中华人民共和国化学工业部

设计标准

化工企业静电接地设计规程

HGJ 28-90

1990

1 总则

(1)


2 一般规定

2.1静电接地的范围

2.2静电接地连接的方式

2.3铮电接地连接系统的电阻值

2 .4静电接地连接点和接地端头

2 .5静电接地支线和连接线.............................................;

2.6静电接地干线和接地体.............................................'•


2.7静中接地连接的要求

2.8非导体屏蔽接地的要求..................................................................................5

2.9 Jt它要戒

2.10计算机房和电子仪器的静电接地

3 具体规定.................................................................•‘.....................' •••3

3.1固定设备......       

i

3.2管网系统.............................................................................厂….

3.3有静电危害的装卸站台和码头区.....................  '"U?

3.4能产生静电危害的移动物体...........................................................................v-"'s *< 8 J

3.5静电接地的具体方法

附录1静电接地工作的注意事项..........................................  ∙∙∙^<ιθ)

附录2本规程釆用的术语........................  '•..........................

附录3本规程用词说明

编制说明

中华人民共和国化学工业部 设计标准

化工企业静电接地设计规程

HGJ 28-90

化工部电气设计技术中心站 提出 吉林化学工业公司设计院 编制 中华人民共和国化学工业部 批准

前 言

«化工企业静电接地设计规程》是化学工业部批准颁布施行的化工部设计标准。本规程 是在化工部原基建局颁发的化工设计标准CD 90A3-83 化工企业静电接地设计技术规定》 的基础上修订而成的。内容包括,总则、一般规定、具体规定,并附有三个附录及编制说 明。

本规程由化工部电气设计技术中心站提出,吉林化学工业公司设计院编制,化工部电气 设计技术中心站组织审核。主编人为巫祥、石林同志。主审人为俞俊人、万骏、梁春芳、 兰士奎、金水泽、孙荣山等同志。

化学工业部

设计标准

化工企业静电接地设计规程

设计标准

HGJ 28-90

主编

设  计   院

批准

化学工业部

行期 施日一

199。年4

1

9

1总 则

1.1本规程适用于化工企业、工厂佝静电接地设计。

1.2化工企业的防静电设计,应由工艺、配管、设备、电气等专业相互配合,综合考 虑,并釆取下列防止静电危害的措施:

(3 )中和物体上积聚着的静电荷;

(4)屏蔽带静电的物体;

(5 )使物体内外表面光滑和无梭角。

1.3静电接地的主要作用是泄漏和导走带电物体上的静电荷。静电接地连接系统是静 电接地中的一个重要环节。

1.4本规程对化工企业静电接地连接系统的设计技术要求作了具体规定。而对增泄措 施、静置时间、空气增湿和地坪导电等,仅作了原则性规定。

1.5静电接地体的接地电阻计算,可参照GBJ 65-83 «工业与民用电力装置的接地设 计规范》。

2 一般规定

2.1静电接地的范围

2.1.1对爆炸和火灾危险环境内可能产生静电危害的物体,应釆取工业静电接地措施 (以下简称静电接地)。

2.1.2对无爆炸和无火灾危险环境内的物体,如因其带静电会妨碍生产操作、影响产 品质量或使人体受到静电电击时,应釆取静电接地。

2.1.3在生产、贮运过程中的器件或物料,彼此紧密接触后又迅速分离,而可能产生 和积聚静电,或可能产生静电危害时,应采取静电接地。

2.1.4在下列情况下,可不釆取专用的静电接地措施(计算机、电子仪器等除外):

(1 )当金属导体已与防雷、电气保护接地、防■杂散电流、电磁屏蔽等的接地系统有连 接时;

(2 )当金属导体间有紧密的机械连接,并在任何情况下金属接触而间有足够的静电导 通性时。

2J.5刈任何流送或喷射中的带电体,严禁用接地的导体去导定其詢电荷。

2.1.6当设备及管道血作糸电接地时,其金属外壳和零部彳4,应连接成一个导电整 体,开与大地相导通。严禁存在与地相绝缘的金属物体。

2.1.7各种静电消除器的接地端,应按产品说明书的要求进行接地。

2.2静电接地连接方式

2.2.1需要进行静电接地的物体,应按照其电阻率、漆面电阻率或电导选择下列静电 接地连接(以下简称接地连接)方式,

(1 )静电导体应直接接地。

(2 )静电亚导怵应作间接接地。

(3 )下列静电非导体除应作间接接地外,尚应配合必要的静置时间,

2.2.22.2.1(3 )规定以外的静电非导体,除应作间接接地外,还应采取加静电消除 器、加静电消除剂等其它措施来防止静电危害。

2.3静电接地连接系统的电阻值

2.3.1每组专设的静电接地体,其接地电阻值,一般情况应小于100Ωo 山区等土 壤电阻率较高的场所,接地电阻值应小于ιoooΩβ

2.3.2静电接地支、干线等金属体的电阻值可忽略不计。

2.3.3单个静电连接点应按照2.7条的要求进行装配和维护。其连接的电阻值可不考 核。

2.3.4当其它接地装置用作静电接地时,其接地电阻值应根据该接地装置的要求确 定。

2.4静电接地连接点和接地端头

2.4.1应在设备、管道的一定位置上,设置专用的接地连接端头,作为静电接地的连 接点。设备内部有关部件间的连接点和钢筋混擬土基础接地引出点,可参照本规程有关条款 设置。

2.4.2接地连接点的位置应符合下列要求,

(1 )不易受到外力损伤3

(2 )便于检査维修3

(3 )便于与接地干线相连;

(4 )不妨碍操作;

(5 )不易形成和积聚有爆炸、腐蚀等混合物。

2.4.3当设备直径大于和等于2.5m或容积大于和等于50m3时,其接地点应设两处以 上。接地点应沿设备外围均匀布置,其间距不应大于30m

管道接地连接点的要求见3.2.Io

2.4.4可供直接接地的接地端头有下列几种,

(2 )设备、管道的金属螺栓连接部位。

(3 )采用专用的金属接地板或螺栓,貝具体欧求应符合下列规定;

a.金属接地板或螺栓可焊(或紧固)于设备、管道的金属外壳或支座丄。

—b.金属接地板或螺栓的材质,应根据设备、管道金属外壳的材•质而定。

(C)螺栓一般用镀锌钢材。

接地用螺栓规'格不应小于MlOO

(4 )接地端子排板。

2.4.5可供间接接地的接地端头有下列几种:

(1 )贮藏液体、粉体的金属容器壁体。

(2 )埋设在带电体里并与带电体的接触面积大于200OmnIi的金属物体。

(3 )釆用专用的金属接地板,其具体要求应符合下列规定:

C.在金属接地板上应焊上挠性引出线或符合2.4.4 ( 3 )要求的金属接地板等。

2.5静电接地支线和连接线

2.5.1作接地支线和连接线的导体,应釆用具有足够机械强度、耐腐蚀和不易断线的 多股金属线或金属体。接地支线和连接线的长度应按实际需要,且留出必要的裕度。

2.5.2固定设备的接地支线,推荐按表3.1.3选用。

2.5.3大型移动设备的接地支线,应选用截面不小于16mm2的铜芯软绞线或铜芯橡 套软电缆。

一般移动设备的接地支线,应选用截面不小于IOmm2的多股铜芯绝缘电线。

2.5.4振动、频繁移动的器件的接地支线,应选用截面不小于16mm2的铜芯绞线。

2.5.5在设备、管道上作机械固定用的金属螺栓,可兼作被固定物体的静电连接用。

如需要另做静电连接线时,可用截面不小于2.5mm2的多股铜芯绝缘电线。

2.5.6不应采用链条类作接地连接导体。

2.5.7在设备内部有关部分之间的连接,可用截面不小于6mm2的软铜编织线。

2.5.8圆钢、扁钢、软铜编织线等材料应镀锌或涂防腐漆。

2.6静电接地千线和接地体

2.6.1在工程设计中,静电接地干线和接地体应与其它用途的接地装置综合考虑,统 一安排。

2.θ.2应将生产装置内的各个建(构)筑物适当地划分成若干组相对独立的建(构) 筑物(我'),并根据其具体情况进行静电接地干线的设计。

各个相对独立的建(构)筑物(群)内静电接地干线的布胃,应符合下列要求:

1) 有利于有关设备、管道利I需要在现场作静电接地的移动物体驾进冇杈地3

2 在不同标高的静电接地干线之间应不少于两处相连接;

3 )静电接地干线与第一类工业建(构)筑物的独立防雷装置应符合GBJ 57-83 «建筑防雷设计规范》的要求,并保持必要的距离。

2.6.3可利用电气保护搂地干线作为静电接地干线。

2.6.4下列接地干线和线路不得用于静电接地:

1 )照明回路的工作零线和三相四线制中工作零线:

2 整流所各级电压的交流、直流保护接地系统;

3 直流回路的专用接地干线;

4 电子线路的“工作地”干线;

