Статические шоки по всему зданию

Я только что пришел из местной библиотеки, она довольно большая, и большая ее часть сделана по архитектурному проекту с использованием в основном окрашенных металлических книжных полок, покрытых какой-то антикоррозийной краской, и стеклянного пола повсюду, все было хорошо и красиво, пока я не начал испытывать удары статического электричества вокруг каждой книжной полки (да, окрашенной) на каждом этаже, почти все время я делал около 13 ударов менее чем за 20 минут

Как вы можете видеть, большая часть металлической конструкции соединена огромными болтами (шурупами), поэтому существует непрерывность повсюду (я проверял), а также существует возможность соединения металлической конструкции со структурными стойками здания.

Я пытаюсь выяснить, как можно «починить» что-то такого масштаба. Как антецедент, я установил антистатический коврик в собственной домашней лаборатории, а также несуществующий в то время заземляющий стержень и проводку по всему дому. знаю, что антистатические маты имеют огромный импеданс, который «замедляет» протекание тока к электрической сети, в то время как он медленно разряжает тело, чтобы защитить электронику от разностей напряжений между столом, пользователем и электроникой, находясь под тем же потенциалом, как на следующем рисунке

Моя теория для библиотеки заключается в том, что пользователи, которые изолированы от земли и ходят по стеклянному полу, генерируют статическое электричество, просто ходя в одежде, электроны не могут разряжаться вокруг стекла и, как только они касаются любая металлическая книжная полка, которую они разряжают, есть вероятность того, что система заземлена на электросеть, но, насколько я помню, дверная ручка может шокировать вас таким образом, даже не будучи заземленной, так что я не уверена, и теперь немного запуталась

Я думаю о нескольких способах решения этой проблемы.

1) Первая идея, которая пришла мне в голову, заключалась в том, чтобы создать устройство, подобное антистатическому мату, добавить силовой резистор 10 МОм, чтобы соединить книжные полки в нескольких точках с земной сетью, это «могло бы» замедлить текущий поток электронов и не вызывать ударов. будет восприниматься, однако мой здравый смысл подсказывает мне, что сам коврик имеет высокий импеданс в отличие от книжной полки, это может работать для замедления потока через резистор, но это ничего не изменит для пользователя, который все равно будет шокирован из-за низкого сопротивление металлических книжных полок и затем оно будет замедлено через резистор

2) Во-вторых, я подумал о покраске полок, но потом заметил, что они уже покрашены, и шок происходил даже над картиной.

3) Я подумал о поиске точки ограничения для заземления и оставил металлическую структуру как «плавающую цепь» без связи с заземлением, но это может оказаться сложным, поскольку, как я уже сказал, металлическая конструкция может касаться внутренней части. конструкция здания

И из всех этих возможных решений возникает несколько вопросов,

• а) Могут ли возникать статические удары от заземленных и незаземленных металлов?

• б) Как вы можете избежать удара, когда все вокруг вас - металлические и стеклянные полы?

• в) Каков наихудший сценарий, если я отсоединю металлическую конструкцию от сети? (Не контакты, ни осветительные стержни, просто оставьте металлические книжные полки незаземленными), пользователь все еще будет шокирован?

Могут ли возникать статические удары от заземленных и незаземленных металлов?

Да. Большой незаземленный объект все еще имеет емкость. Если плотность электронов на вас выше, чем на объекте, электроны на вас почувствуют отталкивание от других электронов на вас и захотят прыгнуть к объекту, где у них будет больше места для распространения. (То же самое происходит в обратном направлении, если на объекте больше электронов.)

В конце концов, если люди будут продолжать передавать электроны на большой объект, то электроны будут накапливаться на объекте, пока они не оттолкнут вас на себя столько, сколько электронов, и искры не будет. Чем больше объект, тем больше электронов требуется, чтобы «заполнить» его, чтобы иметь ту же плотность электронов, что и на вас. Заземление объекта соединяет его с землей, которая является самым большим объектом вокруг и поэтому представляет собой практически бесконечный размерный держатель электронов. Вы можете продолжать заряжать себя, а затем разряжать на землю и никогда не вносить практических изменений в плотность заряда.

