реакции отклонения от объекта удара.

Существуют две общие причины статического удара.

Наведенный заряд

Если человек находится в электрическом поле и держится за заряженный объект, например, за намоточную бобину для пленки, возможно, что его тело зарядится от наведенной индукции.

Заряд остается в теле оператора, если он находится в обуви на изолирующей подошве, до того момента, пока он не дотронется до заземленного оборудования. Заряд стекает на землю и поражает человека. Такое происходит и в случае, когда оператор дотрагивается до заряженных объектов или материалов – из-за изолирующей обуви заряд накапливается в теле. Когда оператор трогает металлические детали оборудования, заряд может стечь и спровоцировать электроудар.

При перемещении людей по синтетическим ковровым покрытиям порождается статический заряд при контакте между ковром и обувью. Электроудары, которые получают водители, покидая свою машину, провоцируются зарядом, возникшим между сиденьем и их одеждой в момент подъема. Решение этой проблемы – дотронуться до металлической детали автомобиля, например, до рамы дверного проема, до момента подъема с сиденья. Это позволяет заряду безопасно стекать на землю через кузов автомобиля и его шины.

Удар, спровоцированный оборудованием

Такой электроудар возможен, хотя происходит значительно реже, чем поражение, спровоцированное материалом. Если намоточная бобина имеет значительный заряд, случается, что пальцы оператора концентрируют заряд до такой степени, что он достигает точки пробоя, и происходит разряд. Помимо этого, если металлический незаземленный объект находится в электрическом поле, он может зарядиться наведенным зарядом.

По причине того, что металлический объект является токопроводящим, подвижный заряд разрядится в человека, который дотрагивается до объекта.

Вернуться к списку для выбора раздела.

---

VI. Оценка минимального заряда, достаточного для воспламенения опасных атмосфер

При определении эффективности применения антистатического ионизатора ЕХ1250 во взрывоопасной среде может возникнуть вопрос о количественной оценке остаточного статического поля на предмет возможности привести к воспламенению или взрыву в опасной атмосфере, возникающей в производственном процессе.

Увы, на этот вопрос вряд ли есть точный и однозначный ответ, так как степень опасности зависит от того, способен ли накопленный заряд генерировать электрическое поле с достаточным напряжением, чтобы сформировать пробой на материале с последующим разрядом, содержащим энергию, большую, чем минимальная энергия воспламенения горючей атмосферы данного процесса.

Конечно, различные виды разрядов требуют различных условий для их возникновения, например, искровой разряд, кистевой разряд и т. д.

Самый лучший международный источник информации по теме, касающейся статических опасностей — это руководство IEC60079-32-1, но и оно не дает никаких точных значений напряжений, но тем не менее в разделе 7.1.5. «Невоспламеняющие разряды при операциях с жидкостями» утверждает следующее:

Опасность воспламенения может возникнуть при гораздо более низких напряжениях (обычно от 5 до 10 кВ), если изолированные проводники, такие, как плавающие металлические объекты или неправильно закрепленные элементы, находятся в емкости, или если контейнер имеет изолирующую подложку без точки контакта для заземления находящейся в нем жидкости и наполняется жидкостью, которая имеет достаточную проводимость для создания разрядов.

Далее раздел A.3. «Электростатические разряды» дает описание статического разряда:

А.3.2. Искры

Искра — это разряд между двумя проводниками, жидкими или твердыми. Она характеризуется ярко выраженным световым каналом разряда, несущим ток высокой плотности. Газ ионизирован на всю длину канала. Разряд очень быстрый и вызывает резкий треск.

Искра происходит между двумя проводниками, когда напряженность поля между ними превышает электрическую напряженность атмосферы. Разница потенциалов между проводниками, необходимая для пробоя, зависит как от формы так и от расстояния между проводниками. Для сравнения: напряженность пробоя для поверхностей плоских или с большим радиусом искривления при расстоянии 10 мм или более между ними составляет 3 МВм^-1 (300 В на мм) в нормальном воздухе и увеличивается при увеличении расстояния.

Поскольку объекты, между которыми проскакивает искра, являются проводниками, преобладающая часть сохраненного заряда проходит через искру. В большинстве случаев на практике это рассеивает почти всю сохраненную энергию. Энергия искры между проводящим телом и проводящим заземленным объектом может быть вычислена по следующей формуле:

W = ½ Q V = ½ C V²,

где

• W — рассеянная энергия в джоулях,
• Q — количество заряда на проводнике в кулонах,
• V — его потенциал в вольтах,
• C — его емкость в фарадах.

Результатом расчета является максимальное количество энергии. Энергия искры будет меньше, если есть сопротивление в пути разряда на заземление. Типичные значения емкостей проводников даны в таблице ниже:

Таблица А.2 Значения емкостей типичных проводников
Объект	Емкость в пФ (1 пФ = 1х10-12 Ф)
Мелкие металлические предметы (наконечник шланга, ковш)	от 10 до 20
Малые контейнеры (корзина, барабан до 50 л)	от 10 до 100
Средние контейнеры (250 — 500 л)	от 50 до 300
Крупные объекты (реакторы, окруженные заземленными структурами)	от 100 до 1000
Тело человека	от 100 до 200

Исходя из того, что искра может возникать как между жидкими, так и твердыми проводниками, мы можем принять в качестве примерной оценки нижнего порога для разряда в 5-10 кВ, что очень приблизительно и не учитывает ни форму проводников, ни состав и концентрацию газовой смеси.

Также в заключение можно сказать, что фактическая возможность пожара или взрыва всегда зависит не только от напряжения, но и емкости проводника и минимальной энергии воспламенения окружающей атмосферы данного производственного процесса.

Вернуться к списку для выбора раздела.

Виды статического электричества. Возникновение и удаление статики

Нарушение баланса между электрическими зарядами внутри материала или на его поверхности это возникновение статического электричества. Заряд сохраняется, пока он не будет снят вследствие протекания электрического тока или разряда. Статическое электричество вызывается при контакте и разделении двух поверхностей, и хотя бы одна из поверхностей является диэлектриком – непроводящим электрический ток материалом. Со статическим электричеством большинство из людей знакомы, поскольку они видели искры в момент нейтрализации избыточного заряда, ощущали на себе разряд и слышали сопровождающий его треск.

Причины статического электричества

Вещества состоят из атомов, которые в обычном состоянии электрически нейтральны, поскольку содержат равное количество положительных зарядов (протонов ядра) и отрицательных зарядов (электронов атомных оболочек).

Статическое электричество заключается в разделении положительных и отрицательных зарядов. При контакте двух материалов электроны могут переходить с одного материала на другой, что приводит к избытку положительных зарядов на одном материале, и равном избытке отрицательного заряда на другом материале. При разделении материалов образовавшийся дисбаланс зарядов сохраняется.

В контакте материалы могут обмениваться электронами; материалы, слабо удерживающие электроны, склонны их терять, в то время как материалы, в которых внешние оболочки атомов не полностью заполнены, склонны захватывать электроны. Этот эффект называется трибоэлектрическим, и приводит к тому, что один материал заряжается положительно, а другой отрицательно. Полярность и величина заряда при разделении материалов зависит от относительного положения материала в трибоэлектрическом ряду.

Материалы располагаются в ряду, один конец которого является положительным, а другой отрицательным. При трении пары материалов материал, располагающийся ближе к положительному концу ряда, заряжается положительно, а другой – отрицательно. Единого трибоэлектрического ряда (подобного ряду напряжений металлов), не существует, как нет и единой теории электризации. Обычно ближе к положительному концу ряда располагаются материалы с большей диэлектрической проницаемостью.

Порядок следования материалов в трибоэлектрическом ряду может быть нарушен. Так в паре шелк-стело, стекло отрицательно, в паре стекло-цинк, отрицателен цинк, а в паре цинк-шелк, отрицательно заряжается не цинк, как следовало бы ожидать, а шелк. Такое отсутствие упорядоченности называется трибоэлектрическим кольцом.

Трибоэлектрический эффект – основная причина возникновения статического электричества в повседневной жизни, при взаимном трении различных материалов. Например, если потереть воздушный шарик о волосы, он заряжается отрицательно, и может притягиваться к положительно заряженным источникам стены, прилипая к ней и нарушая законы тяготения.

Предупреждение и удаление статических зарядов

Предотвратить накопление статики очень просто – достаточно открыть окно или включить увлажнитель воздуха. Увеличение содержания влаги в воздухе приведет к увеличению ее электрической проводимости, аналогичного эффекта можно добиться ионизацией воздуха.

