静电接地与通常意义接地的区别(静电接地与通常意义接地的区别(GJB2527-95GJB2527-95):):(1)(1)量值不同量值不同通常的接地通常的接地,接地电阻在接地电阻在量级,而静电量级,而静电接地电阻接地电阻可以是可以是10106 6 或或10108 8 ,视具体场合而定,视具体场合而定,它要求比普通接地电阻量级要宽松得多它要求比普通接地电阻量级要宽松得多;(2)(2)接地材料可以不同接地材料可以不同通常接地使用金属导体接地,通常接地使用金属导体接地,静电接地可以使用静电导体静电接地可以使用静电导体通过金属导体构成通过金属导体构成的静电接地系统的静电接地系统2、静电接地方式、静电接地方式通过含有非金属导体、防静电通过含有非金属导体、防静电材料或其制品使物体静电接地材料或其制品使物体静电接地 通过金属导体构成通过金属导体构成的静电接地系统的静电接地系统2、静电接地方式、静电接地方式u对于金属导体,一般采用直接接地;对于金属导体,一般采用直接接地;u对于其它静电导体或静电消散材料,则不能采用直接接地对于其它静电导体或静电消散材料,则不能采用直接接地的办法应该用导电胶液将其表面的局部或全部与金属导的办法。
应该用导电胶液将其表面的局部或全部与金属导体紧密粘和,然后再将金属导体进行接地,这种连接方式体紧密粘和,然后再将金属导体进行接地,这种连接方式就是间接接地;就是间接接地;u在进行间接接地时,非金属的静电导体或静电消散材料与在进行间接接地时,非金属的静电导体或静电消散材料与金属导体紧密粘和的面积应大于金属导体紧密粘和的面积应大于20cm20cm2 2,同时使这两者之,同时使这两者之间的接触电阻尽量小间的接触电阻尽量小在静电危险场所通常存在不止一个金属物体时,为了消在静电危险场所通常存在不止一个金属物体时,为了消除金属间电位差、消除静电放电,则需要将所有金属物体都除金属间电位差、消除静电放电,则需要将所有金属物体都进行直接接地进行直接接地对于相距较远的大型设备来说:对于相距较远的大型设备来说:一般不允许将它们串联以后接入接地回路,而必须采一般不允许将它们串联以后接入接地回路,而必须采用逐个直接接地的方法用逐个直接接地的方法对于相距很近的小型金属物体:对于相距很近的小型金属物体:可将这些金属物体串联起来,然后再将其中一个物体可将这些金属物体串联起来,然后再将其中一个物体进行直接接地,这种金属物体间的连接方式称为跨接(也进行直接接地,这种金属物体间的连接方式称为跨接(也叫搭接)。
叫搭接)跨接目的:跨接目的:是使导体与导体之间以及导体与大地之间都保持是使导体与导体之间以及导体与大地之间都保持等电位,防止导体之间以及导体与大地之间有电位差等电位,防止导体之间以及导体与大地之间有电位差跨接(也叫搭接)跨接(也叫搭接)被接地物体被接地物体 接地体接地体 接地线接地线 接地极接地极 被接地物体被接地物体 接地体接地体 接地线接地线 接地极接地极 作为接地体的金属导体本身作为接地体的金属导体本身的电阻与大地之间的电阻叫的电阻与大地之间的电阻叫接地接地电阻电阻它等于它等于金属导体本身的电阻金属导体本身的电阻加上接地体与大地之间的加上接地体与大地之间的流散电流散电阻阻泄漏电流从接地体向周围泄漏电流从接地体向周围大地流散时土壤所呈现的电阻大地流散时土壤所呈现的电阻实验表明:接地体实验表明:接地体20m20m以以外可以认为是静电接地中外可以认为是静电接地中的的“地地”1 