Статическое электричество возникает из-за перераспределения частиц, имеющих различные электрические заряды, между разными телами или в пределах одного тела. В твердых телах такими частицами являются электроны, а в жидких и газообразных – электроны и положительно заряженные ионы. При таком распределении между телами возникает разность потенциалов, которая еще более увеличивается при последующем удалении тел друг от друга.
Причинами возникновения статического электричества могут являться:
- взаимодействие тел между собой при движении (трение, вращение);
- резкий перепад температур;
- воздействие излучений различного характера;
- разрезание тел на части.
Это явление может представлять опасность, поэтому от него предусматривают специальную защиту, позволяющую полностью ликвидировать или существенно снизить его силу.
В быту люди часто сталкиваются с образованием статического электричества: при расчесывании волос, снятии одежды, поглаживании шерсти домашних животных. Для жизни человека это не опасно, так как при разряде статического потенциала возникает очень небольшой ток, который не может нанести организму существенного вреда. Следствием разряда является лишь некоторый дискомфорт. Чтобы его избежать, достаточно использовать деревянную расческу, медленнее снимать с себя одежду и не гладить кошек в сухую и морозную погоду.
Однако электронной технике статическое электричество может нанести ощутимый вред. Часть компонентов, из которых состоит электронное изделие, не рассчитано на действие столь высоких напряжений. Воздействие статического электричества на эти элементы может ухудшить их характеристики и даже вывести из строя устройство целиком.
Если же воздействию статического электричества подвергаются легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), то это может привести к их возгоранию или взрыву их паров. Сами жидкости при транспортировке могут накапливать в своем объеме статический заряд, но он может возникнуть и от приблизившегося к ним человека или механизма. Поэтому на предприятиях, на которых выполняются какие-либо действия с ЛВЖ, особое внимание уделяют заземлению всех движущихся механизмов, металлоконструкций, трубопроводов, а также материалам, из которых изготовлена спецодежда и обувь работников.
Защита от статического электричества в бытовых помещениях
Хоть для человека действие статического электричества и является всего лишь источником неприятных ощущений, но при разряде все-таки существует риск что-нибудь опрокинуть или даже получить травму. Да и постоянное ощущение на себе действия этих разрядов может принести серьезный дискомфорт. Поэтому в быту иногда приходится бороться с этим явлением. В помещениях регулярно проводят влажную уборку, проветривают и увлажняют воздух. Много пользы при защите от статического электричества приносит применение строительных материалов с антистатическим покрытием.
Защита от статического электричества на производстве
В отличие от бытовых помещений, защита от статического электричества на предприятиях имеет большую важность. В основном это касается предприятий по производству электронных изделий и компонентов, а также по производству и транспортировке ЛВЖ. Частным случаем защиты от статического электричества являются устройства молниезащиты, служащие для предупреждения поражения молнией людей, оборудования и возникновения аварийных ситуаций.
Комплекс мероприятий, необходимый в каждом конкретном случае, указывается в государственных стандартах, правилах промышленной безопасности, технологических регламентах и инструкциях по охране труда.
В основном все защитные мероприятия разделяются на несколько этапов:
- предотвращение возникновения зарядов;
- уменьшение до минимально возможного уровня величины зарядов;
- нейтрализация зарядов.
Для исключения появления статических зарядов служит соединение проводящих ток частей оборудования между собой и с контуром заземления, сопротивлением не более 100 Ом. Заземлению также подлежат все трубопроводы, даже те, материал которых не проводит электрический ток. Для этого в них предусматривают оболочки и покрытия из токопроводящих материалов.
Снижения величин уровней статических зарядов добиваются путем выбора материалов, из которых изготавливается оборудование, подбора технологических параметров, при которых работа оборудования не сопровождается образованием статических потенциалов (например, скоростей движения жидкостей в трубопроводах) и так далее.
Поверхности, склонные способствовать образованию статического электричества, регулярно обрабатываются специальными реагентами, называемыми антистатиками, или выполняются токопроводящими. Также могут применяться ионизаторы или увлажнители воздуха.
Средства индивидуальной защиты работников от статического электричества
К таким средствам относятся спецодежда и спецобувь. Также на предприятиях, выпускающих электронные компоненты, обязательным является применение токопроводящего браслета, надеваемого на руку работника и связанного с контуром заземления.