Особо чувствительны к статическим разрядам предметы можно защитить нанесением антистатического средства.

Особенно чувствительны к разрядам статического электричества полупроводниковые компоненты электронных устройств. Для защиты этих устройств обычно используются токопроводящие антистатические пакеты. Работающие с полупроводниковыми схемами люди зачастую заземляют себя антистатическими браслетами, надеваемыми на кисть руки. Избежать образования статических зарядов при контакте с полом (например, в больницах), можно путем ношения антистатической обуви с токопроводящей подошвой.

Разряд

Искра – это разряд статического электричества, когда избыточный заряд нейтрализуется потоком зарядов из окружения или к окружению. Электрический удар вызывается раздражением нервов при протекании нейтрализующего тока через человеческое тело. Запасенная энергия статики зависит от размера объекта, электрической емкости, напряжения, до которого он оказался заряженным, и диэлектрической проницаемости окружающей среды.

Для моделирования эффекта разряда статики на чувствительные электронные приборы, человеческое тело представляется как электрическая емкость в 100 пФ, заряженная до напряжения от 4 до 35 кВ. При касании объекта эта энергия разряжается менее чем за микросекунду. Хотя общая энергия разряда мала, порядка миллиджоулей, она может повредить чувствительные электронные приборы. Большие объекты запасают больше энергии, что представляет опасность для людей при контакте, или воспламенить искрой горючий газ или пыль.

Молния

Молния – пример статического разряда атмосферного электричества в результате контакта частиц льда в грозовых облаках. Обычно значительные разряды могут накапливаться только в областях в малой электрической проводимостью. Разряд обычно наступает при напряжении поля порядка 10 кВ/см, в зависимости от влажности. Разряд перегревает окружающий воздух с образованием яркой вспышки и звука треска. Молнии – всего лишь масштабный вариант искры статического разряда электричества. Вспышка возникает вследствие нагрева воздуха в канале разряда до такой высокой температуры, что он начинает излучать свет, как и любое раскаленное тело. Удар грома – последствия взрывного расширения воздуха.

Электронные компоненты

Многие полупроводниковые приборы электронных устройств очень чувствительны к присутствию статики и могут быть повреждены разрядом. При обращении с наноустройствами обязательно ношение антистатического браслета. Другой мерой предосторожности является снятие обуви с толстой резиновой подошвой и постоянное стояние на металлическом заземленном основании.

Образование статического электричества в потоках возгораемых и горючих материалов

Разряд статического электричества представляет опасность в отраслях промышленности, где применяются горючие вещества, где маленькие электрические искры могут привести к взрыву. Движение мельчайших частиц пыли или жидкостей с малой электропроводностью в трубопроводах или их механическое перемешивание может вызвать образование статики. При статическом разряде в облаке пыли или паров возможен взрыв.

Взрываться могут зерновые элеваторы, лакокрасочные фабрики, участки производства стекловолокна, топливозаправочные колонки. Накапливание заряда в среде происходит при ее электрической проводимости менее 50 пС/м, при большей проводимости образующиеся заряды рекомбинируют (рекомбинация – процесс, обратный ионизации), и накапливания не происходит.

Наполнение больших трансформаторов трансформаторным маслом требует соблюдения предосторожностей, поскольку электростатические разряды внутри жидкости могут повредить изоляцию трансформатора.

Поскольку интенсивность образования зарядов тем выше, чем выше скорость течения жидкости и диаметр трубопровода, в трубопроводах диаметром более 200 мм скорость течения жидкости ограничивается стандартом. Так, скорость течения углеводородов с содержанием воды обычно ограничивается на уровне 1 м/с.

Образование зарядов ограничивается заземлением. При проводимости жидкости ниже 10 пС/м этой меры оказывается недостаточно, и к жидкости добавляются антистатические присадки.

Перекачивание топлива

Перекачивание горючих жидкостей наподобие бензина по трубопроводам может привести к образованию статического электричества, а разряд может привести к возгоранию паров топлива.

Подобные случаи происходили на автозаправках и в аэропортах при заправке самолетов керосином. Здесь также эффективно заземление и антистатические присадки. Течение газа в трубопроводах представляет опасность лишь при наличии в газе твердых частичек или капелек жидкости.

На космических аппаратах статическое электричество представляет большую опасность вследствие низкой влажности среды, и с этой опасностью придется считаться при осуществлении запланированных полетов на Луну и Марс. Пешие переходы по сухой поверхности могут вызвать образование огромных зарядов, могущих повредить электронные устройства.

Озонное растрескивание

Статические разряды в присутствии воздуха или кислорода вызывают образование озона. Озон повреждает резиновые детали, в частности, ведет к растрескиванию уплотнителей.

Энергия статического разряда

Высвободившаяся при статических разрядах энергия варьируется в широких пределах. Разряды энергией более 5000 мДж представляют опасность для человека. Один из стандартов предполагает, что предметы потребления не должны создавать разряд с энергией выше 350 мДж на человека. Максимальное напряжение ограничивается значением 35-40 кВ вследствие ограничивающего фактора – коронного разряда. Потенциал ниже 3000В обычно человеком не ощущается. Прохождение пешком 6 метров по полихлорвиниловому линолеуму при влажности воздуха 15% вызывает образование потенциала 12 кВ, в то время как при 80% влажности потенциал не превышает 1,5 кВ.

Искра возникает при энергии выше 0,2 мДж. Искру подобной энергии человек обычно не видит и не слышит. Чтобы произошел взрыв в водороде, достаточно искры с энергией 0,017 мДж, и до 2 мДж для паров углеводородов. Электронные компоненты повреждаются при энергии искры между 2 и 1000 нДж.

Применение статики

Статическое электричество широко используется в ксерографах, воздушных фильтрах, для окраски автомобилей, фотокопировальных устройствах, краскораспылителях, принтерах, и заправке топливом воздушных судов.

Похожие темы:

статический разряд — это… Что такое статический разряд?

статический разряд

static discharge

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• статический противовыбросовый превентор
• статический регистр

Полезное

Смотреть что такое «статический разряд» в других словарях:

• Самовозгорание человека — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете …   Википедия

• Spontaneous human combustion — Самовозгорание человека (Spontaneous human combustion, SHC) редкий феномен, часто описываемый как паранормальное явление, в результате которого человек может воспламениться без видимого внешнего источника огня. Содержание 1 История 1.1 Средние… …   Википедия

• Самовозгорание людей — Самовозгорание человека (Spontaneous human combustion, SHC) редкий феномен, часто описываемый как паранормальное явление, в результате которого человек может воспламениться без видимого внешнего источника огня. Содержание 1 История 1.1 Средние… …   Википедия

• Человеческое самовозгорание — Самовозгорание человека (Spontaneous human combustion, SHC) редкий феномен, часто описываемый как паранормальное явление, в результате которого человек может воспламениться без видимого внешнего источника огня. Содержание 1 История 1.1 Средние… …   Википедия

• Spore — Разработчик Maxis Издатель …   Википедия

• Электричество — (Electricity) Понятие электричество, получение и применение электричества Информация о понятии электричество, получение и применение электричества Содержание — это понятие, выражающее свойства и явления, обусловленные структурой физических… …   Энциклопедия инвестора

• Трансформатор Теслы — Разряды с провода на терминале Трансформатор Тесла, также катушка Теслы (англ. Tesla coil)  единственное из изобретений Николы Тесла, носящих его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор, производящий выс …   Википедия

• Трансформатор Тесла — Разряды с провода на терминале Трансформатор Тесла, также катушка Тесла[1] (англ.  …   Википедия

• Катушка тесла — Разряды с провода на терминале Трансформатор Тесла единственное из изобретений Николы Тесла, носящих его имя сегодня. Это классический резонансный трансформатор, производящий высокое напряжение при высокой частоте. Оно использовалось Теслой в… …   Википедия

• режим — 36. режим [частота вращения] «самоходности»: Режим [минимальная частота вращения выходного вала], при котором газотурбинный двигатель работает без использования мощности пускового устройства при наиболее неблагоприятных внешних условиях. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ЗиУ-9 — ЗиУ 682В в Севастополе …   Википедия

Насколько сильно может ударить статическое электричество, выработанное в бытовых условиях?

