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周宝健:静电在广播发射机维护中的危害与防控措施

2010-10-8 13:47| 发布者: admin| 查看: 229| 评论: 0

  国家广电总局554台周宝健简单叙述了静电的产生、危害及防护等一些基本知识,介绍了在广播发射机维护工作中对有关静电的一些防范措施。
   
  一、静电基本知识

  静电是物体表面局部范围内通过电子或离子的转移。正负电荷失去平衡后而产生的。失去电子的物体带正电荷,得到电子的物体带负电荷。静电现象是指电荷在产生与消失过程中所表现出的现象的总称。如摩擦起电就是一种比较常见的静电现象。静电具有高电位、小电流、低电量和作用时间短的特点。各种带静电的介质或导体尽管携带的静电荷不多,但由于其对大地的分布电容很小,所以静电电位很高。静电位在正常条件下常达几百伏或上千伏。最高可达数万伏甚至几十万伏。静电量常为毫微库仑级,静电流多为微安级,作用时间多为微秒级。静电放电的瞬态现象多,受环境影响大,不易重复出现。

  静电产生的方式主要有:1、摩擦:在日常生活中,摩擦是最容易产生静电的,任何两种不同材质的物体接触后再分离,都可能会产生静电,物质的绝缘性越好,摩擦就越容易产生静电。但是摩擦并不能制造电荷,静电是电荷(电子)在物体之间发生转移之后形成的。2、感应:因电子在导电材料的表面自由流动,如将其置于一电场中,由于同性相斥,异性相吸,正负电子就会转移,便产生感应静电。3、传导:因电子能在导电材料的表面自由流动,如与带电物体接触,将发生电荷转移,产生静电。

  在发射机维护中,人体是最主要的静电发生源之一。人体的感应静电随着各种带电体的普遍存在而随之存在,影响人体带电的因素很多,如人体的对地电阻、对地的分布电容、服装材料和环境湿度等。通常人体带电量为0.5uC-5uC,如人体带电量为1.5uC,可计算得出人体的对地静电位U=10kV。如此高的电压放电时,人体会有明显的感觉。但由于静电流很小,不会对人体造成危险。另外人体系静电导体,当不带电的人体靠近带电体时,由于静电感应现象,人体将出现电量相等、极性相反的感应电荷,这些电荷附着在人体的皮肤表面,具有相对稳定的特点。

  二、静电对元器件的危害及防护

  静电损伤的三大特点:隐蔽性、潜伏性、随机性。静电危害电子元器件的关键所在并不是产生静电,而是静电积蓄及静电电荷放电,这是导致设备元器件击穿和损坏的最主要原因。因此维护者人体如果对静电敏感的电子元器件放电,则不可避免地造成元件损害,甚至于损坏整块线路板子,给工作带来极大的损失。近年来,随着电子元器件发展趋于集成化,要求相应的静电电压在不断减弱,而不同种类的电子元器件其受静电破坏的程度也不一样,最低的100V静电压也会对其造成破坏。人体的轻微动作或与绝缘物的磨擦而引起的感应静电电压通常在2-4kV以上,因此日常工作中身体所带的静电如果与IC接触,那么几乎所有的IC都将被损坏,所以要特别加强周固工作环境的静电防护。静电吸附灰尘,改变线路间的阻抗,影响产品的功能与寿命;静电电场或静电电流破坏元件的绝缘,使元件不能工作;因瞬间的电场或电流产生的热,元件受伤,仍能工作,但寿命受损等等,这些都是静电损伤元件的具体表现。

  静电防控是一项系统工程,它涉及到静电敏感器件从来购到使用之间的各个环节,任何一个环节出现失误都有可能导致该器件的损坏。因此在检查、使用、维修、储存及包装等过程中,都必须时刻注意静电的危害性,对静电的防控问题要高度重视,严格接照有关规程进行操作,减少不必要的损失。

  在日常维护工作中,对静电的防控主要从静电的泄漏方面考虑,其目的就是为了减少工作中静电的积蓄,使产生的静电通过静电释放通路迅速地泄漏和耗散,从而保护设备中的SSD免遭静电的损害。静电泄漏是指将与SSD接触的导体、人体或防静电制品表面积蓄的静电荷泄漏到大地中的传导静电的方式。

  在实际工作中,由于静电源较多,电荷的积蓄量也较大,因此在静电的防控工作方面采取正确的接地措施后,效果就显得非常明显。静电接地有软接地和硬接地两种。软接地是指与地线间串接阻值较高的电阻后再与大地连接,串接电阻的目的在于将对地电流限制在人体安全范固(5mA)之内,该电阻值的大小取决于靠近接地线的操作人员可能接触到的最高电压;硬接地是指将接地线直接接地或通过低阻值接地,常用于仪器设备及金属体的接地。

  三、防静电的维护

  防静电制品也称ESD(electrostatic discharge)防护用品,其种类繁多,可根据不同的工作环境和要求,选择相应不同的防静电防护用品。常见的防静电用品有以下三类:1、人体防静电系列:包括防静电腕带、工作服、帽、手套、鞋、袜等;2、防静电地面系列:包括防静电水磨石地面、坊静电橡胶地面、PVC防静电塑料地板、防静电地毯、防静电活动地板等;3、防静电操作系列:包括防静电操作台垫、防静电烙铁及工具、防静电包装袋、防静电物流小车等。

  静电测量时,常用的仪器主要有以下几种:1、静电场测试仪:用于测量台面、地面等表面电阻值,平面结构场合和非平面场合要选择不同规格的测试仪。2、腕带测试仪:测量腕带是否有效。3、人体静电测试仪:用于测量人体携带的静电量;人体双脚之间的阻抗;人体之间的静电差;还可以作为入门放电工具,把人体所带的静电隔离在工作区之外。

  防静电台垫、地板、工鞋、工作服等每月应至少检测一次,防静电风枪、仪器等应每天检测一次,腕带每周检查一次,桌垫、地垫的接地性、静电消除器的性能每月检查一次,防静电元器件架、印制板架、周转箱、桌垫、地垫的防静电性能每半年检查一次。检测时必须考虑受检场所的温度、湿度等因素的影响。

  总之,静电在发射台普遍存在,且极易产生,静电敏感器件在发射机设备中已普遍应用,而静电敏感器件对静电又特别敏感,因此在维护管工作中若稍有疏忽,随时就会引起静电放电现象,从而导致设备受损,甚至引发较大的安全播出事故,所以全体技术人员都要高度重视,充分认识到静电的危害性,全面深入掌握防静电知识,才能防患于未然。

2009年11月24日
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