Statički elektricitet – osnovne činjenice i praktična preventiva (2005.)

antistatic-wrist-strap

Statički elektricitet može biti veliki problem u radionici ili kancelariji i lako postane uzrok oštećenja elektronskih komponenata ili sklopova kojima se rukuje, posebno kada se radi o savremenoj digitalnoj elektronici. Tačno je da postoji izvestan napredak u tehnologiji i da su, na primer, FET tranzistori danas otporniji nego nekada, ali još uvek su vrlo ranjivi. Sa druge strane, stalno smanjivanje fizičkih dimenzija komponenata čini ih sve osetljivijima na sve manje količine energije.

Najopasniji su veoma suvi dani, češći tokom zime, kada je električna provodljivost vazduha mala. Glavni generatori statičkog elektriciteta u prostorijama obično jesu trenje obuće o podne obloge – tepih ili itison, i trenje odeće o površine stolica. Suv vazduh je slabo provodljiv i sprečava izjednačavanje potencijala, tj. omogućava gomilanje naboja.

Profesionalan pristup, za prostorije u kojima se rukuje posebno osetljivim predmetima i materijalima: pod je provodljiv i povezan sa uzemljenjem, a osoblje nosi obuću provodljivoh đonova i pažljivo propisanu odeću. Površine radnih stolova, stolice, svi metalni (provodljivi) delovi nameštaja – povezani su sa uzemljenjem. Vlažnost vazduha u prostoriji održava se na dovoljno visokom nivou.

Ovo sve zahteva ulaganje, ali – i tamo gde nema uslova ili razloga za ovako temeljan pristup – ima jednostavnih mera koje se mogu preduzeti i koje će mnogo pomoći.

Ako je pod pokriven sintetičkim materijalom (tepih, itison) koji je veoma dobar izolator (što nikako nije dobro), treba odabrati obuću koja u dodiru s njim neće stvarati statički elektricitet. Vredi eksperimentisati, a načelno, iz iskustva – cipele sa laganim poliuretanskim đonom izgleda da su najopasnije. A najlakše je potpuno ukloniti podnu oblogu koja pravi problem.

Treba nositi isključivo pamučnu odeću, ne vunu niti sintetiku, pošto su samo pamučna vlakna dovoljno higroskopna da održe relativno dobru električnu provodljivost koja sprečava gomilanje naboja. Dobre su samo stolice čije površine nisu pokrivene sintetičkim-plastičnim materijalima.

Ako se pored preduzetih mera i dalje stvara statički elektricitet i svaki dodir sa kućištem računara, radijatorom, slavinom… izaziva varnice i neprijatan strujni udar – ili – još bolje – da bi se delovalo preventivno, treba uraditi sledeće: u sprej-bocu (plastičnu, kao onu kojoj se prodaje tečnost za pranje prozora) nasuti vodu i omekšivač za rublje, u odnosu 10:1 i ovim rastvorom – što sitnijim kapljicama – dobro preprskati sve površine u prostoriji za koje se sumnja da se u dodiru sa njima stvara statički elektricitet: podne obloge, sve površine stolica, sopstvenu odeću i obuću itd. Svakako da postoje  različite trgovačke marke omekšivača i verovatno različite koncentracije aktivnih materija u njima, pa predloženi odnos 10:1 treba uzeti samo kao orijentir. Uglavnom – ne štedeti! Omekšivač će povećati provodljivost svih materijala i tako smanjiti mogućnost da se njihovim međusobnim trenjem stvara razlika potencijala. Naravno, ovaj provodljivi rastvor ne sme dospeti u unutrašnjost električnih i elektronskih uređaja. Postupak se može ponoviti jednom sedmično ili po potrebi.

1443161-spray_bottle

Opisani postupak provereno daje dobre rezultate: u konkretnom slučaju otklonjen je ozbiljan problem koji je izazivao materijalne štete i gotovo onemogućio rad, jer je svaki dodir sa uzemljenim predmetima izazivao bolne strujne udare, a računari su se resetovali i pre nego što odvijač dodirne kućište, kao magijom. Nevolju je donela kombinacija nepovoljnih svojstava novog nameštaja i veoma niske vlažnosti vazduha na kraju zime. Za prskanje nameštaja i odeće koristili smo domaći “Bohor”, iako bi i drugi omekšivači imali slično dejstvo. A svi lepo mirišu.