Физика. Вопрос показался мне интересным и вот почему. Дело в том, что статическое электричество имеет одну интересную особенность — заряд весь накапливается на поверхности проводника. В случае человека — в поверхностном роговом слое кожи. Человека с электрической точки зрения можно рассматривать как последовательное соединение сопротивления величиной R ≈ 1,5 kΩ  и конденсатора емкостью C ≈ 100 пФ (особо недоверчивым сюда). Такая RC-цепь может работать в разных режимах. Нас интересует режим разряда конденсатора-человека, который уже накопил заряд (гуляя по ковру в сухом помещении) и случайно коснулся холодильника. Раздался треск в месте касания, там же появилась искра и человека как бы ударило током. Опасно ли это было?

Характерное время разряда RC-цепи равно t₀ = RC ≈ 1,5×10⁻⁷ сек. Не вдаваясь в дебри экспоненциальной функции убывания заряда, умножим это время на 3, считая, что весь процесс разряда длится t = 3t₀ = 4,5×10⁻⁷ сек. За это время выделяется энергия Е = CU²/2 ≈ 4,5×10⁻⁴ Дж, где U = 3000 В — пробивное напряжение в сухом воздухе на расстоянии 1 мм. Соответствующая выделенная мощность в искре равна W = E/t ≈ 1 кВт. Пренебрегая потерями энергии на звук и искру, найдём величину тока разряда I = W/U ≈ 300 мА. 

Такой ток смертелен для человека. Остановка сердца гарантирована, если ток пройдёт через тело. Но дело-то в том, что он как раз и не проходит через внутренние органы. Этот ток течёт через поверхностный роговой слой кожи человека и сам по себе безвредный. Но ток импульсный (~0,45 мкс) и обязан индуцировать соответствующий ток в подкожных мышцах, близких к точке касания, где плотность тока выше. Вот индуцированный в подкожных мышцах ток по-видимому и вызывает реакцию мышц и болевое ощущение передаваемое нервной системой. Индуцированный ток в сотни и более раз меньше прямого импульсного тока по поверхности кожи и, из-за слабости своей, он может действовать только на расслабленные мышцы в области близкой к точке касания. 

Мне нигде не попадались такого рода оценки. Если кто знает о них — дайте знать. Интересно было бы сравнить. Критика и замечания приветствуются.

Личный опыт. Вершина горы. Туман. Странный звон. Подходим к железному триангулятору на вершине, тональность звона меняется. Кто-то снял шапку. Волосы у него стали дыбом. Все сняли шапки. Хохот у всех. С ключом в руке подхожу к триангулятору. Возникает сине-зелёная дуга между концом ключа и железом триангулятора с расстояния 3-5 мм. У меня никаких ощущений кроме восторга, который длится более минуты. Кто-то предположил, что это опасно и может ударить молния. Сразу возник страх. Бегом все вниз. Молния так и не ударила. Внизу пожалели, что не оценили подарок судьбы — Огни святого Эльма.     

Совет шутникам. Если вы знаете, что электрически заряжены, то осторожно подойдя к товарищу/подруге сзади, коснитесь пальцем его мочки уха. Раздастся треск искры, ваш товарищ завизжит от ужаса, а вы даже не почувствуете удара током из-за напряженных мышц вашего пальца. Проверено опытом. Но даже не пытайтесь так пошутить, если ваш товарищ бегает быстрее вас.

Как удалить статическое электричество

Статическое электричество возникает в результате неравенства зарядов (отрицательного и положительного) между двумя объектами. При разряде возникает искра. Этот процесс вызывает раздражительное действие на организм человека, иногда довольно ощутимое.

Как же свести к минимуму это потрясение? Нужно не забывать и придерживаться следующих правил:

1. Ограничить контакт между движущимися телами. Тело является пунктом сбора статического заряда (изначально заблокированный, не имеющий выхода), происходит сбор свободных электронов. Особенно это наблюдается при трении (ногами об ковер и т.д.).

2. Поместить слой хлопка между материалами, склонными проводить статическое электричество. Бумага, пластмассы и синтетические материалы являются эффективными генераторами статического электричества, а также волосы, одежда и обувь некоторых производителей.

3. Для хождения по коврам необходимо поэкспериментировать с заменой подошв домашней обуви, применять к коврам антистатические средства.

4. При уходе за волосами по возможности увлажнять и пользоваться феном со встроенным ионным излучателем.

5. Большую роль в возникновении статического электричества играет влажность воздуха.

6. В помещениях с хорошей изоляцией, с использованием кондиционеров и нагревательных приборов, как правило, влажность низкая, а электростатический эффект довольно высокий.

Необходимо:
— установить увлажнитель воздуха
— вывешивать контейнера с водой около нагревателей
— открывать окна для проветривания.

7. Статические заряды также скапливаются в проводах и кабелях приличной длины, отключенных от сети и потребителей.

8. При работе с чувствительными электронными компонентами или с легковоспламеняющимися летучими веществами статические разряды могут вызвать катастрофические неисправности в электронных схемах и воспламенять горючие вещества.

Необходимо принять меры предосторожности:
— Для работы с электроникой есть специальные браслеты, которые надеваются на запястье и соединяются с заземленной частью устройства.
Внимание! Нельзя одевать браслеты при работе с электронно – лучевыми трубками телевизоров и мониторов.
— Если у вас нет никаких браслетов, то при работе, например, с компьютером надо не забывать, постоянно держаться или прислоняться открытыми частями рук к корпусу системного блока, который является «землей» для Вас и электронных компонентов.
— Электростатические процессы довольно сложно поддаются контролю, для этого созданы профессиональные устройства на основе использования альфа – излучающих компонентов, содержащих Полоний.

Советы:

— Чтобы уменьшить шок, прикасайтесь менее чувствительными тыльными частями ног или рук.
— С помощью распылителя с водой увлажнить воздух и ковровые покрытия.
— Для того, чтобы безболезненно снять заряд с тела, нужно взять в руки металлический предмет (связку ключей) и коснуться заземленной поверхности (трубы, радиатор отопления).
— Удаление волос на ногах намного снижает возникновение статического электричества.

Как выйти из автомобиля, не получив статического разряда

Есть простые способы предотвращения этих неприятностей:

1. Одежда из синтетических материалов – первая причина возникновения статического электричества.
2. Тоже самое можно сказать и про обувь: пляжные тапки с соленой водой на подошве является накопителем зарядов.
3. При выходе из автомобиля до того, как вы коснулись земли, необходимо держаться за кузов. А еще лучше взяться за металл до того, как вы начали подниматься с кресла автомобиля.
4. Применяйте антистатические манжеты, если это возможно. Они обеспечивают заземляющее действие.

Советы:

— При выходе из автомобиля дотроньтесь до стекла – это уменьшит вероятность разряда.

— Используйте антистатические средства для кресел и ковриков автомобиля.

— Также можно коснуться связкой ключей после выхода из автомобиля.

— Прикасайтесь тыльной стороной руки. Это менее болезненно, нежели пальцами.

— Не забывайте, что электростатический заряд воспламеняет горючие материалы, в частности бензин.

Серьезно отнеситесь к уничтожению статического электричества в вашем автомобиле, т.к. пары бензина находятся в непосредственной близости (горловина бензобака, заправочная станция, канистра в гараже). Будьте внимательны!

 

Статический разряд — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Статический разряд

Cтраница 1

Статические разряды могут возникать от ударов вытекающей из трубопроводов жидкости о поверхность жидкости в приемниках; чтобы этого не происходило, надо опускать сливную трубу на дно и применять наконечники из цветных металлов.  [1]

Искра статического разряда может быть инициатором взрывного разложения ацетилена. Минимальная энергия искры при статическом разряде, необходимая для воспламенения ацетилена при 2 am, составляет7 10 5 дж, причем по мере повышения давления эта величина резко снижается.  [2]

При статическом разряде конденсатора законч уменьшения его потенциала v в зависимости от времени выражается формулой vVfje — at, где и0 — начальный потенциал; а — некоторая постоянная, зависящая от характера разряда; t — время, отсчитываемое от — начала разряда.  [3]

При некоторых условиях возможны электрические статические разряды, которые могут вызвать электрический удар, взрыв бензина, угольной пыли. Для того чтобы предупредить возникновение статических разрядов, применяется: заземление металлических частей оборудования, трубопроводов, цистерн, бочек, ведер, рельс, на которых стоят железнодорожные цистерны; при работе дробеструйных аппаратов применяются резиновые шланги с металлической заземленной оплеткой.  [4]

При больших значениях произведения pd статический разряд уже нельзя объяснить с помощью механизма Таунсенда, так как известно, что в этом случае для начала искрового разряда не требуется наличия вторичных процессов.  [5]

