静电及危害4.11和4.18

1、电气安全技术电气安全技术第三章第三章 静电及其防护静电及其防护v你知道吗，你身上和你周围就带有很高的静你知道吗，你身上和你周围就带有很高的静电电压，几百伏、几千伏甚至几万伏。特别电电压，几百伏、几千伏甚至几万伏。特别是在是在干燥的季节干燥的季节当你脱衣服或用手去触摸金当你脱衣服或用手去触摸金属体时会产生电击感，此时你带静电达几千属体时会产生电击感，此时你带静电达几千伏至几万伏以上。伏至几万伏以上。 v第三章第三章 静电及其防护静电及其防护v第一节第一节 静电及危害静电及危害v第二节第二节 静电防范静电防范v大约在公元前大约在公元前600600年的时候，希腊哲学家泰利年的时候，希腊哲学家泰利斯就

2、曾经叙述过用毛织物摩擦过的斯就曾经叙述过用毛织物摩擦过的琥珀琥珀具有具有一种能吸引轻小物体的能力，也就是我们现一种能吸引轻小物体的能力，也就是我们现在常说的静电起电现象。在常说的静电起电现象。琥珀琥珀v到了到了16001600年，一位名叫威廉年，一位名叫威廉. .吉尔伯特的英国吉尔伯特的英国学者对上述现象在深入研究后指出，用丝绸学者对上述现象在深入研究后指出，用丝绸摩擦玻璃或许多其它物质同样也会观察到类摩擦玻璃或许多其它物质同样也会观察到类似现象。似现象。v为了区别直流电、交流电，人们通常把相对为了区别直流电、交流电，人们通常把相对于观察者宏观上于观察者宏观上不发生定向流动电荷称为不发生定向流

3、动电荷称为静静电电。 一、静电现象一、静电现象v日常生活中日常生活中,特别是在冬天特别是在冬天,人体静电的现象常常发生人体静电的现象常常发生v1、晚上脱衣服睡觉时、晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼噼啪啪的声黑暗中常听到噼噼啪啪的声响响,而且伴有蓝光而且伴有蓝光;v2、见面握手、见面握手,手指刚一接触到对方的手手指刚一接触到对方的手,会突然感到会突然感到指尖刺痛指尖刺痛,令人大惊令人大惊;v3、早上起来梳头时、早上起来梳头时,头发会经常头发会经常“飘飘”起来起来,越理越越理越乱乱;v4、拉门把手、开水龙头时都会、拉门把手、开水龙头时都会“触电触电”,时常发出时常发出啪啪的声响。啪啪的声响。二、静

4、电的特点二、静电的特点v1.高电位：可达数万至数十万伏，操作时常达高电位：可达数万至数十万伏，操作时常达数百和数千伏（人通常对数百和数千伏（人通常对3.5KV以下静电不易以下静电不易感觉到）感觉到） v2.低电量：静电流多为微安级（尖端放电例外）低电量：静电流多为微安级（尖端放电例外） v3.绝缘体上的静电消失很慢绝缘体上的静电消失很慢.4.作用时间短：微秒作用时间短：微秒v5.受环境影响大：特别是湿度，湿度上升则静受环境影响大：特别是湿度，湿度上升则静电积累减少，静电压下降，如下表。电积累减少，静电压下降，如下表。 表一表一: 人体运动产生的静电人体运动产生的静电 v 人体运动方式人体运动方

5、式 静电电压静电电压(V) v 相对湿度相对湿度10%-20% 相对湿度相对湿度65%-90%v在地毯上行走在地毯上行走 35,000 1,500 v在乙烯地板上行走在乙烯地板上行走 12,000 250 v在工作台上工作在工作台上工作 6,000 100 v乙烯基包装产品乙烯基包装产品 7,000 600 v从工作台上检起聚乙烯从工作台上检起聚乙烯 20,000 1,200 v坐在带有垫子的操作台上坐在带有垫子的操作台上 18,000 1,500v从上面的表格可以看出从上面的表格可以看出: 在不同的相对湿度下在不同的相对湿度下, 相同的运动方式产相同的运动方式产生的静电电压相差一个数量级生的

