الخطر والسيطرة على تراكم الكهرباء الساكنة
المشاكل التي يمكن أن تصادفها ...
من الضروري دراسة الإمكانات التراكمية الثابتة لأي مكان عمل أو معهد تدابير وقائية للسيطرة على هذا التراكم.
الخطر والسيطرة على تراكم الكهرباء الساكنة (الصورة الائتمان: itl.co.uk)
فيما يلي المخاطر الناجمة عن الكهرباء الساكنة:
- اشتعال تسبب الحريق أو الانفجار
- الأضرار التي لحقت المكونات الإلكترونية الحساسة
- صدمة كهربائية للبشر تليها حوادث مثل السقوط
- الأضرار التي لحقت المكونات الميكانيكية مثل المحامل بسبب الإثارة من خلال الأفلام النفط على الأسطح الحاملة.
1. التأريض والترابط
يحدث تراكم الشحن عندما ينفصل فجأة سطحان ، يكونان على اتصال ويعبران عبر الإلكترونات
الشكل 1 - مثال على استخدام فرشاة التأريض
للأجسام المتحركة ، فرشاة الأرض من المعدن والنحاس أو الكربون يمكن استخدامها لتوفير مسار التسرب المطلوب. تستخدم هذه الطريقة بشكل شائع في أعمدة الآلات الدوارة لمنع تحمل أضرار السطح (راجع الشكل 1 أعلاه).
بالنسبة للكائنات ، التي تكون على اتصال مع الأرض بالفعل ، لا يلزم وجود ترابط أو رابط منفصل.
التأريض لا يمكن ، مع ذلك ، توفير حل فيجميع الحالات ، خاصةً عندما يتعلق الأمر بمواد غير موصلة ضخمة. في هذه الحالة ، يمكن أن يحتفظ جزء المادة ، وهو مسافة بعيدة عن الجزء المؤرض ، بشحنة كافية ، لأن حركة الشحن لن تكون سريعة بما يكفي في مادة عازلة. هذه التهمة يمكن أن يؤدي إلى شرارة.
2. التحكم بواسطة الرطوبة
العديد من المواد العازلة مثل قماش, ورقةالخ يمكن أن تمتص كميات صغيرة من الماء عندما تكون الرطوبة الجوية مرتفعة بما فيه الكفاية. حتى في حالة المواد التي لا تمتص الماء ، يتم ترسيب طبقة رقيقة من الرطوبة على السطح بسبب الرطوبة (مثل ، لوحة الزجاج)
البخار المرطب في مجرى الهواء (الصورة الائتمان: tlv.com)
إذا كانت البيئة لديها رطوبة أكثر من 50 ٪ العازلة رطبة، يمكن للمواد تسرب رسوم بأسرع ما يتم إنتاجها. هذا يمنع تراكم الشحن العالي وبالتالي تجنب الشرر. على العكس ، تصبح معظم المواد جافة عندما تصبح الرطوبة أقل من 30 ٪ لأنها تميل إلى فقدان الرطوبة في الغلاف الجوي. هذا يؤدي إلى زيادة تراكم الشحنة ، مما قد يسبب شرارة.
في بعض الحالات ، يمكن أن يكون الترطيب الموضعي باستخدام قاذفات البخار مفيدًا خاصةً إذا كانت المساحة الكبيرة المعنية تجعل من زيادة الرطوبة في كامل المساحة اقتراحًا صعبًا.
هذه الطريقة غير مناسبة في الحالات التالية:
- يمكن أن تتأثر المواد المعالجة سلبًا بسبب الرطوبة العالية.
- إذا كانت المنطقة المعنية مكيفة أو يتم التحكم في الرطوبة لأسباب عملية أو راحة الإنسان.
- في الحالات التي لا تؤدي فيها زيادة الرطوبة إلى انخفاض ملحوظ في المقاومة.
في جميع هذه الحالات ، قد يتعين اللجوء إلى طرق أخرى للتحكم الثابت.
3. التأين
يتكون التأين من فصل قسري للإلكترونات عن جزيئات الهواء عن طريق تطبيق الإجهاد الكهربائي أو أشكال الطاقة الأخرى. يصبح الهواء المتأين هكذا موصلاً ويمكن أن تستنزف الرسوم من الهيئات المشحونة التي هي على اتصال بها.
تنجذب الأيونات والإلكترونات الموجبة أيضًا إلى الشحنات الموجبة والسالبة على التوالي ، مما يؤدي إلى تحييد الشحنة.
الشكل 2 - استخدام مشط ثابت ، مثال
يمكن أن ينتج التأين بالكهرباء عالية الجهد ضوء الأشعة فوق البنفسجية او بواسطة النيران المفتوحة. الأجهزة المختلفة باستخدام محول تصعيدتعمل على إمدادات التيار الكهربائي وإنتاج الحقول الكهربائية عالية متاحة تجاريا. هناك حاجة إلى العناية الواجبة لمعالجة مشاكل السلامة الناشئة عن استخدام الجهد العالي.
أبسط جهاز هو مشط ثابت، والذي لا يستخدم الكهرباء على الإطلاق. وهو يتألف من شريط معدني مع صف من النقاط الحادة إسقاط منه والمستعبدين إلى الأرض. عندما يتم وضع هذا الجهاز بالقرب من السطح المشحون ، فإن الضغط الكهربائي الناجم عن تراكم الشحن بالقرب من النقاط الحادة يسبب التأين ويساعد على استنزاف الشحنة من السطح.
تستخدم هذه الطريقة بشكل شائع في المعدات التي يحركها الحزام بالقرب من نقطة الفصل بين الحزام والبكرة (راجع الشكل 2 أعلاه).
هناك طريقة أخرى للتأين باستخدام صف من النيران المفتوحة الصغيرة. ومع ذلك ، تتطلب هذه الطريقة الحذر عند التعامل مع المواد القابلة للاحتراق.
4. استخدام مواد مكافحة ساكنة (موصل)
نظرًا لأن تراكم الشحنة يتطلب واحدًا على الأقل من الأسطح لتكون غير موصلة ، فإن ذلك من خلال جعل الأسطح غير الموصلة موصلة حتى بشكل طفيف من شأنه أن يقلل من تراكم الشحنة.
فمثلا: طلاء حزام باستخدام فيلم موصل على الجانب حيث يكون على اتصال مع بكرة معدنية يمكن أن يمنع تراكم الشحن.
وبالمثل ، سوف تمنع الأحذية والبدلات الموصلة التراكم الثابت في مكان العمل. أيضا ، يجب استخدام المواد ذات الخصائص المنتجة للكهرباء الساكنة عند الضرورة.
حصيرة مكافحة ساكنة تمنع تراكم الكهرباء الساكنة من العامل وستحمي معداتك الإلكترونية من الشرر والعرام
يمكن للتراكم والتفريغ الثابت تدمير أجهزة الدوائر المتكاملة (IC). التسهيلات ، التي تتعامل مع هذه الأجهزة ، أوالمكونات التي يتم تصنيعها باستخدامها ، يجب أن تكون مصممة مع الاحتياطات الكافية. إجراء الأصفاد المتصلة بالأرض باستخدام موصلات الربط المعدنية هو جهاز شائع يستخدم في متاجر التجميع لتجنب نقل الرسوم من جسم المشغلين إلى مكونات الدائرة.
مرجع: التأريض العملي ، الترابط ، التدريع وحماية الطفرة جي فيجاياراجان ، مارك براون ومالكولم بارنز