《静电+接地关键系统篇》由会员分享，可在线阅读，更多相关《静电+接地关键系统篇（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、接 地 系 統 篇 (二) 2005/10/05 黃賢松 彙編 靜 電 Static Electricity 靜 電 Static Electricity 黃賢松 彙編 靜 電 Static Electricity ESD 接地系統與維護 不帶電源之治具, 檯面 -帶電源之設備,儀器 - 問題發現管制狀態 符合規格 原因消除 Yes NO Yes NO Yes 正常維護 記錄 Yes Yes ESD地線(地梉)電源地線(地梉) 操作現場 2/30 電源地線與靜電地線之配置 不 帶 電 設 備 帶架錫爐, 切腳機 烙鐵 -之外殼 靜電環 地梉 R r 靜電接地線電源接地線 配電盤1.2 M 地
2、面 內阻 ( ESD Line) ( AC Ground Line) 電 設 備 AC 獨立工作抬面 輸送帶 地梉 3/30 地線應包括兩條 2. AC Ground Line 市電電源地線: 與電源地線相連且 必須以夾具相接, 禁止使用纏繞方式相接. 1. ESD Line 靜電地線: 與廠內地梉相連. 4/30 靜電接地檢驗 1. 地梉接地性能測試 . 2. ESD線量測 . 3. 各種設備保護接地測試 , 應包括兩個部份: 1) 帶電設備 : 包括錫爐, UV機, 切腳機, 電動起子, 電烙鐵, 流水線 等設備接地狀況的量測, 該種 設備外殼需接 AC 電源地線 2) 不帶電設備 : 包
3、括獨立之工作抬, IC架, 治具.等 該種設備外殼需接 ESD 地線 4. 靜電環的測量 (靜電環需與 ESD Line 相連接) . 5/30 地梉接地性能量測 1. 測量儀器: 地阻儀 . 2. 測量方法: 將地阻儀之接線接地梉 (線長為 5 M) , 另兩導線沿不同方向(兩方向夾角一般為90度), 選 擇兩測量點(兩導線長度分別為 30M和 20M), 測量 值應 1.2 M 7/30 設備保護接地測量程序 1. 測量方法: 用萬用錶量測 各設備外殼與AC Ground 3. 不良處理對策: 測量值如超過規定範圍, 需停機檢查 原因, 待阻值降至規格內方可開機生產. 2. 測量頻率: 每
4、日測量一次並作記錄 . Line 之間阻抗, 測量值應 10 . 8/30 設備漏電壓測量程序 1. 測量方法: 用萬用錶量測 各設備外殼與 AC Ground 3. 不良處理對策: 測量值如超過規定範圍, 需停機檢查 原因, 待電位差降至規格內方可開機生產. 2. 測量頻率: 每日測量一次並作記錄 . Line 之間電位差, 標準為測量值應 2 V. 9/30 靜電接地的埋設與配置 1. 指能接受或供給大量電荷的物質, 如; 大地, 載運工具 3. 軟接地: 指通過足夠高阻抗接地, 把電流限制在人身 安全電流(通常為5mA)之下 . 2. 硬接地: 指直接或通過一個低阻抗與地線相連. 4.
