ГОСТ Р 53734.5.2-2009 (МЭК 61340-5-2:2007) Электростатика. Защита электронных устройств от электростатических явлений. Руководство по применению
4.5 Заземление персонала
Требование ГОСТ Р 53734.5.1 о заземлении персонала должно выполняться для любого персонала, привлеченного к работе с незащищенными ЧЭСР-компонентами. Существует два способа заземления. Первый - это использование антистатических браслетов, второй - использование системы "напольное покрытие - обувь". Выбор способа заземления зависит от нескольких факторов, включающих физические действия и окружающие условия, а также потенциальные затраты на каждый из способов. Обе системные методики включают человека, элементы контроля (то есть антистатический браслет, напольное покрытие и обувь) и соединение с землей. Типы, применения и другая ключевая информация об антистатических браслетах, напольных покрытиях и обуви приведена в 4.5.2 и 4.5.3.
4.5.1 Системные требования
Электростатический заряд накапливается на теле во время движения. Этот заряд формирует электростатический потенциал или напряжение между телом и землей, которое приводит к повреждению чувствительных к ЭСР компонентов. Методика, описанная в ГОСТ Р 53734.5.1, предназначена для защиты устройств, имеющих чувствительность по модели человеческого тела 100 В или выше. Для поддержания напряжения человеческого тела ниже 100 В, необходимо электрически соединить тело с заземлением или выровнять разность потенциалов соединением всех элементов ЭСР-управления друг с другом.
Система заземления обеспечивает определенную степень уверенности, что потенциал тела остается ниже 100 В при последовательном соединении с элементами контроля. Сопротивление элементов контроля является ключевым фактором в ограничении напряжения, наблюдаемого на теле. Испытания, проведенные техническим комитетом 101 МЭК, показали, что для снижения напряжения тела до меньшего, чем 100 В значения, требуется сопротивление не более 3,5·10 Ом. На рисунке 7 показана зависимость между напряжением тела и сопротивлением относительно земли.
Рисунок 7 - Зависимость между напряжением тела и сопротивлением относительно земли
4.5.2 Система "антистатический браслет - сотрудник"
Система заземления посредством антистатических браслетов состоит из трех элементов: сотрудника, провода и браслета. Необходимо измерять всю систему (т.е. от тела сотрудника до конца провода заземления), чтобы гарантировать, что сопротивление персонала относительно земли находится в заданных пределах.
Антистатический браслет чаще всего используется для заземления персонала. Согласно ГОСТ Р 53734.5.1 антистатические браслеты предназначены для сотрудников, которые сидят на рабочем месте и выполняют операции с ЧЭСР-компонентами. Для сотрудников, сидящих за рабочим местом, системы напольного покрытия и обуви не обеспечивают надежный контакт с землей, так как ноги сотрудника не всегда находятся в постоянном контакте с полом.
При заземлении же стоящего сотрудника посредством антистатического браслета провод заземления часто мешает, поэтому система заземления "напольное покрытие - обувь" считается предпочтительной.
4.5.3 Система "напольное покрытие - обувь"
Заземление персонала может также осуществляться посредством системы напольного покрытия и обуви. Этот метод подходит, если требуется мобильность персонала, или персонал работает в зонах, где неудобно использовать антистатические браслеты, но необходимо обрабатывать и перемещать ЧЭСР-устройства. Заземление осуществляется путем использования рассеивающих или проводящих напольных покрытий и рассеивающей или проводящей обуви. Система "напольное покрытие - обувь" может использоваться как вспомогательная система при одновременном использовании антистатических браслетов.
Если система "напольное покрытие - обувь" является единственной системой заземления персонала, сопротивление относительно земли, включающее сотрудника, обувь и пол, должно быть таким же, как и для антистатических браслетов (менее 3,5 Ом·10 Ом).
При более высоком сопротивлении системы "напольное покрытие - обувь" общее сопротивление относительно земли должно быть менее 1,0 Ом·10 Ом, и максимальное напряжение на сотруднике должно быть менее 100 В (среднее от пяти максимумов) при худших условиях.
Некоторые типы защитной обуви включают защитные ботинки с заземляющими полосками на подошве и каблуках и бахилы. Если защитная обувь не полностью покрывает нижнюю часть стопы, при ходьбе может возникнуть заряд. Например, при использовании ремешков заземления. Приведенная ниже диаграмма (рисунок 8) показывает напряжение на теле сотрудника, идущего по заземленному проводящему полу с двумя надетыми ремешками заземления. Напряжение на теле сотрудника не может контролироваться, поскольку ремешки заземления не имеют постоянного контакта с проводящей поверхностью пола.
Рисунок 8 - Напряжение на сотруднике, идущем по заземленному проводящему полу с двумя надетыми ремешками заземления
Ремешки заземления являются эффективным средством защиты сотрудников, которым приходится стоять на рабочем месте, когда вероятность потери заземления невелика. Применение ремешков заземления неэффективно, если ЧЭСР-компоненты перемещаются в пределах УЗЭ вручную.
Согласно стандарту МЭК 61340-4-5 [6] для измерения системы "напольное покрытие - обувь" используются два метода испытания:
а) измерение сопротивления напольных покрытий и сотрудника, носящего защитную обувь. Этот метод используется как для измерения сопротивления установленных, так и устанавливаемых полов, а также для измерения сопротивления любых защитных напольных покрытий, например: плитки, ковров, эпоксидных покрытий, ламината, матов, краски/покрытия или лаков для пола;
б) измерение заряда напольного покрытия, обуви и сотрудника, как системы. Этот метод используется для измерения заряда как установленных, так и устанавливаемых полов, а также для измерения заряда любых защитных напольных покрытий: плиток, ковров, эпоксидных покрытий, ламината, матов, краски/покрытия или лаков для пола.