5 雷电引流线(兼有引流作用的金扈设备本体除外)。

2.6.5静电接地体的设计应符合下列要求:

(1) 当静电接地干线左建(构)筑物内与保护接地干线有两点相连,或保护接地干线 作为静电接地干线使用时,可不另设静电接地体。

2 当独立设备有防雷、防杂散电流等接地系统进行接地时,可不另设静电接地体。

3 除本款1)2项外,静电接地干线应在建(构)筑物(群)杓对侧的适当 位置至少各设一组独立的静电接地体,或通过邻近的建(构)筑物(群)内的静电接地干 线引向独立的静电接地体。

4 除第一类工业建(构)筑物的独立防雷装理的接地体外,其它用途的接地体,宜 作为静电接地用。计算机和电子仪器等设备应考虑静电干扰。

5 )当单个钢筋混凝土基础的接地电阻值满足2.3.1要求时,该基础可作为静电接地体 用。在同一组建(构)筑物(群)内,即使有数个此种合用的基础,並与接地干线相连接, 但仍作为是一组静电接地体。

6 每组专设的静电接地体和作为静电接地的其它用途的接地体,其接地电阻应符合 2.3.12.3.4的要求。

2.6.6接地干线和接地体的钢材规格一股可按表2.66诊用。地上用的材料应镀锌或涂 漆,地下用的材料应镀锌。

-2.7静电接地连接的要求

2.7.1静电接地连接系统的各个固定连接处,应采用焊拭或螺栓紧固连接。埋地部分 应釆用焊接。

2.7.2在设备、管道的接地端头与接地支线之间,一般可用螺栓紧固连接,不宜采用 焊接固定。对有振动、位移的物体,连接处应加挠性连接线迥波。

2.7.3对移动式设备及工具,应釆用电池夹头、鳄式灭钳、专用连接夹头或螺形螺帽等 连接器具与接地支线(接地干线)相连接。不应釆用払地线与被接地体相缠绕等方江进行连 接。

2.7.4接地连接的具体做法应符合下列要永:

(1) 当连接处釆用搭接焊时,其搭接长度必须为扁钢宽度的两倍或圆钢直径的六倍。

2 当连接处釆用螺检紧固时,螺栓最小为Mlo (彼例),有关金属接侧面应去锈、

½2.e.6            接地干线和接地体用钢材的推荐规格

名 称

规格及单位

地       上

地下

室   内

室 夕卜

扃 钢

截面积  mmɪ

厚度  mm

100

4 (5)

100

4 (5)

160

4

圆  钢

角  钢

钢  管

直径  mm

规格  mm

直径  mm

12 (14)

12 (14)

14

50 × 5

50

注,括号内数字为2类腐蚀环境中用钢材的推荐规格,其涂敷应符合CD90AG-85 <化工企业腐蚀环境

电力设计技术规定 > 的要求。

除油污,並加防松螺帽或弹簧垫。当被连接的两端为不同材质时,宜釆取涂接触导电膏等措 施,以防电化腐蚀。

3当连接处采用电池夹头等器具固定时,有关连接部位应去锈、除油污。

2.7.5当金属法兰釆用金属螺栓或卡子相紧固时,一般情况可不必另装静电连接线。 在腐蚀条件下,应保证至少有两个螺栓或卡子间的接触面,在安装前去锈和除油污,以及在 安装时加防松螺帽等。

2.7.6当被接地的物怵是由非金属材料制作时,应选定或设置间接接地用的端头进行接 地。此间接接地措施应避免遭受机械振动、摩擦和拉压等损伤,並保证连接的完整性。

2.7.7与地绝缘的金属部件(如固定塑料法兰用金属螺栓、油面上的金属浮体等)的 接地连接,可用镀锌薄钢板垫圈、镀锌钢丝和可挠多股金属线等相互连接並引出接地。

2.7.8在静电危害较严重的场所,为了使转动物体可靠接地,可釆用导电润滑脂或专 用接地设施(如在无爆炸、无火灾危险环境内釆用滑环和碳刷等)进行接地。容易积聚静电 荷产生静电危害的皮带或传送带,宜釆用导电橡胶制品。

2.8非导体屏蔽接地的要求

2.8.1屏蔽材料应选用有足够机械强度且较细或薄的金属线、网、板(如截面为 2.5mm2的裸铜软绞线,22号孔眼为15mm的镀锌钢丝网)等,也可利用设备、管道上的金属 体作屏蔽材料(如橡胶夹布吸引管的金属螺旋线、保温层的金属外壳等)。

2.8.2屏蔽材料应安装牢固、定点固定,不应有位移和颤动。

2.8.3在屏蔽体的始末端及每隔20~30m的合适位置应作接地连接。

2.9其它要求

2.9.1对工艺设备的要求

1 )在满足其它条件的情况下,应优先选用相互接触而较少产生静电的材质。

2对由于摩擦而能持续产生静电的部位、大量贮存带电体的容器和移动式装置等, 应尽量使用金属材料制作,如需要涂漆,漆的电阻率应小于带电体的电阻率。

3 )对于不能使用金属材料的部位,应尽量选用材质均匀、导电性能好的橡胶、树 脂、纤维或塑料等制作。

4应做好设备各部位金属部件间的连接,不允许存在与地绝缘的金属体。

5 )应根据设备安装的位置,设置静电接地连接端头。该端头应与设备本体同时制造 和安装,尽量避免现场焊接或钻孔。

2.9.2对工艺生产的要求

1 )为了降低物体的泄漏电阻值,应选择合适的抗静电剂或导电涂料。

2在生产流程中应采取适当措施确保静置时间和缓和时间。液体的静置时间应符合 表2.9.2的规定。流动物体的缓和时间应不小于30s

2.9.2             静量时间表            单位:分

液体电导率

∏P)

S/m

<10

1050

50—5000       >5000

>10'β

1

1

1                 2

>10-12—IO"8

2

3

10              30

10* 10*

4

5

60            120

VlO*

10

15

120            240

3在工艺条件允许的情况下,应设置调温调湿设备,以保证相对湿度不低于50 ~ 65%,或定期向地面洒水。

2.9.3在有静电危害的场所,应敷设防静电地面或导电地坪。一般场所地坪的泄漏电 阻应小于ιo8Ω0在爆炸危险环境,其地坪泄漏电阻应小于IoIiQ o为防止低压动力电的触电 事故,导电橡胶板的泄漏电阻应大于3 XlO4Qo

2.9.4在可能产生静电危害的爆炸危险环境的入口处外侧,应设置接地的裸露金属 体,如栏杆、金属门、金属支架等。

2.9.5操作人员在可能产生静电危害的场所,应釆取以下措施:

1 )应正确使用各种防静电防护用品,如防静电鞋、防静电工作服、防静电手套等, 不得穿戴化纤衣物。

2 工作台面应敷设导电橡胶板,凳子的座面应用导电材料制作。如果工作台、凳子 的支腿是非金属材料或有塑料(橡胶)套脚时,则台面及座面应有接地措施。

3 地坪除应符合2.9.3规定外,尚应定期洒水和清除绝缘污物等。

4 为了导走人体从外界带来的静电,操作人员进入场所前,应徒手或徒手戴防静电 手套紧握按2.9.4要求而设置的接地金属体。

5 )在火药加工间等场所,操作人员应佩带接地的导电腕带、腿带和使用导电围裙 等。

2.10计算机房和电子仪器的静电接地

2.10.1在计算机(电子仪器)房内使用防静电活动地板时,应静电接地,为静电电荷 泄放提供良好的电气通路。

2.10.2计算机(电子仪器)房内亦可铺设防静电地面。在冇窗式空调器的室内,墙壁 应采用防静电墙面,门也应采用防靜电材质。

2.10.3计算机(电子仪器)房内地上严禁待吉通脂纶、尼龙气化纤地毯或書通橡胶 垫。若要铺地毯,一定要用防静电地毯。

2.10.4计算机(电子仪器)房的静电接地极应远离防雷接地极。

3具体规定

3.1固定设备

3.1.1固定设备(包括管道)的金属体,如已有防雷、防杂散电流等接地时,可不必 另作静电接地。在生产装置区内的设备,其金属体的静电接地应连接成网。

3.1.2接地连接端头可设暨在设备的侧面上,或设置在与设备连成整体的金属支座的 侧面或端部位置。安装的一般高度可在离螺栓座上方10020Omm处。端头结构和方位应符 合2.4的规定。

3.1.3接地支线、挠性连接线推荐按表3.1.3选用。

3.1.3         接地支线、挠性连接线选材推荐表

接地支线

圆钢φlθmm,扁钢20 × 4mm

多股铜芯绝缘电线,16mm'

