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靜電為什麽會使電器觸電?

靜電的危害及預防措施

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任何物體內部都是帶電的,壹般狀態下,正負電荷數是相等的,外部並不表現出帶電的現象,但當兩個不同的物體接觸或摩擦時,壹個物體帶負電荷的電子就會越過界面進入另壹個物體,靜電就產生了。又因為它們的電荷積累時會發生很高的靜電電壓,當兩個帶不同電荷的物體分離或接觸時就會產生電火花,這就是靜電放電現象。產生靜電的主要原因有摩擦、壓電效應、感應、吸附等帶電方式。

在工農業生產中,靜電有著很大的作用,如靜電植絨、靜電噴漆、靜電驅蟲等。同時,由於靜電的存在,也往往會產生壹些危害,如靜電放電引起的火災事故等。隨著石油化工行業的快速發展,易產生靜電的材料得到越來越廣泛的應用,其火災危險性也隨之增加。

火災隱患

1.當物體產生的靜電電荷越來越多時,就會形成很高的電位,與其他不帶電的物體接觸時就會形成很高的電位差,並出現放電現象。當電壓達到 300 伏以上時,產生的靜電火花,可以點燃周圍的可燃氣體、粉塵。此外,靜電對工業生產也有壹定的危害,還會對人體造成傷害。

2、固體物質在搬運或生產過程中會受到大範圍的摩擦和擠壓,如傳動裝置中皮帶與皮帶輪之間的摩擦;固定物質在接觸聚合或分離時產生的壓力;固體物質在擠壓、過濾和管道中濾器發生摩擦;固體物質在粉碎。研磨和混合過程以及其他類似過程中,都會產生靜電。而隨著轉速的'快速'增加。施加的壓力增大,摩擦就會產生。擠壓接觸面過大、空氣幹燥和設備未良好接地等原因,造成靜電荷聚集放電,有火災危險。

3、壹般可燃液體具有較大的阻力,在灌裝、輸送、運輸或生產過程中,由於相互碰撞、飛濺和管壁摩擦或撞擊,都會產生靜電。特別是當液體內沒有導電顆粒、輸送管道表面粗糙、液體流速過快等情況下,都會產生強烈摩擦,產生的靜電荷在沒有良好導電靜電裝置的情況下,就會積聚電壓而發生放電現象,極易引起火災。

4.研磨中的粉塵。混合。篩分等工序中高速運動,使粉塵與粉塵、粉塵與管壁、容器壁或其他器具、物體問產生碰撞和摩擦而產生大量靜電,輕則阻礙生產,重則引起爆炸。

5.壓縮和液化氣體,其中含有液體或固體雜質,從管道口或破損處高速噴出時,在強烈摩擦下會產生大量靜電,引起燃燒或爆炸。

二、預防措施

1、對於管道、儲罐。過濾器、機械設備、加油站等能產生靜電的設備要設置良好的接地裝置,保證產生的靜電能迅速導入地下。安裝接地裝置時應註意,接地裝置要與出現液體蒸氣的位置保持壹定距離,接地電阻不應大於10歐姆,鋪設在地面的部分不應塗刷防腐漆。土壤有強腐蝕性的地區,應采用銅接地體或鍍鋅接地體。

2.防止設備與設備、設備與管道。管道與容器之間存在電位差,在其連接處,特別是在靜電放電時能引起燃燒的部位,用金屬導體連接在壹起,消除電位差,達到安全的目的。對於非導體管道,應在其連接處的內表面或外表面纏繞金屬求線,以消除部件間的電位差。

3、在不導電或導電率低的材料中,摻入導電性較好的填料和抗靜電劑,或在材料表面塗抹抗靜電劑等方法,增加其導電率,降低其電阻,從而消除生產過程中產生靜電的火災隱患。

4.降低摩擦部位和強度也是減少和抑制靜電產生的有效方法。如在傳動裝置中,采用三角帶或直接用軸傳動,以減少或避免因平面帶的摩擦面積和強度過大而產生過多的靜電。限制和降低管道中易燃液體、可燃氣體的流速,也可以減少和防止靜電的產生。

5.檢查盛裝高壓水蒸氣、可燃氣體容器的密封性,防止其噴出。因爆炸、傾倒或充裝易燃液體造成泄漏時,應用導管沿容器壁向底部輸出或註入,並需在凈置壹段時間後方可進行取樣、計量、過濾、混合等處理。同時,要註意輕拿輕放,不得使用未接地的金屬器具操作。嚴禁使用易燃液體作為清洗劑。

6.在生產易燃易爆危險場所,應嚴防設備、容器和管道漏油、漏氣。勤清掃除塵,加強通風等措施,減少可燃蒸氣。氣體。粉塵濃度。不得攜帶易燃易爆危險品進入易產生靜電的場所。

