Choques estáticos em todo o edifício

Acabei de chegar da biblioteca local, é bem grande e a maior parte é feita de um projeto arquitetônico, usando principalmente estantes de livros de metal pintadas pintadas com algum tipo de tinta anticorrosiva junto com piso de vidro em todo o lugar, tudo estava bem e agradável, até que comecei a receber choques de eletricidade estática em todas as estantes de livros (sim, as pintadas) em todos os andares quase todo o tempo. Eu levei 13 choques em menos de 20 minutos

Como você pode ver a maior parte da estrutura metálica, ela é unida por enormes parafusos (parafusos), para que haja continuidade em todo o lugar (eu verifiquei), também existe a possibilidade de a estrutura metálica ser unida aos pinos estruturais do edifício

Estou tentando descobrir como é possível "consertar" algo dessa magnitude. Como antecedente, instalei um tapete antiestático no meu próprio laboratório em casa, junto com o inexistente no momento, aterrei a haste e a fiação em toda a casa. sabemos que os tapetes antiestáticos têm uma enorme impedância que "retarda" o fluxo de corrente na rede elétrica enquanto descarrega o corpo lentamente para proteger os componentes eletrônicos das diferenças de tensão entre a mesa, o usuário e os componentes eletrônicos, tendo o mesmo potencial, como na figura a seguir

Minha teoria para a biblioteca é que os usuários isolados da terra e andando pelo chão de vidro estão gerando eletricidade estática apenas andando com suas roupas, os elétrons não encontram maneira de descarregar ao redor do vidro e assim que tocam qualquer estante de livros de metal que eles sejam descarregados, há uma chance do sistema ser aterrado à rede elétrica, mas, pelo que me lembro, uma maçaneta da porta pode chocá-lo assim mesmo não sendo aterrado, então não tenho certeza e estou um pouco confuso agora

Estou pensando em várias maneiras de resolver isso

1) A primeira idéia que me veio à mente foi uma arremetida como um tapete antiestático, adicionar um resistor de 10MOhms para juntar as estantes de livros em vários pontos à rede elétrica, isso "pode" retardar o fluxo atual de elétrons e sem choques será detectado, no entanto, meu senso comum me diz que a esteira possui uma alta impedância, diferente da estante de livros, isso pode funcionar para diminuir o fluxo no resistor, mas não faria nada para o usuário que ainda ficará chocado devido à baixa resistência das prateleiras de livros de metal e, em seguida, será abrandado através do resistor

2) Segundo, pensei em pintar as prateleiras, mas depois notei que elas já estavam pintadas e o choque estava acontecendo mesmo acima da pintura

3) Pensei em procurar o ponto delimitador da rede elétrica principal e deixar a estrutura metálica como um "circuito flutuante" sem conexão com a rede elétrica principal, mas isso pode se complicar, pois, como eu disse antes, a estrutura metálica estava tocando o interior estrutura de construção

E de todas essas soluções possíveis, várias questões surgem,

• a) Podem ocorrer choques estáticos de metais aterrados e não aterrados?

• b) Como você evita ser ferido quando tudo ao seu redor é de metal e vidro?

• c) Qual é o pior cenário se eu desassociar a estrutura metálica da rede elétrica? (Não há contatos, nem hastes de iluminação, apenas certifique-se de deixar as estantes de livros de metal não aterradas). O usuário ainda ficará chocado?

Podem ocorrer choques estáticos de metais aterrados e não aterrados?

Sim. Um grande objeto não aterrado ainda possui capacitância. Se houver uma densidade mais alta de elétrons em você do que no objeto, os elétrons em você sentirão repulsa dos outros elétrons e quererão pular para o objeto onde eles terão mais espaço para se espalhar. (O mesmo ocorre ao contrário, se houver mais elétrons no objeto.)

Eventualmente, se as pessoas continuarem transferindo elétrons para o objeto grande, os elétrons se acumularão no objeto até empurrarem tanto quanto os elétrons em você, e não haverá faísca. Quanto maior o objeto, mais elétrons são necessários para "preenchê-lo" e ter a mesma densidade de elétrons que há em você. O aterramento de um objeto o conecta à terra, que é o maior objeto ao redor e, portanto, representa um detentor de elétrons de tamanho praticamente infinito. Você pode continuar se carregando e descarregando na terra e nunca se preocupando com a densidade de carga.

