Действующие стандарты по электростатике, о чем они…
В современной радиоэлектронной промышленности контроль статического электричества имеет важнейшее значение. Невозможно представить предприятие по изготовлению электронных модулей и приборов без специальным образом оборудованных цехов, складов, межцеховых переходов и коридоров. Следовательно, таким же важным является проверка параметров специального оборудования и оснащения, применяемых для защиты от ЭСР, а также разработка методов проверки и приборов для ее проведения.
Все эти задачи сформулированы и описаны в ряде ГОСТов, также в данных стандартах описана природа возникновения электростатического заряда. В этой статье для ознакомления приведено краткое изложение указанных стандартов.
ГОСТ Р 53734.1-2014 (МЭК 61340-12012) Электростатика. Часть 1. Электростатические явления. Физические основы, прикладные задачи и методы измерения.
В данном ГОСТе описаны основные понятия в области электростатических явлений. Приведены основные методы измерения результатов, получаемых при испытаниях материалов, подверженных в той или иной степени сохранению электростатического заряда.
Также документ служит основой для разработки стандартов, описывающих конкретные виды проявления статического электричества, но может применяться и в качестве собственно руководства пользователям.
Приведены нормативные ссылки, использованные при составлении данного ГОСТа, а также термины и определения, которые необходимо использовать при составлении ГОСТов по другим направлениям электростатики.
ГОСТ IEC 61340-5-1-2019 межгосударственный стандарт. Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений.
Настоящий стандарт устанавливает требования к программе ЭСР-управления для производств, изготавливающих электрические и электронные изделия. В документе описаны меры, которые должна предпринимать организация для проведения программы ЭСР-управления. Расписывается по пунктам план выполнения программы ЭСР-управления. В первую очередь это обучение персонала, которое проводит ответственное лицо, назначенное руководством организации.
Также в отдельной таблице приведены методы испытаний для подтверждения соответствия элементов предельным значениям и другим требованиям, которые установлены в настоящем стандарте.
Отдельным разделом в документе указаны технические требования к плану программы ЭСР-управления. Прежде всего, это защита помещения заземлением, затем заземление персонала с помощью индивидуальных и других средств заземления.
ГОСТ Р 53734.5.2-2009 (МЭК 61340-5-2:2007) национальный стандарт Российской Федерации. Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений.
В этом стандарте описывается организация выполнения программы ЭСР-управления на предприятии. Прежде всего вводится понятие ЭСР-координатора, который отвечает за все аспекты ЭСР-защиты на предприятии. Также в круг его обязанностей входит:
- оценка технологических и организационных процессов, которые могут оказать влияние на программу ЭСР-управления;
- составление плана программы ЭСР-управления;
- разработка плана обучения персонала по выполнению программы ЭСР-управления;
- разработка плана проверки соответствия;
- регулярные отчёты руководству состоянии программы ЭСР-управления.
Важным аспектом является создания системы заземления (выравнивания потенциалов). В документе указаны два типа заземления:
- Защитная земля или функциональное заземление;
- Общая соединительная точка (выравнивание потенциалов).
Дополнительным требованием к заземлению приведено условие заземления каждой рабочей поверхности с землёй напрямую, минуя промежуточные звенья цепи.
Следующим важным фактором, о котором говорится в стандарте, является заземление всего персонала, работающего с незащищёнными ЧЭСР-компонентами. На производстве применяются две системы. Это антистатические браслеты и заземляющая обувь в комплексе с антистатическим напольным покрытием.
В документе вводится такое понятие, как Участок, защищённый от электростатического разряда (УЗЭ). Этот участок может быть в пределах одного рабочего места, а может охватывать весь комплекс производственных помещений на одном этаже. Границы участка должны быть чётко размечены с помощью специальной ленты. Антистатические параметры всех поверхностей УЗЭ должны проверяться на регулярной основе.
Также в ГОСТ Р 53734.5.2-2009 указаны используемые антистатические материалы, объединённые в два класса: однослойные и многослойные. Однослойные это всегда токопроводящие материалы. В двухслойных материалах верхний слой рассеивающий, нижний слой токопроводящий.
Важной частью стандарта указана маркировка чувствительных к воздействию ЭСР изделий и оборудования на предприятии. Для этого применяются специальные этикетки, таблички и маркировочные ленты с характерным символом.
