Каждый человек хоть раз в жизни испытывал неприятный щелчок при касании к дверной ручке или машине. И все задавались вопросом, что это и почему так происходит. Ответом всему является статическое электричество. В этой статье мы просто и доступно объясним причины его появления, а также как снять статическое электричество с одежды без антистатика.
Что такое статическое электричество?
Статическое электричество — избыток свободных электронов, которые являются переносчиками тока. Оно запасается на поверхности или в целом объеме материала, не способного проводить ток, другими словами диэлектрика, или же на изолированном проводнике.
Это — очень распространенное явление в природе. Его можно встретить около больших водопадов или на берегу моря, при сходе лавин или в виде молний. Одна из самых распространенных причин возникновения статического электричества в быту — трение.
Важно! Не стоит забывать и о том, что тело человека вырабатывает свое собственное электростатическое поле непрерывно из-за работы центральной нервной системы.
Убираем статическое электричество с одежды
Если вы не хотите тратиться на специальные средства, мы готовы предложить вам несколько народных средств, которые помогут снять статическое электричество с одежды без антистатика:
- Обычная пищевая сода. При стирке насыпьте прямо в барабан четвертую часть стакана соды на вещи. Ориентируясь на количество одежды, эта пропорция может меняться, но нельзя добавлять больше половины стакана. Сода образует на ваших вещах временный защитный слой, который будет сильно мешать образованию тока.
- Также избавиться от статического электричества на одежде поможет уксус. Когда закончится цикл стирки, поставьте паузу и влейте на белье 50 мл белого дистиллированного уксуса (при желании его можно заменить яблочным), а затем включите режимы полоскания и отжима. Уксус работает так же, как и сода, образуя защитный слой.
- Подобный заряд очень плохо скапливается на натуральных тканях. Вы можете при стирке просто положить с бельем хлопковую тряпочку, тогда весь скопившейся заряд от синтетики уйдет на нее.
- Еще одним способом является “обманка”. Приколите к внутренней стороне одежды металлическую булавку или просто положите в карман мелочь. Весь заряд будет перетекать на хорошо проводящий металл, а не оставаться на вашей одежде.
Важно! Также смягчить ткани и убрать часть статики с них помогают многие современные средства для стирки. Чтобы выбрать качественное, воспользуйтесь нашим специально подготовленным .
Убираем статический ток из квартиры
Помимо одежды, статический ток может присутствовать на многочисленных предметах интерьерах каждого дома. Поэтому чтобы реже отскакивать от разряда тока при соприкосновении с разными элементами декора и мебели, возьмите себе на вооружение следующие рекомендации и используйте их, чтобы снять статическое электричество без антистатика:
- Пыль очень хорошо накапливает такие заряды, особенно при контакте с различного рода экранами (телевизора или компьютера, например). Поэтому делать как можно чаще влажную протирку — хорошая идея, которая позволит легко решить проблему накопления тока на поверхностях и в воздухе. Желательно еще для этого использовать специальные
- Также можно применить небольшую хитрость. Влага в воздухе, как и мелочь в кармане, является очень притягательной для статичных зарядов тока. Поэтому можно расставить по квартире емкости с водой, чтобы увлажнить воздух и собрать все заряды, а после — проветрить, угнав на улицу противные мелкие заряды тока. Еще лучше — купить и регулярно использовать .
- Если разряды появляются очень часто и это серьезно вас беспокоит, стоит провести в доме ревизию. Сократите количество синтетических материалов в квартире. А такие ткани, как хлопок, шелк, шерсть, лен и другие гарантируют вам отсутствие проблем с электростатикой.
Самый простой способ решения проблемы
Довольно неприятно, когда при касании с любым предметом вас бьет током. Это значит, что пора избавиться от статического электричества. И самый простой способ — разрядка. Для этого подойдут любые проводящие заземленные предметы, трубопровод или батарея, к примеру. Нужно просто их коснуться. Но при этом вас ждет неприятный щелчок. Чтобы избежать болевых ощущений, возьмите в руки ножницы и прикоснитесь ими к батарее.
Вещь неопасная, но малоприятная. Встречаемся мы с ним на протяжении всей своей жизни. Бьется током буквально все, что сделано из металла. Иногда «искра» проскакивает и при прикосновении к другому человеку. С чем это связано и как с этим бороться? Для того чтобы понять, как снимать статическое электричество с собственного тела и различных предметов его накапливающих, стоит поближе ознакомиться с природой его возникновения.
