什么是静电防护?

[拼音]：jingdian fanghu

[外文]：electrostatic protection

为防止静电积累所引起的人身电击、火灾和爆炸、电子器件失效和损坏，以及对生产的不良影响而采取的防范措施。其防范原则主要是抑制静电的产生，加速静电泄漏，进行静电中和等。

人穿非导电（指电导率小于1×10-6西/米的物体）鞋时，由于行走等活动会产生、积蓄电荷，并可达到千伏级的电位（这类动作属危险动作）。此时人触及其他物体会产生火花放电并受到电击。中国所作试验得出如图1

的E-t（电位-时间）曲线，图中


、×、墷等表示不同个体。在毛毯上行走、脱衣等所产生最高电位达2450伏。而在水磨石地板上重复这些活动，测得最高电位达3500～6000伏。由此可知，人体电位与地面材质有关。此外，还与空气相对湿度，内、外衣和鞋袜材质等有关。实验表明，在易燃、易爆场所，不仅工作服（外衣）不得使用化纤材料，内衣裤也不得使用。人体活动中的防静电措施主要有:穿导电性鞋，穿混有导电性纤维或用防静电剂处理的防静电工作服，带人体接地腕带，或在某些 *** 作前，先用手接触接地铜线；必要时，工作地面需作导电化处理，如采用电导率为10-6西/米的导电性水磨石或导电性橡胶（粘面）。

人体放电和发生电击的界限是：

（1）电荷量达到(2～3)×10-7库以上即产生静电电击的放电。如表1所示， 电位达3千伏左右即产生静电电击。这是人体静电电容等于或小于标准值 100皮法的时候，即一般取值为90～100皮法的时候。当坐在椅子上或穿薄底鞋或旧皮鞋时，电容大于100皮法， 甚至有时可达数百皮法，此时产生静电电击的界限电位比表1中的值为小。

（2）若带电物体是导体，当带电电位在表2中的数值及以上时，在人体上有(2～3)×10-7库以上的放电电荷量的放电，人体即受到电击。

（3）大于100皮法的情况，对于人体附近有静电场时，以及当附近有能量较大的带电体时，人体受到源源不断的感应，可能足以使远大于100皮法的人体带有较高的异号电位，致使易燃、易爆场所产生更大的危险性，因此，应补充人体电容的可能上限值。

（4）若带电体是非导体，发生静电电击的界限一般不能象对导体那样以带电电位来表示。但多数情况下，当带电电位约为30千伏以上且由此向人体产生放电时发生静电电击。因此，这时发生静电电击的界限是以带电电位约为 10千伏和带电电荷密度约为10-5库/米2作为大致的标准。但对带电状态特别不均匀时，在非导体中局部有电导率高的部分，以及带电物体里面或其附近有接地体时，不能作上述判断。

两个不同的物体相互接触时，在其界面上产生电荷移动，正、负电荷相对排列形成双电层。这时，若将物体进行分离，会在两个物体上各自产生极性不同的等量电荷。一般是当相互接触的两物体在“带电序列”中所居位置离得越远则产生静电的量越大。电荷的极性则根据带电序列中的相对位置而定。

相互接触和分离过程中，物体积蓄正(+)或负(-)的过剩电荷会由于放电和传导而中和，或向空间和大地泄漏而趋向减少，这一过程称为电荷缓和。一般情况下，在产生静电的同时就开始缓和。由于凡是接触和分离的任何物体都会产生或强或弱的静电，因而，对于静电极为敏感的现代电子器件、新型火药、闪点很低的易燃、易爆气体（如在常温、常压下即能挥发的液氢等低闪点特种火箭燃料）等，只要微弱的静电即可能造成事故或火灾、爆炸，所以防止产生静电或消除静电的危害是较难的技术问题。至于由静电导致的放电作用引起生产过程中胶片感光、电子元件损坏，力学作用引起的纤维缠结和印刷纸张不齐等，也是复杂的问题。