ГОСТ Р 53734.2.3-2010 (МЭК 61340-2-3:2000) национальный стандарт Российской Федерации. Электростатика. Часть 2.3 Методы определения электрического сопротивления твердых плоских материалов, используемых с целью предотвращения накопления электростатического заряда.
В данном стандарте описываются методы измерения сопротивления твёрдых материалов (тара, напольные или настольные покрытия), необходимые условия для проведения измерений и используемые измерительные приборы.
В документе дано описание конструкции электродов для разных типов измерений (поверхностное или объёмное сопротивления) и технические требования к ним.
Всего приведены четыре метода измерений сопротивления:
- Измерение поверхностного сопротивления;
- Измерение объёмного сопротивления;
- Измерение сопротивления к точке заземления;
- Измерение сопротивления от точки до точки.
Помимо собственно методов, для двух первых методов приведены формулы для вычисления удельного сопротивления для каждого из двух типов. И наконец, подробно расписан объём информации, которую надо занести в протокол испытаний по получении результата.
ГОСТ IEC 61340-4-1-2017 межгосударственный стандарт. Электростатика. Методы испытаний для прикладных задач. Электрическое сопротивление напольных покрытий и установленных полов.
В данном стандарте описываются методы измерения сопротивления напольных покрытий. Дано описание прибора для измерения поверхностного сопротивления и его состав с указанием технических требований для него.
Для проведения измерений согласно различным, указанным в документе методам, используются дополнительные приспособления, позволяющие получить корректные результаты. Также приведены требования к образцам, представляемым на испытания, в части габаритов и внешнего вида.
Помимо этого, прописаны обязательные параметры окружающей среды при проведении испытаний: температура и относительная влажность.
В последней части документа подробно расписывается требования к заполнению отчёта о проведённых испытаниях.
ГОСТ Р 53734.4.3-2010 (МЭК 61340-4-3:2001) национальный стандарт Российской Федерации. Электростатика. Часть 4.3 методы испытаний для прикладных задач. Обувь .
Данный документ описывает метод замера электрического сопротивления обуви, используемой для снижения электростатического потенциала человека, и предназначен для изготовителей, дистрибьюторов и потребителей антистатической обуви.
В стандарте указаны необходимые параметры окружающей среды и необходимое количество обуви для проведения испытаний. В документе вы также найдете правила оформления протоколов оформляемых по результатам испытаний.
ГОСТ Р 53734.4.5-2010 (МЭК 61340-4-5:2004) национальный стандарт Российской Федерации. Электростатика. Часть 4.5 методы испытаний для прикладных задач. Методы оценки электростатических свойств обуви и напольного покрытия в комбинации с человеком.
Основным посылом документа является то, что оценку системы защиты выполняют путём измерения электрического сопротивления и способности обуви и напольного покрытия в комбинации с человеком накапливать электрические заряды. Способность накопления заряда определяют с помощью испытаний при ходьбе.
Крайне важно отметить, что приведённые в данном документе методы испытаний могут подвергнуть персонал потенциально опасному воздействию электричества.
Замеры необходимо проводить при определённых внешних условиях (влажность 12±3%, температура 23±2°С). В противном случае для коррекции результатов вышеуказанные показатели надо записать.
Что касается обуви, перед проведением испытаний её также надо почистить в несколько этапов:
- Подошва очищается обезжиренной х/б-тканью, смоченной в 95% этаноле;
- Затем подошва зачищается наждачной бумагой зернистостью М63;
- Образовавшаяся пыль удаляется тканью;
- Подошва снова притирается х/б-ткань + этанол.
Последний пункт повторяется между каждым этапом испытаний, при этом после протирки необходимо дождаться сухости подошвы.
В стандарте описываются приборы необходимые для проведения испытаний и количество измерений для каждого образца. Так же описывается необходимость удаления электростатического заряда, оставшегося после проведения каждого замера, с помощью источника ионизации. Как и в указанных выше документах, приводится правила оформления протоколов испытаний.
ГОСТ IEC 61340-4-6-2019 межгосударственный стандарт. Электростатика. Методы испытаний для прикладных задач. Антистатические браслеты.
Данный документ содержит описание электрических и механических испытаний, устанавливает рубежные значения характеристик при испытаниях с целью подтверждения соответствия, приёмочных испытаниях и периодических проверках соответствия антистатических браслетов.
Распространяется на испытания антистатических браслетов и их систем, используемых при работе с чувствительными к статическому электричеству электронными компонентами, модулями и аппаратурой.
