浅议静电的应用技术及危害防护

时间:2022-08-03 03:20:45

浅议静电的应用技术及危害防护

摘 要:高电压技术的领域包括很多方面,大容量长距离的输电、带电粒子束的应用、静电的应用,放电等离子体的应用等等,有的是利用绝缘的击穿的性质,有的是利用绝缘的不发生击穿的性质,例如静电广泛的应用,静电是生活中非常常见的一种现象。

关键词:静电;应用技术;危害防护

1.关于静电

物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电,而另一个体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。所以在很多运动的物体在与其它物体接触与分离的过程(如摩擦)就会带上静电。固体、液体和气体多会带上静电。如在干燥的季节人体就很容易带上很高的静电而遭受静电电击。

2.静电的应用技术

利用静电感应、强电场引起的气体放电等效应,使带电微粒在电场力作用下运动。在电力、机械、纺织、轻工、航空航天及高技术领域有广泛应用。静电除尘、分选 利用强电场使空气电离,悬浮的尘粒带电后在电场力作用下奔向电极,尘粒被吸附从烟气中分离出来。可捕集0.01微米以上微粒。强电场还用来进行微粒的分选。静电喷涂强电场引起的是电晕放电使涂料微粒带电后涂敷在接地金属物体上。静电喷漆漆液的利用率可高达80~90%。静电喷雾、喷粉机用于农业。静电纺纱 静电场使纤维伸直、排列和凝聚,形成一种新的纺纱技术。 静电复印 现已广泛应用。 高技术领域应用静电火箭发动机、静电轴承、静电陀螺仪、静电透镜等。

(1) 静电集尘。是指用电气的方法去除气体中浮游的微小尘埃,集尘电极接地,放电电极上施加直流电压(-40~-200KV)并形成电晕放电。另外,放电电极为负极时,电极间放电压比放电电极为正极性时要高,因此可采用较高的电场强度。但是,对于室内空气净化用小型集尘器,为了不产生有害的臭氧,通常采用正电晕放电。近年来,高性能,经济的电气集尘器的开发应用,现在在火力发电厂普遍都装设了电除尘装置,为防止大气污染作出了突出贡献。

(2)静电除尘。静电除尘是利用静电场的作用,使气体中悬浮的尘粒带电而被吸附,并将尘粒从烟气中分离出来而将其去除。这是静电应用的主要方面,可用于各种工厂的烟气除尘。

(3)静电摄影。静电摄影是采用静电方法记录图像的,方法多种多样,下面说明其中一种方法,首先将蒸发镀有硒膜的金属极板至于暗室,利用电晕放电使其带上正电荷。然后使其曝光,光照射到部分的硒膜会失去正电荷,在硒膜上撒上带负电的着色剂(着色离子),硒膜上残余有正电荷的部分会附着着色剂,将带正电荷的纸贴在该面,在复制到着色剂的图案后,进行加热,即可使着色剂定影,静电摄影也称为电子摄影,被广泛用于复印机中。

(4)直流高压的产生。范德格拉夫静电发生器就是利用电晕放电使高压球带电而产生直流高压的,可以做泄漏电流试验等绝缘检查试验,广泛应用于生产电力设备厂家和电力系统等部门。

(5)高压测量。静电电压表,脉冲电压记录仪都是利用静电现象对高压进行测量的装置,广泛应用于电力的高压试验等领域。

(6)静电喷涂。利用电气集尘的原理,可以高效的喷涂。例如,使涂料微粒化,并时其带上负电荷,而被涂的金属物体接地,喷出的粒子会沿着电力线移动,使涂料牢固地附着在物体的表面。静电涂料具有:涂料浪费少;可均匀牢固的喷涂;可流水作业,而且可利用传送带进行大规模生产等优点,被广泛用于汽车,家电产品以及电动机等的喷涂。