挠性连接线

裸铜软绞线,16mm1

3.1.4在贮罐的取样操作台面上,应于操作口两侧各设置一组接地端头,以便在上风 向给取样绳索、检尺等工具接地用。端头位置应设在不妨碍操作Z处。

当浮动式金属罐顶无防雷接地时,则应将罐顶用挠性连接线与罐体相连接,连接点不应 少于两处。挠性连接线宜选用截面不小于25mm2裸铜软绞线。

贮罐内部金属浮体等必须与罐体相连接。

当贮罐内壁涂漆时,漆的导电性能应高于被贮液体,其电阻程应在108Ω ∙m以下。

3.1.5与地绝缘的金属部件,如螺栓、法兰等,应跨接引出接地。

3.1.6为消除人体静电,在罐、塔梯子的进口处,应装设技地金属棒,或在已接地的 金属栏杆上留出一米长的裸露金属面。

3.2管网系统

3.2.1管网的接地连接点应符合下列要求:

1 )装置区中各个相对独立的建(构)筑物内的管道,可通过与工艺设备金属外壳的 连接(法兰连接),进行静电接地。

2 管网内的泵、过滤器、缓和器等处应设宣接地连接点。

3) 管网在进出装置区处、不同爆炸危险环境的边界、管道分岔处的管道应进行接 地,対于长距离的无分支管道,应每隔80~100m与接地体可靠连接,若管架的侦地电阻值 符合2.3」时,亦可作为接地体。

4 对金属配管中间的非导体管段(如聚氯乙烯管),除需做屏蔽保护外,两端的金 届管应分別与接地干线相接,或用6mm2多股铜芯绝缘电线跨接后接地。

< 5非导体管段上的金属件应接地。

3.2.2作阴极保护用的金属管段不得作静电接地。

3.2.3静电接地的具体做法应符合下列要求:

(1) 在管壁或管支座上,应设置连接端头作管间或管与接地支、干线间的连接用。也 可利用管道的固定式支座进行接地。

2 型钢管架可作为接地连接系统的导体使用,并可在管架上焊接连接端头。

3 地上及非直埋的管道与接地支线间应采用挠性连接,并以螺栓紫固。连接线宜选 用6mm2多股铜芯聚氯乙烯电线,其长度应留有不小于IOOnIm的裕度。

4 地下直埋的管道应釆用40 X 4mm®锌扁钢作支线,并采用焊接法分别与接地干线 相连接。该支线应留出不小于IOOmm的裕度,并呈平面扭弯90。。

5 风管及保温层的保护罩当釆用薄金属板制作时,应用锡焊咬口,或利用机械固定 的螺栓相互连接。金属板间的锡焊长度应大于IOOnImo

6 工艺管道与加热伴管之间,除应利用绑扎用金属丝作连接外,尚应使伴管进汽口 及回水口与工艺管道的支座相连接。

(7 铸铁承插管应釆用25 X 4mm扁钢、搪锡制成的卡箍和6mmZ多股铜芯聚氯乙烯电 线(或25 × 4mm扁钢)作连接。

8 )整根非导体管道的屏蔽线可分段连接于已接地的管道金属支架上。该管段的所有 金属部件均应就近连接在已接地的支架上或与接地干线相连接。

9管网中的软管应尽量使用具有金属螺旋线或金属保护网的。金属螺旋线、金属保 护网和软管两端的金具应相互连接,并在一端接地。导电橡胶制软管、涂导电漆的硬质绝缘 管应装设与之紧密结合的金属箍〔3.2.3 7 接地。

3.3有静电危害的装卸站台和码头区

3.3.1装卸站台和码头区内的所有管道、设备、建(构)筑物的金属体和铁路钢轨等 (作阴极保护者除外),均应连成电气逋路并进行接地。

3.3.2有关公路、铁路、码头的装卸站台(船位),应设置静电接地干线和接地体。 码头的接地体应至少有一组设置在陆地上。

3.3.3装卸站台和码头应选择合适的位置,设置若干个接地的端子排板和裸露金属 体。

3.3.4在装卸作业区内,铁路钢轨的轨端需进行接地连接。连接线可选用2φ5mm镀 锌铁线,并用塞钉翎进钢轨。平行钢轨间可用lx 19-14.9mm2镀锌钢绞线相跨接,其跨接 点位置应选择在装卸作业区两侧与静电接地体位置相对应处,并直接与接地体相连接。

3.3.5码头引桥、建船等应有两处相互连接并进行接地。连接线可选用35mm2多股铜 芯绝缘电线。码头的固定式栈桥,其桥墩钢筋应与栈桥金属体相连接。

3.4能产生静电危害的移动物体

3.4.1汽车槽车宜携带一端已与车体相连的专用接地电缆,以便汽车到位后,在装卸 作业前接地。也可用接地现场准备的连接线,接到汽车槽车的连接端头上。接地的方法可用 螺栓紧固或合用的夹头进行夹接。汽车糟车的连接端头应焊接在远离料口的不易受损的车体 侧面。

为及吋导定汽车行驶时产生的靜电,可采用导电橡胶拖地带,不宜釆用拖地链条。

3.4.2火车槽车除通过接地的铜轨进行接地外,在装卸作业前,有关车体还应加专用 的接地连线。

3.4.3油轮与码头区的接地端头之间,应有两处相接。每处可用一根专用的接地线。 不得利用加油软管的屏蔽线作船体接地。两艘油轮靠船作业,招和船应有两处相接,每处用 一根专用的接地线。

油轮上的各种金属构件、管线等,应连成导电整体。

3.4.4各种装载易燃、易爆物品的容器,如桶、瓶等,应放置在导电的地坪上,导电 地坪应无绝缘油垢,並与接地线相连。

带轮子的小车,其轮子应采用有导电性能的材质制作。

计量用的台秤、地衡等应用连接线与接地干线相连接。

小型容器应釆用电池夹子、跨接线与接地干线相连接。

检尺棒、取样器及其绳索应接地。为避免快速放电,取样绳索两端间的电阻应小于 ιo8Ω0

3.4.5皮带输送机的皮带应尽超选用导电性的材质。当皮带是绝缘性时,皮带的接头 不应使用金風村料。皮带罩必须接地,且固定牢固,不得与皮带有碰刮的现象。

3.5静电接地的具体方法

静电接地的具体方法见CD 90B4-88 «化工企业静电接地安装通用图》。

附录1静电接地工作的注意事项

(1 )在工艺操作或运输开始之前,就将接地工作做好。

(3 )装拆接地线的连接点位置应尽量离开火灾、爆炸危险场所,且不应选择在装卸 业区的下风向。

附录2本规程采用的术语

(1) 体电阻率

体电阻率定义:物体内部的以单位长度为一边的立方体的相对两个面之间的电阻。其单 位为e∙m

2 表面电阻

表面电阻率定义:物体表面上以单位长度为一边的正方形两对边间的电阻值,单位为

Ωβ

3 电导率

电导率为体电阻率的倒数。

液体电导率指液体静止电导率,是用直流电源测得的不带静电电荷的液体的电导率,此 时液体内的离子没有定向位移。它的单位为S/m

液体电导率单位也可用导电单位表示:

导电单位(C.U) = 10-12S∕m

静电是在一定物体中或具表面上存在的电荷集团。一定带电区内的电荷量值是在该带电 区内正负电荷的代数和。带静电体的静电对外界所显示的各种物理效应为正负电荷所起作用 的几何和。工业静电是生产、贮运过程中在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累 起来的静电。本规定中所阐述的静电指工业静电。

雷电不属于工业静电范畴。

带静电的物体称为带静电体(简称带电体),带电体上积聚静电的部位称为带电区。

1)静电导体

在任何条件下,体电阻率等于或小于1 X 106Ω∙πι (即电导率等于或大于IX 10-βS∕m ) 的物料及表面电阻等于或小于1 ×ιo7Ω的固体表面。

2 )静电亚导体

在任何条件下,体电阻率大于1 × 10βQ∙m,小于IXIoEQ∙m (即电导率,J、于I × 10~e S/m、大于l×10-10S∕m)的物料及表面电阻大于IX 107Ω,小于1× 1011Ω的固体表面。

3 )静电非导体

在任何条件下,体电阻率等干或大于1 × 10Ω∙m(BP电导率等于或小于1X lθ-ɪ0S∕m ) 的物料及表面电阻等于或大于10llΩ的固体表面。

带电体对附近物体能产生力学作用和静电感应等物理现象,在一定条件下也可对外界产 生静电放电。静电会导致火灾、燥炸,伤害人体和妨碍生产,影响产品质量,其中最主要的 危害是火灾和爆炸。

1 )通过静电放电;

(2 )通过带电体上正负电荷的复合;

(3 )通过与大气中存在的相反极性的离子相中和;

(4 )通过带电体内部和表面向静电接地连接系统集中泄漏並消散入大地。

静电放电可分为空中放电和表面放电两大类。

空中放电可分为电晕放电、刷形放电和火花放电三种状态。其中电晕放电的放电能量密 度小,造成危害的几率是比较小的。火花放电成为引火源或静电电击的几率最高。

表面放电在带电的非导体和接地体之间产生,沿非导体表面呈树枝状放电,其能量密度 较大,故成为引火源的几率也较高。

静电对人体放电,使电流在人体内流过而产生静电电击。静电电击虽然不会对人体产生 直接危害,但人体可能因此摔倒而造成所谓二次事故和造成平时的精神紧张,影响工作。

带电体的带电区通过带电体本身的静电泄漏通道和带电体固有的自然接地系统与大地相 连接,称为静电自然接地。人为釆取措施便接地状况满足于消除静电危害的要求,称为静电 人工接地措施,简称静电接地。

静电接地包括增加带电体泄漏通道导电能力的增泄措施和设置静电接地连接系统(导流 措施)等两个环节。

静电接地仅是防止静电危害的措施之一,并不是防止产生静电的措施.

