Статические удары по всему зданию

Я только что из местной библиотеки, она довольно большая, и большая ее часть сделана по архитектурному проекту с использованием в основном покрашенных металлических книжных полок, покрашенных какой-то антикоррозийной краской, а также стеклянный пол повсюду, все было хорошо и красиво, пока я не начал получать разряды статического электричества вокруг каждой книжной полки (да, крашеные) на каждом этаже почти все время, я получил около 13 разрядов менее чем за 20 минут.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Как вы можете видеть, большая часть металлической конструкции соединена огромными болтами (винтами), так что везде есть непрерывность (я проверил), также есть возможность присоединения металлической конструкции к структурным стойкам здания.

Я пытаюсь выяснить, как можно «починить» что-то такого масштаба. В качестве предварительного примера я установил антистатический коврик в своей домашней лаборатории вместе с несуществующим в то время заземляющим стержнем и проводкой по всему дому. Знаете ли вы, что антистатические коврики обладают огромным импедансом, который «замедляет» протекание тока к заземлению сети, в то время как он медленно разряжает тело, чтобы защитить электронику от разницы напряжений между столом, пользователем и электроникой, имея одинаковый потенциал, как на следующем рисунке.

введите описание изображения здесь

Моя теория для библиотеки заключается в том, что пользователи, изолированные от земли и идущие по стеклянному полу, генерируют статическое электричество, просто идя в одежде, электроны не находят возможности разряжаться вокруг стекла, и как только они касаются любая металлическая книжная полка, которую они разряжают, есть вероятность, что система будет заземлена на заземление, но, насколько я помню, дверная ручка может вас так шокировать, даже если она не заземлена, поэтому я не уверен, и теперь немного сбит с толку

Я думаю о нескольких способах решить эту проблему

1) Первая идея, которая пришла мне в голову, заключалась в том, чтобы к устройству, похожему на антистатический коврик, добавить силовой резистор 10 МОм, чтобы соединить книжные полки в нескольких точках с заземлением, это «может» замедлить поток электронов и никаких ударов. будет ощущаться, однако мой здравый смысл подсказывает мне, что коврик сам по себе имеет высокий импеданс, в отличие от книжной полки, это может сработать для замедления потока через резистор, но это ничего не даст пользователю, который все равно получит удар током из-за низкого сопротивления металлических книжных полок и ТОГДА будет тормозиться через резистор

введите описание изображения здесь

2) Во-вторых, я думал покрасить полки, но потом заметил, что они уже были покрашены, и шок происходил даже над покраской.

3) Я подумал о том, чтобы найти граничную точку с заземлением сети и оставить металлическую конструкцию в виде «плавающей цепи» без подключения к земле сети, но это может усложниться, поскольку, как я уже говорил, металлическая конструкция может касаться внутренней части. структура здания

И из всех этих возможных решений возникает несколько вопросов,

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

  • б) Как защититься от ударов током, когда все вокруг сплошь из металла и стеклянных полов?

  • c) Каков наихудший сценарий, если я оторву металлическую конструкцию от заземления? (Ни контакты, ни молниеотводы, просто убедитесь, что металлические книжные полки не заземлены), пользователь все равно будет поражен током?

Triboelectric effectочень вероятно, что генерирует напряжение - это более заметно в сухом воздухе. Смотрите этот ответ: electronics.stackexchange.com/questions/26956/…
Я думаю, что основной причиной проблемы статического разряда являются стеклянные полы, потому что стекло находится рядом с положительным концом triboelectric series, а типичная обувь имеет резиновые подошвы - материал, расположенный на противоположном конце трибоэлектрического ряда.
Не связано, но это потрясающе выглядящая библиотека. Ух ты.
Вы можете получить удар током, коснувшись незаземленного предмета, просто зарядив этот предмет. Если это что-то большое, например полка, его емкость намного больше, чем у человека, и не будет большой разницы, заземлен он или нет. Попробуйте, прикоснувшись к незаряженному человеку.
Попробуйте заземлителей на каблуках / ходите в разные шоу / носите с собой карандаш на 10 МОм. / Побрызгайте пол токопроводящим спреем (продается для этой цели) / Полки все еще могут бить током, если они плавают. Они образуют большой конденсатор по отношению к земле, а также имеют значительные пути утечки на землю, поскольку доступная площадь очень велика. | Сокращение поколения V, вероятно, выгодно.
Ух ты! Это впечатляющая библиотека! Не подскажете, что это за библиотека?
это публичная библиотека в Мехико, она была сделана в 2008 году, ищите "biblioteca jose vas concelos" в картинках Google, если хотите увидеть больше, когда вы там, это на самом деле захватывающая дух библиотека, и она ОГРОМНА, это, по крайней мере, самая большая библиотека в моем состоянии

Ответы (3)

Могут ли статические разряды возникать от заземленных и незаземленных металлов?

Да. Большой незаземленный объект все еще имеет емкость. Если на вас плотность электронов 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 порядке, если на объекте больше электронов.)

