Statische Stöße im ganzen Gebäude

Ich bin gerade aus der örtlichen Bibliothek gekommen, sie ist ziemlich groß und besteht zum größten Teil aus einem architektonischen Entwurf, bei dem meistens lackierte Bücherregale aus Metall mit einer Art Korrosionsschutzfarbe und überall Glasboden verwendet wurden. Alles war in Ordnung und schön. Bis ich anfing, statische Elektrizität um jedes einzelne Bücherregal (ja die bemalten) in jedem Stockwerk zu erzeugen, nahm ich fast die ganze Zeit ungefähr 13 Schocks in weniger als 20 Minuten auf

Wie Sie sehen können, ist der größte Teil der Metallstruktur durch große Bolzen (Schrauben) verbunden, so dass überall Durchgang besteht (ich habe dies überprüft). Es besteht auch die Möglichkeit, die Metallstruktur mit den strukturellen Pfosten des Gebäudes zu verbinden

Ich versuche herauszufinden, wie es möglich ist, etwas in dieser Größenordnung zu "reparieren". Als Vorgänger habe ich eine Antistatikmatte in meinem eigenen Heimlabor installiert, zusammen mit dem zu der Zeit nicht existierenden Erdungsstab und der Verkabelung im ganzen Heim wissen, dass antistatische Matten eine enorme Impedanz haben, die den Stromfluss zur Netzerde „verlangsamt“, während sie den Körper langsam entladen, um die Elektronik vor Spannungsunterschieden zwischen Schreibtisch, Benutzer und Elektronik zu schützen, die auf demselben Potential liegen, wie in der folgenden Abbildung

Meine Theorie für die Bibliothek ist, dass die Benutzer, die von der Erde isoliert sind und auf einem Glasboden herumlaufen, statische Elektrizität erzeugen, indem sie nur mit ihrer Kleidung herumlaufen. Die Elektronen finden keine Möglichkeit, sich um das Glas herum und sobald sie sich berühren, zu entladen Wenn ein Metallbuchregal entladen wird, besteht die Möglichkeit, dass das System an der Netzerde geerdet wird, aber wie ich mich erinnere, kann ein Türknauf Sie so schockieren, auch wenn er nicht geerdet ist. Daher bin ich mir nicht sicher und ein bisschen verwirrt

Ich denke über verschiedene Möglichkeiten nach, um dies zu lösen

1) Die erste Idee, die mir in den Sinn kam, war, eine Anordnung wie eine antistatische Matte mit einem 10-MOhm-Leistungswiderstand zu versehen, um die Bücherregale an mehreren Punkten mit der Netzerde zu verbinden. Dies könnte den Stromfluss von Elektronen verlangsamen und keine Erschütterungen verursachen wird wahrgenommen, aber mein gesunder Menschenverstand sagt mir, dass die Matte im Gegensatz zum Bücherregal eine hohe Impedanz hat. Dies könnte den Fluss über den Widerstand verlangsamen, würde aber für den Benutzer nichts bewirken, das aufgrund der niedrigen Impedanz immer noch schockiert wird Der Widerstand der Bücherregale aus Metall und DANN wird er über den Widerstand verlangsamt

2) Zweitens dachte ich daran, die Regale zu bemalen, aber dann bemerkte ich, dass sie bereits bemalt waren und der Schock sogar über dem Gemälde auftrat

3) Ich dachte darüber nach, den Grenzpunkt zur Netzerde zu suchen und die Metallstruktur als „schwimmenden Stromkreis“ ohne Verbindung zur Netzerde zu belassen. Dies könnte jedoch kompliziert werden, da die Metallstruktur, wie bereits erwähnt, möglicherweise das Innere berührt Gebäudestruktur

Und aus all diesen Lösungsmöglichkeiten ergeben sich mehrere Fragen:

• a) Können durch geerdete und nicht geerdete Metalle statische Stöße auftreten?

• b) Wie verhindern Sie das Zappen, wenn alles um Sie herum aus Metall- und Glasböden besteht?

• c) Was ist der schlimmste Fall, wenn ich die Metallstruktur von der Netzerde gelöst habe? (Weder Kontakte noch Lichtstäbe, stellen Sie sicher, dass die Bücherregale aus Metall nicht geerdet sind.) Wird der Benutzer trotzdem schockiert?

Können von geerdeten und ungeerdeten Metallen statische Stöße ausgehen?

Ja. Ein großes ungeerdetes Objekt hat noch Kapazität. Befindet sich an Ihnen eine höhere Elektronendichte als am Objekt, fühlen sich die Elektronen an Ihnen von den anderen Elektronen abgestoßen und möchten zu dem Objekt springen, wo sie mehr Raum zum Ausbreiten haben. (Gleiches gilt in umgekehrter Reihenfolge, wenn sich mehr Elektronen auf dem Objekt befinden.)

Wenn Menschen schließlich weiterhin Elektronen auf das große Objekt übertragen, bauen sich die Elektronen auf dem Objekt auf, bis sie so viel wie die Elektronen auf Sie zurückschieben, und es wird keinen Funken mehr geben. Je größer das Objekt ist, desto mehr Elektronen werden benötigt, um es auf die gleiche Elektronendichte aufzufüllen, die Sie haben. Die Erdung eines Objekts verbindet es mit der Erde, die das größte Objekt in der Umgebung ist und somit einen praktisch unendlich großen Elektronenhalter darstellt. Sie können sich weiter aufladen und dann auf die Erde entladen, ohne die Ladungsdichte zu beeinträchtigen.

