靜電控制

靜電火花本身可為發火源。凡易燃易爆物質存在地方，皆有可能由此發生火災爆炸。

靜電釋放的能量
靜電產生的火花的能量足以引燃附近易燃物質。其能量等於 亳焦耳。式中 C 為電容(單位為微微法拉，μμF)，V為電壓。物質的電壓自數伏特至數百萬伏特不等，一般都在一萬伏特以下。
一物質的電容依其大小及其與其他物體的遠近而定，大多數的機器設備的電容自一百至數千μμF。人體的電容估計約為 2OOμμF。
若一絕緣體充電達一萬伏特，從機器放出的火花的能量可達50毫焦耳(mJ)或從人體放出10毫焦耳。這些能量足可燃燒許多可燃性物質。
一般而言，碳氫化合物的氣體和蒸氣約需0.25毫焦耳的能量即可在空氣中燃燒。乙炔則是例外，在空氣中，乙炔只需 0.02 毫熊耳的能量。

靜電控制
靜電的形成難以避免，但在其形成之初，即儘速將其電荷導引移除，防其積。防範靜電累積的方法有連結、接地、離子化，或收集器、中和器，或增加作業場所的濕度，或合併運用。這些方法可使分離的正電與負電重新結合，避免釋放火花。

連結和接地
在危險場所，機器的所有金屬部份也許會產生靜電，必須予以連結(bonding)或接地。連結為使用導體(或導線conductor)將兩種或兩極以上的導電物體連接起來的行為。接地為將一種或一種以上的導電體連接到大地電位(groundpotential)的過程。

連結與接地的主要目的為減少金屬物體之間以及物體和大地之間的電位差(potentialdifferences)。連結兩物體，使其電位相同，不致產生火花放電的現象。將導電物體接地，使產生的靜電迅速排入大地。因充電物體與其他附近物體之間的電位差不再存在，產生火花的威脅降低。

連結和接地的接線(connections)中的電流以毫安培計。由於電流小，低電阻的接地線並不重要。僅需要足夠的導電性，在靜電未累積至火花電位(sparkling potential)之前將之帶走。高達一百萬歐姆的接地電阻通常足供靜電接地。自動灑水系統使用的管線、其他水管、金屬電力線管(electrical conduit)、驅動桿(driven rod)或埋在地中的金屬板也許需予接地連接。任何金屬管路系統或電路系統一旦有接地連接，其電阻很可能在50歐姆左右，或者更低。

自電氣觀點而言，雖然小的電線或金屬條(strip)足做連結和接地的接線，但仍以使用鋼線為宜，因其機械性的強度較佳。不論裸線或絕緣線皆可使用。注意電線的維護，定期檢查。電線一旦受損，需用堅固的金屬線管或管路或類似的防護物予以保護。

此較實用的方法為使用接地刷子，或以碳、黃銅、青銅製成的刷子，將轉動和固定的金屬部份作電氣接觸。

連結導電物體以減低電位差比物體接地來防止火花的產生更重要，物體接地主要為帶走可能累積的靜電。物體本身已與大地有連結或接地，沒有必要再使用特殊的連結和接地方法。例如，地上大儲槽即是本身已接地的物體。

導電性的地板
在危險場所，有需要用導電性的地板或地板覆蓋以便將人或導體接地。導電性的地板使用於需要避免靜電累積的工廠、醫院手術室，及其他類似的地方。這種地板做為一種將人與物體一起電力連結的方法，以減少火花放電的機會。

金屬地板或其他低電阻材料沒有驅除靜電的必要。導電性的地板的電阻，約在兩萬五千與一百萬歐姆之間。一百萬歐姆可使靜電消逝，兩萬五千歐姆可保護工作人員免遭電擊。一般認為，經由地板傳到大地的電阻若超過兩萬五千歐姆，來自平常發光系統供應的活電設備，流過人體到達導電性地板的電流，不會形成危險的電壓。

沒有必要將導電地板與大地特別連接在一起以避免靜電的累積。只需要使在某地區工作的人員和物體與地板有良好的電氣接觸即可，但此地板需能導電。為達到這個需要，在危險地區，宜穿著導電性的鞋子。金屬架構或可移動的設備，應直接與地板接觸，或經由導電橡膠尖端或設備底部的輪子與地板接觸。

