【正文】 87 第六章 靜電防護原理與技術(shù)5 88 第六章 靜電防護原理與技術(shù) 思考題 ： (1) 靜電危害防護的主要依據(jù)和原則是什么？ (2) “靜電接地”與通常意義上的“接地”有什么 不同？ (3) 離子風靜電消除器的工作原理及影響因素。 這是因為防靜電工作服消除人體靜電的基本原理是通過導(dǎo)電纖維的電暈放電效應(yīng)和通過人體靜電接地途徑傳導(dǎo)電荷以消除靜電，往往后一種消電途徑起主要作用。 83 第六章 靜電防護原理與技術(shù)5 防靜電工作服的防靜電性能，按照國標 GB12022－89的規(guī)定，每件防靜電服的帶電電荷量、洗滌性能要求： A級 B級 試驗方法 帶電電荷量 ＜ 0． 6μ C／件 按本標準附錄 A規(guī)定方法測試 耐洗滌時間 ≥33h ≥16． 5h 按本標準附錄 B規(guī)定方法測試 一般來說，制作防靜電工作服之前，應(yīng)首先對防靜電布料的防靜電性能進行測試，但目前還沒有這方面的國家標準。 ②銅絡(luò)合纖維防靜電布，在纖維噴絲后經(jīng)過銅離子絡(luò)合，使纖維表面鍍上一層銅離子絡(luò)合物，起導(dǎo)電作用；這種防靜電布不耐酸堿腐蝕，耐洗滌性差。這樣可以嚴格控制人體靜電造成的事故和損壞產(chǎn)品。 75 第六章 靜電防護原理與技術(shù)5 假如危險場所允許人體靜電最高電壓為 104 V，根據(jù)目前工業(yè)生產(chǎn)水平和人體活動情況，靜電起電率為 1013～ 104A，即最大起電率為 104 A。 74 第六章 靜電防護原理與技術(shù)5 不同行業(yè)對防靜電 (或?qū)щ?) 地面的靜電泄漏電阻值要求不同，在 有易燃易爆物質(zhì) 存在的危險場所，要求地面的靜電泄漏電阻值在 105～ 108Ω范圍內(nèi)，或更小。 天然的土地、磚地和水泥地，都可以作為防靜電地面使用。 ?各國標準，雖然語言表述不同，但是對于防護人體靜電危害所規(guī)定的鞋底電阻值基本相同。 ?德國 《 靜電危害性評價和控制 》 中提到：“對于爆炸性危險場所來說，如果測試時放于鞋外部的電極和放于鞋內(nèi)部的電極間的電阻小于 108Ω，則認為鞋是有導(dǎo)電性的。 按照我國國家標準 GB4385—84《 防靜電膠底鞋、導(dǎo)電膠底鞋安全技術(shù)條件 》 的規(guī)定， 防靜電鞋的鞋底電阻值為 5 104～ 1 108Ω；導(dǎo)電鞋的鞋底電阻值規(guī)定不大于 105Ω。另外，在靜電危險場所，不準脫換衣服，不準跑跳等等，這樣才能有效地控制人體靜電的危害。 65 人體靜電的防護 人體作為一種特殊的靜電導(dǎo)體，在靜電防護方面有許多問題需要專門介紹。 (3)消電器的安裝角度應(yīng)垂直于帶電體表面。 69 消電器的安裝 ： 消電器的恰當安裝是非常重要的。 68 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 不同場合消電器的選擇 ： 帶電體的狀況也是選擇消電器時應(yīng)該考的因素。 消電器的消電效果可用電暈電流與帶電體上的電壓之間的關(guān)系表示 （對自感應(yīng)式消電器還應(yīng)注意其臨界電壓）。 (4)使用中應(yīng)注意射線對人體的傷害和對周圍物質(zhì)的放射性污染。 65 ?由于目前消電器的放射源大多采用 α射線源，它的有效范圍一般為 1020mm，最大不超過 4050mm，作用距離較小，使用范圍受到限制。 當電離和復(fù)合這兩個相反的過程達到動態(tài)平衡時，就在射線的作用范圍內(nèi)維持著一定濃度的正負離子云 。放射源一般厚度為 ～ ，用緊固件固定在屏蔽框的底部；屏蔽框應(yīng)有足夠的厚度，以防止射線危害； 為了防止操作者不慎直接觸及放射源，消電器前面裝有保護網(wǎng)。 由于照射劑量超過人體允許劑量（每天 8h 工作條件下，人體最高照射量為 ）時，對人有傷害。它是利用放射性同位素發(fā)出的射線使空氣電離，產(chǎn)生正負離子對，中和帶電體上的電荷。 有的防爆類型的離子風消電器，為了安全可靠還要在上述裝置基礎(chǔ)上采取一切措施： （ 1）在延時繼電器與低壓電源開關(guān)之間加設(shè)安全柵，防止意外電波干擾。下圖是一種有代表性的防爆型消電器的原理框圖。 56 導(dǎo)引電阻的影響 實驗條件中風量 7m3/h，導(dǎo)引環(huán)孔徑 3mm 針環(huán)距離為 0 R I0(μA) I1(μA) I2(μA) I2/I0 0 10 100 200 25 25 25 25 ∞ 25 0 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 57 針環(huán)距的作用 測試條件：風量 2m3/h， R=200MΩ， 孔徑 , d(mm) I0(μA) I1(μA) I2(μA) I2/I0 0 1 22 23 22 22 18 19 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 58 電壓 (Kv) I0(μA) I1(μA) I2(μA) I2/I0 5 10 5 12 40 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 針尖電壓的影響 59 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 主要有如下四個方面： ① 空氣要潔凈、干燥，最好使用過濾器，使氣流干燥、凈化，否則影響離子存活壽命，導(dǎo)致消電效率降低； ② 環(huán)境濕度應(yīng)保持在 70％以下； ③ 電暈放電器外的壓縮空氣的正壓力不應(yīng)低于 4. 