Как накопить статическое напряжение

Особенности статического электричества

С проявлениями статического электричества легко столкнуться в повседневной жизни: при быстром снятии свитера, хождении по ковру в шерстяных носках, при использовании автомобиля. Образуемый в быту заряд неприятен, но не опасен для человека, а промышленности же статика может привести в пожару или взрыву.

Что это такое

Со статическим электричеством знакомы все люди. Это совокупность явлений, которые связаны с возникновением, сохранением и свободного накопления электрического заряда. Последний возникает на поверхности диэлектрика, который плохо проводит ток, или на изолированным проводнике, не имеющим доступ к постоянному току.

В Быту со статическим электричеством сталкивались все

Появление статического электричества связано с отсутствием перемещения заряда. Свободно передвигающиеся по проводнику электрические заряды являются электрический током. Если же эти заряды останавливаются в одном месте, это называется статическим электричеством.

В любом веществе положительные и отрицательные частицы атомов находятся в равновесии, их количество равно. При этом отрицательно заряженные электроны могут перемещаться между атомами, формирую положительный или отрицательный заряд. Это способствует формированию статического нестабильного электрического поля.

Статика неприятна, но не опасна

Важно! О статическом электричестве, его возникновении и способах защиты сказано в ГОСТе 17.1.018-79.

Сколько вольт в статическом напряжении

Сила разряда и характеристика статического напряжения может быть разной. Человек может ощущать разряд свыше 3 тысяч Вольт, увидеть искры можно от 5 тысяч Вольт, накапливать в теле можно до 10 тысяч.

Иногда энергия заряда достигает 1,4 джоулей, чего достаточно для поджигания горючих газов и жидкостей, но это происходит только на производстве.

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

Важно! При проверке не стоит касаться электроники, так как заряд может повредить чипам — статистически эта причина почти 40% поломок .

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

Причины возникновения

На молекулярном уровне напряжение возникает при столкновении поверхностей из разных материалов, когда ионы и электроны с поверхностей начинают перераспределяться. Чем больше площади поверхностей и прилагаемые усилия, тем выше степень электризации.

Главная причина возникновения заряда — трение

Существует несколько причин возникновения и накапливания электростатического напряжения:

1. Контакт (трение, наматывание, разматывание) 2 различных материалов с последующим отдалением: например, трение шерстяной ткани о резиновый шарик;
2. Резкие перепады температур;
3. Сухой воздух: при влажности более 80% статическое электричество не образуется, так как вода хорошо проводит ток;
4. Наличие радиации, рентгеновских лучей или УФ-излучения;
5. Образуется заряд и при работе некоторых бумажных станков: при раскрое или резке;
6. Статика может возникнуть перед или во время грозы. Разряд возникает между 2 облаками или между облаком и землей, при попадании молнии в громоотвод электричество уходит в почву.

Область применения

Применять статическую электроэнергия в быту пока что не научились — слишком сложный и опасный процесс получения. Многие приборы, работающие на силе трения, применяются только для показа опытов.

Намного чаще статика применяется на производстве: при покраске поверхностей, очищении от пыли примесей, создании ворса и т.д.

Какая опасность статического напряжения

Главная опасность заключается в неконтролируемом ударе током. В быту это практически неопасно: например, при снятии шерстяного свитера человека ударит током, но сила этого заряда будет крайне мала.

При длительном нахождении в электрическом поле повышенной напряженности у человека могут начаться проблемы со здоровьем: головные боли, нарушение сна, раздражительность, нарушение работы сердечно-сосудистой и нервной систем.

Достаточно сильный разряд может привести к пожару

Намного выше опасность статического напряжения на производстве и при перевозке легковоспламеняемых веществ: при сильном разряде они могут взорваться или загореться. Например, в вентиляции и вытяжке может скопиться пыль из диэлектрического материала, который легко вспыхивает и разгорается из-за постоянной подачи воздуха. При перевозке электричество может скапливаться при перекачке или сливе жидкостей, даже за счет плескания при езде.

Важно! В домашних условиях полезно «заземляться», например, ходить босиком.

