Сви материјали се разликују по степену до којег електрични набоји могу да прођу кроз њих. Проводници дозволити да наелектрисања теку, док изолатори ометају кретање набоја. Електростатика је област посвећена проучавању наелектрисања, или наелектрисаних тела у мировању. Статички електрицитет настаје када се електрична наелектрисања која се не крећу нагомилају на објектима. Ако наелектрисања теку, онда настаје струја и електрична енергија више није статична. Струја која произлази из покретних наелектрисања се обично назива струјом од стране лаика, а о њој се говори у другим чланцима у овом поглављу. Статичка електрификација је термин који се користи за означавање било ког процеса који резултира одвајањем позитивних и негативних електричних наелектрисања. Проводност се мери својством тзв проводљивост, док се изолатор одликује својим отпорност. Раздвајање наелектрисања које доводи до наелектрисања може настати као резултат механичких процеса—на пример, контакт између објеката и трења или судар две површине. Површине могу бити два чврста тела или чврста и течна. Механички процес може, ређе, бити пуцање или одвајање чврстих или течних површина. Овај чланак се фокусира на контакт и трење.

Процеси електрификације

Феномен стварања статичког електрицитета трењем (трибоелектрификација) познат је хиљадама година. Контакт између два материјала је довољан да изазове електрификацију. Трење је једноставно врста интеракције која повећава површину контакта и ствара топлоту—трење је општи термин који описује кретање два објекта у контакту; притисак који се врши, његова брзина смицања и произведена топлота су главне детерминанте наелектрисања створеног трењем. Понекад ће трење довести и до откидања чврстих честица.

Када су два чврста тела у контакту метали (контакт метал-метал), електрони мигрирају од једног до другог. Сваки метал карактерише другачији почетни потенцијал (Ферми потенцијал), а природа се увек креће ка равнотежи – то јест, природни феномени раде на елиминисању разлика у потенцијалу. Ова миграција електрона доводи до стварања контактног потенцијала. Пошто су наелектрисања у металу веома покретна (метали су одлични проводници), наелектрисања ће се чак рекомбиновати на последњој тачки контакта пре него што се два метала раздвоје. Због тога је немогуће изазвати електрификацију спајањем два метала, а затим их раздвајањем; наелектрисања ће увек тећи да елиминишу потенцијалну разлику.

Када се метал и један изолатор долазе у контакт скоро без трења у вакууму, ниво енергије електрона у металу приближава се нивоу изолатора. Површинске или крупне нечистоће узрокују ово и такође спречавају стварање лука (пражњење електричне енергије између два наелектрисана тела - електрода) након раздвајања. Наелектрисање које се преноси на изолатор је пропорционално афинитету метала према електронима, а сваки изолатор такође има афинитет према електронима, односно привлачност за електроне, повезану са њим. Тако је могућ и пренос позитивних или негативних јона са изолатора на метал. Наелектрисање на површини након контакта и раздвајања описано је једначином 1 у табели 1.

Табела 1. Основни односи у електростатици – Збирка једначина

Једначина 1: Пуњење контактом метала и изолатора

Генерално, површинска густина наелектрисања () након контакта и раздвајања 

може се изразити:

где

e је наелектрисање електрона
N_E је густина енергетског стања на површини изолатора
f_i је електронски афинитет изолатора, и
f_m је електронски афинитет метала

Једначина 2: Пуњење након контакта између два изолатора

Следећи општи облик једначине 1 примењује се на пренос наелектрисања
између два изолатора са различитим енергетским стањима (само савршено чисте површине):

где N_E1 N_E2 су густине енергетског стања на површини два изолатора, 

 ^Ø₁ ^Ø ₂ су афинитети електрона два изолатора.

