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摘要：随着信息时代的到来，电子设备在人们的日常生活中越来越广泛应用，电子设备由于大量采用静电敏感型半导体器件，特别是那些高灵敏度、高速度、高集成度的精密仪器、电子控制设备和自动化测控系统，静电时给工业生产和人类日常生活带来的危害问题日益突出。本文从静电工程的防护角度出发，分析探讨静电接地的应用，使电子设备免遭静电危害。
关键词：电子设备；静电；接地系统
一、静电的产生
当不同的物体接触时，由于表面载流子的浓度和逸出功的不同，载流子就从一个表面迁移到另一个表面。如将这两相接触的物体的分离，则带电层也随之分离。这时，一种物体的表面带正电，一种物体的表面带负电。因此，静电是固、液、气态物质在摩擦、破裂、喷射、和聚然分解时的一种物理化学过程的反应。
二、静电的危害
静电产生的能量虽然小（一般不超过毫焦级），但可能产生较高的静电电压，放电时的火花可能点燃易燃易爆物造成事故。静电放电现象，是带电体上的的电荷所产生的电场强度超过其周围介质的绝缘击穿电场强度时，因带电体表面附近空间介质产生电离而使带电体上的电荷减少或消失的现象，放电时，在带电体和接地体之间有离子电流流动，并伴随有破裂声响，发出蓝白色光，辐射出电磁波，发出臭氧等。静电对电压敏感的半导体器件可能造成损害。 危害归纳起来有以下四方面。
1、引起火灾或爆炸
在存在易燃易爆的环境，电子设备的安装、运行及操作过程中产生并积累电荷，静电荷形成的电场强度大于周围环境的击穿电场强度，当静电放电能量大于周围可燃物的最小点燃能量，而且可燃气体或可燃粉尘与空气形成的混合物（爆炸性混合物）的浓度大于爆炸极限浓度时。就可能发生爆炸。
2、干扰系统正常工作
静电放电现象可能产生高幅值、宽频谱的电磁幅射，导致电子控制设备误动作，可造成间歇性式或干扰式失效、信息丢失或功能暂时破坏，甚至系统混乱。还能干扰无线电通信和导航，干扰音、视频电子装置的正常工作。
3、损坏电子器件
电子设备内部的CMOS集成电路和场效应晶体管（FET）等敏感性电子器件受到静电放电的袭击时，很可能导致性能下降，甚至击穿，进而损坏整个设备。
根据计算机系统的维修统计表明，电子设备的损坏49％左右是由静电直接或间接造成的，在某些特定环境下，由静电造成的设备损坏率高达83％。
4、致人电击
当静电放电冲击电流以某种方式通过人体时，尽管达不到致命的程度，但也会给人带来一定痛苦，往往会产生手指麻或指尖损伤,对人的心脏和神经系统具有较大的伤害，还能诱发多种疾病。人体在受到电击时一般是痛感和震颠，严重时有强烈的刺激感、疼痛感、麻痹感及恐惧感，往往导致精神惊恐和思维紊乱，操作失误等，还可以引起空中坠落、跌倒而造成再生事故，并由此带来人身伤亡事故或设备损坏等。
三、防止静电危害的措施
1）.采用导电材料，电阻率小于105Ω.m的材料一般不会积聚静电；
2）．减少摩擦阻力，如采用大曲率半径管道，限制产生静电液体在管道中流速，防止飞溅、冲击等；
3）.增加环境湿度可以增加静电沿绝缘体表面的泄漏量；
4）.接地是消除导体上静电的一种有效办法，简单可靠，费用低。做法如下：
在电子设备及附近可导电的其它装置（设施）与大地间连成电气上的泄放通路，防止可导电的其它装置（设施）附近的电子设备受到静电感应，限制可导电的其它装置（设施）的静电电位上升，或限制由此产生的静电放电，并将电子设备上的静电荷顺利地导泻至大地，从而消除静电对电子设备的危害。
四、防静电接地的范围和做法
1、接地范围
a.凡是可能產生或易受静电危害的电子设备必须直接接地。
b.电子设备所处的工作环境附近所有可导电装置或设施必须直接接地。
c.安放电子设备的金属台架与电子设备之间不允许垫放绝缘性能良好的材料（如普通塑料或橡胶板），金属台架必须直接接地。
d.通一场所中两个及以上可产生或易受静电危害的电子设备，除分别接地外，其相互间还应进行等电位连接，以防止因存在电位差而放电；
e.电子设备附近的可导电装置或设施之间如果没有紧密的金属性机械连接，不能保证金属接触面结合良好时，应做等电位连接；
f. 电子设备与附近的可导电装置或设施应做等电位连接；
g.静电环境比较恶劣及具有火灾和爆炸危险的场所，或比较重要的场所，对地面的导电性有一定要求，其地板应由导电材料制成，如用导电混凝土、导电橡胶、导电地毯等，利用其导电作用泄放静电荷；
h. 静电环境比较恶劣及具有火灾和爆炸危险的场所，或比较重要的场所，电子设备和操作人员的工作台必须铺设防静电台垫，防静电台垫应采用专用连接线连接到大地，提供泄放静电荷的通道。