В конце концов, если люди будут продолжать передавать электроны большому объекту, то электроны будут накапливаться на объекте до тех пор, пока они не будут отталкиваться так же сильно, как электроны на вас, и искры не будет. Чем больше объект, тем больше электронов требуется, чтобы «заполнить» его до той же плотности электронов, что и на вас. Заземление объекта соединяет его с землей, которая является самым большим объектом вокруг и поэтому представляет собой практически бесконечный держатель электронов. Вы можете продолжать заряжать себя, а затем разряжаться на землю и никогда не делать практической вмятины в плотности ее заряда.

Как уберечься от ударов током, когда все вокруг сплошь из металла и стеклянных полов?

Вы также можете...

  1. Не допускайте накопления заряда различной плотности относительно металлического корпуса.

    а. Наденьте пару туфель с ромбовидной подошвой. Поскольку этот материал намного ближе к стеклу в Triboelectric Series , вы будете накапливать меньше заряда при ходьбе по сравнению с обувью с резиновой подошвой, которую вы, вероятно, используете сейчас. В качестве альтернативы вы можете покрыть подошвы ваших существующих туфель акриловым покрытием ярко-красного цвета .

    введите описание изображения здесь

    б. Всегда держите себя электрически подключенным к металлу, возможно, используя ремешок на запястье , который привязан к подвесной системе пантографа на потолке.

    введите описание изображения здесь

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

    введите описание изображения здесь

  2. Не допускайте, чтобы любой заряд, который вы уже накопили, не вызвал искру и не «выстрелил» из вас.

    а. Купите токопроводящий костюм для защиты от вспышки дуги и носите его всякий раз, когда вы находитесь в здании. Разрыв между вашим телом и металлом — это всего лишь уменьшенная версия дуг, с которыми монтеры и электрики сталкиваются каждый день , и этот костюм будет удерживать дугу между металлом и костюмом, а не вашей кожей, поэтому вы не должны ее чувствовать. Не забывайте регулярно проверять и сертифицировать костюм.

    введите описание изображения здесь

    б. Возьмите горячую палку . Каждый раз, когда вы приближаетесь к металлическому стеллажу, используйте горячую палку, чтобы уравнять 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.

    введите описание изображения здесь

    в. Удалить воздух внутри здания. Без воздуха не было бы газа для ионизации и, следовательно, не было бы дуги, способной поразить вас. Это потребовало бы герметичной герметизации оболочки здания и использования большого насоса для удаления воздуха и поддержания вакуума. Это также может потребовать структурных модификаций, поскольку силы, создаваемые внешним давлением воздуха на поверхности здания, могут быть довольно большими.

Каков наихудший сценарий, если я оторву металлическую конструкцию от заземления? (Ни контакты, ни молниеотводы, просто убедитесь, что металлические книжные полки не заземлены), пользователь все равно будет поражен током?

Люди все равно будут бить током, пока металл не будет заряжен. После того, как металл был заряжен, он по-прежнему поражал людей, которые еще не были заряжены, ходя по полу. Вероятно, имело бы смысл разделить здание на дюжину или более зон возрастающего заряда, каждая из которых была бы полностью электрически изолирована от других. Зона возле входа будет иметь наименьший заряд для размещения людей, впервые вошедших в здание, которые еще не накопили заряда от ходьбы по стеклянным полам. Самая дальняя от входа зона будет полностью заряжена и в ней будут храниться учебники по физике.

Я подумал, что 1с — забавное решение, а потом перешел на 2б.
Потрясающий! Нам очень нужно больше таких комментариев!
Приятным дополнительным преимуществом 2а является то, что когда полиция преследует вас как подозреваемого в терроризме, вы невосприимчивы к тазерам, которые они будут стрелять в вас.

Временным решением этой проблемы является распыление на пол чего-то вроде антистатика. Также подойдет разбавленный раствор кондиционера для белья, например, Downy или Fleecy в Северной Америке.

Вам нужно нанести только легкое распыление жидкости на поверхность.

Более надежное решение — покрыть полы антистатическим воском. Мы используем такой воск на полах в нашем магазине, лаборатории и производственных помещениях, и он хорошо работает. Но наносить его правильно очень сложно — существует очень специфический процесс очистки и подготовки, которому вы должны следовать, если хотите, чтобы воск прослужил долго.

Вы также можете носить с собой что-то токопроводящее, например, металлическую ручку или что-то в этом роде. И когда вы подходите к объекту, от которого, как вы знаете, вас вот-вот ударит током, просто возьмите проводящий предмет в руку и используйте его, чтобы коснуться объекта, от которого вас вот-вот ударит током. Это по-прежнему вызовет прохождение электронов, но искра будет на конце проводящего предмета (металлическая ручка и т. д.), и вы не почувствуете удара током.

Я знаю, что приведенный выше ответ не решает проблему, и это не лучшая идея, чтобы сказать всем посетителям носить с собой металлическую ручку, но это временное решение для вас лично или для обслуживающего персонала и персонала, пока вы не сможете навсегда исправить проблему. проблема.
кажется, покинул здание сейчас в 2020 году, но для информации - исходя из опыта - вы все еще чувствуете шок в таких случаях, но он не такой сильный. Передача заряда в ваше тело через руку все еще происходит. Предположительно большая площадь контакта уменьшает (но не устраняет) ощущение.