(福建闽东工业学校,福建宁德352100)
作者简介:江素云,福建闽东工业学校。
摘要:计算机在国民经济各个领域广泛使用,使用中计算机会产生静电,文章针对怎样采取措施消除计算机的静电危害进行简要分析。
关键词:计算机房;静电;防护措施
一种处于相对稳定状态的电荷称为静电,静电在生产和生活中无处不在,大家都知道,静电火花会引起火灾和爆炸,静电会给人以电击,但静电造成计算机运行出现重启、黑屏、系统紊乱,显卡、CPU、内存被击穿的故障却少为人知,而计算机在生产生活的各个领域,例如天气预报、航空飞行、无线通信、铁路交通、证券交易、银行金融、通信卫星、航天飞行等方面应用已经很普遍,一旦计算机系统在运行中发生故障,不仅给国名经济带来巨大的损失,而且有事还会造成人身伤害、以及政治影响。因此计算机房的静电防护尤其重要。
那么计算机为什么会产生静电呢?当两种物质逸出功不同且以固体形态紧密接触时,在接触表面就会产生电子转移现象。例如,摩擦产生静电。当两种物质电阻率不同时,由电阻率高的物质制成的物体,其导电性很差,其多电子的区域难以具备失去电子的机会,这就构成了静电荷聚集的条件。例如,绝缘物体吸附了带电灰尘,电荷难以释放,物体对外显示带电性。那么计算机在使用过程中静电就是不可避免了。另外计算机的电源都采用高频开关电源,该电源是在500kHz的高频振荡状态下工作,在其周围空间存在电场。由静电感应原理可知,若计算机设备没有接地,该电场就会在计算机设备上感应出电荷,当经过一定时间积累后,计算机机箱外壳上聚集大量电荷。还有计算机的显示器内部是3万伏左右的高压,在计算机工作时,由法拉利容器的原理可知,该高压就会在显示屏的表面产生一定的电荷,如果周围环境比较干燥,电荷就无法泄放,经过一段时间积累后,就会形成电压较高的正电荷。
因计算机在工作中会产生静电,所以必须消除静电,那么途径是什么呢?其一是创造条件加速静电的泄放或中和,限制静电的积累,使其不超过安全限度。其二限制静电产生。其中静电泻放是指带点体上的电荷通过内部或表面途径而使之部分或全部消失的现象;静电中和是指带电体上的电荷与其内部和外部相反符号的电荷的复合而使所带静电荷部分或全部消失现象。
下面结合以上两途径谈谈计算机房的静电防护的具体措施。
1不能把计算机电源线的地线去掉
在正常情况下把用电设备不带电的金属部分与电网的零线相连,以有效起到保护人身和设备的安全,称为保护接零。计算机一般采用保护接零的接线方式,而这种方式就要采用三孔插座供电,即火线、零线、保护接零。但有时因为没三孔的电源插座,为了方便,有些人把计算机电源线的地线去掉,然而电脑的电源线是三芯线,除了正常的火线和零线外,还有一条芯线是电脑的感应电荷及保护人生和计算机安全的地线,把计算机电源线的地线去掉后,计算机暂时能正常工作,但它工作时产生的静电无法泄放到大地上,电荷的积累就会明显的,静电压升高,造成危害将不堪设想。
2要消除我们自身的静电
人们在日常活动和工作中可产生为数十伏到数万伏的静电电压,而静电放电时间是极短促的,所以静电放电释放出的能量较大,可使集成电路芯片介质击穿、线芯熔断、漏电流增大加速老化,静电放电对芯片损坏还具有潜在和缓慢的失效性。而计算机内有相当多的由CMOS、场效应管构成的集成电路,CMOS的耐击穿电压只有80~100V左右,EEPROM芯片只有200V左右,要是此静电通过计算机的CPU、内存或者硬盘放电,它们就有可能被击穿,计算机就会瘫痪。另外静电放电可以产生从几赫兹到几兆赫兹的宽频带干扰,能量较大的干扰会造成计算机误动作。所以当我们要拆装电脑的各种芯片时,用身体接触电脑前,手先触摸一下地面或与地面接触良好的导体,以泄放掉我们自身带的静电,这样就可避免静电放电产生的危害。
3装设静电接地装置
