Problem elektryczności statycznej pojawia się na wielu stanowiskach pracy. Nagromadzenie ładunków elektrostatycznych może wywoływać wyładowania elektrostatyczne ESD (skrót od angielskiego Electrostatic discharge), które mogą uszkodzić elementy elektroniczne lub gotowe produkty oraz wywoływać u pracowników nieprzyjemne wstrząsy elektryczne.
ESD – na czym polega problem i dlaczego mata to nie „gadżet”
ESD to wyładowanie elektrostatyczne spowodowane przez szybkie wyrównanie potencjałów między dwoma naładowanymi obiektami. Ładunek powstaje „sam z siebie” – np. podczas chodzenia, ocierania odzieży, rozwijania taśm czy przesuwania pojemników z tworzyw. Nieodprowadzony ładunek może uszkodzić wrażliwą elektronikę, zakłócić pracę urządzeń, a w określonych środowiskach stać się także zapłonem atmosfer wybuchowych. Maty ESD pomagają „ściągać” i bezpiecznie rozpraszać ten ładunek, zanim operator dotknie elementów wrażliwych.
Wyładowania ESD są jednym z największych problemów przemysłu elektronicznego. Zazwyczaj są niezauważalne, ponieważ nie dostrzegamy wyładowań o wartości poniżej 3000V. Zaistnienie ESD zauważamy w postaci iskry dopiero powyżej 5000V. Powszechnie efekty ESD znane są wszystkim. Są nimi wyładowania na klamkach od drzwi, strzelanie lub nawet iskrzenie podczas zdejmowania ubrań wykonanych z włókien syntetycznych.
W wielu zakładach ludzie stanowią główne źródło elektryczności statycznej. Zwykłe chodzenie lub siedzenie na pewnego typu krzesłach może generować w ludzkim ciele ładunki o napięciu do kilku tysięcy woltów. Bez właściwej kontroli, taki ładunek elektrostatyczny może z łatwością zostać rozładowany poprzez urządzenia wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne, co może spowodować ich uszkodzenie. Najbardziej czułe elementy elektroniczne ulegają uszkodzeniu już przy wyładowaniu rzędu 30V! Obecność uszkodzeń spowodowanych przez ESD nie jest łatwa do wykrycia i może zostać niezauważona w fazie produkcyjnej. Ujawnia się dopiero w fazie użytkowania.
Jak ochronić się przed skutkami ESD?
Aby nie dopuścić do wyładowań elektrostatycznych lub zminimalizować ich skutki, należy wyposażyć pracownika w odzież antystatyczną i obuwie antystatyczne a stanowisko pracy powinno być uziemione. Pomaga w tym zastosowanie mat ESD, które mają za zadanie odprowadzanie ładunków elektrostatycznych od ludzi.
Podstawowym sposobem ochrony przedmiotów wrażliwych na ładunki elektrostatyczne (ESD) jest stworzenie ścieżki uziemienia, sprowadzającej potencjał elektryczny wszystkich materiałów oraz ludzi do wspólnego poziomu. Miejsca pracy chroniące przed ładunkami elektrostatycznymi o rezystancji uziemienia wynoszącej 106 do 109 Ω posiadają powierzchnie, które mają taki sam potencjał elektryczny jak inne przedmioty w danym obszarze pracy. W celu stworzenia miejsca pracy chronionego przed elektrycznością statyczną i spełniającego wymagania norm IEC61340-5-1 lub ANSI EOS/ESD 6.1 należy wszystkie przedmioty przewodzące w danym miejscu, włącznie z ludźmi, podłączyć do punktu o takim samym potencjale ziemi, tworząc równowagę między przedmiotami i ludźmi. Maty ESD wraz z akcesoriami ESD pozwalają stworzyć uziemienie odprowadzające ładunki elektrostatyczne, tym samym redukując powstające w ludziach ładunki elektrostatyczne do bezpiecznego poziomu.
Gdzie najczęściej je stosujemy?
- linie montażu elektroniki,
- stanowiska serwisowe/naprawcze,
- pakowanie/kompletacja,
- wejścia do stref EPA (ESD Protected Area),
- strefy z atmosferą wybuchową.
Maty i wykładziny antystatyczne możemy podzielić na:
- Maty podłogowe - zapewniają odprowadzenie ładunków elektrostatycznych poprzez obuwie a ponadto posiadają cechy typowe dla mat i wykładzin ergonomicznych - poprawiają komfort pracy, redukują zmęczenie nóg, zapewniają antypoślizgowość.
- Maty stołowe - odprowadzają ładunki elektrostatyczne od położonych na niej przedmiotów przewodzących oraz z rąk pracownika poprzez podłączone paski nadgarstkowe. Chronią również mechanicznie blaty stołów i półek oraz delikatne przedmioty.