7.可采用旋轉扇形噴霧器向空氣中噴灑水霧等方法,增加空氣的相對濕度,增強空氣的導電性,防止和減少靜電的產生和積累。在有易燃易爆蒸氣的場所,噴水時應由室外向室內噴射。

8.在易燃易爆危險場所工作的人員進入時,應先用手觸摸接地金屬器件等導電方法清除人體攜帶的靜電,方可進入。同時,還要避蕾化纖衣服和低導電率的膠底鞋。防止人體產生的靜電在易燃易爆場所引起火災和當人體接近另壹高壓電體時造成觸電傷害。

9.可在產生靜電較多的場所安裝放電針(靜電消除器),使放電範圍內空氣暢通,空氣成為導體,中和靜電荷而不能積聚。但在使用這種裝置時應註意采取壹定的安全措施,因為它的電壓較高,以防傷人。

10、防止和消除靜電危害及金屬屏蔽法(將帶電體用金屬導體間接屏蔽,可防止靜電放電對人體造成傷害);惰性氣體防護法(對輸送或儲存易燃。爆炸性液體、氣體和粉塵的管道、儲罐內充入二氧化碳或氮氣等惰性氣體,防止靜電火花引起爆燃等)。

靜電的危害

靜電在我們的日常生活中可以說是無處不在,我們的身體和周圍都帶有很高的靜電電壓,幾千伏甚至上萬伏。平時可能體會不到,人走過化纖地毯的靜電約為3.5萬伏,翻閱塑料手冊的靜電約為7000伏,對於壹些敏感的儀器,這種電壓可能是致命的危險。

靜電學是研究靜電應用的學科,如靜電除塵、靜電復印、靜電生物效應等。更重要的是靜電防護技術,如電子工業、石油工業、兵器工業、紡織工業、橡膠工業、興航和軍事領域的靜電危害,力求減少靜電造成的損失。

近年來,隨著科學技術的飛速發展、微電子技術的廣泛應用和電磁環境的日益復雜,靜電放電的電磁場效應,如電磁幹擾(EMI)和電磁兼容(EMC)問題,已成為亟待解決的問題。

壹方面,壹些高電阻率的高分子材料,如塑料、橡膠等制品的廣泛應用和現代生產工藝的高速化,使靜電能量可以積累到很高的程度,

另壹方面,靜電敏感材料,如輕油、火藥、固態電子器件等、工礦企業受靜電危害的問題也越來越突出,

由靜電危害引起的電磁場效應如電磁幹擾(EMI)和電磁兼容(EMC)問題已成為亟待解決的問題。 它可以在不經意間將昂貴的電子設備擊穿,造成電子行業每年數百億美元的損失。在興航工業中,靜電放電造成火箭和衛星發射失敗,幹擾了興航飛行器的運行。1967 年 7 月 29 日,美國福萊斯塔爾號航空母艦發生嚴重事故,壹架 A4 飛機上的導彈突然點燃,造成 7200 萬美元的損失和 134 人的傷害,調查結果顯示導彈屏蔽連接器失靈,靜電導致點燃。1969年底在不到壹個月的時間裏荷蘭、挪威、英國三艘20萬噸超級油輪洗艙產生的靜電接連引起爆炸。近年來,我國石化企業已發生30多起因靜電引起的嚴重火災和爆炸事故。

許多工業發達國家都建立了靜電研究機構,我國從60年代末開始開展壹些靜電研究工作,80年代初以來,我國靜電研究發展極為迅速。1981 年成立了中國物理學會靜電專業委員會並召開了第壹屆全國靜電會議,全國性和地方性的靜電學術會議不斷召開,靜電研究和應用的範圍也越來越廣。研究和應用範圍也越來越廣,科研隊伍不斷壯大。

靜電的危害

靜電是我們非常熟悉的東西。我們身上可能會有很高的靜電電壓。靜電的產生是由於不同物體相互接觸時,壹個物體失去壹些電子而帶正電,這些電子轉移到另壹個物體上使它帶負電。如果在物體分離過程中電荷難以中和,物體上積累的電荷就會形成靜電。這種現象的簡單概括就是我們非常熟悉的 "摩擦起電"。在幹燥的季節,如果我們穿著化纖衣服和絕緣鞋在絕緣地面上活動,人體上的靜電可以達到幾千伏甚至上萬伏。如果人體靜電超過2至3千伏,當人接觸到接地的金屬時就會產生靜電電擊。