Как вы можете избежать удара, когда все вокруг вас - металлические и стеклянные полы?

Вы также можете...

1. Не допускайте накопления другой плотности заряда относительно металлического здания.

   а. Носите пару обуви с алмазной подошвой. Поскольку этот материал намного ближе к стеклу в серии Triboelectric , вы будете накапливать меньше заряда при ходьбе по сравнению с обувью на резиновой подошве, которую вы, вероятно, используете сейчас. Кроме того, вы можете покрыть подошву вашей существующей обуви насыщенным красным акриловым пальто .

   

   б. Всегда держите себя на электрическом соединении с металлом, возможно, используя ремешок на запястье, который привязан к потолочной системе пантографа .

   

   с. Увеличьте влажность воздуха внутри здания, возможно, установив большой фонтан или водопад в центре атриума. Влажность поможет излишнему заряду стечь с вашего тела и, следовательно, не даст вам накопиться достаточно, чтобы вызвать искру между вами и металлом.

   

2. Предотвратите любой заряд, который вы уже накопили, от создания искры и «удара» вас.

   а. Купите защитный костюм с проводящей дуговой вспышкой и носите его всякий раз, когда вы находитесь в здании. Разрыв между вашим телом и металлом - это всего лишь уменьшенная версия дуг, с которыми линейные и электрические специалисты имеют дело каждый день , и этот костюм будет удерживать дугу между металлом и костюмом, а не вашей кожей, поэтому вы не должны это чувствовать. Обязательно регулярно проверяйте и сертифицируйте костюм.

   

   б. Получить горячую палку . Каждый раз, когда вы приближаетесь к металлическому стеллажу, используйте горячую палочку, чтобы выровнять заряд между вашим телом и металлом, прежде чем прикасаться к нему. Между вашим телом и металлом все еще течет заряд, но высокое сопротивление замедляет этот поток, уменьшая ток до уровней, которые не должны причинять вреда.

   

   с. Эвакуировать воздух внутри здания. Без воздуха не было бы газа для ионизации и, следовательно, нет дуги , которая могла бы вас убить. Это потребует герметичной герметизации оболочки здания и использования большого насоса для удаления воздуха и поддержания вакуума. Это также может потребовать внесения конструктивных изменений, поскольку силы, создаваемые внешним давлением воздуха на поверхности здания, могут быть довольно большими.

Каков наихудший сценарий, если я отсоединю металлическую конструкцию от сети? (Не контакты, ни осветительные стержни, просто оставьте металлические книжные полки незаземленными), пользователь все еще будет шокирован?

Люди все еще будут шокированы, пока металл не зарядится. После того, как металл был заряжен, он по-прежнему ударил бы людей, которые еще не были заряжены, когда шли по полу. Вероятно, имеет смысл разделить здание на дюжину или более зон повышенного заряда, каждая из которых полностью электрически изолирована от других. Зона возле входа будет иметь наименьшее количество заряда для размещения людей, впервые вошедших в здание, которые еще не накопили заряд от ходьбы по стеклянным полам. Зона, самая дальняя от входа, будет полностью заряжена и будет содержать учебники по физике.

Временное решение этой проблемы - опрыскивание полов чем-то вроде статицида. Также подойдет разбавленный раствор кондиционера для белья - это будет что-то вроде Дауни или Флиси в Северной Америке.

Вам нужно наносить только легкое запотевание жидкости на поверхность.

Более надежный способ - полы покрыть воском, рассеивающим статическое электричество. Мы используем такой воск на полах нашего магазина, лаборатории и производственных площадей, и это хорошо работает. Но правильно наносить боль - есть очень специфический процесс очистки и подготовки, которому вы должны следовать, если хотите, чтобы воск долго прослужил.

Вы также можете носить с собой что-нибудь проводящее, например, металлическую ручку или что-то в этом роде. И когда вы подойдете к объекту, который, как вы знаете, вы будете шокированы, просто возьмите проводящий объект в руке и используйте его, чтобы коснуться объекта, от которого вы будете шокированы первым. Это все равно будет вызывать прохождение электронов, но искра будет находиться на конце проводящего объекта (металлическая ручка и т. Д.), И вы не почувствуете удара.