Como você evita ser atingido quando tudo ao seu redor é piso de metal e vidro?

Você também pode...

1. Evite acumular uma densidade de carga diferente em relação à construção metálica.

   uma. Use um par de sapatos com sola de diamante . Como esse material está muito mais próximo do vidro na série Triboelectric , você acumulará menos carga enquanto caminha, em comparação com os sapatos com sola de borracha que provavelmente está usando agora. Como alternativa, você pode cobrir as solas dos seus sapatos existentes com uma rica camada de acrílico vermelho .

   

   b. Mantenha-se sempre conectado eletricamente ao metal, possivelmente usando uma pulseira presa a um sistema de pantógrafo no teto.

   

   c. Aumente a umidade do ar no interior do edifício, possivelmente instalando uma grande fonte ou cachoeira no centro da área do átrio. A umidade ajudará o excesso de carga a sangrar do seu corpo e, portanto, impedirá que você se acumule o suficiente para causar uma faísca entre você e o metal.

   

2. Evite que qualquer cobrança que você já tenha acumulado faça uma faísca e "zapping" você.

   uma. Compre um traje de proteção contra arco elétrico e use-o sempre que estiver no prédio. O zap entre seu corpo e o metal é apenas uma versão menor dos arcos que os homens da linha e os eletricistas lidam todos os dias , e esse traje manterá o arco entre o metal e o traje e não a sua pele, para que você não o sinta. Certifique-se de que o processo seja inspecionado e certificado com freqüência.

   

   b. Pegue uma vara quente . Sempre que se aproximar de uma estante de metal, use o hot stick para equalizar a carga entre seu corpo e o metal antes de tocá-lo. Ainda existe uma carga fluindo entre seu corpo e o metal, mas a alta resistência retarda esse fluxo, reduzindo a corrente a níveis que não devem doer.

   

   c. Evacue o ar dentro do edifício. Sem ar, não haveria gás para ionizar e, portanto, nenhum arco para zapá-lo. Isso exigiria selar hermeticamente o envelope do edifício e usar uma bomba grande para remover o ar e manter o vácuo. Isso também pode exigir modificações estruturais, pois as forças geradas pela pressão do ar externo nas superfícies do edifício podem ser bastante grandes.

Qual é o pior cenário se eu desassociar a estrutura metálica da rede elétrica? (Não há contatos, nem hastes de iluminação, apenas certifique-se de deixar as estantes de livros de metal não aterradas). O usuário ainda ficará chocado?

As pessoas ainda ficariam chocadas até o metal ser carregado. Uma vez que o metal foi carregado, ele ainda atingia as pessoas que ainda não haviam sido carregadas andando no chão. Provavelmente faria sentido dividir o edifício em uma dúzia ou mais de zonas de carga crescente, cada uma completamente eletricamente isolada das outras. A zona perto da entrada teria a menor quantidade de carga para acomodar as pessoas que entraram no prédio que ainda não acumularam carga ao andar nos pisos de vidro. A zona mais distante da entrada teria carga total e conteria os livros de física.

Uma correção temporária para esse problema é borrifar o chão com algo como Staticide. Uma solução diluída de amaciador também funcionará - isso seria algo como Downy ou Fleecy na América do Norte.

Você precisa aplicar apenas uma leve nebulização do líquido na superfície.

Uma solução mais permanente é ter o piso encerado com uma cera dissipativa de estática. Utilizamos essa cera nos pisos de nossa loja, laboratório e áreas de produção e funciona bem. Mas é difícil aplicar corretamente - existe um processo de limpeza e preparação muito específico que você deve seguir se quiser que a cera tenha uma vida útil longa.

Você também pode carregar algo condutor, como uma caneta de metal ou algo assim. E quando você chegar a um objeto que sabe que está prestes a ficar chocado, simplesmente segure o objeto condutor na mão e use-o para tocar o objeto do qual você está prestes a ficar chocado. Isso ainda causará uma passagem de elétrons, mas a faísca estará no final do objeto condutor (caneta de metal etc.) e você não sentirá o choque.