Proteksyon laban sa static na kuryente sa pang-araw-araw na buhay at sa lugar ng trabaho

Ang pang-araw-araw na aktibidad ng bawat tao ay nauugnay sa kanyang paggalaw sa kalawakan. Bilang karagdagan, hindi lamang siya naglalakad, ngunit naglalakbay din sa pamamagitan ng transportasyon.

Sa bawat paggalaw, nangyayari ang muling pamamahagi ng mga static na singil, na binabago ang balanse ng panloob na equilibrium sa pagitan ng mga atomo at mga electron ng bawat sangkap. Ito ay may kaugnayan sa proseso ng electrification, ang pagbuo ng static na kuryente.

Sa solids, ang pamamahagi ng mga singil ay dahil sa paggalaw ng mga electron, at sa mga likido at gas, parehong mga electron at sisingilin na mga ion. Ang lahat ng ito ay magkakasamang gumagawa ng potensyal na pagkakaiba.

Mga sanhi ng static na kuryente

Ang pinakakaraniwang mga halimbawa ng pagpapakita ng mga static na puwersa ay ipinaliwanag sa paaralan sa mga unang aralin ng pisika, kapag sila ay nagkukuskos ng mga baso at ebonite na mga rod sa telang lana at nagpapakita ng pagkahumaling ng maliliit na piraso ng papel sa kanila.

Ang karanasan ng pagpapalihis ng manipis na daloy ng tubig sa ilalim ng pagkilos ng mga static na singil na nakakonsentra sa isang ebonite rod ay kilala rin.

Sa pang-araw-araw na buhay, ang static na kuryente ay madalas na nagpapakita ng sarili:

• kapag nakasuot ng lana o sintetikong damit;

• paglalakad sa sapatos na may goma o lana na medyas sa mga karpet at batum;

• paggamit ng mga plastik na bagay.

Ang sitwasyon ay pinalala ng:

• tuyong hangin sa lugar;

• reinforced concrete walls, kung saan ginawa ang mga multi-storey building.

Paano nabuo ang static

Karaniwan, ang pisikal na katawan ay naglalaman ng pantay na bilang ng mga positibo at negatibong mga partikulo, na kung kaya't ang isang balanse ay nilikha sa loob nito, na tinitiyak ang neutral na estado nito. Kapag nabalisa, ang katawan ay nakakakuha ng isang electric charge ng isang tiyak na palatandaan.

Ang static ay nangangahulugang isang estado ng pahinga kapag ang katawan ay hindi gumagalaw. Ang polarization ay maaaring mangyari sa loob ng substance nito—ang paggalaw ng mga singil mula sa isang bahagi patungo sa isa pa o ang paglipat ng mga ito mula sa isang kalapit na bagay.

Nangyayari ang electrification ng mga substance dahil sa pagkuha, pagtanggal o paghihiwalay ng mga singil kapag:

• pakikipag-ugnayan ng mga materyales dahil sa frictional o rotational forces;

• matalim na pagbaba sa temperatura;

• pag-iilaw sa iba't ibang paraan;

• paghahati o pagputol ng mga pisikal na katawan.

Mga singil sa kuryente ipinamamahagi sa ibabaw ng bagay o sa layo mula dito sa ilang interatomic na distansya. Para sa mga ungrounded na katawan, kumakalat sila sa lugar ng contact layer, at para sa mga konektado sa contour ng lupa, dumadaloy sila dito.

Ang pagkuha ng mga static na singil mula sa katawan at ang kanilang pagpapatuyo ay nangyayari nang sabay-sabay. Ang electrification ay ibinibigay kapag ang katawan ay tumatanggap ng mas malaking potensyal ng enerhiya kaysa sa ginagastos nito sa panlabas na kapaligiran.

Ang isang praktikal na konklusyon ay sumusunod mula sa posisyon na ito: upang maprotektahan ang katawan mula sa static na kuryente, kinakailangan upang maubos ang mga nagresultang singil mula dito hanggang sa earth loop.