При низкой относительной влажности возникающие статические разряды между оборудованием и персоналом могут искажать записанные в памяти данные и даже разрушать электронные компоненты. При высокой влажности влага может проникнуть через неплотности сварки в корпусе компонента и вызвать внутреннюю или внешнюю корррозию. Подобные проблемы возникают и в периферийном оборудовании.  [6]

Во многих случаях удается противодействовать возникновению статических разрядов и сократить их вероятность. Однако, их полное предотвращение невозможно. Поэтому неустранима потенциальная угроза инициирования горения взрывоопасных систем, если их образование не исключено. Реальные условия слишком многообразны, чтобы учесть все случайные возможности электризации. Плановые мероприятия могут только снизить вероятность появления зарядов и целесообразны для зон повышенной опасности и систематически повторяющихся операций.  [7]

Во втором случае вспышка ( от статического разряда), может быть вызвана тем, что при фильтрации получаются заряды статического электричества высокого напряжения. Поэтому необходимо устранять местные отсосы у фильтров и заземление всей аппаратуры, участвующей в фильтровании.  [8]

Во многих случаях удается противодействовать возникновению статических разрядов и сократить их вероятность. Однако, их полное предотвращение невозможно. Поэтому неустранима потенциальная угроза инициирования горения взрывоопасных систем, если их образование не исключено. Реальные условия слишком многообразны, чтобы учесть все случайные возможности электризации. Плановые мероприятия могут только снизить вероятность появления зарядов и целесообразны для зон повышенной опасности и систематически повторяющихся операций.  [9]

На основе определения энергии искры при статическом разряде и минимальной энергии воспламенения ацетилена установлено, что для инициирования взрывного разложения ацетилена, находящегося под давлением не выше 5 am, требуется больше энергии, чем выделяется при образовании искры статического разряда. Таким образом, при транспортировании ацетилена по трубопроводам под давлением до 5 am опасность взрыва за счет статического электричества практически исключается. Для большей безопасности в обращении с ацетиленом независимо от его первоначального давления необходимо избегать возникновения статического электричества и отводить возникающий заряд от коммуникаций, аппаратов и машин.  [10]

Слой двуокиси кремния выполняет функцию диэлектрика в КМОП-конденсаторе и может быть пробит в результате воздействия статического разряда или напряжения переходного процесса. В связи с проблемой статического разряда для лабораторных работ вместо КМОП ИС целесообразно использовать биполярные ТТЛ ИС.  [11]

Сера является плохим проводником электричества и имеет тенденцию заряжаться статическим электричеством во время транспортировки или обработки; статические разряды могут привести к воспламенению пыли серы. Пирофорные образования железистой серы, которые формируются на стенках резервуара, также опасны. Пожары при горении серной массы являются частым явлением и чрезвычайно коварны, так как они могут возобновляться даже после того, когда первоначальное возгорание якобы было погашено.  [12]

На основе определения энергии искры при статическом разряде и минимальной энергии воспламенения ацетилена установлено, что для инициирования взрывного разложения ацетилена, находящегося под давлением не выше 5 am, требуется больше энергии, чем выделяется при образовании искры статического разряда. Таким образом, при транспортировании ацетилена по трубопроводам под давлением до 5 am опасность взрыва за счет статического электричества практически исключается. Для большей безопасности в обращении с ацетиленом независимо от его первоначального давления необходимо избегать возникновения статического электричества и отводить возникающий заряд от коммуникаций, аппаратов и машин.  [13]

Из-за низкой температуры вспышки ДТБП обычно используют в виде маточной смеси. Статический разряд, возникающий во время вальцевания, воспламеняет ДТБП.  [14]

Статический заряд может отводиться медленно до более низкого уровня при проводимости через воздух или путем постепенной индукции или проводимости в граничащие материалы. Быстрый выпуск статического разряда может быть свидетельством толчка, когда кто-то приближается на расстояние шести или менее дюймов к заряженной поверхности. Этот человек может непроизвольно подпрыгнуть, даже не предполагая возникновение дуги, но ее электрическая величина обычно недостаточна, чтобы вызвать ранение.  [15]

Страницы:      1    2

Статическое электричество в промышленной автоматизации, АСУ ТП

3.1.4. Статическое электричество

Статическое электричество возникает на диэлектрических материалах. Величина заряда зависит от скорости движения трущихся тел, их материала и величины поверхности соприкосновения. Примерами трущихся тел могут быть:

• ременный привод;
• лента конвейера;
• синтетическая одежда и обувь на теле человека;
• поток непроводящих твердых частиц (пыли), газа или воздуха через сопло;
• движение непроводящей жидкости, заполняющей цистерну;
• автомобильные шины, катящиеся по непроводящей дороге;
• резиновые ролики под стульями, когда стулья перемещаются по непроводящему полу.

Человек, идущий по синтетическому ковру, может приобрести на теле потенциал 15 кВ относительно земли и окружающих предметов [Эрглис], рис. 3.67.

Ременный привод, состоящий из диэлектрического ремня и двух шкивов, является наиболее общим примером генератора статического электричества. Потенциал статического заряда на ремне может достигать 60…100 кВ и пробиваемый воздушный промежуток — 9 см. Поэтому на взрывоопасных производствах (элеваторы, мельницы) ремни используют с проводящими присадками или металлизацией.

Для снятия зарядов с ремней и других электризующихся предметов используют заземленный подпружиненный металлический гребешок или щетку, которые касаются движущейся поверхности. ленты электризуются хуже ременного привода вследствие низкой скорости движения.

Вторым способом борьбы со статическим электричеством является применение увлажнителя воздуха в помещении для получения влажности выше 50% (см. рис. 3.67).

Для уменьшения зарядов на теле человека используют заземление запястья работников, электропроводные полы, электропроводную одежду, увлажнение воздуха.

Электростатический заряд создает вокруг себя электрическое поле, которое при достижении напряженности поля пробоя изоляции вызывает электростатический разряд. Разряд представляет собой импульсный перенос заряда между телами с разными потенциалами. В результате протекания тока разряда по проводникам появляется кондуктивная помеха, во время разряда излучается электромагнитный импульс, а пробой изоляции может привести к потере работоспособности электронных устройств.

Рис. 3.67. Максимальное напряжение, до которого может быть заряжен человек при контакте с указанными материалами (ГОСТ Р 51317.4.2)	Рис. 3.68. Форма разрядного тока испытательного пистолета (ГОСТ Р 51317.4.2)

Форма импульса, которым испытываются электронные устройства на устойчивость к электростатическим разрядам, и приближенно соответствующая форме импульса в реальных условиях эксплуатации приборов, приведена на рис. 3.68. Величина перетекающего заряда определяется емкостью заряженного тела. Напряжение при испытаниях устанавливается в зависимости от степени жесткости испытаний от 2 до 8 кВ при контактном разряде и до 15 кВ при воздушном (табл. 3.24). Воздушный разряд более приближен к реальности, но он трудно воспроизводим, поэтому при испытаниях используют также и контактный разряд.

Табл. 3.24. Величина испытательного напряжения
Контактный разряд		Воздушный разряд
Степень жесткости	Испытательное напряжение, кВ	Степень жесткости	Испытательное напряжение, кВ
1	2	1	2
2	4	2	4
3	6	3	8
4	8	4	15

Результатом возникновения статических электрических зарядов может быть пробой входных каскадов измерительных систем, появление линий на CRT (Cathode Ray Tube) мониторах, перевод триггеров в другое состояние, поток ошибок в цифровых системах, пробой изоляции гальванически изолированных цепей, воспламенение взрывоопасной смеси, электромагнитный импульс, кондуктивная помеха от импульса тока, возникающего во время разряда.

Для защиты систем автоматики от сбоев используют электростатические экраны, соединенные с экранным заземлением, преобразователи интерфейсов с защитой от статического электричества (например, преобразователь интерфейсов NL-232C фирмы Reallab! имеет защиту от статических зарядов с потенциалом до ±8 кВ по стандарту IEC1000-4-2).

В параметрах устройств автоматики иногда указывают величину напряжения, которым испытывались входные, выходные и интерфейсные цепи на воздействие электростатического заряда.

3.1.5. Помехи через кондуктивные связи

Кондуктивные связи (от слова «conductor» — «проводник») — это связи через электропроводную среду, например, через общую шину заземления или по влажной поверхности диэлектрика. Их источниками являются соседние электрические цепи (см. раздел «Паразитные кондуктивные связи»).

