02.03.2018

Elektrostatische Entladungen (ESD) – eine Gefahr für Mensch und Elektronik

Was ist ESD?

Elektrostatische Entladungen, auch ESD (Electro Static Discharge) genannt, sind Spannungsdurchschläge, die durch einen hohen Potentialunterschied zweier Körper entstehen. Diese Differenz entsteht durch Aufladungen eines Körpers, z.B. durch Reibungselektrizität. Ein Spannungsdurchschlag äußert sich durch einen momentanen, aber sehr großen elektrischen Strom und ist in Form eines Funken oder eines „elektrischen Schlags“ wahrnehmbar.
Ein Mensch nimmt elektrische Entladungen erst dann als elektrischer Schlag wahr, wenn die Spannung ca. mehr als 2.000 Volt beträgt. Als Beispiel kann sich eine Person, die unter extremen Bedingungen über einen Teppichboden läuft, mit über 20.000 Volt aufladen.
Eine Person wird immer und überall mit elektrischen Entladungen konfrontiert, dies jedoch nicht wahrnehmen.

 

Kann ESD gefährlich sein?

ESD stellt eine Gefahr für Ihre Elektronik dar. Fast alle elektronischen Bauelemente sind ESD-empfindlich und werden durch elektrische Entladungen in ihrer Funktion gestört, beschädigt oder komplett zerstört. Bei ungefähr einem Viertel aller defekten Bauelemente liegt ein Schaden durch ESD vor.

Die Gefahr besteht auch für Personen im Umgang mit brennbaren Gasen, Flüssigkeiten und Schüttgütern. Bei den Entladungen können Funken entstehen und zu einer Brand- und Explosionsgefahr führen, insbesondere an Tankstellen und Gasanlagen.
Zum Schutz vor solchen Schäden, Bränden oder Explosionen gibt es 2 Grundprinzipien:

  1. Vermeiden Sie, dass eine Aufladung stattfindet, z.B. durch Spezialkleidung oder Erdung des Körpers.
  2. Vermeiden Sie, dass die Aufladung zu schnell entladen wird, z.B. durch Vermeidung großer elektrischer Widerstände, die zu einer schnellen Entladung führen.

ESD gerechtes Arbeitsumfeld und ESD-Prüfung

Um Personen- und Elektronikschäden zu vermeiden, sollte das Arbeitsumfeld so gestaltet sein, dass es als ESD-Schutzzone gilt, z.B. durch den Einsatz von leitfähigen Arbeitsoberflächen, Bodenbelegen oder ionisierter Umgebungsluft. Die Kontrollen der Einrichtung von ESD-Schutzzonen und der ESD-Materialien, die zu einer Minimierung von ESD-Schäden führen, müssen regelmäßig stattfinden.

Um die geforderten Messungen durchführen zu können, müssen spezielle Messgeräte und Messmethoden angewandt werden. Hauptsächlich sind die Prüfungen bei Erstinbetriebnahme oder nach technischen Veränderungen auf ihre ESD-Eigenschaft zu kontrollieren. Im Allgemeinen liegt aber der Zeitpunkt und Umfang einer ESD-Prüfung im Ermessen des Unternehmens und ist nicht direkt festgelegt. In der Regel werden jährliche Kontrollen empfohlen. Die ESD-Prüfung von elektronischen Bauteilen und Arbeitsplätzen nach ESD-Norm übernimmt ein sogenannter ESD-Koordinator, der von der Betriebsleitung ernannt wird. Dieser Koordinator muss weitergebildet werden und richtet selbst mindestens einmal im Jahr Schulungen im Betrieb aus.

 

Fazit: schützen Sie Mensch und Elektronik durch die Errichtung von ESD-Schutzzonen sowie den Einsatz von ESD-Materialien und kontrollieren diese regelmäßig.

 

Als eine Vorort-Kennzeichnung der ESD geprüften Materialien dient die Prüfplakette „ESD geprüft“. Diese Plakette zeigt an, wann die letzte ESD-Prüfung durchgeführt wurde:

 

Für die ESD-Schutzzonen eignen sich sehr gut die ESD-normgerechten Arbeitsplatzmatten:

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