Природа статического электричества
Их школьных учебников известно, что разряд может проскакивать только между положительно заряженным объектом и отрицательно заряженным. И в большинстве случаев носителями положительного заряда являемся именно мы сами. При соприкосновении с объемным металлическим объектом или другим человеком (так как наше тело на 80% состоит из воды, ткани человеческого тела априори являются отличными проводниками электричества) происходит разряд, то есть явление, когда ваше тело разряжается, иначе - освобождается от своего положительного заряда. Но как снимать статическое электричество без пагубных последствий и неприятных ощущений? Разберем сначала подоплеку его возникновения.
Откуда берется положительный заряд в нашем теле?
Объясним доступным и понятным для всех, даже тех, кто не поднаторел в физике, языком. Любой заряд материальные объекты накапливают в себе посредством трения. Каждый атом, из которого состоит любое материальное тело (в том числе и человеческое), имеет вращающиеся вокруг его ядра электроны. Приведем простой пример.
Когда мы снимаем с себя одежду через голову и бросаем кофту на диван, большое количество электронов посредством трения как бы стирается со своих орбит и переходит на кофточку, которую мы сняли. Общеизвестно, что электроны - отрицательно заряженные частицы, а потому кофточка наша становится отрицательно заряженной, так как в ее тканях теперь ощущается переизбыток электронов с нашего тела, в то время как мы сами становимся положительно заряженными, поскольку в тканях теперь ощущается дефицит отрицательно заряженных частиц.
Если после этого мы решим притронуться к металлическому объекту или другому человеку, мы ощутим разряд тока. Между кончиками пальцев руки и объектом возникнет микроскопический разряд молнии, во время которого и произойдет в прямом смысле слова разрядка. Наше тело посредством этого разряда вберет в себя недостающее количество электронов из этого объекта, и в нем вновь энергетика станет сбалансированной. Плюс и минус вновь будут уравновешены.
Как в нашем теле копится статическое электричество?
Но для того чтобы в вашем теле возник дисбаланс заряженных частиц, не обязательно с себя что-то снимать. Сидя в автомобиле, мы тремся о сиденье. В процессе ходьбы одежда может стирать с нашего тела часть электронов. Любое трение способствует тому, чтобы откуда-то на что-то переходило некоторое количество электронов. И вот вы уже превратились в заряженное материальное тело, которое при соприкосновении с любым проводником (металлическим и прочим достаточно массивным токопроводящим предметом) обязательно разрядится, то есть вберет в себя недостающие электроны от этого предмета посредством проскочившей меж вами и этим предметом искры. Но как снимать статическое электричество с себя и окружающих предметов?
Первое и главное правило
Достаточно заземленный предмет никогда не накопит в себе статическое электричество. Что значит «заземленный»? Это значит, постоянно контактирующий с земной поверхностью. Но чтобы «контактировать с земной поверхностью», нужно, чтобы обувь была на токопроводящей подошве. В нынешнее время это вряд ли возможно, поскольку вся современная обувь делается на подошве из синтетических полимеров, каучука, резины и пр.
"Но как снять статическое электричество с человека в этом случае?" - спросите вы. Как по-иному можно «заземлиться»? Ответ прост, и заключается он в повышенной влажности воздуха. Если уровень влажности воздуха в помещении хоть ненамного выше обычного, сам воздух, пропитанный влагой, станет для вашего тела отличным «разрядником». Именно поэтому при повышенной влажности статического электричества не возникает, как не возникает его и в том случае, если вы, скажем, намокли под дождем.
Как снять с себя статику безболезненно?
Искра во время разрядки не столь болезненна, сколь неприятна. Как снимать статическое электричество со своего тела или, если выразиться поточнее, как разрядить себя, не получив при этом неприятный удар током? Для этого нужно взять любое небольшое изделие из стали, например пилку для ногтей, чайную ложку или пинцет, в результате чего положительный потенциал вашего тела распространится и на них. Далее следует прикоснуться краем пинцета к батарее отопления, автомобилю или иному массивному металлическому предмету.