静电接地的作用如下:

(1 )使物体上产生的静电荷能够顺利地泄漏出来,并迅速导入大地。

(2 )作为静电屏蔽技术的组成部分,以防止带电体与不带电体之间的静电感应。

(4 )在工艺生产过程中,提供一条产生静电时的带电体与大地间的必要的电子交换通 道。

在任何条件和环境下,带电体的带电区对大地的总泄漏电阻值小于IOIiQ时,可认为此带 电体的静电接地状态是良好的。

在某种场合,如避免带电液体的取样器在取样过程中过快地対大地放电,要求带电体对 大地保持一定的总泄漏电阻值如ιo7~ιoβΩ,则是合理的。

一般情况下,静电荷可利用防雷电或防杂散电流的接地系统进行接地。

静电接地也可指釆取静电接地措施的具体操作。但往往由于接地的时机和方法处披不 当,在作静电接地时反而会造成事故。

10滯电体的静电泄漏通道

带电区的静电荷通过带电体内部和表面向自然接地系统和静电接地连接系统集中的途 径,称为带电体的静电泄漏通道,简称泄漏通道。

用抗静电添加剂、空气增邰等手段,增加物体泄漏通道导走挣电能力的措施,称为增泄 措施。

带电体的安装位置确定后,它与大地间即通过设备基础等形成自然接地系统。

静电接地连接系统包括支承、装载带电体的金属器具、支架,接地连接端头,接地支线, 接地干线,接地体以及与前述彼此相关的静电连接点等,简称为接地连接。接地连接改善了 带电体的自然接地系统,确保带电体的靜电荷向外界导出通道的惕通。

13 .带电体的接地连接方式

1 )静电连接——将彼此间没有良好导电通蛤的物体进行导电性连接,使连接点两侧 的电位大致相等。

2 )直接接地——将金属体与大地进行导电性连接。

3间接接地——为使金属以外的物体静电接地,将其表面的全部或局部与接地的金 属体紧密相接。

1 )总泄漏电阻——指物体在不带电情况下,安置在物体上的试验电极与大地之间的 总电阻值,总泄漏电阻为物体本身的泄漏电阻与接地连接电阻之和,是评价此带电体被恻点在 不带电情况下静电接地良好程度的标准。

2 )泄漏电阻——指物体在不带电情况下被测点到接地连接系统间的等效电阻,是总泄 漏电阻中的主要成份。

3 接地连接电阻——指装载、支承带电体的器具(或带电体本身)的接地连接端头 与大地间的电阻,是衡量带电体上的静电荷向外界导出时通道畅通与否的依据。

为避免带电体的静电场对外界的影响,或者为了防止外界静电场対非带电体的影响,M 把带电体(或非带电体)用接地的金属罩(金属壳、网、线匝)全部或局部封闭起来,这种 方式称为静电屏蔽。

工艺生产、贮运过程中,在有静电接地的情况下,由停止生产、运输到允许对被接地对 象进行下一步操作(如取样、测温、转送或拆除接地线等)的前一段时间,称之为静置时间。

带电体上的电荷(或电位)消散至其初始值的l∕e(37%)时所需要的时间,称为缓和时 间。

1)静电接地干线一建(构)筑物(群)内用作静电接地的干线,称为静电接地干 线。凡被利用来作静电接地的其它接地干线,如电气保护接地干线,在本规程的范围内,也 均称为静电接地干线。

2 )静电接地体——埋入地中并直接与大地接触的金属导体,专门起到静电接地作 用的,称为静电接地体。其它用途的接地体,凡被利用来作静电接地的,在本规程的范围 内,也均称为静电接地体。

附录3本规程用词说明

一、 对条文执行严格程度的用词,釆用以下写法:

正面词一般釆用“必须” 5

反面词一般釆用“严禁” O

正面词一般釆用“应”;

反面词一般釆用“不应”或“不得”。

正面词一般采用“宜”或“一般”;

反面词一般采用“不宜” β

困难时,可釆用“应尽量” β

二、 条文中必须按指定的标准、规范或其它有关规定执行的写法为“按……执行”或 "符合……要求”。非必须按所指的标准、规范或其它规定执行的写法为“参照…”。

注:本规范的用词是按原国家建委72)建革施字387号通知 < 关于设计、施工技术标准规范的统一格 式与符号 >规定的“统一用词和用语".

化工企业静电接地设计规程

HGJ 28-90

编 制 说 明

1总则

1.1指出本规程的使用范围、对象。

1.2防静电设计工作的专业分工,建议各右关方面注意下列事项:

根据防静电措施的全面规划,负责设备用材的选择、静电接地端头和设备内部各部分静 电连接的设计。

根据防静电措施的全面规划,负责工作场所导电地坪和有关钢筋混凝土基础接地连接用 预埋件的设计。

根据防静电措施的全面规划,负责本专业的防静电措施的设计,如空调、有关管路的静 电接地等。

1.3本条指出了静电接地仅是防止静电危害的措施之一,它对静电导体(特别是金属) 上的自由静电荷能起到很好的导通作用,而对于一部分静电非导体上的自由电荷,则需要经 过一定的静置时间,才能导入大地。又如与地绝缘的金属体已我有电荷,在接地的瞬间,电 荷虽能通过接地点迅速导入大地,但所发生的静电火花仍可造成事故。故那种认为只要将 设备一接地.就没有静电危害了的说法是不全面的,在某些情况下,县至是有害的。

静电接地连接系统的任务,是给从带电体泄漏出来的静电荷,提供一条导入大地的畅通 的通道,如果没有其它条件柑配合,它只能导走金属体上的自由电荷。

V 1MI⅜1WMI'.         ,-'

1.4静电接地可以分成泄出和导流两个环节。右一静电接地连接系统中采取措施,增加带 电体与大地间的导流能力,是本规程的主要内容。

対于增加带电体泄漏通道导电能力的“增泄措施”、给电荷导入大地所需要的必要的 “静置RjiuJ,,、“增加空气湿度”和“导电地坪”等,需要各专业进行研究开发,本规程仅 作了原则的规定。

2 一般规定

2.1静电接地的范围

2.1.3系原则规定。

2.1.4本条提出一些不釆取专用的静电接地措施的情况,其理由如下:

(1) 金属体与防雷、电气保护、防杂散电流、电磁屏蔽等接地系统相连接,无论从接地 回路的载流量或其接地电阻值来看,均已满足了静电接地的要求。

2 金属导体间作紧密的机械连接,其接触面间的电阻甚小,在静电接地以总泄漏电 阻值小于IOIiQ为良好的前提下,作为静电接地连接回路中的单个串联接点,其电阻值即使 达到io,Q也无关紧要,况且接地连接中尚有不少并联回路在起导电作用。所谓静电连接,是 将彼此间没有良好导电通路的物体进行连接,使连接点两侧的电位大致相等。静电电流是微 安级,静电接地接触点的电阻如防雷电感应的数值那样(小于0.03Q),就无必要了。条文 中所述的有足够的静电导通性,即是这个意思。关于对单个静电连接点连接电阻的考核问 题,本《规程》2.3.3已作了规定。本条2 )款中的“任何情况下”,是给设计者有按实践经 验加以因地制宜的决定权。

2.1.5在流送或喷射中的带电体与接地的导体(如金属网)相接触的瞬间,接触部分的 电荷会被导入大地,但当这些物体脱离金属网时,由于双电层原理,物体上又会带上新的静 电。而物体中的不带电部分,当与金属网作紧密接触又迅速分离时,却会带上静电。故从宏 观上看,带电量反而变多了。前者,由于有接地的金属网存在,增加了静电放电的可能。因 此流送或喷射中的带电体是不应釆取接地措施的。

2.1.6对地绝缘的金属体如果带有静电荷,因泄漏通道不畅而积聚着,一旦有放电的条 件,该金属体上所有的静电荷能通过放电点歸间全部放掉,会造成事故。本规程特别强调此 问题,望给以必要的关注。

2.1.7本条对静电消除器这一设备加以专门的强调,为的是引起注意。

2.2静电接地连接的方式

2.2.1编写本条的思路为:

(1)2):根据国家标准对物体划分出的静电导体、亚导体,并相应釆取不同的接 地措施。

3 ):根据国外资料所介绍的间接接地效果,故对某些物质定出必要的附加措施——静 置时间。                       '

