Qual è la differenza tra un pavimento antistatico e un pavimento ESD conduttivo?

Molto spesso ci troviamo di fronte a clienti che ci richiedono un pavimento antistatico. Tuttavia, in molti casi scopriamo che quasi nessuno sa esattamente cosa debba intendere con questo termine. Dopo aver parlato con il cliente, scopriamo che in realtà ha bisogno di qualcosa di completamente diverso. Nella maggior parte dei casi i clienti hanno bisogno di un pavimento ESD conduttivo, che protegga i delicati componenti dell'elettronica. Spieghiamolo però più da vicino.

Differenze nelle norme

Per orientarci meglio in questa problematica, è necessario dire qualcosa in più sulle norme. Esse stabiliscono i requisiti per i singoli tipi di prodotti immessi sul mercato, oppure i requisiti relativi all'area di efficacia. Districarsi tra di esse non è affatto semplice. Esistono molte norme nazionali e internazionali, ciascuna delle quali richiede qualcosa di diverso.

La norma fondamentale che definisce i requisiti di un prodotto al momento dell'immissione sul mercato per i rivestimenti elastici per pavimenti, come i pavimenti in PVC, è la norma internazionale EN 14041 – Rivestimenti resilienti, tessili e laminati per pavimentazioni. Essa definisce, tra l'altro, due proprietà sostanziali che il produttore deve soddisfare se vuole definire un pavimento dal punto di vista delle proprietà ESD:

1. Proprietà antistatiche
2. Resistenza elettrica

Proprietà antistatiche

Le proprietà antistatiche sono quelle che garantiscono che la carica elettrica generata sul corpo umano camminando su un tale pavimento non sia superiore a 2,0 kV. In pratica ciò significa che una persona che cammina su un pavimento in PVC o su un tappeto non genererà una carica elettrica superiore a 2 000 V. Intuirai probabilmente che, dal punto di vista della protezione dei componenti elettronici, qui vi sono due problemi fondamentali.

Il primo problema è che la carica elettrostatica si genera anche durante altre attività umane, ad esempio camminando sul pavimento. Già solo alzandosi da una sedia da ufficio, un lavoratore può generare una carica fino a 18 000 V. Maneggiare una borsa di plastica può generare una carica fino a 17 000 V. Se in inverno un lavoratore si toglie un maglione di lana, ciò può provocare una carica fino a 25 000 V. Quindi non basta affatto che il pavimento non generi carica. Per la protezione dei componenti elettronici questo può non essere sufficiente.

Il secondo problema è che i pavimenti con proprietà elettrostatiche definite dalla norma EN 14041 impediscono la carica del corpo umano a un valore superiore a 2,0 kV. Tuttavia, negli articoli precedenti abbiamo scritto che l'elettronica delicata può essere danneggiata già da una carica pari a 20 V. Quindi, nel caso della protezione dei componenti elettrici delicati, non è sufficiente prendere in considerazione un pavimento che soddisfi le proprietà antistatiche secondo questa norma.

Resistenza elettrica

Intuisci probabilmente già che il requisito più importante per i pavimenti sarà la loro resistenza elettrica, in particolare la più bassa possibile. Essa è la garanzia che la carica generata venga messa a terra in sicurezza. La norma EN 14041 suddivide i pavimenti, dal punto di vista della resistenza, in:

1. Rivestimenti per pavimenti che disperdono la carica elettrica (dissipativi) – sono quelli che hanno una resistenza verticale Rv < 1 × 109 Ω.
2. Rivestimenti per pavimenti conduttivi – la loro resistenza verticale Rv < 1 × 106 Ω.

Pavimento conduttivo o dissipativo?

Come abbiamo visto, i pavimenti dissipativi possono avere una resistenza fino a quasi 1 × 109 Ω. Se però consideri che l'operatore deve indossare calzature ESD (che hanno anch'esse una certa resistenza) e che al contempo il corpo umano stesso ha la propria resistenza elettrica, la resistenza complessiva del „sistema" può essere ancora più alta. Se lavori con elettronica delicata, una tale resistenza può essere troppo elevata per una sicura evacuazione della carica elettrica.

Chi ci aiuterà?

Finora ci siamo occupati solo delle proprietà definite dalla norma EN 14041, che definisce i requisiti per i pavimenti in quanto tali. Per quanto riguarda la protezione dei componenti elettronici, è tuttavia altrettanto importante tenere conto anche della norma EN 61340 – Protezione dei componenti elettronici dai fenomeni elettrostatici. Come abbiamo scritto negli articoli precedenti, questa norma definisce i requisiti per la protezione dei componenti elettrici delicati.

Secondo essa, la resistenza verso il punto collegabile a terra Rgp deve essere < 1 × 109 Ω. Si tratta in sostanza dello stesso requisito che ci impone la norma EN 14041. Come uscirne, dunque?

Per la protezione dei componenti elettronici è però più importante la resistenza di sistema, ossia la resistenza tra persona-calzatura-pavimento. La norma indica che la resistenza di sistema misurata secondo EN 61340-4-5 è Rg < 1 × 109 Ω e al contempo la tensione generata sul corpo umano deve essere < 100 V.

Da quanto detto risulta che, se devi raggiungere una resistenza di sistema inferiore a 1 × 109 Ω, allora necessariamente il tuo pavimento deve avere una resistenza di ordini di grandezza inferiore. Come abbiamo già accennato sopra, occorre tenere conto anche dell'ulteriore resistenza generata dalle calzature e dal corpo umano. Per ragioni di sicurezza è quindi opportuno che il pavimento stesso fornito ai sistemi sia elettricamente conduttivo. Ciò significa che la resistenza verticale del pavimento Rv < 1 × 106 Ω.

Un pavimento conduttivo è in grado di evacuare efficacemente la carica condotta attraverso il corpo umano e le calzature fino al punto collegabile a terra del sistema. Protegge così i delicati componenti elettronici e al contempo impedisce la formazione di tensione elettrica sul corpo umano.

Riepilogo – pavimento antistatico o conduttivo?

Presumiamo che ora ti sia chiara la differenza tra un pavimento antistatico, uno dissipativo e uno conduttivo. Un pavimento antistatico impedisce solo la formazione di una carica superiore a 2 kV. Questo è però del tutto insufficiente nell'ambito della protezione dei più recenti componenti elettronici. Un pavimento dissipativo disperde la carica elettrica, ma solo un pavimento conduttivo ne garantisce l'efficace evacuazione verso terra. Perciò, se stai pensando a come minimizzare il rischio di formazione di una scarica elettrostatica, ti consigliamo proprio quello conduttivo. Esso è in grado di eliminare nel modo più efficace la formazione della carica elettrica. E se vuoi spingerti ancora oltre, scegli quello che garantisce anche una resistenza di sistema (persona-calzatura-pavimento) misurata secondo EN 61340-4-5 inferiore a 1 × 109 Ω. Avrai così la certezza di aver fatto il massimo nella scelta del pavimento per la protezione delle tue preziose apparecchiature.

Consiglio: richiedi al produttore un certificato rilasciato da un ente di prova indipendente, che dimostri che il pavimento soddisfa i parametri indicati.

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