i.手术室、计算机房等房间一般采用接地的导静电地板。当其与大地之间的电阻在106Ω以下时，则可防止静电危害。在可能发生静电危害的房间里，工作人员应穿导静电鞋（例如皮底或导静电橡胶底鞋），并应使导静电鞋与导静电地板之间的电阻保持在104Ω~06Ω以下；
j.为防止静电危害，在某些特殊场所的工作人员不应穿丝绸或某些合成纤维衣服，并应在手腕戴接地环以确保接地。从事静电作业的人员不应戴金属戒指和手饰。这些特殊场所的门把手和门栓也应接地。
2、接地措施
a.连接电子设备的接地支线必须采用多股铜芯电线，
b.由于防静电接地系统所要求的接地电阻较大而接地电流（或泄漏电流）很小（微安级），所以其接线主要按机械强度来选择，其最小截面为6mm2。一般采用绝缘导线，对移动设备则采用可挠导线。
c.对于固定式装置的防静电接地，接地线应与其焊接（如电焊、气焊、锡焊）；对移动式装置的防静电接地，接地线应与可靠连接，防止松动或断线。
d.防静电与其它接地（如电气设备的工作接地、保护接地、重复接地）共用接地装置时，接地电阻必须按最小值来确定。
e．接地支、干线与接地体之间的连接，最好是焊接，其搭接长度应符合GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》24.2.1条规定，对焊接面及附近部位必须进行防腐处理；若采用螺栓连接(埋地部分必须焊接)时，其金属接触面应首先除锈、除油污，并加装防松螺母或弹簧垫圈，若被连接的两端为不同材质时，则应按电化学序列选用防电化学腐蚀的过渡垫片。
f.严禁借用输送易燃易爆介质的管道作为接地装置。
3、其它途径
从电子设备的外部结构上寻求解决方法，如控制面板、手控装置、开关及锁定装置等，应考虑设备的防静电接地线直接泄放操作者身体上的静电荷。
五、结束语
综上所述，电子设备防静电的接地措施是基本的和必要的技术手段。由于静电产生的途径的多样性与复杂性，以及电子装置的类型、特点和所处环境的不同，因此，必须具体问题具体分析。在工程实践中，还可以采取其他防静电措施或相互配合，如采用电离中和的方法消除静电，其中，效果最好的是直流高压静电消除器。为防止绝缘体表面带电，可以在绝缘体表面装设导电性覆盖表层并接地，以泄放静电荷。避免静电荷的密度达到放电的危险程度；在安放电子设备的防静电区对空气进行合理的增湿，湿度较低时静电位高，反之则低。从消除静电危害的角度考虑。保证空气相对湿度在70％以上较为适宜。
关键词：电子设备；静电；接地系统
一、静电的产生
当不同的物体接触时，由于表面载流子的浓度和逸出功的不同，载流子就从一个表面迁移到另一个表面。如将这两相接触的物体的分离，则带电层也随之分离。这时，一种物体的表面带正电，一种物体的表面带负电。因此，静电是固、液、气态物质在摩擦、破裂、喷射、和聚然分解时的一种物理化学过程的反应。
二、静电的危害
静电产生的能量虽然小（一般不超过毫焦级），但可能产生较高的静电电压，放电时的火花可能点燃易燃易爆物造成事故。静电放电现象，是带电体上的的电荷所产生的电场强度超过其周围介质的绝缘击穿电场强度时，因带电体表面附近空间介质产生电离而使带电体上的电荷减少或消失的现象，放电时，在带电体和接地体之间有离子电流流动，并伴随有破裂声响，发出蓝白色光，辐射出电磁波，发出臭氧等。静电对电压敏感的半导体器件可能造成损害。 危害归纳起来有以下四方面。
1、引起火灾或爆炸
在存在易燃易爆的环境，电子设备的安装、运行及操作过程中产生并积累电荷，静电荷形成的电场强度大于周围环境的击穿电场强度，当静电放电能量大于周围可燃物的最小点燃能量，而且可燃气体或可燃粉尘与空气形成的混合物（爆炸性混合物）的浓度大于爆炸极限浓度时。就可能发生爆炸。
2、干扰系统正常工作
静电放电现象可能产生高幅值、宽频谱的电磁幅射，导致电子控制设备误动作，可造成间歇性式或干扰式失效、信息丢失或功能暂时破坏，甚至系统混乱。还能干扰无线电通信和导航，干扰音、视频电子装置的正常工作。
3、损坏电子器件
电子设备内部的CMOS集成电路和场效应晶体管（FET）等敏感性电子器件受到静电放电的袭击时，很可能导致性能下降，甚至击穿，进而损坏整个设备。
根据计算机系统的维修统计表明，电子设备的损坏49％左右是由静电直接或间接造成的，在某些特定环境下，由静电造成的设备损坏率高达83％。
4、致人电击