6、静电电压相差一个数量级 三、静电的产生方式三、静电的产生方式 v 摩擦、接触（传导）、分离、感应、冲流、摩擦、接触（传导）、分离、感应、冲流、辐射、压电、温差、电解等都可能产生静电。辐射、压电、温差、电解等都可能产生静电。v 固体、液体、粉末流体都可能产生静电。固体、液体、粉末流体都可能产生静电。v静电的可利用之处：力学效应静电的可利用之处：力学效应 异性相吸，同异性相吸，同性相斥性相斥 v静电吸附特性静电吸附特性已被广泛用于静电成像、已被广泛用于静电成像、复印复印、喷涂、喷涂、植绒、植绒、除尘除尘等实践中。等实践中。 静电复印原理静电复印原理 复印机大多是根据静电原理设计的，这复印机大多是根

7、据静电原理设计的，这里有一个小实验可以说明静电复印的基本原里有一个小实验可以说明静电复印的基本原理：找一张旧的唱片，放在桌子上，用一块理：找一张旧的唱片，放在桌子上，用一块绸布在上面迅速摩擦，绸布在上面迅速摩擦，这样唱片由于摩擦而这样唱片由于摩擦而带了静电带了静电。然后用手指在唱片上。然后用手指在唱片上“写写”上几上几个字。当然，这些字人眼是看不见的。这样个字。当然，这些字人眼是看不见的。这样静电母板就做好了。静电母板就做好了。v 接着在一张纸上放些面粉，并用嘴轻轻接着在一张纸上放些面粉，并用嘴轻轻地将纸上的面粉均匀吹到唱片上，由于电荷地将纸上的面粉均匀吹到唱片上，由于电荷具有吸引轻小物体的性

8、质，唱片上有电荷的具有吸引轻小物体的性质，唱片上有电荷的地方就吸上了较多面粉，而用手指写过地方就吸上了较多面粉，而用手指写过“字字”的地方由于电荷通过人的手散失了，因此不的地方由于电荷通过人的手散失了，因此不能吸引面粉。能吸引面粉。这样在唱片上就将手指写上的这样在唱片上就将手指写上的几个字隐隐约约得显现出来几个字隐隐约约得显现出来。这就是静电复。这就是静电复印基本原理的模仿实验，你不妨可以试一试。印基本原理的模仿实验，你不妨可以试一试。v 在实际应用的静电复印机中代替唱片的在实际应用的静电复印机中代替唱片的部件称为硒鼓，字也不是用手写的，而是用部件称为硒鼓，字也不是用手写的，而是用光照上的光照

9、上的 。当硒鼓充电以后，经过光照处理，。当硒鼓充电以后，经过光照处理，照光的部分电荷就会消失，文字、图像等遮照光的部分电荷就会消失，文字、图像等遮光的地方，电荷不会消失。当复印的黑粉撒光的地方，电荷不会消失。当复印的黑粉撒到硒鼓上时，有文字、图像的地方由于相对到硒鼓上时，有文字、图像的地方由于相对应的硒鼓带电，可以吸引黑粉，这样就可把应的硒鼓带电，可以吸引黑粉，这样就可把原稿上的字或图转印到一张白纸上。原稿上的字或图转印到一张白纸上。 v静电除尘器的应用静电除尘器的应用v 静电除尘器是利用电场产生的电力使尘静电除尘器是利用电场产生的电力使尘粒从气流中分离的设备粒从气流中分离的设备 目前电除尘器

10、已广泛应用于火力发电、冶金、化学和目前电除尘器已广泛应用于火力发电、冶金、化学和水泥等工业部门的水泥等工业部门的烟气除尘烟气除尘和物料回收。和物料回收。铁厂动力车间应用的静电除尘器铁厂动力车间应用的静电除尘器 经济的高速发展，意味着人们将越来越经济的高速发展，意味着人们将越来越多的矿物资源转化为工业原材料和产品，同多的矿物资源转化为工业原材料和产品，同时将越来越多的废弃物抛向大自然。时将越来越多的废弃物抛向大自然。 从工厂从工厂的烟囱中冒出的滚滚浓烟中就含有大量颗粒的烟囱中冒出的滚滚浓烟中就含有大量颗粒状粉尘，它们严重污染了环境，影响到作物状粉尘，它们严重污染了环境，影响到作物的生长和人类的健