"被自己電",南方的朋友可能覺得不可思議,但北方幹燥地區的朋友對此壹定感受很深。靜電的能量和破壞力不容小覷。如果我們用這樣的能量觸碰電子元件,後果會怎樣呢?精密元件可能會被瞬間產生的高壓電擊毀。也許,當妳興高采烈地舉起 "保證超 XXX MHz "的 CPU 時,很可能已經到了 CPU 的忌日。不僅是 CPU,還有主板、顯卡、硬盤等等。

不幸的是,並非所有人都相信靜電的可怕。簡單地說,他們沒有遭受過靜電之苦。其中的原因很多,可能是環境的原因,比如不同地區的濕度對靜電的表現不壹樣;可能是電子產品本身及其包裝對靜電做了防範措施;也可能只是運氣好,比如,當壹個滿身靜電的敢死隊員迫不及待地打開機箱時,非常幸運,機箱是接地的,於是他在去摸那顆價值不菲的 CPU 之前,身上的靜電已經消失了!他身上的靜電已經消失了。不過,即使有各種因素讓我們的電腦躲過了靜電,我們也不能否認靜電的危害。這就好比我們沒有出過車禍,但我們不能忘記疾馳的汽車會把妳XX掉,所以我們不能站在馬路中間。同樣,當我們需要接觸電子元件時,也不能冒險。我們應該想辦法去除身上的靜電。

消除靜電的方法

控制靜電的基本方法是 "泄漏"、"中和 "和 "屏蔽"。為了使靜電能及時 "泄漏 "掉,必須為靜電提供泄漏路徑;為了 "中和 "掉靜電,必須提供符號相反的帶電粒子;為了 "屏蔽 "靜電,必須提供符號相反的帶電粒子。

產生靜電的方法有很多種,要消除靜電並不容易。對於大多數人來說,處理靜電最實用的方法就是 "泄漏"。其實,產生靜電並不可怕,可怕的是靜電的積累。產生的微小能量隨時在不斷積累,就可能產生可怕的破壞性。在幹燥的地區和幹燥的季節,電荷釋放相對困難,所以靜電的積累和由此產生的後果就會非常明顯。不過,釋放積累的靜電是壹件非常簡單的事情,只需接地即可。

對於偶爾需要觸摸電子元件的人,可以使用臨時接地。觸摸水管、散熱器和其他接地的金屬物體,可以立即釋放身上的靜電。當然,洗澡是最徹底的方法,但太麻煩。不過,洗手也是壹個好主意(不只是 "好主意",簡直就是 DIYer 的選擇)。

需要長時間接觸電子元件的朋友可以選擇防靜電腕帶。防靜電腕帶可稱為 "放電 "靜電腕帶更為貼切。它的結構非常簡單,可分為三部分:腕帶、金屬絲、金屬夾。腕帶具有彈性,並固定著壹塊金屬片,腕帶的彈性可以保證使用者在佩戴防靜電腕帶時金屬片與人體接觸。金屬夾可以夾在金屬窗框或散熱器等形狀合適的接地物體上。導體通常是彈簧軟線,電阻應為兆歐。導體的壹端通過活動卡扣與腕帶連接,另壹端的插頭可插入金屬夾或其他接地點。由此可見,防靜電腕帶的作用是連接人體和大地,使人體產生的靜電及時傳導出去。與觸摸水管等放電方式相比,防靜電腕帶具有更高的 "實時性",防靜電效果要可靠得多。

圖 1 在接觸精密電子產品前佩戴防靜電腕帶,可以讓人放心。

了解了防靜電腕帶的結構,我們都可以 DIY 壹條防靜電腕帶。找壹根箍在手腕上感覺舒適的橡皮筋,在上面纏上壹段金屬絲(註意金屬絲要纏在橡皮筋上有足夠的距離,這樣橡皮筋再被拉扯時仍能保持壹定的形狀,同時也能保證金屬絲有足夠的接觸面應對人體變形),就可以制作出手腕部分的腕帶了。另外,戴金屬表帶手表的人也可以直接找壹個金屬環鉤在表帶上。然後,將兆歐電阻器的壹端焊接到電線或金屬環上,另壹端焊接到足夠長的電線上。

圖 2 防靜電腕帶的結構其實就這麽簡單,國外有些防靜電腕帶的腕帶部分用的是銅絲編織,非常酷!

絕緣材料是用來可靠地覆蓋電阻的。至於電線的另壹端應該采用什麽形式接地那就要根據每個人的具體情況而定了。必須強調的是,DIY防靜電腕帶出於人身安全的考慮,防靜電腕帶必須帶有保護電阻,否則人在觸電時對地的電阻幾乎為零,非常危險--我們不能為了CPU那點小命將自己置身於生死危險之外。之所以建議將電阻器安裝在手腕壹端,就是為了盡量避免保護電阻器被短路--如果將電阻器安裝在電線的另壹端,這麽長的線路,不絕對保證不會有新的接地點就說不過去了。

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