(7)静电喷洒。喷⑴┮┑木驳缗缥砘和静电喷粉机均装设静电喷头,利用数百到数千伏的高压直流电源通电到喷头,使药液或药粉颗粒带电,而防治目标则由静电感应而引发出相反极性的电荷,从而使药液或药粉颗粒在静电场作用下奔向防治目标。利用静电作用能显著提高命中率,减少药剂损失和对环境的污染,并可将药剂喷洒到目标的背面以增强防治效果。

(8)静电纺纱。在纺纱过程中利用静电场对纤维的作用力,使纤维得到伸直、排列和凝聚,并在自由端须条加拈时起到平衡的作用,使纺纱能连续进行。是属于自由端纺纱范畴的一种新型纺纱技术。

(9)静电植绒。利用静电场作用力使绒毛极化并沿电场方向排列,同时被吸着在涂有粘合剂的基底上成为绒毛制品。其装置由两个平行板电极构成。其中下电极接地,并在其上放置基底材料和短纤维;上电极板施加高压直流电,两电极间形成强电场。

(10)静电制版。静电制版是利用静电复印原理,使具有光电导性能的纸版成为静电照相版。与传统的照相制版相比,静电制版速度快、工序少、成本低、操作简便、节约白银。其中光电导纸版是关键,一般采用成本低、制作易、毒性小的氧化锌纸版,它由氧化锌微粉体分散在绝缘树脂中,并和其他一些物质涂布在纸基上制成。

3、静电的危害及防护

所谓有利即有弊,静电的应用技术在生活的各个方面都给我们带来了极大的便利,但在某些方面也会产生一些危害。在石油、化工、航空航天、火炸药、造纸、印刷、塑料橡胶等都存在静电问题。

3.1静电对人体的危害

在干燥的季节若穿上化纤衣服和绝缘鞋在绝缘的地面行走等活动,人体身上的静电可达几千伏甚至几万伏。若人体静电超过2-3kV,当人接触接地金属时则会产生静电电击,若静电电压很高,则会对人体心理和生理造成一定的影响。

除静电对人体电击外,研究表明,静电放电产生的电磁场强度很强,这种强电磁场作用时间短但其强度远比手机辐射的电磁场强,且放电的次数非常多,其对人体的作用是不可忽视的。

而人体静电是否与癌症是否有联系,需进一步研究。但是人体长期遭受静电电击和这种强电磁辐射的作用对人体是不利的,所以应穿防静电服与防静电鞋,以及安装检测防静电服和防静电鞋效果的检测仪器与设备,在有条件时应安装静电检测报警装置。

3.2防止静电危害的措施

静电危害的防止措施主要有减少静电的产生、设法导走或消散静电和防止静电放电等。其方法有接地法、中和法和防止人体带静电等。具体采用哪种方法,应结合生产工艺的特点和条件,加以综合考虑后选用。

(1)接地:接地是消除静电最简单最基本的方法,它可以迅速地导走静电。但要注意带静电物体的接地线,必须连接牢固,并有足够的机械强度,否则在松断部位可能会产生火化。

(2)静电中和:绝缘体上的静电不能用接地的方法来消除,但可以利用极性相反的电荷来中和,目前“中和静电”的方法是采用感应式消电器。消电器的作用原理是:当消电器的尖端接近带电体时,在尖端上能感应出极性与带电体上静电极性相反的电荷,并在尖端附近形成很强的电场,该电场使空气电离后,产生正、负离子在电场作用下,分别向带电体和消电器的接地尖端移动,由此促使静电中和。

(3)防止人体带静电:人在行走、穿、脱衣服或座椅上起立时,都会产生静电,这也是一种危险的火花源,经试验,其能量足以引燃石油类蒸气。因此,在易燃的环境中,最好不要穿化纤类衣物,在放有危险性很大的炸药、氢气、乙炔等物质的场所,应穿用导电纤维制成的防静电工作服和导电橡胶做成的防静电鞋。

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