所谓的静电接地是指防静电的设备通过防静电材料或其他制品与大地在电气上可靠连接。装设静电接地实质是实现正负电荷的中和。静电接地装置由接地体,接地线组成。与大地直接接触的金属物体称为接地体,连接接地体及电气设备接地部分与大地的金属线,称为接地线。在计算机的就会向大地泄放,避免静电积累对电脑造成的危害。接地时要求每台计算机应单独与防静电接地体相连接,每台计算机不应该相互串接,因串联电阻会引起较长的静电放电时间。另外一条接地线断开,会引起其他电脑的接地线断开。每个防静电装置的单独接地线的截面不小于2mm,多个防静电装置接地汇总线的导电线直径不小于3mm,机箱装设静电接地装置,通过与大地相连的导线的传导作用,电脑机箱上的电荷接地母线的截面积不小于10mm,接地线宜采用裸铜线,以便检查和维护,如使用非裸线,则需经常检查其电气导电性。接地线应具有耐腐蚀性和一定的机械强度。单独设置的防静电接地线可使用长2.5m、直径20mm以上的接地钢钎或直径40mm以上的镀锌钢管做接地桩,接地桩的顶端距地面0.5m。埋设接地线时要注意接地线与接地桩的连接必须牢固、可靠,要有足够的机械强度,以避免地线断开。接地电阻一般应小于10欧姆,平时要保持接地桩附近土壤的质量,并采取措施防止接地电阻变大。防静电地线不得接在电源零线上不得与防雷接地线共用,使用三相五线制供电,其大地线可以作为防静电地线。人们在电脑的显示器上装保护屏,起到防止辐射作用,若在显示器保护屏上接一根引线,将引线的另一头连在静电接地线上,这样就可以将显示器保护屏上的静电也泄放到大地,防止显示器的静电伤害。
4环境控制
配备具有自动记录的干湿度计及温度计,根据记录结果,实施调整与控制。例如,采用喷雾、安装加湿装置等方法,使机房相对湿度提高到45~70%,安装空调使环境温度控制在16~28℃。提高空气的相对湿度以抑制静电的产生。使用防静电剂,以达到静电中和。目前防静电剂种类很多,各有不同的特点,使用时应予以区分。例如,使用表面活性剂类时,应考虑时效性。通常不清洗情况下,防静电效果可保持几个月到一年左右。如果场合清洗频繁,则应每月定期检测。使用某些永久性防静电剂,如导电碳墨,容易逸出表面造成污染,对计算机房应避免使用。
5建立防静电操作系统
表面电阻l×105Ω以下防静电材料以及表面电阻1×105~1×108Ω静电亚导体做计算机桌面、椅面,不宜用金属材料,因其容易感应放电。桌面通过一只1×106Ω、1/4w安全电阻与防静电线连接,桌面不允许堆放塑料制品、橡皮、鸡毛掸、纸板、玻璃等易产生静电的杂物,不得加铺普通塑料板、胶木板、橡皮垫;计算机房的地面选用由防静电材料制成,如防静电活动地板或在普通地面上铺设防静电地垫,并有效接地,禁止直接使用木质地板或铺设毛、麻、化纤地毯及普通地板革,因铺设毛、麻、化纤地毯及普通地板革摩擦会产生静电。窗帘、抹布使用具有防静电功能的材料,墙面、天花板采取接地措施,选用防静电材料,禁止使用普通绝缘材料。建立防静电操作系统,目的是限制静电产生。
6加强软件方面管理
计算机房有了防静电的一些硬件措施,但在实际工作中不予重视或重视不够,同样会使防静电效果不明显,所以要加强软件方面管理。例如加强静电知识培训;管理防静电工艺、工程设计文件与验收;建立防静电规章、防静电操作规程;张贴防静电警示标志等。
任何防静电措施都不是一劳永逸的,需要在日常的使用中定期进行正确适当的维护才能保证它的有效性。
参考文献:
[1]孙延林.电子工业静电防护指南.北京:电子工业出版社[M],2006.
[2]胡增涛.工厂供电.北京:高等教育出版社[M],2002.
[3]SMT生产中的静电防护技术[DB-OL].SMT专网.www.smt100.com.2009-6-25.