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通信設(shè)備的靜電防護(hù)論文
通信設(shè)備的靜電防護(hù)論文【1】
【摘要】 通信設(shè)備靜電防護(hù)日益顯的重要，通過(guò)對(duì)靜電產(chǎn)生及基礎(chǔ)性知識(shí)分析，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出通信設(shè)備靜電防護(hù)措施的建議。
【關(guān)鍵詞】 防靜電 ESD 防護(hù)
隨著現(xiàn)代通信業(yè)的飛速發(fā)展，通信器件的靜電敏感度越來(lái)越高，4G、3G、傳輸、交換、數(shù)據(jù)高端等部分器件靜電敏感度降到100V以下，通過(guò)產(chǎn)品設(shè)計(jì)并不能完全對(duì)器件進(jìn)行ESD防護(hù)，靜電防護(hù)變得越來(lái)越重要，為使我們的整個(gè)通信設(shè)備在各個(gè)過(guò)程都能重視ESD，建立合理的靜電防護(hù)，了解ESD 就顯的越來(lái)越重要。
一、靜電的知識(shí)
1、靜電就是物體上多余的電荷。
它產(chǎn)生的效應(yīng)包括帶電體之間力的作用和電場(chǎng)，而靜電放電是指帶有不同靜電電勢(shì)的物體或表面之間的靜電電荷轉(zhuǎn)移，通常有兩種形式：接觸放電，電場(chǎng)擊穿放電。
2、靜電的產(chǎn)生。
靜電電壓能夠由以下幾種情況產(chǎn)生： 摩擦剝離起電，感應(yīng)起電，電容的改變。
哪里有移動(dòng)，哪里就有摩擦起電。
下面是與我們相關(guān)的人體活動(dòng)產(chǎn)生的靜電電壓。
3、靜電的特點(diǎn)。
靜電具有高電位特點(diǎn)，可達(dá)數(shù)萬(wàn)至數(shù)十萬(wàn)伏，操作時(shí)常達(dá)數(shù)百至數(shù)千伏;具有低電量特點(diǎn)，靜電流多為微安級(jí)(尖端瞬間放電例外);靜電作用時(shí)間短：微秒級(jí)的特點(diǎn);靜電具有受環(huán)境影響大的特點(diǎn)，特別是濕度，濕度上升則靜電積累減少，靜電壓下降。
4、靜電的危害。
在1960年第一個(gè)ESD敏感器件誕生以后，靜電危害在生活中經(jīng)常見(jiàn)到，例如影響復(fù)印機(jī)、吸塵器工作，靜電導(dǎo)致醫(yī)院里麻醉蒸氣爆炸，飛行器在飛行過(guò)程中影響了通信，而現(xiàn)在計(jì)算機(jī)里的磁頭是ESD最敏感的器件，敏感度約20V。
人體對(duì)ESD的敏感，在3000伏時(shí)，能通過(guò)皮膚感知，在5000伏時(shí)，能聽(tīng)到啪啪的響聲，在10000伏時(shí)，能看到火花。
靜電的危害 對(duì)通信產(chǎn)品故障和其他原因?qū)Ρ热缦拢?/p>
5、靜電造成的危害舉例
美國(guó)也在上世紀(jì)八十年代初作過(guò)統(tǒng)計(jì)，它的電子工業(yè)每年由于靜電造成的損失高達(dá)100億美元。
英國(guó)經(jīng)過(guò)數(shù)年調(diào)查了解到，該國(guó)上世紀(jì)七、八年年代的電子產(chǎn)品，每年因靜電造成的損失約為20億英磅。
二、靜電防護(hù)
對(duì)于靜電的防護(hù)主要是控制，避免靜電危害是不可能的，只能將危害減小到最小。
我們從防靜電地板系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、空氣的溫濕度、人員規(guī)范五個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。
(1)防靜電地板系統(tǒng)，最主要的是在普通地板上鋪防靜膠皮或使用防靜電地板，必須和ESD地線連接起來(lái)。
(2)ESD的無(wú)塵是相當(dāng)關(guān)鍵，因?yàn)榭諝庵械膲m埃在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中相互碰撞，也會(huì)產(chǎn)生ESD。
借助除塵系統(tǒng)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，首先要求有空氣塵埃過(guò)濾系統(tǒng)。
如：風(fēng)淋室、風(fēng)淋通道、貨淋室、沾塵墊、沾塵滾筒、空氣過(guò)濾器、無(wú)塵傳遞窗、無(wú)塵室風(fēng)淋傳遞窗等。
其次盡可能設(shè)立凈化燈具、無(wú)塵室凈化玻璃、無(wú)塵室彩鋼板天花、無(wú)塵室彩鋼板包墻角、無(wú)塵室彩鋼板包柱等。
(3)溫濕度的要求，從ESD防護(hù)角度來(lái)說(shuō)，濕度越高越好，但濕度太高，又會(huì)腐蝕設(shè)備，一般來(lái)說(shuō)，40%-60%的濕度是最理想的。
