W jaki sposób wykrywać i zapobiegać wyładowaniom elektrostatycznym?

Wyładowaniami elektrostatycznymi w skrócie ESD spotkało się wiele osób, kiedy po dotknięciu jakiegoś przedmiotu lub metalowego elementu poczuło nieprzyjemne porażenie ładunkiem elektrostatycznym. Którego przyczyną jest gromadzenia się na powierzchni nieprzewodzącego materiału ładunku o jednakowym znaku. 

Kiedy dochodzi do wyładowania elektrostatycznego?

 

Do wyładowania dochodzi gdy wartość natężenia pola elektrycznego wytworzona przez ten ładunek jest większa od wytrzymałości elektrycznej powietrza która wynosi ok 3kV/mm. Takie wyładowania nie są groźne dla człowieka ponieważ ich energia jest zbyt mała aby wyrządzić krzywdę, nie mniej jednak są nieprzyjemne. 

Jednak wyładowania takie są destrukcyjne przy procesie produkcji, czy serwisu i konserwacji urządzeń elektronicznych.

 

Jak wykryć wyładowania elektrostatyczne?

 

Do wykrywania ładunku elektrostatycznego służa specjalnie detektory ładunków elektrycznych lub nieco droższe mierniki promieniowania pola elektrycznego pozwalające na detekcję ładunku elektrostatycznego.

 

W jaki sposób można zapobiegać wyładowaniom elektrostatycznym? 

 

Środki ochrony przed ESD zwykle dzieli się na pasywne i aktywne. 

Środki pasywne obejmują zastosowanie izolujących mat podłogowych, uziemienie personelu i narzędzi. 

 

Środki aktywne to metoda zapobiegania wyładowaniom poprzez kontrolę wilgotności powietrza w zakresie 40-60% wilgotności względnej. W powietrzu o niskiej wilgotności względnej ładunki niezrównoważone wyrównują różnicę pomiędzy sobą poprzez zetknięcie się z innym przewodnikiem. W powietrzu o wyższej wilgotności wilgoć w powietrzu umożliwi uwolnienie ładunku w mniej szkodliwy sposób.

 

Pojedyncze cząsteczki wody mają znacznie większą przewodność niż otaczające je powietrze, a więc ładunek zostanie uwolniony do wody znajdującej się w powietrzu. Wyładowanie elektrostatyczne wciąż zachodzi, ale rozprasza się na niezliczone cząsteczki wody (krople).

Dzięki temu, póki wilgotność względna przekracza określony próg, nie występują duże ładunki. Instalacja systemu nawilżania powietrza jest jedną z najbardziej ekonomicznych metod zmniejszania ryzyka występowania wyładowań elektrostatycznych.