当静电放电冲击电流以某种方式通过人体时，尽管达不到致命的程度，但也会给人带来一定痛苦，往往会产生手指麻或指尖损伤,对人的心脏和神经系统具有较大的伤害，还能诱发多种疾病。人体在受到电击时一般是痛感和震颠，严重时有强烈的刺激感、疼痛感、麻痹感及恐惧感，往往导致精神惊恐和思维紊乱，操作失误等，还可以引起空中坠落、跌倒而造成再生事故，并由此带来人身伤亡事故或设备损坏等。
三、防止静电危害的措施
1）.采用导电材料，电阻率小于105Ω.m的材料一般不会积聚静电；
2）．减少摩擦阻力，如采用大曲率半径管道，限制产生静电液体在管道中流速，防止飞溅、冲击等；
3）.增加环境湿度可以增加静电沿绝缘体表面的泄漏量；
4）.接地是消除导体上静电的一种有效办法，简单可靠，费用低。做法如下：
在电子设备及附近可导电的其它装置（设施）与大地间连成电气上的泄放通路，防止可导电的其它装置（设施）附近的电子设备受到静电感应，限制可导电的其它装置（设施）的静电电位上升，或限制由此产生的静电放电，并将电子设备上的静电荷顺利地导泻至大地，从而消除静电对电子设备的危害。
四、防静电接地的范围和做法
1、接地范围
a.凡是可能產生或易受静电危害的电子设备必须直接接地。
b.电子设备所处的工作环境附近所有可导电装置或设施必须直接接地。
c.安放电子设备的金属台架与电子设备之间不允许垫放绝缘性能良好的材料（如普通塑料或橡胶板），金属台架必须直接接地。
d.通一场所中两个及以上可产生或易受静电危害的电子设备，除分别接地外，其相互间还应进行等电位连接，以防止因存在电位差而放电；
e.电子设备附近的可导电装置或设施之间如果没有紧密的金属性机械连接，不能保证金属接触面结合良好时，应做等电位连接；
f. 电子设备与附近的可导电装置或设施应做等电位连接；
g.静电环境比较恶劣及具有火灾和爆炸危险的场所，或比较重要的场所，对地面的导电性有一定要求，其地板应由导电材料制成，如用导电混凝土、导电橡胶、导电地毯等，利用其导电作用泄放静电荷；
h. 静电环境比较恶劣及具有火灾和爆炸危险的场所，或比较重要的场所，电子设备和操作人员的工作台必须铺设防静电台垫，防静电台垫应采用专用连接线连接到大地，提供泄放静电荷的通道。
i.手术室、计算机房等房间一般采用接地的导静电地板。当其与大地之间的电阻在106Ω以下时，则可防止静电危害。在可能发生静电危害的房间里，工作人员应穿导静电鞋（例如皮底或导静电橡胶底鞋），并应使导静电鞋与导静电地板之间的电阻保持在104Ω~06Ω以下；
j.为防止静电危害，在某些特殊场所的工作人员不应穿丝绸或某些合成纤维衣服，并应在手腕戴接地环以确保接地。从事静电作业的人员不应戴金属戒指和手饰。这些特殊场所的门把手和门栓也应接地。
2、接地措施
a.连接电子设备的接地支线必须采用多股铜芯电线，
b.由于防静电接地系统所要求的接地电阻较大而接地电流（或泄漏电流）很小（微安级），所以其接线主要按机械强度来选择，其最小截面为6mm2。一般采用绝缘导线，对移动设备则采用可挠导线。
c.对于固定式装置的防静电接地，接地线应与其焊接（如电焊、气焊、锡焊）；对移动式装置的防静电接地，接地线应与可靠连接，防止松动或断线。
d.防静电与其它接地（如电气设备的工作接地、保护接地、重复接地）共用接地装置时，接地电阻必须按最小值来确定。
e．接地支、干线与接地体之间的连接，最好是焊接，其搭接长度应符合GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》24.2.1条规定，对焊接面及附近部位必须进行防腐处理；若采用螺栓连接(埋地部分必须焊接)时，其金属接触面应首先除锈、除油污，并加装防松螺母或弹簧垫圈，若被连接的两端为不同材质时，则应按电化学序列选用防电化学腐蚀的过渡垫片。
f.严禁借用输送易燃易爆介质的管道作为接地装置。
3、其它途径
从电子设备的外部结构上寻求解决方法，如控制面板、手控装置、开关及锁定装置等，应考虑设备的防静电接地线直接泄放操作者身体上的静电荷。
五、结束语
综上所述，电子设备防静电的接地措施是基本的和必要的技术手段。由于静电产生的途径的多样性与复杂性，以及电子装置的类型、特点和所处环境的不同，因此，必须具体问题具体分析。在工程实践中，还可以采取其他防静电措施或相互配合，如采用电离中和的方法消除静电，其中，效果最好的是直流高压静电消除器。为防止绝缘体表面带电，可以在绝缘体表面装设导电性覆盖表层并接地，以泄放静电荷。避免静电荷的密度达到放电的危险程度；在安放电子设备的防静电区对空气进行合理的增湿，湿度较低时静电位高，反之则低。从消除静电危害的角度考虑。保证空气相对湿度在70％以上较为适宜。