2.2.2対本条所指的物体,静电接地已不起作用,应该靠静电消除器等来进行防护。当 然,静电消除器也是需要通过接地才能够起作用的,在某种意义上说,本条所指的物体应通 过静电消除器等进行静电接地。

2.3静电接地连接系统的电阻值

2.3.12.3.2按照附录214及其条文说明,可认为本条的电阻值要求是适宜的。

2.3.3在接地连接系统中,串、并联回路很复杂,单个静电连接点的接触情况,在现 场条件下根本无法考核。根据本规程2.1.42 )及附录2有关说明,如连接点按要求去装配 和维护,就可确保必要的静电导通性。

2.3.4其它用途的接地电阻值,均已满足了静电接地的要求。当静电通过这些接地装置 进行接地时,当然不必再提出低标准的要求。

2.4静电接地连接点和接地端头

2.4.12.4.2设备、管道的静电接地连接点,应根据设备、管道的安装位置和接地 干线的布置等来决定其具体方位和高度。

2.4.3除小型设备外,本条要求每台设备应在多个部位上进行接地。这不包括设备通 过管道连接而获得的额外的接地好处。接地点沿设备外围布置的间距可参照防雷的要求。

1 )裸露的金属表面为不涂漆而未锈蚀的金属面,可用于焊接、夹接接地连接端头、 接地支线等。

2设备、管道的机械固定用的金属螺栓,可以同时用来紧固接地支线。

3 )黑色金属材料制成的设备,其接地板•可选用镀锌钢材,如设备为铸铁件,可在铸件 的合适位置设置接线凸台,留丝扣孔,再用螺栓固定专用金属接地板,并在接触面内加铅 垫。如设置接地板处有保温层,则接地板应伸出保温层外,伸出长度大于条文所示的接地连 接用的最小有效长度(60InllIIIOmm )

专用接地板(螺栓)组装示意图见图1

钢筋混凝土基础的钢板预埋件,是静电接地体引出的重要部件,电气专业根据整体安 排,向土建专业提出预埋件的位置要求。预埋件由土建专业设计。在预埋件上焊接的接地板 和螺栓,则由电气专业设计。设备基础接地预埋件安装图见图2

4)接地端子排板作为现场的重要电气装置予以设置,供移动物体现场静电接地用。 端子排板可分为框架式和母线式两类,系用型钢、钢板、螺栓、蝶形螺帽组合而成。母线式 端子可见接地装置安装图(D563)β框架式端子排板见图3

2.4.5供间接接地用的接地端头,是使非金属物体除固有的自然接地通道之外,获得一 个专门的接地引出点。

1专用揍地板(螺栓)組裝示意

* X为保温层厚度,铸件的接地部位设置凸台,有丝扣孔,• * *接地板与接地线连接端, 可为125,2φllo

2设备基础接地预埋件安装图

18

2 条文所示的金属容器壁和埋设在帯电体里的金属体,可作为被贮物体的间接接 地的端头使用。埋设的金属体可以是设备结构的一部分,可以根据情况加以利用。

3 条文中指的紧密结合面积应大于200Omm2,系借鉴国外数据,有关此种端头的 制作和选材,有待实践。组装示意图见图4

3框架式接地端子嫌板

4间接接地连接端头组装示意图

>-—底座,与彼接地体同材质,可为被接地体允许钻丝扣的部位,2——导电粘接剂或金属箔等。

2.5静电接地支线和连接线

2.5.1静电的电流甚小,只有IiA级,因此接地连接系统用材料不需曳进行载流量的核 算。接地支线和连接线的规格,可根据实际情况和经验进行选用。在引进装置中,有塑料绝 缘钢芯绞线者(与防雷系统通用),可进行试制推广。

2.5.22.5.32.5.4 这几条提出接地支线的最小截而积和对材质的罗求。支线釆用 多股铜芯绝缘电线,一是考虑机械强度;二是力了防腐。橡套软电缆可选用中型或重型的, 户内、外按需要决定。

2.5.5本条指出的金属螺栓本身有导电能力,从某种意义上说要比另加的静电连接线可 靠得多。另做静电连接线只是在有腐蚀的条件下,为加强检修责任心而设。

2.5.6链条不是可靠的导电体,当产生撞击时会产生火花,特别是汽车需要经常冲洗 底盘,赖以作车体静电接地的链条会因此而生锈,致使车辆的接地电阻会大^IOaΩo资料表 明,国外汽车已不用链条来导走静电。进口油槽车有带导电橡胶拖地带(见图5,国内也有 此种产品,很有发展前途,但需要作技术鉴定和推广。其它移动物体的接地方案可借鉴此 条。

推地带

5油權汽车行联接地

2.5.7设备内部需作相互间连接(以便引出静电)的地方,应用“挠性线”连接。因 挠性连线要接触物料,故选择其防蚀护层就很重要。连线也可用不锈钢丝编织成的。

2.5.8圆钢、扁钢、软铜编织线等,会受介质腐蚀,故应涂敷防腐漆或作援层等。涂敷 (镀)层材料应随介质而异。

2.6静电接地干线和接地体

2.6.1在工程设计中,有许多接地系统需要进行设计,如防雷、电气保护、防静电和 防杂散电流等接地系统。这些接地系统有的可以共用,有的则不允许相接,甚至还要相隔一 定距离。这样,电气专业在设计接地干线平面时,应当与其它专业相配合,全面妥善安排。

2.6.2在静电接地干线的设计中,应注意:

6建(构)筑物分组示意图

静电接地干线在同一标高的平面里,呈环状布置并和不同标高的干线间的两点相连,这样 是为确保接地连接的可靠性,属于一般的通用要求。对于某平面内只有少数设备需要进行静电 接地,而且它们仅布置在厂房的一侧时,那就不必使干线在厂房平面内作环状布置,但应与其 它相邻标高的干线作两点相连,这可称之为垂直面上的环状布置。静电接地干线示意图见图7

7静电接地干线示意图

2.6.3靜电接地干线不应利用三相四线制中的工作零线,囚力三相四线制中工作零线在 三相不平衡时对地会有电位,尤其是在三相中一相断线时,具对地电位会更高,这将会由静电 接地将电位引入设备造成事故。除此之外,电气保护接地干线能充分满足静电接地的要求。

1 )配电回路的工作零线和直流回路的专用接地线会带有高电位。

2 )整流所保护接地系统将有泄漏电流存在。

4 电子回路的”工作地”干线,特別是“浮动工作地”干线,尽量避免与其它接地 系统相混,以免发生信号干扰。

5 除了兼有引流作用的金属设备本体外,静电接地连接系统与雷电引流线不相连 接,这是保证引流线完整性的措施。

2.6.5在静电接地体的设计原则中应注意:

2.6.6本条推荐规格为调査所得,供选用。

2.7静电接地连接的要求

2.7.1连接点的连接方法,系常规作法。

2.7.2设备、管道与接地支线的连接部位,不釆用焊接固定,是考虑到防止设备本体 因焊接而受损。而釆用螺栓紧固还便于平时检修。在设备静电接地端头已设置妥当时,釆用 螺栓紧固连接,是十分方便的。对于有振动、位移的物体,釆用挠性过渡,显然是十分必要 的。

2.7.3对移动式物体釆用电池夹头、专用连接夹头去连接,总的要求是可靠、方便。 专用连接夹头有待各单位创造。示意图见图9 o用接地线去缠绕被接地体,既不可靠也不方 便,更不是文明作业,不应采用。

1 )搭接焊长度为常规做法。可参见国家建委建筑科学研究院审定标沌图86 D563 接 地装置安装图》。

U)在紧固螺栓前,对有关按触面,包括垫圈,应去锈福除油污。

3用夹头进行夹接的地方,去锈除油污是确保导通性能的措施。

接触导电膏对接触端面有擦膜作用,减少搭接处电接触面的膜电阻,又有油封作用,可

T卩两竭作电疚地体


Cb)


设备基础


I-一保护接地干线,23, 4——专用静电接地干线,ʒ——防霍接地

8接地体組合示憲图



9移动物体接地夹头示意图


阻止氧和其它腐蚀性气体进入接触面,以阻止水汽浸入减轻电化腐蚀。接触导电膏在接触面 正压力下,貝导电微细颗粒形成网状导电通道,填充了接触佃的微细空隙,增加了接触的导 电性能。

2.7.5从不少单位的实践经验来看,用金属螺栓相连的金属法兰之间,单是螺栓相 连,已具有足够的静电导通性。在有腐蚀条件下的安装要求,为的是确保导通性。

2.7.6装设在非金属材料上的间接接地端头,其连接强度显然不能和焊接固定相比。 因此确保它不受机械损伤,是十分必要的。现场可加围栏加以保护。当然,在金属体上焊接 的接地端头,也是不应受到机械力的。

