静电放电与保护

安全用电是非常重要的问题，不引起重视，不但可能造成电气设备损坏、停产、停电、引起火灾或爆炸事故，甚至还可能造成人身伤亡。安全用电涉及的内容和方面较多，包括常见的触电、保护接地与接中性线、静电保护及防火知识等。在以上诸多内容中，静电保护最容易被忽略。殊不知，静电保护在电力安全中也是非常重要的问题。
1　静电放电
我们知道，两种物体互相摩擦后，会产生静电，有较高介电常数的物体带正电荷，较低者带负电荷。两种物质紧密接触后再分离、物体受压或受热、物质电解、物体受其它带电体感应均可产生静电。在工农业生产中，很多情况下都产生静电。
(1)当物体产生的静电荷越积越多，形成很高的电位，与其它不带电的物体接触时，就会形成很高的电位差，并发生放电现象。当电压达到300V以上，所产生的静电火花，即可引燃周围的可燃气体、粉尘。此外，静电对工业生产也有一定危害，还会对人体造成伤害。
(2)固体物质在搬运或生产工序中会受到大面积摩擦和挤压，如传动装置中皮带与皮带轮之间的摩擦；固定物质在压力下接触聚合或分离；固体物质在挤出、过滤时与管道过滤器发生摩擦；固体物质在粉碎、研磨和搅拌过程及其它类似工艺过程中，均可产生静电。而且随着转速加快，所受压力的增大，以及摩擦、挤压时的接触面过大、空气干燥且设备无良好接地等原因，致使静电荷聚集放电，有出现火灾危险性。
(3)一般可燃液体都有较大的电阻，在灌装、输送、运输或生产过程中，由于相互碰撞、喷溅与管壁摩擦或受到冲击时，都能产生静电。特别是当液体内没有导电颗粒、输送管道内表面粗糙、液体流速过快时，都会产生很强摩擦，所产生的静电荷在缺乏良好的泄放静电的装置时，便会积聚电荷使电压升高而发生放电现象，极易引发火灾。
(4)粉尘在研磨、搅拌、筛分等工序中高速运动，使粉尘与粉尘之间，粉尘与管道壁、容器壁或其它器具、物体间产生碰撞和摩擦而产生大量的静电，轻则妨碍生产，重则引起爆炸。
(5)压缩气体和液化气体，因其中含有液体或固体杂质，从管道口或破损处高速喷出时，都会在强烈摩擦下产生大量的静电，导致燃烧或爆炸事故。
总之，如果带静电荷的物体与周围绝缘，当静电荷逐渐积蓄，或带电体电容量减少时，都可形成高电位。生产中静电电位可高达数kV，人穿橡胶底鞋走路可产生1000V，步行时间长甚至可达5000～10000V静电。
在高电位情况下，静电放电可以引起火花，长度可达20～30cm，人在熄灯后脱衣服时常常可以见到静电放电的火花。周围若有爆炸性混合物，静电放电火花可以引起爆炸及火灾。例如5OOV静电产生的火花可使苯蒸气着火。在电力上，静电灾害主要体现在积蓄的静电荷对照明线路造成损害，或产生火花引燃爆炸等。
2　静电防护
防止静电引起爆炸及火灾，主要是尽量减少静电荷的产生和积蓄，措施有：
(1)为管道、储罐、滤器、机械设备、加油站等能产生静电的设备设置良好的接地装置，以保证所产生的静电能迅速导入地下。装设接地装置时应注意，接地装置与冒出液体蒸气的地点要保持一定距离，接地电阻不应大于10Ω，敷设在地下的部分不宜涂刷防腐油漆。土壤有强烈腐蚀性的地区，应采用铜或镀锌的接地体。
(2)为防止设备与设备之间、设备与管道之间、管道与容器之间产生电位差。在其连接处，特别是在静电放电可引起燃烧的部位，用金属导体连接在一起，以消除电位差，达到安全的目的。对非导体管道，应在其连接处的内部或外部的表面缠绕金属导线，以消除部件之间的电位差。
(3)在不导电或低导电性能的物质中，掺入导电性能较好的填料和防静电剂，或在物质表层涂抹防静电剂等方法增加其导电性，降低其电阻，从而消除生产过程中产生静电的火灾危险性。
(4)减少摩擦的部位和强度也是减少和抑制静电产生的有效方法。如在传动装置中，采用三角皮带
或直接用轴传动，以减少或避免因平面皮带摩擦面积和强度过大产生过多静电。限制和降低易燃液体、可燃气体在管道中的流速，也可减少和预防静电的产生。
(5)检查盛装高压水蒸汽和可燃气体容器的密封性，以防其喷射、漏泄引起爆炸，倾倒或灌注易燃液体时，应用导管沿容器壁伸至底部输出或注入，并需在布置一段时间后才可进行采样、测量、过滤、搅拌等处理。同时，要注意轻取轻放，不得使用未接地的金属器具操作。严禁用易燃液体作清洗剂。
(6)在有易燃易爆危险的生产场所，应严防设备、容器和管道漏油、漏气。勤打扫卫生清除粉尘，加强通风等措施，以降低可燃蒸气、气体、粉尘的浓度。不得携带易燃易爆危险品进入易产生静电的场所。
(7)可采用旋转式风扇喷雾器向空气中喷射水雾等方法，增大空气相对湿度，增强空气导电性能，防止和减少静电的产生与积聚。在有易燃、易爆蒸气存在的场所，喷射水雾应由房外向内喷射。
(8)在易燃易爆危险性较高的场所工作的人员，应先以触摸接地金属器件等方法泄放人体所带静电，方可进入。同时还要避免穿化纤衣物和导电性能低的胶底鞋。以预防人体产生的静电在易燃易爆场所引发火灾及当人体接近另一高压电体时造成电击伤害。
(9)可在产生静电较多的场所安装放电针(静电荷消除器)，使放电范围的空气游离，空气成为导体，中和静电荷而无法积聚。但在使用这种装置时应注意采取一定的安全措施，因它的电压较高，防止伤人。
(10)预防和消除静电危害的方法还有金属屏蔽法(将带电体用间接的金属导体加以屏蔽可防止静电荷向人体放电，造成击伤)；惰性气体保护法(向输送或储存易燃、易爆液体、气体及粉尘的管道、储罐中充入二氧化碳或氮气等惰性气体，以防止静电火花引起爆燃等)。
当然，静电除了有害的一面外，也有其有用的一面：如静电喷漆、静电除尘等。只要我们能够充分认识静电的本质，静电就一定能更多的为我所用，为民造福。
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