3.1.6. Электромагнитные помехи

Электромагнитные помехи создаются проводниками, по которым течет переменный электрический ток или между которыми имеется переменное напряжение. Помеха может существовать в виде электромагнитной волны, когда расстояние от источника помехи до приемника превышает длину волны , или в виде преобладающего электрического или магнитного поля около источника. Если расстояние до излучаемого элемента (антенны) превышает , такое электромагнитное поле называют полем дальней зоны, в противоположном случае — полем ближней зоны.

Рис. 3.69. Наведение электромагнитной помехи через взаимную индуктивность и магнитопровод

В ближней зоне моделью передачи помехи является емкостная или индуктивная связь, в дальней зоне — модель распространения радиоволн от передающей к приемной антенне. Излученная мощность прямо пропорциональна квадрату частоты. Поэтому, например, на частоте 50 Гц излучения практически нет и помеха передается через емкостную или индуктивную связь.

Источником электромагнитного поля помехи может быть радиомодем, радио- или сотовый телефон, радиоретранслятор, сотовый передатчик на крыше здания, двигатель с искрящимися щетками, электросварочный аппарат, трамвай, люминесцентные лампы, тиристорный регулятор, компьютер, телевизионные и радиостанции, цифровая часть измерительной системы, реле регулятора, космическое коротковолновое излучение, удар молнии и др.

Источником электромагнитной помехи может быть и сама системы автоматики, содержащая компьютер, реле, тиристоры, мощные выходы дискретных модулей. Сильным источником электромагнитных помех являются оптоволоконные передатчики, поскольку они потребляют большой ток и работают на высоких частотах. Излучаются такие помехи с помощью случайных проводников, образующих дипольную или рамочную антенну. Дипольная антенна является источником преимущественно электрического поля в ее окрестности, рамочная - источником магнитного поля. Вдали от таких источников доминирующего поля нет, есть поперечная электромагнитная волна. Реальные системы образуют множество излучающих антенн, состоящих из проводов, кабелей и различных металлических поверхностей.

Помехи с частотой выше 100 кГц находятся обычно за границей частотного диапазона измерительных систем, однако высокочастотные помехи могут быть нежелательным образом выпрямлены или перенесены в область более низких частот с помощью нелинейных характеристик диодов и транзисторов, расположенных на измерительной плате и внутри микросхем.

Наводятся электромагнитные помехи на всех проводящих предметах, которые в рассматриваемом случае играют роль антенн. Мощность наведенной помехи зависит от площади контура, охваченного проводником и его сопротивления. Помеха, наведенная в «антенне», кондуктивным путем может передаваться в сигнальные цепи или цепи заземления, вызывая поток ошибок в цифровых схемах или погрешность передачи сигнала в аналоговых.

Наиболее распространенным приемником электромагнитных помех являются длинные провода: цепи заземления, промышленные сети (полевые шины), кабели, соединяющие датчики и модули аналогового ввода, кабели информационных коммуникаций. Подробнее о защите кабелей систем автоматизации от электромагнитных помех см. [Денисенко]. «Замаскированными» приемниками электромагнитных помех являются металлические конструкции в зданиях: металлические стеллажи, окна с металлической рамой, трубы водоснабжения и отопления здания, защитное контурное заземление здания.

Рис. 3.70. Изменение направления магнитного поля через промежуточный короткозамкнутый виток

Основным методом борьбы с электромагнитными наводками является уменьшение площади контура, принимающего помеху, и применение дифференциального способа передачи сигнала в сочетании с витыми парами проводов. Однако даже в контуре с маленькой площадью может наводиться большая помеха, если при монтаже допустить ошибку, показную на рис. 3.69: в железной раме стеллажа (стола или другой конструкции), выполняющей роль магнитопровода, от источника тока наводится магнитное поле помехи , которое наводит напряжение во втором витке провода. Два витка и сердечник в этом примере образуют трансформатор с ферромагнитным сердечником.

Второй аналогичный эффект иллюстрируется рис. 3.70: ток взаимной индукции, протекая через короткозамкнутый виток, создает магнитное поле, которое наводит э. д. с. в соседнем контуре. Отметим, что в данном примере короткозамкнутый виток изменяет направление магнитного поля, поэтому помеха может наводиться и в плоскости, перпендикулярной плоскости контура тока молнии . Множество короткозамнутых витков существует в металлической решетке железобетонной конструкции здания.

3.1.7. Другие типы помех

В измерительных цепях, находящихся в состоянии движения (вибрации), источником помех может быть трибоэлектричество, возникающее при трении тел из различных материалов, а также пьезоэлектричество и эффект электростатического или электромагнитного микрофона.

Методы борьбы с помехами такого типа сводятся к закреплению и механическому демпфированию движущихся частей электрической схемы.

В системах с очень высокой чувствительностью могут наблюдаться паразитные напряжения, вызванные термоэлектрическим эффектом в контактах разнородных металлов (например, медь и оловянно-свинцовый припой). Эти источники помех опасны тем, что встречаются редко, поэтому о них часто забывают.

Как избавиться от статического электричества в теле

Статическое электричество может быть проблемой, когда оно неожиданно поражает вас электрическим током, но в зимние месяцы и при работе с электроникой статические разряды могут стать частыми и болезненными — и катастрофическими в случае неожиданности. шок разрушает электронный компонент. Если вы часто бываете электрошоком, примите меры, чтобы снять статический заряд с вашего тела и защитить себя от электрошока в будущем.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Статическое электричество — это накопление электрического заряда в заданном месте.Некоторые материалы, такие как стекло, волосы и некоторые ткани, легко отдают электроны. Когда они испытывают трение, электроны накапливаются и вызывают электрический ток. Самый простой способ снять статический заряд с вашего тела — это прикоснуться к заземленному объекту, например, к винтам на панели выключателя света. Чтобы полностью предотвратить накопление статического электричества, увеличьте уровень влажности в комнате, увлажните кожу или используйте ионизатор, чтобы сбалансировать электроны в области, чтобы предотвратить образование статического электричества в первую очередь.

Static Developments

Статическое электричество является результатом накопления электрического заряда в определенном месте.Когда электроны отводятся такими материалами, как стекло, волосы или определенные типы ткани, через трение, и эти электроны создают напряжение, материал может притягивать электрический ток, который мы ощущаем как статический шок, также известный как электростатический разряд. Есть несколько простых способов предотвратить накопление электронов.

Дайте ему время

Самый простой способ снять статическое электричество с вашего тела — это подождать. Если вы чувствуете, что ваши волосы начинают встать дыбом, и знаете, что приближается шок, вы можете спокойно сесть.Прекращая трение, которое в первую очередь создало накопление электронов, статическое электричество естественным образом рассеивается в течение нескольких минут.

Заземлите свое тело

Самый быстрый способ избавиться от статического электричества в теле — это позволить электричеству делать то, что ему нужно, — разряжаться из вашего тела в землю. Для этого прикоснитесь к любому проводящему материалу, не изолированному от земли, например к винту на панели выключателя света или металлической опоре уличного фонаря. Вы также можете снять обувь и носки и встать на землю, если вы находитесь на улице.

Предотвращение статического электричества

Чтобы предотвратить накопление статического электричества, примите меры для уменьшения величины потенциального трения в данном пространстве. Один из самых простых способов сделать это — нанести увлажняющий крем на сухую кожу, особенно зимой, когда холодный сухой воздух позволяет электронам легче перемещаться. Вы также можете использовать ионизатор, чтобы сбалансировать потерянные электроны в комнате и предотвратить накопление статического электричества. Если ваша одежда представляет собой проблему, минимизируйте количество полиэстера и нейлона, которое вы носите, или — особенно зимой — убедитесь, что вы носите материал, который создает меньше статического электричества, например, 100-процентный хлопок или шерсть между проблемной тканью и вашей кожей.

Почему электричество уходит в землю?

Несмотря на то, что молнии уже давно были изучены наукой, трудно не почувствовать немного первобытного страха, наблюдая, как эти яркие молнии рассекают небо. Молния, конечно, на самом деле представляет собой быструю разрядку электричества. Электричество (будь то от молнии или любого другого источника) направляется на землю в результате действия некоторых очень простых сил. По сути, облака, заполненные тоннами отрицательно заряженных частиц, притягиваются к положительно заряженной земле.Как только накопление становится достаточно большим, эти электроны собираются и проносятся по небу к проводнику на земле.

Что такое электричество?

Вся материя состоит из атомов. Эти атомы состоят из субатомных частиц, включая положительно заряженные протоны и нейтральные нейтроны. Отрицательно заряженные электроны вращаются вокруг этих частиц. Когда эти электроны отталкиваются от ядра протонов и электронов, они текут, пока не найдут баланс, соединяясь с другими положительно заряженными материалами.