Mga pamamaraan ng pagtatantya ng static na kuryente

Ang mga pisikal na sangkap, ayon sa kanilang kakayahang bumuo ng mga singil sa kuryente ng iba't ibang mga palatandaan kapag nakikipag-ugnayan sa pamamagitan ng alitan sa ibang mga katawan, ay nailalarawan sa sukat ng epekto ng triboelectric. Ang ilan sa mga ito ay ipinapakita sa larawan.

Ang mga sumusunod na katotohanan ay maaaring mabanggit bilang isang halimbawa ng kanilang pakikipag-ugnayan:

• ang paglalakad sa mga woolen na medyas o sapatos na may rubber soles sa tuyong karpet ay maaaring singilin ang katawan ng tao ng hanggang 5 ÷ -6 kV;

• ang katawan ng isang kotse na gumagalaw sa isang tuyong kalsada ay nakakakuha ng potensyal na hanggang 10 kV;

• ang drive belt na nagpapaikot sa pulley ay sinisingil sa 25kV.

Tulad ng nakikita mo, ang potensyal ng static na kuryente ay umabot sa napakataas na halaga kahit na sa mga domestic na kondisyon. Ngunit hindi ito nakakapinsala sa amin, dahil wala itong gaanong kapangyarihan, at ang paglabas nito ay dumadaan sa mataas na pagtutol ng mga contact pad at sinusukat sa milliamperes o higit pa.

Bilang karagdagan, ito ay makabuluhang nabawasan ng kahalumigmigan ng hangin. Ang epekto nito sa dami ng stress ng katawan sa pakikipag-ugnay sa iba't ibang materyales ay ipinapakita sa graph.

Mula sa kanyang pagsusuri ay sumusunod sa konklusyon: sa isang mahalumigmig na kapaligiran, ang static na kuryente ay lumilitaw na mas kaunti. Samakatuwid, ang iba't ibang mga moisturizer ay ginagamit upang labanan ito.

Sa kalikasan, ang static na kuryente ay maaaring malaki.Kapag ang mga ulap ay gumagalaw sa malalayong distansya, ang mga makabuluhang potensyal ay naipon sa pagitan nila, na ipinakikita ng kidlat, ang lakas nito ay sapat na upang hatiin ang isang siglong gulang na puno sa tabi ng puno o sunugin ang isang gusali ng tirahan.

Kapag ang static na kuryente ay naglalabas sa pang-araw-araw na buhay, nararamdaman natin ang "pinching" ng mga daliri, nakikita ang mga spark na ibinubuga ng mga bagay na lana, nakakaramdam ng pagbaba sa enerhiya at kahusayan. Ang kasalukuyang kung saan nakalantad ang ating katawan sa pang-araw-araw na buhay ay may negatibong epekto sa kalusugan, ang estado ng sistema ng nerbiyos, ngunit hindi nagiging sanhi ng halata, nakikitang pinsala.

Ang mga tagagawa ng pang-industriya na kagamitan sa pagsukat ay gumagawa ng mga aparato na nagbibigay-daan sa iyo upang tumpak na matukoy ang laki ng boltahe ng naipon na mga static na singil kapwa sa mga kahon ng kagamitan at sa katawan ng tao.

Paano protektahan ang iyong sarili mula sa static na kuryente sa iyong tahanan

Dapat maunawaan ng bawat isa sa atin ang mga proseso na bumubuo ng mga static discharges na nagdudulot ng banta sa ating katawan. Dapat silang kilala at limitado. Para sa layuning ito, ang iba't ibang mga aktibidad na pang-edukasyon ay isinasagawa, kabilang ang mga sikat na programa sa telebisyon para sa populasyon.

Sa kanila, sa tulong ng mga magagamit na paraan, ang mga pamamaraan ng paglikha ng static na pag-igting, mga prinsipyo ng pagsukat nito at mga pamamaraan ng pagsasagawa ng mga hakbang sa pag-iwas ay ipinapakita.

Halimbawa, kung isasaalang-alang ang triboelectric effect, pinakamahusay na gumamit ng natural na wood combs para sa pagsusuklay ng buhok, hindi metal o plastic, gaya ng ginagawa ng karamihan sa mga tao. Ang kahoy ay may mga neutral na katangian at hindi bumubuo ng mga singil kapag ipinahid sa buhok.

