静电与漏电:科学区分,安全防范

文摘   2024-10-27 18:18   广东  
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静电与漏电:科学区分,安全防范




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一、静电与漏电的定义及本质区别




静电是干燥环境下物体摩擦产生的静止电荷,漏电是用电器外壳和市电火线连通后与地之间有电位差产生的。
静电是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷。在日常生活中,静电的产生十分常见,比如用皮毛摩擦橡胶棒、用丝绸摩擦玻璃棒产生静电,人们衣服在摩擦中也容易产生静电,甚至空气和物体摩擦也能产生静电。静电的产生是由于物质都是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的原子核,在正常状况下正负电平衡,不显电性。但由于外界作用如摩擦等使原子的正负电不平衡,从而产生静电。例如,当两个不同的物体相互接触并且相互摩擦时,一个物体的电子转移到另一个物体,就会因缺少电子而带正电,另一个物体得到一些剩余电子而带负电,物体便带上了静电。
而漏电是用电器外壳和市电火线间由于某种原因连通后和地之间有一定的电位差产生的。有些用电器采用的电路板自身有问题,如电路板低压电路没和 220V 的交流电隔离,本身就带有市电,采用开关电源的电器多属这种情况。还有一些是因为某些元件漏电(尤其是电容)或是由于电路板受潮、灰尘太多等原因导致漏电现象。
静电和漏电的本质区别在于,静电是摩擦等原因产生的静止电荷,一般不会对人体造成严重危害,且静电不可能提供持续的电流供氖泡长时间发光;而漏电是由于电路故障等原因导致电流通过非预期路径流动,可能会引起电器设备损坏、火灾、触电等安全事故。

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二、静电的产生原因及危害




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(一)静电产生的常见情况




人体产生静电主要有以下几个常见原因。首先,不同物质之间的摩擦是静电产生的主要原因之一。当身体与其他物体,如毛衣、外套、椅子、门把手等相互摩擦时,会产生电荷的转移和积累,形成静电。例如,在冬天,人们穿着厚厚的衣物,活动时衣物之间的摩擦频繁,容易产生大量静电。其次,空气干燥也是静电产生的重要因素。在干燥的环境中,空气中的水分含量较少,电荷更容易积累。相关数据显示,一天中最小相对湿度≤30% 时,极易产生静电;最小相对湿度 30% - 50% 时,容易产生静电;最小相对湿度 50% - 65% 时,可能产生静电;最小相对湿度>65% 时,产生静电的可能性接近于零。冬季气候干燥,空气相对湿度较低,这使得静电更容易产生。再者,穿着合成纤维衣物也容易导致静电。合成纤维衣物,如聚酯纤维、尼龙等,与其他物质的摩擦系数较大,容易产生静电。而在冬季,人们的衣服以羊毛料子和合成纤维为主,衣服之间相互摩擦产生了大量的电荷。最后,皮肤干燥会使人体表面的电荷更容易积聚,从而产生静电。干燥的皮肤缺乏水分,导电性能差,使得静电难以释放。

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(二)静电的危害表现




虽然静电一般电流较小,但它也可能给人们带来诸多危害。静电可能给人带来触电般的疼痛,尤其是在脱毛衣、触摸金属物品等时候,突然的静电放电会让人感到一阵刺痛。这种疼痛虽然通常不会对身体造成严重伤害,但会给人带来不适和心理压力。有研究表明,当人体长期处于静电的辐射下时,人会出现精神紧张、焦躁、胸闷等不适症状,影响正常的工作和生活。静电吸附的大量粉尘含有多种病毒、细菌和有害物质,人体吸入后会影响健康,甚至可能会带来呼吸道感染。静电在人体周围可以产生大量的阳离子,使皮肤水分减少,进而使皮屑增多,更容易诱发皮肤瘙痒。带静电的物体极易吸附灰尘,如电视机荧光屏上大量的静电荷,对灰尘有很大的吸附力,这些灰尘也可能落在人体皮肤上,导致斑疹、痤疮等皮肤病。此外,静电对正在成长的青少年和儿童、血钙水平低的老年人以及需要更多钙的孕妇和哺乳期妇女尤其有害。静电可诱发早搏、心律失常,并加重心血管疾病患者的病情。长期的静电还能增加血液的碱度,降低血清中的钙含量,增加尿液中钙的排泄。

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三、漏电的产生原因及危害




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(一)漏电产生的多种因素




漏电的产生主要有以下几个方面的原因。一方面,有些用电器采用的电路板自身存在问题。例如,电路板低压电路没和 220V 的交流电隔离,本身就带有市电,采用开关电源的电器多属于这种情况。像有些老式彩电,人一摸到天线就会有手麻的感觉,这就是天线和电路板相连产生的漏电。不过这种漏电对人没多大危险,因为电路板和市电间有一个阻值很大的电阻,产生的电流很小。另一方面,即便是用电器的电路板本身没问题,但由于某些元件漏电(尤其是电容)或是由于电路板受潮、灰尘太多,也会出现漏电的现象。如有一些用电器外壳一开始不带电,但用了一段时间后又带电了,多属这种情况。此外,pcb 电路板在使用过程中也可能出现漏电情况,比如锡炉温度和走板速度搭配不当,会导致助焊剂残留无法完全分解,活性极强的助焊剂残越容易过锡缸后留下一些固态或粉状残留物。在进行耐压检测时,高压会通过残留物击穿线路板元气件或在低温高湿的环境运行储存时,这些残留物会吸收空气中的水份,使潮气会侵入到芯片或零件脚的金属化层中,电路板表面会产生一个薄潮气层,该潮气层足以降低电路板表面的绝缘电阻,并使电路板造成腐蚀或生成金属枝晶,从而导致残留物绝缘阻抗降低而漏电。

