浅谈电力通信设备的静电防护

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摘要：随着科学技术的进步，我国对于电力的需求也日益增长。本文通过对静电产生及基础性知识分析，根据实践经验提出通信设备静电防护措施的建议。

关键词：电力通信；通信设备；静电防护

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

随着现代通信业的飞速发展，通信器件的静电敏感度越来越高，4G、3G、传输、交换、数据高端等部分器件静电敏感度降到 100V 以下，通过产品设计并不能完全对器件进行 ESD防护，静电防护变得越来越重要，为使我们的整个通信设备在各个过程都能重视 ESD，建立合理的静电防护，了解 ESD就显的越来越重要。

一、静电的危害

静电放电是带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，因介质产生电离而使带电体上的静电荷部分或全部消失的过程。在静电放电的过程中，既有静电能量的传导输出，也有电磁脉冲场的辐射。

1、电弧电流

当静电导体之间的电压超过它们之间的空气和绝缘介质的击穿电压时，便会产生电弧。危害最大是尖峰电弧多发生在人体手部或金属物体之间，电弧产生时会在 0.7ns 到 10ns 的时间里产生几十甚至上百安培的电弧电流，在绝缘体上形成局部放电。强大的电流在瞬间产生局部高温，可融化电子元件的触点损坏设备，严重时还会灼伤人体甚至引发火灾和爆炸。

2、电磁辐射

静电放电过程会产生强烈的脉冲大电流，从而带来强大的电磁辐射，形成静电放电电磁脉冲（ESD EMP）。它会导致电子电路在短时间内产生强大的感应电流，轻则引起判决电路的电平极性翻转，重则烧坏集成电路芯片，损坏通信设备。

3、静电放电对电力通信设备的危害

变电站内的电磁辐射水平高，容易产生感应电荷和介质极化，物体更易积聚静电，电力通信机房内存在大量通信设备，容易受到静电放电的威胁 ：首先，静电放电所产生的电磁脉冲干扰会耦合到通信设备的数字电路中，导致电路电平发生突变，信号极性翻转，从而发出错误的信号，造成电气设备误动作 ；其次，通信设备的核心组成部分多为半导体元器件、集成电路等，它们的特点是拥有细微的结构和超细、超薄的加工工艺，如当下流的传输和网络设备均采用 0.18 微米工艺封装的 IC。如此精细的结构使其对于静电放电极为敏感，一次 30V 左右的静电放电便可造成电子元件的损坏。通信机房金属物体多，静电放电的电流强度大，容易烧毁敏感的电子元器件，据不完全统计显示，CMOS 器件击穿有 50% 是静电放电造成的；此外，静电放电产生的电磁杂波干扰，可能造成信号处理电路功能紊乱，导致通信设备间歇性的功能失效或数据丢失，一旦静电放电结束或干扰停止，设备有可能恢复正常。这种看似细微且隐蔽的干扰，虽不会对设备硬件造成损害，却极大地影响了电路的处理过程，造成业务中断即数据丢失。一旦出现此类故障，运行维护人员查找故障的难度很大。综上所述，静电对电力通信设备存在着极大的危害，因此，应采取有效的措施进行静电防护。

二、静电防护

对于静电的防护主要是控制，避免静电危害是不可能的，只能将危害减小到最小。我们从防静电地板系统、除尘系统、接地系统、空气的温湿度、人员规范五个方面来进行。

（1）防静电地板系统，最主要的是在普通地板上铺防静胶皮或使用防静电地板，必须和 ESD 地线连接起来。

（2）ESD 的无尘是相当关键，因为空气中的尘埃在运动的过程中相互碰撞，也会产生 ESD。借助除尘系统来解决这个问题，首先要求有空气尘埃过滤系统。如:风淋室、风淋通道、货淋室、沾尘垫、沾尘滚筒、空气过滤器、无尘传递窗、无尘室风淋传递窗等。其次尽可能设立净化灯具、无尘室净化玻璃、无尘室彩钢板天花、无尘室彩钢板包墙角、无尘室彩钢板包柱等。

（3）温湿度的要求，从 ESD 防护角度来说，湿度越高越好，但湿度太高，又会腐蚀设备，一般来说，40%- 60%的湿度是最理想的。

（4）一个完善的 ESD防护工作环境，要建立独立完善的 ESD 接地系统，并且，工作场所中的各设备、工作台面等均需接至 ESD 接地系统。另外，还要设立天花、墙体送风口，并且经常用除尘器对无尘室进行净化处理等。

（5）人员规范。所有人员进入防静电区域必须穿好防静电工作服、防静电工作鞋或防静电鞋套，已配发工作帽的还必须戴好工作帽。工作服外部严禁携带除工卡和笔之外的金属物件，防静电鞋内不得垫鞋垫。更换工作服应在指定地点进行，不允许在设备旁边穿、脱工作服。