1)接地电阻接地电阻0.3eR0.03eR0.22/eRSSRe/253.0式中:式中:土壤的电阻率土壤的电阻率/cmcm;SS平板的面积平板的面积/m/m2 21 1)接地电阻接地电阻人工接地体流散电阻的简化计算公式人工接地体流散电阻的简化计算公式:(2 2)静电接地电阻静电接地电阻被接地物体被接地物体 接地体接地体 接地线接地线 接地极接地极 (3 3)静电泄漏电阻静电泄漏电阻被接地物体被接地物体 接地体接地体 接地线接地线 接地极接地极 641001010kkDDgUURII 4、静电接地系统有关电阻的取值范围、静电接地系统有关电阻的取值范围 4、静电接地系统有关电阻的取值范围、静电接地系统有关电阻的取值范围 4、静电接地系统有关电阻的取值范围、静电接地系统有关电阻的取值范围 静电接地的基本设施一般包括:接地系统(接地装置)、静电接地的基本设施一般包括:接地系统(接地装置)、导电或防静电工作台、导电或防静电地面等。
导电或防静电工作台、导电或防静电地面等1 1)接地装置)接地装置接地装置主要由接地体、接地干线和接地支线组成一般接地装置主要由接地体、接地干线和接地支线组成一般情况下,不需要单独铺设用于静电接地的接地体,只需要将静情况下,不需要单独铺设用于静电接地的接地体,只需要将静电接地线接到用于电气安全保护接地装置的接地体上即可如电接地线接到用于电气安全保护接地装置的接地体上即可如果场所中没有其它接地装置,需要埋设静电接地体果场所中没有其它接地装置,需要埋设静电接地体6、静电接地设施与实施方法、静电接地设施与实施方法静电接地所用的接地体,可用一根长度不小于静电接地所用的接地体,可用一根长度不小于2m2m的的金属导体,水平埋入距地面金属导体,水平埋入距地面0.5m0.5m以下的土壤中,构成接以下的土壤中,构成接地体接地体的选材和最小尺寸为:接地体的选材和最小尺寸为:扁钢扁钢40mm40mm 4mm4mm,角钢,角钢25mm25mm 4mm4mm或钢管或钢管 40mm40mm、壁厚、壁厚3.5mm3.5mm伸入地中的钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和伸入地中的钢筋混凝土建筑物的基础、金属管道和设备等亦可兼作静电接地体使用。
设备等亦可兼作静电接地体使用6、静电接地设施与实施方法、静电接地设施与实施方法 接地干线接地干线应有足够的机械强度,要经久耐用、便于固应有足够的机械强度,要经久耐用、便于固定接地干线可采用镀锌的定接地干线可采用镀锌的25mm25mm 4mm4mm的扁钢或的扁钢或 8mm8mm以上的圆以上的圆钢接地支线接地支线可用截面积可用截面积2mm2mm2 2到到10mm10mm2 2的多股裸铜线或铜芯的多股裸铜线或铜芯电线,也可用多股不锈钢编织带电线,也可用多股不锈钢编织带接地体、接地干线、接地支线之间的连接点均应焊接连接地体、接地干线、接地支线之间的连接点均应焊接连接或螺栓连接埋地部分只许焊接焊接时,其搭焊长度必接或螺栓连接埋地部分只许焊接焊接时,其搭焊长度必须是扁钢宽度的二倍或圆钢直径的六倍用螺栓紧固连接时,须是扁钢宽度的二倍或圆钢直径的六倍用螺栓紧固连接时,应防止锈蚀、污染、脱落、电化腐蚀应防止锈蚀、污染、脱落、电化腐蚀6、静电接地设施与实施方法、静电接地设施与实施方法地线埋设示例地线埋设示例6、静电接地设施与实施方法、静电接地设施与实施方法可移动的金属容器可使用接拆方便的接地夹具直接夹在可移动的金属容器可使用接拆方便的接地夹具直接夹在金属容器的接地极上,使被接地物体与接地线在电气上可靠金属容器的接地极上,使被接地物体与接地线在电气上可靠连接。