5、靜電工程中, 常把接地線稱為地線母線, 引入廠房內 為生產線靜電安全作業區的地線, 母線專供靜電工程 器具和人體洩漏靜電荷之用. 地線: 或設備外殼.等. 10/30 接地電阻 1.地線分“接地體”和”接地線”兩部分; “接地體”指與土 壤直接接觸的金屬體. ”接地線”指從”接地體”引出的 連接線即接地母線. 3.土壤電阻係數的大小受到土壤的性質, 含水量, 溫度, 化學成分, 物理性質等因素的影響. 其中尤以土壤性 質不同的影響最大 2. 接地品質的好壞是用”接地電阻”的大小來衡量的, ” 接地電阻”是指接地體與大地之間的接觸電阻. 接地 電阻的大小除了接地體與土壤接觸面積大小, 埋設 深度
6、以及接觸緊密程度有關外, 還與埋設地點的土 壤有很大的關係, 土壤電阻的大小一般用土壤電阻 係數來表示. 11/30 接地電阻:各種土壤的電阻率 土壤性質土壤電阻率 (cm) 泥沼2,500 黑土5,000 黏土6,000 砂質黏土8,000 砂土30,000 砂50,000 多石土壤100,000 12/30 接地電阻 因向大地流散的電流不同, 土壤呈現的電阻也不同, 因 而有工頻, 衝擊和直流接地電阻之分, 一般可用直流接地電 阻來等效靜電接地電阻. 靜電接地電阻值取決於生產中的靜電起電電流與現場 所允許的安全臨界電壓, 一般工業生產中 靜電起電電流I的最大值為10-4 A 就ESD防護而
7、言: 安全電壓 V= 100V, 故: 接地電阻 R V/I= 100 /10-4 = 106 .但; 因土壤電阻係數隨季節的變 化幅度可達 2 3 個數量級以及其他因素, 靜電接地電阻值 應控制在 103以下. 如果再考慮使靜電接地與防雷, 電器 安全等接地的兼容性 也可規定靜電接地電阻值為 4. 13/30 一般的埋設方法 1.埋設地線的原則是埋設地點的土壤電阻係數要越小 越好, 地線的接地體(地梉梉)與接地線選擇要適當, 接 地體與土壤的接觸面積要大, 接觸密度要高, 接觸要 緊. 2.在埋設地線時, 根據地線接地電阻時要求選用單根接 地體或多根接地體並連的方式. 3.地線接好後, 應填
8、土並加以踏實, 使土壤與接地體緊 密接觸, 覆土時不可加碎磚或石子, 否則會增大地線 的接地電阻, 對於接地電阻大的土壤, 再埋土時接地 體周圍可分層加些食鹽, 並在食鹽層洒些水, 以減小 土壤電阻係數. 14/30 接地體地線圖(參考一 ) 15/30 接地體地線圖(說明) 1.圖中實例採用 2.5 3m, 壁厚 3mm, 直徑 25 30 mm的鋼管, 也可用40 x 4mm 或50 x 5 mm的等邊角鋼, 下部作成尖端打 入土壤中, 最好將鋼材先經過鍍鋅處理, 以延長使用壽命. 2.埋設時; 將鋼管或角鋼分別垂直打入預先挖好的深 1m 的條 形地坑內, 使鋼材的上端露出坑底 100 2
9、00mm, 然後用 40 x 4mm的扁鋼或直徑16mm的圓鋼, 採用電焊焊或氣焊焊把各個接 地體連接起來, 再將接地線引入室內, 供防靜電器具接地使 用 . 3. 鋼管或角鋼相互之間的距離, 不應 3m , 在條件許可時, 要 盡量加大它們之間的距離, 因為隔距越大, 並聯後的電阻值值 越小. 16/30 單根鋼管接地體的接地 電阻值 () 管長(m) 22.53 直徑(mm) 253035404550253035404550253035404550 泥沼 11. 5 11. 3 1110. 8 10. 5 10. 3 9. 6 9. 2 98. 8 8. 6 8. 4 87. 6 7. 4
10、 7. 3 7. 2 7 黑土 2522. 5 21. 8 21. 3 20. 8 20. 3 1918. 8 18. 3 17. 8 17. 5 1716. 5 1615. 5 1514. 8 14. 5 黏土 28272625. 5 2524. 5 2322. 5 21. 8 2120. 8 20. 5 19. 8 19. 3 18. 8 18. 5 1817. 5 砂質黏土 3836353433. 5 32. 5 3129. 5 2928. 5 2827. 5 26. 5 25. 5 2524. 5 2423. 5 17/30 單根鋼管接地體的接地 電阻值 (),計算例: 要埋設一條阻值
