Что такое нейтрализатор статического электричества, как он работает и когда нужен домашнему мастеру и на производстве: личное мнение

Впервые у меня возник вопрос что такое нейтрализатор статического электричества после того, как двадцать лет назад во время косметического ремонта здания ОПУ нашей подстанции во всех трех релейных залах на бетонный пол положили новый красивый линолеум.

Зимой, когда в помещениях стал относительно сухой воздух, мы стали по-разному ощущать проявления статических разрядов. Когда я приходил домой и снимал шерстяной свитер, то с него в полусумраке был хорошо виден вылетающий из него сноп синих искр — разрядов. Кончики пальцев ощущали легкое покалывание.

Если же дотрагивался пальцами до жены, то она сразу получала разряд бодрости, вскрикивала и обижалась. И этого после того, как я добирался с работы на общественном транспорте, мыл руки.

Но больше всего страдал от статики мой коллега Коля. Статическое электричество почему-то полюбило его больше всех. Ему постоянно доставались разряды при соприкосновении со всеми заземленными металлическими предметами.

Дошло до того, что он обмотал изолентой ручки своего шкафчика в раздевалке и поклеил скотчем выступающие кромки…

Чтобы успешно бороться с такими разрядами, что призван делать любой нейтрализатор, надо понимать природу их образования.

Статическое электричество: как образуется электрический разряд и чем он опасен — кратко

Слово «статика» подразумевает неподвижное состояние вещества. Применительно к электричеству оно используется для описания явлений, происходящих в поверхностном слое или внутри диэлектриков, связанных с образованием, сохранением и релаксацией зарядов.

Как возникает статический заряд в диэлектриках, жидкостях и газах

Как взаимодействуют электрические заряды

Обычный нейтральный атом вещества имеет ядро с положительным зарядом, уравновешенным количеством вращающихся вокруг него электронов. Если же баланс атома нарушен, то образуются заряды с разным знаком:

  • положительным — когда электронов недостаточно;
  • отрицательным — с избытком электронов.
Одноименно заряженные частицы всегда отталкиваются, а с противоположными знаками — притягиваются.

Электризация в диэлектриках создается за счет действия сил трения разнородных веществ, которые перераспределяют электроны. Внутри газов и жидкостей носителями зарядов дополнительно выступают ионы:

  • анионы, обладающие отрицательным зарядом (-);
  • катионы — положительным (+).

При электризации диэлектрики накапливают заряды таким образом, что разность потенциалов между соседними веществами может достигнуть десятки и даже сотни киловольт.

Какую опасность таит в себе статическое электричество: 6 примеров из жизни

Разряд статики происходит при пробое слоя изоляции между двумя заряженными веществами. В большинстве бытовых случаев его сила тока имеет довольно низкие значения и не причиняет большого вреда человеку.

Мы часто пользуемся в быту пластмассовыми расческами при укладке волос, полиэтиленовыми пакетами, пенопластом. Эти вещества накапливают отрицательный заряд, а его воздействие на организм практически не ощущается.

Самый сильный и коварный удар статического электричества — разряд молнии

Грозоопасный период захватывает начало весны и все лето. Он связан с перемещением грозовых облаков, содержащих громадные испарения влаги. Электризация возникает в процессе перемещения воздушных масс под действием ветра на очень большие расстояния.

Молния обладает огромной разрушительной силой. Она способна раскалывать высокие деревья вдоль ствола, сжигать строительные сооружения, повреждать линии электропередач.

Разряд молнии

Жилые дома может спасти только система молниезащиты, включающая в себя три составных части: молниеприемник, молниеотвод, систему заземления здания.

Вторая опасность молнии — наведение на изолированных металлических деталях опасных электростатических потенциалов, действующее по закону электростатической индукции.

Они могут причинить серьезный вред здоровью человека, повредить электронное и электрическое оборудование. Для их предотвращения используется система уравнивания потенциалов многоэтажных зданий.

Как происходит возгорание автомобиля от разряда статики

На заправочных станциях еще продолжаются случаи, когда при заливке топлива в бак автомобиля искры от синтетической или шерстяной одежды провоцируют начало пожара.

Возгорание автомобиля

Подобные ситуации часто выкладывают видеоблогеры на Ютубе.

Чем опасно статическое электричество при погрузочно-разгрузочных работах

Просто уделите 20 секунд времени просмотру коротенького видеоролика владельца «Видосики», наглядно доказывающего, что риски и опасности потери здоровья в этом вопросе очень огромны, а шутки не уместны.