Należy pamiętać, aby dobrać matę ESD o odpowiedniej rezystencji - zgodny z wymaganiami projektu / produktu!
W branżowych materiałach często pojawiają się dodatkowo inne terminy: maty antystatyczne oraz maty elektroizolacyjne. Należy pamiętać, że to inne produkty, które mają inne zadania!
- Mata ESD – element systemu ochrony ESD, zawsze projektowany do uziemienia (z przewodem i punktem uziemiającym). Jej zadaniem jest kontrolowane odprowadzenie ładunku z ludzi, narzędzi i powierzchni.
- Mata antystatyczna - tłumi generowanie ładunków (bez wymogu uziemienia).
- Mata elektroizolacyjna - izoluje człowieka od ziemi przed porażeniem wysokim napięciem.
Architektura skutecznego systemu ESD na stanowisku
Elementy:
- Mata podłogowa – dla operatorów stojących.
- Mata stołowa (opcjonalnie) – z gniazdem zatrzaskowym do przewodu uziemiającego.
- Przewód uziemiający – łączy matę z uziemionym gniazdem elektrycznym przez wtyczkę uziemiającą albo z dedykowanym punktem uziemienia.
- Opaska nadgarstkowa i/lub opaski na buty – utrzymują ciągłość połączenia operator–mata–ziemia.
- Przewód spiralny (do opaski), wspólny przewód do punktu uziemienia.
Zasady ogólne:
- Maty muszą być uziemione (to nie jest tylko „antystatyczna wykładzina”).
- Operator powinien mieć ciągły kontakt z systemem uziemiającym (kontakt opaski nadgarstkowej ze skórą; przy macie podłogowej – obie stopy z opaskami uziemiającymi lub obuwie ESD).
Grafika poniżej przedstawia prawidłowo przygotowane stanowisko operatora:
Przydatne wskazówki przy eksploatacji mat ESD
- Zawsze przed rozpoczęciem pracy sprawdź przewody i połączenia – czy wtyczka jest w gnieździe, zatrzaski „trzymają”, a przewody nie są uszkodzone.
- Wymieniaj zużyte opaski na buty i opaski na rękę – to elementy eksploatacyjne.
- Noś odzież i obuwie zgodne z EPA; unikaj niepotrzebnego tarcia/generowania ładunków (np. zdejmuj/podmieniaj odzież z syntetyków w strefie brudnej).
- Pracuj, pozostając w kontakcie – nadgarstek z opaską na skórze, obie stopy z opaskami na macie.
- Higiena powierzchni: kurz i brud to dodatkowe źródła tarcia - czyść regularnie środkiem antystatycznym (neutralnym dla mat ESD), żeby utrzymać zarówno parametry ESD, jak i antypoślizgowe.
Zobacz także:
OFERTA: Maty ESD
PORADNIK: Obuwie antystatyczne ESD
Problem elektryczności statycznej
Problem elektryczności statycznej pojawia się na wielu stanowiskach pracy. Nagromadzenie ładunków elektrostatycznych może wywoływać wyładowania elektrostatyczne ESD (skrót od angielskiego Elektro Static Discharge), które mogą uszkodzić elementy elektroniczne lub gotowe produkty oraz wywoływać u pracowników nieprzyjemne wstrząsy elektryczne.
Wyładowania ESD są jednym z największych problemów przemysłu elektronicznego. Zazwyczaj są niezauważalne, ponieważ nie dostrzegamy wyładowań o wartości poniżej 3000V. Zaistnienie ESD zauważamy w postaci iskry dopiero powyżej 5000V. Powszechnie efekty ESD znane są wszystkim. Są nimi wyładowania na klamkach od drzwi, strzelanie lub nawet iskrzenie podczas zdejmowania ubrań wykonanych z włókien syntetycznych. Naładowanie elektrycznością statyczną jest procesem naładowania elektrycznego, podczas którego w wyniku kontaktu i późniejszego rozdzielenia dwóch powierzchni generowany jest ładunek, który w efekcie może powodować uszkodzenie czułych elementów (mikroprocesorów, głowic dysków twardych, itp.). Najbardziej czułe elementy elektroniczne ulegają uszkodzeniu już przy wyładowaniu rzędu 30V! Obecność uszkodzeń spowodowanych przez ESD nie jest łatwa do wykrycia i może zostać niezauważona w fazie produkcyjnej. Ujawnia się dopiero w fazie użytkowania.
W wielu zakładach ludzie stanowią główne źródło elektryczności statycznej. Zwykłe chodzenie lub siedzenie na pewnego typu krzesłach może generować w ludzkim ciele ładunki o napięciu do kilku tysięcy Volt. Bez właściwej kontroli, taki ładunek elektrostatyczny może z łatwością zostać rozładowany poprzez urządzenia wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne, co może spowodować ich uszkodzenie.