9X104～ 9. 8X104Pa； ④安裝消電器時，帶電體附近應(yīng)無靜電導(dǎo)體。由此，針尖電壓不宜過高，一般為 8～ 10kV 為宜 ；消電器正常工作時，引出的離子流強度約為十幾毫安。這是因為，孔徑的減小和氣流量的增大都會使空氣氣流速度增加，從而使引出的離子總量增多。所以，應(yīng)力求使針環(huán)間距小一些，但過小的間距易使針環(huán)間發(fā)生火花放電。 當壓縮空氣 F 經(jīng)過導(dǎo)引環(huán)時總有一部分離子會經(jīng)導(dǎo)引電阻 R 入地，這一電流即為 導(dǎo)引電流 ，用 I1表示，顯然，該電流對于消除靜電是無效的。 結(jié)構(gòu) ：離子風型消電器主要由高壓直流電源、電暈放電器和送風系統(tǒng)所組成。 52 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 工作原理 ：當高電壓加到放電針上時，附近空氣發(fā)生高度電離，所產(chǎn)生的帶電離子被放電針旁的壓縮空氣以極快的氣流速度吹送到較遠處的帶電體上，進行電中和作用而消電。第三，消電器的高壓電源或引線本身有可能發(fā)生火花放電。 （ 3）高壓消電器工作時，由于電暈放電比較強烈，會在空氣中產(chǎn)生臭氧和二氧化碳。 48 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 49 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 直流高壓與交流高壓消電器的消電機理差異： 直流高壓消電器 是在放電針尖附近形成與帶電體的電荷極性相反的電暈，從而使相反符號的帶電離子直接去 中和帶電體上 的靜電。其中，以 直流最好，工頻交流次之，高頻交流最差 。 46 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 工作原理 ：外接的高電壓在放電針尖端附近產(chǎn)生強電場使空氣局部高度電離，與帶電體符號相反的離子在電場驅(qū)動下移向帶電體，并與其上的電荷發(fā)生中和作用而消電。 ② 安全性分析 設(shè)靜電危險場所的爆炸性混合物的最小點火能為 Wmin，消電器與帶電體間的電容為 C，臨界電壓為 Uk, 帶電體的電壓為 U，則在消電過程中靜電源釋放出的能量為： 44 第六章 靜電防護原理與技術(shù)4 2k2 CU21U21W －C?m i n2k2 WCU21U21W ??? －C2km i n UCW2U ＋??此能量不至引燃爆炸混合物的條件應(yīng)為： 式中 α 是恒小于 1 的安全系數(shù)。 ④ 保護罩、保護杠及支架 ：保護罩、保護杠及支架都會改變裝置的電容和周圍電場分布，應(yīng)盡量選用塑料、有機玻璃保護罩（杠），盡量減少支架數(shù)量，或盡量選用小的支架。放電針尖越細，消電效果越好。 臨界電壓 是能夠使放電針產(chǎn)生電暈放電的最低電壓。 可見，無源自感應(yīng)式消電器對帶電位比較低的帶電體不能起消電作用，而且即使是高電位帶電體，也不能把帶電體上的電荷全部中和掉，總會有 殘存電荷（電位） 。 一、無源自感應(yīng)式消電器 它的工作原理如右圖所示 (帶電體為負電荷 )。本節(jié)就討論一種普遍適用的靜電防護技術(shù) —使用電離空氣方法消除靜電 。 其三 是有些產(chǎn)品出于質(zhì)量控制的要求，不允許把相對濕度提的很高，有些加工程序則完全不能采用。 溫度／ ℃ 安全相對濕度 10 15 20 25 30 40 76％ 70％ 65％ 61％ 57％ 52％ 武器、電火工品等生產(chǎn)、儲運環(huán)境中 推薦的安全溫、濕度 如右表所示。 結(jié)構(gòu) ：高濕度空氣靜電消除器的結(jié)構(gòu)原理如下圖所示。（恒溫恒濕調(diào)節(jié)器、加濕器等，成本高，費用大；噴入水蒸氣或灑水、掛濕布等，簡單經(jīng)濟但不準確） ② 局部加濕，即僅僅在某物體表面形成高濕度，以消除靜電危害，這種加濕的裝置叫做高濕度空氣靜電消除器。 28 第六章 靜電防護原理與技術(shù)3 兩個例子 ： ① 紅泥聚氯乙烯（ R－ PVC）板材，濕度增加時，表面電阻值由 1015Ω下降到 109Ω，即材料表層由絕緣性變成了抗靜電性。 27 第六章 靜電防護原理與技術(shù)3 提高濕度消除靜電危害的機理可以歸納為兩點，分別是：