Upang alisin ang static na potensyal mula sa katawan ng kotse kapag nagmamaneho sa tuyong kalsada, ginagamit ang mga espesyal na antistatic strip na nakakabit sa ibaba. Iba't ibang uri ng mga ito ay malawak na magagamit para sa pagbebenta.

Kung walang ganoong proteksyon sa kotse, kung gayon ang potensyal ng boltahe ay maaaring alisin sa pamamagitan ng panandaliang saligan ng kaso gamit ang isang metal na bagay, halimbawa isang susi sa pag-aapoy ng kotse. Ito ay lalong mahalaga na sundin ang pamamaraang ito bago mag-refuel.

Kapag ang isang static charge ay naipon sa mga damit na gawa sa mga sintetikong materyales, maaari itong alisin sa pamamagitan ng paggamot sa singaw mula sa isang espesyal na lalagyan na may isang antistatic na komposisyon. Sa pangkalahatan, mas mainam na gumamit ng mas kaunting mga tela at magsuot ng mga natural na materyales tulad ng linen o koton.

Nakakatulong din ang mga sapatos na naka-solid na goma sa pagtaas ng singil. Ito ay sapat na upang ilagay sa ito antistatic insoles na gawa sa mga likas na materyales, dahil ang nakakapinsalang epekto sa katawan ay mababawasan.

Ang impluwensya ng dry air na katangian ng mga apartment sa lunsod sa taglamig ay napag-usapan na. Ang mga espesyal na humidifier o kahit maliit na piraso ng basang tela na inilagay sa mga gamit sa bahay ay nagpapabuti sa kapaligiran at nakakabawas sa pagbuo ng static na kuryente. Ngunit ang regular na paglilinis ng basa sa loob ng bahay ay nagpapahintulot sa iyo na alisin ang mga nakoryenteng particle at alikabok sa isang napapanahong paraan. Ito ay isa sa mga pinakamahusay na paraan upang maprotektahan ang iyong sarili.

Ang mga electrical appliances ng sambahayan ay nag-iipon din ng mga static na singil sa kahon sa panahon ng operasyon. Ang equipotential bonding system na konektado sa common ground ng circuit ng gusali ay idinisenyo upang mabawasan ang epekto nito.Kahit na ang isang simpleng acrylic bathtub o isang lumang istraktura ng cast iron na may parehong insert ay napapailalim sa static na pagkilos at dapat na protektahan sa ganitong paraan.

Paano isinasagawa ang proteksyon laban sa static na kuryente sa produksyon?

Mga salik na nagpapababa sa pagganap ng mga elektronikong kagamitan

Ang mga discharge na nabuo sa paggawa ng mga materyales ng semiconductor ay maaaring magdulot ng malaking pinsala, makagambala sa mga katangian ng elektrikal ng mga aparato o kahit na ganap na hindi paganahin ang mga ito.

Sa mga setting ng produksyon, ang pagtatapon ay maaaring maging arbitrary at depende sa ilang iba't ibang salik:

• ang mga halaga ng natanggap na kapasidad;

• potensyal ng enerhiya;

• electrical resistance ng mga contact;

• uri ng mga lumilipas;

• iba pang aksidente.

Sa kasong ito, sa unang pagkakataon sa pagkakasunud-sunod ng sampung nanosecond, ang discharge current ay tumataas sa maximum at pagkatapos ay bumababa sa loob ng 100–300 ns.

Ang likas na katangian ng paglitaw ng static discharge sa isang semiconductor device sa pamamagitan ng katawan ng operator ay ipinapakita sa larawan.

Ang magnitude ng kasalukuyang ay apektado ng: ang kapasidad ng singil na naipon ng isang tao, ang paglaban ng kanyang katawan at ang mga contact pad.

Sa paggawa ng mga de-koryenteng kagamitan, ang static discharge ay maaaring malikha nang walang interbensyon ng operator dahil sa pagbuo ng mga contact sa pamamagitan ng mga grounded surface.