Wie verhindern Sie das Zappen, wenn alles um Sie herum aus Metall- und Glasböden besteht?

Du kannst entweder...

1. Verhindern Sie, dass sich im Verhältnis zum Metallgebäude eine andere Ladungsdichte ansammelt.

   ein. Tragen Sie ein Paar Diamantschuhe . Da dieses Material bei der Triboelectric-Serie viel näher an Glas liegt , sammeln Sie beim Gehen weniger Ladung als bei den Schuhen mit Gummisohlen, die Sie derzeit wahrscheinlich verwenden. Alternativ können Sie die Sohlen Ihrer vorhandenen Schuhe mit einem satten roten Acrylmantel bedecken .

   

   b. Halten Sie sich jederzeit elektrisch mit dem Metall verbunden, möglicherweise mit einem Armband , das in ein Decken- Pantographen- System eingebunden ist.

   

   c. Erhöhen Sie die Luftfeuchtigkeit im Inneren des Gebäudes, indem Sie möglicherweise einen großen Brunnen oder Wasserfall in der Mitte des Atriumbereichs installieren. Die Luftfeuchtigkeit hilft dabei, dass überschüssige Ladung aus Ihrem Körper austritt und verhindert, dass Sie sich genug ansammeln, um einen Funken zwischen Ihnen und dem Metall zu verursachen.

   

2. Verhindern Sie, dass eine bereits angehäufte Ladung einen Funken bildet und Sie "zappt".

   ein. Kaufen Sie einen Schutzanzug für leitenden Lichtbogen und tragen Sie ihn, wenn Sie sich im Gebäude befinden. Der Spalt zwischen Ihrem Körper und dem Metall ist nur eine kleinere Version der Bögen, mit denen Linemen und Elektriker täglich umgehen. Dieser Anzug hält den Bogen zwischen dem Metall und dem Anzug und nicht zwischen Ihrer Haut, sodass Sie ihn nicht fühlen sollten. Lassen Sie den Anzug regelmäßig überprüfen und zertifizieren.

   

   b. Hol dir einen heißen Stock . Wenn Sie sich einem Metallregal nähern, verwenden Sie den Hot Stick, um die Ladung zwischen Ihrem Körper und dem Metall auszugleichen, bevor Sie es berühren. Es fließt immer noch Ladung zwischen Ihrem Körper und dem Metall, aber der hohe Widerstand verlangsamt diesen Fluss, indem er den Strom auf Werte reduziert, die nicht schaden sollten.

   

   c. Evakuieren Sie die Luft im Gebäude. Ohne Luft gäbe es kein Gas, das ionisiert werden könnte und daher keinen Lichtbogen, der Sie zum Zappen bringt. Dies würde erfordern, die Gebäudehülle hermetisch abzudichten und eine große Pumpe zu verwenden, um die Luft zu entfernen und das Vakuum aufrechtzuerhalten. Dies kann auch bauliche Änderungen erfordern, da die durch den Außenluftdruck auf die Gebäudeflächen erzeugten Kräfte recht groß sein können.

Was ist der schlimmste Fall, wenn ich die Metallstruktur von der Netzerde gelöst habe? (Weder Kontakte noch Lichtstäbe, stellen Sie sicher, dass die Bücherregale aus Metall nicht geerdet sind.) Wird der Benutzer trotzdem schockiert?

Die Leute würden immer noch geschockt sein, bis das Metall aufgeladen war. Sobald das Metall aufgeladen war, würde es immer noch Leute zappen, die sich noch nicht aufgeladen hatten, indem sie auf dem Boden liefen. Es wäre wahrscheinlich sinnvoll, das Gebäude in ein Dutzend oder mehr Zonen mit zunehmender Ladung zu unterteilen, von denen jede vollständig elektrisch isoliert ist. Die Zone in der Nähe des Eingangs hätte die geringste Gebühr, um Personen unterzubringen, die als erste das Gebäude betreten und noch keine Gebühren beim Betreten der Glasböden angehäuft haben. Die am weitesten vom Eingang entfernte Zone wäre voll besetzt und würde die Physiklehrbücher enthalten.

Eine vorübergehende Lösung für dieses Problem ist das Besprühen der Böden mit Staticide. Eine verdünnte Lösung von Weichspüler wird auch funktionieren - das wäre so etwas wie Flaumig oder Flaumig in Nordamerika.

Sie müssen nur ein leichtes Sprühen der Flüssigkeit auf die Oberfläche auftragen.

Eine dauerhaftere Lösung besteht darin, die Böden mit einem statisch ableitenden Wachs wachsen zu lassen. Wir verwenden ein solches Wachs auf den Böden unserer Laden-, Labor- und Produktionsbereiche und es funktioniert gut. Die richtige Anwendung ist jedoch schwierig - es gibt einen sehr spezifischen Reinigungs- und Vorbereitungsprozess, den Sie einhalten müssen, wenn das Wachs eine lange Lebensdauer haben soll.

Sie können auch etwas Leitfähiges wie einen Metallstift oder ähnliches mit sich herumtragen. Und wenn Sie zu einem Objekt kommen, von dem Sie wissen, dass es Sie schockieren wird, halten Sie einfach das leitfähige Objekt in der Hand und berühren Sie damit das Objekt, von dem Sie zuerst schockieren möchten. Dies führt zwar immer noch zum Durchtritt von Elektronen, aber der Funke befindet sich am Ende des leitenden Objekts (Metallstift usw.) und Sie spüren keinen Schock.