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电工基础知识_电工技术-电工最常见电路

防静电鞋\导电鞋的安全技术要求(5)

时间:2012-05-20 23:15来源:未知 作者:y930712 点击:
2. 防静电胶底鞋和导电胶底鞋的电阻值要求 当工作人员直接穿鞋站在地面上时,人体所带有的静电电荷可通过脚、鞋底流入 大地,由于存在着人体对地面

  2. 防静电胶底鞋和导电胶底鞋的电阻值要求
  当工作人员直接穿鞋站在地面上时,人体所带有的静电电荷可通过脚、鞋底流入 大地,由于存在着人体对地面电阻(R),和人体对地电容(C),因此对电荷的消散 有很大的影响。人体对地电阻可认为是由人体电阻与鞋底电阻对地之和。一般来讲, 人体电阻在1000--1500Ω之间,远小于鞋底对地电阻值,故可予以忽略,即认为人体 对地电阻为鞋底对地电阻。
  人体穿鞋时的对地等效电路如下图所示。
   q
→┬─────────┐───┬──
│ │ │
┌┴┐ │ │
│ │ │
│ │R ─┴─ C V(t)
└┬┘ ─┬─ │
↓I(t) │ │
└────┬────┘───┴──
─┴─
──

  图中,C表示人体对地电容:R表示人体对地电阻;q表示人体静电荷产生率(C/s);
I(t)表示人体静电荷泄漏率;V(t)表示人体电位;而且,我们用Q(t)来表示人体所带
有的静电量。因此,不难写出人体带有静电荷的动态方程式: dQ(t)=[q-I(t)]dt (1)
  因为,Q(t)=C·V(t)=C·R·I(t)
  故(1)式可改写为:
dQ(t)/dt+Q(t)/RC=q (2)
  解(2)式,则,Q(t)=qRC+Ce^(-t/RC)
  利用初始条件[t=0时,Q(0)=0],可得到:
Q(t)=qRC(1-e^(t/RC))
  而V(t)=CQ(t)=qR(1-e^(t/RC))
当t→∞时,
Q=qRC    (Q、V为达到平衡时人体所带电量和人体电位。)
V=qR
  而人体贮存的静电能为:W=(1/2)CV^2=(1/2)QV=Q^2/(2C)
或W=(1/2)q^2R^2C
  人体对地电阻R越大,人体所积累的能量也越大, 因而人体静电放电引起可燃气
爆炸的危险性也越大。所以必须考虑人体静电能量不能超过可燃气最小点火能量,这
与最小点火能量、人体对地电容和静电产生率三个因素有关。应选择上述三个因素的
最坏条件(最易引起爆炸的条件)来加以考虑。
  人体电容值大致在100--250pF之间。因此我们可选取400pF为一般情况下人体电
容的最大值。
  人的一般动作能产生10^(-9)C/s的静电荷, 即使激烈的滑行动作也只能产生
10^(-8)C/s的静电荷。因此,为了留有裕度,我们可选10^(-8)C/s为人体静电产生
率的上限值(上述数据参看日本《电设工业》1983年4月号)。
  可燃气的最小点火能量(Emin)因气体种类不同而相差很大。在常见可燃气中,E
min最小的是硫化碳(0.009mJ),大部分烃类气体的最小点火能为0.2mJ左右。因此,
我们可取0.009mJ为最小点火能的最低值,人体所积累的最大静电能量必须要小于0. (责任编辑:admin)
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