Aby nie dopuścić do wyładowań elektrostatycznych lub zminimalizować ich skutki należy wyposażyć pracownika w odzież antystatyczną i obuwie antystatyczne a stanowisko pracy powinno być uziemione. Pomaga w tym zastosowanie mat i wykładzin antystatycznych ESD, które mają za zadanie odprowadzanie ładunków elektrostatycznych od ludzi.
Produkacja i obróbka elementów wrażliwych na alektryczność statyczną powinna odbywać się w strefach ochronnych EPA (skrót od angielskiego Electrostatic Protected Area).
Maty i wykładziny antystatyczne (ESD)
Podstawowym sposobem ochrony przedmiotów wrażliwych na ładunki elektrostatyczne (ESD) jest stworzenie ścieżki uziemienia, sprowadzającej potencjał elektryczny wszystkich materiałów oraz ludzi do wspólnego poziomu. Miejsca pracy chroniące przed ładunkami elektrostatycznymi o rezystancji uziemienia wynoszącej 106 do 109 Ω posiadają powierzchnie, które mają taki sam potencjał elektryczny jak inne przedmioty w danym obszarze pracy. W celu stworzenia miejsca pracy chronionego przed elektrycznością statyczną i spełniającego wymagania norm IEC61340-5-1 lub ANSI EOS/ESD 6.1 należy wszystkie przedmioty przewodzące w danym miejscu, włącznie z ludźmi, podłączyć do punktu o takim samym potencjale ziemi, tworząc równowagę między przedmiotami i ludźmi. Wykładziny i maty antyelektrostatycze ESD wraz z akcesoriami ESD pozwalają stworzyć uziemienie odprowadzające ładunki elektrostatyczne, tym samym redukując powstające w ludziach ładunki elektrostatyczne do bezpiecznego poziomu.
Maty i wykładziny antystatyczne możemy podzielić na:
-
maty podłogowe - własności antystatyczne zapewniają odprowadzenie ładunków elektrostatycznych poprzez obuwie a ponadto posiadają cechy typowe dla mat i wykładzin ergonomicznych - poprawiają komfort pracy, redukują zmęczenie nóg, zapewniają antypoślizgowość.
-
maty stołowe - odprowadzają ładunki elektrostatyczne od położonych na niej przedmiotów przewodzących oraz z rąk pracownika poprzez podłączone paski nadgarstkowe. Chronią również mechanicznie blaty stołów i półek oraz delikatne przedmioty.
Maty i wykładziny antystatyczne (ESD), akcesoria - prawidłowe połączenie
Poniższy schemat przedstawia prawidłowe połączenie wykładziny antyelektrostatycznej zarówno stołowej jak i podłogowej. Wszystkie elementy dodatkowe można znaleźć w akcesoriach do mat i wykładzin antyelektrostatycznych.
Akcesoria do podłączenia wykładziny antystatycznej podłogowej:
-
gniazdo 10mm - wykładziny antystatyczne są wyposażone w takie gniazdo lub też należy je zamówić opcjonalnie w zależności od typu maty. Montowane jest bezpłatnie na życzenie.
-
przewód do uziemienia wykładziny - jeden koniec jest mocowany do gniazda na wykładzinie a drugi koniec do wtyczki.
-
Wtyczka do podłączenia wykładziny - łączy przewód uziemiający do złącza uziemienia.
-
uziemienie stóp - paski zakładane na obuwie zapewniają prawidłowy styk pomiędzy człowiekiem a matą.
Akcesoria do podłączenia wykładziny antystatycznej stołowej:
-
gniazdo 10mm - wykładziny antystatyczne są wyposażone w takie gniazdo lub też należy je zamówić opcjonalnie w zależności od typu maty. Montowane jest bezpłatnie na życzenie.
-
wspólny przewód uziemiający - jeden koniec jest mocowany do gniazda na wykładzinie a drugi koniec do wtyczki. Ponadto posiada gniazdo do podłączenia przewodu spiralnego z paska nadgarstkowego.
-
pasek nadgarstkowy - pasek zakładany na rękę który umożliwia odprowadzanie ładunków elektrostatycznych ze skóry pracownika.
-
Przewód spiralny - łączy pasek nadgarstkowy z gniazdem wspólnego przewodu uziemiającego.
-
Wtyczka do podłączenia wykładziny - łączy przewód uziemiający do złącza uziemienia.
Aby zapewnić czystość powierzchni maty oraz dobrą przewodność powierzchni poprawiającą właściwości antyelektrostatyczne wykładziny zalecane jest czyszczenia specjalnym środkiem do czyszczenia wykładzin antyelektrostatycznych.
Internetowe Centrum Dystrybucji jako partner firmy NOTRAX® - czołowego europejskiego producenta ergonomicznych mat podłogowych, w tym mat i wykładzin antystatycznych, zapewnia fachowe doradztwo i pomoc w doborze optymalnego rozwiązania.
