Surtensions électrostatiques

Lorsque deux matériaux isolants sont frottés l'un contre l'autre, l'un des deux cède des électrons à l'autre. Certains matériaux se chargent alors positivement (en libérant des électrons) et d'autres négativement (en acceptant des électrons).  Il peut se produire alors des décharges électrostatiques dont l'importance dépend de l' association des deux matériaux (plus leur échelle de potentiel est importante, plus la décharge est importante).

Un exemple courant est celui de la décharge électrostatique qu'un usager peut ressentir au contact d'une porte de voiture après que le véhicule se soit chargé en électrons en roulant.

Les conséquences de ces décharges électrostatiques peuvent être graves :

  • Destruction de composants ou de matériels électriques par effets directs (claquage diélectrique) ou indirects (par la génération d'un champ magnétique);
  • Incendie ou explosion dans des locaux traitant des matières spéciales très inflammables (hydrocarbures, farines, solvants, silos à grains,...).

 

Echelle des potentiels de quelques matériaux

Charge positive   +

Air

Main

Verre

Cheveux humains

Nylon

Laine

Plomb

Aluminium

Papier

Référence 0

Coton (sec)

Charge négative   -

Acier

Bois

Nickel, cuivre

Argent

Or, platine

Acrylique

Polyester

Silicium

Téflon

 

 Le tableau ci-contre indique l'échelle de potentiels de matériaux courants ainsi que leur valeur de charge.

Lorsque deux matériaux isolants sont frottés l'un contre l'autre, l'un des deux cède des électrons à l'autre. Certains matériaux se chargent alors positivement (en libérant des électrons) et d'autres négativement (en acceptant des électrons).  Il peut se produire alors des décharges électrostatiques dont l'importance dépend de l' association des deux matériaux (plus leur échelle de potentiel est importante, plus la décharge est importante).

Pour se protéger de ce phénomène, il faut

  • Humidifier l'air ambiant (taux d'humidité supérieur à 70 %), ce qui limite la création des arcs électriques;
  • Augmenter la conductivité des isolants;
  • Eviter ou réduire les frottements entre matériaux isolants;
  • Mettre à la terre et installer des liaisons équipotentielles entre pièces en frottement.