Описываемый ГОСТ устанавливает различные методы испытаний браслетов: лабораторные, приёмочные и периодические. Описываются условия проведения испытаний и правила оформления протоколов испытаний.
Для всех испытаний браслетов используется специальное оборудование. Браслеты испытывают на соответствие следующим параметрам:
- Электропроводность и сопротивление;
- Контроль сопротивления манжеты;
- Растяжимость манжеты;
- Усилие рассоединения манжеты и шнура заземления;
- Целостность соединения манжеты и шнура;
- Растяжимость шнура заземления;
- Испытание на стойкость к изгибу;
- Контроль сопротивления браслета;
- Контроль электропроводности антистатической браслетной системы.
ГОСТ Р 53734.4.7-2012 (МЭК 61340-4-7:2010) национальный стандарт Российской Федерации. Электростатика. Часть 4.7. Методы испытаний для прикладных задач. Ионизация.
Основным способом защиты чувствительных к статическому электричеству устройств является их заземление. Однако заземление не работает с диэлектриками или с проводящими, но изолированными поверхностями. Для уменьшения электростатического потенциала в таких случаях могут быть применены методы ионизации, поскольку нейтрализация зарядов напрямую зависит от положительной и отрицательной электропроводности воздуха. Для того чтобы определить способность ионизированного воздуха к нейтрализации зарядов в том или ином месте, достаточно измерить либо непосредственно электропроводность воздуха, либо концентрации ионов каждой полярности.
ГОСТ Р 53734.4.7-2012 описывает четыре способа ионизации воздуха, которые применяются на практике:
- ионизирующие излучения;
- высоковольтные коронные разряды под действием переменного электрического тока;
- высоковольтные коронные разряды под действием постоянного электрического тока;
- мягкое рентгеновское излучение.
При проведении испытаний следует соблюдать электро- и радиационную безопасность, а также контролировать концентрацию озона в воздухе.
ГОСТ IEC 61340-4-8-2017 межгосударственный стандарт. Электростатика. Методы испытаний для прикладных задач. Экранирование электростатического разряда. Пакеты.
Этот стандарт описывает метод испытаний пакетов, экранирующих электростатический разряд, в соответствии с требованиями IEC 61340-5-3. Расчётное напряжение для испытательного оборудования составляет 1000 В. В стандарте описаны приборы, применяемые в качестве испытательного оборудования, указаны необходимые классы их точности, порядок проведения испытаний и правила оформления протоколов после их проведения.
ГОСТ Р 53734.4.9-2012 (МЭК 61340-4-9:2010) национальный стандарт Российской Федерации. Электростатика. Часть 4.9 методы испытаний для прикладных задач. Одежда
В стандарте описываются способы определения электрического сопротивления предметов одежды, содержащих поверхностно проводящие, рассеивающие слои или иные материалы, используемые в электронной промышленности для борьбы со статическим электричеством. В документе содержатся сведения о процедурах измерения электрического сопротивления, включая определение сопротивления системы одежды, обеспечивающей заземление персонала . Описываются применяемые для испытаний приборы их конструкция и пределы измерений. Даны указания по количеству измерений и правила оформления протоколов по результатам испытаний.
Источник
Защита от статического электричества дома и на производстве
Статическое электричество. Какие мысли приходят в голову при упоминании этого выражения?
Мне вспоминается детство и темная комната, где я снимаю свитер через голову и ощущаю легкие покалывания и вполне видимые разряды между волосами на голове и данным предметом гардероба. Даже если глаза закрыты, всё равно вижу, чудо да и только.
Если перенестись в воспоминаниях ближе к годам после университета, то можно вспомнить, как ставишь ссобойку в микроволновку и при прикосновении к дверце устройства, происходит легкий удар током, вызывающий опаску и недоумение.
По дороге на работу, особенно в зимний период, бывает шерстяной свитер и синтетическая куртка составляют дуэт с кожей. И вот ты прощаешься с любимым человеком до вечера, и между вашими губами в прямом смысле проходит электрический разряд, доставляя обоим дополнительные эмоции, усиливая сожаление о недолгой разлуке.