2.7.7本条是对“与地绝缘”的金属零部件提出相互跨接和引出接地的要求。如塑料 法兰用金属螺栓紧固连接,可加金属大垫圈,使所有螺栓均相接在一起,然后再引出去接 地。跨接示意图见图10

10     上金属螺栓躋接图

2.7.8旋转物体的静电接地措施,有待实践提高。例如,用何种润滑脂能满足静电接 地的要求,尚需做工作。

2.8非导体屏藍接地的要求

静电屏蔽是一项重要的防静电措施。就技术领域来说,静电屏蔽不属本规定的范畴。只 是因为静电屏蔽需要有接地,而其接地也是静电接地的一种。故在本节中列出一些要求。

静电屏蔽技术正在开发之中,我国的经验尚不多。接地方案见图11

11屏羸接地方案

带电体电位的安全值,是一个比较复杂的问题。这是因为造成静电危害的是静电能量。 当带电体是导体时,它所储存的静电能量W与其电容、电位成下列关系:

W = i∕2CV2                           ,

当蒔电放电能量小于环境中物质的虽小点燃能量时,即是安全的。囚此不同环境(被引燃 物质不同,物体电容也变化)即应有不同的对地电位值。本规程所涉及的为非导体物体,其 放电区域的大小,放电形式的差异,更是是以掌握。故要列举出带电体的安全电位,是很困 难的。即便列出的,也只不过是一些参考数值而己。所以,只有在生产现场不断总结经验, 逐个机台去摸索规律才行。日本《静电安全指南》列出了固体带电量的安全管理标准,现列 出供参考,见表1。                                 <

1             日本带电量管理标准

表面带电电荷密度

(C∕ms

体积带电电荷密度

(C∕m3

表面电位

(kvɔ

防止爆炸

引燃能量为数十卩J

<10"7

<10"6

<1

和火灾

引燃能量为数百μJ

<10'd

<10^5

<5

防止静电电击

<10-S

<10-4

<10

防止表面放电

VlL

<0,1

2.9其它要求

2.9.1

1 ) 从静电起电系列的规律可知,两物体相摩擦,各自的起电极性剥电量大小与它们 在系列中所处的位置有关。在系列中两物体位置相距越远,带电量越大,反之则越小。正负 极性则与其位置前后有关。理论上用物质的逸出功不同和双电层原理来解释。人们可以利用 这一规律来优选相互接触的物体,以达到较少产生静电的效果。当然,已列入系列表的物质 有限,规律性也有变化的情况,故应通过实践来进行设计工作。此一款不属接地范畴。

2 金属材料容易把静电导出,不致造成导出通道的阻碍。因此条文要求尽量使用金 属材料。涂漆的电阻率根据国内导电漆的表面电阻为1时〜项7々,因此,3.1.4的数据中漆的 电阻率应小于18Q ∙ Ino

3) 出于有利于静电荷顺利导出的考虑,应该选用材质均匀的导电性能好的物料来 制作零部件。

4 ) 金属部件必须连接接地,理由已如前述。

5过去,接地连接端头的制作和安装,未被人们重视.以致有的设备在安装就 位、保温层等已做好的情况下,才发现设备需要接地,这样就造成了工作被动和影响设备的 质量。本条款要求设备设计、制造和安装人员,根据设备安装位置所定出的技地点,设计好 接地端头,于设备制造时就同时做好端头。

2.9.2

1 )工艺专业努力做好带电物体的增泄措施。这是做好静电接地的关键所在。

(2 )静置时间和缓和时间系参考国外资料列出,操作岗位应总结出各自的经险及并, 时列入操作现程以便严格执行。在设计中应龙比这一安求,如设置必要的缓冲贮缽、备用 泵、备用管网等。

(3)空调和定期向地面洒水,也是增泄措施的一种方法。一般环境,当相对湿度达 到65%左右时,或千燥环境,当相对湿度达到50%以上时,都可有效地防止非金属物体的带电。

2.9.3地坪号电化是静电接地的重要环节。有关地坪泄漏电阻的要求值,国外资料上有 所列举,也有一些参考图例,国内经验不多,具体做法有待土建专业去开发。

2.9.4条文中所述的裸金属体可以是特设的,也可利用在通道口人们必然会碰及的栏 杆、扶栏和金属门等。其作用是导走人体上的静电荷。示意图见图12

2.9.5人体的静电接地,逐渐为人们所重视。如1981年春节前夕,某炼油厂控制室发现 控制盘带电,现场甚感恐慌。经调査和测定:控制室为木板地釆用蒸汽取暖,屋内甚干燥, 工作人员均穿化纤衣服,鞋是普通橡胶制品,只要人在室内走动数步,人体即带静电达二、 三千伏。在这种情况下,人手触及盘体,当然要受到静电电击。原因搞清楚后,釆取了合适的 措施,问题也就解决了。

有关防静电劳保用品,国内正在研制中。导电腕带等可用导电橡胶制成。示意图见图 13。导电环境图见图14

S13导电腕带示麗图

14导电环境图

2.10计算机房和电子仪器的静电接地

2.10.1计算机房的防静电措施之一是釆用防静电活动地板,并使其可靠接地。接地电阻 值一般生产厂家均在产品说明书中注明。

现以北京木材厂为例:

HD-03型活动地板是釆用柔光三聚氧胺装饰板贴面,基材为特制刨花板,贴面与刨花板之 间用镀锌薄铁板加固,底面与四周用镀锌铁板包裹,施工大样图见图15

15

HD-03型活动地板能较好地满足计算机房防静电的要求,经调查测试结果见表2

«2               HD-03型活动地板的泄Sl电阻

时    间

温度

相对湿度

泄漏电阻

(Q)

地 点

机 型

1984

3 16 B

21βC

32⅝

3× IO9

北京某研究院

HP-IoO0(美)

1984

321

IZOC

50%

7 X IO9

航天部某所

LS-771 (Φ)

HD-O2型普通活动地板因其成本低,基建中常被采用,在静电接地处理上如图16所示,

经调查测试结果见表3

3            HD-02型活动地板的泄M电阻

时    间

温度

相对湿度

泄漏电阻(H)

地     点

1984323

21.5OC

21.5%

4 × IO9

国家某委计算中心主机房

198436

21βC

22%

.6 X IO9

中国科学院某所主机房

1984514

20°C

50%

8 × IO9

新疆某计算中心主机房

16

此外还有天津电工专用设备厂生产的抗静电铝合金活动地板J南京晨光机器厂生产的 FB-I型防静电活动地板等,见表4

4             国内外各种地板静电参数比较衰

地板名称及生怦单位名称

表面电阻(Q)

起电电压(V )

半衰期(S)

南京晨光附件厂(FB-I型板)

2.8×10β-3.6×10*

≤20

≈α

北京木材厂

0.44 XIOIe

120

0.6

天律电工专用设备厂

IaIi

1200

美国CDC公司

5×10,

200

12

HUNLVA公司

3.5× 10,

200

12

西德GOLDBACH公司

5×10,

IlOO

<1

日本__

1.88 × IOe

≤70

<1

瑞士 737公司

0.89 XIOe

180

12

法国__________

2.8×1011

7100

从上表中的数据可以看出:FB-I型防静电活动地板各项技术指标均已到技术条件要 求;有的超过了设计指标。与美国CDC公司、西德GOLDBACH公司、瑞士737公司和日本

等国所生产的活动地板相比,在防静电性能方面达到了他们的技术指标•在起电电压等技 术性能方面优于上述国外产品,是目前我国防静电活动地板中唯一■获得全国建筑科技成果双 交会优秀项目奖的新产品。

2.10.2目前已研制成防静电阻燃玻璃钢FRP,由于该材质中掺有静电消除剂,极不易积 聚电荷。因此,采用该材质的地面、墙面的计算机房和电子仪器房,对于工作人员、机器设 备均很安全,是一种消除静电的极好方法。釆用此方法,不用另行釆取人工接地措施,对于 没有安置静电接地的地方,使用抗静电玻璃钢材质更为有利。

在环境条件为温度24oC,相对湿度为40.5%时,测得FRP下列数据供参考,见表5FRP的主要指标见表6

»5             FRP实测敷据表

半衰期

面电阻

(Ω)

体电阻

(A)

摩擦

电压

身着防静电服, 脚穿防静电袜 在FRP上行走

身着防静电服装, 穿绝缘鞋在FRP上 行走

<0.5s

3.2×10,

3.9×10,

<30V

IOV

<100V

≡6           FRP主要技术指标漏试表

序号

测试项目名称

设计技术指标

实际测试结果

1

表面等效电阻

10*~108Q

__

(4.0—6.5) ×107Q

2

表面电阻率

体电阻率

起电电压

起电半衰期

≤10,Ω

(3.0~4.0) ×108Q

3

≤10pΩ∙m

(3.0~5∙6) ×10βΩ∙m

4

5

0~50V

0—1OV

<ɪs

«1S

6

人体带电电位

<500OV

≤3OV

7

8

耐老化期

强度(均布荷我)