Тогда искра проскочит не между вашими пальцами и пинцетом, а между пинцетом и тем предметом, к которому вы им прикоснетесь. В этом случае никаких отрицательных ощущений вы не переживете. Только делать это придется раз за разом через некоторые промежутки времени, иначе рано или поздно заряд в вас накопится вновь, и вы все равно получите удар током.
Какая одежда располагает к накоплению статического напряжения?
Многие задаются вопросом о том, как снять статическое электричество с одежды. Дело в том, что сама по себе одежда не может накопить в себе ни положительный, ни отрицательный заряд. Чтобы он накопился, нужно, чтобы между деталями одежды происходило трение. А трение возникает во время ношения одежды, ее снятия и пр.
И в этих случаях заряд копится не в самой одежде, а в вашем теле. Только в момент расставания с одеждой между вами и деталью гардероба может проскочить искра. Особенно это характерно для одежды из синтетических волокон. Снимая свитер из синтетики через голову, можно воочию узреть разряды, мелькающие между его тканью, тканями одежды, остающейся на вас, волосами и вашим телом. Особенно это заметно при выключенном свете. Даже воздух наполняется запахом озона, возникающим только в моменты электрических разрядов, а волосы на голове встают дыбом, поскольку они начинают отталкивать друг дружку.
Но деталь одежды, ударившая вас током на прощание, не полностью возвращает вашему телу все отобранные у него электроны, а потому после таких процедур раздевания вы всегда превращаетесь в объект со знаком «плюс», который рано или поздно разрядится на «минус».
Для того чтобы во время ношения одежды из синтетики в вас не накапливался статический заряд, нужно стирать ее со специальными кондиционерами, которые препятствуют тому, чтобы деталь гардероба собирала с вашего тела электроны. Таких кондиционеров множество, и все они продаются в любых магазинах бытовой химии.
«Злобный» автомобиль
Очень часто искра статического разряда проскакивает между автомобилем и автолюбителем (пассажиром). Что делать, если ваша машина постоянно награждает вас ударом тока? Как снять статическое электричество с автомобиля, чтобы каждый раз, вылезая из машины, она не «кусала» вас на прощание?
Здесь проблема, опять же, кроется в вас, то есть в вашем поведении за рулем и в материалах, из которых сделаны чехлы для автомобильного сиденья или само сиденье. Сидя за рулем, вы все равно двигаетесь, создавая трение. В вас копится заряд, а резиновые коврики авто препятствуют разрядке, и напряжение остается в вас все время нахождения в машине, пока вы, вылезая из нее, не прикоснетесь частью тела к металлическому кузову автомобиля. В этот момент и происходит разрядка. Приятного мало, а потому следует запастись специальными средствами обработки кресел автомобиля. Эти антистатики имеют вид аэрозолей. Распылив это средство на чехлы кресел, вы воспрепятствуете тому, чтобы во время трения они накапливали в вас положительный заряд.
Но автомобиль - такая вещь, которая сама может накапливать в себе статику, особенно в сухую погоду. Для того чтобы этого не происходило и ваш автомобиль не лупил вас током почем зря, купите в магазине автозапчастей специальную полоску (ремешок), которая крепится под задним бампером и запитывается к корпусу машины. Нынешние разновидности антистатических ремешков и вовсе крепятся к выхлопной трубе. Кончик такой полоски, постоянно соприкасаясь с землей, будет препятствовать накоплению статики в кузове.
«Злобный» компьютер
Компьютер сам по себе не сможет накопить статический разряд, поскольку весь его корпус запитан на массу, то есть на минус от розетки. Поэтому вопрос о том, как снять статическое электричество с компьютера, сам по себе не имеет смысла. Статическое электричество в том случае, если любой бытовой прибор, включенный в розетку, бьет вас разрядом, нужно снимать не с него, а с вас. Делается это способами, описанными выше.
«Злобный» телефон
Многие модели телефонов имеют металлические детали в своем корпусе, от соприкосновения с которыми между гаджетом и вами тоже может проскочить мелкая искра. Вопрос о том, как снять статическое электричество с телефона, имеет все то же объяснение, а именно - «плюс» копится именно в вас, а не в гаджете. Избавьтесь от накопленного положительного заряда в своем теле, и телефон не станет на вас «огрызаться».
