Ηλεκτροστατική προστασία

Ένα φορτίο στατικού ηλεκτρισμού προκύπτει στην επιφάνεια των υλικών (ιδιαίτερα των διηλεκτρικών) ως αποτέλεσμα της επαφής αυτών των υλικών μέσω τριβής, διαχωρισμού ή ένωσης επιφανειών, παραμόρφωσης, σχίσιμο κ.λπ.

Ο κύριος λόγος για την εμφάνιση φορτίου στην επιφάνεια των υλικών με την υποδεικνυόμενη επαφή είναι ο σχηματισμός του λεγόμενου Διπλή στρώση δηλ. ο σχηματισμός θετικών και αρνητικών φορτίων που βρίσκονται το ένα απέναντι από το άλλο στις επιφάνειες επαφής με τη μορφή αντίθετα φορτισμένων στρωμάτων. Ταυτόχρονα με τη συσσώρευση (παραγωγή) στατικού ηλεκτρισμού, συμβαίνει πάντα η διάχυση (απώλειά) του.

Οι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν την ποσοτική πλευρά της συσσώρευσης στατικού ηλεκτρισμού είναι:

• περιοχή και απόσταση μεταξύ των επιφανειών επαφής (τριβής).

• τη φύση των υλικών που αλληλεπιδρούν·

• τραχύτητα επιφάνειας, συντελεστής τριβής, ταχύτητα αμοιβαίας κίνησης, πίεση.

• την επίδραση εξωτερικών παραγόντων (θερμοκρασία, υγρασία, παρουσία εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου κ.λπ.).

Η διάχυση (απώλεια) του στατικού ηλεκτρισμού συμβαίνει λόγω της απορρόφησης (διαρροής) φορτίων από το περιβάλλον, λόγω της αγωγιμότητας του υλικού (κατάσταση όγκου και επιφάνεια), ακτινοβολίας στο περιβάλλον, εκπομπή ηλεκτρονίων, εκρόφηση ιόντων, εκκένωση αερίου, και τα λοιπά.

Προστασία από στατικό ηλεκτρισμό

Ας δούμε τις κύριες μεθόδους προστασίας από τον στατικό ηλεκτρισμό.

Απομάκρυνση (διάχυση) φορτίων στο περιβάλλον

Αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί με γείωση της πηγής παραγωγής φορτίου. Η εκκένωση φορτίων στατικού ηλεκτρισμού μπορεί επίσης να πραγματοποιηθεί μέσω των επεξεργασμένων ουσιών, παρέχοντας την απαραίτητη αγωγιμότητα επιφάνειας ή όγκου αυτών των ουσιών.

Αύξηση της επιφανειακής αγωγιμότητας μπορεί να επιτευχθεί με το σχηματισμό ή την εφαρμογή αγώγιμου φιλμ (νερό, αντιστατικό κ.λπ.).

Η ογκομετρική αγωγιμότητα στερεών και υγρών μπορεί να αυξηθεί με την προσθήκη ειδικών (αντιστατικών) προσθέτων (πρόσθετων) σε αυτά.

Μειωμένη παραγωγή στατικού ηλεκτρισμού

Η μείωση της ηλεκτροδότησης των υγρών διηλεκτρικών μπορεί να επιτευχθεί με τον περιορισμό της ταχύτητας της κίνησής τους, καθώς το μέγεθος του ρεύματος ηλεκτρισμού των υγρών διηλεκτρικών είναι πρακτικά ανάλογο με το τετράγωνο της ταχύτητας της κίνησής τους.

Η ηλεκτροδότηση των υγρών υλικών κατά την άντληση εξαρτάται από τους σχεδιαστικούς παράγοντες (τραχύτητα των εσωτερικών επιφανειών των σωλήνων, ακτίνες κάμψης τους, σχέδια πυλών, φίλτρα κ.λπ.) που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως μέσο μείωσης της ηλεκτροδότησης των υγρών.Η χρήση ειδικών δοχείων χαλάρωσης (εκφόρτισης) κατά την πλήρωση και τον ανεφοδιασμό με καύσιμα μειώνει επίσης το ηλεκτροστατικό φορτίο τους.

Μείωση (ή εξάλειψη) τοπικών υπερτάσεων σε δομικά στοιχεία λόγω της παρουσίας ηλεκτροστατικού πεδίου. Τα προεξέχοντα (και αγώγιμα) μέρη κάνουν τη δομή του ηλεκτροστατικού πεδίου πολύ ανομοιογενή και αποτελούν ένα είδος «συγκέντρωσης» του πεδίου. Η ισχύς του πεδίου σε άμεση γειτνίαση με τέτοιους συγκεντρωτές μπορεί να αυξηθεί δεκάδες και εκατοντάδες φορές.

Η ισοπέδωση της δομής του ηλεκτροστατικού πεδίου με την αφαίρεση ή τη μετακίνηση συγκεντρωτών μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέσο μείωσης της πιθανότητας σπινθήρων σε εκρηκτικές περιοχές.

Εξουδετέρωση φορτίων στατικού ηλεκτρισμού

Η μέθοδος εξουδετέρωσης των φορτίων στατικού ηλεκτρισμού βασίζεται στην αντιστάθμιση των παραγόμενων φορτίων με φορτία αντίθετου πρόσημου, τα οποία παράγονται από ειδική συσκευή αντιστάθμισης. Συσκευές και συσκευές που εφαρμόζουν τις αρχές εξουδετέρωσης φορτίων από στατικό ηλεκτρισμό, π.χ. μέσα ενεργητικής ηλεκτροστατικής προστασίας αναπτύσσονται στο εσωτερικό και στο εξωτερικό.