И уже на работе, находясь на составном полу над аккумуляторными батареями, можно потереть подошвой по поверхности пола, а затем дотронуться до напарника, что также даст ему разряд в плечи (ну тут еще подошва играет роль). Но не стоит так делать, а то можно и несчастный случай устроить. В том же помещении, открыв дверь релейного шкафа, можно увидеть напульсник из резинового материала, который соединен с шиной заземления. Дабы не угробить чувствительные микропроцессорные устройства, расположенные в шкафу.
Описанное выше напоминает о том, что мы повсеместно сталкиваемся со статическим электричеством, накапливаем и отдаем заряд — специально или случайно. Особенно это важно помнить, если профессия связана с производством, электроэнергетикой.
Физика возникновения и условия протекания статического электричества заслуживают отдельной статьи, в этой же поговорим о делах более приземленных… или заземленных =)
Правила защиты от статического электричества на производстве
Процессы, при которых может возникать электризация:
- перекачивание углеводородных жидкостей по диэлектрическим трубам
- заливка горючих жидкостей в емкости, изолированные от земли
- просеивание, сушка и прочее
Существуют предприятия, где статическое электричество свыше допустимой нормы способно привести к:
- взрыву, пожару, гибели персонала
- электрическому разряду травмирующей величины
- выводу из строя дорогостоящего оборудования, недоотпуску продукции, финансовым потерям
- выводу из строя микропроцессорных систем, ложным срабатываниям, опять же потерям и недоотпуску продукции в виде электроэнергии
Однако, некоторые об этом не задумываются, так как эти факторы уже давно известны и были проведены мероприятия по исключению воздействия данных факторов на персонал и оборудование. Они прописаны в ГОСТах, нормативах. Тут важно знать требуемые нормативы и следить на своем предприятии об выполнениях данных предписаний.
ГОСТ 12.4.124-83 — Средства защиты от статического электричества (СЗСЭ)
Средства защиты делятся на групповые и индивидуальные.
- заземление (сопротивление заземляющего устройства, предназначенного для защиты только от статического электричества по этому ГОСТу должно быть не более 100 Ом)
- нейтрализаторы (обеспечивают ионизацию поверхности или среды различными способами)
- Индукционный (путем воздействия поля электростатических зарядов)
- Высоковольтный (путем подачи высокого напряжения на электроды)
- Лучевой (под воздействием излучения ультрафиолетового, радиоактивного, лазерного, теплового)
- Радиоизотопный (ионизация воздушной среды радиоактивными источниками)
- Аэродинамический (ионизированная среда подается к поверхности потоками воздуха)
- увлажняющие устройства
- антиэлектростатические вещества (от их воздействия должно снижаться удельное объемное электрическое сопротивление Rоб материала до 107 Ом*м, а удельное поверхностное Rп — до 10 9 Ом; содержание паров антистатиков на производстве не должно превышать предельно допустимых концентраций (ПДК) ) по ГОСТ 12.1.005-88);
- экранирующие устройства (должны быть заземлены согласно ПУЭ);
Индивидуальные антиэлектростатические (защита до 1кВ) защитные средства:
- спецодежда (Rп 7 Ом; R между землей и токопроводящей поверхностью одежды должно быть в пределах 10 6 -10 8 Ом)
- спецобувь (сопротивление между подпятником и ходовой стороной подошвы 10 6 -10 8 Ом); применяется совместно с рассеивающим напольным покрытием;
- кольца и браслеты (R между человеком и землей — 10 6 -10 7 Ом);
- средства защиты рук
ГОСТ 12.1.018-93 — Пожаровзрывобезопасность статического электричества
В данном нормативе вводится такой термин как искробезопасность. Для каждого объекта определяется величина энергии разряда статического электричества, которая может возникнуть на объекте W и минимальная энергия зажигания веществ и материалов Wmin.
Искроопасность (W) определяют следующие показатели:
- электростатические величины: удельное объемное и поверхностное электрическое сопротивление, относительная диэлектрическая проницаемость, постоянная времени релаксации электрических зарядов
- геометрические параметры
- динамические характеристики процессов: скорость движения соприкасающихся сред или тел; величины взаимного давления тел; скорость деформации тел
- параметры ОС: температура, давление, влажность, содержание аэрозолей, пыли, различных веществ
Далее должно выполняться условие: W
- Электрические машины 14
- Электрические аппараты 11
- Релейная защита 9
- Измерительные приборы 15
- Передача электроэнергии 7
- Электробезопасность 11
2020 Помегерим! — электрика и электроэнергетика телеграм-канал 
Источник