连接可移动的机具通过防静电胶轮使其同防静电地面与大地可移动的机具通过防静电胶轮使其同防静电地面与大地构成静电通路构成静电通路输送粉体火炸药的输送皮带应为防静电或导电橡胶制品,输送粉体火炸药的输送皮带应为防静电或导电橡胶制品,并通过金属支撑物接地在静电危险场所输送电发火弹药的并通过金属支撑物接地在静电危险场所输送电发火弹药的链扳机输送带为木板时应刷涂防静电油漆,并通过金属轴等链扳机输送带为木板时应刷涂防静电油漆,并通过金属轴等支撑物使其静电接地支撑物使其静电接地6、静电接地设施与实施方法、静电接地设施与实施方法(2 2)防静电工作台)防静电工作台工作台的台面应为防静电材料并可靠接地工作台的台面应为防静电材料并可靠接地3 3)防静电地面)防静电地面设置防静电(或导电)地面是泄漏人体与活动设备上电设置防静电(或导电)地面是泄漏人体与活动设备上电荷的基本措施之一根据场地、任务性质不同,可设置不同荷的基本措施之一根据场地、任务性质不同,可设置不同的防静电地面的防静电地面一般在防静电等级不高的情况下,普通水泥地(含水磨一般在防静电等级不高的情况下,普通水泥地(含水磨石地)可作为防静电地面使用石地)可作为防静电地面使用。
6、静电接地设施与实施方法、静电接地设施与实施方法(3 3)防静电地面)防静电地面在处理各种火炸药的危险场所及存在易燃易爆气体的区在处理各种火炸药的危险场所及存在易燃易爆气体的区域,需设置不发火地面时,防火花与防静电应兼顾可使用域,需设置不发火地面时,防火花与防静电应兼顾可使用导电胶板、防静电胶板铺盖地面并可靠接地;也可使用不发导电胶板、防静电胶板铺盖地面并可靠接地;也可使用不发火防静电水泥地面或不发火的防静电沥青地面火防静电水泥地面或不发火的防静电沥青地面处理粉体、小粒火炸药和烟火药场所的地面应是无裂缝处理粉体、小粒火炸药和烟火药场所的地面应是无裂缝的整体性防静电地面的整体性防静电地面防静电胶板等非金属物体的接地,应该选用面积大于防静电胶板等非金属物体的接地,应该选用面积大于20cm20cm2 2 的金属板作为地线直接焊接的接地板,的金属板作为地线直接焊接的接地板,接地板与非金接地板与非金属物体应该紧密接触,接触面之间应用导电胶液粘接属物体应该紧密接触,接触面之间应用导电胶液粘接6、静电接地设施与实施方法、静电接地设施与实施方法7、人体与典型设备静电接地方法、人体与典型设备静电接地方法飞机加油过程中的静电接地飞机加油过程中的静电接地 指定接地点指定接地点 接加油栓管道接加油栓管道 加油栓井口加油栓井口 软管手推车软管手推车 注意:按照圆圈内数字的顺序连接 油罐汽车与装油系统的跨接(4 4)容器类的静电接地)容器类的静电接地油壶或油桶与注油设备的跨接(5 5)火炸药生产设备的静电接地)火炸药生产设备的静电接地织物的表面电阻与湿度的关系织物的表面电阻与湿度的关系 1 1、醋酸纤维、醋酸纤维2 2、锦纶、锦纶3 3、丝、丝4 4、羊毛、羊毛5 5、粘胶纤维、粘胶纤维6 6、棉、棉1、湿度对材料静电性能的影响、湿度对材料静电性能的影响(1 1)高分子材料中如果含有)高分子材料中如果含有-OH-OH、-NH-NH2 2、-COOH-COOH、-OCH-OCH3 3等亲水基和等亲水基和C CO O键,材料就很容易吸收空气中的水分子。
