2025年静电培训考试题及答案

2025年静电培训考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下关于静电产生机理的描述中，正确的是（）。A.摩擦起电的本质是电子在物体表面的重新分布B.感应起电仅发生在绝缘体表面C.剥离起电是由于材料分子间共价键断裂导致D.流动起电仅存在于液体与金属管道的接触中2.某化工企业生产车间使用聚乙烯（PE）容器储存溶剂油（介电常数εr=2.1），若容器与物料相对运动速度为2m/s，根据经验公式估算其起电电流密度约为（）。（注：经验公式j=k·v·εr，k=0.1μA·s/(m·F)）A.0.42μA/m²B.0.21μA/m²C.0.84μA/m²D.1.26μA/m²3.下列材料中，属于静电导体的是（）。A.普通玻璃（体积电阻率1×10¹²Ω·m）B.抗静电塑料（体积电阻率1×10⁹Ω·m）C.干燥木材（体积电阻率1×10¹⁴Ω·m）D.不锈钢（体积电阻率1×10⁻⁶Ω·m）4.某电子厂装配车间要求静电防护区（EPA）的环境湿度保持在60%±5%，其主要目的是（）。A.降低空气击穿场强，促进静电消散B.增加材料表面导电性，加速电荷泄漏C.防止工作人员因干燥产生不适D.抑制微生物生长，保证产品清洁度5.关于静电接地的要求，下列说法错误的是（）。A.移动设备接地应采用可绕性导线，接地电阻≤10ΩB.静电导体与大地间的连接应保证电气连续性，过渡电阻≤0.1ΩC.绝缘体无法通过接地消除静电，需配合其他防护措施D.防静电地面的接地系统应与防雷接地系统共用，接地电阻≤4Ω6.某实验室使用静电中和器消除精密仪器表面的静电荷，若仪器表面带正电，应选择（）。A.直流高压中和器（正离子输出）B.交流感应中和器（正负离子平衡输出）C.放射性中和器（仅发射负离子）D.脉冲式中和器（高频负离子输出）7.下列静电测量仪器中，用于非接触式测量物体表面电位的是（）。A.兆欧表（高阻计）B.法拉第筒C.静电电压表（非接触式）D.人体综合电阻测试仪8.某石化企业储罐区输送苯（闪点-11℃，最小引燃能量0.2mJ），若储罐内气体空间的爆炸极限为1.2%~8.0%（体积比），当罐内苯蒸气浓度为3%时，静电放电能量需控制在（）以下才能避免引燃。A.0.1mJB.0.2mJC.0.3mJD.0.5mJ9.人体静电防护中，要求工作人员穿防静电鞋的体积电阻率应满足（）。A.1×10⁵Ω·m~1×10⁹Ω·mB.1×10³Ω·m~1×10⁵Ω·mC.1×10⁹Ω·m~1×10¹²Ω·mD.1×10¹²Ω·m以上10.以下关于静电放电（ESD）类型的描述，正确的是（）。A.电晕放电能量集中，易引燃爆炸性混合物B.刷形放电呈树状，放电能量较大（可达数毫焦）C.火花放电仅发生在导体之间，能量极小（<0.1mJ）D.传播型刷形放电常见于薄绝缘层表面，能量可高达数十毫焦11.某制药厂粉碎车间使用不锈钢设备，但物料（淀粉，体积电阻率1×10¹³Ω·m）在粉碎过程中仍积累大量静电，其主要原因是（）。A.设备未接地B.物料与设备摩擦产生电荷，因物料电阻率高难以泄漏C.环境湿度过高，加速电荷积累D.设备表面粗糙，增加了接触面积12.静电防护管理中，“三查”制度不包括（）。A.查防护设施有效性B.查操作规范执行情况C.查人员静电知识掌握程度D.查产品外观质量13.某电子车间使用离子风机消除PCB板静电，若离子风机的平衡电压为+5V，偏移电压为±3V，则实际作用于PCB板的残余电压范围是（）。A.2V~8VB.-3V~+3VC.0V~5VD.-5V~+5V14.下列关于静电事故预防的措施中，属于“控制静电积累”的是（）。A.安装静电消除器B.设置等电位连接C.降低物料流速（液体≤4m/s，气体≤15m/s）D.划分爆炸危险区域15.某实验室测得某塑料薄膜表面静电压为-5kV，若薄膜电容为20pF，则其储存的静电能量为（）。（公式：W=½CU²）A.0.025mJB.0.05mJC.0.25mJD.0.5mJ二、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.所有绝缘体都无法通过接地消除静电，因此无需接地。（）2.