Появата на електрически заряди в диелектриците

>

Пожароустойчиви материали
Безопасност на околната среда	енергийна сигурност	Норми за PUE	Правни въпроси	Потребителски въпроси

Появата на електрически заряди в диелектриците

Наелектризиране на твърди, диспергирани и течни вещества. Фактори, определящи наелектризирането на различни вещества.

Процесът на възникване и натрупване на електрически заряди във веществата се нарича наелектризиране. Електризацията е свързана с редица условия: повърхностен контакт, образуване на двоен електрически слой и разделяне на контактуващите повърхности, една от които трябва да е диелектрик. Диаграмата на електрическите явления, възникващи при разделянето на повърхности, обяснява казаното и е показана на фиг. Разделянето на повърхностите спомага за адхезията на частиците върху заредените повърхности. След разделяне на контактните повърхности се наблюдава рекомбинация на заряда поради електропроводимост и йонни процеси в газоразрядната междина. При ниски скорости на контактно разделяне и ниски повърхностни съпротивления рекомбинацията се осъществява поради електропроводимостта, а при високи повърхностни съпротивления - поради газоразрядни процеси.Плътността на заряда на повърхностите σp след разделяне се определя по формулата:

където σс е плътността на заряда на двойния електрически слон преди разделяне

jg.r. - ток, дължащ се на изпускане на газ в междината, A;

Jos - ток, дължащ се на омичното съпротивление на повърхността, A.

τ1 и τ 2 - време на релаксация на заряда.

Електрификация се появява при високи скорости и развитие на контактни повърхности: (филтриране, смесване, пръскане, транспортиране през тръби - тръбопроводи от прозрачен диелектричен материал светят).

С увеличаване на скоростта на разрушаване на контактите се увеличава стойността на заряда, оставащ върху повърхностите след тяхното разделяне. Следователно, колкото по-интензивно се извършва процесът, толкова по-голям заряд ще остане на повърхността.

Пневматичният тръбопровод се счита за генератор на заряди върху материала, а бункерът и филтърът се считат за разтоварващо устройство. Електризацията на частиците по време на транспортирането им в потока се случва в началния етап на транспортиране и зарядът се стабилизира.

Феноменът на наелектризиране на течности възниква, когато течности с ниска електрическа проводимост текат около твърди повърхности. Поради неравенството на потенциалите в течната и твърдата фаза (стената на тръбата) на границата се образува двоен електрически слой. Дебелината на слоя на течности с електропроводимост 10-6 Ohm-1m-1 и по-висока е сравнима с размера на молекулата и може да се оцени по формулата:

където: R - газова константа 1.31462 J / mol.deg.

ε и ε0 - относителна и абсолютна диелектрична проницаемост, равна на 1,845 10-12 f/m;

C е концентрацията на йони, mol/m3;

Z е валентността на йоните;

Ф - число на Фарадей 96491.4 q/g-eq.

При наличие на потенциална разлика някои йони се адсорбират по стените на тръбата и се изхвърлят, а други се отнасят от потока и се нагряват в контейнери (апарати).

По време на обработката на диелектрични материали (метод на пластова флуидизация, пневматично транспортиране), образуването настатично електричество, което допринася за коагулацията на фина (частица - 3 mm) фаза, появата на искрови разряди и дори нарушаване на процесите. Ефектът от електрифицирането зависи от скоростта на движение на материалите, състоянието на контактната повърхност, вискозитета на материала, температурата и влажността на околната среда, наличието на примеси (чистите течности практически не се електрифицират). Добавките, които повишават електрическата проводимост, намаляват ефекта от електрифицирането), коефициент на триене, диаметър на тръбата и др. Най-голямата електрификация на течности се проявява при високи скорости, развити контактни повърхности, т.е. филтриране, смесване, тръбопроводи, пръскане и др. Електрическите разряди между повърхността на течността и заземеното метално оборудване при тези процеси могат да се наблюдават визуално. Тръбопроводите, изработени от прозрачен диелектрик, равномерно светят.

Наелектризиращият ефект на течностите е силно зависим от примеси, твърди частици, въздух или несмесващи се течности. Чистите течности практически не се наелектризират.

Пример:Човек, който ходи по сух паркет или седи на столче за кола, при сухо време се зарежда до 5000 V. Иницииращото вещество се запалва, ако човек, седнал на лакиран дървен стол, доближи ръцете си до него. Искровият разряд покрива интервал от 2-3 минути, а потенциалът върху човек достига 20 kV. Запалването изчезва, дори ако използвате инструмент от дърво (тъй като дървото, наситено с влага, е проводник), няма запалване от пластмаса. Потокът от течности и пари през дупките с висока скорост предизвиква силно наелектризиране и искрови разряди. Добавянето на антистатичен агент до 20% намалява наелектризирането и съпротивлението с 10-11 порядъка).

Пораждане и отделянезаряди (с изключение на тръбопроводи) могат да възникнат вътре в крайния резервоар, когато: 1. Разпръскване на входящи потоци течност;

2. Пръски вода на дъното на резервоара, входящи потоци;

3. Преминаването на въздушни или газови мехурчета през слой течен или насипен материал;

4. Камшик виеше в бункери;

5. Смесване на течни или насипни материали вътре в контейнера.

Процесът на възникване и натрупване на електрически заряди във веществата се наричанаелектризиране. Електрификацията е свързана с редица условия: контакт на повърхности, образувани от двоен електрически слой и разделяне на контактуващите повърхности, една от които трябва да бъде диелектрик. Разделянето на повърхностите се улеснява от адхезията на частици върху заредени повърхности. След разделяне на контактните повърхности се наблюдава рекомбинация на заряда поради електропроводимост и йонни процеси в газоразрядния продукт. При ниски скорости на разделяне на контактите и повърхности с ниско съпротивление се получава рекомбинация поради електрическата проводимост. При високи повърхностни съпротивления - поради газоразрядни процеси.

Скоростта на зарядите на повърхностите σp след разделяне се определя по формулата:

където σс е плътността на заряда на двойния електрически слой преди разделянето

JG.R - ток, дължащ се на газов разряд в междината, A;

JOS е токът, дължащ се на омичното съпротивление на повърхностите, A.

τ1 и τ 2 - време на релаксация на заряда.

Електрификацията се появява при високи скорости и развитие на контактната повърхност: филтриране, смесване, пръскане, транспортиране през тръби - тръбопроводите, изработени от прозрачен диелектричен материал, светят.

Явления, които възникват, когато ток тече в земята, например ...

Получава се поток от ток към земятасамо чрез проводник в пряк контакт със земята и.

Изхвърляне на статично електричество, като импулс на възкръсване...

Експлозии от статично електричество възникват поради една от трите причини: - искров разряд от зареден диелектричен материал; -.

---