影响人体静电累积的因素

人体静电累积的电量(q3)等于人体产生的电量(q1)与消散的电量(q2)之差,即q3=q1-q2。人体静电产生的主要方式之一是摩擦起电,影响摩擦起电的静电序列、温湿度、分离的速度等因素同样影响着人体静电起电量q1。影响静电消散的泄漏电阻值、电容值等因素同样影响着人体静电消散量q2。www.esd0.com

1、服装材料的影响

衣服的材料影响人体带电的极性和人体带电量的多少,当内外衣之间与外界物体之间产生接触分离而使人体带电时,人体带电极性与电量的大小,由它们在静电序列中的位置来决定。在带电序列中距离较远的两种材料接触起电时,起电量较大。所以,衣服的材料性能直接影响人体的静电起电量,进而影响人体的静电电位,下图为温度20摄氏度,空气相对湿度为65%时,人体穿着不同衣物时的静电电压值:


2、湿度的影响

人体带电受环境湿度影响较大。如下图1人在乙烯塑料地板上行走时,环境相对湿度为10%-20%时,人体静电电位可高达12000V;当相对湿度达到65%-90%时,人体静电电位仅为250V,降低了近98%。从下图2可以看出不同的服装材料随着空气相对湿度的增加,服装的表面电阻率明显下降的趋势。这是因为泄漏增加;当相对湿度达到60%时,由于吸收空气水分而在服装表面形成一层水膜,水膜溶解空气中的CO2或溶解由服装材料中析出的电解质,形起导电水溶液,使得服装的表面电阻率大大减小,人体累积的静电荷就会很快泄漏掉。静电防护圈

图一:


图二:

由此可见,增加空气相对湿度是抑制人体静电的一种有效办法。但应当注意的是,对于有些合成纤维,其吸湿能力很差,如氯纶,即使湿度提高到100%,也不能使其表面电阻率明显降低。www.esd0.com

3、速度的影响

人的活动速率或操作速度越大,分离过程越快,起电量就越大。试验也表明,同样是穿塑料拖鞋的人在橡胶地面上行走,走得快的人体电位可达2.5KV,走的慢时只有0.8KV。因此,在所有存在静电危险的工作场所,要规定各项操作速度的安全界限。

4、泄漏电阻的影响

在起电量q1一定的条件下,对地泄漏电阻R越大,人体累积的静电电量越多。而人体对地电阻值主要由鞋、袜和地面状况决定,如下图列出了人穿各种鞋、袜时人体带电的试验数据。


5、泄漏电容的影响

人体带电电位受人体对地电容影响很大,当其他条件一定时,由U=Q/C可知,人体带电电位与对地电容成反比。人体对地电容因人体身体、体形、姿势、鞋袜和地面状况而不同。下图1给出了不同鞋底厚度时所测得的人体对地电容数据;下图2给出了不同种类的鞋和不同地面相配时人体对地电容的测定值。ESD圈

图一:


图二:


另外,人体皮肤、血液、肌肉、细胞组织及其结合部所构成的是含有电阻和电容的阻抗。人体各部的率是不同的,其中皮肤电阻影响最大,皮肤越干燥,皮肤电阻越大。女子的人体阻抗比男子小,儿童的比成人的小,青年比中年人的小。

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