静电与雷电

静电與雷電

静电是一种客观的自然现象，产生的方式很多，如接触、磨擦、冲流等等。其产生的基本过程可归纳为：接触 → 电荷 → 转移 → 偶电层形成 → 电荷分离。

设备或人体上的静电最高可达数万伏以至数十万伏，在正常操作条件下也常达数百至数千伏。人体由于自身的动作及与其它物体的接触-分离、磨擦或感应等因素，可以带上几千伏甚至上万伏的静电。静电是正、负电荷在局部范围内失去平衡的结果。它是一种电能，留存在物体表现，具有高电位、低电量、小电流和作用时间短的特点。

静电控制的主要措施有：静电的泄漏和耗散、静电中和、静电屏蔽与接地、增湿等。

静电放电引起的元器件击穿损害是电子工业最普遍、最严重的静电危害，它分硬击穿和软击穿。硬击穿是一次性造成元器件介质击穿、烧毁或永久性失效；软击穿则是造成器件的性能劣化或参数指标下降。

静电敏感元器件和印制电路板在生产过程中工序之间的传递和储放，必须使用防静电上料箱、元件盒、周转箱、周转托盘等。以防止静电积累造成危害。

静电敏感元器件和印制电路板，作为成品进行包装时必须采用防静电屏蔽袋、包装袋、包装盒、条、筐等，避免运输过程中的静电损害。

电子产品在生产过程中，其元器件、组件成品经常与设备工具等发生接触、分离，磨擦而产生静电，必须使用防静电坐垫、周转小车、维修包、工具、工作椅（凳）等，并通过适当的接地，使静电迅速泄放。

磨擦起电和人体静电是电子、微电子工业中的两大危害源，但产生静电并非危害所在，危害在于静电积累及由此产生的静电电荷放电，因此必须予以控制。

带静电的物体，在其周围形成静电场，会产生力学效应，放电效应和静电感应效应。

由于静电的力学效应，空气中的浮游的尘粒会吸附到硅片等电子元器件上，严重影响电子产品的质量，因此，对净化工作空间必须采取防静电措施。

净化室的墙壁、天花板和地板等都应采用防静电的不发尘材料，对操作人员及

工件、器具也应采取一系列的静电防护措施。

为了解生产过程静电起电情况，判别生产过程中静电的影响程度以及检验静电防护用品、装备质量都需要测量静电及有关参数。

静电的测量，主要是对静电电压、材料电阻、接地电阻、静电关衰期、静电电量、静电消除器消电性能、布料电荷面密度等的测量。

静电防护工作是一项系统工程，任何环节的疏漏或失误，都将导致静电防护工作的失败，必须时时防范，人人防范。

怎样做到有效的防止静电产生？

首先，从静电产生的机理来看，应该从降低有关物体的绝缘度着手，使两物体即使摩擦也不产生和少产生静电，对次有以下一些主要措施：

1〃保持环境有一定的湿度。实践证明，北方地区或在干燥的冬季，因静电产生故障的事例要远远大于在东南沿海地区或其他季节，所以在一些重要场所，如计算机机房、实验室、电子仪器的装调车间应考虑保持一定湿度的问题，特别是对那些封闭形的空调房间，更应有一定控制湿度的设备。

2〃铺设防静电地板或地毯。目前已有这种具有一定导电性能的塑料地板或地毯产品，能十分有效抑制由于人的行走产生静电。

3〃使用离子风枪、离子头、离子棒等设施，使在一定范围内防止静电产生。 4〃半导体器件应盛放在防静电塑料盛放器或防静电塑料袋中，这种防静电盛放器有良好导电性能，能有效防止静电的产生。当然，有条件的应盛放在金属盛放器内或用金属箔包装。

5〃对于操作人员应在手腕上带防静电手带，这种手带应有良好的接地性能，这种措施最为有效。

防雷电方式有常规和非常规两种

1常规防雷电

常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。防感应雷电的避雷装置主要是避雷器。对同一保护对象同时采用多种避雷装置，称为综合性防雷电。避雷装置要定期进行检测，防止因导线的导电性差或接地不良起不到保护作用。

1.1避雷针防雷电

以避雷针作为接闪器的防雷电。避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电；形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。

实际上，避雷装置是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。 安装的避雷针和导线通体要有良好的导电性，接地网一定要保证尽量小的阻抗值。

1.2避雷线防雷电

是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电。根据防护对象的不同避雷线分为单根避雷线、双根避雷线或多根避雷线。可根据防护对象的形状和体积具体确定采用不同截面积的避雷线。避雷线一般采用截面积不小于35平方毫米的镀锌钢绞线。它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。

1.3避雷带防雷电

是指在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器的防雷电。避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。避雷带的材料一般选用直径不小于8毫米的圆钢，或截面积不小于48平方毫米、厚度不少于4毫米的扁钢。

1.4避雷网防雷电

避雷网分明网和暗网。明网防雷电是将金属线制成的网，架在建（构）筑物顶部空间，用截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电。暗网是利用建（构）筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护。只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。无论是明网还是暗网，网格越密，防雷的可靠性越好。

1.5避雷器防雷电

避雷器，又称做电涌保护器。避雷器防雷电是把因雷电感应而窜入电力线、信号传输线的高电压限制在一定范围内，保证用电设备不被击穿。常用的避雷器种类繁多，可分为三大类，有放电间歇型、阀型和传输线分流型。 设备遭雷击受损通常有四种情况，一是直接遭受雷击而损坏；二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损；三是设备接