11、康。的生长和人类的健康。 采用除尘技术以后，从烟囱的排放物中，采用除尘技术以后，从烟囱的排放物中，再也看不到浓黑的烟雾了。再也看不到浓黑的烟雾了。 静电静电除尘是被人除尘是被人们公认的高效可靠的除尘技术。们公认的高效可靠的除尘技术。 静电除尘器收尘系统静电除尘器收尘系统 三、静电的危害三、静电的危害 v1、静电火花引起燃烧爆炸、静电火花引起燃烧爆炸v如果在接地良好的导体上产生静电后，静如果在接地良好的导体上产生静电后，静电会很快泄漏到大地中，但如果是绝缘体上电会很快泄漏到大地中，但如果是绝缘体上产生静电，则电荷会越聚越多，形成很高的产生静电，则电荷会越聚越多，形成很高的电位。电位。v就会发生放

12、电现象，并产生火花。就会发生放电现象，并产生火花。v 静电放电的火花能量达到或大于周围可燃静电放电的火花能量达到或大于周围可燃物的最小点火能量，而且可燃物在空气中的物的最小点火能量，而且可燃物在空气中的浓度或含量也已在爆炸极限范围以内时，就浓度或含量也已在爆炸极限范围以内时，就能立即引起燃烧或爆炸。能立即引起燃烧或爆炸。案例案例 加油站起火，静电是杀手加油站起火，静电是杀手v事故经过事故经过 v 2004年年1月，一摩托车驾驶员到加油月，一摩托车驾驶员到加油站加油，把车停在计量机旁边，关闭发站加油，把车停在计量机旁边，关闭发动机。站在附近的加油站工作人员看到动机。站在附近的加油站工作人员看到有

13、加油的客人，就迎了上来，将合成树有加油的客人，就迎了上来，将合成树脂材料的油箱盖放在旁边的水泥防护台脂材料的油箱盖放在旁边的水泥防护台上，上，没戴手套，直接用手握住喷枪手柄，没戴手套，直接用手握住喷枪手柄，把喷枪口接近摩托油箱的加油口，开始把喷枪口接近摩托油箱的加油口，开始加油的时候，突然从油箱加油口处冒出加油的时候，突然从油箱加油口处冒出火苗。火苗。 v实践证明由实践证明由橡胶带、皮革或合成材料橡胶带、皮革或合成材料制成的制成的传动皮带与皮带轮或导向轮间发生摩擦和接传动皮带与皮带轮或导向轮间发生摩擦和接触分离时，不论皮带轮或导向轮是用非金属触分离时，不论皮带轮或导向轮是用非金属材料制成的还是

14、金属材料制成的，都会在皮材料制成的还是金属材料制成的，都会在皮带和轮子上产生等量异号的带和轮子上产生等量异号的静电电荷。静电电荷。v在在橡胶、塑料、造纸、纤维等行业橡胶、塑料、造纸、纤维等行业生产中的生产中的静电有时可高达几万伏甚至十几万伏，如不静电有时可高达几万伏甚至十几万伏，如不采取适当消除措施，则很容易导致电击和火采取适当消除措施，则很容易导致电击和火灾。灾。v2 2、电击、电击v人在活动过程中，由于衣着等固体物质人在活动过程中，由于衣着等固体物质的接触和分离及人体接近带电体产生静电感的接触和分离及人体接近带电体产生静电感应，均可产生静电。应，均可产生静电。v 当人体与其它物体之间发生放