人体静电的主要来源是衣物与皮肤、衣物与衣物之间的摩擦起电。（）3.静电放电的能量仅与物体带电量有关，与电容无关。（）4.加油站加油时，先插加油枪再触摸车身可防止人体静电引燃油气。（）5.抗静电材料的体积电阻率应小于1×10¹⁰Ω·m，以保证电荷能快速泄漏。（）6.静电中和器的作用是向物体表面提供相反极性的电荷，中和原有静电荷。（）7.液体在管道中流动时，流速越高、管道越粗，起电电流越小。（）8.爆炸性环境中，应优先选择本质安全型静电测量仪器。（）9.静电防护区（EPA）内的工作台面应使用绝缘材料，避免电荷转移至产品。（）10.定期检测静电防护设施（如接地电阻、表面电阻率）是预防静电事故的关键措施之一。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述静电放电（ESD）的四种主要类型及其特点。2.工业生产中，常用的静电防护措施可分为“控制起电”“加速泄漏”“中和电荷”“防止引燃”四类，请分别列举2项具体措施。3.说明静电电压表（非接触式）的工作原理及使用时的注意事项。4.分析人体静电的主要来源，并阐述控制人体静电的技术措施（至少4项）。5.某化工企业储运罐区输送煤油（介电常数εr=2.0，电导率κ=1×10⁻¹²S/m），管道直径0.1m，流速3m/s。根据液体静电起电理论，说明需采取哪些措施防止静电积累引发事故（需结合起电影响因素分析）。四、计算题（每题8分，共16分）1.某电子装配工人穿防静电服（电容C1=100pF）、防静电鞋（电容C2=50pF），人体自身电容C0=150pF。若该工人因摩擦带电，测得其体表电位U=3kV，求：（1）人体总电容C总（假设各电容并联）；（2）人体携带的静电荷量Q；（3）若该电荷量通过电子元件（电阻R=1kΩ）瞬间放电，放电时间t=1μs，求放电电流I（公式：I=Q/t）；（4）判断该放电是否可能损坏静电敏感元件（假设敏感元件的失效阈值为100V）。2.某车间防静电地面的接地系统由接地体（接地电阻R1=5Ω）、连接导线（电阻R2=0.2Ω）、接地端子（接触电阻R3=0.1Ω）组成。测得地面表面任意两点间的电阻为1×10⁷Ω，表面与接地端子间的电阻为8×10⁶Ω。（1）计算接地系统的总接地电阻；（2）判断该接地系统是否符合《防止静电事故通用导则》（GB12158-2006）中“静电导体接地电阻≤100Ω”的要求；（3）若地面材料的体积电阻率ρ=1×10⁸Ω·m，厚度d=2mm，计算其表面电阻率Rs（公式：Rs=ρ/d）。五、案例分析题（14分）2024年12月，某新能源电池厂发生一起静电引燃事故：工人在向锂电池注液间（环境温度25℃，湿度30%）搬运电解液（主要成分为碳酸乙烯酯，闪点160℃，最小引燃能量0.3mJ）时，塑料推车（体积电阻率1×10¹⁴Ω·m）与金属门框摩擦产生火花，引燃空气中的电解液蒸气（浓度2.5%，处于爆炸极限范围内）。事故造成1人轻伤，设备局部损坏。根据上述场景，回答以下问题：1.分析事故直接原因和间接原因（至少各2条）。2.指出现场存在的5项静电防护违规行为。3.提出4项针对性的改进措施（需涵盖技术、管理、培训层面）。答案一、单项选择题1.A（摩擦起电本质是电子转移；感应起电可发生在导体；剥离起电是分子间电荷分离；流动起电存在于液体、气体与管道的接触）2.A（j=0.1×2×2.1=0.42μA/m²）3.D（体积电阻率<1×10⁶Ω·m为导体，1×10⁶~1×10¹⁰为防静电材料，>1×10¹⁰为绝缘体）4.B（湿度增加可降低材料表面电阻率，加速电荷泄漏）5.D（防静电接地与防雷接地需独立或满足安全距离，共用时接地电阻≤1Ω）6.B（交流感应中和器输出正负离子，可中和任意极性电荷）7.C（非接触式静电电压表通过感应电场测量电位）8.B（最小引燃能量为0.2mJ，需控制放电能量低于此值）9.A（防静电鞋体积电阻率应在1×10⁵~1×10⁹Ω·m，兼顾导电与绝缘）10.B（刷形放电能量较大；电晕放电能量小；火花放电能量可达数毫焦；传播型刷形放电常见于厚绝缘层）11.B（物料电阻率高，电荷难以泄漏，即使设备接地也无法导走物料电荷）12.D（“三查”指查设施、查操作、查知识）13.A（残余电压=平衡电压±偏移电压=5±3，即2~8V）14.C（降低流速可减少流动起电，属于控制积累；中和器、等电位连接属于消除；划分区域属于防止引燃）15.B（W=½×20×10⁻¹²×(5×10³)²=0.05mJ）二、判断题1.