静电----接地系统篇(二).ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,接 地 系 統 篇,(,二,),2005/10/05,黃賢松 彙編,靜 電,S,tatic,E,lectricity,靜 電,S,tatic,E,lectricity,黃賢松 彙編,靜 電,S,tatic,E,lectricity,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 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.,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,防護而言,:,安全電壓,V=100V,故,:,接地電阻,R,V/I=100/,10,-4,=10,6,.,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,10,3,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,),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 200mm,然後用,40 x,4mm,的扁鋼或直徑,16mm,的圓鋼,採用電焊或氣焊把各個接,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,越小,.,16/30,單根鋼管接地體的接地電阻值,(),管長,(m),2,2.5,3,直徑,(mm),25,30,35,40,45,50,25,30,35,40,45,50,25,30,35,40,45,50,泥沼,11.5,11.3,11,10.8,10.5,10.3,9.6,9.2,9,8.8,8.6,8.4,8,7.6,7.4,7.3,7.2,7,黑土,25,22.5,21.8,21.3,20.8,20.3,19,18.8,18.3,17.8,17.5,17,16.5,16,15.5,15,14.8,14.5,黏土,28,27,26,25.5,25,24.5,23,22.5,21.8,21,20.8,20.5,19.8,19.3,18.8,18.5,18,17.5,砂質黏土,38,36,35,34,33.5,32.5,31,29.5,29,28.5,28,27.5,26.5,25.5,25,24.5,24,23.5,17/30,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),1,2,3,6,9,12,泥沼,23.9,14.5,10.9,6.4,4.6,3.6,黑土,47.8,29,21.8,12.8,9.2,7.2,黏土,57.3,34.8,26.2,15.3,11,8.6,砂質黏土,76.5,46.3,34.9,20.4,16.2,14.7,砂土,287,174,131,76.8,55.3,43.2,濕砂,383,232,174.5,102,73.5,57.6,中等溼度的砂,478,290,218,128,92,72,石砂,956,580,436,256,184,144,條數,2,3,4,條長,(m),3,1,0.75,0.62,6,1,0.77,0.65,9,1,0.78,0.68,12,1,0.80,0.70,鐵條接地體的接地電阻,R,1,:,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,:,R,1,R=,n,式中,R,地線接地電阻,R,1,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,(),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,R,1,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,:,R,1,R=,n11,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,要有足夠的機械,強度,引線不要過長,.,4.,防靜,電地線要與,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,mm,2,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,值在規定的範圍內,並能保證該部位靜電產生的速度與靜電,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,14mm,2,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,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,20cm,2,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.,台式設備如,:,元器件成型機,半自動或手工裝插機應通過台墊實施軟,接地,.,10.,烙鐵,吸錫器等手工具非電力線外殼部分應實行硬接地,.,11.,安全,區購件應採用軟接地,.,12.,安全工作台單獨接地,靜電環及地墊等分別接地,.,25/30,固定崗位的防靜電工藝設計,1.,固定崗位如,:IC,腳加工或校正,PCB,焊接,.,等,.,存在於,作業流水線約佔生產作業的,75%,以上,.,2.,固定崗位應採用靜電洩漏工藝,一個固定崗位建立,一個防靜電點,一條生產作業線組成一個靜電安全,作業區,.,3.,一個靜電安全作業區,(,點,),的基本結構應包含,:,1),接地母線,:,直接連接大地地網或地梉,.,2),防靜電地墊,/,桌墊,:,通過安全接地線,(,或接地帶,),直接,連接接地母線,.,3),靜電環,.,4),防靜電接地線,.,26/30,靜電安全工作區,(,點,),的工藝佈置圖,參考圖示,:,27/30,生產線靜電安全工作區的工藝佈置圖,(,一,),A:,為區域內裝統一的接地母線參考例,.,B:,為靜電控制區的接地母線參考例,.,A,B,參考圖示,28/30,接地體地線圖,(,參考二,),29/30,生產線靜電安全工作區的工藝佈置圖,(,二,),30/30,本 篇 完,謝謝您的支持與合作,本篇完,