1 ELSTATIK Günter & Sylvia Lüttgens Nach Erscheinen dieses Zeichens mit Cursortaste vorwärts oder rückwärts klicken.

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2 1 ELSTATIK Günter & Sylvia Lüttgens Nach Erscheinen dieses Zeichens mit Cursortaste vorwärts oder rückwärts klicken.

3 2 ELSTATIK Elektrische Felder haben die Fähigkeit, Ladungen auf leitfähigen Gegenständen zu bewegen (Coulombsche Kraftwirkung). Ein solcher, als »Influenz« bezeichneter Vorgang, bewirkt eine Ladungsverschiebung auf der Oberfläche eines - ursprünglich elektrisch neutralen - leitfähigen Gegenstandes. Die sich anschließende Bildfolge zeigt einen Influenzvorgang.

4 3 ELSTATIK Versuchsgeräte Bandgenerator zur Erzeugung des elektrischen Feldes Leitfähiges Objekt auf isolierendem Stab

5 4 ELSTATIK 1) Anordnung Die elektrischen Potenziale des Bandgenerators und des Objekts werden auf Erdpotenzial bezogen.

6 5 ELSTATIK Ein kurzer Lauf des Bandgenerators lädt seine Kugelelektrode negativ auf. - Ein von ihr ausgehendes elektrische Feld dehnt sich auch auf das Objekt aus und bewirkt dort abstoßende Kräfte auf dessen Leitungselektronen (negativ). 2) Ladungsverschiebung infolge Aufladung ------ So werden die negativen Ladungen nach außen gedrängt, während die Kugelelektrode positive Ladungen anzieht. ++++++

7 6 ELSTATIK - 3) Erste Erdung des Objekts ------ ++++++ - Zur Feststellung der Ladungsverschiebung wird an der kugelabgewandten Seite des Objekts kurzzeitig ein Kontakt zur Erde herbeigeführt. Damit wird es den nach dort gedrängten negativen Ladungen ermöglicht, in einer Funkenentladung zur Erde abzufließen. -

8 7 ELSTATIK - 3) Erste Erdung des Objekts ++++++ Die auf dem Objekt verbliebene positive Ladung wurde durch die Erdung nicht beeinflusst. Sie bleibt weiterhin vom Feld gebunden, das von der negativ geladenen Kugel ausgeht. Nach außen erscheint das System elektrisch neutral.

9 8 ELSTATIK - 4) Erdung der Kugel des Bandgenerators ++++++ Bei einer anschließenden Erdung der Kugel des Bandgenerators wird auch deren negative Ladung in einer Funkenentladung zur Erde abgeleitet. - - + Das die Influenz verursachende Feld verschwindet. So wird die ursprünglich gebundene positive Ladung frei, und das Objekt ist jetzt an seiner gesamten Oberfläche positiv geladen.

10 9 ELSTATIK 5) Zweite Erdung des Objekts + Am jetzt positiv aufgeladenen Objekt führt ein Erdkontakt erneut zu einer Funkenentladung. + +

11 10 ELSTATIK Folgerung: Das gegen Erde isolierte Objekt war aufgeladen worden, weil es im Einflussbereich eines elektrischen Feldes kurzzeitig Kontakt zur Erde bekommen hatte. Ständige (unterbrechungsfreie) Erdung ist der sicherste Schutz gegen Aufladungen infolge Influenz. Wie bei der Trennaufladung wird sinngemäß auch bei Influenzvorgängen die Höhe der Aufladung maßgeblich bestimmt durch den Ableitwiderstand und die für eine Ladungsableitung verfügbare Zeit.

12 11 ELSTATIK Praxisbeispiel für Influenz Die folgende Bildsequenz zeigt, wie es beim Transportieren eines RIBC (Blechcontainer) infolge Influenzaufladung in einem explosionsgefährdeten Betrieb zu einer Zündung gekommen ist. Bemerkenswert ist, dass hierbei der maßgeblich am Geschehen beteiligte RIBC weder befüllt noch entleert wird.

13 12 ELSTATIK Transport eines RIBC Ein Gabelstapler mit isolierender Bereifung transportiert einen leitfähigen RIBC in die Nähe einer Wickelvorrichtung, deren Folie positiv aufgeladen ist. Infolge Influenz werden auf dem ursprünglich elektrisch neutralen RIBC positive und negative Ladungen getrennt. - + ++

14 13 ELSTATIK - + + Beim Absetzen wird der RIBC geerdet, die abgedrängte positive Ladung fließt zur Erde. Weil der RIBC an einen falschen Ort geliefert wurde, wird umgeleitet. ++ _ Der RIBC ist nun negativ aufgeladen! Transport eines RIBC

15 14 ELSTATIK ++ _ Der Gabelstapler transportiert den negativ aufgeladenen RIBC zu seinem neuen Bestimmungsort. Transport eines RIBC

16 15 ELSTATIK Lösemittel verdampft _ Dort gerät der negativ aufgeladene RIBC so dicht an einen offenen, mit brennbarem Lösemittel befüllten Reaktor, dass ein Entladungsfunke überspringt, der den Dampf entzündet. Der Gabelstapler transportiert den negativ aufgeladenen RIBC zu seinem neuen Bestimmungsort. Transport eines RIBC

17 16 ELSTATIK Der schwerwiegende Fehler ist darin zu sehen, dass der Gabelstapler mit isolierenden Reifen ausgestattet war. So wurde eine ständige Erdung des Fahrzeugs und damit auch des RIBC verhindert. Ständige (unterbrechungsfreie) Erdung ist der sicherste Schutz gegen Aufladungen infolge Influenz. [TRGS 727]