Заключение
В заключение хотелось бы вновь вернуться к накоплению статики в нашем теле. Чаще всего статика копится в волосах во время расчесывания. Это очень сильно затрудняет данную процедуру, поскольку волосы топорщатся и притягиваются к расческе, стоят дыбом и всячески препятствуют нашим манипуляциям. Как снять статическое электричество с волос, чтобы, наконец, нормально расчесаться? Здесь может помочь замена синтетической расчески на деревянную либо, опять же, специальные косметические средства - кондиционеры-антистатики. Либо расчесывайте влажные волосы. Как уже было сказано, влага отлично проводит электричество, и во время расчесывания статика в ваших волосах копиться не будет.
Статическое электричество - весьма неприятное явление. Оно может скапливаться на различных поверхностях в виде электрических зарядов. При соприкосновении с такими поверхностями могут возникать искры и неприятные ощущения - слабый болевой шок. Именно поэтому от статики нужно, по возможности, избавляться. Но, как снять статическое электричество? Все зависит от того, о какой поверхности идет речь. Ведь для ткани мы используем одно средство, для волос - другое, а иногда бывает и статическое электричество в квартире - точнее говоря, в воздухе квартиры. Тем не менее, начнем с самого распространенного случая - со скапливающейся статики на одежде.
Снятие статического электричества с одежды
Самый простой способ здесь - купить специальный антистатик, который продается как в хозяйственных магазинах, так и в магазинах одежды. Антистатик, конечно, выйдет подороже, чем другие способы, однако и действие его длится значительно дольше. Купленное средство нужно разбрызгать по всей поверхности одежды, и не только с лицевой, но и с изнаночной стороны. Конечно, общий расход антистатика будет весьма велик, зато о статическом электричестве на одежде, обработанной таким способом, вы можете забыть очень надолго.
Также неплохим способом снятия статического электричества с одежды является ее обработка, точнее - протирание обычной тряпкой из натурального хлопка. Только тряпочка должна быть чистой. Проведите ей по одежде с обеих сторон - она соберет всю текущую статику.
Ну, и небольшой совет по одежде: старайтесь приобретать вещи только из натуральных материалов, так как они практически не собирают статическое электричество, чего нельзя сказать о многих искусственных тканях. Такие ткани иногда буквально искрятся от одного прикосновения к ним - верный признак грядущих проблем.
Статическое электричество человека
Основное место накопления статики на человеческом теле - это, конечно, голова. Точнее, даже не сама голова, а волосы на ней. Вы, наверное, заметили, что когда вы возвращаетесь с улицы и снимаете шапку, ваши волосы встают дыбом и даже начинают искриться. Это значит, что на них накопилось значительное количество статического электричества, которое можно снять следующим способом. Купите в магазине специальный увлажняющий спрей или отвар для волос и наносите на голову, после чего сушите ее феном. Однако, не всегда дело только в волосах.
Знаю примеры, когда люди буквально искрятся статикой, при этом никакие спреи для волос им не помогают. Иногда такое случается от надетой на человеке одежды - в этом случае обработайте ее антистатиком. Если это не помогает, попробуйте подержаться за батарею или дотроньтесь до пола одновременно ногами и руками - некоторым помогает, ведь электричество уходит в землю. Также хорошим вариантом может стать специальный антистатический браслет, который продается в некоторых магазинах.
Как убрать статическое электричество в квартире
А еще причиной повышенной статики может быть «заряженный» воздух. И об этом мы сейчас поговорим чуть подробнее. Здесь хорошую помощь нам может оказать увлажнитель воздуха, который уберет значительную долю статического электричества в квартире.
Если у вас нет увлажнителя, расставьте в доме емкости с водой - банки, тазики, кастрюли или попрыскайте вокруг из пульверизатора. Прыскать нужно на различные поверхности, но особое внимание уделить коврам, так как именно ковры (особенно с синтетическим ворсом) являются самыми распространенными источниками статики в доме.
Что ж, надеюсь, мои советы, как избавиться от статического электричества, вам помогут. В целом же, можно сказать следующее: чтобы избежать неприятной статики, носите натуральную одежду, заземляйтесь и увлажняйте источники статического электричества. Кстати, существенно ослабить силу удара таким током помогут металлические предметы, которыми и нужно прикасаться к потенциально опасным заземленным объектам в доме.