使用寿命20年以上

使用寿命26年以上

74000kg∕m3

7480Qkg∕m3

9

刚度(集中荷载)

30θkg≤2mm

300kg≤lmm

纟关衣

序号

测试项目名称

设计技术指标

实际测试结果

10

地板块边长尺寸

499.3±0.5mm

499.3±0.3mm

11

板四周直线度

≤0.5mm

≤0.5mm

12

四角垂直度

90o±15 ,

90o±10,

13

板面不平整度

≤lmm

≤lmm

2.10.3在活动地板及地面上铺设尼龙地毯、塑料地毯或橡皮垫时,工作人员在上面行 走,这些毯子的垫层材料极易产生静电。若不能及时泄放,则会损坏机器。例如:某机房在铝 合金地板上贴一层2mm厚合成橡胶,其绝缘电阻达IOM ,静电荷积聚后很难泄放,该机房无 法工作。后在其上又铺上掺细金属丝的防静电地毯,并通过铜带连接以后再接地,计算机才 能正常工作。

2.10.4某计算中心在1978728日晚上及198261723点两次受强雷击,击 坏控制台显示器中插件4块,同时院内邻近的Z-80计算机系统全部置零。根据这种情况, 我们提出静电接地极与防雷接地极应有一定距离,但是国家规程能否满足要求,仍要分析大 量试验数据后才能决定,目前由于试验手段不全,无法给出可靠数据,建议最小距离不得小 于3mo

3具体规定

3.1固定设备

19悬挂体接地方案

20振动设备接地方案

21取样操作口接地端头布置示意

接地端头可以是螺栓,也可以是端子排板,位置在操作口两侧,以不妨碍作业为准。

3.2管网系统

3.2.1

1 )装置区内管道纵横,互相间连接的长度较短,管道是可以依靠有关相连设备的 接地系统而取得接地条件的。

2泵、过滤器、缓和器(属于工艺设备)和管道变径、分岔(属于管道配置)等 处,是静电量突然变化的地方。静电荷需要通过接地线进入大地,故这些地方应设置接地连 接点。

3 )管道支座有移动式和固定式两种,通常上<外債道的做法为“直线段每隔80 IOOm要设固定式支座一处,并作按电。接地电阻丿J3 Ωβ我们分析这是为了满足防雷的要 求。此时,该管道的工业静电已有入地通路,不必另做接地。

4 屏蔽材料不作静电连接线,装配示意图见图22

好蔽线      8⅝⅞⅜⅞

⅜r⅜r7j,                               ,

22IS—绝缘一金属管的接地装配

5 玻璃管、陶瓷管上的金属连接件等物体,为与地相绝缘的金属体,须加以接 地,以保安全。

3.2.2如果对有阴极保护的金属管段作接地,会破坏阴极保护回路的绝缘性,这是不 允许的。且从阴极保护管路的绝缘性能来说,该管段已具备了导通静电的可能。

3.2.3管道静也接地的各种方案见图232425262728o




mmhmm”


弹簧吊架


24吊架管遒接地方案


25地面、理地管排接地方案


<1 1,焊接应在涂漆前进行, 2.用螺栓固定者,可作相接用。

28铸铁采插管接头跨接

卡箍及接触面搪锡,接触面应洁净

3.3有静电危害的装卸站台和码头区

29钢執執標建接方案

• UO用于43公斤钢轨  130用于50公斤钢轨


(h) - 4' F




ffl30钢執接地连接方案

3.4能产生静电危害的移动物体

有关物体的接地方案见下列示意图:

①油槽汽车(见图3132



②火车槽车(见图33

33火车權车接地示憲

34油船接地示意

油轮俄否作静电接地•有不同看法。从油轮本体来说,它的各种金属庆已辻成整体,芥 必担心接遍后,陆地杂散电流流上船体会引起灾害。

输油软曾的屏蔽线不得作为船体接地线用,理由是:1)通过接地线的电流,除静电电流

外还有杂散电流;2屏蔽线甚细$ 3检查不易;4)没有“明显”的接地点。

费体的接地方式有待实践总结。

■>

台秤接地              工作台面接地

35小型物件接地示意

. 根据现在已出版的标准图,特设此条,以备査找。

附录1静电接地工作的注意事项

本附录是给现场工作人员以必要的提示,确保静电接地设计得以完整实施。

附录2本规程采用的术语

液体电导率分为静止电导率和有效电导率两种,本规程采用劳动人事部组织编制的国家 标准《液体静止电导率测定方法》的概念。物体带电后,电阻率、表面电限、电导率将怎样变 化,有待于进一步探讨。日本静电安全指南中对粉体的电导率有“表观的"定语,可作为我 们进一步开展科研工作的借鉴。

工业静电是在工业生产、贮运过程中产生和积累起来的。它对安全生产、产品质量有极 大的影响。石油化工厂的特点是高温、高压和易燃、易爆。在生产车间内',塑料√te,搪瓷 等材料到处可见,而粉碎、撕裂、摩擦、流送、喷射、搅拌和过滤等工序也普遍存在,这就 使产生静电危害的根源经常存在于人们的工作环境之中。因此,了解工业静电的产生机理, 分析其危害特点,对探讨和掌握防静电危害的措施,是十分重要的。

在生产、贮运过程中,产生静电的途径有:

1) 同类或不同类物体间的“紧密接触后迅速分离”;

2 物体上附着了带靜电的微粒;

3 通过感应或极化作用,使不带电的物体起电。

带电体上带有的静电量,是静电产生量和消散量相平衡后的稳定值。

这两个术语是为叙述问题方便起见而釆用的。带电区的面积,可根据被研究对象的具体 情况而定。

物员的静电学分类已经由国家标准《防止静电事故通用导则》确定,将物质分为“静电

导体”、“静电非导体”和“静电亚导体”三类。

必须指出,物质的导电性是随着它的电阻率增大(或电导率减小)而逐渐减弱的,决不是

用一个数量界限就能将物质断然分割成为"导电"或“不导电” o如日本《静电安全指南》 就有下列表格,见表7。各国对物质的分类见表8

«7 _____日本带电性管理标准     ____

电导率(S/ m)

表面电阻率Q)

非带电物质

>10^,

<10*

低带电物质

>1O'1°,     <ιo-∙

>10%     <101*

带电物质

>10^l2,     <10'1°

>10",    <1013

高带电物质

>10-*   <10F

>101j,     <10*1

超量带电物质

<10*

>1015

_______ _ _ ________________ . _ ______ _ .

«8       各国对物质分类表

静电导体

静电亚导体

静电非导体

≥10-9 SZm

<10-9S∕m

H

>10-8S∕m

10'j6-IO-8SZm

VIOFS/m

^∕>iαβΩ Cm

>102 3Ω∙cπι

澳大利亚

108Ω ∙ m (固体) >10-9S∕m(液体)

_________

>108Ω ∙ m(固体)

>10'9S∕m(∕g 体)

条文梗概地介紹了静电放电的类别。

条文介绍了静电电击的起因和后果。

0.静电自然接地和静电人工接地措施

任何物体当其位置确定以后,它都有一定的接地本能,即極对它没有采取任何技术措 ½,带电区的电荷总能通过各种自然渠道泄漏并消散至大地,只是速度有快有慢而已。本规 *所阐述的静电接地,是在增泄和导流两个环节上做工作,使带电区的静电荷得以顺利泄出 -剥迅速导走。

(1 )在“动电”范围内,接地的对象是“电力设备、杆塔或过电压保护装筮”,而在 "静电”范围内,接地的对象则是各式各样的带电体。方框图及模型图(图36)如下:

RZ


自 然 接 地 系



设备外壳


接地支线


接地干线I


接地体




泄出环节


导流环节


静电接地连

---IllrIIIlI√


∖f IJ

接地体接地电阻


\

世漏电阻Rx


接地连接电阻RJ


供泄漏电阻Rz


工业静电自换接地系统


〈静电接地)

r W静电入丁接抻措施


1.

