Februar 18, 2020
Explosion durch elektrostatische Entladungen
elektrostatische Entladung
Statische Elektrizität kann nicht nur durch den hohen Spannungsfluss, sondern auch durch die Erzeugung eines Funkens Schäden verursachen. Dieser Funke kann je nach Beschaffenheit der Arbeitsumgebung einen Brand oder eine Explosion auslösen. In vielen Industriezweigen und Produktionsbereichen können elektrostatische Entladungen zu schweren Unfällen dieser Art führen.
Beispiele:
- In Industrien, in welchen Polymermaterialien mit hohem Isolationswiderstand verarbeitet werden, kommt der Polymerfilm mit vielen Walzen in Kontakt, wodurch sich die Ladungsdichte erhöht und eine elektrostatische Entladung entsteht, sobald sich der Film von der Metallwalze löst. Bei einem aufgeladenen Film, in Kombination mit einer großen Fläche, ist das elektrische Feld in der Nähe des Leiters ebenfalls stark, so dass es in einer entflammbaren Atmosphäre zu einer Zündung kommen kann.
- Bei brennbarem Gas kommt es zu einer Funkenentladung, wenn es mit Luft vermischt wird, sodass sich das Gas entzünden und explodieren kann. Es ist davon auszugehen, dass das brennbare Gas zu diesem Zeitpunkt den Schwellenwert der Entladungsenergie überschritten hat.
Ursachen von Funkenbildung
Mindestzündenergie
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Gas
Die Tabelle zeigt den Schwellenwert der Mindestzündenergie für Funkenentladungen in brennbaren Gasen, die mit Luft gemischt sind.
Da die Entzündung von Gasen jedoch ein stochastisches Phänomen ist, ist der Schwellenwert der Mindestzündenergie nicht absolut, sondern lediglich ein Gefährdungsmaßstab.
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Powder particles
The ignition energy in the case of powder is larger than the gas one. However, it is dangerous if the conductor is charged or the density of charged dust is high. Also, the finer the powder particles, the lower this energy value and the greater the risk of explosion due to electrostatic discharge.
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Zähflüssige Substanzen
Außerdem steigt die Gefahr beim Umgang mit Öl. Unregelmäßige Handlungen wie das Reinigen der Innenseite des Tanks eines Rohöltankers können eine elektrostatische Entladung verursachen, die zu einer Explosion führen kann. Im medizinischen Bereich kann die Behandlung mit einer Sauerstoffflasche oder einem Sauerstoffzelt zu einer Entzündung aufgrund elektrostatischer Entladung führen, die durch die Aufladung der Kleidung verursacht wird.
Elektromagnetische Interferenzen
Elektromagnetische Wellen werden durch elektrostatische Entladungen erzeugt, die durch steile Pulsentladungen hervorgerufen werden.
Durch elektromagnetische Wellen verursachte Störungen können:
- eine Störquelle für Mess- und Kommunikationsgeräte am Produktionsstandort sein,
- das System beeinträchtigen,
- Fehlfunktionen verursachen und das System beschädigen.
Wenn man beispielsweise während der trockenen Winterzeit plötzlich von einem Stahltisch aufsteht, kommt es durch die Berührung mit dem menschlichen Körper zu einer starken elektrostatischen Entladung. Falls in diesem Moment ein Computer auf dem Schreibtisch steht, kann es sein, dass das Gerät nicht mehr funktioniert.
Bei Geräten wie Personalcomputern kommt es fast nie zu Schäden an den internen Geräten selbst. Wenn jedoch eine Produktionsanlage von diesen Computern gesteuert wird, sind die Auswirkungen von Fehlfunktionen aufgrund elektromagnetischer Störungen groß. Dies führt zu Verlusten. Außerdem enthalten elektromagnetische Wellen, die durch elektrostatische Entladungen erzeugt werden, eine Vielzahl von Frequenzkomponenten, so dass sich der Einflussbereich vergrößert.
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Statische Elektrizität:
- Entstehung von statischer Elektrizität
- ESD-Prävention mit Nebel
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Wie bereits erwähnt, gibt es viele Fälle, in denen elektrostatische Entladungen schwere Unfälle auslösen können. Funken können ein Feuer oder eine Explosion auslösen.
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