Wstrząsy statyczne w całym budynku

Właśnie przyszedłem z lokalnej biblioteki, jest dość duża, a większość z nich wykonana jest z projektu architektonicznego z wykorzystaniem głównie pomalowanych metalowych półek na książki pomalowanych jakąś farbą antykorozyjną wraz ze szklaną podłogą w całym miejscu, wszystko było w porządku i miłe, dopóki nie zacząłem wywoływać wyładowań elektrostatycznych wokół każdej półki z książkami (tak pomalowanych) na każdym piętrze prawie przez cały czas wziąłem około 13 wyładowań w mniej niż 20 minut

Jak widać większość metalowej konstrukcji jest połączona ogromnymi śrubami (śrubami), więc jest ciągłość w całym miejscu (sprawdziłem), a także istnieje możliwość połączenia metalowej konstrukcji ze słupkami konstrukcyjnymi budynku

Próbuję dowiedzieć się, w jaki sposób można „naprawić” coś tej wielkości. Jako poprzednik zainstalowałem matę antystatyczną w swoim własnym laboratorium domowym wraz z nieistniejącym w tym czasie prętem uziemiającym i okablowaniem w całym domu, ja wiem, że maty antystatyczne mają ogromną impedancję, która „spowalnia” przepływ prądu do uziemienia, podczas gdy powoli rozładowuje ciało, aby chronić elektronikę różnic napięć między biurkiem, użytkownikiem i elektroniką, mając ten sam potencjał, jak na poniższym zdjęciu

Moją teorią dla biblioteki jest to, że użytkownicy są izolowani od ziemi i spacerując po szklanej podłodze, wytwarzają elektryczność statyczną po prostu chodząc w ubraniach, elektrony nie znajdują sposobu na rozładowanie się wokół szkła i natychmiast po dotknięciu każda metalowa półka z książkami zostanie rozładowana, istnieje szansa, że ​​system zostanie uziemiony do uziemienia, ale o ile pamiętam, klamka drzwi może cię tak zszokować, nawet jeśli nie zostanie uziemiona, więc nie jestem pewien, a teraz trochę zdezorientowany

Zastanawiam się nad kilkoma sposobami rozwiązania tego

1) Pierwszym pomysłem, który przyszedł mi do głowy, było aranżowanie jak mata antystatyczna, dodanie rezystora mocy 10 Omów, aby połączyć półki z książkami w kilku punktach z uziemieniem, co może „spowolnić” przepływ prądu elektronów i brak wstrząsów zostanie wykryty, jednak mój zdrowy rozsądek mówi mi, że jego mata ma wysoką impedancję w przeciwieństwie do półki na książki, może to spowolnić przepływ przez rezystor, ale nie zrobiłoby nic dla użytkownika, który wciąż byłby zszokowany z powodu niskiej opór metalowych półek na książki, a NASTĘPNIE zostanie spowolniony na oporniku

2) Po drugie pomyślałem o pomalowaniu półek, ale potem zauważyłem, że były już pomalowane, a szok miał miejsce nawet nad obrazem

3) Pomyślałem o poszukiwaniu punktu granicznego do uziemienia sieci i pozostawię konstrukcję metalową jako „obwód pływający” bez połączenia z uziemieniem, ale może to się skomplikować, ponieważ, jak powiedziałem wcześniej, metalowa konstrukcja może dotykać wewnętrznej struktura budynku

Ze wszystkich możliwych rozwiązań powstaje kilka pytań,

• a) Czy wstrząsy statyczne mogą wystąpić w przypadku uziemionych i nieuziemionych metali?

• b) Jak zapobiegać zapadaniu się, gdy wszystko wokół jest podłogą metalową i szklaną?

• c) Jaki jest najgorszy scenariusz, jeśli odłączę konstrukcję metalową od uziemienia? (Nie styki ani pręty oświetleniowe, upewnij się, że metalowe półki na książki nie są uziemione), czy użytkownik nadal będzie zszokowany?

Czy mogą wystąpić wstrząsy statyczne z uziemionych i nieuziemionych metali?

Tak. Duży nieuziemiony obiekt nadal ma pojemność. Jeśli na tobie jest większa gęstość elektronów niż na obiekcie, elektrony na tobie odczują odpychanie od innych elektronów na tobie i będą chciały przeskoczyć do obiektu, w którym będą miały więcej miejsca do rozłożenia. (To samo dzieje się w drugą stronę, jeśli na obiekcie jest więcej elektronów.)

W końcu, jeśli ludzie będą nadal przenosić elektrony na duży obiekt, wówczas elektrony będą gromadzić się na obiekcie, dopóki nie odepchną tyle, ile elektrony na ciebie, i nie będzie iskry. Im większy obiekt, tym więcej elektronów potrzeba, aby go „wypełnić”, aby uzyskać taką samą gęstość elektronów, jak na tobie. Uziemienie obiektu łączy go z ziemią, która jest największym obiektem w okolicy, a zatem reprezentuje praktycznie nieskończenie duży uchwyt elektronów. Możesz ciągle ładować się, a następnie rozładowywać na ziemię i nigdy nie robić praktycznego obniżenia gęstości ładunku.

