Obuwie antystatyczne ESD

Co to jest elektryczność statyczna i jakie stwarza zagrożenia?

Problem, jaki stwarza elektryczność statyczna, występuje w przypadku wielu stanowisk pracy. Nagromadzenie ładunków elektrostatycznych może powodować niekontrolowane wyładowania elektrostatyczne powszechnie zwane ESD (z ang. ElectroStatic Discharge), które mogą uszkadzać delikatne komponenty elektroniczne, zakłócać ich działanie oraz prowadzić do awarii sprzętu w późniejszej eksploatacji (wady ukryte). Ponadto nagłe rozładowania stwarzają ryzyko zapłonu i wybuchu substancji łatwopalnych znajdujących się w otoczeniu.

Skutki ESD odbierane są przez ludzi jako nieprzyjemne wstrząsy po przekroczeniu napięcia około 3000 V. Natomiast dopiero wyładowania elektrostatyczne powyżej 5000 V są dostrzegane już w postaci iskry. Efekty ESD dostrzegamy często po dotknięciu klamki od drzwi oraz jako iskrzenie podczas zdejmowania ubrań wykonanych z włókien syntetycznych. Problemy w przemyśle elektronicznym zaczynają się już jednak z elektrostatycznością o znacznie niższym napięciu, nieodczuwalnym dla człowieka. Na przykład już 5 V wystarczy, aby spowodować szkody w mikrochipie, 30 V w elementach elektronicznych oraz 100 V do wymazania informacji na dysku magnetycznym. Obecność uszkodzeń spowodowanych przez ESD nie jest łatwa do wykrycia i może zostać niezauważona w fazie produkcyjnej – ujawnia się dopiero w fazie użytkowania. Z kolei wyładowanie o napięciu już 50 V może powodować ryzyko wybuchu łatwopalnych gazów.

Wyładowania ESD są jednym z największych problemów współczesnego przemysłu elektronicznego. W wielu zakładach to ludzie stanowią główne źródło elektryczności statycznej - chodzenie, siedzenie i pocieranie może generować w ich ciele i na powierzchni ubrania ładunki o napięciu do kilku tysięcy wolt. Do rozładowania elektrostatycznego dochodzi nagle podczas kontaktu dwóch obiektów o różnym potencjale elektrycznym. Najczęściej występuje ono w formie iskry lub łuku napięcia i trwa (ułamki sekundy) do czasu wyrównania potencjałów. W wyniku czego przepływ ładunku przez wrażliwe urządzenia doprowadza do ich uszkodzenia.

Obuwie antystatyczne a obuwie ESD

W odniesieniu do normy EN 20345 obuwie antystatyczne to takie, dla którego rezystancja skrośna zawiera się pomiędzy 10⁵Ω a 10­⁹Ω. W obrębie obuwia antystatycznego wyróżnia się buty ESD, dla których zgodnie z normą EN 61340-5-1 (Ochrona przyrządów elektronicznych przed elektrycznością statyczną – Wymagania ogólne) - wymagany opór elektryczny został zawężony do przedziału pomiędzy 7,5x10⁵Ω a 3,5x10⁷Ω (od 0,75 MΩ do 35 MΩ).

Poniższy rysunek wyjaśnia różnicę między wymaganiami stawianymi obuwiu o właściwościach antystatycznych, a obuwiu zakwalifikowanym jako ESD.

Dzięki obuwiu chroniącemu przed efektem ESD zapobiega się elektrycznemu naładowaniu osoby noszącej obuwie, np. wskutek tarcia w trakcie chodzenia po niektórych powierzchniach, a tym samym przeciwdziała się niebezpiecznym wyładowaniom elektrostatycznym. Jeśli jednak dojdzie do rozładowania elektrostatycznego lub kontaktu pracownika z wysokim napięciem, to dzięki oporowi minimum 0,75 MΩ jego skutki zostaną złagodzone.

Uwaga! Obuwie ESD nie jest odpowiednie dla elektryków lub do prac przy urządzeniach znajdujących się pod napięciem elektrycznym! W takich przypadkach należy stosować obuwie izolujące zapewniające wysoki opór elektryczny.

Buty ESD – czym się kierować przy wyborze?

Buty robocze ESD wyposażone są w specjalne podeszwy i wkładki o właściwościach przewodzących, dzięki czemu (w połączeniu z podłogą antystatyczną) skutecznie przeciwdziałają gromadzeniu się ładunku elektrostatycznego w ciele człowieka poprzez jego rozproszenie. 

Odpowiedni wybór butów ESD ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa pracy i realizacji obowiązujących w danym zakładzie przepisów BHP. Powinno ono być dopasowane do środowiska pracy oraz zgodne z normą EN 61340-5-1. Należy zachować szczególną ostrożność, ponieważ wiele czynników klimatycznych takich jak, np. wilgotność, temperatura i zanieczyszczenia, ma wpływ na oporność elektryczną. Z tego powodu należy wykonywać regularne pomiary oporności elektrycznej na danym stanowisku pracy w najgorszych i najlepszych warunkach klimatycznych oraz kontrolować, czy dane buty ESD spełniają swoją funkcję. 

Wszystkie buty o własnościach ESD opatrzone są charakterystycznym piktogramem.

Buty ochronne ESD dostępne są w wielu wariantach i występują jako:

• sandały ESD,
• półbuty ESD.
• trzewiki ESD, 
• kalosze ESD.

Buty o właściwościach ESD zgodnie z normą EN 61340-5-1 służą do ochrony produktu, ale oczywiście przy wyborze należy zwrócić uwagę na własności ochronne obuwia tak aby skutecznie chroniły stopy pracownika - zobacz poradnik dotyczący obuwia ochronnego.

Obuwie antystatyczne ESD – zastosowanie

Buty ESD należy stosować wszędzie tam, gdzie zachodzi konieczność zapobiegania naładowaniu elektrostatycznemu pracownika, które może doprowadzić do uszkodzeń czułej elektroniki lub wybuchu łatwopalnych substancji. Zastosowanie znajdują w wielu gałęziach produkcji, takich jak przemysł:

• elektroniczny, komputerowy i samochodowy ze względu na ryzyko powstawania szkód podczas montażu czułych elementów,
• chemiczny i petrochemiczny oraz farmaceutyczny ze względu na występowanie stref zagrożonych wybuchem,
• optyczny, 
• spożywczy,
• lotniczy. 

Zabezpieczenie przed wyładowaniami - co jeszcze stosować oprócz butów ESD?

Aby nie dopuścić do wyładowań w obszarach wymagających ochrony przed elektrostatyką lub zminimalizować ich skutki, poza obuwiem ESD, powinno się wyposażyć pracowników w inne środki ochrony indywidualnej, do których należą:

• rękawice antystatyczne,
• odzież antystatyczna,
• maty i wykładziny antystatyczne.

Ponadto produkcja i obróbka elementów wrażliwych elektrostatycznie musi odbywać się w strefach ochronnych EPA (z ang. Electrostatic Protected Area). To specjalne obszary robocze, w których zostały podjęte wszelkie środki ostrożności, aby bezpiecznie obsługiwać delikatne podzespoły narażone na efekty ESD.

Zobacz także:

• Zapoznaj się z ofertą na obuwie ESD