Електростатична защита

На повърхността на материалите (особено диелектриците) възниква заряд от статично електричество в резултат на контакт на тези материали чрез триене, разделяне или съединяване на повърхности, деформация, разкъсване и т.н.

Основната причина за появата на заряд върху повърхността на материали с посочения контакт е образуването на т. Нар. Двоен слой, т.е. образуването на положителни и отрицателни заряди, разположени един срещу друг, върху контактните повърхности в форма на противоположно заредени слоеве. Едновременно с натрупването (генерирането) на статично електричество винаги се случва неговото разсейване (загуба).

Основните фактори, които определят количествената страна на натрупването на статично електричество, са:

• площ и разстояние между контактуващи (триещи се) повърхности;

• естеството на взаимодействащите материали;

• грапавост на повърхностите, коефициент на триене, скорост на взаимно движение, налягане;

• влиянието на външни фактори (температура, влажност, наличие на външно електрическо поле и др.).

Разсейването (загубата) на статично електричество възниква поради поглъщането (изтичането) на заряди от околната среда, поради проводимостта на материала (насипно състояние и повърхност), радиация в околната среда, емисии на електрони, йонна десорбция, разряд на газ и др.

Защита от статично електричество

Нека разгледаме основните методи за защита срещу статично електричество.

Премахване (разсейване) на заряди в околната среда

Този метод може да бъде приложен чрез заземяване на източника на генериране на заряд. Изхвърлянето на заряди от статично електричество може да се извърши и чрез преработените вещества, като се осигури необходимата повърхностна или обемна проводимост на тези вещества.

Увеличение на повърхностната проводимост може да се постигне чрез образуване или нанасяне на проводим филм (вода, антистатичен и т.н.).

Обемната проводимост на твърди вещества и течности може да се увеличи чрез добавяне на специални (антистатични) добавки (добавки) към тях.

Намалено генериране на статично електричество

Намаляване на електризацията на течни диелектрици може да се постигне чрез ограничаване на скоростта на тяхното движение, тъй като величината на тока на електризация на течните диелектрици е практически пропорционална на квадрата на скоростта на тяхното движение.

Електрификацията на течни материали по време на изпомпване зависи от проектните фактори (грапавостта на вътрешните повърхности на тръбите, радиусите им на огъване, конструкциите на портите, филтрите и т.н.), които могат да се използват като средство за намаляване на електрификацията на течности. Използването на специални релаксиращи (разреждащи) контейнери при пълнене и зареждане с гориво също намалява електростатичния им заряд.

Намаляване (или премахване) на локални пренапрежения върху конструктивни елементи поради наличието на електростатично поле. Изпъкналите (и проводими) части правят структурата на електростатичното поле много нехомогенна и са един вид „концентратори“ на полето. Силата на полето в непосредствена близост до такива концентратори може да се увеличи десетки и стотици пъти.

Изравняването на структурата на електростатичното поле чрез премахване или преместване на концентратори може да се използва като средство за намаляване на вероятността от искри в експлозивни зони.

Неутрализиране на зарядите от статично електричество

Методът за неутрализиране на зарядите от статично електричество се основава на компенсиране на генерираните заряди с заряди с противоположен знак, които се генерират от специално компенсационно устройство. Устройства и устройства, които прилагат принципите за неутрализиране на зарядите от статично електричество, т.е. средства за активна електростатична защита, се разработват у нас и в чужбина.