×（部分绝缘体可通过增湿、涂导电涂层等间接接地）2.√（人体静电主要来自衣物摩擦）3.×（能量W=½CU²，与电容和电压均有关）4.×（应先触摸接地体释放静电，再插加油枪）5.√（抗静电材料电阻率通常<1×10¹⁰Ω·m）6.√（中和器通过释放相反电荷中和静电荷）7.×（流速越高、管道越粗，起电电流越大）8.√（爆炸性环境需使用本质安全型仪器）9.×（EPA工作台面应使用防静电材料（如导电橡胶），而非绝缘材料）10.√（定期检测是确保防护措施有效的关键）三、简答题1.静电放电的四种主要类型及特点：（1）电晕放电：发生在导体尖端或曲率半径小的部位，放电呈蓝紫色光晕，能量小（<0.1mJ），一般不引燃爆炸性混合物；（2）刷形放电：发生在绝缘体与导体间，放电通道呈树状，能量较大（0.1~数mJ），可能引燃可燃气体；（3）火花放电：发生在两个导体间，放电通道集中，能量可达数毫焦，易引燃爆炸性混合物；（4）传播型刷形放电：发生在厚绝缘层（如塑料薄膜）表面，放电时电荷快速传播，能量高达数十毫焦，引燃风险极高。2.四类静电防护措施举例：（1）控制起电：降低物料流速（液体≤4m/s）、使用导电添加剂（如向绝缘液体中添加抗静电剂）；（2）加速泄漏：设备接地（接地电阻≤100Ω）、使用防静电材料（体积电阻率<1×10¹⁰Ω·m）；（3）中和电荷：安装离子风机（用于电子车间）、使用放射性中和器（用于防爆环境）；（4）防止引燃：划分爆炸危险区域、使用防爆电气设备、控制可燃气体浓度（低于爆炸下限的25%）。3.静电电压表（非接触式）工作原理及注意事项：原理：通过感应探头与被测物体间的电容耦合，将物体表面电位转换为探头感应电压，经放大后显示。注意事项：①测量前需校准，确保零点准确；②探头与被测物体距离需保持恒定（通常5~20mm）；③避免环境电磁场干扰（如远离电机、高压线）；④被测物体表面应清洁（灰尘、油污会影响电场分布）；⑤对于绝缘体，需多次测量取平均值（电荷分布不均）。4.人体静电来源及控制措施：来源：①衣物与皮肤、衣物与衣物间的摩擦（占比>80%）；②行走时鞋底与地面的摩擦；③接触带电物体后的电荷转移。控制措施：①穿防静电服（混纺导电纤维）、防静电鞋（体积电阻率1×10⁵~1×10⁹Ω·m）；②佩戴腕带（接地电阻1MΩ±10%）；③工作场所铺设防静电地面（表面电阻率1×10⁵~1×10⁹Ω）；④控制环境湿度（40%~70%）；⑤设置静电释放球（人员进入EPA前触摸释放电荷）。5.煤油储运静电防护措施（结合起电因素分析）：起电影响因素：流速（v）、管道直径（d）、液体电导率（κ）、介电常数（εr）。煤油电导率低（κ=1×10⁻¹²S/m），属于高绝缘液体，易积累静电；流速3m/s（接近安全上限4m/s），管道直径0.1m（直径越大，起电电流越大）。措施：①降低流速至2m/s以下（减少流动起电）；②管道内壁使用光滑材质（减少摩擦）；③在煤油中添加抗静电剂（提高电导率至1×10⁻⁹S/m以上）；④储罐接地（接地电阻≤10Ω），并设置跨接（消除不同金属间电位差）；⑤安装静电消除器（如管道式静电中和器）；⑥控制储罐内油气浓度（低于爆炸下限的25%）；⑦定期检测管道、储罐的接地电阻及煤油电导率。四、计算题1.（1）总电容C总=C0+C1+C2=150+100+50=300pF=3×10⁻¹⁰F；（2）电荷量Q=C总×U=3×10⁻¹⁰×3×10³=9×10⁻⁷C；（3）放电电流I=Q/t=9×10⁻⁷/1×10⁻⁶=0.9A；（4）放电电压U=IR=0.9×10³=900V>100V，会损坏敏感元件。2.（1）总接地电阻=R1+R2+R3=5+0.2+0.1=5.3Ω；（2）符合要求（5.3Ω≤100Ω）；（3）表面电阻率Rs=ρ/d=1×10⁸/(2×10⁻³)=5×10¹⁰Ω（注：表面电阻率单位为Ω，体积电阻率单位为Ω·m）。五、案例分析题1.事故原因：直接原因：①塑料推车（绝缘体）与金属门框摩擦产生静电火花（能量≥