Једначина 3: Максимална површинска густина наелектрисања

Диелектрична чврстоћа (E_G) околног гаса намеће горњу границу наелектрисања
могуће генерисати на равној изолационој површини. У ваздуху, E_G је приближно 3 МВ/м.
Максимална површинска густина наелектрисања је дата са:

Једначина 4: Максимални набој на сферној честици

Када су номинално сферне честице наелектрисане корона ефектом, максимум
набој који свака честица може стећи је дат Паутхениеровом границом:

где

q_Мак је максимална наплата
a је полупречник честице
e_I је релативна пермитивност и

Једначина 5: Пражњења из проводника

Потенцијал изолованог проводника који носи наелектрисање Q даје V = Q/C
ускладиштена енергија:

Једначина 6: Временски ток потенцијала наелектрисаног проводника

У проводнику наелектрисаном константном струјом (I_G), временски ток
потенцијал описује:

где R_f је отпор цурења проводника

Једначина 7: Коначни потенцијал наелектрисаног проводника

За дуги курс, t >R_f C, ово се своди на:

а ускладиштена енергија је дата са:

Једначина 8: Похрањена енергија наелектрисаног проводника

Када два изолатора дођу у контакт, долази до преноса наелектрисања због различитих стања њихове површинске енергије (једначина 2, табела 1). Наелектрисања која се преносе на површину изолатора могу мигрирати дубље унутар материјала. Влажност и површинска контаминација могу у великој мери променити понашање наелектрисања. Површинска влажност посебно повећава густину стања површинске енергије повећањем површинске проводљивости, што фаворизује рекомбинацију наелектрисања и олакшава покретљивост јона. Већина људи ће то препознати из свог свакодневног животног искуства по чињеници да су склони да буду изложени статичком електрицитету током сушних услова. Садржај воде у неким полимерима (пластика) ће се променити како се напуне. Повећање или смањење садржаја воде може чак обрнути смер тока пуњења (његов поларитет).

Поларитет (релативна позитивност и негативност) два изолатора у контакту један са другим зависи од електронског афинитета сваког материјала. Изолатори се могу рангирати према њиховим афинитетима према електронима, а неке илустративне вредности су наведене у табели 2. Електронски афинитет изолатора је важно разматрање за програме превенције, о којима се говори касније у овом чланку.

Табела 2. Електронски афинитети одабраних полимера*

* Материјал добија позитивно наелектрисање када дође у контакт са материјалом наведеним изнад, а негативно када дође у контакт са материјалом наведеним испод. Међутим, електронски афинитет изолатора је мултифакторски.

Иако је било покушаја да се успостави трибоелектрични низ који би рангирао материјале тако да би они који добијају позитивно наелектрисање у контакту са материјалима изгледали виши у серији од оних који добијају негативно наелектрисање при контакту, није успостављена универзално призната серија.

Када се чврста материја и течност сретну (да би се формирао а интерфејс чврсто-течност), пренос наелектрисања настаје услед миграције јона који су присутни у течности. Ови јони настају дисоцијацијом нечистоћа које могу бити присутне или електрохемијским реакцијама оксидације-редукције. Пошто, у пракси, савршено чисте течности не постоје, увек ће постојати барем неки позитивни и негативни јони у течности који су доступни да се вежу за интерфејс течност-чврста материја. Постоји много типова механизама помоћу којих може доћи до овог везивања (нпр. електростатичко приањање на металне површине, хемијска апсорпција, електролитичко убризгавање, дисоцијација поларних група и, ако је зид суда изолациони, реакције течност-чврста материја.)

Пошто су супстанце које се растварају (дисоцирају) у почетку електрично неутралне, оне ће генерисати једнак број позитивних и негативних наелектрисања. Електрификација се дешава само ако се или позитивна или негативна наелектрисања пријањају за површину чврстог тела. Ако се то догоди, формира се веома компактан слој, познат као Хелмхолцов слој. Пошто је Хелмхолцов слој наелектрисан, он ће привући на себе јоне супротног поларитета. Ови јони ће се групирати у дифузнији слој, познат као Гоуи слој, који се налази на врху површине компактног Хелмхолцовог слоја. Дебљина Гоуи слоја расте са отпорношћу течности. Проводне течности формирају веома танке Гоуи слојеве.