键,材料就很容易吸收空气中的水分子2 2)高分子材料的表面缺陷、悬挂键的存在都有吸附)高分子材料的表面缺陷、悬挂键的存在都有吸附空气中水分子的倾向空气中水分子的倾向3 3)当相对湿度提高时,水分子容易被物体吸收或附)当相对湿度提高时,水分子容易被物体吸收或附着在表面,形成一层很薄的水膜着在表面,形成一层很薄的水膜4 4)由于水分子具有强极性,以及溶解在水中的杂质)由于水分子具有强极性,以及溶解在水中的杂质(如二氧化碳)的导电作用,可以大大降低物体的表面电阻(如二氧化碳)的导电作用,可以大大降低物体的表面电阻率,显著改善其导电性能率,显著改善其导电性能1、湿度对材料静电性能的影响、湿度对材料静电性能的影响1、湿度对材料静电性能的影响、湿度对材料静电性能的影响(1 1)整体环境加湿)整体环境加湿(2 2)局部加湿)局部加湿 使用使用高湿度空气静电消除器高湿度空气静电消除器在某物体表面形成高湿在某物体表面形成高湿度,以消除静电危害度,以消除静电危害高湿度空气静电消除器的结构原理示意图高湿度空气静电消除器的结构原理示意图带电体 压缩空气压缩空气 水池水池 预热螺旋管预热螺旋管 蒸发器蒸发器 加热螺旋管加热螺旋管 喷头喷头 带电体带电体基本原理:基本原理:用略高于介质表面温度的、接近饱和的高湿热用略高于介质表面温度的、接近饱和的高湿热空气在介质表面达到露点而凝水,利用凝结水膜的低电阻空气在介质表面达到露点而凝水,利用凝结水膜的低电阻率而使电荷导走。
同时,水膜很快蒸发掉,带走剩余电荷率而使电荷导走同时,水膜很快蒸发掉,带走剩余电荷3、注意事项、注意事项通过加湿消除静电,对以下几种情况无效:通过加湿消除静电,对以下几种情况无效:(1 1)表面不易被水润湿的介质,如聚四氟乙烯、纯涤纶;)表面不易被水润湿的介质,如聚四氟乙烯、纯涤纶;(2 2)表面水分蒸发极快的静电非导体)表面水分蒸发极快的静电非导体(高温高温);(3 3)绝缘的带电介质,如悬浮的粉体;)绝缘的带电介质,如悬浮的粉体;(4 4)与水发生反应的物质与水发生反应的物质静电消除器是指:静电消除器是指:能使空气发生电离、能使空气发生电离、产生消除静电所必要的离子的装置,又称产生消除静电所必要的离子的装置,又称为静电中和器,简称消电器为静电中和器,简称消电器基本原理是:基本原理是:利用空气电离发生器使空气电离利用空气电离发生器使空气电离,产生正、负离子对,中和带电体上的电荷产生正、负离子对,中和带电体上的电荷消电器具有不影响产品质量、使用方便等优消电器具有不影响产品质量、使用方便等优点,因而应用十分广泛点,因而应用十分广泛1 1、直流高压式消电器、直流高压式消电器2 2、工频高压式消电器、工频高压式消电器3 3、高频高压式消电器、高频高压式消电器静电消除器静电消除器的种类:的种类:无源自感应式无源自感应式外接高压电源式外接高压电源式放射源式放射源式按构造和使用场所不同,还可分为按构造和使用场所不同,还可分为普通型普通型、离子风型离子风型和和防爆型防爆型三种类型。
三种类型1 1)无源自感应式消电器)无源自感应式消电器1、几种典型的消电器、几种典型的消电器两个性能指标:两个性能指标:临界电压临界电压和和电晕电流电晕电流 (1 1)无源自感应式消电器)无源自感应式消电器1、几种典型的消电器、几种典型的消电器l临界电压临界电压是能够使放电针产生电晕放电的最低电压是能够使放电针产生电晕放电的最低电压由于放电针上的电荷是由带电体感应而来的,所由于放电针上的电荷是由带电体感应而来的,所以临界电压越低,留在带电体上的残留电荷就越少,以临界电压越低,留在带电体上的残留电荷就越少,消除静电越彻底消除静电越彻底l电晕电流电晕电流越大,表明带电体上单位时间内被消除掉越大,表明带电体上单位时间内被消除掉的电荷越多,消电效率越高的电荷越多,消电效率越高几种无源自感应式消电器的结构几种无源自感应式消电器的结构 