Chocs statiques partout dans le bâtiment

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Je viens de la bibliothèque locale, elle est assez grande, et la plupart est faite d'une conception architecturale utilisant principalement des étagères à livres en métal peint avec une sorte de peinture anticorrosion avec du sol en verre partout, tout était bien et agréable, jusqu'à ce que je commence à avoir des chocs d'électricité statique autour de chaque étagère de livre (oui ceux peints) à chaque étage presque tout le temps j'ai pris environ 13 chocs en moins de 20 min

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Comme vous pouvez voir la plupart de la structure métallique, elle est reliée par d'énormes boulons (vis), donc il y a une continuité partout (j'ai vérifié), il y a également une possibilité de joindre la structure métallique aux montants structurels du bâtiment

J'essaie de découvrir comment est-il possible de "réparer" quelque chose de cette ampleur En tant qu'antécédent, j'ai installé un tapis antistatique dans mon propre laboratoire à domicile, ainsi que l'inexistant au moment de la mise à la terre et du câblage dans toute la maison, je Je sais que les tapis antistatiques ont une énorme impédance qui "ralentit" le flux de courant vers la terre principale pendant qu'il décharge le corps lentement pour protéger l'électronique des différences de tension entre le bureau, l'utilisateur et l'électronique, étant au même potentiel, comme dans l'image suivante

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Ma théorie pour la bibliothèque est que les utilisateurs isolés de la terre et en se promenant sur un sol en verre, génèrent de l'électricité statique simplement en marchant avec leurs vêtements, les électrons ne trouvent aucun moyen de se décharger autour du verre et dès qu'ils touchent toute étagère de livre en métal qu'ils déchargent, il y a une chance que le système soit mis à la terre, mais si je me souviens bien, un bouton de porte peut vous choquer comme ça même en n'étant pas mis à la terre, donc je ne suis pas sûr, et un peu confus maintenant

Je réfléchis à plusieurs façons de résoudre ce problème

1) La première idée qui m'est venue à l'esprit était d'arranger comme un tapis antistatique, d'ajouter une résistance de puissance de 10 MOhms pour rejoindre les étagères du livre en plusieurs points à la terre, cela "pourrait" ralentir le flux actuel d'électrons et pas de chocs sera détecté, mais mon bon sens me dit que le tapis a une impédance élevée contrairement à l'étagère à livres, cela pourrait fonctionner pour ralentir le flux à travers la résistance, mais cela ne ferait rien pour l'utilisateur qui sera toujours choqué en raison de la faible résistance des étagères à livres en métal et ALORS il sera ralenti à travers la résistance

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2) Deuxièmement, j'ai pensé à peindre les étagères, mais j'ai remarqué qu'elles étaient déjà peintes et que le choc se produisait même au-dessus de la peinture

3) J'ai pensé à chercher le point de délimitation de la terre principale et à laisser la structure métallique comme un «circuit flottant» sans connexion à la terre principale, mais cela pourrait se compliquer car, comme je l'ai dit précédemment, la structure métallique pourrait toucher l'intérieur Structure de bâtiment

Et de toutes ces solutions possibles, plusieurs questions se posent,

  • a) Des chocs statiques peuvent-ils se produire à partir de métaux mis à la terre et non mis à la terre?

  • b) Comment empêchez-vous de zapper lorsque tout ce qui vous entoure est un sol en métal et en verre?

  • c) Quel est le pire des cas si je délie la structure métallique de la terre? (Pas de contacts, ni de tiges d'éclairage, assurez-vous simplement de laisser les étagères en métal sans terre), l'utilisateur sera-t-il toujours choqué?

GoatZero
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2
Triboelectric effectest très probablement ce qui génère la tension - cela est plus visible dans l'air sec. Voir cette réponse: electronics.stackexchange.com/questions/26956/…
MarkU
2
Je pense que la cause profonde du problème de décharge statique est le sol en verre, car le verre est près de l'extrémité extrême positive du triboelectric series, et les chaussures typiques ont des semelles en caoutchouc - un matériau près de l'extrémité opposée de la série triboélectrique.
MarkU
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Sans rapport, mais c'est une bibliothèque étonnante. Sensationnel.
efox29
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Vous pouvez recevoir un choc en touchant un objet non mis à la terre, simplement en chargeant cet objet. Si c'est quelque chose de grand comme une étagère, sa capacité est bien plus que celle d'une personne, cela fera peu de différence si elle est mise à la terre ou non. Essayez-le en touchant une personne qui n'est pas chargée.
tomnexus
Essayez les talonnières / portez différents spectacles / portez un crayon de 10 mégohms. / Vaporisez le sol avec un spray conducteur (vendu à cet effet) / Les étagères peuvent encore choquer si elles flottent. Ils forment un condensateur plus large à la terre et ont également des chemins de fuite importants vers la terre car la zone disponible est très grande. | Réduire la génération V probablement rentable.
Russell McMahon

Réponses:

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Des chocs statiques peuvent-ils se produire à partir de métaux mis à la terre et non mis à la terre?

Oui. Un grand objet non mis à la terre a toujours une capacité. S'il y a une densité d'électrons plus élevée sur vous que sur l'objet, les électrons sur vous ressentiront la répulsion des autres électrons sur vous et voudront sauter vers l'objet où ils auront plus d'espace pour s'étaler. (Il en va de même s'il y a plus d'électrons sur l'objet.)

Finalement, si les gens continuent de transférer des électrons vers le grand objet, les électrons s'accumuleront sur l'objet jusqu'à ce qu'ils repoussent autant que les électrons sur vous, et il n'y aura pas d'étincelle. Plus l'objet est grand, plus il faut d'électrons pour le "remplir" jusqu'à avoir la même densité d'électrons qu'il y en a sur vous. La mise à la terre d'un objet le relie à la terre, qui est le plus gros objet autour et représente donc un détenteur d'électrons de taille pratiquement infinie. Vous pouvez continuer à vous recharger puis à vous décharger sur la terre et ne jamais faire de brèche pratique dans sa densité de charge.