Овај двоструки слој ће се одвојити ако течност тече, при чему ће Хелмхолцов слој остати везан за интерфејс, а Гоуијев слој ће бити завучен течном течношћу. Кретање ових наелектрисаних слојева производи разлику у потенцијалу ( зета потенцијал), а струја индукована покретним наелектрисањем позната је као струјање струје. Количина наелектрисања која се акумулира у течности зависи од брзине којом се јони дифундују према интерфејсу и од отпорности течности (р). Струја струјања је, међутим, константна током времена.

Ни високо изолационе ни проводљиве течности неће постати наелектрисане — прво зато што је присутно врло мало јона, а друго зато што ће се у течностима које веома добро проводе електричну енергију, јони веома брзо рекомбиновати. У пракси, наелектрисање се дешава само у течностима са отпорношћу већом од 10⁷Ωм или мање од 10¹¹Ωм, са највишим уоченим вредностима за r 10⁹ до 10.¹¹ Ωм.

Текуће течности ће изазвати акумулацију наелектрисања на изолационим површинама преко којих теку. Степен до којег ће се површинска густина наелектрисања повећати је ограничена (1) колико брзо се јони у течности рекомбинују на интерфејсу течност-чврста материја, (2) колико брзо се јони у течности проводе кроз изолатор, или ( 3) да ли настаје површински или обимни лук кроз изолатор и наелектрисање се тако празни. Турбулентно струјање и струјање преко грубих површина фаворизују електрификацију.

Када се високи напон — рецимо неколико киловолти — примени на наелектрисано тело (електроду) које има мали радијус (нпр. жицу), електрично поље у непосредној близини наелектрисаног тела је високо, али се брзо смањује са удаљеност. Ако дође до пражњења ускладиштених наелектрисања, пражњење ће бити ограничено на област у којој је електрично поље јаче од диелектричне чврстоће околне атмосфере, што је феномен познат као корона ефекат, јер лук такође емитује светлост. (Људи су можда видели мале варнице које су настале када су лично доживели удар од статичког електрицитета.)

Густина наелектрисања на изолационој површини се такође може променити покретним електронима који су генерисани електричним пољем високог интензитета. Ови електрони ће генерисати јоне из било ког молекула гаса у атмосфери са којом долазе у контакт. Када је електрични набој на телу позитиван, наелектрисано тело ће одбити све позитивне јоне који су створени. Електрони створени од негативно наелектрисаних објеката губе енергију док се удаљавају од електроде, а везаће се за молекуле гаса у атмосфери, формирајући тако негативне јоне који настављају да се удаљавају од тачака пуњења. Ови позитивни и негативни јони могу се зауставити на било којој изолационој површини и модификовати густину наелектрисања површине. Ову врсту наелектрисања је много лакше контролисати и уједначенија је од наелектрисања створених трењем. Постоје ограничења у обиму трошкова које је могуће генерисати на овај начин. Граница је математички описана у једначини 3 у табели 1.

Да би се створила већа наелектрисања, диелектрична чврстоћа околине мора да се повећа, било стварањем вакуума или метализацијом друге површине изолационог филма. Ова последња стратегија увлачи електрично поље у изолатор и последично смањује јачину поља у околном гасу.

Када је проводник у електричном пољу (Е) је уземљен (види слику 1), наелектрисања се могу произвести индукцијом. У овим условима, електрично поље индукује поларизацију - раздвајање центара гравитације негативних и позитивних јона проводника. Проводник који је привремено уземљен само у једној тачки ће носити нето наелектрисање када се одвоји од земље, због миграције наелектрисања у близини тачке. Ово објашњава зашто проводне честице које се налазе у униформном пољу осцилирају између електрода, пунећи се и празнећи при сваком контакту.