36静电接地模型图

1 带电区;2 带电体的泄漏通道;3 设备支架、 外壳;4——接地瑞大;5——接地支线;6--接地干线;

7——接地体。

C.对于电阻率等于或大于1010-10'2Ω ∙ m,表.面电阻等于或大于iC11^-1013Ω和电 导率等于或小于Io-■10  0-12SzZm的物体,间接接地需要有静置时间的配合才能防止带电;

do对于电阻率大于1012Ω ∙ m,表面电阻大于1013Ω和电导率小于13-12S∕m⅛物体, 接地将不起作用;

本附录的第14条提出了总泄濕电阻的概念。

9

日本判断带电状态釣大致标准

æQ)

二电火必

<10β

K带i⅛

>106, <^108

稍Y电

>108, <10x2

带 电

>102°> Vl(P2

带电堂大

>10lj

大量膏Ifi

从有关资料看,一般认为物体的总泄漏电阻在任何条件下均能小TIOeΩ,其静电接地状 况就是良好的了。也有认为对于特别容易起爆的物质,此值应降SiO4Qo

Q = QOeT/"c

,,.tiz2 = 0.69RC

=0.69 X Ioe ×104× IO-1 2

=0.69 X10~2s

即电荷衰减一半所需要的半值时间只½0.0069s ,小于一般公认的半值时间上限值 θ.012sβ也就是说,即使是物体对地电容大到104pF,总泄漏电阻用10βΩ½个值,被考核的 物体还是积累不起静电的。

4¾a由于接地的时机和方法处理不当,件静电接地肘反而造成事故”,理由是:

5在具体接地连接的做法上,静电接地与雷电、杂散电流的接地做法是相似的,只 是雷电、杂散电流的接地要求比静电接地更严格些。

项.带电体的静电泄漏通道

这个术语是为叙述问题方便而采用的,系指静电在带电体上汲行泄漏的途径。

是静电接地技术中的关键所在,妄京工艺专业釆取有效办法来达到增泄目的。当前貝技 术有待进一步开发。

自然接地系统与静电接地连接系统在现场是并存的,在电路上叫视力并联回路。

静电接地连接系统与通常的搂地装置不同之处在于:

C.静电接地连援系统的电阻要求比较低。

力区别于一般接地装置的用语•故对静电接地系统冠以“静电”和“连接”两定语。简 称为“静电接地迎接”或“接地连接” o用此名称还区别于“静电接地”的用语。

1 )静电连接的接健电阻要求不如一般电气连接那样严,设备、管道的机械紧固、焊 接等处,也可列为导静电的静电连接点。

2直接接地的概念与通常的“接地”定义相当。

3 )带电的波怵装进接地的金属容器中,液体里的电荷就是通过液桶界面导入大地的。 对金属谷器来讲,属于直接接地;对液体来讲,则是作了间接接地。在生产、贮运过程中, 很多除金属以外的帝电体,都是利用各种不同方式将静电荷通过接地的金属体导入大地的, 我们均可称之为“间接接地”。

显然,由非导体或亚导体制成的物体,其导电性能是弱的。要把这类物体上的静电荷通 过接地点导走,需要相当长的时间(有的甚至不可能),这就需要规定出所谓“静置时间”。

(1) 总泄漏电阻是包括静电泄漏电阻RX与接地连接电阻Rj、自然接地电阻RZ的总和。 即RZX = RX+Rj∕Rz°它为物体在不带电情况下,其被测点到大地间的总电阻,是评价物 体静电接地良好程度的尺度。在物体带上静电后,如本附录第6条所述,静电荷有多个泄漏、 消散途径,客观上增加了安全性。因此用本规程所指的总泄漏电阻去评价物体静电接地良好 程度,是偏于安全的。

本附录所指的总泄漏电阻与日本《静电安全指前》5116条的含义是相当的。从《指南》 2.3节可看出,日木的测量抱围为带电体的测量点到拔地极,接地极们接地电阻小于100CΩo 显然,1OOQ10°Q相比,是可以忽略不计的。总泄漏电阻的计算和测量工作,有待实践和 探讨。

2 泄漏电阻RxI静电泄漏通道的等值电阻,上具体量值不但”洲虽的位置有关,Tfu 且还与组成物体的材质、几何形状、杂质成份、次面屜度等因素有关。它是总泄漏电阻中的

-U % i4 li`J )l⅛ l⅛ o

本观H5L起泄I 电阻诅一混念,目由差要引起人们对増泄措施的注意。今后再也不能 把⅛¾U12仅”只局限于将及备外壳垓比。

(3 )接地电El值探讨

七矢于接也电匾;勺阻值,狀有关资剧可以看到一些不尽一致的效据。如:

O "L吳也雷击的痰地装置可用于防止静电。只为防止静电的接地装地散流电阻不应 兀于IooQ。(《防雷防静电设计标准》,石油工业部,1964

© 仅以^静电为目的而接地的接地电阻值,在任何条件和环境下,都应确切稳定在 IX )tiQ以下,在标准环境条件(气温为20°C、;弋对湿度50%)下,最好是不到1 X 10,Ωo跨技 纹电圍值,左、壮环么}、,最归是不如宀3。,(日本《静电安全指南》务"35- 51拓条)。

Q由门;-流;d」;只是KA级的,力了消散静电电荷∙∙∙∙∙∙,ιMΩJj⅛⅛,√电匸完全够用, W是囚为出现在跨火线两;的电位差很小,不会尸生火化(美国石应学会《巧」L静电、雷击 和杂散电流引燃的暂“现定》API-RP-2003A.8.1 )。

)由于泄湛电流极小,芮电接地用IMQ的接地电阻就够了(美国国家防火协会规范《静 电》3130

> ®导体对地的总电困不超过IMQ,就足以防止静电积聚(澳大利亚《静电规范>AS1020_

19704°2.2O

b.我们认为在接地迎接系统中,装载、支承带电体的器具、支架等能起到导通静电的作 用,八电阻值照理需要计算利考核,但考虑到其虽值房小,计算、考核很难,而且与总泄漏 电阻的虽值相比很小,故可忽略不计。

按地迂接系统所用的材料一般均为金属,相互间连接不是焊接就是用螺栓紧固,也有用 按纹哭夹接的。这部分的电阻不大,可以忽略不计。

综丄所述,我们认为接地辻接系统的电阻值,可用接地体的接地电阻来表达。

J接地体的接地电阻值讣鈴公式,是根据恒定电场导出。対于工频条件下的正弦电流, 二计算结果是适用的,血刈于丄业静电接地,特别是在有静电接地火花条件下,有关计算公 式和取值M作何利修正,有待探讨。我们认为当物体的总泄漏电阻为IOBQ时,就足以防止 在上而积至静电。在此而我.卜',静电接地体接地电阻的定义和量值问题,相对来说好处理些。 在却论探讨阶段,限据以住的经验和水电部规行,诃以沿用工频接地电阻的概念,,以便工 ,E设计fe)∏o

'5.⅛⅛屏社

在弥电F½Λ⅛⅛3 ,带电体发出的电力线,一部分或全部中止在金属屏蔽体里侧的感 应电荷上,从而减少或消除了带电体对其周围导体的静电感应作用,也可防止被屏蔽物受周围 带电体的静电感应影响。示意图见图37

接地连接是静电屏蔽技术中的重要一环,屏蔽体上的自由电荷是通过接地连接系统导入 大地的。对屏蔽体来说,其接地方式丿J直接接地。屏蔽什与带电的非导体紧密相接触处,削 看作对斗导体作了间接扱地。

3)挣电恪应现象



(b)加静电屏蔽的效果


c⅛


37静电屏蔽原理

Λ——匕体;B, C——其它与地绝缘的导体;D--屏蔽体。

因在带电体附近有接地体存在,其用地电容增加,对地电位即下降。屏蔽程度只要使带电 体的电位下降到不致造成危害即可。

静置时间的作用是使带电体得到必要的时间,足以把所带的静电荷泄漏岀来并导入大 地,这是静电接地技术中的一个重要环节。无论是连续性或间歇性生产和贮运,根据需要 设置静置时间是必要的。

液体流过泵、过滤器或高速流过管道时,其载电量会激增。但当用安全流速通过J个管 段(或缓和器)时,由于液体中的实际电荷密度大于相应流速时的饱和电荷密度,液体中的 多余电荷会通过接地连接系统导入大地。该管段长度是相应饱和长安的34倍。一般认为液 体在管段内以安全流速流动30&电荷密度就能下降到安全值以下。此种“纟爱和时间”可称 为物料在运动中的"静置时间”。

静电接地干线和静电接地体这两术语是因客观需要而釆用的。由于接地系统有共用的特 点,一些干线和接地体可起用不同的名称。如某平面内的接地干线,它在起电气保护作用 时,称之为电气保护接地干线;它在起导静电作用时,则称之为静电接地干线。

本规程中推荐的特殊产品及生产厂家

产品名称

主要生产厂家

S38系列聚気酯导电漆

C04-22草绿醇酸导电磁漆

防静电阻燃玻璃钢

华达牌DJG-型接触导电膏

LJX-A型离子旅静电消除器

JJS-C型静电俏除器

-201静电消除器

防静电聚乙烯气垫膜 防静电系列纺织品

西北化学动力公司(西安市171信箱)

前卫化工厂(江西省新余市)

鞍山市樱桃园防腐容器厂(辽宁省鞍山市)

福州自动补偿器厂

吉林市无线电一厂

吉林市无线电一厂

原子能研究院同位素研究所(北京275信箱66分箱)

北京惠华电子工程公司

河北省保定色织厂

46

1

静电危害

条文列出了静电危害的种类,特别提请注意由静电放电而引起的火灾、爆炸事故。当然 静电放电仅仅是一个火源而已,当此火源与易燃、易爆物质同时存在时,才会肇成事故。

2

带电体上静电荷泄漏消散的途径

3

条文列出了带电体上静电荷泄漏、消散的几个途径,静电接地只是消散电荷的途径之一。