Почему машина бьется током: 2 фактора

Неприятные ощущения разряда статики сопровождают водителей при выходе из легкового авто. Объясняется это двумя причинами, которые надо знать:

  1. При движении автомобиля в результате трения его корпуса о воздух на последнем собирается довольно высокий электрический потенциал.
  2. Одежда автовладельца из синтетики или шерсти электризуется от соприкосновения и трения с внутренней отделкой салона: чехлы не сиденьях и руле, коврики, обшивка…

Для снятия накопленного статического заряда с корпуса предназначены специальные заземлители — антистатика, выполненные из токопроволящей резины. Они крепятся сзади, обеспечивая контакт с землей.

Заземление автомобиля

По этому принципу работают цепи заземления на бензозаправщиках, перевозящих легковоспламеняющиеся жидкости. В противном случае у них всегда накапливается высокий потенциал, способный вызвать возгорание топлива.

Безболезненно снять накопленный на теле заряд от одежды во время выхода из машины водителю позволяет последовательность трех простых действий:

  1. соединения возникших потенциалов на теле и машине — открыть дверцу и взяться рукой за любую металлическую часть авто;
  2. создание контакта для безболезненного стекания разряда статики через сопротивление обуви — опустить ногу на землю;
  3. выйти из машины и отпустить руку.

Как статическое электричество может повредить электронные приборы

Опытные радиолюбители знают, что полупроводниковые переходы микросхем и полевых транзисторов легко пробиваются потенциалом, накопленным на теле человека.

Простое касание рукой за корпус полупроводника может спровоцировать его пробой.

Поэтому их хранят завернутыми в фольгу или внутри экранированных металлических футляров.

Существуют специальные правила, объясняющие как паять полевые транзисторы:

  • все контактные площадки (исток, сток и затвор) шунтируются тонкой перемычкой;
  • рабочее место на плате, инструмент: пинцет, паяльник соединяются гибким проводом для выравнивания потенциалов;
  • оператор надевает на свободную руку токопроводящий браслет, подключенный к контуру земли через токоограничивающий резистор в 1 мегаом и объединяет его с собранной цепочкой через собственное тело;
  • выполняется пайка низковольтным паяльником и разбирается схема.
Как паять полевой транзистор

Особенности заземления акриловой ванны

Ванная комната относится к влажным помещениям и в ней требуется устанавливать систему дополнительного уравнивания потенциалов.

Система уравнивания потенциалов

Современная акриловая ванна обладает многими эксплуатационными преимуществами, но она хорошо накапливает своей площадью статический заряд. А он может причинить большие неприятности.

Для его отвода необходимо подключать РЕ проводник через коробку уравнивания потенциалов.

Коробка уравнивания потенциалов

Владелец видеоролика «Технологии производства электроники» показывает откуда берется статическое электричество и как с ним следует бороться дома и на производстве

Какие физические явления используются для нейтрализации статических зарядов в быту и промышленности

Как видим из примеров выше для ликвидации статики используется принцип преднамеренного соединения противоположных потенциалов между собой. Этот вопрос решается всего двумя способами:

  1. подключением проблемных мест к подготовленной токопроводящей схеме;
  2. или увлажнением сухой воздушной среды до 50%.

В первом случае требуется заранее создать систему, обеспечивающую выравнивание потенциалов, и постоянно пользоваться ею.

Второй метод часто реализуется распылением в воздухе специальных составов, обладающих токопроводящими свойствами. Промышленность выпускает их в баллончиках, которые принято называть антистатик спрей.

Антистатик спрей

Он покрывает тонким слоем обработанную поверхность, выравнивает статические заряды на ней.

Антистатик спрей хорошо работает с одеждой, внутренней отделкой автомобильного салона и другими материалами бытового назначения.

На производстве используются специальные устройства, вырабатывающие анионы и катионы, которые направляются на обрабатываемую поверхность. Они, взаимодействуя с противоположно заряженными ионами на ней, устраняют статические заряды.

Так работают с:

  • этикетками;
  • упаковками типа Биг бэг (мягкий контейнер из полипропиленовой ткани);
  • термоусадочными пленками;
  • узлами подач листовых или рулонных материалов;
  • текстилем;
  • упаковочными изделиями;
  • оборудованием разрезания материалов;
  • трафаретной печатью.

Серийные нейтрализаторы могут выпускаться в виде:

  • антистатического вентилятора, обдувающего рулонные или листовые изделия;
  • антистатического пистолета, используемого оператором для очистки объектов неправильной формы либо труднодоступных мест;
  • точечных модулей для работы в ограниченных пространствах.

В промышленных масштабах удалением последствий электризации продукции и оборудования занимаются устройства нейтрализации статического электричества.

Как работает нейтрализатор статики

Их выпускают производители сложного пневматического оборудования. Принцип работы основан на создании ионизированного потока воздуха, который формируется коронным разрядом, тлеющим на наконечнике электродной иглы.

