Ochrona elektrostatyczna w praktyce: wyposażenie stref EPA

Ochrona podzespołów i urządzeń elektronicznych przed wyładowaniem elektrostatycznym (ESD – Electrostatic Discharge) jest w dzisiejszych czasach koniecznością. Wyładowanie elektrostatyczne może uszkodzić, a nawet zniszczyć wrażliwe podzespoły elektroniczne, co w skali światowej powoduje koszty rzędu miliardów dolarów. Aby temu zapobiec, ważne jest wyposażenie środowiska pracy w tzw. strefy EPA (Electrostatic Protected Area). Podstawowymi elementami takiej ochrony są opaski ESD na nadgarstek, podłogi ESD oraz inne specyficzne elementy. W tym artykule zajmiemy się podstawowymi założeniami wyposażenia stref EPA oraz normami dotyczącymi ochrony podzespołów elektronicznych przed wyładowaniem elektrostatycznym.

Czym jest strefa EPA?

W projekcie ograniczania ESD trzeba uwzględnić wiele aspektów. Jednym z głównych elementów ochrony przed ESD jest obszar EPA (Electrostatic Discharge Protected Area). Jest to obszar, w którym można manipulować wrażliwymi elementami przy akceptowalnym ryzyku. Mogą się w nim znajdować wyłącznie przedmioty, które zapobiegają powstawaniu ESD. W żadnym wypadku nie mogą się tu znajdować żadne izolatory (papier, niezabezpieczone tworzywo sztuczne, guma itd.). Taką strefę może stanowić cały budynek, całe pomieszczenie lub tylko jedno stanowisko pracy.

Oznakowanie i wejście do obszaru EPA

Strefa EPA musi być widocznie oznakowana tak, aby była wyraźnie odróżnialna od reszty zakładu. W prostych przypadkach do wyznaczenia granicy strefy EPA stosuje się czarno-żółte taśmy wyznaczające na podłodze. Wadą tego rozwiązania jest to, że taka strefa nie jest w żaden sposób chroniona przed nieuprawnionym wejściem.

Dlatego częściej stosuje się fizyczne bariery, aby uniemożliwić wejście do strefy osobom nieupoważnionym i nieprzeszkolonym. Częścią wejścia do obszaru EPA jest bramka, która umożliwia wejście tylko osobom, których opór w systemie mieści się w wartościach określonych przepisami. W praktyce oznacza to, że osoba ma na sobie odzież ESD, obuwie ESD oraz opaskę ESD. Następnie jest testowana pod kątem spełnienia określonych parametrów i dopiero potem umożliwia się jej wejście do strefy EPA.

Obszar wyposażenia EPA

W obszarze EPA mogą znajdować się wyłącznie przedmioty, które pomagają odprowadzać ładunek elektryczny, a jednocześnie zapobiegają jego powstawaniu. Do takich przedmiotów należą:

• meble ESD (krzesła, stoły, blaty robocze, lampy, ..),
• podłoga ESD,
• narzędzia ESD,
• materiał opakowaniowy ESD i inne.

Każdy z tych elementów przyczynia się do zmniejszenia ryzyka ESD. Im więcej elementów firma stosuje w swoim programie ograniczania ESD, tym bardziej minimalizuje ryzyko ESD. W zakładach motoryzacyjnych i innych zakładach produkcyjnych, które pracują z wrażliwą elektroniką, wykorzystuje się maksymalną liczbę elementów, ponieważ ochrona podzespołów elektrycznych jest tam wyjątkowo ważna.

Ponadto strefy EPA są regularnie kontrolowane i audytowane, aby zapewnić, że są wyposażone wyłącznie w przedmioty pomagające zmniejszyć ryzyko ESD. Surowo zabrania się posiadania w tych strefach jakiegokolwiek przedmiotu lub materiału, który mógłby spowodować wyładowanie.

Który z elementów ochronnych wybrać?

Jak wspomniano powyżej, każdy z elementów przyczynia się do zmniejszenia ryzyka ESD. Jeśli jednak zamierzasz zdecydować się na przysłowiową minimalną ochronę, która przyczyni się do maksymalnej ochrony przed ESD, to zalecamy przynajmniej obuwie ESD, opaskę ESD oraz podłogę ESD. Podłoga ESD ma tę zaletę, że oprócz skutecznego odprowadzania powstałego ładunku zapobiega jego nadmiernemu gromadzeniu się. Dla wyobrażenia – osoba chodząca zimą po dywanie może zgromadzić ładunek o napięciu nawet do 35 000 V! Natomiast dobrej jakości podłoga ESD zapobiega powstaniu ładunku o wartości wyższej niż 100 V.

Regularna kontrola

Wyborem właściwego produktu program ograniczania ESD bynajmniej się jednak nie kończy. Wręcz przeciwnie. Każdy produkt należy regularnie kontrolować, aby zapewnić, że z biegiem czasu nie utracił swoich właściwości ESD. Dlatego program ograniczania ESD musi określać, jak często dany przedmiot będzie kontrolowany i w jaki sposób będzie to przeprowadzane.

W tym względzie przydatna jest europejska norma techniczna EN 61340 – Ochrona podzespołów elektronicznych przed zjawiskami elektrostatycznymi. Dla każdego przedmiotu podaje ona, jakie parametry musi spełniać, gdy jest włączony do systemu. Jeśli masz prawidłowo podłączoną podłogę, to również po pewnym czasie musi ona spełniać Rg < 1 × 10 Ω (opór względem ziemi). Testowanie przeprowadza przeszkolony koordynator programu ESD.

Co należy skontrolować?

Krótko mówiąc, wszystko. Wszystkie przedmioty znajdujące się w strefie EPA należy regularnie kontrolować. Jeśli nie przejdą testów lub nie spełniają wymagań, muszą zostać usunięte ze strefy.

Kompleksowy program

Każda firma tworząca strefę EPA musi opracować program, w którym wyznaczy osobę odpowiedzialną za przestrzeganie ustalonych przepisów, którą jest zazwyczaj koordynator programu ESD. Osoba ta musi:

1. zdefiniować wymagania dotyczące wyposażenia strefy,
2. wyznaczyć pracowników odpowiedzialnych za wejście do strefy,
3. zapewnić przeszkolenie i regularne doszkalanie osób uprawnionych,
4. opracować instrukcje pracy w strefie EPA,
5. zaproponować harmonogram badań przedmiotów w strefie EPA. Po każdym takim badaniu powinien nastąpić raport potwierdzający zgodność z ustalonymi parametrami.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o programach EPA w zakresie ESD i ograniczania emisji, nie wahaj się skontaktować z nami pod adresem info@fortelock.cz.