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摸一下就安全?——人體靜電釋放器有效性的疑慮

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化工企業儲存易燃物料的罐區、倉庫、生產裝置區、機泵房入口等部位經常看到人體靜電釋放器,有的是復合導電纖維材料,有的是不銹鋼。如圖一:


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圖一:人體靜電釋放器

左邊的人體靜電釋放器為全金屬結構,假如人體帶有足夠的電荷或足夠高的靜電電壓,人體在接觸金屬球的瞬間,會在人體和金屬球之間產生火花放電,可能點燃易燃蒸氣混合云。

右邊的人體靜電釋放器黑色頭部的材質是加了導靜電劑的聚乙烯材料,叫做半導體或者亞導體。根據《本安型人體靜電釋放器安全規范》(SY/T7354-2017),半導體表面與金屬支撐體之間的電阻為107Ω--109Ω。當帶電人體與半導體接觸時,不會發生火花放電,但可能發生刷型放電,當人體靜電電壓足夠高時,刷型放電在易燃易爆環境也會引發事故。

更讓人誤解的是,工作人員在接觸人體靜電釋放器釋放靜電后進入工作區域就沒有靜電安全隱患了,實際情況是工作人員在工作區域再行走或活動時將再次產生靜電,假如人體對大地電阻大于109Ω,則人體行走或與其它物體摩擦后產生的靜電將不能導入大地,靜電安全隱患依然存在。

化工企業要求員工穿防靜電鞋,但鞋內的襪子、鞋墊也有一定的電阻,假如電阻值過大,會降低人體靜電電荷的泄放速度,人體接觸工作區域內的金屬時,仍然會有火花放電產生,因此人體靜電釋放器無法有效保證人體在行走過程中累積的靜電。

電子制造行業對靜電消除非常重視,人體的靜電放電容易導致精密元件擊穿損壞,因此推廣使用人體綜合電阻測試儀,通過儀器檢測人體皮膚、鞋、襪與地面的總電阻,人體綜合電阻是評價人體靜電安全性的重要技術指標。儀器如圖二:


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圖二:人體靜電測試儀


被測試人員站在測試儀上,用手指按下測試按鈕,能分別測出從手指到鞋底的綜合電阻。人體綜合電阻大于108Ω時紅燈亮,提醒被測試人員的人體綜合電阻不滿足防靜電要求,進入靜電危險場所若是人體靜電放電可能帶來危害;人體綜合電阻小于108Ω時綠燈亮,代表人體的靜電可以及時導入大地,不會攜帶靜電電荷。

化工企業目前廣泛使用的人體靜電釋放器不能解決靜電釋放后人體會再次帶電的問題,因此筆者建議行業專家考慮使用在電子制造行業應用已經非常成熟的人體綜合電阻測試儀,測試人體電阻是否可以滿足靜電釋放,確定所穿著防靜電鞋和工作服是否滿足靜電釋放要求,作業地面導電化。