(4)一個(gè)完善的ESD防護(hù)工作環(huán)境，要建立獨(dú)立完善的ESD接地系統(tǒng)，并且，工作場(chǎng)所中的各設(shè)備、工作臺(tái)面等均需接至ESD接地系統(tǒng)。
另外，還要設(shè)立天花、墻體送風(fēng)口，并且經(jīng)常用除塵器對(duì)無(wú)塵室進(jìn)行凈化處理等。
(5)人員規(guī)范。
所有人員進(jìn)入防靜電區(qū)域必須穿好防靜電工作服、防靜電工作鞋或防靜電鞋套，已配發(fā)工作帽的還必須戴好工作帽。
工作服外部嚴(yán)禁攜帶除工卡和筆之外的金屬物件，防靜電鞋內(nèi)不得墊鞋墊。
更換工作服應(yīng)在指定地點(diǎn)進(jìn)行，不允許在設(shè)備旁邊穿、脫工作服。
總結(jié)：ESD的防護(hù)，從通信行業(yè)發(fā)展的宏觀態(tài)勢(shì)來(lái)看，系統(tǒng)化，標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化的ESD防護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)漸漸成為國(guó)家電子行業(yè)的普遍要求，，對(duì)于我們每個(gè)人，應(yīng)從最低層一步一步，認(rèn)真地按照ESD防護(hù)系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，確切落實(shí)，盡量減少ESD的損害。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 電信設(shè)備電磁環(huán)境分類(lèi)
[2] 電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電磁兼容性要求及測(cè)量方法
[3] 華為光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備靜電防護(hù)規(guī)范
電力通信設(shè)備靜電防護(hù)的優(yōu)化措施【2】
[摘 要]隨著我國(guó)電網(wǎng)自動(dòng)化，智能化程度的不斷提高，電力通信設(shè)備在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的作用也日益突出。
靜電放電對(duì)電力通信設(shè)備有嚴(yán)重危害，其不僅會(huì)損害器件，甚至發(fā)生火災(zāi)或爆炸，這影響著電力通信設(shè)備的正常運(yùn)行，因此加強(qiáng)及優(yōu)化電力通信設(shè)備的靜電防護(hù)措施至關(guān)重要。
本文詳細(xì)闡述了靜電放電的產(chǎn)生原因以及對(duì)電力通信設(shè)備產(chǎn)生的危害，同時(shí)并分析提出了電力通信設(shè)備靜電防護(hù)的優(yōu)化措施。
[關(guān)鍵詞]靜電;電力通信設(shè)備;防護(hù)措施
任何兩個(gè)不同材質(zhì)的物體接觸后再分離過(guò)程中，兩物體受外力作用(動(dòng)能、位能、熱能)使得雙方的電荷難以中和，電荷會(huì)積累使物體帶上靜電[1]。
靜電的危害主要在放電過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致器件損害，甚至發(fā)生火災(zāi)或爆炸。
隨著我國(guó)通信設(shè)備的小型化、自動(dòng)化、智能化程度的不斷提高，電力通信設(shè)備在電網(wǎng)系統(tǒng)中的作用也日益突出。
因此做好電力通信設(shè)備的靜電防護(hù)工作，能有效的降低靜電放電對(duì)電力通信設(shè)備的損害，對(duì)保障電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行有重要意義。
一、 靜電放電的產(chǎn)生及危害
靜電放電是帶電體周?chē)膱?chǎng)強(qiáng)超過(guò)周?chē)橘|(zhì)的絕緣擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，因介質(zhì)產(chǎn)生電離而使帶電體上的靜電荷部分或全部消失的過(guò)程。
在靜電放電的過(guò)程中，存在靜電能量的傳導(dǎo)輸出，同時(shí)也有電磁脈沖輻射。
靜電放電的產(chǎn)生原因可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：首先是電磁感應(yīng)，輸電線路及其他電力設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生電磁輻射，電力通信設(shè)備受到較多的電磁輻射影響而產(chǎn)生強(qiáng)感應(yīng)電壓，當(dāng)電壓差低的物體靠近時(shí)易產(chǎn)生強(qiáng)烈放電現(xiàn)象。
其次是人體活動(dòng)，在電力通信設(shè)備區(qū)域，由于人自身衣服摩擦或與其他物體摩擦的原因，人體帶上靜電荷。
