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靜電防護的基本知識
日期：2025-05-08 09:33
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摘要：
靜電防護的基本知識
靜電是一種生產(chǎn)和生活中常見的現(xiàn)象,靜電可以用來為我們的物質(zhì)文明和精神文明建設服務，但靜電也常常給我們的生產(chǎn)和生活帶來很多麻煩．有時,它使人遭到電擊;有時,它嚴重影響正常工作;更有甚者,它可能引起火災和爆炸事故．為此,筆者介紹以下常用的靜電防護措施．
一、接地
所謂接地,一般是指把金屬導體與大地連接,使它和大地等電勢．靜電接地有直接接地和高阻接地之分．前者是金屬性接地，用來**靜電導體上的靜電，這是**導體上靜電普遍采取的**化方法．后者是帶有兆歐級電阻的接地，用來**靜電亞導體或靜電絕緣體上的靜電．
許多液體和粉末是電的**導體,運動的液體、粉末和管壁(或容器壁)摩擦很容易積累靜電．因此，凡是用來加工、儲存、運輸各種易燃液體、易燃氣體和粉末的設備都必須接地，以消除其上可能積累的電荷．廠房內(nèi)的各種管道和設備相距10cm以內(nèi)時，應當互相連起來，并予以接地，以免它們之間由于靜電積累而引起的不同的電勢造成放電．油罐車行駛中為了防止因燃油和油罐摩擦撞擊而積累靜電，須用一條鐵鏈保持接地．對有靜電危險的裝料或卸料作業(yè)，在作業(yè)前應將有關金屬部件連成整體并予以接地，作業(yè)終止時應經(jīng)過適當靜置時間，方可拆去接地線．
在有可燃性氣體蒸氣或懸浮粉塵等有爆炸危險的場所,采用導電性良好的地面（地板、地毯、涂料等），其導電覆蓋層可以使地板上的人或物體所帶的電荷能很快地泄露到大地中,以防止出現(xiàn)過高的靜電電壓．這也屬于靜電接地措施．應當注意，對于導體上的感應靜電，接地只能消除部分靜電．如圖１所示，接地后，Ｂ端電荷消失，Ａ端電荷依然存在．
二、增濕
在溫度較高時，絕緣體表面形成水膜，水膜能溶解電解質(zhì)和雜質(zhì)，有較好的導電性．也就是說，水膜能使絕緣體表面電阻大大降低，有助于靜電泄露．通常采取向現(xiàn)場噴送溫度較高的高濕度空氣、掛濕布條、地面灑水等方法．
增濕對于表面容易形成水膜的紙張、橡膠、醋酸纖維等是有效的，而對于表面不能形成水膜的純滌綸、聚四氟乙烯等是無效的．對于懸浮粉末或孤立絕緣體，雖能形成水膜，但因沒有泄露途徑而不能消除靜電．
三、添加抗靜電劑
抗靜電劑一般是指具有較好導電性或較強吸濕性的化學藥劑．在容易產(chǎn)生靜電的高絕緣材料中，如果加入微量的抗靜電劑，就能降低其電阻率，有利于靜電的消除．
四、屏蔽
所謂屏蔽是用封閉或幾乎封閉的金屬殼將絕緣體包圍起來，金屬殼必須接地．這樣即可以防止絕緣體與其他導體放電，又能抑制靜電產(chǎn)生，達到限制絕緣體電勢的目的和防止靜電感應的作用．金屬殼可用金屬膜、金屬網(wǎng)等導電材料或金屬絲繞制而成．
五、靜電中和器
靜電中和器又叫靜電消除器，它能產(chǎn)生電子和離子．因此，帶電體吸引電性相反的電荷將本身電荷中和，從而消除靜電的危險．按其工作原理可分為感應式、高壓式和放射式．
1．感應式中和器