Повседневная деятельность любого человека связана с его перемещением в пространстве. При этом он не только ходит пешком, но и ездит на транспорте.
Во время любого движения происходит перераспределение статических зарядов, изменяющих баланс внутреннего равновесия между атомами и электронами каждого вещества. Он связан с процессом электризации, образованием статического электричества.
У твердых тел распределение зарядов происходит за счет перемещения электронов, а у жидких и газообразных - как электронов, так и заряженных ионов. Все они в комплексе создают разность потенциалов.
Причины образования статического электричества
Наиболее распространенные примеры проявления сил статики объясняют в школе на первых уроках физики, когда натирают стеклянные и эбонитовые палочки о шерстяную ткань и демонстрируют притяжение к ним мелких кусочков бумаги.
Также известен опыт по отклонению тонкой струи воды под действием статических зарядов, сконцентрированных на эбонитовом стержне.
В быту статическое электричество проявляется чаще всего:
при ношении шерстяной или синтетической одежды;
хождении в обуви с резиновой подошвой или в шерстяных носках по коврам и линолеуму;
пользовании пластиковыми предметами.
Ситуацию усугубляют:
сухой воздух внутри помещений;
железобетонные стены, из которых выполнены многоэтажные здания.
Как создается статический заряд
Обычно физическое тело содержит в себе равное количество положительных и отрицательных частиц, за счет чего в нем создан баланс, обеспечивающий его нейтральное состояние. Когда оно нарушается, то тело приобретает электрический заряд определённого знака.
Под статикой подразумевают состояние покоя, когда тело не движется. Внутри его вещества может происходить поляризация - перемещение зарядов с одной части на другую или перенос их с рядом расположенного предмета.
Электризация веществ происходит за счет приобретения, удаления или разделения зарядов при:
взаимодействии материалов за счет сил трения или вращения;
резком температурном перепаде;
облучении различными способами;
разделении или разрезании физических тел.
Распределяются по поверхности предмета или на удалении от нее в несколько междуатомных расстояний. У незаземленных тел они распространяются по площади контактного слоя, а у подключенных к контуру земли стекают на него.
Приобретение статических зарядов телом и их стекание происходит одновременно. Электризация обеспечивается тогда, когда тело получает бо́льший потенциал энергии, чем расходует во внешнюю среду.
Из этого положения вытекает практический вывод: для защиты тела от статического электричества необходимо с него отводить приобретаемые заряды на контур земли.
Способы оценки статического электричества
Физические вещества по способности образовывать электрические заряды разных знаков при взаимодействии трением с другими телами, характеризуют по шкале трибоэлектрического эффекта. Часть их показана на картинке.
В качестве примера их взаимодействия можно привести следующие факты:
хождение в шерстяных носках или обуви с резиновой подошвой по сухому ковру может зарядить человеческое тело до 5÷-6 кВ;
корпус автомобиля, едущего по сухой дороге, приобретает потенциал до 10 кВ;
ремень привода, вращающий шкив, заряжается до 25 кВ.
Как видим, потенциал статического электричества достигает очень больших величин даже в бытовых условиях. Но он не причиняет нам большого вреда потому, что не обладает высокой мощностью, а его разряд проходит через высокое сопротивление контактных площадок и измеряется в долях миллиампера или чуть больше.
К тому же его значительно уменьшает влажность воздуха. Ее влияние на величину напряжения тела при контакте с различными материалами показано на графике.
Из его анализа следует вывод: во влажной среде статическое электричество проявляется меньше. Поэтому для борьбы с ним используют различные увлажнители воздуха.
В природе статическое электричество может достигать огромных величин. При перемещении облаков на дальние расстояния между ними скапливаются значительные потенциалы, которые проявляются молниями, энергии которых бывает достаточно для того, чтобы расколоть вдоль ствола вековое дерево или сжечь жилое здание.
При разряде статического электричества в быту мы чувствуем «пощипывания» пальцев, видим искры, исходящие от шерстяных вещей, ощущаем снижение бодрости, работоспособности. Ток, действию которого подвергается наш организм в быту, отрицательно сказывается на самочувствии, состоянии нервной системы, но он не приносит явных, видимых повреждений.
Производители измерительного промышленного оборудования выпускают приборы, позволяющие точно определить величину напряжения накопленных статических зарядов как на корпусах оборудования, так и на теле человека.
