静电会带来什么问题？
静电会带来什么问题？
主要的问题领域有4个，下面将对每个领域进行更详细的探讨:
- 静电引力和斥力
- 火灾风险- 防爆区域
- 对操作人员造成电击
- 电子的静电放电(ESD)
静电引力和斥力
这可能是塑料、包装、造纸、纺织和类似行业中最普遍的问题。它表现为产品的不良行为，粘在一起，相互排斥，粘在机械上，模具上的灰尘吸附，不良缠绕和许多其他症状。
库仑定律主导着引力和斥力。基本上，这是平方反比定律。以简化的形式:
| 吸引力或
排斥力(牛顿定律) |
库仑电荷(A) x电荷(B） | |
| = | ------------------------------------------------ | |
| (物体之间的距离，单位为m)2 |
因此，问题的严重性直接与静电荷的大小，以及相吸相斥的物体之间的距离有关。
引力或斥力受电场的电力线影响(当它们表示力或位移时，通常称为通量线)。如果这两个电荷具有相同的极性，它们就会相互排斥。如果它们的极性不同，它们就会相互吸引。如果只有一个产品带电，它会在不带电的产品中产生镜像电荷，从而产生吸引力:
火灾风险（防爆区域）
在涂料、凹印和其他使用易燃溶剂的工业中，火灾风险是非常重要的。薄膜上的静电荷引起火花放电，点燃溶剂并引起火灾。
下面简要地从理论上介绍静电放电在可燃环境中引起点火的能力。
放电引起点火的能力取决于许多变量:
- 放电类型
- 放电源
- 放电能量
- 放电率
- 可燃环境的存在-通常是溶剂气体，但也可能是灰尘或液体
- 可燃环境的最小点火能量(MIE)
放电类型
有3种相关的放电类型：
- 火花 - 通常来自一个电绝缘的实际导电体。这可能是人体，机器部件或工具。假定整个能量在火花中消散。如果能量大于溶剂蒸汽的最小点火能量(MIE)，则可能发生点火。火花中的能量计算如下:能量单位为焦耳=½CV2。
- 刷形放电 - 通常发生在，当机器的某个角落，所集中的电荷处在一个更大的不导电的片状或网状物上时。通常比火花的能量更低，所以更不容易起火。
- 扩散刷形放电 - 发生在高电阻的塑料片和塑料网上，在材料的每一边都有一个高电荷密度的相反极性。这可能是由摩擦或粉末涂层的冲击造成。其效果就像释放一个板电容器，可以比火花更具有点火性。
放电源与放电能量
尺寸和几何形状是重要的因素。导体越大，它能容纳的能量就越多。尖点增加电场强度，促进放电。
放电率
如果持有能量的导体导电性不强，例如人体，电阻将减缓放电并降低其危险性。对于人体来说，经验法则是，它能够点燃所有最小点火能量(MIE)小于100 mJ的溶剂，即使它比存储在身体的能量大2或3倍。
这里没有考虑电晕放电。这是一个较慢的，低能量的放电点。它只在最敏感的领域才被认为会导致问题。
最小点火能 (MIE)
溶剂的最小点火能及其在危险区域的浓度是重要的。如果MIE小于放电能量，则可能发生火灾。
危险区域的其他火源是不接地的操作人员和浮动导体。操作人员穿着训练鞋或类似的不导电鞋穿过危险区域时，可能会有身体放电的风险，这可能会导致敏感溶剂着火。不接地和导电的机械装置也同样危险。在危险区域，良好的接地是至关重要的。
对操作人员造成电击
随着健康和安全问题的重要性增加和范围的扩大，对操作者造成的电击变得越来越重要。
静电是令人不快的，但通常并不危险，除非它们引起后坐反应，推动操作人员误入机器或有车辆来往的路径上。 有2种常见原因：
- 感应带电
- 产品造成的电击
感应带电
如果一个人站在带电物体(如卷绕的胶片)的电场中，他的身体就会因感应而带电。
操作人员带电后，电荷会一直留在操作人员体内(如果他们穿着绝缘鞋)，直到他们接触到机械的接地部分。然后电荷会迅速地到达地面，给操作员一个电击。
当操作人员处理带电物体和材料时，也会发生这种情况——由于绝缘鞋，电荷在体内积聚。
当操作者接触机器的金属部分时，电荷会逸出并引起电击。人们在尼龙地毯上行走时产生的震动是由于地毯和鞋子之间产生的静电造成的。司机下车时受到的冲击是由于座椅和司机衣服分开时产生的电荷。解决后者的方法是在驾驶员离开座位时触摸汽车的金属部分，如门框。这使得电荷通过汽车和轮胎到达地球而不会造成一个电击。
产品造成的电击
操作人员可能会受到材料的电击，但这种情况不太常见。
如果卷筒中有很大的电荷，操作者的手指可以将电荷集中到击穿点并形成放电。
或者，如果一个没有接地的金属物体处在电场中，它可以通过感应而带电。由于金属物体是导电的，电荷是可移动的，接触到它的人就会触电。
下载 Solutions to Static Problems – Shocks to Operators
电子的静电放电（ESD）
在处理现代控制系统(包括RFID标签和标签)上的电子组件和元器件时，控制静电非常重要。在电子学中，静电的问题可能非常小——只有几伏特，而在其他工业应用中通常是数千伏特。平衡电离的要求使得许多普通工业静电消除器变得不适用。
危险往往来自于人体中的静电——这可能是相当大的。这就是为什么从事电子产品组装工作的人要佩戴腕带的原因——腕带可以吸收体内的静电。电离设备用于中和不适用于接地的其他产品和材料中的电荷-包括非导电材料。
从人体或其他物体放电的电流产生热量，热量蒸发电子部件的连接点、互连点和轨道之间的间隙。高压还会破坏MOS和其他涂层设备上的薄氧化物涂层。这导致了产品不合格。
有时，组件并没有完全被破坏，这可能会造成更大的问题，因为故障会在随后使用产品时发生。
一般规则:在操作或接近敏感部件时，确保机体或其他产品不含静电。
这需要接地和电离的结合。有欧洲和国际标准:EN / IEC 61340-5-1:20 06，包含如何处理敏感电子元件。
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最近更新: 27 November, 2021