Почему Земля?

Земля является привлекательным местом для прохождения электричества, потому что она заряжена положительно, и только больше, когда крошечные частицы в атмосфере сталкиваются, заполняя облака отрицательно заряженными частицами. (Их также называют ионами.) Хотя многие люди думают, что молния не может поразить одно и то же место дважды, National Geographic подчеркивает, что это не так. Высотные сооружения, такие как небоскребы и шпили, часто получают несколько ударов.

Заземление: молния

Молния заряжается на землю (большую часть времени) из-за другого явления. Как подчеркивается в Национальной базе данных по безопасности сельского хозяйства, электричество идет по пути наименьшего сопротивления. В случае с электричеством это прямой путь к земле.

Заземление: в вашем доме

В целях безопасности все электрические приборы в вашем доме заземлены. Home Tips указывает, что, если один из проводов в розетке порвался и коснулся проводника (например, металла), электричество потекло бы и могло вызвать возгорание или поражение электрическим током человека, который его коснулся.Провод заземления в розетке — предохранительный клапан; любое нежелательное электричество (положительно заряженная энергия) течет к отрицательно заряженной земле, куда оно и хочет попасть.

Громоотвод

До того, как Бен Франклин изобрел громоотвод, дома и другие здания часто сгорали при ударах молнии. Это было особенно большой проблемой для таких зданий, как церкви, с высокими шпилями. Громоотвод, простой металлический проводник, больше подходит для электричества, чем остальная часть здания, поэтому он течет прямо к металлу и устремляется к земле, уменьшая вероятность повреждения дома.

Статическое электричество

Молния, наверное, самый узнаваемый эффект статики. электричество. Создание миллионов и миллионов напряжений, и все мы знаем, какой ущерб молния может нанести имуществу и люди.

Еще один узнаваемый эффект статического электричества — это шок, который вы получите, когда выскользнете из машины в сухую погоду и почувствуете зап. Человеческое тело испытывает шок когда напряжение выше примерно 3500 вольт.

При ходьбе по ковру может генерироваться напряжение 35 000 вольт. E lectro s tatic D ischarge (ESD) от этого напряжения может вызвать боль. В выделения не опасны для жизни, но все равно болят.

Статическое электричество, относящееся к электронике промышленность — это разрядка, которую вы не можете ни почувствовать, ни увидеть. См. Таблицу MIL-STD-263B (стр. 21) для типичных электростатических напряжений, которые могут быть вызваны тем, что мы делать все время.Как показывает диаграмма может генерировать меньшее количество статического электричества, и поскольку мы не видим или почувствовать разряды менее 3500 вольт, может произойти повреждение чувствительных к статическому электричеству устройства без нашего ведома.

(a) Немного исторической справки

В 1948 году Bell Labs помогла изобрести транзистор и электронная промышленность начала расти. Развитие полевых МОП-транзисторов последовало в 1962. RCA была первой компанией, использовавшей ИС в телевизоре в 1968 году.Первый процессор был представлен Техасом. Инструменты в 1973 году. Прогресс продолжался. И ИС стали становиться все меньше и меньше, а контроль ЭСР становился все труднее и Сильнее.

В конце 1970-х (1978, чтобы быть ближе) стало очевидным что недавно разработанные полевые МОП-транзисторы выходили из строя без видимой причины. Много работы ушло на то, чтобы определить, почему они выходили из строя, и след повреждения привел к тому, что проблема заключалась в статическом электричестве.

Это было началом изучения того, как контролировать эти обвинения.Было много неверующих в конце 70-х — начале 80-х считалось, что статический заряд не может повредить или разрушить интегральные схемы. Даже сегодня Есть некоторые инженеры, которые считают, что статика — это преувеличенная проблема.

Сегодня большинство компаний осознают ценность полного программа статического контроля.

Реализация программы статического контроля может стоить несколько долларов. (песо) вначале, но в долгосрочной перспективе может сэкономить деньги, повысить надежность продукта и повышение репутации компании в этой области.

(б) Статическое электричество и ИС

Устройства имеют разные уровни чувствительности. Таблица из стандарта MIL-STD-1686C и перепечатана в Руководство по ESD Awareness Guide от ESD Systems предоставит вам частичный список различные устройства и уровни их чувствительности.

Пересмотренный уровень чувствительности для компонентов, чувствительных к электростатическому разряду. показан в документе ESD Association ESD-STM5.1-1998 (электростатический Проверка чувствительности к разряду (ESD)) на стр. 2. Он перепечатан здесь, потому что это важная информация, когда вы определить уровень вашей программы ESD

Компонент

HMB ESDS Классификация

Класс	Диапазон напряжения
0	<250
1A	250 до <500
1Б	500 до <1000
1С	от 1000 до <2000
2	от 2000 до <4000
3A	от 4000 до <8000
3Б	> или + 8000

(в) Наблюдения

Статическое электричество на низких уровнях напряжения реально даже хотя вы не можете этого почувствовать или увидеть.

Интегральные схемы имеют разные уровни чувствительность.

Программа систематического контроля статического электричества может добавить к вашему чистая прибыль компании (прибыль).

Что это такое, как от него избавиться

Вы можете считать осень лучшим временем года в Фениксе благодаря мягкой погоде. Тем не менее, условия, которые создают этот прекрасный сезонный перерыв, являются причиной одного из маленьких неприятностей в жизни.

В шоке? Точно.

Из-за отсутствия влажности и многослойной шерстяной одежды (среди прочего) это время года, когда вы очень осторожно приближаетесь к металлической дверной ручке или дверной ручке холодильника. Возможно, даже когда вы наклоняетесь, чтобы поцеловать своего партнера, зная, что искра между вами не будет той, на которую вы рассчитывали.

Вместо этого это разряд статического электричества.

Это могло случиться практически в любое время и в любом месте. Все, что вам нужно, — это кратковременное накопление статического электричества с последующим контактом с проводящим материалом — чаще всего с металлом, но это может быть другой человек, собака или ваш начальник (не то чтобы для этого было какое-то основание вступать в контакт с вашим начальником).

Когда дело доходит до статического электричества, каждый является проводником. Наши тела собирают электроны, что приводит к негативу, не имеющему ничего общего с эмоциями и полностью связанному со статическим электричеством.

Что такое статическое электричество?

Проще говоря, это накопление электрического заряда на поверхности.

Вы, вероятно, потерли голову воздушным шариком, и ваши волосы встали дыбом, когда вы его убрали, убедив своего двухлетнего ребенка в том, что вы волшебник.

Даже когда ваш ребенок восхищается вашими способностями, все, что произошло, — это перенос электронов.Некоторые поверхности выделяют электроны, придавая им положительный заряд (ваши волосы), в то время как другие собирают электроны, придавая им отрицательный заряд (воздушный шар). Противоположности притягиваются, и воздушный шар становится магнитом для волос.

Вредно ли статическое электричество для человека?

Добро пожаловать в мир электронов, путешествующих автостопом.

Эти свободно распространяющиеся частицы атомной материи любят путешествовать, но время от времени они собираются в кучу, создавая невыносимое скопление. Представьте себе Диснейленд в Рождество.

Им нужно уйти, быстро и сразу. Но им нужно куда-то деваться.

Эй, эта металлическая дверная ручка выглядит неплохо, и в ней относительно мало людей. И это определенно лучше текущего местоположения, которым, по-видимому, являетесь вы.

Когда ваш указательный палец приближается к ручке, бей! Это покалывание, которое вы чувствуете, — это ваши болевые рецепторы, которые говорят вашему мозгу, как неприятно, когда через него проносятся электроны. Вы можете даже увидеть искру, если разряд электронов достаточно велик.

Хорошая новость в том, что статическое электричество не может серьезно навредить вам.Ваше тело состоит в основном из воды, и вода является неэффективным проводником электричества, особенно в таких небольших количествах.

Не то чтобы электричество не могло вам навредить или убить. Но статическое электричество для молнии то же самое, что капля воды для ревущей реки.

Научная причина, по которой статическое электричество хуже зимой.

Зимний воздух имеет прямое отношение к этому. Видео предоставлено Newsy

Newslook

Почему это происходит сейчас?

Во всем виноваты сухой воздух и более низкие температуры.

Воздух — изолятор, он не позволяет электронам свободно перемещаться. Эти электроны имеют тенденцию собираться на вас, пока вы не коснетесь поверхности, которая их приветствует.

Накопление электронов летом не так заметно. Более теплый воздух содержит больше воды, что позволяет электронам перемещаться. Вот почему в теплые влажные дни вы можете прикасаться к друзьям, близким и рукам, не опасаясь шока.