Как защититься от действия статического электричества в быту
Каждый из нас должен понимать процессы, которые образуют статические разряды, представляющие угрозу для нашего организма. Их следует знать и ограничивать. С этой целью проводятся различные обучающие мероприятия, включая популярные телепередачи для населения.
На них доступными средствами показываются способы создания статического напряжения, принципы его замера и методы выполнения профилактических мероприятий.
Например, учитывая трибоэлектрический эффект, лучше всего для расчесывания волос использовать расчески из натурального дерева, а не металла или пластика, как делает большинство людей. Древесина обладает нейтральными свойствами и при трении по волосам не образует заряды.
Для снятия статического потенциала с корпуса автомобиля при его движении по сухой дороге служат специальные ленты с антистатиком, крепящиеся к днищу. Различные их виды широко представлены в продаже.
Если такой защиты на автомобиле нет, то потенциал напряжения можно снимать кратковременным заземлением корпуса через металлический предмет, например, ключ зажигания автомобиля. Особенно важно выполнять эту процедуру перед заправкой топливом.
Когда на одежде из синтетических материлов накапливается статический заряд, то снять его можно обработкой паров из специального баллончика с составом «Антистатика». А вообще лучше меньше пользоваться подобными тканями и носить натуральные материалы из льна или хлопка.
Обувь с прорезиненной подошвой тоже споосбствует накапливанию зарядов. Достаточно положить в нее антистатические стельки из натуральных материалов, как вредное воздействие на организм будет снижено.
Влияние сухого воздуха, характерного для городских квартир в зимнее время, уже обговорено. Специальные увлажнители или даже небольшие куски смоченной материи, положенные на бытарею, улучшают обстановку, снижают процесс образования статического электричества. А вот регулярное выполнение влажной уборки в помещениях позволяет своевременно удалять наэлектризованные частички и пыль. Это один из лучших способов защиты.
Бытовые электрические приборы при работе тоже накапливают на корпусе статические заряды. Снижать их воздействие призвана система уравнивания потенциалов, подключаемая к общему контуру заземления здания. Даже простая акрилловая ванна или старая чугунная конструкция с такой же вставкой подвержена статике и требует защиты подобным способом.
Как выполняется защита от действия статического электричества на производстве
Факторы, снижающие работоспособность электронного оборудования
Разряды, возникающе при изготовлении полупроводниковых материалов, способны причинить большой вред, нарущить электрические характеристики приборов или вообще вывести их из строя.
В условиях производства разряд может носить случайный характер и зависеть от ряда различных факторов:
величин образовавшейся емкости;
энергии потенциала;
электрического сопротивления контактов;
вида переходных процессов;
других случайностей.
При этом в начальный момент порядка десяти наносекунд происходит возрастание тока разряда до максимума, а затем он снижается в течение 100÷300 нс.
Характер возникновения статического разряда на полупроводниковый прибор через тело оператора показан на картинке.
На величину тока оказывают влияние: емкость заряда, накопленного человеком, сопротивление его тела и контактных площадок.
При производстве электротехнического оборудования статический разряд может создаться и без участия оператора за счет образования контактов через заземленные поверхности.
В этом случае на ток разряда влияет емкость заряда, накопленная корпусом прибора и сопротивление образовавшихся контактных площадок. При этом на полупроводник в первоначальный момент одновременно влияют наведенный потенциал высокого напряжения и разрядный ток.
За счет такого комплексного воздействия повреждения могут быть:
1. явными, когда работоспособность элементов уменьшена до такой степени, что они становятся непригодными к эксплуатации;
2. скрытыми - за счет снижения выходных параметров, иногда даже укладывающихся в рамки установленных заводских характеристик.
Второй вид неисправностей обнаружить сложно: они сказываются чаще всего потерей работоспособности во время эксплуатации.
Пример подобного повреждения от действия высокого напряжения статики демонстрируют графики отклонения вольт амперных характеристик применительно к диоду КД522Д и интегральной микросхеме БИС КР1005ВИ1.
Коричневая линия под цифрой 1 показывает параметры полупроводниковых приборов до испытаний повышенным напряжением, а кривые с номером 2 и 3 - их снижение под действием увеличенного наведенного потенциала. В случае №3 оно имеет большее воздействие.