Меры безопасности

В бытовых условиях защититься от статики можно при помощи следующих мер:

1. Увлажнять воздух и каждый день проветривать комнаты;
2. Регулярно проводить влажную уборку, чтобы уменьшить количество пыли, и использовать специальные антистатические щетки;

Использование щетки позволяет снять скопившееся напряжение

1. По возможности использовать мебель из материалов, снимающих статику: специальный линолеум, дерево;
2. Не гладить животных при слишком сухом воздухе, расчесываться деревянными или металлическими щетками — пластик сильно электризуется;
3. Использовать для одежды антистатические спреи, шерстяные вещи снимать медленно для уменьшения трения;
4. На днище автомобиля необходимо наклеить антистатическую полосу для снижения образования статики.

На производстве снизить электростатическое напряжение можно, уменьшив скорость работы, используя специальные материалы и заземление. Также по ГОСТу энергия накопления заряда на поверхности предметов не должна превышать 40% от наименьшей энергии загорания.

На производстве должны быть приняты меры предосторожности

Статическое электричество многие считают неопасным, хоть и не особо приятным. Однако все зависит от силы заряда: в промышленности или при перевозке большого количества горючих жидкостей накопившийся разряд может быть очень сильным и привести к пожару.

Источник

Как избавиться от статического электричества на производстве и в быту

Человек постоянно перемещается в пространстве. Он ходит и пользуется транспортом, а при любом движении быстро образующиеся статические заряды, как известно, перераспределяются. В итоге нарушается внутренний баланс между взаимосвязанными электронами и атомами. В результате начинает происходить электризация, то есть образуется статическое электричество. Избавиться от статического электричества можно различными способами. Однако, прежде всего, необходимо знать природу данного явления.

Что такое статика

Усугубить положение могут сухой воздух в комнате или в цеху, а также наличие железобетонных стен. Убрать статику – первоочередная задача для работников любого предприятия. Важно правильно бороться с ее формированием. Однако, прежде всего необходимо понимать физические законы и причины образования.

Электрополе формируется при контакте между двумя материалами, резке рулонных материалов и под влиянием электрического поля. Первоочередная производственная задача – эффективная нейтрализация напряжения.

Как создается статика: причины

В физическом теле есть гармоничный баланс отрицательных и положительных частиц. Он обеспечивает нейтральное состояние физического тела. Заряд возникает, когда баланс заряженных частиц явно нарушается. Подразумевает состояние физического тела без движения. При разделении зарядов начинается электризация. Заряд перемещается с находящегося вблизи предмета или с одной части изделия на другую. Причинами могут выступать такие факторы:

• резкий температурный перепад;
• трение различных материалов;
• вращение материалов;
• облучение;
• разделение физических тел.

По всей поверхности предмета распределяются заряды. Если тело не заземлено, то они находятся на контактной поверхности. Если же предмет будет подключен к земному контуру, то статическое напряжение будет быстро стекать с физического тела. Электризация возникает, если предмет получает большое число зарядов, которые не расходуются впоследствии во внешнюю среду. С таким положением требуется активно бороться. Важно обеспечивать своевременную эффективную защиту оборудования и оператора.

Подобное положение указывает на то, что все предметы необходимо заземлять. В быту и на производстве крайне важно избавиться от приобретаемых предметами зарядов. Поэтому необходимо знать, как снимать статическое электричество.

Эффективная борьба на производстве

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:

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

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.

Чем и как снять с себя статику

Многочисленные исследования доказывают вред такого поля. От него страдает здоровье человека. При взаимодействии с наэлектризованным предметом может отказать бытовая и производственная техника. Подобное часто становится причиной травмы на предприятии и в быту. Также стоит учесть, что слишком частое прохождение разрядов через тело человека вызывает различные отклонения в слаженной работе организма. Поэтому крайне важно знать, чем снять статическое электричество. Разряды накапливаются на спецодежде, рабочих халатах, обуви.

Как снимать статическое электричество — должен знать каждый работник любого производства. Наиболее действенными способами являются:

1. Заземление оборудования.
2. Прикосновение человека к заземленной батарее.
3. Прикосновение к заземленному промышленному трубопроводу.
4. Использование антистатических покрытий.
5. Применение антистатического спрея.