Još neke praktične informacije, iz literature i prakse:

– Statički elektricitet (naboj) neprekidno se stvara i neutralizuje u životnom i radnom okruženju, sa svakim korakom ili pokretom, ali prosečan čovek oseća peckanje tek kada je razlika potencijala veća od 3000 V. I mnogo manji naponi lako oštete elektronske komponente; to što neko nije primetio peckanje niti varnice – ne vredi baš ništa kao trag za identifikovanje problema. Jedno veliko istraživanje praktičnih posledica ove fizičke pojave pokazalo je da na jednu očigledno onesposobljenu poluprovodničku komponentu dolazi devet delimično i prikriveno oštećenih, koje će naknadno prerano otkazati ili pokazivati izmenjene karakteristike tokom rada.

– Razlika potencijala lako pređe 10 kV. Od povrede nas čuva ograničenost kapacitivnosti ljudskog tela; modeli obično uzimaju vrednost od 150-200 pF povezanu na red sa otpornošću od 330-1800 oma.

– Povećana relativna vlažnost vazduha, 50-60% pri sobnoj temperaturi, u velikoj meri sprečava nastajanje opasnog statičkog elektriciteta u prostoriji.

– Kada osoba pretpostavlja da je već naelektrisana, pogodan način da se isprazni bezbolno – bez varnice i udara – jeste dodirivanje provodljive uzemljene površine preko otpornosti od nekoliko megaoma; tako je struja pražnjenja manja. Za to u nevolji mogu poslužiti probne lampice za 220 V, pod uslovom da im je otpornost dovoljno velika, kao i duži megaomski otpornici. Važno: ne dodirivati kućišta osetljivih elektronskih uređaja, kao što su računari, osciloskopi i slično.

– Dodirom sa uzemljenom provodljivom površinom telo se vrati na potencijal lokalne zemlje, ali ponekad može biti dovoljno manje od jednog minuta kontakta sa stolicom (tj. suvom sintetičkom površinom sedišta i naslona) da bi se ponovo postigao napon veći od 3000 V.

– Kada je ljudsko telo već primilo veliku količinu naelektrisanja, jedan sasvim ovlašan dodir sa zatvorenim kućištem računara može da izazove reset ili oštećenje elektronskih komponenata u računaru (Provereno!). Opasniji je dodir preko metalnog predmeta – pincete, odvijača, sata ili sličnog, zato što je tada veća stopa rasta struje pražnjenja, kao i njena vršna vrednost. Propisno uzemljenje, inače apsolutno neophodno, u ovom slučaju neće mnogo pomoći: jačina struje je tako velika (amperi) i impuls je toliko strm (nanosekunde, hiljadu puta veća stopa rasta nego kod atmosferske munje), da će sama induktivna otpornost provodnika na najboljem zemljovodu biti dovoljno velika da ga učini nedovoljno efikasnim.

– Tokom svakodnevne upotrebe ne treba prstima dodirivati provodljive delove i konektore na fleš-memorijama, prenosivim hard-diskovima, memorijskim karticama, raznim interfejsima, čitačima, ručnim jedinicama za unos itd, kao ni konektore na krajevima kablova čiji su suprotni krajevi uključeni u bilo koji komad slične opreme.

– Elektronske komponente mogu biti oštećene statičkim elektricitetom čak i bez dodira sa predmetom različitog potencijala, pukim približavanjem.

– Isplati se poštovati upozorenja proizvođača elektronske opreme i komponenata, koji uvek preporučuju antistatičke narukvice, antistatičke kese za pakovanje, antistatičke podloge na radnom stolu itd. Ukoliko se antistatička narukvica improvizuje, obavezno treba imati u vidu da se iz bezbednosnih razloga ona nikada ne povezuje sa uzemljenjem direktno, već preko otpornika od jednog megaoma.

 

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s