Как избавиться от статического электричества?

Невозможно устранить все потрясения, в том числе из-за обилия электронов в природе.Но вы можете уменьшить их частоту и интенсивность.

Одним из самых простых и эффективных решений является увлажнение вашего дома, обеспечение водяного пара, необходимого для перемещения электронов. Увлажнители стоят от 15 до 250 долларов, в зависимости от размера и характеристик.

Для более целенаправленного применения попробуйте антистатический спрей (5-9 долларов за банку). Нанесите небольшое количество жидкости на одежду и мебель, чтобы избавиться от скопления электронов.

Листы для сушки также могут снизить статическое электричество.Если протирать ими ковровое покрытие один раз в неделю, можно снизить риск статического электричества, но, учитывая время и объем работы, вы можете подумать, что несколько ударов стоит потратить больше времени на просмотр телевизора.

Вы можете отказаться от обуви на резиновой подошве . Вы ходите по изоляторам, которые позволяют статическому электричеству накапливаться с каждым шагом, особенно на шерстяном ковре. Попробуйте вместо этого обувь на кожаной подошве.

А может не носить шерсть . Ткань является более эффективным проводником, чем хлопок, а это означает, что она может накапливать достаточно статический заряд.Вы даже можете услышать потрескивание статического электричества, когда натягиваете фланелевую рубашку или укутываетесь в шерстяное одеяло. Это как если бы вы включали генератор.

Есть какие-нибудь бесполезные советы?

Почему да, спасибо за вопрос.

Во-первых, избегайте одевания слоями. Накопление статического электричества — это естественный результат трения тканей друг о друга, поэтому чем больше слоев вы наденете, тем выше вероятность шокировать себя или окружающих. Мы говорим об этом, полностью осознавая, что когда здесь доходит до 50 и ниже, мы одеваемся так, как будто идет снег.(Перестаньте смеяться над нами, миннесотцы.)

Во-вторых, приготовьтесь к неизбежному шоку. Прикоснитесь к потенциально опасной поверхности запястьем или предплечьями, гораздо менее чувствительными, чем кончики пальцев.

Если, конечно, вы не хотите кого-то умышленно шокировать.

Есть какие-нибудь советы по относительно неизвестным, обязательным для посещения местам в Аризоне? Свяжитесь с корреспондентом по адресу [email protected] или по телефону 602-444-8773. Следуйте за ним в Twitter @ Scott_Craven2.

Поддерживать местную журналистику .Подпишитесь на azcentral.com сегодня.

Статический разряд: световое шоу лобового стекла

В следующий рейс, пока вы расслабляетесь и читаете SkyMall, ваш экипаж, скорее всего, наслаждается собственным световым шоу , шокирующим, . Пилоты довольно часто видят танцующие на наших лобовых стеклах статические разряды. Вы, как пассажир, можете быть удивлены или даже обеспокоены дисплеем. Это может быть очень впечатляюще, но совершенно безвредно. Взгляните поближе на одно из самых крутых световых шоу, которое пилоты испытывают в кабине экипажа…

Слишком много статического электричества

Статические разряды попадают в Боинг 767

Когда самолет летит по небу, воздух и осадки трутся о кожу самолета, вызывая накопление статического электричества.То же самое происходит, когда вы натираете волосы воздушным шариком. Когда этот электрический заряд достаточно силен, он может вызвать статическое электричество в радиоприемниках самолета, создавая помехи для связи. В типичных условиях заряд непрерывно рассеивается небольшими заостренными фитилями статического разряда, установленными на задних кромках крыльев и оперения.

Большая часть обшивки самолета прикреплена (соединена) к фитилям статического разряда, за исключением лобовых стекол. Когда мы пролетаем над высотными ледяными кристаллами (перистыми облаками), сильным дождем или снегом, фитили статического разряда не рассеивают статический осадок, который накапливается на лобовых стеклах.Статические осадки в конечном итоге разряжаются сами по себе, создавая захватывающее изображение в виде паутины в нескольких дюймах перед нами.

Вы видели или слышали статические разряды вокруг своего дома. Зимой, когда вы достаете одеяло из сушилки, вы можете услышать треск и треск статического электричества. Если выключить свет и встряхнуть одеяло, можно увидеть безвредные искры как избыточные статические разряды. Это то же самое, что мы видим на наших лобовых стеклах.

Статический разряд на лобовом стекле самолета 767-300F на высоте 35 000 футов.Явление не производит шума и совершенно безопасно.

Хотя это не так впечатляюще, как увидеть это лично, вот два видеоклипа, чтобы дать вам представление о том, как выглядят разряды. Первый — на лобовом стекле Boeing 737. Явление начинается в 2:20. Интересно отметить, что эти видео неправильно названы St. Elmo’s Fire (подробнее об этом позже).

Другой клип атмосферного статического разряда:

Огонь Святого Эльма

Большинство пилотов неправильно называют статические разряды на лобовом стекле Св.Эльмо ​​Огонь.

Огонь Святого Эльма — это форма плазмы, которую иногда можно увидеть, исходящую от вершин крыш, башен, шпилей и других заостренных объектов в непосредственной близости от гроз. Явление часто наблюдается до удара молнии. Если вы его видите, заходите в дом!

Документальные наблюдения восходят к Древней Греции. Ранние моряки видели огонь Святого Эльма, пылающий на концах мачт их кораблей, когда они приближались к шторму. Свечение они назвали в честь святого Эразма Формийского, покровителя моряков.Соленые моряки, не известные своими языковыми навыками, неправильно произносили имя святого как Эльмо.

Вот две гравюры 1800-х годов, изображающие посещение святым Эльмом высоких парусных судов с мачтой. Нажмите на фото, чтобы увидеть его в полном размере.

Д-р Г. Хартвиг, Лондон, 1886 г. Фотобиблиотека NOAA: д-р W.F.M. Циммерман — 1860 г.

В самолетах Огонь Святого Эльма выглядит как голубоватое свечение или пламя, исходящее от крыла или носа самолета. Это явление редко встречается в самолетах; большинство пилотов, вероятно, , а не видели истинный Санкт-Петербург.Эльмо ​​Огонь. Святой Эльмо ​​может появиться в сильно заряженном воздухе в непосредственной близости от грозы и безвреден для самолетов.

Я видел огонь Святого Эльма только дважды за более чем 30 лет авиаперелетов. Во время самого впечатляющего показа он выглядел как луч ярко-синего света, исходящий из носа DC-8. Когда я это увидел, я сначала подумал, что у нас включен посадочный свет.

Костер Святого Эльма, сфотографированный Мартином Попеком 24 марта 2006 года во время полета в Анталию, Турция.

Держите глаза открытыми для св.Elmo’s Fire

К сожалению, вы, как пассажир, скорее всего, не увидите статических разрядов. Я никогда не видел и не слышал, чтобы они происходили на боковых окнах. Однако, если вы летите в ненастную ночь, может мельком увидеть огонь Святого Эльма на кончике крыла, как на фотографии выше. Если увидите, обязательно сделайте фото. Это редкое явление, и я хотел бы увидеть его еще раз!

Нравится:

Нравится Загрузка …

Остерегайтесь статического электричества, генерируемого текущими жидкостями: SHIMADZU (Shimadzu Corporation)

Статическое электричество возникает в сезон, когда воздух сухой.Звук потрескивания, который возникает при снятии свитера, вызван статическим электричеством, возникающим при трении между материалами одежды. Точно так же легкое болевое ощущение, возникающее при прикосновении к дверной ручке после прогулки по ковру, связано со статическим электричеством, которое накапливается в теле в результате трения ковра и разряжается через небольшой зазор между дверной ручкой и вашей рукой.
Такие опыты со статическим электричеством могут быть относительно обычным явлением, поэтому мы часто не обращаем на них особого внимания в нашей повседневной жизни.

Однако статическое электричество может стать большой проблемой для электронных компонентов. При напряжении в несколько киловольт наши тела испытывают лишь легкое болевое ощущение (при очень слабом уровне тока), но некоторые электронные компоненты могут быть повреждены всего лишь 0,1 кВ.
Меры противодействия статическому электричеству включены в сами аналитические приборы, но большее количество статического электричества может привести к их неисправности.

