ผลต่างระหว่างรุ่นของ "ไฟฟ้าสถิต"

เพิ่มขึ้น 13,639 ไบต์ ,  4 ปีที่แล้ว
 
== พลังงานที่เกี่ยวข้อง ==
พลังงานที่ปล่อยออกจากการปลดปล่อยไฟฟ้าสถิตย์อาจแตกต่างกันไปอย่างกว้างขวาง พลังงาน ''E'' มีค่าเป็นจูลส์สามารถคำนวณได้จากค่า[[คาปาซิแตนซ์]] (''C'') ของวัตถุและศักย์ไฟฟ้าสถิต ''V'' มีค่าเป็นโวลต์ (V) โดยใช้สูตร ''E''&nbsp;= ½''CV''<sup>2</sup>.<ref>[http://www.ece.rochester.edu/~jones/demos/nomo.html Nomograms for capacitive electrostatic discharge risk assessment]. Ece.rochester.edu. Retrieved on 2010-02-08.</ref> ผู้ทดลองประมาณความจุของร่างกายมนุษย์สูงที่สุดได้ถึง 400 picofarads และด้วยความดันปลดปล่อยประจุที่ 50,000 โวลต์ เช่นในระหว่างการสัมผัสกับรถยนต์ที่มีประจุ จะสร้างประกายไฟด้วยพลังงาน 500 millijoules<ref name="VDG">{{cite web|url=http://amasci.com/emotor/safe.html |title=High voltage safety: VandeGraaff Electrostatic Generator |publisher=amasci.com |accessdate=2010-01-27 }}</ref> การประมาณการอีกประการหนึ่งคือ 100-300 pF และ 20,000 โวลต์, สามารถผลิตพลังงานสูงสุดที่ 60 มิลลิจูล<ref>[http://www.wolfsonelectrostatics.com/04_news/index.html Index]. Wolfsonelectrostatics.com. Retrieved on 2011-03-17.</ref> [[IEC 479]]-2:1987 ระบุว่าการปลดปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตที่มีพลังงานสูงกว่า 5000 mJ เป็นความเสี่ยงร้ายแรงโดยตรงต่อสุขภาพของมนุษย์ IEC 60065 ระบุว่าสินค้าอุปโภคบริโภคไม่สามารถปลดปล่อยมากกว่า 350 mJ เข้าสู่คน
 
ศักย์ไฟฟ้าสูงสุดจะถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 35-40 กิโลโวลต์เนื่องจาก[[การปลดปล่อยโคโรนา]] ({{lang-en|corona discharge}}) (การปล่อยประจุเป็นแสงเรือง) ที่กระจายประจุที่ศักย์ไฟฟ้าสูง ศักย์ไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 3000 โวลต์มักจะไม่สามารถตรวจพบได้โดยมนุษย์ ศักย์ไฟฟ้าสูงสุดที่มักจะพบได้บนร่างกายมนุษย์จะมีช่วงระหว่าง 1 kV จนถึง 10 kV แม้ว่าในสภาวะที่เหมาะสมค่าสูงที่สุดจะอยู่ที่ 20-25 กิโลโวลต์ ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำจะช่วเพิ่มประจุสะสม; การเดิน 20 ฟุต (6.1 เมตร) บนพื้นไวนิลที่ความชื้นสัมพัทธ์ 15% จะทำให้เกิดการสะสมของแรงดันไฟฟ้าได้ถึง 12 กิโลโวลต์ในขณะที่ความชื้น 80% แรงดันไฟฟ้าจะมีเพียง 1.5 kV เท่านั้น<ref>M.A. Kelly, G.E. Servais and T.V. Pfaffenbach [http://www.aecouncil.com/Papers/aec1.pdf An Investigation of Human Body Electrostatic Discharge], ISTFA ’93: The 19th International Symposium for Testing & Failure Analysis, Los Angeles, California, USA/15–19 November 1993</ref>
 
พลังงานประกายไฟเพียง 0.2 millijoules อาจสร้างอันตรายจากการเผาไหม้; พลังงานที่ต่ำดังกล่าวมักจะต่ำกว่าเกณฑ์ของการรับรู้ทางสายตาและหูของมนุษย์
 
พลังงานการจุดประกายโดยทั่วไปคือ:
* 0.017 mJ สำหรับไฮโดรเจน
* 0.2-2 mJ สำหรับไอระเหยสารไฮโดรคาร์บอน
* 1-50 mJ ฝุ่นละเอียดที่ติดไฟได้ดี
* 40-1000 mJ ฝุ่นหยาบไวไฟ
 
พลังงานที่จำเป็นให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ (ต้องการอ้างอิง) อยู่ระหว่าง 2 ถึง 1000 นาโนจูลส์<ref>{{cite web|url=http://eed.gsfc.nasa.gov/562/ESD_Terms.htm |title=ESD Terms |publisher=eed.gsfc.nasa.gov |accessdate=2010-01-27 }}</ref>
 