測定導電地板的電阻，使用兩種特殊加權(weighted)電極及一種有標稱斷路輸出電壓(nominal open-circuit output voltage)為 500 伏特的直流電與短路電流量2.5 至 l0ma。每一電極各 5 磅重，其平面乾的圓形的接觸面積直徑為 吋，鋁或錫箔(tin foi1)表面 0.0005 至 0.001 吋厚，由一層 吋厚的橡膠支撐。度量地板上距離 3 呎寬的兩電極，地板的電阻應小於一百萬歐姆。度量大地與置於地板上之一個電極之間的地板電阻，宜超過25,000 歐姆。度量時，宜選五個或五個以上的點，求其電阻的平均值，此平均值應在25,000-1,000,000 歐姆之間。任何地板的電阻不得大於5,000,000歐姆或小於10,000歐姆。

離子化
在非導電性的物料，如紙、布、橡膠或皮革上面產生的靜電，以一般接地或連結的方法，不能有效排除或中和之。若增加物料的導電性，將靜電導至接地的金屬滾輪(rol1)或其他機械部份的方法不可行，則必須使用其他的改善靜電措施。離子化為這些改善措施中一種重要的方法。一旦非導電的充電物體與已電離的空氣接觸，靜電即會消失。靜電可經由已電離的空氣導向大地，或物體上的靜電從空氣中吸引足夠數量的相反的充電的離子來中和之。

空氣能被熱、高壓、紫外線或輻射線離子化。空氣分子經離子化之後，電子即從空氣分子分離出來。電子帶負電，失去電子的分子變成正電。若某物體帶負電，空氣中的正離子便被吸引。附近空氣的正離子數量夠的話，物體上的負離子便與之中和，如此就不會累積靜電。火花也就不會釋放出來。

以少量瓦斯燃燒出來的火焰產生的離子化，有時使用於印刷機(presses)以減少靜電。以揮發性、易燃的油墨(ink)印刷者，自不宜運用此方法。使用非易燃的油墨，將供給瓦斯設備裝置在印刷機上者，應與印刷機有電力連鎖裝置，如此，印刷機停止時，火焰亦自動熄滅。
靜電收集器或中和器(非電力激發型)
以非電力激發的靜電收集器或中和器可使靠近充電物體之空氣離子化。帶靜電的物體若接近頂端尖銳且接地的金屬物體，兩物體之間會形成靜電場。靜電場在物體的尖端產生電壓，迫使空氣分子離子化。靜電場集中靠近頂端尖銳的物體，只要靜電超過某一最低值，空氣即自動離子化。集電器只有在物體或物料帶電(electrified)時，才會激發(energize)。離子化將靜電放掉或中和，使靜電維持在危險程度以下。

這類靜電收集器常被稱為感應中和器(induction neutralizers)或感應收集器(induction collectors)，因為空氣離子化是由感應在收集器上的電壓而產生，此電壓則來自物料上的電荷所產生的電場。有一種此較常見的非電力激發靜電中和器使用金屬棒，棒上纏看多條尖端的已接地的黃銅、青銅或銅線。其他靜電收集器由纏繞金屬線或繞在圓木棒上的金屬物做成，並予以接地。造紙、紡織，及類似作業機器上非導電物料產生的靜電，皆可以這幾種靜電收集器中和之。

因作用原理相同，各種不同的非電力激發靜電收集器的效率約略相等。但為保持其效率，必須時時清潔。收集器可能造成傷害，或在作業過程中，收集器若接觸物料，也可能吸取絕緣物料，因此宜使收集器與要中和的轉動物料表面分開，保持 到 吋的距離，收集器應距離物料可裝卸的迴轉部份、導桿、伸桿之處4-6吋。在迥轉部份的尾端宜設置收集器，因物料滾動時，會有留在物料上的靜電累積效應。此型式的靜電減除設備，價格低廉，安裝便宜，可設置在發現靜電存在的機器上任何一點。

電力激發中和器
靜電可將充電的物料通過正負離子的交變電場(alternating field)而獲得中和。電力激發中和器能夠在帶電的端點與接地的部份之間，形成這樣一個交變電場。此接地的部份，也可能是中和器的一部份。把中和器放置在靜電累積的地方，高伏特電場所離子化的空氣和靜電都被中和了。

利用有尖端的導線與高伏特電力來源以增加空氣離子化的原理，使用於一些靜電中和器的製作上(make)。使用一排帶有尖端的導線與高伏特的二次電壓，小型的升壓變壓器(step-up transformer)連接，此變壓器平常被供給110或220的電路。雖然電位達數千伏特(約5,000至12,000)，但導線的絕緣與尖端(points)的接地皆佳，電流量有限。對工人電擊的危險輕微。為完全減少來自處理紙張、纖維，或其他非導電性物料操作機器的靜電，帶電的尖端宜安裝在靠近靜電發生的地方。