15、电时，人当人体与其它物体之间发生放电时，人即遭到电击。因为这种电击是通过放电造成即遭到电击。因为这种电击是通过放电造成的。的。v3 3、妨碍生产、妨碍生产v在某些生产过程中，如不消除静电，将会在某些生产过程中，如不消除静电，将会妨碍生产或降低产品质量。妨碍生产或降低产品质量。v随着涤纶、腈纶和锦纶等合成纤维的应用，随着涤纶、腈纶和锦纶等合成纤维的应用，静电问题变得十分突出。例如，在抽丝过程中，静电问题变得十分突出。例如，在抽丝过程中，每根丝都要从直径百分之几毫米的小孔挤出，每根丝都要从直径百分之几毫米的小孔挤出，产生较多静电，由于静电电场力的作用，使产生较多静电，由于静电电场力的作用，使丝丝飘

16、动、粘合、纠结飘动、粘合、纠结等，妨碍工作。等，妨碍工作。v 在塑料和橡胶行业在塑料和橡胶行业，由于制品和辊轴的摩，由于制品和辊轴的摩擦及制品的挤压和拉伸，会产生较多静电，如擦及制品的挤压和拉伸，会产生较多静电，如果不能迅速消散会果不能迅速消散会吸附大量灰尘。吸附大量灰尘。4、静电对航天业的危害、静电对航天业的危害v 在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。射失败，干扰航天飞行器的运行。v 第一艘阿波罗载人宇宙飞船，由于静电放第一艘阿波罗载人宇宙飞船，由于静电放电电(ESD)(ESD)导致火灾和爆炸，三名宇航名全部丧导致火灾和爆炸，

17、三名宇航名全部丧生。生。 v5 5、静电对经济造成的损失、静电对经济造成的损失v 我国近年来在石化企业曾发生我国近年来在石化企业曾发生3030多起较大多起较大的静电事故的静电事故, ,其中损失达百万元以上的有数起。其中损失达百万元以上的有数起。例如上海某石化公司的例如上海某石化公司的20002000米米3 3甲苯罐甲苯罐, , 山东山东某石化公司的某石化公司的胶渣罐胶渣罐, , 抚顺某石化公司的抚顺某石化公司的航煤航煤罐罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。究机构。

18、v6、静电对老年人身体健康的影响、静电对老年人身体健康的影响v 由于老年人的皮肤相对比年轻人干燥以由于老年人的皮肤相对比年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响老年人更容易受静电的影响。v 心血管系统本来就有各种病变的老年人，心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重或诱发室性早搏等静电更会使病情加重或诱发室性早搏等心律心律失常失常。过高的静电还常常使人焦躁不安、头。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。 第二节第二节 静电防范静电防范一

19、、防止静电的意义v消除静电引起的破坏消除静电引起的破坏, , 具有下列优点具有下列优点: :v1.1.提高产品的合格率提高产品的合格率. .v2.2.减少总成本减少总成本. .v3.3.提高产品质量和可靠性提高产品质量和可靠性. .v4.4.保证人身安全保证人身安全. .v5.5.保证仪器、设备安全保证仪器、设备安全. .二、静电的预防措施二、静电的预防措施v1 1、人体静电防护、人体静电防护人体是最普遍存在的静电危害源。对于静人体是最普遍存在的静电危害源。对于静电来说，人体是导体，所以可以对人体采取接电来说，人体是导体，所以可以对人体采取接地的措施。地的措施。v（1 1）使用防静电鞋）使用防静电鞋/ / 袜袜, , 人员穿上防静电鞋人员穿上防静电鞋袜，形成组合接地。袜，形成组合接地。v（2 2）佩戴防静电腕带并接地（静电从手导到）佩戴防静电腕带并接地（静电从手导到大地）通过手用以泄放人体的静电。大地）通过手用以泄放人体的静电。v防静电手腕带防静电手腕带是一种佩带于人体手腕上，释是一种佩带于人体手腕上，释放人体聚集静电电荷的器件。放人体聚集静电电荷的器件。防静电手套和防静电鞋防静电手套和防静电鞋v防静电大褂防静电大褂v衣服面料：衣服面料：采用涤纶长丝纤维与进口导电