Sa kasong ito, ang kasalukuyang naglalabas ay apektado ng kapasidad ng pagsingil na naipon ng kaso ng aparato at ang paglaban ng nabuo na mga contact pad. Sa kasong ito, ang sapilitan mataas na boltahe potensyal at ang discharge kasalukuyang sabay-sabay na nakakaapekto sa semiconductor sa unang instant.

Dahil sa ganitong kumplikadong epekto, ang pinsala ay maaaring:

1.partikular, kapag ang pagganap ng mga elemento ay nabawasan sa isang lawak na ang mga ito ay hindi na magagamit;

2. nakatago — sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga parameter ng output, kung minsan ay nahuhulog pa sa loob ng itinatag na mga katangian ng pabrika.

Ang pangalawang uri ng mga malfunction ay mahirap makita: kadalasang nakakaapekto sila sa pagkawala ng produktibo sa panahon ng trabaho.

Ang isang halimbawa ng naturang pinsala mula sa pagkilos ng mataas na static na boltahe ay ipinapakita ng mga paglihis ng mga plot ng mga katangian ng volt-ampere na inilapat sa diode KD522D at ang integrated circuit KR1005VI1 LSI.

Ang brown line number 1 ay nagpapakita ng mga parameter ng mga semiconductor device bago ang mga pagsubok na may tumaas na boltahe, at ang mga curve number 2 at 3 ay nagpapakita ng kanilang pagbawas sa ilalim ng impluwensya ng tumaas na sapilitan potensyal. Sa kaso #3, mas malaki ang epekto nito.

Ang pinsala ay maaaring sanhi ng mga aksyon sa pamamagitan ng:

• overestimated induced boltahe na sumisira sa dielectric layer ng semiconductor device o sumisira sa crystal structure;

• mataas na kasalukuyang density na nagdudulot ng mataas na temperatura na humahantong sa pagkatunaw ng mga materyales at pagkasunog ng layer ng oksido;

• mga pagsubok, electrical thermal training.

Ang nakatagong pinsala ay maaaring makaapekto sa trabaho hindi kaagad, ngunit pagkatapos ng ilang buwan o kahit na mga taon ng trabaho.

Mga paraan ng pagsasagawa ng proteksyon ng ESD sa produksyon

Depende sa uri ng kagamitang pang-industriya, ginagamit ang isa sa mga sumusunod na paraan ng pagpapanatili ng operability o kumbinasyon ng mga ito:

1. inaalis ang pagbuo ng mga electrostatic charge;

2. pagharang sa kanilang pagpasok sa lugar ng trabaho;

3. pagtaas ng resistensya ng mga device at accessories sa pagkilos ng mga discharge.

Ang mga pamamaraan # 1 at # 2 ay nagbibigay-daan sa iyo na protektahan ang isang malaking grupo ng iba't ibang mga device sa isang complex, at ang # 3 ay ginagamit para sa mga indibidwal na device.

Ang mataas na kahusayan sa pagpapanatili ng operability ng kagamitan ay nakakamit sa pamamagitan ng paglalagay nito sa isang Faraday cage, isang puwang na napapalibutan sa lahat ng panig ng isang pinong mesh ng metal mesh na konektado sa ground loop. Ang mga panlabas na patlang ng kuryente ay hindi tumagos sa loob nito at mayroon itong static na magnet.

Gumagana ang mga shielded cable sa prinsipyong ito.

Ang proteksyon laban sa static na pagkilos ay inuri ayon sa mga prinsipyo ng pagpapatupad ng:

• pisikal at mekanikal;

• kemikal;

• constructively at technologically.

Ang unang dalawang pamamaraan ay nagbibigay-daan sa iyo upang maiwasan o bawasan ang pagbuo ng mga static na singil at dagdagan ang bilis ng kanilang pagpapatuyo. Pinoprotektahan ng ikatlong paraan ang mga device mula sa mga epekto ng mga singil, ngunit hindi nakakaapekto sa kanilang pag-draining.