Слика 1. Механизам наелектрисања проводника индукцијом

Опасности повезане са статичким електрицитетом

Лоши ефекти узроковани акумулацијом статичког електрицитета крећу се од непријатности коју осећате када додирнете наелектрисани предмет, као што је квака на вратима, до веома озбиљних повреда, чак и смртних случајева, до којих може доћи услед експлозије изазване статичким електрицитетом. Физиолошки ефекат електростатичког пражњења на људе креће се од непријатног боцкања до насилних рефлексних акција. Ове ефекте производи струја пражњења и, посебно, густина струје на кожи.

У овом чланку ћемо описати неке практичне начине на које површине и предмети могу постати наелектрисани (електрификација). Када индуковано електрично поље премашује способност околног окружења да издржи наелектрисање (то јест, премашује диелектричну чврстоћу околине), долази до пражњења. (У ваздуху, диелектрична чврстоћа је описана Пашеновом кривом и функција је производа притиска и растојања између наелектрисаних тела.)

Ометајућа пражњења могу имати следеће облике:

• варнице или лукови који премошћују два наелектрисана тела (две металне електроде)

• делимична, или четкица, пражњења која премошћују металну електроду и изолатор, или чак два изолатора; ова пражњења се називају делимична јер проводна путања не доводи у потпуности до кратког споја две металне електроде, већ је обично вишеструка и налик на четкицу

• коронска пражњења, позната и као тачкасти ефекти, која настају у јаком електричном пољу око наелектрисаних тела или електрода малог радијуса.

Изоловани проводници имају нето капацитет C у односу на тло. Овај однос између наелектрисања и потенцијала је изражен у једначини 5 у табели 1.

Особа која носи изолационе ципеле је уобичајен пример изолованог проводника. Људско тело је електростатички проводник, са типичним капацитетом у односу на уземљење од приближно 150 пФ и потенцијалом до 30 кВ. Пошто људи могу бити изолациони проводници, могу да доживе електростатичка пражњења, као што је мање или више болно осећање које се понекад јавља када се рука приближи кваки врата или другом металном предмету. Када потенцијал достигне приближно 2 кВ, доживеће се еквивалент енергије од 0.3 мЈ, иако се овај праг разликује од особе до особе. Јача пражњења могу изазвати неконтролисане покрете који резултирају падовима. У случају радника који користе алате, невољни рефлексни покрети могу довести до повреда жртве и других који можда раде у близини. Једначине 6 до 8 у табели 1 описују временски ток потенцијала.

Стварни лук ће се појавити када јачина индукованог електричног поља премаши диелектричну чврстоћу ваздуха. Због брзе миграције наелектрисања у проводницима, у суштини сва наелектрисања теку до тачке пражњења, ослобађајући сву ускладиштену енергију у искру. Ово може имати озбиљне импликације када радите са запаљивим или експлозивним материјама или у запаљивим условима.

Приближавање уземљене електроде наелектрисаној изолационој површини модификује електрично поље и индукује наелектрисање у електроди. Како се површине приближавају једна другој, јачина поља се повећава, што на крају доводи до делимичног пражњења са наелектрисане изоловане површине. Пошто наелектрисања на изолационим површинама нису веома покретна, само мали део површине учествује у пражњењу, па је енергија ослобођена овим типом пражњења много мања него у луковима.

Чини се да су наелектрисање и пренесена енергија директно пропорционалне пречнику металне електроде, до приближно 20 мм. Почетни поларитет изолатора такође утиче на наелектрисање и пренету енергију. Делимична пражњења са позитивно наелектрисаних површина су мање енергична од оних са негативно наелектрисаних површина. Немогуће је утврдити, априори, енергија која се преноси пражњењем са изолационе површине, за разлику од ситуације која укључује проводне површине. У ствари, пошто изолациона површина није еквипотенцијална, није могуће чак ни дефинисати укључене капацитете.

Цреепинг Дисцхарге

Видели смо у једначини 3 (табела 1) да површинска густина наелектрисања изолационе површине у ваздуху не може да пређе 2,660 пЦ/цм².