พลังงานที่ค่อนข้างเล็ก มักจะเพียง 0.2-2 มิลลิจูลส์ เป็นสิ่งจำเป็นที่จะจุดชนวนส่วนผสมไวไฟของน้ำมันเชื้อเพลิงและอากาศ สำหรับก๊าซและตัวทำละลายไฮโดรคาร์บอนอุตสาหกรรมทั่วไป [[พลังงานจุดระเบิดขั้นต่ำ]]ที่จำเป็นสำหรับจุดระเบิดสารผสมไอระเหยกับอากาศจะต่ำสุดสำหรับความเข้มข้นของไอระเหยที่อยู่ตรงกลางโดยประมาณระหว่าง[[ขีดจำกัดการระเบิดตัวล่าง]]และ[[ขีดจำกัดการระเบิดตัวบน]] และเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อความเข้มข้นเบี่ยงเบนไปจากจุดเหมาะสมนี้ไปด้านใดด้านหนึ่ง ละอองของของเหลวไวไฟอาจถูกจุดระเบิดที่จุดต่ำกว่าจุดวาบไฟ ({{lang-en|flash point}}) ของพวกมัน โดยทั่วไปละอองของเหลวที่มีอนุภาคขนาดต่ำกว่า 10 ไมโครเมตรจะทำตัวเหมือนไอระเหย อนุภาคขนาดสูงกว่า 40 ไมโครเมตรจะทำตัวเหมือนฝุ่นที่ติดไฟมากกว่า ปกติความเข้มข้นไวไฟต่ำสุดของละอองจะอยู่ระหว่าง 15 ถึง 50 g/m<sup>3</sup> ในทำนองเดียวกันการปรากฏตัวของโฟมบนพื้นผิวของของเหลวไวไฟเพิ่มความสามารถจุดระเบิดอย่างมีนัยสำคัญ สเปรย์ฝุ่นไวไฟสามารถจุดระเบิดได้เช่นกัน ส่งผลให้เกิดการระเบิดฝุ่น ({{lang-en|dust explosion}}) ขีดจำกัดการระเบิดตัวล่างมักจะอยู่ระหว่าง 50 ถึง 1000 g/m<sup>3</sup>; ฝุ่นที่ละเอียดกว่ามีแนวโน้มที่จะเกิดระเบิดได้มากกว่าและใช้พลังงานจุดประกายน้อยกว่าเพื่อระเบิดออกไป การปรากฏตัวพร้อมกันของไอระเหยไวไฟและฝุ่นที่ติดไฟได้สามารถลดพลังงานจุดระเบิดได้อย่างมีนัยสำคัญ; เพียง 1 ปริมาตร.% ของโพรเพนในอากาศสามารถลดพลังงานจุดระเบิดของฝุ่นละอองที่จำเป็นได้เป็น 100 เท่า ปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศที่สูงกว่าปกติก็ช่วยลดพลังงานการจุดระเบิดได้อย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน<ref>[http://www.wolfsonelectrostatics.com/01_hazards/pdfs/guidanceforplantengineers-staticelectricity.pdf Static Electricity Guidance for Plant Engineers] Graham Hearn – Wolfson Electrostatics, University of Southampton</ref>
 
มีห้าประเภทของ[[การปลดปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต]]:
 
* '''ประกายไฟฟ้า''' ที่รับผิดชอบกับส่วนใหญ่ของการเกิดเพลิงไหม้และการระเบิดในโรงงานอุตสาหกรรมในสถานที่ที่ไฟฟ้าสถิตมีส่วนเกี่ยวข้อง ประกายไฟฟ้าจะเกิดขึ้นระหว่างวัตถุต่อวัตถุที่มีศักย์ไฟฟ้าแตกต่างกัน การลงดินที่ดีของทุกส่วนของอุปกรณ์และการป้องกันการสะสมประจุบนอุปกรณ์และบุคลากรจะถูกใช้เป็นมาตรการป้องกัน
* '''[[Brush discharge]]''' เกิดขึ้นจากพื้นผิวที่ไม่นำไฟฟ้าแต่มีประจุหรือของเหลวที่ไ​​ม่นำไฟฟ้าแต่มีประจุสูง พลังงานจะถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 4 มิลลิจูลส์ ที่จะเป็นอันตรายแรงดันไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องจะต้องสูงกว่าที่ประมาณ 20 กิโลวัตต์ ขั้วพื้นผิวจะต้องเป็นลบ บรรยากาศไวไฟจะต้องปรากฏที่จุดของการปลดปล่อยประจุ และพลังงานการปล่อยจะต้องมีเพียงพอที่จะจุดระเบิด ต่อไป เนื่องจากพื้นผิวที่มีความหนาแน่นของประจุสูงสุด พื้นที่อย่างน้อย 100 ซม<sup>2</sup> จะต้องเข้ามาเกี่ยวข้อง นี้ไม่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นอันตรายสำหรับเมฆฝุ่น
* '''Propagating brush discharge''' มีพลังงานสูงและเป็นอันตราย เกิดขึ้นเมื่อผิวฉนวนหนาได้ถึง 8 มิลลิเมตร (เช่นเทฟลอนหรือแก้วเยื่อบุของท่อโลหะสายดินหรือเครื่องปฏิกรณ์) ม๊โอกาสที่ประจุขนาดใหญ่จะสะสมระหว่างพื้นผิวตรงข้ามกัน ทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่
* '''Cone discharge''' หรือเรียกว่า '''bulking brush discharge''' จะเกิดขึ้นบนพื้นผิวของผงที่มีประจุและมีความต้านทานสูงกว่า 10<sup>10</sup> โอห์ม หรือลึกผ่านมวลผงอีกด้วย Cone discharge มักจะไม่สามารถสังเกตเห็นได้ในปริมาณฝุ่นละอองต่ำกว่า 1 m<sup>3</sup> พลังงานที่เกี่ยวข้องจะขึ้นอยู่กับขนาดของเม็ดผงและขนาดของประจุ และสามารถสูงได้ถึง 20 mJ ปริมาณฝุ่นละอองที่มีขนาดใหญ่กว่าก็ผลิตพลังงานที่สูงกว่า
* '''[[Corona discharge]]''' ไม่ถือว่าเป็นอันตราย
 
==การนำไปใช้ประโยชน์==
2,628

การแก้ไข