Mapapabuti mo ang pagpapatapon ng basura sa pamamagitan ng:

• paglikha ng isang korona;

• pagtaas ng conductivity ng mga materyales kung saan naipon ang mga singil.

Lutasin ang mga problemang ito:

• air ionization;

• pagtaas sa mga gumaganang ibabaw;

• pagpili ng mga materyales na may pinakamahusay na volumetric conductivity.

Salamat sa kanilang pagpapatupad, ang mga pre-prepared highway ay nilikha upang humantong sa mga static na singil sa ground circuit, hindi kasama ang kanilang epekto sa gumaganang mga elemento ng mga device. Sa kasong ito, isinasaalang-alang na ang kabuuang paglaban ng elektrikal ng nilikha na landas ay hindi dapat lumagpas sa 10 ohms.

Kung ang mga materyales ay may mahusay na pagtutol, pagkatapos ay ang proteksyon ay ginagawa sa ibang mga paraan. Kung hindi man, ang mga singil ay magsisimulang maipon sa ibabaw, na maaaring ma-discharge kapag nadikit sa lupa.

Ang isang halimbawa ng pagpapatupad ng kumplikadong proteksyon ng electrostatic sa lugar ng trabaho para sa isang operator na nakikibahagi sa pagpapanatili at pagsasaayos ng mga elektronikong aparato ay ipinapakita sa larawan.

Ang ibabaw ng talahanayan ay konektado sa ground loop sa pamamagitan ng isang connecting wire at isang conductive pad gamit ang mga espesyal na terminal. Ang operator ay nagtatrabaho sa espesyal na damit, nagsusuot ng sapatos na may conductive soles at nakaupo sa isang upuan na may espesyal na upuan. Ginagawang posible ng lahat ng mga hakbang na ito na epektibong itapon ang mga naipon na singil sa lupa.

Ang mga gumaganang air ionizer ay kinokontrol ang kahalumigmigan, binabawasan ang potensyal ng static na kuryente. Kapag ginagamit ang mga ito, isinasaalang-alang na ang tumaas na nilalaman ng singaw ng tubig sa hangin ay nakakaapekto sa kalusugan ng tao. Kaya sinusubukan nilang panatilihin ito sa paligid ng 40%.

Gayundin, ang isang epektibong paraan ay maaaring ang regular na bentilasyon ng silid o ang paggamit ng isang sistema ng bentilasyon sa loob nito, kapag ang hangin ay dumaan sa mga filter, nag-ionize at naghahalo, sa gayon ay tinitiyak ang neutralisasyon ng mga nagresultang singil.

Upang bawasan ang potensyal na nabuo ng katawan ng tao, maaaring gamitin ang mga pulseras upang umakma sa hanay ng mga antistatic na damit at sapatos. Binubuo ang mga ito ng isang conductive band na nakakabit sa balikat na may buckle. Ang huli ay konektado sa ground wire.

Sa pamamaraang ito, limitado ang kasalukuyang dumadaloy sa katawan ng tao. Ang halaga nito ay hindi dapat lumampas sa isang milliamp. Ang mas malalaking halaga ay maaaring magdulot ng pananakit at pinsala sa kuryente.

Sa panahon ng paglabas ng singil sa lupa, mahalagang tiyakin ang rate ng paglabas nito sa isang segundo.Ang mga pantakip sa sahig na may mababang resistensya ng kuryente ay ginagamit para sa layuning ito.

Kapag nagtatrabaho sa mga semiconductor board at mga elektronikong bahagi, ang proteksyon laban sa pinsala mula sa static na kuryente ay ibinibigay din:

• sapilitang pag-bypass sa mga terminal ng mga electronic board at mga bloke sa panahon ng mga inspeksyon;

• gamit ang mga kasangkapan at mga panghinang na may grounded working head.

Ang mga lalagyan ng mga nasusunog na likido na matatagpuan sa mga sasakyan ay dinuduyan ng isang metal chain. Maging ang fuselage ng eroplano ay nilagyan ng mga metal na kable na gumagana bilang proteksyon laban sa static na kuryente sa paglapag.