Ако узмемо у обзир изолациону плочу или филм дебљине a, који почива на металној електроди или има једну металну површину, лако је показати да се електрично поље увлачи у изолатор индукованим наелектрисањем на електроди док се наелектрисања таложе на неметалној површини. Као резултат тога, електрично поље у ваздуху је веома слабо, и ниже него што би било да једно од лица није метално. У овом случају, диелектрична чврстоћа ваздуха не ограничава акумулацију наелектрисања на изолационој површини и могуће је достићи веома високу површинску густину наелектрисања (>2,660 пЦ/цм).²). Ова акумулација наелектрисања повећава површинску проводљивост изолатора.

Када се електрода приближи изолационој површини, јавља се пузеће пражњење које укључује велики део наелектрисане површине која је постала проводљива. Због велике површине укључене, овај тип пражњења ослобађа велике количине енергије. У случају филмова, ваздушно поље је веома слабо, а растојање између електроде и филма не сме бити веће од дебљине филма да би дошло до пражњења. Пузеће пражњење се такође може јавити када се напуњени изолатор одвоји од металне подлоге. Под овим околностима, ваздушно поље се нагло повећава и цела површина изолатора се празни да би се поново успоставила равнотежа.

Електростатичка пражњења и опасности од пожара и експлозије

У експлозивним атмосферама, бурне егзотермне оксидационе реакције, које укључују пренос енергије у атмосферу, могу бити изазване:

• отворени пламен

• електричне варнице

• радио-фреквентне варнице у близини јаког радио извора

• варнице настале сударима (нпр. између метала и бетона)

• електростатичка пражњења.

Овде нас занима само последњи случај. Тачке паљења (температура на којој се течне паре запале у контакту са отвореним пламеном) различитих течности и температура самозапаљења различитих пара дате су у хемијском одељку овог Енциклопедија. Опасност од пожара повезана са електростатичким пражњењима може се проценити на основу доње границе запаљивости гасова, пара и чврстих или течних аеросола. Ова граница може значајно да варира, као што табела 3 илуструје.

Табела 3. Типичне доње границе запаљивости

Мешавина ваздуха и запаљивог гаса или паре може да експлодира само када је концентрација запаљиве супстанце између горње и доње границе експлозивности. Унутар овог опсега, минимална енергија паљења (МИЕ) – енергија коју електростатичко пражњење мора да поседује да би запалила смешу – веома зависи од концентрације. Доследно се показало да минимална енергија паљења зависи од брзине ослобађања енергије и, према томе, од трајања пражњења. Радијус електроде је такође фактор:

• Електроде малог пречника (реда неколико милиметара) доводе до коронског пражњења, а не до варница.

• Код електрода већег пречника (реда неколико центиметара) електродна маса служи за хлађење варница.

Генерално, најнижи МИЕ се добијају са електродама које су довољно велике да спрече корона пражњења.

МИЕ такође зависи од међуелектродног растојања, а најнижи је на растојању гашења („дистанце де пинцемент“), растојању на коме енергија произведена у реакционој зони премашује топлотне губитке на електродама. Експериментално је показано да свака запаљива супстанца има максимално безбедно растојање, које одговара минималном међуелектродном растојању на којем може доћи до експлозије. За угљоводонике, ово је мање од 1 мм.

Вероватноћа експлозије праха зависи од концентрације, а највећа вероватноћа је повезана са концентрацијама реда од 200 до 500 г/м³. МИЕ такође зависи од величине честица, при чему финији прахови лакше експлодирају. И за гасове и за аеросоле, МИЕ се смањује са температуром.

Индустријски примери

Многи процеси који се рутински користе за руковање и транспорт хемикалија стварају електростатичка наелектрисања. Ови укључују:

• сипање праха из џакова

• скрининг

• транспорт у цевоводима

• мешање течности, посебно у присуству више фаза, суспендованих чврстих материја или капљица течности које се не мешају

• прскање течности или замагљивање.