Он действует как точный электростатический фильтр с «умной функцией». Для этого знак вырабатываемых ионов определяется автоматически датчиками устройства, что позволяет качественно осуществлять разряды накапливающейся статики.

Нейтрализатор пневматического типа работает эффективнее обычных моделей, не использующих обдув струей сжатого воздуха.
Принцип работы нейтрализатора статики

Направленные потоки ионизированного и обдуваемого воздуха результативно обрабатывают поверхности, а кончик иглы с коронным разрядом всегда остается чистым.

4 типа нейтрализаторов статики: конструктивные особенности и принципы работы

Производители успешно представляют на рынке нейтрализаторы статики четырех видов:

  1. реечного;
  2. соплового;
  3. вентиляторного;
  4. планочного.

Как устроен нейтрализатор реечного типа

Его конструкция расположена на рейке с набором сопел. Через них выдувается ионизированный сжатый воздух, обработанный электродными иглами с коронным разрядом.

Нейтрализатор статики

Встроенный контроллер управляет работой высоковольтного модуля и всей конструкцией, создавая оптимальные условия для нейтрализации статических зарядов.

В качестве примера можно привести обработку полимерных материалов, например, этикеток или листов с напечатанной на них информацией.

Обработка листов

Аналогичным образом очищают рулонные материалы из бумаги, пластика, тканей.

Снятие статического заряда

Особенности конструкции модульных нейтрализаторов соплового типа

По сути дела, в одном корпусе устройства расположено исключительно единичное сопло, распыляющее сжатый ионизированный воздух. Питание к нему подводится электрическим кабелем.

Нейтрализатор статического электричества соплового типа

Внутри корпуса расположена электроника и высоковольтное устройство, создающее коронный разряд для запуска процесса ионизации.

Изделие комплектуется набором полых и длинных трубочек, позволяющих обрабатывать поверхности с затрудненным доступом.

Нейтрализаторы соплового типа хорошо очищают отверстия и сильно заглубленные места оборудования со сложным рельефом.

Нюансы применения нейтрализаторов вентиляторных конструкций

Внутри них полностью отсутствует пневматическая схема. Ее успешно заменяет обдув коронного разряда, создаваемый электрическим вентилятором. Ионизированный воздух подается под небольшим давлением на обрабатываемые поверхности.

Нейтрализатор статики вентиляторного типа

Подобный тип устройств широко используется в конвейерном производстве. Он обладает очень высокой эффективностью очистки статических зарядов.

Нейтрализатор вентиляторного типа в работе

Чем отличаются современные модули планочных разработок

За основу этих моделей взята конструкция реечного типа. Только в ней контроллер с высоковольтным блоком выполнены отдельным выносным корпусом. Он связывается с сопловыми аппаратами, расположенными на отдельной планке, кабельной линией.

Нейтрализатор статики планочного типа

Принятое техническое решение позволяет оперировать планкой с сопловыми аппаратами внутри стесненных пространств.

Дополнительной ценностью этой схемы является возможность применения всего одного контроллера для управления несколькими планками, что экономит место и деньги.

Какими преимуществами обладает продукция, выпускаемая с применением нейтрализатора статики

Своевременное устранение статических зарядов позволяет:

  1. значительно уменьшить количество производственного брака относительно простыми способами;
  2. создавать безопасные условия работы операторам, участвующим в обслуживании и управлении станков;
  3. оптимизировать производственный процесс, повышать качество выпускаемой продукции;
  4. выбирать наиболее подходящее оборудование для исключения образования статических разрядов.

Marat Fakhurdinov в своем видеоролике подробно объясняет что такое нейтрализатор статического электричества и по каким принципам он работает.

А сейчас просто напоминаю, что вам удобно не только задать вопрос, но и высказать свое собственное мнение по поводу прочитанного материала. Воспользуйтесь разделом комментариев.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 1303

Полезные товары:

Терморегулятор механический ECO10FJ ENSTO

  • Тип датчика: температуры пола
  • Мощность: 2300 Вт
  • Сила тока: 10 А
  • Цвет: белый
  • Страна: Польша

Радиатор RIFAR Alum 500, 12 секций

  • Тип подключения: боковое
  • Количество секций: 12
  • Рабочее давление: 20 бар
  • Теплоотдача 1 секции: 186 Вт
  • Межосевое расстояние: 500 мм

Набор отверток диэлектрических FIT в чемоданчике

  • Состав набора: отвертки диэлектрические до 1000В
  • В комплекте: индикаторная отвертка
  • Количество предметов: 8 шт
  • Вес брутто: 1 кг
  • Производство FIT (Китай)
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments