Zdaleka nejúčinnějším způsobem pro vyloučení nebezpečí od statické elektřiny je spojení všech vodičů se zemí. Tím se vyloučí nejčastější problém, kterým je hromadění nábojů na vodičích a uvolnění prakticky veškeré uložené energie jedné jiskře proti zemi nebo jinému vodiči.
Standardní hodnota odporu proti zemi je do 1 MΩ, pokud ji lze zajistit. Normálně se nevyžaduje zvláštní uzemnění, pokud například není zařízení montováno na izolačních podpěrách nebo na spojích nedochází ke znečistění, které ovlivňuje izolace.
V některých případech jsou přijatelné hodnoty do 100 MΩ především tam, kde kapacita vodičů nepřekračuje 100 pF.
Pro celokovové systémy se obvykle dosáhne odporu menšího než 10 Ω. Avšak pro systém, používající například lankové propojovací kabely, je přijatelný odpor nižší než 25 Ω.
Pokud je zjištěna výrazně vyšší hodnota, má se provést následné šetření pro kontrolu možných problémů (například ztráta spojení nebo koroze).
Hlavní konstrukce
Hlavní technologické konstrukce a jejich hlavní části jako jsou reaktory, mlýny, míchací zařízení nebo nádrže, a také předměty, jako jsou potrubí, jsou pevnými kovovými instalacemi, které jsou normálně spojené šrouby nebo svařované. Obvykle jsou v přímém styku se zemnicím systémem elektrického zdroje energie, jejich odpor proti zemi je nízký a je zde minimální riziko jeho zhoršení nad hodnotu 1 MΩ. Vyhovujícího uzemnění se dosáhne bez zvláštních zemních spojení, která se doporučují pouze tehdy, pokud konstrukce technologie nebo způsob použití způsobuje problémy s udržením nízkého odporu proti zemi. V některých technologiích nejsou některé části zařízení v přímém kontaktu s hlavní technologií, například ty, které jsou namontovány na pružných nebo vibračních úchytech nebo na zátěžových článcích. Tyto části musí mít pro zajištění dobrého kontaktu se zemí zvláštní uzemnění, pokud u nich nelze akceptovat vyšší předepsaný odpor.
Potrubí
Potrubí je někdy dočasná instalace a může obsahovat izolované potrubní úseky. Z tohoto důvodu mohou být nutné zvláštní spoje se zemí, pokud jsou vodivá potrubí izolovaná od země izolačními úseky nebo přírubami. Proto se má instalace izolačních potrubí nebo hadic mezi sekcemi jinak zcela kovových potrubí vyloučit, protože to je stejné, jako přerušení pospojování. Navíc mohou takováto potrubí nebo hadice způsobovat plazivé výboje. Někdy však mohou být izolační příruby nebo úseky nutné pro vyloučení zemních smyček.
Použití propojovacích spojek přes všechny spoje kovových potrubí není většinou nutné a má se používat pouze tam, kde není z důvodů konstrukce spojení kovu na kov. K tomu může dojít při použití izolačních těsnění a nátěry na vnějších částech potrubí brání šroubům vytvořit s potrubím spolehlivý elektrický kontakt.
Přemístitelné kovové předměty
Existují zařízení, jako jsou sudy, nálevky a vozíky, které nelze trvale spojit se zemí přes hlavní konstrukci technologie. V mnoha případech je jejich odpor proti zemi výrazně pod 1 MΩ, ale nedá se to spoléhat. Aby se dalo, má se použít dočasné zemní spojení. Minimální požadavek je, aby každý předmět byl uzemněn vždy, pokud může být přítomna hořlavá směs a zároveň existuje možnost elektrostatického nabíjení, například při plnění nebo vyprazdňovaní kontejneru.
Přenosné vodivé předměty (například vozíky s vodivými kolečky, kovová vědra apod.) jsou uzemněny svým stykem s disipativní nebo vodivou podlahou. Avšak v případě kontaminace špínou nebo nátěru na kontaktní ploše buď podlahy nebo předmětu, se může svodový odpor zvýšit na nepřijatelnou hodnotu vedoucí k možnému elektrostatickému nabíjení předmětu. Tam, kde se taková situace dá očekávat, má být předmět uzemněn alternativním způsobem (například zemnicím kabelem). Doporučuje se, aby odpor spojení mezi kabelem a uzemněným předmětem nepřekročil 10 Ω.
Je nutné, aby uzemnění a propojení bylo trvale zajištěno po celou dobu, kdy může docházet k vytváření náboje a vzniku elektrostatických nebezpečí. Vytváření nebo přerušování zemního spojení nebo pospojování za přítomnosti elektrostatického pole může způsobit elektrostatické nabíjení indukcí, což je nebezpečné.
Kovové technologie s izolačními částmi
Technologie konstruované z kovu vždy obsahují izolační prvky, které mohou mít vliv na elektrickou vodivost a uzemnění. Příkladem jsou mazací oleje a tuky a široký okruh polymerů jako je PTFE a polyethylen, které se vyskytují v mnoha aplikacích. Normálně jsou všechny kovové části technologie uzemněny přímo nebo přes vhodné zemní spojení a všechny části mají nízký odpor, ale z důvodů izolačních materiálů může vzniknout problém. Odpor proti zemi je nižší než 1 MΩ dostatečný pro svod statické elektřiny a v mnoha případech toho lze s výhodou využít. Důležitým příkladem je použití olejů a tuků pro mazání rotujících hřídelů, míchadel apod. Zkoušky prokázaly, že je nepravděpodobné, aby odpor mazacího filmu v ložisku přesáhl 10 kΩ. Ten je pro svod statické elektřiny dostatečný bez zvláštních zemnicích prostředků.
Pokud jsou polymery izolačním prvkem, je odpor vyšší než 1 MΩ téměř nevyhnutelný a jediným řešením je propojit izolovaný vodič se sousedními uzemněnými kovovými součástmi.
Příklady takových situací jsou:
- kulové ventily s PTFE ucpávkami a těsněním,
- rozpěrné potrubní kroužky odizolované těsněním s povlakem PTFE,
- izolované kovové potrubní úseky mezi plastovými spojkami, a
- kovové hubice na konci plastových potrubí.
Vložení uzemněného vodiče do styku s proudícím izolantem může způsobit vytváření náboje. Uzemněný vodič proto nemá být vkládán za účelem svádění statické elektřiny do proudícího izolantu.
Izolační materiály
Materiály jako je sklo a izolační polymery se stále více používají jako hlavní části zařízení. U těchto materiálů nelze pro vyloučení elektrostatických nebezpečí splnit příslušná kritéria pro zemnicí odpor. Protože tyto materiály nelze účinně uzemnit, mohly by si zachovávat jakýkoliv získaný náboj po dlouhou dobu.
Výboje z izolačních materiálů mají poměrně nízkou energii, ale ta může být dostatečná pro zapálení citlivých hořlavých směsí. Je zde rovněž možnost vysoce energetických jisker z vodivých předmětů, které jsou těmito materiály od země odizolovány. Příkladem jsou:
- kovové součásti jako spojovací šrouby a příruby pro spojování plastových potrubí;
- kovové síto vyčnívající z nějakého vnějšího pláště stěny z izolantu; a
- kaluže nebo vrstvy vodivé kapaliny (například vody) na povrchu materiálu.
Z důvodů jejich nízké konduktivity a obecného nebezpečí požáru se má kdykoliv, kdy je to možné, vyloučit používání izolačních materiálů ve spojení s hořlavými směsmi nebo hořlavými kapalinami. Jsou však situace, kdy jsou takové materiály skutečně nezbytné, a to dokonce i v prostorech, kde se nedají hořlavé směsi zcela vyloučit (například manipulace se silně korozivními kapalinami).
Vodivé a disipativní materiály
Stále více jsou dosažitelné materiály, které sdružují požadované vlastnosti polymerů, jako jsou odolnosti proti korozi s dostatečně nízkou objemovou rezistivitou, potřebnou pro zabránění hromadění nebezpečného množství náboje za předpokladu, že jsou spojeny se zemí. Odpor proti zemi je často v rozsahu od 10 kΩ do 100 MΩ. Pro všeobecné použití je dostatečná maximální hodnota 1 MΩ, ale pokud ji nelze splnit, je přijatelná vypočtená hodnota. Hodnoty nad 100 MΩ jsou přijatelné pouze ve zvláštních případech, například při neexistenci zařízení, která vytvářejí silné nabíjení a po posouzení nebezpečí, kdy může být výhodné demonstrovat vyhovující stav pomocí monitorovacích systémů.
Uzemnění jiskrově bezpečných obvodů
Jiskrově bezpečná zařízení nebo jiskrově bezpečné obvody jsou většinou provozovány z důvodů procesních požadavků bez uzemnění. Avšak vodivá nebo disipativní tělesa takových zařízení musejí být v nebezpečných prostředích elektrostaticky uzemněna. V takových případech je požadován pro dostatečné uzemnění a udržování proudů na bezpečné úrovni odpor proti zemi nižší než 100 MΩ, dokonce i u elektrických zařízení, která nemohou být přímo spojena se zemí.