如圖2所示，放電針**在帶電體感應下出現(xiàn)異性電荷，當空間場強超過25～30kＶ／cm時，空氣被電離，形成電暈放電．異性離子在電場作用下向帶電體運動，于是帶電體上的電荷得到中和．例如，從身上急速脫下的化纖衣服帶靜電后，其纖維是立起的，若拿一只大頭針接近，可發(fā)現(xiàn)纖維下垂，這就是靜電中和現(xiàn)象．還有，武當山天柱峰的金頂是一個全金屬的古建筑物，數(shù)百年來，周圍的人們在雷雨天能看到金頂**部位冒“火”，但金頂卻安然無恙．這種現(xiàn)象的實質(zhì)是金頂在帶電云層感應下發(fā)生的電暈放電中和現(xiàn)象．
感應式中和器不需要外加電源，其結(jié)構(gòu)簡單，易于制作和安裝，可用于石油、化工、橡膠、紡織、造紙等行業(yè)．
2．高壓式中和器
如圖3所示，高壓式中和器主要有高壓源、放電針、接地極等組成．由于高壓源的作用，放電針和接地極之間產(chǎn)生強電場，并發(fā)生電暈放電．帶電離子在電場作用下定向移動去中和帶電體上的電荷，從而消除靜電．
高壓式中和器消除靜電作用強，消除靜電比較徹底．但一般結(jié)構(gòu)的高壓式中和器有火花放電的危險，故不能用于有爆炸危險的環(huán)境．
3．放射線式中和器
這種中和器主要由微量放射性元素和屏蔽框組成．α、β射線能使空氣電離，因此，將屏蔽框開口對著帶電體，并接近到一定距離就可以起到消除靜電的作用．由于它可能產(chǎn)生放射性的污染，所以應用不多．
六、思考與練習
在化學工業(yè)和食品工業(yè)生產(chǎn)中,液體和粉末通過管道輸送時,由于與管壁的摩擦而產(chǎn)生靜電,許多液體和粉末是**導體,它們長時間地保持著大量電荷,與管壁之間的電壓可高達幾萬伏,如果發(fā)生突然的放電,就會產(chǎn)生電火花引發(fā)火災,如圖4所示的裝置中用聚苯乙烯小球模擬管道中流動的粉末上的電荷積累情況,并用以研究如下可能因素對電荷積累多少的影響:小球的速度,管道的長度,在貯存管道中攪動小球,把導電的添加劑與小球混合,等等。
一、接地
所謂接地,一般是指把金屬導體與大地連接,使它和大地等電勢．靜電接地有直接接地和高阻接地之分．前者是金屬性接地，用來**靜電導體上的靜電，這是**導體上靜電普遍采取的**化方法．后者是帶有兆歐級電阻的接地，用來**靜電亞導體或靜電絕緣體上的靜電．
許多液體和粉末是電的**導體,運動的液體、粉末和管壁(或容器壁)摩擦很容易積累靜電．因此，凡是用來加工、儲存、運輸各種易燃液體、易燃氣體和粉末的設備都必須接地，以消除其上可能積累的電荷．廠房內(nèi)的各種管道和設備相距10cm以內(nèi)時，應當互相連起來，并予以接地，以免它們之間由于靜電積累而引起的不同的電勢造成放電．油罐車行駛中為了防止因燃油和油罐摩擦撞擊而積累靜電，須用一條鐵鏈保持接地．對有靜電危險的裝料或卸料作業(yè)，在作業(yè)前應將有關金屬部件連成整體并予以接地，作業(yè)終止時應經(jīng)過適當靜置時間，方可拆去接地線．
在有可燃性氣體蒸氣或懸浮粉塵等有爆炸危險的場所,采用導電性良好的地面（地板、地毯、涂料等），其導電覆蓋層可以使地板上的人或物體所帶的電荷能很快地泄露到大地中,以防止出現(xiàn)過高的靜電電壓．這也屬于靜電接地措施．應當注意，對于導體上的感應靜電，接地只能消除部分靜電．如圖１所示，接地后，Ｂ端電荷消失，Ａ端電荷依然存在．