212324(a)(b)(c)57126(d)(e)(f)1 1代表放电针,代表放电针,2 2代表支架,代表支架,3 3代表保护罩,代表保护罩,4 4代表放电刷,代表放电刷,5 5代表放电线,代表放电线,6 6代表放电锯齿,代表放电锯齿,7 7为带电体为带电体 典型无源自感应式消电器举例:典型无源自感应式消电器举例:a.a.固体平面用锯齿形消电器固体平面用锯齿形消电器 支架 导电橡胶(导电布等)适用于带电体为固体平适用于带电体为固体平面的情况,如带电橡胶面的情况,如带电橡胶带、塑料薄膜、纸张、带、塑料薄膜、纸张、各种织物等各种织物等 材料的体电阻率应在材料的体电阻率应在10103 3.m.m以下。
以下优点:由于柔软的前端,不需要保护罩,结构简单,可优点:由于柔软的前端,不需要保护罩,结构简单,可以用于带电体不固定和有轻微震动的情况以用于带电体不固定和有轻微震动的情况b.b.管道油品用消电器管道油品用消电器 用于消除油品在输送、加用于消除油品在输送、加注等工序中的油品静电注等工序中的油品静电构成构成:1 1米的钢管、聚乙烯米的钢管、聚乙烯套管和穿过套管的放电针及镶套管和穿过套管的放电针及镶针螺栓针螺栓 性能影响因素:性能影响因素:绝缘套管绝缘套管厚度、套管长度、油品带电的厚度、套管长度、油品带电的正负、消电使用时间正负、消电使用时间聚乙烯聚乙烯 镶针螺柱镶针螺柱 (每排(每排3只)只)钢管钢管 典型无源自感应式消电器举例:典型无源自感应式消电器举例:(2 2)一般高压电源式消电器)一般高压电源式消电器(2 2)一般高压电源式消电器)一般高压电源式消电器(2 2)一般高压电源式消电器)一般高压电源式消电器 一般高压电源式消电器按所接高压电源种类的一般高压电源式消电器按所接高压电源种类的不同,分为不同,分为直流高压直流高压、工频交流高压工频交流高压和和高频交流高高频交流高压压三种从消电效果来说,直流最好,工频交流次之,从消电效果来说,直流最好,工频交流次之,高频交流最差。
高频交流最差不同高压电源式消电器比较不同高压电源式消电器比较(2 2)一般高压电源式消电器)一般高压电源式消电器 一般高压电源式消电器是非防爆的,所以不能用于有一般高压电源式消电器是非防爆的,所以不能用于有爆炸危险的场所主要原因有以下三点:爆炸危险的场所主要原因有以下三点:第一,这类消电器的放电针尖附近是与环境中可能存第一,这类消电器的放电针尖附近是与环境中可能存在的爆炸性混合物直接接触的,当有源放电的能量较大时,在的爆炸性混合物直接接触的,当有源放电的能量较大时,就有可能引爆或引燃就有可能引爆或引燃第二,在消电器中,有可能引起放电针与带电体或接第二,在消电器中,有可能引起放电针与带电体或接地体之间发生足以致害的火花放电地体之间发生足以致害的火花放电第三,消电器的高压电源或引线本身有可能发生火花第三,消电器的高压电源或引线本身有可能发生火花放电3 3)离子风高压电源式消电器)离子风高压电源式消电器 高压电源高压电源 放电针放电针 电极环电极环 电极电阻电极电阻 (3 3)离子风高压电源式消电器)离子风高压电源式消电器(3 3)离子风高压电源式消电器)离子风高压电源式消电器 (3 3)离子风高压电源式消电器)离子风高压电源式消电器(3 