最后是環(huán)境條件，具體為溫度和濕度，環(huán)境溫度和濕度與非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率相關(guān)，從而影響表面靜電荷的積聚。
當(dāng)環(huán)境溫度和濕度下降時(shí)，非導(dǎo)體物質(zhì)的表面電導(dǎo)率低，這不利于物質(zhì)積累靜電荷的快速泄漏。
而其他條件相同時(shí)，環(huán)境溫度高時(shí)，環(huán)境濕度小，因此低溫高濕環(huán)境更利于設(shè)備靜電防護(hù)。
靜電放電危害在于其會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)大電流和強(qiáng)烈電弧，產(chǎn)生局部高溫，燒壞電子元件，損壞通信設(shè)備，甚至引發(fā)火災(zāi)和爆炸。
同時(shí)在放電過(guò)程中，電磁輻射在電子元件內(nèi)產(chǎn)生干生電流，使得元件極性翻轉(zhuǎn)，燒壞元件。
靜電放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁雜波，這會(huì)干擾通信設(shè)備信號(hào)處理電路的正常功能，這種電磁雜波干擾對(duì)設(shè)備硬件的損害小，但是對(duì)電路處理過(guò)程影響較大，使通信設(shè)備間歇性失效或數(shù)據(jù)丟失。
同時(shí)這種干擾具有隨時(shí)性和隱蔽性，會(huì)增大維護(hù)人員查找故障難度。
二、靜電的防護(hù)及優(yōu)化
對(duì)于靜電防護(hù)而言，靜電危害是不可避免的。
靜電防護(hù)重點(diǎn)是控制靜電放電，具體為預(yù)防靜電產(chǎn)生和靜電消除：預(yù)防靜電產(chǎn)生主要是控制工作過(guò)程中可能產(chǎn)生靜電的行為;消除靜電是通過(guò)裝置設(shè)備等將積累的靜電荷泄漏或中和。
通常，只有采取兩種方法協(xié)作，才能達(dá)到靜電防護(hù)的目的。
1、環(huán)境防靜電
首先對(duì)電力通信設(shè)備區(qū)域進(jìn)行改造，對(duì)于電力通信機(jī)房的地板和天花板應(yīng)采用防靜電材料或者用導(dǎo)靜電環(huán)氧涂料噴涂，使其具有良好的導(dǎo)靜電能力，防靜電材料和涂料的表面和系統(tǒng)電阻需滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)要求。
其次是控制環(huán)境條件，主要是電力通信機(jī)房的溫度和濕度的控制調(diào)節(jié)。
適當(dāng)控制好機(jī)房的溫度和濕度，可以有效減少靜電荷的產(chǎn)生。
環(huán)境濕度大，電路容易短路，因此需要考慮元件和環(huán)境要求，控制好機(jī)房?jī)?nèi)的溫度及濕度，電力通信機(jī)房的溫度一般應(yīng)控制在20℃-25℃，濕度控制在50% -65%范圍內(nèi)。
接下來(lái)是控制電力通信機(jī)房灰塵數(shù)量和尺寸。
當(dāng)電力通信機(jī)房的灰塵量和尺寸超標(biāo)時(shí)，灰塵會(huì)大量吸附在通信設(shè)備上，降低設(shè)備對(duì)靜電荷的泄漏能力。
同時(shí)，塵埃彼此的摩擦也會(huì)產(chǎn)生新的靜電荷。
因此，工作人員進(jìn)入機(jī)房應(yīng)穿著防靜電潔凈服并進(jìn)行風(fēng)淋，這能有效消除器具、人體靜電。
不要將過(guò)多的灰塵帶入機(jī)房，在機(jī)房入口處增加除塵裝置等措施。
定期清掃機(jī)房，避免灰塵的積聚;定期清理或更換機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)的空氣濾網(wǎng)，避免空氣中的灰塵含量過(guò)高。
2、電磁屏蔽
為了防止和降低電力通信設(shè)備的自身和受其他電力設(shè)備影響產(chǎn)生的電磁輻射，可將電力通信設(shè)備安裝在專(zhuān)門(mén)的電磁屏蔽機(jī)柜內(nèi)并封閉機(jī)柜門(mén)，這樣才能達(dá)到有效的電磁屏蔽效果，使得機(jī)柜內(nèi)的通信設(shè)備免受外電場(chǎng)的影響。
同時(shí)將機(jī)柜及內(nèi)部設(shè)備安裝多芯接地線，使得產(chǎn)生的靜電荷能迅速泄漏。
輸電線路的電磁輻射會(huì)對(duì)電力通信設(shè)備的影響，可將輸電線路用電磁屏蔽材料進(jìn)行包裹。
對(duì)通信設(shè)備實(shí)施有效的電磁屏蔽和機(jī)柜設(shè)備接地，既能減少感應(yīng)電荷的產(chǎn)生，降低靜電放電的幾率，也能使積聚在表面的靜電荷能快速泄漏。
3、人體防靜電
人體防靜電主要穿著必要防靜電工作裝備，具體包括防靜電的帽子、衣服、手套、手環(huán)、鞋子等。
整套裝備既可以快速泄漏靜電，同時(shí)也可以中和電荷和電磁屏蔽的作用。
