Ochrona elektrostatyczna

Ładunek elektryczności statycznej powstaje na powierzchni materiałów (zwłaszcza dielektryków) w wyniku styku tych materiałów poprzez tarcie, rozdzielanie lub łączenie powierzchni, odkształcanie, rozdzieranie itp.

Główną przyczyną pojawiania się ładunku na powierzchni materiałów ze wskazanym stykiem jest powstawanie tzw Podwójna warstwa tj. powstawanie ładunków dodatnich i ujemnych położonych naprzeciw siebie na powierzchniach styku w postaci przeciwnie naładowanych warstw. Równocześnie z gromadzeniem się (wytwarzaniem) elektryczności statycznej zawsze następuje jej rozpraszanie (utrata).

Głównymi czynnikami określającymi ilościową stronę gromadzenia się elektryczności statycznej są:

• powierzchnia i odległość między stykającymi się (tarciowymi) powierzchniami;

• charakter oddziałujących materiałów;

• chropowatość powierzchni, współczynnik tarcia, prędkość wzajemnego ruchu, nacisk;

• wpływ czynników zewnętrznych (temperatura, wilgotność, obecność zewnętrznego pola elektrycznego itp.).

Rozpraszanie (utrata) elektryczności statycznej następuje w wyniku absorpcji (wycieku) ładunków z otoczenia, w wyniku przewodnictwa materiału (w stanie masowym i powierzchniowym), promieniowania w środowisku, emisji elektronów, desorpcji jonów, wyładowań gazowych, itp.

Ochrona przed elektrycznością statyczną

Przyjrzyjmy się głównym metodom ochrony przed elektrycznością statyczną.

Usuwanie (rozpraszanie) ładunków w środowisku

Metodę tę można zrealizować poprzez uziemienie źródła generowania ładunku. Odprowadzanie ładunków elektryczności statycznej może odbywać się również poprzez przetwarzane substancje, zapewniając niezbędną przewodność powierzchniową lub objętościową tych substancji.

Zwiększenie przewodności powierzchniowej można uzyskać przez utworzenie lub nałożenie warstwy przewodzącej (woda, środek antystatyczny itp.).

Przewodnictwo objętościowe ciał stałych i cieczy można zwiększyć, dodając do nich specjalne (antystatyczne) dodatki (dodatki).

Zmniejszone wytwarzanie elektryczności statycznej

Zmniejszenie elektryfikacji ciekłych dielektryków można osiągnąć poprzez ograniczenie prędkości ich ruchu, ponieważ wielkość prądu elektryfikacji ciekłych dielektryków jest praktycznie proporcjonalna do kwadratu prędkości ich ruchu.

Elektryfikacja materiałów płynnych podczas pompowania zależy od czynników konstrukcyjnych (chropowatość powierzchni wewnętrznych rur, promienie ich gięcia, konstrukcja przewężek, filtrów itp.), które można wykorzystać jako środek zmniejszający elektryzowanie się cieczy.Stosowanie specjalnych pojemników relaksacyjnych (rozładunkowych) podczas tankowania i tankowania zmniejsza również ich ładunek elektrostatyczny.

Redukcja (lub eliminacja) miejscowych przepięć na elementach konstrukcyjnych w wyniku obecności pola elektrostatycznego. Wystające (i przewodzące) części powodują, że struktura pola elektrostatycznego jest bardzo niejednorodna i stanowi swego rodzaju „koncentrację” pola. Siła pola w bezpośrednim sąsiedztwie takich koncentratorów może wzrosnąć dziesiątki i setki razy.

Spłaszczenie struktury pola elektrostatycznego poprzez usunięcie lub przesunięcie koncentratorów może być wykorzystane jako sposób na zmniejszenie prawdopodobieństwa powstania iskier w obszarach zagrożonych wybuchem.

Neutralizacja ładunków elektrostatycznych

Metoda neutralizacji ładunków elektrostatycznych polega na kompensowaniu powstałych ładunków ładunkami o przeciwnym znaku, które są generowane przez specjalne urządzenie kompensujące. Urządzenia i urządzenia wykorzystujące zasady neutralizacji ładunków z elektryczności statycznej, tj. środki aktywnej ochrony elektrostatycznej są opracowywane w kraju i za granicą.