3)离子风高压电源式消电器)离子风高压电源式消电器(4 4)防爆型高压电源式消电器)防爆型高压电源式消电器(4 4)防爆型高压电源式消电器)防爆型高压电源式消电器 低压电源低压电源高压电源高压电源电晕电晕放电器放电器压缩空气压缩空气时间时间 继电器继电器压力压力检测器检测器防爆型消电器的原理框图防爆型消电器的原理框图(5 5)放射源式消电器)放射源式消电器(5 5)放射源式消电器)放射源式消电器 放射源式消电器的特点:放射源式消电器的特点:结构简单,使用方便;结构简单,使用方便;不需要外接电源,工作时不会产生电火花,适用于存不需要外接电源,工作时不会产生电火花,适用于存在易燃易爆物质的危险场所;在易燃易爆物质的危险场所;电离电流较小,有效作用距离短;电离电流较小,有效作用距离短;使用中应注意射线对人体的伤害和对周围物质的放射使用中应注意射线对人体的伤害和对周围物质的放射性污染。
因此,要严格防范放射源外逸和操作者直接性污染因此,要严格防范放射源外逸和操作者直接接触放射源;接触放射源;因为放射源受到放射性同位素的半衰期的限制,消电因为放射源受到放射性同位素的半衰期的限制,消电器有一定的使用寿命,应按说明书要求及时更换消电器有一定的使用寿命,应按说明书要求及时更换消电器的放射源器的放射源2、消电器的选择与安装、消电器的选择与安装在实际工作中,选用消电器时,主要考虑它的在实际工作中,选用消电器时,主要考虑它的消电效果和现场使用的安全性问题以及适用于什么消电效果和现场使用的安全性问题以及适用于什么带电体,同时还要注意经济效益带电体,同时还要注意经济效益2、消电器的选择与安装、消电器的选择与安装消电器安装在带电体的最高电位附近,提高消电效率消电器安装在带电体的最高电位附近,提高消电效率消电器的安装角度应垂直于带电体表面,并可靠接地消电器的安装角度应垂直于带电体表面,并可靠接地消电器安装位置和环境原则上应避开以下位置和场所:消电器安装位置和环境原则上应避开以下位置和场所:A A、有静电产生源的位置;、有静电产生源的位置;B B、物体背面有接地体;、物体背面有接地体;C C、邻近接地体;、邻近接地体;D D、有其他消电器的位置、有其他消电器的位置;E E、易于污染消电器或温度在、易于污染消电器或温度在150150以上和相对湿度在以上和相对湿度在 80%80%以上的环境。
以上的环境2、消电器的选择与安装、消电器的选择与安装安装注意事项:安装注意事项:理想位置:理想位置 :非理想位置:非理想位置 A A B B C C D D 2、消电器的选择与安装、消电器的选择与安装 A A、有静电产生源的位置;、有静电产生源的位置;B B、物体背面有接地体;、物体背面有接地体;C C、邻近接地体;、邻近接地体;D D、有其他消电器的位置、有其他消电器的位置;3、消电器的残压、消电器的残压 在许多领域内科技的发展使消电器的使用更加广泛,并在许多领域内科技的发展使消电器的使用更加广泛,并且变得更加重要且变得更加重要随着半导体几何结构的缩小,器件更加密集,随着半导体几何结构的缩小,器件更加密集,I/OI/O针脚数针脚数量不断增长,这种趋势使得器件量不断增长,这种趋势使得器件ESDESD损伤阈值降低这就需要损伤阈值降低这就需要将消电器的残压保持在低水平下,避免给隔离的敏感性器件将消电器的残压保持在低水平下,避免给隔离的敏感性器件充电不幸的是,还没有一种简单的方法把不幸的是,还没有一种简单的方法把ESDESD敏感性同消电器敏感性同消电器残压的测量联系起来残压的测量联系起来。