Comment éviter de se faire zapper quand tout autour de vous est un sol en métal et en verre?

Vous pouvez soit...

  1. Empêchez-vous d'accumuler une densité de charge différente par rapport au bâtiment métallique.

    une. Portez une paire de chaussures à semelle de diamant . Parce que ce matériau est beaucoup plus proche du verre sur la série Triboelectric , vous accumulerez moins de charge en marchant par rapport aux chaussures à semelle en caoutchouc que vous utilisez probablement maintenant. Alternativement, vous pouvez couvrir la semelle de vos chaussures existantes avec une riche couche acrylique rouge .

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    b. Restez toujours connecté électriquement au métal, en utilisant éventuellement une dragonne attachée à un système de pantographe suspendu au plafond.

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    c. Augmentez l'humidité de l'air à l'intérieur du bâtiment, éventuellement en installant une grande fontaine ou cascade au centre de l'atrium. L'humidité aidera la charge excessive à saigner de votre corps et vous empêchera donc de s'accumuler suffisamment pour provoquer une étincelle entre vous et le métal.

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  2. Empêchez toute charge que vous avez déjà accumulée de faire une étincelle et de vous "zapper".

    une. Achetez une combinaison de protection contre les arcs électriques et portez-la lorsque vous êtes dans le bâtiment. Le zap entre votre corps et le métal n'est qu'une version plus petite des arcs que les monteurs de lignes et les électriciens traitent tous les jours , et cette combinaison gardera l'arc entre le métal et la combinaison plutôt que votre peau, donc vous ne devriez pas le sentir. Assurez-vous de faire inspecter et certifier la combinaison fréquemment.

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    b. Obtenez un bâton chaud . Chaque fois que vous vous approchez d'une étagère en métal, utilisez le bâton chaud pour égaliser la charge entre votre corps et le métal avant de le toucher. Il y a toujours une charge qui coule entre votre corps et le métal, mais la haute résistance ralentit ce flux en réduisant le courant à des niveaux qui ne devraient pas blesser.

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    c. Évacuez l'air à l'intérieur du bâtiment. Sans air, il n'y aurait pas de gaz à ioniser et donc pas d'arc pour vous zapper. Cela nécessiterait de fermer hermétiquement l'enveloppe du bâtiment et d'utiliser une grande pompe pour éliminer l'air et maintenir le vide. Cela peut également nécessiter des modifications structurelles car les forces générées par la pression de l'air extérieur sur les surfaces du bâtiment peuvent être assez importantes.

Quel est le pire des cas si je délie la structure métallique de la terre? (Pas de contacts, ni de tiges d'éclairage, assurez-vous simplement de laisser les étagères en métal sans terre), l'utilisateur sera-t-il toujours choqué?

Les gens seraient toujours choqués jusqu'à ce que le métal soit chargé. Une fois le métal chargé, il ferait encore zapper les personnes qui n'avaient pas encore été accusées en marchant sur le sol. Il serait probablement judicieux de diviser le bâtiment en une douzaine ou plus de zones de charge croissante, chacune complètement isolée électriquement des autres. La zone près de l'entrée aurait le moins de frais pour accueillir les personnes entrant dans le bâtiment qui n'ont pas encore accumulé de frais en marchant sur les sols en verre. La zone la plus éloignée de l'entrée serait à pleine charge et contiendrait les manuels de physique.

bigjosh
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Je pensais que 1c était une solution hilarante, puis je suis arrivé à 2b.
Ignacio Vazquez-Abrams
Impressionnant! Nous avons vraiment besoin de plus de commentaires comme celui-ci!
Dwayne Reid du
Un bon avantage secondaire de 2a est que lorsque la police vous poursuit en tant que terroriste présumé, vous êtes immunisé contre les tasers qu'ils vous tireront dessus.
Olin Lathrop
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Une solution temporaire à ce problème consiste à pulvériser les sols avec quelque chose comme Staticide. Une solution diluée d'assouplissant fonctionnera également - ce serait quelque chose comme Downy ou Fleecy en Amérique du Nord.

Vous devez appliquer uniquement une légère pulvérisation du liquide sur la surface.

Une solution plus permanente consiste à cirer les planchers avec une cire antistatique. Nous utilisons une telle cire sur les sols de nos magasins, laboratoires et zones de production et cela fonctionne bien. Mais c'est une douleur à appliquer correctement - il y a un processus de nettoyage et de préparation très spécifique que vous devez suivre si vous voulez que la cire ait une longue durée de vie.

Dwayne Reid
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Vous pouvez également transporter quelque chose de conducteur, comme un stylo en métal ou quelque chose comme ça. Et lorsque vous arrivez à un objet dont vous savez que vous êtes sur le point d'être choqué, tenez simplement l'objet conducteur dans votre main et utilisez-le pour toucher l'objet dont vous êtes sur le point d'être choqué en premier. Cela provoquera toujours un passage d'électrons, mais l'étincelle se trouvera à l'extrémité de l'objet conducteur (stylo métallique, etc.) et vous ne ressentirez pas le choc.

Hollyrocck Fisher
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Je sais que la réponse ci-dessus ne résout pas le problème et ce n'est pas la meilleure idée de dire à tous les visiteurs de transporter un stylo en métal, mais c'est une solution temporaire pour vous personnellement ou pour les travailleurs et le personnel de maintenance jusqu'à ce que vous puissiez réparer définitivement le problème.
Hollyrocck Fisher