Причинами повреждений могут быть действия от:
завышенного наведенного напряжения, которое пробивает слой диэлектрика полупроводниковых приборов или нарушает структуру кристалла;
высокой плотности протекающего тока, вызывающей большую температуру, приводящую к расплавлению материалов и прожигу оксидного слоя;
испытания, электротермотренировки.
Скрытые повреждения могут сказаться на работоспособности не сразу, а через несколько месяцев или даже лет эксплуатации.
Способы выполнения защит от статического электричества на производстве
В зависимости от типа промышленного оборудования используют один из следующих методов сохранения работоспособности или их сочетания:
1. исключение образования электростатических зарядов;
2. блокирование их попадания на рабочее место;
3. повышение стойкости приборов и комплектующих приспособлений к действию разрядов.
Способы №1 и №2 позволяют выполнять защиту большой группы различных приборов в комплексе, а №3 - используется для отдельных устройств.
Высокая эффективность сохранения работоспособности оборудования достигается помещением его внутрь клетки Фарадея - огражденного со всех сторон пространства мелкоячеистой металлической сеткой, подключенной к контуру заземления. Внутри нее не проникают внешние электрические поля, а статическое магнитное - присутствует.
По этому принципу работают кабели с экранированной оболочкой.
Защиты от статики классифицируют по принципам исполнения на:
физико-механические;
химические;
конструкционно-технологические.
Первые два способа позволяют предотвратить или уменьшить процесс образования статических зарядов и увеличить скорость их стекания. Третий прием защищает приборы от воздействия зарядов, но он не влияет на их сток.
Улучшить стекание разрядов можно за счет:
создания коронирования;
повышения проводимости материалов, на которых накапливаются заряды.
Решают эти вопросы:
ионизацией воздуха;
повышением рабочих поверхностей;
подбором материалов с лучшей объемной проводимостью.
За счет их реализации создают подготовленные заранее магистрали для стекания статических зарядов на контур заземления, исключения их попадания на рабочие элементы приборов. При этом учитывают, что общее электрическое сопротивление созданного пути не должно превышать 10 Ом.
Если материалы обладают большим сопротивлением, то защиту выполняют другими способами. Иначе на поверхности начинают скапливаться заряды, которые могут разрядиться при контакте с землей.
Пример выполнения комплексной электростатической защиты рабочего места для оператора, занимающегося обслуживанием и наладкой электронных приборов, показан на картинке.
Поверхность стола через соединительный проводник и токопроводящий коврик подключена к контуру заземления с помощью специальных клемм. Оператор работает в специальной одежде, носит обувь с токопроводящей подошвой и сидит на стуле со специальным сидением. Все эти мероприятия позволяют качественно отводить скапливающиеся заряды на землю.
Работающие ионизаторы воздуха регулируют влажность, снижают потенциал статического электричества. При их использовании учитывают, что повышенное содержание паров воды в воздухе отрицательно влияет на здоровье людей. Поэтому ее стараются поддерживать на уровне порядка 40%.
Также эффективным способом может быть регулярное проветривание помещения или использование в нем системы вентиляции, когда воздух проходит через фильтры, ионизируется и смешивается, обеспечивая таким образом нейтрализацию возникающих зарядов.
Для снижения потенциала, накапливаемого телом человеком, могут применяться браслеты, дополняющие комплект антистатической одежды и обуви. Они состоят из токопроводящей полосы, которая крепится на руке с помощью пряжки. Последняя подключена к проводу заземления.
При этом способе ограничивают ток, протекающий через человеческий организм. Его величина не должна превышать один миллиампер. Бо́льшие значения могут причинять боль и создавать электротравмы.
Во время стекания заряда на землю важно обеспечить скорость его ухода за одну секунду. С этой целью применяют покрытия пола с малым электрическим сопротивлением.
При работе с полупроводниковыми платами и электронными блоками защита от повреждения статическим электричеством обеспечивается также:
принудительным шунтированием выводов электронных плат и блоков во время проверок;
использованием инструмента и паяльников с заземлёнными рабочими головками.
Емкости с легковоспламеняющимися жидкостями, расположенные на транспорте, заземляются с помощью металлической цепи. Даже фюзеляж самолета снабжается металлическими тросиками, которые при посадке работают защитой от статического электричества.