防止产生静电的原则是：

（1）对产生静电的主要因素尽量予以排除。影响静电产生的主要因素有：物体的特性；物体的表面状态；物体的带电历史；接触面积及其压力；分离速度。

（2）应参照表3所示的带电序列，使相互接触的物体在带电序列中所处的位置尽量接近。

（3）使物体间的接触面积和压力要小，温度要低，接触次数要少，分离速度要小，接触状态不要急剧变化。

粉体在空气输送、皮带输送或过筛过程中，会因粉体间或粉体与管壁间的摩擦而产生静电。因此：

（1）管道内输送速度不应超过某一限值，管道直径应不小于某一最小值。管内不得设有网、格等妨碍输送并产生静电的物体。粉体的大小和形状应进行优选。

（2）尽量减少管路的弯曲和收缩；避免风速和输送量的急剧变化。

（3）应采用适当的空气振动等措施，对管壁内表面进行定期清扫和检修，防止粉体的堆集。

（4）输送管道应尽量使用导电性材料制作，并将其接地。

（5）应优选螺旋叶片的形状和螺旋的转数上限；应避免传送带发生振动或由于输送量失当而产生异常振动，且不应使粉体悬浮和飞散。

（6）在斗式输送中，料斗和漏斗的壁面斜度应接近于垂直，以减少摩擦面积；斗壁应不使粉体落下过程受到扰乱;应定期进行清扫;在料斗上尽量不安装金属制滑动固定器。

（7）应优选粉体的大小和形状，以及料斗的材质，使静电尽量减少。

（8）料斗和漏斗等应尽量使用导电性材料，并将其接地。

液体在管路输送过程中，或流过软管时，由于液体间的摩擦，或由于液体与泵发生摩擦而产生静电。在其他条件相同时，静电与流速的1.8～2次方成比例。为限制静电，应注意：

（1）烃类油料的流速不应超过表4中所列数值。

（2）在输送能力相同的条件下，应将配管和软管的直径加大，将流速减小。

（3）不应有湍流或急剧变化的输送状态，配管应尽量减少弯曲和收缩的部分，配管内壁应光滑。管内不要装设金属网、突出物等。过滤器应尽量设置于流源侧。

（4）在任何局部和任何时间内流速都不应有急剧变化，输送初期和终了时应控制在小的流速，中期流速不得超过规定值。

（5）液体中不得混入空气、水、灰尘和氧化物（锈等）等杂物。

（6）应在配管和软管的终端部装设直径大的、减小流速用的缓和管段和缓和罐等。

（7）用油轮、罐车、油罐汽车、罐和其他容器输送液体时，应注意由于罐的振动，液体与器壁摩擦而产生静电。输送时移动速度不应急剧变化，应尽量匀速移动；在罐内应设隔板加以隔开，不应使液体起波浪或飞溅；液体中不得混入杂物；罐的内部应定期清扫。

气体在流动和喷出过程中，会因高压空气中含有压缩机油和因压缩产生的凝结水雾，以及管锈、灰尘等的粒子流动于管内，或由开口部喷出时，粒子与壁面和附近的物体发生冲撞和摩擦而产生静电。因此：

（1）应用空气过滤器将雾和粒子等滤除后再进行流动和喷出。

（2）喷出流量应少，喷出压力应低，特别注意氢气类喷出引起爆炸。

（3）管路和软管等在使用前应清扫，清除锈和灰尘。

（4）凝缩二氧化碳喷出时，应避免开口部出现干冰，因为它与液相成分互相冲撞和摩擦，或与壁面冲撞、摩擦和飞溅而产生静电。

（5）液化石油气瓶、管的开口部及法兰应清扫，并保持清洁。

（6）氢、乙炔、丙烷、城市煤气和氮气的储气瓶、管路、软管等在使用前应进行清扫，清除锈和水分等。尽量不用胶皮管，而使用金属管，并将其接地。

（7）水蒸气管道开口部易产生静电，应尽量使用干燥的水蒸气，喷出量应少，喷出压力应尽量限制在98牛/厘米2以下，且应使用静电少的喷嘴，喷嘴与物体间应有足够的距离。

（8）烟雾剂和油漆喷雾时，不要对着近距离的物体进行大量和激烈的喷出。

（9）飞机和航天器在飞行中与空气摩擦而产生静电，图2

是火箭高度（公里）与电位（千伏）的关系。利用装于适当位置的防静电针，可将静电泄放到大气中，以防止电位的过度升高。中国发射同步卫星的捆绑式火箭即装有防静电针。

除降低速度、压力、减少摩擦及接触频率，选用适当材料及形状，增大电导率等抑制措施外，还可采取下列措施：

（1）接地，即将金属导体与大地（接地装置）进行电气上的连接，以便将电荷泄漏到大地。此法适合于消除导体和电阻率在 108欧厘米以下物体上的静电，而不宜用来消除绝缘体上的静电，因为绝缘体的接地容易发生火花放电，引起易燃易爆液体、气体的点燃或造成对电子设施的干扰。应使绝缘体与大地间保持106～109欧的电阻。仅供消除导体上静电用的接地，电阻值一般不宜超过 100～1000欧。非金属导体接地处应包上接触可靠的金属物或使用导电涂料，接触面积不小于 10厘米2。移动设备不能保持经常接地，接地 *** 作应选在没有危险的场合和时间。

（2）搭接（或跨接）。将两个以上独立的金属导体进行电气上的连接，使其相互间大体上处于相同的电位（图3）。

（3）屏蔽。用接地的金属线或金属网等将带电的物体表面进行包覆，从而将静电危害限制到不致发生的程度。屏蔽措施还可防止电子设施受到静电的干扰。

（4）对几乎不能泄漏静电的绝缘体，采用抗静电剂以增大电导率，使静电易于泄漏。

（5）采用喷雾、洒水等方法，使环境相对湿度提高到60～70％，以抑制静电的产生，解决纺织厂等生产中静电的问题。

（6）静电消除器。利用它产生的极性相反的离子去中和物体上的静电。常见的有高压静电消除器，离子流静电消除器，自放电式消电器，以及利用同位素辐射出的α和β射线使空气电离的散射性消电器。

参考文章

静电防护内容有哪些?电气技术

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