Кроме того, некоторые лабораторные приборы, такие как системы ВЭЖХ (высокоэффективный жидкостный хроматограф), в которых используются легковоспламеняющиеся органические растворители, требуют особой осторожности из-за риска возгорания.
Кроме того, поскольку сложно понять механизм возникновения аварий, связанных со статическим электричеством, и поскольку некоторые аспекты, которые приводят к авариям со статическим электричеством, возникают только при совпадении нескольких факторов, осторожность часто игнорируется. Тем не менее, особая осторожность требуется особенно при использовании больших количеств растворителя, потому что, если все же произойдет авария, это может нанести большой ущерб.

На этой странице конкретно описываются стоки ВЭЖХ, перетекающие в контейнеры с жидкими отходами, но опасность также относится к ситуациям без ВЭЖХ, когда растворитель с низкой проводимостью течет в контейнер с низкой проводимостью.

• Возможность аварий из-за статического электричества, генерируемого текущей жидкостью

Статическое электричество, генерируемое рядом с выходом ВЭЖХ в контейнер для жидких отходов, потенциально может вызвать аварию. Процесс описан ниже.

1. Генерация статического электричества
Когда жидкость проходит через тонкую трубку с высокой скоростью потока, как это происходит в системах ВЭЖХ, электростатический заряд текущего вещества генерирует статическое электричество (электризация потока).(Уровень заряда выше для плохо проводящих растворителей, протекающих через пластиковые трубки. Кроме того, большое количество пузырьков воздуха, протекающих через трубку, может усилить статическое электричество.

A: Заряд, который движется вместе с потоком жидкости
B: Заряд, который есть закреплен на твердой поверхности и не может двигаться

Генерация статического электричества жидкостью, протекающей по твердому телу

2. Накопление статического электрического заряда
Если электростатически заряженная жидкость накапливается в электрически изолированном контейнере, величина заряда постепенно увеличивается до точки, при которой она может легко генерировать высокое напряжение, порядка нескольких кВ.

3. Высвобождение энергии посредством электрического разряда
Если электрический проводник проходит на определенном расстоянии от контейнера, возникает электрический разряд, который высвобождает тепловую энергию.

4. Воспламенение легковоспламеняющихся веществ
Если в окружающей атмосфере имеется достаточная концентрация горючего газа, газ легче воспламеняется.

На рисунке 2 показаны возможные аварийные ситуации.

Ситуации с опасностью поражения статическим электричеством

Воздухозаборник увеличивает статическое электричество

• Предотвращение статического электричества

Для предотвращения несчастных случаев, связанных со статическим электричеством, меры должны быть сосредоточены на предотвращении образования и накопления статического электричества.Кроме того, для дальнейшего предотвращения несчастных случаев важно одновременно принимать несколько профилактических мер. В частности, следует принять следующие меры при использовании большого количества легковоспламеняющихся растворителей.

Действие 1
Используйте металлический контейнер для жидких отходов (с проводящей внутренней поверхностью, такой как металлическая банка с покрытием) и заземлите контейнер.
Контейнеры для жидких отходов, отшлифованные надлежащим образом. Нет смысла использовать металлический контейнер, если он не заземлен или провод заземления отсоединился.(P / N 228-21353-91 также может использоваться в качестве заземляющего провода.) Это гарантирует, что статический заряд не накапливается в отработанной жидкости или контейнере.
Даже некоторые металлические контейнеры имеют поверхности с оксидным покрытием или ламинат и поэтому могут быть непроводящими. С помощью электрического тестера убедитесь, что емкость заземлена. Если в контейнер для отходов сливается только жидкость с очень низкой проводимостью (10-10 См / м или меньше), можно добавить в контейнер безопасную проводящую жидкость.

Реализована конфигурация с мерами по предотвращению статического электричества

Мера 2
Чтобы искры не попали в контейнер для отходов, старайтесь, чтобы все зазоры на впускных и выпускных отверстиях были как можно меньше.
(Чтобы минимизировать такие зазоры, крышки по каталогу 228-21354-91 также можно использовать для банок на 18 и 4 л.)

Мера 3
Держите электростатически заряженные предметы, включая тела людей, подальше от контейнера для отходов .
Чтобы предотвратить накопление заряда на теле, наденьте антистатическую одежду или обувь, заземлите тело с помощью антистатического браслета (с резистором 1 МОм для защиты тела) или обеспечьте токопроводящие поверхности пола в рабочих зонах, например с антистатическими ковриками.Если вы не приняли никаких антистатических мер, прикоснитесь к заземленному металлическому предмету, прежде чем приближаться к контейнеру для отходов, чтобы заземлить любой электростатический заряд, исходящий от вашего тела.

Измерение 4
Используйте трубки с большим внутренним диаметром (например, не менее 2 мм) для дренажных линий, по которым протекает большое количество жидкости.
Пузырьки воздуха в жидкости могут увеличивать электростатический заряд в несколько десятков раз. Проверьте соединения трубок на предмет утечки воздуха.

Действие 5
Если контейнер для жидких отходов нельзя сделать проводящим, убедитесь, что конец сливной трубки остается ниже поверхности жидкости в контейнере для отходов.Или поместите заземленный металл в жидкость.
Однако этот метод в основном неэффективен для жидкостей с низкой проводимостью (10-10 См / м или меньше).

Действие 6
Используйте как можно меньший контейнер для жидких отходов, чтобы минимизировать ущерб в случае пожара.

Действие 7
Повышение уровня влажности (например, выше 65%) может иметь антистатический эффект. Поэтому не допускайте пересыхания помещения.

Аварии, связанные со статическим электричеством, можно предотвратить, соблюдая указанные выше меры.Эти меры могут показаться ненужными, но также важна подготовка к таким возможностям.
Как производитель систем ВЭЖХ, мы надеемся поставлять простые в использовании периферийные устройства, которые также тщательно разработаны с точки зрения безопасности.

Статическое электричество — обзор

10.2 Выработка статического электричества

Статическое электричество может генерироваться различными способами. Однако большая часть статического электричества возникает из-за генерации трибоэлектрического заряда и требует следующих условий:

(1)

Когда два разных твердых материала трутся друг о друга

(2)

Материалы впоследствии разделяются

Когда два материала соприкасаются, происходит перераспределение электрических зарядов на каждой поверхности по термодинамическим причинам.Когда электроны переходят из одного материала в другой, доступные уровни электронов в обоих материалах уравновешиваются после достижения равновесия. В трении, также называемом зарядом трением, нет необходимости, но обычно оно увеличивает перенос заряда.

Когда два материала впоследствии разделяются, перенос заряда становится очевидным как накопление электростатического заряда в двух материалах.

Различные материалы были ранжированы в порядке их способности производить статический заряд (Blakemore, 1974; Moore, 1973).Такой рейтинг дает так называемый трибоэлектрический ряд. Трибоэлектрификация — это термин, используемый для обозначения электрических зарядов, создаваемых силами трения.

В трибоэлектрическом ряду воздух, асбест, стекло, слюда, свинец, алюминий, бумага, сталь и дерево находятся в положительном (+) конце (от высокого до низкого порядка), в то время как резина, никель, медь, латунь, серебро, золото. и кремний находятся на отрицательном (+) конце (от высокого к низкому порядку).

Когда материал, такой как стекло, выбирается с положительного конца и приводится в контакт с материалом, выбранным с отрицательного конца, например резиной, стекло приобретает положительный заряд, а резина — отрицательный.Некоторые электроны в стекле находятся на более высоком уровне энергии, чем свободные уровни энергии в резине. Таким образом, электроны будут течь от стекла к резине до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. Сохранение заряда требует, чтобы каждый материал приобретал одинаковые уровни заряда.

Чем дальше два материала разделены в трибоэлектрическом ряду, тем больше будет величина электростатического заряда, когда два материала входят в контакт и впоследствии разделяются.

Разделенные поверхности станут либо положительно, либо отрицательно заряженными, в зависимости от их относительного положения в трибоэлектрическом ряду. Полярность заряда не имеет большого практического значения при рассмотрении аспектов безопасности статических разрядов. Очевидно, это связано с тем, что количество энергии, участвующей в разряде, одинаково, независимо от того, исходит ли разряд от положительно или отрицательно заряженного объекта. С точки зрения человеческого комфорта, однако, обычно обнаруживается, что люди чувствуют себя более комфортно, когда их тела заряжены отрицательно, тогда как они могут чувствовать тошноту при положительном заряде.Поэтому, когда ожидается небольшое накопление статического заряда на теле человека, лучше всего, если это будет отрицательный заряд. Если ковры вызывают у пассажиров положительный заряд, они чувствуют себя «больными», а ковер способствует «синдрому больного здания».

Величина накопления статического заряда зависит от электрического сопротивления контактирующих поверхностей.