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(二)漏电的严重危害




漏电会带来一系列严重的危害。首先,可能导致人体触电。线路漏电后,人接触到漏电处可能会发生直接触电,或者接触到因漏电而带电的附近导体导致间接触电。地线虽然能在一定程度上避免间接触电,但如果漏电严重,连同地面都有可能带电,增加了触电的风险。其次,漏电可能产生电火花,这些火花在一定条件下能点燃可燃物质,引发火灾。再者,可能造成电气火灾。当漏电很严重、漏电电流很大时,漏电点的发热就会很严重,漏电点通常处于虚接状态,电阻较大,容易发热。发热严重轻则烧毁用电设备,重则引起火灾。最后,漏电会让电表转得更快。老式的机械电表是利用零火线通电后电流产生的磁场推动计数,而今天的智能电表是利用电流互感器计数,无论是零线漏电还是火线漏电,势必会导致某一根电线上的电流增加,从而使电表会计数,漏电电流也会被计费。

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四、如何区分静电与漏电




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(一)电笔检测法




用电笔接触带电体是区分静电和漏电的一种有效方法。如果氖泡亮一下立刻就熄灭,证明带电体带的就是静电;如果长亮定是漏电无疑。这是因为静电不可能提供持续的电流供氖泡长时间发光。例如,当我们用普通电笔接触可能带有静电或漏电的物体时,根据氖泡的亮灭情况就能快速判断出是静电还是漏电。

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(二)产生方式区分




静电是由摩擦、感应等因素产生的。比如在干燥的环境中,人体与衣物摩擦、空气与物体摩擦等都可能产生静电。而漏电是由于绝缘层损坏,导致用电器金属部分与市电相连而产生的。例如,一些老旧的电器,由于使用时间长,电线绝缘层老化破损,就容易出现漏电现象。

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(三)试电笔检测差异




静电属于感应电,一般用普通试电笔是测不出来的。有一种数字式测电笔,可以测量电压,可以较直观的区别测出静电和带电。而漏电用普通试电笔可以测出来,当电笔接触到漏电部位时,氖泡会持续发光或亮度较高。
总之,通过电笔检测法、分析产生方式以及试电笔的检测差异等方法,可以较为准确地区分静电和漏电,以便我们采取相应的措施来应对不同的情况。

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五、静电与漏电的防范措施




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(一)静电的防范方法




在日常生活中,我们可以采取多种方法来防范静电。首先,保持身体湿润是关键。人体皮肤干燥时容易产生静电,因此我们要多喝水,保持身体水分充足。同时,使用保湿乳液和身体乳,防止皮肤干燥。据研究,皮肤湿润度较高时,产生静电的可能性会大大降低。例如,在冬季,我们可以在洗完澡后及时涂抹身体乳,这样不仅能滋润皮肤,还能减少静电的产生。
其次,穿棉质衣物也是一个有效的方法。纯棉布衣服吸湿性好,导电性强,积聚的静电就少。而人造纤维、合成纤维等织物绝大多数吸湿性和导电性能差,容易产生静电。相关数据显示,腈纶膨体织物的静电压高达 2500 伏。所以,我们在选择衣物时,应尽量身着纯棉材料的衣物,尽可能远离电视机、电冰箱等电器。在脱下外衣后,可用手轻轻触摸墙壁、门把手,释放身体上的静电。
此外,使用加湿器可以增加室内湿度。当空气相对湿度超过 75% 时,一般不会产生静电。空气相对湿度低于 40% - 50% 时,则静电不易逸散,就能形成高电位。我们可以在室内采取洒水、喷水雾等方法,勤拖地、勤洒些水,或用加湿器加湿提高空气中的相对湿度。例如,在干燥的冬季,我们可以在室内放置一台加湿器,将空气湿度保持在适宜的范围内,这样就能有效减少静电的产生。

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(二)漏电的预防手段




为了预防漏电事故的发生,我们可以采取以下措施。首先,要定期检查线路接线。检查电线是否有破损、老化等情况,确保线路连接牢固。如果发现电线有问题,应及时更换。例如,我们可以每隔一段时间检查一下家里的插座、开关等电器设备的接线是否松动,避免因接触不良而产生漏电。
其次,选择智能漏电断路器是一个不错的选择。如今市场上有很多不同品牌的智能漏电断路器,我们可以根据自己的需求进行选择。在选择智能漏电断路器时,要关注其防水性质、安全性等方面。例如,我们可以选择一款具有防水触电功能的智能漏电断路器,这样在浸水的状态下也能保证安全。同时,要确保产品的安全性,避免因产品质量问题而引发漏电事故。
最后,做好设备检查维护也非常重要。定期对电器设备进行检查和维护,及时发现并排除潜在的漏电隐患。例如,我们可以定期请专业人员对家里的电器设备进行检查和维护,确保设备的正常运行。同时,在使用电器设备时,要注意正确的使用方法,避免因操作不当而导致漏电事故的发生。

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图文:阿宝






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