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.
Причины образования зарядов
Причинами могут быть следующие процессы:
- Трение различных материалов.
- Взаимодействие предметов в результате вращения.
- Облучение.
- Резкий перепад температуры.
- Разрезание или разрушение физических тел другим способом.
В быту статическое электричество появляется:
- При ношении одежды из синтетических тканей.
- В результате хождения по ковру в резиновой обуви.
- При использовании различных пластиковых предметов.
На величину электрозаряда оказывают влияние условия, в которых это происходит. Например, наличие сухого воздуха будет способствовать увеличению статического электричества.
Существуют и другие причины образования электрозаряда, которые могут привести к довольно опасным последствиям. Одной из них является накопление статического электричества в атмосфере во время непогоды. Когда заряд становится достаточно большим, образуется молния.
При этом в атмосфере скапливается положительный заряд, а в земле образуется отрицательный. Молния может быть смертельно опасной для человека. Обычно для борьбы с этим явлением используются громоотводы. Но в пустынной местности во время сильного дождя молния может ударить по человеку.
Накопление статического электричества иногда возникает вследствие работы электроприборов. Причиной может быть, например, неисправность. Кроме того, в быту возможно возникновение ситуации, когда согласно инструкции по эксплуатации для оборудования необходимо заземление, но его не делают или создают его неправильно.
При поездках на автомобиле нужно помнить, что на нём также могут скапливаться заряды. Если их не снимать, это может стать неприятным сюрпризом. Источником накопления электричества становится трение корпуса автомобиля о воздух во время движения.
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.
Физические основы образования электростатики
Как известно, вещества состоят из атомов и молекул. Ядра атомов в свою очередь состоят из протонов, имеющих положительный заряд, и нейтронов, в которых он отсутствует. Вокруг ядра вращаются электроны, являющиеся носителями отрицательных зарядов.
Заряды протонов и электронов равны. Их количество также должно совпадать, обеспечивая нейтральность атомов и молекул. Некоторые электроны слабо привязаны к своему ядру и при малейших воздействиях отрываются и начинают перемещаться свободно. При этом они несут отрицательный заряд, а оставшаяся часть атома становится положительной.
Накапливаясь, свободные заряды создают статическое электричество. Прикасаясь к таким участкам, человек ощущает разряд. Чаще всего электростатика скапливается на поверхности или внутри материала, не обладающего способностью проводить ток. Другими словами, заряд собирается и хранится до определенного момента времени на диэлектрике или изолированном проводнике.
Образование статического электричества и стекание зарядов возникает в одно и то же время. Если первый процесс происходит более интенсивно по сравнению со вторым, то заряд будет накапливаться. Данное явление распространено и в быту, и в природе.
Например, во время ненастья в атмосфере в определённом месте начинает накапливаться статическое напряжение. На земле под ним в это время увеличивается отрицательный заряд. В результате возникает «конструкция», похожая на гигантский конденсатор. При наличии достаточно большой разности потенциалов происходит пробой в виде молнии. При этом ток идёт по пути, где сопротивление минимальное.
При наличии застройки электричество попадёт в землю через заземлённый громоотвод, не принеся никому вреда. На открытой местности молния, скорее всего, ударит в высокое дерево. Если под ним будет стоять машина или прятаться человек, то они могут пострадать.
Молния обладает ещё одним видом разрушительного действия. Речь идёт о явлении электромагнитной индукции. Поскольку молния — это мгновенно возникающий электрический ток, она создаёт мощное электромагнитное поле, которое в свою очередь создаёт электроток в металлических деталях. Это ещё одна причина накопления статического заряда, способного достигать значительной величины. В многоэтажных зданиях применяется система уравнивания потенциалов, которая предотвращает возникновение такого эффекта.
Ещё один вариант нанесения вреда — воздействие накопленного электрозаряда на электронные приборы и другое оборудование. При этом даже простое прикосновение к проводнику может обеспечить его пробой.
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:
- стекло;
- кварц;
- нейлон;
- шелк;
- воздух;
- кожа;
- асбест;
- алюминий;
- слюда.
Нейтральными зарядами обладают бумага, древесина, сталь, хлопок. Отрицательные заряды распределяются по поверхности:
- силикона;
- тефлона;
- селена;
- латуни;
- меди;
- никеля;
- латекса;
- янтаря;
- полиуретана;
- полистирола.