Jak zapobiegać zapadaniu się, gdy wszystko wokół jest podłogą metalową i szklaną?

Możesz albo...

1. Zapobiegaj gromadzeniu się innej gęstości ładunku w stosunku do metalowego budynku.

   za. Noś buty z podeszwą diamentową . Ponieważ ten materiał jest znacznie bliżej szkła w serii Triboelectric , podczas chodzenia akumulujesz mniej ładunku w porównaniu z butami z gumową podeszwą, których prawdopodobnie używasz teraz. Alternatywnie możesz pokryć podeszwy swoich istniejących butów bogatym czerwonym akrylem .

   

   b. Trzymaj się elektrycznie podłączony do metalu przez cały czas, prawdopodobnie za pomocą paska na rękę, który jest przymocowany do górnego systemu Pantograf na suficie.

   

   do. Zwiększ wilgotność powietrza w budynku, prawdopodobnie instalując dużą fontannę lub wodospad w centrum obszaru atrium. Wilgotność pomoże nadmiarowi uwolnić twoje ciało, a tym samym zapobiegnie gromadzeniu się na tyle, aby spowodować iskrę między tobą a metalem.

   

2. Zapobiegaj wszelkim ładunkom, które już zgromadziłeś, powodując iskrę i „atakując” cię.

   za. Kup kombinezon ochronny przed łukiem elektrycznym i noś go, gdy jesteś w budynku. Przebijanie między ciałem a metalem jest tylko mniejszą wersją łuków, z którymi codziennie spotykają się liniowcy i elektrycy , a ten garnitur będzie utrzymywał łuk pomiędzy metalem a skafandrem, a nie skórą, więc nie powinieneś go czuć. Często sprawdzaj i certyfikuj kombinezon.

   

   b. Weź gorący kij . Za każdym razem, gdy zbliżasz się do metalowego regału, użyj gorącego drążka, aby wyrównać ładunek między ciałem a metalem, zanim go dotkniesz. Nadal przepływa ładunek między ciałem a metalem, ale wysoki opór spowalnia ten przepływ, redukując prąd do poziomów, które nie powinny boleć.

   

   do. Ewakuuj powietrze z budynku. Bez powietrza nie byłoby gazu do jonizacji, a zatem nie byłoby łuku, który mógłby cię zepsuć. Wymagałoby to hermetycznego uszczelnienia przegrody budynku i użycia dużej pompy do usunięcia powietrza i utrzymania próżni. Może to również wymagać modyfikacji konstrukcyjnych, ponieważ siły generowane przez zewnętrzne ciśnienie powietrza na powierzchni budynku mogą być dość duże.

Jaki jest najgorszy scenariusz, jeśli odłączę konstrukcję metalową od uziemienia? (Nie styki ani pręty oświetleniowe, upewnij się, że metalowe półki na książki nie są uziemione), czy użytkownik nadal będzie zszokowany?

Ludzie nadal byliby zszokowani, dopóki metal nie zostanie naładowany. Po naładowaniu metal nadal zabijałby ludzi, którzy nie zostali jeszcze naładowani, chodząc po podłodze. Prawdopodobnie miałoby sens podzielenie budynku na kilkanaście lub więcej stref rosnącego ładunku, z których każda jest całkowicie elektrycznie odizolowana od innych. Strefa przy wejściu miałaby najmniejszą opłatę, aby pomieścić osoby wchodzące po raz pierwszy do budynku, które nie zgromadziły jeszcze żadnej opłaty za chodzenie po szklanych podłogach. Strefa najbardziej oddalona od wejścia byłaby w pełni naładowana i mieściłaby podręczniki do fizyki.

Tymczasowym rozwiązaniem tego problemu jest spryskanie podłogi czymś w rodzaju środka antystatycznego. Działa również rozcieńczone rozwiązanie zmiękczacza tkanin - w Ameryce Północnej byłoby to coś takiego jak Downy lub Fleecy.

Wystarczy nanieść lekką mgiełkę na powierzchnię.

Trwałym rozwiązaniem jest woskowanie podłóg woskiem rozpraszającym ładunki elektrostatyczne. Używamy takiego wosku na podłogach naszego sklepu, laboratorium i obszarach produkcyjnych i działa dobrze. Ale prawidłowe nakładanie jest uciążliwe - istnieje bardzo specyficzny proces czyszczenia i przygotowania, który należy wykonać, jeśli chcesz, aby wosk miał długą żywotność.

Możesz także nosić przy sobie coś przewodzącego, na przykład metalowy długopis lub coś takiego. A kiedy dojdziesz do obiektu, o którym wiesz, że zaraz go zszokujesz, po prostu trzymaj przedmiot przewodzący w dłoni i użyj go, aby dotknąć obiektu, od którego będziesz zaszokowany. Nadal spowoduje to przejście elektronów, ale iskra będzie na końcu przewodzącego obiektu (długopis metalowy itp.) I nie odczujesz szoku.