其中帽子和衣服應(yīng)采用到導(dǎo)電面料，其既可以泄漏靜電，同時(shí)也可利用纖維的電暈放電中和靜電荷。
手套和鞋子應(yīng)采用有利于電荷泄漏的靜電導(dǎo)電材料，而傳統(tǒng)采用的是絕緣材料。
防靜電腕帶是利用皮膚的接觸將人體的靜電荷泄漏，通常使用靜電導(dǎo)電材料，為了達(dá)到良好導(dǎo)電的目的，必須保證防靜電腕帶與人體皮膚良好接觸。
因此在電力通信設(shè)備區(qū)域，工作人員應(yīng)當(dāng)戴好防靜電腕帶，釋放人體靜電后方可開(kāi)始觸碰設(shè)備。
4、靜電防護(hù)管理體系
目前，電力通信設(shè)備靜電防護(hù)措施主要體現(xiàn)在環(huán)境、電磁輻射和人體防靜電方面，主要應(yīng)用的是防護(hù)技術(shù)，很少涉及到靜電防護(hù)管理方法。
即使提出了靜電防護(hù)管理方法，也存在管理系統(tǒng)不完善以及開(kāi)環(huán)管理的情況，沒(méi)有有效保證靜電防護(hù)管理方法的持續(xù)改進(jìn)。
同時(shí)，眾多靜電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)因頒布時(shí)間和機(jī)構(gòu)不同，側(cè)重點(diǎn)不同，標(biāo)準(zhǔn)之間的不協(xié)調(diào)，因此靜電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際操作性不強(qiáng)。
靜電防護(hù)管理體系將質(zhì)量管理體系持續(xù)改進(jìn)的管理方法與防靜電技術(shù)有機(jī)結(jié)合，解決靜電敏感產(chǎn)品的安全放置和靜電防護(hù)全過(guò)程控制的問(wèn)題。
靜電防護(hù)管理體系是一種提升電力通信設(shè)備防護(hù)能力的思路和方法，其可為電力行業(yè)建立一條不簡(jiǎn)斷的靜電防護(hù)鏈條，因此這種體系方法在電力行業(yè)靜電防護(hù)管理方面顯得極具優(yōu)勢(shì)。
靜電防護(hù)管理體系主要包括靜電防護(hù)管理的組織機(jī)構(gòu)、電子產(chǎn)品的靜電放電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)(ESD)設(shè)計(jì)、文件管理系統(tǒng)、防護(hù)配置要求、技術(shù)要求以及測(cè)試要求等組成。
電子產(chǎn)品的靜電放電防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)(ESD)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)包括靜電敏感產(chǎn)品的包裝、標(biāo)識(shí)、采購(gòu)和外包等要求、同時(shí)也應(yīng)明確ESD隱患的改進(jìn)、管理流程的審核和管理評(píng)審等管理要求[2]。
文件管理應(yīng)當(dāng)要求所有的靜電防護(hù)活動(dòng)都應(yīng)保存相應(yīng)的操作和設(shè)備記錄。
靜電防護(hù)配置要求文件規(guī)定了防靜電工作區(qū)的分類(lèi)、總體要求和靜電防護(hù)設(shè)施、設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的要求，同時(shí)也應(yīng)明確防靜電工作區(qū)上崗人員和管理人員培訓(xùn)要求。
技術(shù)要求文件應(yīng)規(guī)定了靜電防護(hù)的導(dǎo)電系統(tǒng)的相應(yīng)技術(shù)要求，如人員、工具和設(shè)備導(dǎo)電問(wèn)題。
同時(shí)也應(yīng)明確防靜電工作區(qū)內(nèi)的設(shè)備安裝、安全標(biāo)識(shí)等要求。
防靜電系統(tǒng)測(cè)試要求文件應(yīng)明確防靜電系統(tǒng)的測(cè)試要求，如測(cè)試項(xiàng)目、條件、方法及設(shè)備等。
三、結(jié)語(yǔ)
靜電對(duì)電力通信設(shè)備產(chǎn)生巨大危害，這要求我們需要加大電力通信設(shè)備的靜電防護(hù)，但是常規(guī)的靜電防護(hù)措施只是強(qiáng)調(diào)了防護(hù)技術(shù)要求和硬件投入，取得靜電防護(hù)效果并不理想，因此必須采取正確的靜電管理體系與技術(shù)相結(jié)合，將靜電防護(hù)打造成一個(gè)立體化、全方位的綜合性系統(tǒng)。
做好電力通信機(jī)房的靜電防護(hù)工作，對(duì)于維護(hù)電力通信設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，保障電力安全生產(chǎn)具有重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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