電力激發的靜電消除器或中和器不宜安裝在易燃性液體或氣體使用量頗多的地方，否則中和器可能引發燃燒。一旦激發的尖端接地不良或中和器故障，亦可能產生火花而引燃易燃性的蒸氣。然而，若小心安裝和維護，對防火而言，確是積極有效的方法。為防護中和器免受損壞，尖端的安裝不可有接地不良的現象。尖端宜保持清潔，使得中和器的功能達到最高效率。

靜電中和與空氣清潔的器材皆可買到。這種器材由離子化空氣槍或離子化空氣噴頭組成，將離子化空氣氣流噴進要清潔的地方，以減少靜電的危害或麻煩。以此方法清潔經由靜電吸引而來的髒物或灰塵的表面，或將塑膠、紙張或類似物料分開。在上漆之前，亦可用此器材清潔有灰塵的物體。

輻射靜電中和器
空氣能被放射性物質離子化。輻射靜電中和器使用鐳或釙。鐳與釙能放射α粒子，使中和器與帶電的物體之間的空氣離子化。一種中和器為將鐳鹽分佈在薄的金箔或鉑箔，貼在金屬防護棒的一端。不同含量的鐳箔都有。在無需外來的電力下，中和器本身不會造成火災危害。若自防火的觀點而言，在危險地區使用這種中和器較為安全。但得經主管機關許可，因有可能對作業員造成健康危害。又因積存的灰塵與異物會降低其效率，故中和器需要定期清潔。

防止某些非導電的物體或物料上的靜電累積，以人工力法增加濕度為一有效的手段。濕度使得物料上形成一潮濕的薄膜，增加物料的導電性， 給累積起來的靜電提供一條適當的途徑，傳到大地。

大多數非導電的物料，如木材、紙、布，其表面導電性，依相對濕度而定。濕度愈高，愈能導電。隨大氣濕度的改變而有相當幅度的變化。例如平板玻璃表面的導電性，在相對濕度50%時，為相對濕度20%時的1000倍。這種導電性的增加，一旦非導電性的物料的表面產生靜電，足使靜電中和或將靜電引入大地。

一般60至70%的相對濕度會在物料上產生足夠的濕氣以避免靜電累積。甚至於靜電產生時，靜電會溜走，不會造成累積。

相對濕度低會促進靜電發生。若在冬天室內相對濕度低於30%，作業過程中物料表面又沒有或一點點濕氣，大多數的靜電火災在此情況下發生。

在相當大的範圍內保持高的濕度，作業過程中的所有設備的濕度未必都是一樣。有些機器零件在高濕度中操作，靠近受熱的部份的相對濕度也許低得危險， 此時有必要以局部潮濕或其他方法排除靜電。除非是自動控制的設備，否則應定期檢查作業區的濕度。

有些產品的品質或外表，易受濕氣造成不良的影響，此時有需要保持低的大氣濕度。濕度高也可能對人員造成不舒適的狀況，在此情況下，宜使用其他的方法中和製造過程中產生的靜電。

乾式清淨作業或上漆(coating)、塗佈(spreading)、浸漬(impregnating)等作業，使用高潮濕的方法有助於消去任何靜電。

各種物料、作業、設備皮帶、傳送機器的靜電防護

動力傳動帶和輸送皮帶常常產生靜電。在很危險的地方，減少使用皮帶，而直接使用金屬鏈條或齒輪來驅動有其必要。若以皮帶傳動，靜電會發生在皮帶離開滑輪的地方，不論此滑輪導電或不導電。

當平面的塑膠或皮革皮帶在中速或高速作業，或當輸送皮帶運送熱或乾的物料，或在受熱的空氣中作業時，產生靜電的機會升高。若一定要使用皮帶驅動，可以下列方法控制靜電:

1．離滑輪約4至6吋，靠近皮帶的地方裝置一個接地的靜電收集器。
2．使用導電性材料作成的皮帶。
3．在皮帶表面加上一層塗料，使皮帶導電。此層塗料需定期重刷，增加其可靠性。

一種最好的皮帶靜電收集器是有一排尖尖的金屬尖頭的非電力激發的收集器，金屬尖頭之間距為1吋，銲在一條角鐵上。金屬滑輪必須接地，金屬防護物及其他靠近皮帶的金屬物體亦需接地。

本身是導電材料，能防止靜電的皮帶，則無需加上導電塗料或靜電收集器。製成這類皮帶的材料通常包含能使皮帶導電的碳粒子，藉此從金屬滑輪移除靜電。能傳導靜電的皮帶可自橡膠或塑膠皮帶製造廠獲得。