Последице стварања електростатичког наелектрисања укључују механичке проблеме, опасност од електростатичког пражњења за оператере и, ако се користе производи који садрже запаљиве раствараче или паре, чак и експлозију (видети табелу 4).

Табела 4. Специфичне накнаде повезане са одабраним индустријским операцијама

Течни угљоводоници, као што су уље, керозин и многи уобичајени растварачи, имају две карактеристике које их чине посебно осетљивим на проблеме статичког електрицитета:

• висок отпор, што им омогућава да акумулирају високе нивое наелектрисања

• запаљиве паре, које повећавају ризик од нискоенергетских пражњења која изазивају пожар и експлозије.

Пуњење се може генерисати током транспортног тока (нпр. кроз цевоводе, пумпе или вентиле). Пролазак кроз фине филтере, као што су они који се користе током пуњења резервоара авиона, може довести до стварања густине пуњења од неколико стотина микрокулона по кубном метру. Седиментација честица и стварање наелектрисане магле или пене током пуњења резервоара могу такође створити наелектрисање.

Између 1953. и 1971. године статички електрицитет је био одговоран за 35 пожара и експлозија током или након пуњења керозинских резервоара, а још више несрећа се догодило приликом пуњења резервоара камиона. Присуство филтера или прскање током пуњења (због стварања пене или магле) били су најчешће идентификовани фактори ризика. Несреће су се дешавале и на танкерима за нафту, посебно током чишћења резервоара.

Принципи превенције статичког електрицитета

Сви проблеми у вези са статичким електрицитетом произилазе из:

• стварање електричних набоја

• нагомилавање ових наелектрисања на изолаторима или изолованим проводницима

• електрично поље које стварају ова наелектрисања, што заузврат доводи до силе или ометајућег пражњења.

Превентивне мере настоје да избегну акумулацију електростатичких наелектрисања, а стратегија избора је избегавање генерисања електричних набоја на првом месту. Ако то није могуће, требало би применити мере које су осмишљене за уземљење оптужби. Коначно, ако су пражњења неизбежна, осетљиве предмете треба заштитити од ефеката пражњења.

Сузбијање или смањење стварања електростатичког набоја

Ово је први приступ превенцији електростатике који треба предузети, јер је то једина превентивна мера која отклања проблем на његовом извору. Међутим, као што је раније дискутовано, наелектрисања се стварају кад год два материјала, од којих је бар један изолациони, дођу у контакт и накнадно се раздвоје. У пракси до стварања наелектрисања може доћи чак и при контакту и раздвајању материјала са самим собом. У ствари, стварање наелектрисања укључује површинске слојеве материјала. Пошто и најмања разлика у површинској влажности или површинској контаминацији доводи до стварања статичког наелектрисања, немогуће је у потпуности избећи стварање наелектрисања.

Да бисте смањили количину наелектрисања које стварају површине које долазе у контакт:

• Избегавајте да материјали дођу у контакт један са другим ако имају веома различите афинитете према електронима - то јест, ако су веома удаљени у трибоелектричној серији. На пример, избегавајте контакт између стакла и тефлона (ПТФЕ), или између ПВЦ-а и полиамида (најлона) (погледајте табелу 2).

• Смањите брзину протока између материјала. Ово смањује брзину смицања између чврстих материјала. На пример, може се смањити проток екструзије пластичних фолија, кретања дробљених материјала на транспортеру или течности у цевоводу.

Нису утврђене дефинитивне безбедносне границе за проток. Британски стандард БС-5958-Део 2  Кодекс праксе за контролу непожељног статичког електрицитета препоручује да производ брзине (у метрима у секунди) и пречника цеви (у метрима) буде мањи од 0.38 за течности са проводљивошћу мањом од 5 пС/м (у пико-сименсу по метру) и мањи од 0.5 за течности са проводљивостима изнад 5 пС/м. Овај критеријум важи само за једнофазне течности које се транспортују брзином не већом од 7 м/с.