Вышеуказанные знания дают возможность понимать, как взаимодействуют при трении различные тела. Пример взаимодействия тел: хождение человека в шерстяных носках по ковру. В такой ситуации тело человека приобретет определенный заряд. Заряд около 10 кВ приобретает каждый едущий по сухой дороге автомобиль. В обычном быту потенциал может быть весьма велик. Однако в большинстве случаев заряд не обладает сильной мощностью, поэтому не опасен. Стоит знать, что при повышенной влажности статический ток меньше проявляется.
Если работа ведется с полупроводниковой платой, то стоит обеспечить высокую скорость ухода заряда. Для этого применяют напольное покрытие с небольшим электросопротивлением. Также используются принудительное шунтирование электроплат и специнструмент с заземленной головкой.
При работе с легко воспламеняющими жидкостями заземляют транспорт, их перевозящий. Металлическим тросом также снабжается самолет. Трос обеспечивает надежную защиту от накопившейся статики.
Основными методами защиты являются:
- отвод накопленного заряда в окружающую среду;
- понижение генерации;
- увеличение проводимости твердых тел;
- сокращение перенапряжения в конструкциях;
- нейтрализация зарядов при применении на производстве специальных индукционных нейтрализаторов, а так же радиоизотопных современных средств.
При нейтрализации заряды компенсируются противоположными по знакам. Генерируются они специальным прибором. На предприятии обязательно должны присутствовать средства защиты.
Другие меры снижения статполя:
1. Везде, где только возможно согласно технологии производства, важно исключить распыление легко воспламеняющихся веществ, разбрызгивание составов, дробление.
2. Если технологически это допустимо, необходимо очищать горючие газы от взвешенных твердых/жидких частиц. В свою очередь жидкости следует чистить от загрязнения примесями.
3. Необходимо следить, чтобы скорость в аппаратах и производственных магистралях движение материалов превышало тех показателей, которые предусмотрены проектом.
Обратите внимание! На взрывоопасных производствах рекомендуется любое транспортное и технологическое оборудование производить исключительно из тех материалов, которые имеют удельное объемное электросопротивление не более, чем 105 ом·м.
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:
- Заземление оборудования.
- Прикосновение человека к заземленной батарее.
- Прикосновение к заземленному промышленному трубопроводу.
- Использование антистатических покрытий.
- 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:
- Повысить устойчивость различных механизмов и блокировать формирование наэлектризованности на рабочем месте.
- Защитить работоспособность оборудования металлической сеткой.
- 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:
- Намочите руки водой и проведите мокрыми ладонями по одежде.
- Прикрепите к одежде с изнаночной стороны английскую булавку.
- Проведите вывернутый наизнанку рабочий халат сквозь металлическую вешалку-тремпель.
- 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.
Выбор правильного антистатического устройства
Электростатика — не совсем точная наука, и многие правила могут казаться инженерам нелогичными. Некоторые проблемы могут иметь очевидные решения, но большинство из них более сложны и требуют опытного анализа.
Всегда стоит связаться с нами для получения консультации по конкретным применениям перед тем, как сделать окончательный выбор в пользу того или иного устройства.
Такие компании, как Fraser, имеют многолетний опыт диагностики проблем, связанных со статикой, и предлагают наиболее подходящее оборудование для их решения.
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:
- Используйте изопропиловый спирт. Протирать нужно периодически им поверхность пластика.
- Проведите ионизацию антистатическими планками и воздушными ножами.
- 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.
Получить заряд можно:
- 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.
Способы снятия статического напряжения
В руководстве по защите от статического электричества также предусматрен ряд мер, направленных на минимизацию вредоносных последствий воздействия разряда и его снятие. Вот основные из них:
- очистка проходящих по трубопроводам газов и жидкостей от посторонних примесей (например, твердых частиц);
- недопущение распыления и разбрызгивания веществ;
- строгое соблюдение требований к скорости движения по трубопроводу.
Вам это будет интересно Особенности кабеля Frls
Чтобы не допустить попадание посторонних примесей в трубопровод, используют фильтры. На фото изображен газовый