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物料输送、皮带运行、液体流动以及人体走动,都可能因为接触、摩擦和分离产生静电。如果金属设备与大地之间没有连续的泄放通道,电荷就可能不断积累,使设备与大地之间形成电位差。
当电位差达到一定程度,电荷便可能以火花的形式突然释放。
静电放电能量可用下面的公式估算:
其中: - (W):静电放电能量,单位为焦耳;
- (C):带电物体的等效电容,单位为法拉;
- (U):带电物体与大地之间的电位差,单位为伏特。
从公式可以看出,电压升高一倍,放电能量会增加到原来的四倍,防静电接地的主要作用,就是给静电荷提供一条稳定的泄放通道,避免电位不断升高。 02
为啥不是越小越好
这里所说的“不是越小越好”,并不是电阻小了反而不合格,只要没有其他特殊限制,接地电阻低于标准规定的上限通常没有问题。但是防静电效果,不能只看接地极测出了多少欧。 它至少包含三段路径:设备本体→连接线→接地装置→大地
接地极即使只有1Ω,如果设备与接地线之间已经松动、锈蚀或者断开,静电仍然泄放不出去。还有一些静电释放装置,会有意串入一定阻值,使静电逐渐泄放,减少人体受到瞬间放电冲击的感觉。
静电消散速度可用时间常数表示:
其中: - (T):静电衰减的时间常数;
- (R):对地泄漏电阻;
- (C):带电物体的等效电容。
电阻过大,电荷泄放太慢;电阻很小,泄放速度更快,但继续把接地极从4Ω做到1Ω,并不一定能明显提高防静电效果。 所以,防静电接地真正要看的,是电荷能不能安全、连续地泄放,而不是只追求一个特别小的数字。
03
三个阻值咋选
1Ω、4Ω和100Ω,并不是同一种接地的三个质量等级,而是不同工程条件下出现的控制值。
[td]| 常见数值 | 常见应用情况 | 判断重点 | | 1Ω | 某些共用接地、联合接地或特殊工程要求 | 以设计文件和对应规范为准 | | 4Ω | 部分低压系统、独立保护接地或共用接地要求 | 不能直接套用到所有场所 | | 100Ω | 专设防静电接地 | 还要检查跨接和电气连续性 |
根据GB 12158—2024的相关要求,防静电接地的接地电阻不应大于100Ω,这说明防静电的核心是泄放微量静电荷,并不需要依靠很小的接地电阻产生足够大的故障电流。但是,如果防静电接地与保护接地、防雷接地或其他接地共用同一套接地装置,就不能只按照100Ω判断。这时应当同时满足各类接地要求,并按照其中更严格的数值执行。 例如,某套共用接地装置要求不大于4Ω,那么即使防静电允许100Ω,这套装置仍然应按4Ω验收。
04
现场应怎么测
现场检查防静电接地,不能只把接地电阻测试仪夹在接地极上,测出一个数值就结束。
首先,应确认这是专设防静电接地,还是多种功能共用的接地装置,其次,要检查设备、管道、支架、法兰和接地干线之间是否保持可靠连接,如果金属法兰之间接触不良,或者中间装有绝缘软管、橡胶垫片和绝缘接头,就要检查是否采取了跨接措施。
仅供参考 最后,才是根据设计文件和适用标准,判断测量结果应该执行1Ω、4Ω还是100Ω。
同样测出18Ω:
- 对专设防静电接地,可能符合要求;
- 对要求不大于4Ω的共用接地装置,就不合格;
- 如果设备与接地干线已经断开,即使接地极测出1Ω,也不能说明设备防静电有效。
因此,接地电阻的数值不能单独使用。必须把接地用途、测量位置、连接状态和执行标准放在一起判断。 |