Рассмотрим данные методы подробнее. На предприятии обязаны соблюдаться определенные техники безопасности. Особенно важно их применение при взаимодействии с легко воспламеняющими материалами. Любая искра может стать причиной пожара. Поэтому крайне необходимо предотвратить проникновение статического электричества в рабочую зону. Важно повысить проводимость материалов, увеличить устойчивость всех механизмов и снизить скорости обработки используемых предметов. Помните, что создание грамотного заземления и знание, как снять статическое электричество, станут эффективными мерами безопасности на производстве.

Чтобы действовали правила безопасности на производстве, важно:

1. Повысить устойчивость различных механизмов и блокировать формирование наэлектризованности на рабочем месте.
2. Защитить работоспособность оборудования металлической сеткой.
3. Исключить образование разряда.

Различные физические, механические и химические принципы предотвращают либо уменьшают формирование заряда. Улучшить ситуацию можно за счет:

• коронирования;
• ионизации воздуха;
• возвышения рабочей поверхности;
• грамотного подбора взаимодействующих материалов.

Вышеуказанное дает полное представление, как снимать статическое электричество в производственных условиях и чем именно ликвидировать заряд.

Большой вред может причинить разряд, который возникает при производстве полупроводниковых материалов. Приборы в цеху могут выйти из строя. Разряд может образоваться и случайно. Причинами подобного часто становятся:

• высокая энергия потенциала;
• переходной процесс;
• электросопротивление контактов.

Ток возрастает на протяжении минимально короткого срока, достигает максимума и затем снижается. Однако разряд может успеть пройти через тело оператора прибора.

Как избавиться от статического электричества на одежде

Снять статическое электричество с одежды можно различными способами. Если на вас надета шерстяная одежда, то снимать ее следует очень медленно. Для защиты тела вещи из шелка следует предварительно обработать антистатическим спреем.

Также существуют некоторые простые и действенные способы:

1. Намочите руки водой и проведите мокрыми ладонями по одежде.
2. Прикрепите к одежде с изнаночной стороны английскую булавку.
3. Проведите вывернутый наизнанку рабочий халат сквозь металлическую вешалку-тремпель.
4. Используйте антистатический спрей или лак для волос.

Всем сотрудникам производства важно знать, чем именно снимать заряд. Важно защитить здоровье рабочих в их повседневной деятельности. В шкафчике с рабочей одеждой непременно должны быть металлические и деревянные вешалки-плечики.

Булавка и антистатический спрей помогут одежде не липнуть к телу. При использовании этих средств значительно уменьшается электризация материала. Булавку можно прикрепить на ярлык одежды, чтобы она не мешала.

Как снять статическое электричество с помощью спрея? Применение антистатика требует особой осторожности. Безопасным для различных материалов является средство с содержанием спирта. Таким спреем можно обрабатывать одежду только в проветриваемой комнате. Спирт быстро испаряется с ткани, однако оставляет специфический запах. Есть и другой вид антистатиков. Водная основа данных средств содержит ПАВ. Эти активные вещества совершенно безопасны для здоровья человека, однако не подходят для слишком чувствительной кожи. Попав на кожный покров, они могут вызвать сильное раздражение. Учитывая вышеуказанное, следует с большим вниманием подходить к выбору антистатического средства.

Как убрать статику с пластика

Удаление 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.

Как убрать статическое электричество в быту

Обычно накопление телом заряженных частиц происходит из-за быстрого трения. Все материальные тела состоят из атомов. Вокруг ядра атома двигаются электроны. Как только человек снимает с себя кофточку и бросает вещь на диван, электроны стираются с собственных орбит и переходят на изделие. Электронами являются отрицательно заряженные частицы. И кофта становится отрицательно заряженной. В структуре материала электроны теперь находятся в избытке. А тело человека становится положительно заряженным. Если в этот момент прикоснуться к другому человеку или металлическому предмету, то можно ощутить явный разряд током. При этом человеческое тело вберет в себя недостающее число электронов, и энергетика сбалансируется. То есть, плюс и минус снова уравновесятся.

Как уже указывалось, статическое электричество в человеческом теле накапливается из-за дисбаланса заряженных частиц. При этом совершенно нет необходимости что-либо с себя снимать из одежды. К примеру, вы можете просто сидеть в автомобиле, и тело ваше при езде транспорта будет тереться о сидение. Любое трение, безусловно, провоцирует переход определенного количества электронов. Как только заряженное материальное тело соприкоснется с проводником, оно разрядится. То есть, вберет недостающие электроны от предмета.

