Экспертный материал

Статическое электричество: причины и методы защиты

5 мин чтения

Как выбрать способ устранения электростатики для проводников, изоляторов, персонала, электроники и взрывоопасных процессов.

Все статьи Читать материал
Полезная информация Материал подготовлен специалистами компании

Устранить статическое электричество одной универсальной мерой невозможно. Проводящие части соединяют и заземляют, заряд с изоляторов снимают изменением процесса или ионизацией, а для персонала и электроники создают согласованную ESD-систему.

Сначала определяют цель: исключить источник воспламенения, защитить компоненты, стабилизировать технологию или убрать бытовые разряды. Для этих задач действуют разные критерии.

Проводник
Заряд отводят по контролируемой цепи соединения и заземления.
Изолятор
Меняют материал, процесс, влажность или применяют подходящую ионизацию.
Контроль
Эффект подтверждают измерением в характерном и наиболее неблагоприятном режиме.

Сначала найдите источник заряда

Электризация возникает при контакте и разделении материалов, движении плёнки, жидкости или порошка, распылении, фильтрации и электростатической индукции. Низкая проводимость поверхности позволяет заряду сохраняться.

Измеренное напряжение — только один параметр. Риск также определяют ёмкость, энергия, тип разряда, свойства среды и чувствительность объекта. Физика явления подробно разобрана в статье о статическом электричестве.

  1. Фиксируют режим

    Записывают материалы, скорость, влажность, температуру и момент появления разряда.

  2. Определяют объект

    Различают проводник, изолятор, человека, жидкость, порошок и электронный компонент.

  3. Выбирают измерения

    Потенциал, поле, сопротивление, заряд и энергию оценивают подходящим методом.

  4. Проверяют меру

    Повторяют контроль при том же и худшем предусмотренном режиме.

Интерактивный помощник

Конструктор программы защиты от статического электричества

Подобрать направления защиты под материал и процесс и получить проверяемый план, а не универсальный совет «просто заземлить».

Что вы получите

Сначала определите источник заряда и материал. Проводящие части соединяют и заземляют по проекту; для изоляторов меняют материал, процесс, влажность или применяют рассчитанную ионизацию. ESD и взрывоопасные процессы требуют отдельных программ.

Расчёт выполняется в вашем браузере. Введённые значения никуда не отправляются.

План предварительный и не рассчитывает искробезопасность процесса. При горючих веществах, порошках или взрывоопасной зоне требуются профильная оценка, проект и контролируемые процедуры.

Разделите задачи защиты

Неприятный разряд в офисе, повреждение платы и воспламенение паров могут иметь общий механизм, но разные допустимые уровни. Отсутствие ощущения у человека не доказывает безопасность чувствительного компонента.

Во взрывоопасном процессе оценивают способность конкретного разряда воспламенить смесь. В ESD-зоне контролируют персонал, рабочие поверхности, упаковку и оборудование как единую систему.

01

Человек

Ограничивают воздействие и риск вторичной травмы у механизмов или на высоте.

02

Электроника

Удерживают ESD-события ниже уровня, опасного для компонентов.

03

Пожар и взрыв

Исключают разряды, способные воспламенить газ, пар, аэрозоль или пыль.

04

Технология

Стабилизируют движение материала, дозирование и качество поверхности.

Материалы и средства для снижения статической электризации
Антистатический состав выбирают по технологии: случайная жидкость может повредить изоляцию или создать пожарный риск.

Соединяйте и заземляйте проводящие части

Металлические ёмкости, трубопроводы, машины и переносную проводящую тару связывают между собой и с предусмотренной системой заземления. Перемычки выбирают по прочности и среде, а их непрерывность контролируют.

Электростатическое уравнивание потенциалов связано, но не тождественно защитному заземлению. Требования к PE и корпусам отдельно изложены в статье о заземлении оборудования.

  • Контактная поверхностьКраска, грязь, прокладка или коррозия не должны разрывать предусмотренную связь.
  • Порядок присоединенияСвязь устанавливают до перемещения горючего продукта, если так требует регламент.
  • Гибкие перемычкиОплётку, зажимы и точки крепления осматривают и измеряют периодически.
  • Проектная точкаСлучайная труба или контакт розетки не являются универсальным ESD-заземлением.

Для изоляторов меняйте процесс

Пластик, плёнка или сухой порошок не разряжаются от провода, прикрученного к соседней раме. Уменьшают скорость разделения, меняют материал и геометрию, применяют рассеивающую поверхность, совместимую добавку или рассчитанную ионизацию.

Повышение влажности иногда уменьшает поверхностное сопротивление, но действует не на все материалы и может вызвать коррозию или нарушить продукт. Универсальные 60–70 % нельзя назначать каждому помещению.

Проводник

Соединение и заземление

Эффективность зависит от сохранности контролируемой цепи.

Рассеивающий материал

Ограниченный стек заряда

Проверяют сопротивление материала и путь до опорной точки.

Изолятор

Изменение процесса или ионизация

Воздействуют на поверхность и механизм образования заряда.

Не наносите бытовой «антистатик» на электрооборудование или рядом с источником воспламенения без данных о горючести, совместимости и остаточной проводимости.

Контролируйте персонал и опасные процессы

В ESD-защищённой зоне пол, обувь, стол, браслет, одежда, тара и инструменты проектируют совместно. Один браслет не образует программу защиты; его нельзя напрямую подключать к случайной «земле» при работе на частях под опасным напряжением.

При перекачке горючей жидкости или загрузке порошка учитывают минимальную энергию воспламенения, вид разряда, проводимость продукта, тару и классификацию зоны. Увлажнитель или перемычка по отдельности не подтверждают безопасность.

01

Работа с платами

Применяют контролируемое рабочее место, упаковку и регулярные проверки ESD-средств.

02

Горючая жидкость

Соединения выполняют в предусмотренной последовательности до начала движения продукта.

03

Пылевая среда

Оценивают конкретную пыль, облако и осевший слой, а не только наличие видимой искры.

Радиоизотопные нейтрализаторы не являются бытовым средством и подпадают под отдельные требования радиационной безопасности.

Как проверить результат

Проводящие связи осматривают и измеряют подходящим методом. Для заземляющего устройства учитывают конструкцию и удельное сопротивление грунта, но это значение не характеризует заряд на пластике.

Экспертиза заземления выявляет дефекты защитных и уравнивающих связей электрооборудования. Отдельно разрабатывают ESD- или Ex-программу: электролаборатория выполняет согласованные электрические измерения, но не заменяет специализированную оценку технологического процесса.

  • До измененияФиксируют исходные параметры и режим, чтобы видеть реальный эффект.
  • Худший режимПроверяют максимальную скорость, минимальную влажность и наиболее электризуемый материал.
  • ПериодическиКонтролируют перемычки, средства персонала, ионизаторы и приборы.
  • При отклоненииРегламент определяет остановку процесса и допуск к восстановлению защиты.
Остались вопросы?

Разберём вашу задачу

Инженер уточнит исходные данные и предложит подходящее техническое решение.