二、增濕
在溫度較高時，絕緣體表面形成水膜，水膜能溶解電解質(zhì)和雜質(zhì)，有較好的導電性．也就是說，水膜能使絕緣體表面電阻大大降低，有助于靜電泄露．通常采取向現(xiàn)場噴送溫度較高的高濕度空氣、掛濕布條、地面灑水等方法．
增濕對于表面容易形成水膜的紙張、橡膠、醋酸纖維等是有效的，而對于表面不能形成水膜的純滌綸、聚四氟乙烯等是無效的．對于懸浮粉末或孤立絕緣體，雖能形成水膜，但因沒有泄露途徑而不能消除靜電．
三、添加抗靜電劑
抗靜電劑一般是指具有較好導電性或較強吸濕性的化學藥劑．在容易產(chǎn)生靜電的高絕緣材料中，如果加入微量的抗靜電劑，就能降低其電阻率，有利于靜電的消除．
四、屏蔽
所謂屏蔽是用封閉或幾乎封閉的金屬殼將絕緣體包圍起來，金屬殼必須接地．這樣即可以防止絕緣體與其他導體放電，又能抑制靜電產(chǎn)生，達到限制絕緣體電勢的目的和防止靜電感應的作用．金屬殼可用金屬膜、金屬網(wǎng)等導電材料或金屬絲繞制而成．
五、靜電中和器
靜電中和器又叫靜電消除器，它能產(chǎn)生電子和離子．因此，帶電體吸引電性相反的電荷將本身電荷中和，從而消除靜電的危險．按其工作原理可分為感應式、高壓式和放射式．
1．感應式中和器
如圖2所示，放電針**在帶電體感應下出現(xiàn)異性電荷，當空間場強超過25～30kＶ／cm時，空氣被電離，形成電暈放電．異性離子在電場作用下向帶電體運動，于是帶電體上的電荷得到中和．例如，從身上急速脫下的化纖衣服帶靜電后，其纖維是立起的，若拿一只大頭針接近，可發(fā)現(xiàn)纖維下垂，這就是靜電中和現(xiàn)象．還有，武當山天柱峰的金頂是一個全金屬的古建筑物，數(shù)百年來，周圍的人們在雷雨天能看到金頂**部位冒“火”，但金頂卻安然無恙．這種現(xiàn)象的實質(zhì)是金頂在帶電云層感應下發(fā)生的電暈放電中和現(xiàn)象．
感應式中和器不需要外加電源，其結(jié)構(gòu)簡單，易于制作和安裝，可用于石油、化工、橡膠、紡織、造紙等行業(yè)．
2．高壓式中和器
如圖3所示，高壓式中和器主要有高壓源、放電針、接地極等組成．由于高壓源的作用，放電針和接地極之間產(chǎn)生強電場，并發(fā)生電暈放電．帶電離子在電場作用下定向移動去中和帶電體上的電荷，從而消除靜電．
高壓式中和器消除靜電作用強，消除靜電比較徹底．但一般結(jié)構(gòu)的高壓式中和器有火花放電的危險，故不能用于有爆炸危險的環(huán)境．
3．放射線式中和器
這種中和器主要由微量放射性元素和屏蔽框組成．α、β射線能使空氣電離，因此，將屏蔽框開口對著帶電體，并接近到一定距離就可以起到消除靜電的作用．由于它可能產(chǎn)生放射性的污染，所以應用不多．
六、思考與練習
在化學工業(yè)和食品工業(yè)生產(chǎn)中,液體和粉末通過管道輸送時,由于與管壁的摩擦而產(chǎn)生靜電,許多液體和粉末是**導體,它們長時間地保持著大量電荷,與管壁之間的電壓可高達幾萬伏,如果發(fā)生突然的放電,就會產(chǎn)生電火花引發(fā)火災,如圖4所示的裝置中用聚苯乙烯小球模擬管道中流動的粉末上的電荷積累情況,并用以研究如下可能因素對電荷積累多少的影響:小球的速度,管道的長度,在貯存管道中攪動小球,把導電的添加劑與小球混合,等等。