三、静电的防护措施

静电防护主要是控制静电放电，分别要从控制静电的产生和消除静电两方面开展：控制静电的产生主要是控制工作过程中的各种接触动作，控制静电的消除主要是加速静电的泄漏和中和，两方面共同作用，才能达到静电防护的目的。

1、环境防静电

正确选择防静电材料，并对相关设施及工具进行防静电处理。机房地板应采用防静电地板，地板的表面电阻及系统电阻需符合国家标准，即具备良好的导静电性能。墙壁和天花应使用防静电防火的导静电环氧涂料喷涂。控制机房的温度和湿度。降低温度能减少静电荷的产生，增加湿度能加快静电荷泄漏。但机房湿度也不能过大。湿度过大，反而容易形成电路短路。因此应在充分考虑电子元件的温度系数、级间短路、漏电等因素下，适当设定机房内的温度和湿度。一般情况下，电力通信机房的温度应该控制在 20℃～ 25℃之间，湿度应控制在 50% ～ 65% 之间。控制机房的灰尘。当尘埃数量和尘埃直径超过一定数值时，尘埃会被吸附在通信设备的板件上，从而影响设备板件对静电荷的衰减；同时，尘埃通过空气的流动也会产生新的静电。因此，工作人员进入机房前应尽量去除衣服鞋帽上的灰尘，不要将过多的灰尘带入机房 ；机房内的设备、地板表面和地板底下的空间应定期清扫，避免灰尘的积聚 ；机房内空调的空气滤网也要定期清理或更换，避免空气中的灰尘含量过高。

2、电磁屏蔽

电力通信设备应安装在符合标准的电磁屏蔽机柜内，机柜门平时应牢固关闭，只有这样，才能达到有效的电磁屏蔽效果，使机柜内的通信设备免受外电场的影响。机房内的机柜、设备均要可靠接地，使产生的静电能迅速泄漏。对于大型设备，接地线应采用多芯的导线，且截面面积不应小于 14mm²。通信设备的面板兼具屏蔽电磁辐射和转移静电的功能，在运行中要注意盖好设备面板，并将面板牢固接地。综上所述，对电力通信机房内通信设备实施有效的电磁屏蔽和屏蔽层接地，既能减少感应电荷的产生，降低静电放电的几率，也能使积聚在表面的静电电荷能快速泄漏，降低静电的电压。

3、人体防静电

人体防静电主要由防静电腕带、防静电工作服、鞋等组成，必要时还需要辅以防静电工作帽、手套、脚套等物品。这种整体的防静电系统兼备静电泄露、中和和屏蔽的作用。防静电腕带的制作使用静电导电材料，通过与皮肤直接接触，把人体静电直接导走。所以腕带使用时必须与皮肤接触良好，使皮肤上的瞬时静电电压小于静电放电电压。对于需要触碰通信设备的工作，操作人员必须严格遵守防静电规程，戴好防静电腕带，使人体静电释放后方可开始触碰设备。防静电工作服用静电导电织物为面料而缝制的。其消电机理为：一方面静电经由导电纤维形成电荷通道向大地泄放静电荷；另一方面由纤维的电晕放电中和静电荷。防静电鞋用电阻变化小的静电导电材料制作，鞋底的材料选择很关键，即要把人体的静电通过鞋底泄露掉。但电力行业的工作鞋均为绝缘鞋，对于防静电效果不佳，在电力通信机房内使用应注意把握。

4、其他防静电措施

电力通信机房要达到良好的防静电效果，还可以考虑加装静电消除器，静电消除器产生反电荷的离子风，能有效消除器具、设备和人体上的静电。必要时，还可以选择表面掺杂防静电剂等材料的工器具，在机房入口处增加除尘装置等措施。此外，还应建立健全的电力通信机房防静电管理措施和定期监测机制，加强工作人员的防静电知识培训，规范设置防静电标识，编制科学、详细的防静电操作规程等。

结束语

静电对电力通信设备所产生的危害不能忽视，因此电力通信设备的静电防护刻不容缓，但静电防护是一个立体化、全方位的综合性系统工程，技术措施和管理措施相辅相成，缺一不可。做好电力通信机房的静电防护工作，对于维护电力通信设备的稳定运行，保障电力安全生产具有重要的意义。

参考文献

[1]. 张妍.电子设备静电放电危害与防护技术分析[J].硅谷.2011.

[2]. 周润林;徐年生.计算机房的防静电研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).1988.

[3]. 雷晓勇;刘尚合;贾明捷;王鹏飞.静电信息探测技术研究现状及进展[J].军械工程学院学报.2010.