11、為 4 的防靜電地線, 則可在 表 中查出, 用一根長 3m , 直徑25 mm 的鋼管, 其電阻為 8; 用兩根同樣鋼管距離 3m 打入 土中, 並聯引出即可達到 4 的要求. 例如: 18/30 條形地線的埋設方法 1.條形地線通常用鍍鋅鐵線作接地體, 它的接地電阻由 鐵線的直徑, 埋設深度, 鐵線長度和土壤性質來決定 . 2.當單根條形地線不能滿足技術要求時, 可增多放射條 數 . 3.條形地線圖 : 19/30 接地電阻和利用係數 條長(m)1236912 泥沼23.914.510.96.44.63.6 黑土47.82921.812.89.27.2 黏土57.334.826.215.3
12、118.6 砂質黏土76.546.334.920.416.214.7 砂土28717413176.855.343.2 濕砂383232174.510273.557.6 中等溼度的砂4782902181289272 石砂956580436256184144 條數234 條長 (m) 310.750.62 610.770.65 910.780.68 1210.800.70 鐵條接地體的接地電阻 R1 :放射條形地線利用係數 放射條形地線接地電阻可以按下式計算: R1 R = n 式中 R 地線接地電阻 R1 每條的接地電阻值. n 條數 多形地線的利用係數 20/30 條形地線接地電阻值 (),
13、計算例: 埋設一放射條形防靜電地線,採用線徑 4mm, 埋深 0.5 0.7m 的鍍鋅鐵線, 放射形 4 條, 土質是黏土埋深 0.7m, 條長9m, 驗證接地線接地電阻是否符合防靜電 要求? 其中R1由表 “接地電阻” 查得11, 由表 “利用係數” 查得 0.68, 所以根據式: 計算例: R1 R = n 11 R = 4 x 0.68 = 4 符合防靜電要求. 21/30 埋設地線的注意事項 3.要保持接地體附近土質的質量, 並不斷採取措施防 止接地電阻的變大. 2.要採用耐腐蝕的接地體金屬 . 1.接地線與接地線接頭必須牢固, 要有足夠夠的機械 強度, 引線不要過長 . 4.防靜電地
14、線要與電源地線分開埋設 . 5.防靜電地線必須是永久性的. 22/30 靜電安全作業區(點)的地線的 引入與敷設 引入方法: 靜電安全作業區的地線, 較為實用的敷設方法有兩種: 一, 是從專門埋設的地線接地體引出的接地線, 單獨敷設到生產線 的防靜電作業崗位, 以便作靜電洩漏之用, 單獨敷設的接地導線 通常使用3 mm 厚, 約 25 mm 寬的紫銅皮或用截面大約為 4 6 mm2的銅芯軟線單獨引入. 二, 是採用三相五線制供電系統中的地線. 引出電源零線的同時, 單 獨引出大地地線作防靜電接地母線, 工程上稱謂 “一點引出電 阻隔離”,電源主變電箱 至大地的接地電阻應小於4 . 三相五線制地
15、線引出圖: 23/30 接地母線引入靜電安全作業 區(點)的通用規則 1.在ESD保護中, 任何引入及敷設方式, 均應保證地線系統的接地電阻 值值在規定的範圍內, 並能保證該部位靜電產產生的速度與靜電洩放的 速度相同. 2.允許靜電接地與固定設備及一般電器接地極兼用, 但必須熟悉全部 接地迴路. 3.移動設備的地線, 應具有足夠的機械強度與絕緣性, 要避免偶然磨 損線皮的可能性, 大型設備的地線應採用不低於14mm2的多股導線. 4.導體與導體之間或導體與大地之間絕緣的狀態下, 須接地時允許使 用跨接電纜. 5.地線連接應採用冷壓接, 硬鉛焊焊, 加彈簧圈的螺裝, 不允許使用自由 纏繞,如接地對象為非金屬導體, 應在結合部位裝上接觸面積不小於 20cm2的金屬導電件後再裝端子. 24/30 接地母線引入靜電安全作業 區(點)的通用規則 6.靜電安全區(點)的地線接地端子應保證接觸可靠, 易裝拆, 允許使用 活動按扣, 插頭座, 螺紋端子及各種類式連接器(如鱷魚夾). 7.靜電安全作業區內應敷設接地母線保護面. 8.落地設備如:波峰焊機, 裝插機, 貼片機, 印刷機, 紅外線或氣相焊接 機, 清洗機及修理測試設備應採用硬接地. 9.台式