Накопление телом заряды может ощущаться человеком в виде покалывания пальцев, снижения работоспособности, потери энергии. Большие дозы статического электричества крайне вредны для здоровья человека. При этом считается, что небольшой ток не несет опасности для человека. Однако стоит постоянно следить за напряженностью поля.

• от шерстяных вещей;
• при взаимодействии с различными техническими приборами;
• при расчесывании волос;
• при движении по ковру.

Если вы дома носите резиновые шлепки, то целесообразно положить в них кожаные стельки. Такая мера способствует снятию заряда. Чем еще можно уменьшить вредное формирование статического тока? Регулярно делайте дома влажную уборку, ликвидируйте с предметов пыль, проветривайте помещения. Снизить формирование наэлектризованность помогут расположенные на горячей батарее мокрые материи. Также можно использовать специальный увлажнитель воздуха.

Заряд накапливают многие бытовые приборы. Техника должна работать при уравнивании потенциалов. Стоит знать, что сильно электризуются акриловые и чугунные ванны, а также другие конструкции из данных материалов. Необходимо обеспечить определенную защиту от воздействия статического электричества в доме.

Важно помнить одно основное правило – статическое электричество не накапливают заземленные предметы. То есть, те тела, которые постоянно контактируют с поверхностью земли. Именно поэтому так важно, чтобы используемая обувь была с токопроводящими подошвами. Однако, к сожалению, современная обувь изготавливается из резины, каучука, синтетического полимерного материала. Спецобувь, в свою очередь, производят с учетом снятия статического напряжения на рабочем месте. И ее должны носить все операторы.

Повышение влажности воздуха в помещении – одна из самых действенных мер, когда снять наэлектризованность в цеху необходимо срочно. Разрядкой для заряженного тела становится в таком случае сам воздух. При повышенной влаге не формируется статический ток. Он также не возникнет, если человек намок под дождем. Это доказанный учеными факт.

Вывод

Статполе является опасным и малоприятным явлением, поэтому его формирование необходимо предотвращать не только в производственном цеху, но и в привычном быту. Током может биться любой металлический предмет. Если же вы накопите заряд и прикоснетесь к другому человеку, то при прикосновении тоже ощутите удар электричеством.

Важно научиться правильно снимать заряды с себя и грамотно обезопасить свое рабочее место. Для этого необходимо понимать природу образования разряда. Он проскакивает только между положительно и отрицательно заряженными объектами. Поскольку человеческое тело состоит из 80% воды, то оно является отличным проводником электрического тока.

В схеме защиты рабочего места обязательно должны присутствовать:

• токопроводящий коврик;
• заземляющий провод;
• излучатель ионизированного воздуха;
• провод, соединяющий поверхность стола с ковриком;
• клеммы заземления.

При этом оператор оборудования должен быть обут в токопроводящую обувь. Немаловажное значение имеет токопроводящая обивка рабочего стула. Оператор оборудования должен работать в спецодежде, которая не накапливает электричество. Скапливающиеся заряды при принятии вышеуказанных мер будут отводиться в землю.

Потенциал статики значительно снижают качественные ионизаторы воздуха. Их следует держать на производстве постоянно включенными. Такая мера предотвращает накопление статического электричества. Однако при этом следует учитывать, что высокая концентрация водяных паров в атмосфере пагубно влияет на человеческое здоровье. Влажность в помещении следует поддерживать на уровне 40%.

Эффективными мерами являются частые проветривания, применение вентиляции, фильтрация воздуха. Когда воздушный поток проходит сквозь фильтр, возникающие заряды нейтрализуются.

Кроме антистатической обуви и вещей, стоит носить специальные антистатические браслеты. Они включают специальную токопроводящую полосу, которая способствует заземлению заряда. Крепится подобное изделие к кисти руки специальной удобной пряжкой. Этот элемент подключается к заземляющемуся проводу. Использование браслета позволяет снизить мощность электрополя.

По вине статического электричества на производстве воспламеняются горючие материалы, происходят электротравмы, выходит из строя оборудование. Поэтому электростатическая защита является крайне важной для любого предприятия.

Источник