Треба напоменути да смањење брзине смицања или протока не само да смањује стварање набоја, већ и помаже у распршивању свих наелектрисања које се генеришу. То је зато што мање брзине протока доводе до времена задржавања које су веће од оних повезаних са зонама релаксације, где су брзине протока смањене стратегијама као што је повећање пречника цеви. Ово, заузврат, повећава уземљење.

Уземљење статичког електрицитета

Основно правило електростатичке превенције је уклањање потенцијалних разлика између објеката. Ово се може урадити њиховим повезивањем или уземљењем. Изоловани проводници, међутим, могу да акумулирају наелектрисања и на тај начин могу постати наелектрисани индукцијом, феномен који је јединствен за њих. Пражњења из проводника могу имати облик високоенергетских — и опасних — варница.

Ово правило је у складу са препорукама у вези са спречавањем струјних удара, које такође захтевају да сви доступни метални делови електричне опреме буду уземљени као у француском стандарду Електричне инсталације ниског напона (НФЦ 15-100). За максималну електростатичку сигурност, нашу забринутост овде, ово правило треба генерализовати на све проводне елементе. Ово укључује металне оквире столова, кваке на вратима, електронске компоненте, резервоаре који се користе у хемијској индустрији и шасије возила која се користе за транспорт угљоводоника.

Са становишта електростатичке безбедности, идеалан свет би био онај у коме би све било проводник и трајно уземљено, чиме би се сва наелектрисања пренела у земљу. Под овим околностима, све би било трајно еквипотенцијално, а електрично поље - и ризик од пражњења - би последично био нула. Међутим, скоро никада није могуће постићи овај идеал из следећих разлога:

• Нису сви производи којима се мора руковати проводници, а многи се не могу учинити проводљивим употребом адитива. Примери су пољопривредни и фармацеутски производи и течности високе чистоће.

• Пожељна својства крајњег производа, као што су оптичка провидност или ниска топлотна проводљивост, могу онемогућити употребу проводних материјала.

• Немогуће је трајно уземљити мобилну опрему као што су метална колица, бежични електронски алати, возила, па чак и људски оператери.

Заштита од електростатичких пражњења

Треба имати на уму да се овај одељак бави само заштитом електростатички осетљиве опреме од неизбежних пражњења, смањењем стварања наелектрисања и елиминацијом наелектрисања. Способност заштите опреме не елиминише суштинску неопходност спречавања акумулације електростатичког набоја на првом месту.

Као што слика 2 илуструје, сви електростатички проблеми укључују извор електростатичког пражњења (почетно наелектрисани објекат), мету која прима пражњење и окружење кроз које пражњење путује (диелектрично пражњење). Треба напоменути да или мета или околина могу бити електростатички осетљиви. Неки примери осетљивих елемената наведени су у табели 5.

Слика 2. Шема проблема електростатичког пражњења

Табела 6. Примери опреме осетљиве на електростатичка пражњења

Заштита радника

Радници који имају разлога да верују да су се наелектрисали (на пример, када силазе са возила по сувом времену или ходају са одређеним врстама обуће), могу применити низ заштитних мера, као што су следеће:

• Смањите густину струје на нивоу коже додиривањем уземљеног проводника комадом метала као што је кључ или алат.

• Смањите вршну вредност струје пражњењем до објекта који се распршује, ако је доступан (на столу или посебан уређај као што је заштитни каиш за ручни зглоб са серијским отпором).

Заштита у експлозивним атмосферама

У експлозивним атмосферама, сама околина је та која је осетљива на електростатичка пражњења, а пражњења могу довести до паљења или експлозије. Заштита се у овим случајевима састоји од замене ваздуха, било мешавином гаса чији је садржај кисеоника мањи од доње границе експлозивности, или инертним гасом, као што је азот. Инертни гас је коришћен у силосима и реакционим судовима у хемијској и фармацеутској индустрији. У овом случају, потребне су адекватне мере предострожности како би се осигурало да радници добију адекватан довод ваздуха.

Назад