柯懿+楊璐

【摘 要】現(xiàn)代化的通信設(shè)備是以集成電路為核心裝備起來的高新技術(shù)產(chǎn)品，但集成電路有一個致命弱點，就是易遭受靜電損害。一旦遭受靜電損害，就會造成通信設(shè)備品質(zhì)降低，發(fā)生功能性錯誤甚至全機癱瘓等。論文通過分析靜電產(chǎn)生的原因以及靜電對電路造成的危害，說明了靜電對通信設(shè)備的危害形式和后果，最后提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。

【Abstract】Modern communication equipment is the high-tech products based on the core of integrated circuit， but the integrated circuit has a fatal weakness， that is vulnerable to electrostatic damage. Once subjected to static damage， it will result in lower quality of communication equipment， functional errors and even paralysis of the whole aircraft. By analyzing the causes of static electricity and the harm of static electricity to the circuit， this paper illustrates the harm form and consequence of static electricity to communication equipment， and finally puts forward corresponding preventive measures.

【關(guān)鍵詞】靜電；危害； 預(yù)防； 空管設(shè)備

【Keywords】electrostatic； hazards； prevention； air traffic control equipment

【中圖分類號】TP308 【文獻標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）10-0177-02

1 引言

20世紀80年代，我國電子信息產(chǎn)業(yè)隨著國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整將其列為國家的重要發(fā)展方向后，計算機、通信等產(chǎn)業(yè)進入了快速發(fā)展期；在電子工業(yè)中，隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，不斷要求電子產(chǎn)品日益向輕、薄、短、小、高密度等方向發(fā)展的同時，集成電路的集成度也不斷提高。由于科技的發(fā)展與進步，一些細微的問題也相應(yīng)暴露出來，靜電危害的問題也日趨顯著。

隨著社會的不斷發(fā)展和進步，民航飛行量的不斷增多，近年來空管設(shè)備不斷增多，相應(yīng)設(shè)備機房的環(huán)境也越來越受到了人們的關(guān)注，怎樣保護好機房的電磁環(huán)境，使機房的電子設(shè)備不受其他設(shè)備的干擾，以及由于機房環(huán)境原因造成的靜電危害，成為維護人員關(guān)心的問題，要解決靜電危害帶給人們的困擾，首先就要了解和認識靜電產(chǎn)生的原因和特點，只有掌握了靜電的特性，我們才能針對它做出相應(yīng)的措施，最終找出和解決問題。

2 靜電的基本概念

在電子工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)生的靜電具有高電位、小電量、對地分布電容小、泄露與放電時間短的特點。設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境或人體上的靜電電位可達幾千伏以上。電子生產(chǎn)環(huán)境所積累的靜電量一般不高，通常為微庫倫（μC，1×10-6C）級、納庫倫（nC，1×10-9C）級。放電時間多為微秒（μs，1×106s）級、納秒（ns，1×10-9s）級。但瞬間放電的峰值能量可達幾百瓦以上，峰值電流達幾至十幾安培，足以造成微電子器件的損壞。

3 靜電對空管設(shè)備造成的危害

寧夏地處西北，長年干旱少雨，空氣相對干燥，特別是冬季，容易產(chǎn)生靜電，各類物體都可能由于移動或摩擦而產(chǎn)生靜電，尤其是在干燥的環(huán)境中。靜電電壓非常高，可達到數(shù)千伏到十千伏，但能量較小。靜電放電（Electrostatic Discharge，ESD）會擊穿集成電路和精密的電子元件、引起電子設(shè)備故障或誤動作、引爆粉塵和油霧等，集成電路一般只能承受8千伏以內(nèi)的直接接觸靜電。所以靜電對空管的危害主要有以下幾個方面。

3.1 塵埃吸附

空管設(shè)備的基本組成是計算機和大規(guī)模集成電路，所以當(dāng)塵埃對電子器產(chǎn)生影響的同時，勢必會影響設(shè)備的正常使用。灰塵是看不見，摸不著的，無孔不入，無處不在的灰塵對電子器件的危害很大，在產(chǎn)生靜電時，一顆直徑幾微米的塵埃吸附在芯片上，便可造成電路板短路，使用壽命縮短，甚至造成設(shè)備損壞。

3.2 靜電放電及產(chǎn)生的寬帶電磁脈沖

靜電放電可產(chǎn)生從低頻到幾兆赫茲的寬頻帶干擾。對民航電子儀器、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾和靜電噪聲，當(dāng)放電能量達到一定程度，可造成地空通信系統(tǒng)的中斷，甚至造成高頻電臺的損壞，使其不能正常工作。

3.3 人體靜電

空管設(shè)備的維護維修離不開人為操作，人體也是一個導(dǎo)體，也可產(chǎn)生靜電，通過摩擦，人體可等同于一個電容器件，儲存電能。當(dāng)一個電能儲存到一定程度的機務(wù)員接觸設(shè)備時，很有可能會產(chǎn)生放電火花，對通信設(shè)備造成損壞，影響地空通信。因此在維護維修設(shè)備前，做好防靜電措施是至關(guān)重要的。

4 空管設(shè)備機房靜電的防護

4.1 機房的設(shè)計

空管機房布局設(shè)計及其設(shè)備安裝中一般都能嚴格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行靜電防范，如電源接地良好、鋪設(shè)防靜電地板等。尤其是人員相對頻繁出入的機房，做好防靜電工作尤為重要。在機器運行過程中，靜電輕則引起突發(fā)性故障，重則可能造成數(shù)據(jù)丟失，程序運行紊亂，以致整個系統(tǒng)失控。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計：由靜電而引發(fā)的計算機的故障率占50%～70%。

4.2 靜電的屏蔽與接地

空管設(shè)備機房必須安裝防靜電地板，原理是通過地板下面的金屬支架和接地銅片相連接，在靜電產(chǎn)生時，由地板傳給金屬支架和銅片，最終導(dǎo)入大地。機房內(nèi)濕度嚴格按照通信導(dǎo)航監(jiān)視維護維修規(guī)程的要求控制在合理的范圍內(nèi)，也可減少靜電的產(chǎn)生。endprint

4.3 熟悉設(shè)備運行維護中的靜電防護技術(shù)

嚴格制定并落實機房管理制度，在設(shè)備正常運行中，非設(shè)備維護人員不準(zhǔn)入內(nèi)。需要進入者應(yīng)在機房外做好防靜電措施，進入機房后如帶電插拔板卡，必須佩戴防靜電手環(huán)，防止靜電擊穿設(shè)備電子元件。針對更換下來的故障電路板，應(yīng)將其裝入防靜電屏蔽袋內(nèi)，封閉包裝，貼上防靜電標(biāo)志，返廠修理或更換。

4.4 對相關(guān)機務(wù)人員進行安全教育基本知識教育

在空管行業(yè)內(nèi)，定期開展專項安全教育，結(jié)合五種關(guān)鍵設(shè)備及五個運行環(huán)境，從人、機、環(huán)境、管理等方面進行危險源識別，加強業(yè)務(wù)操作培訓(xùn)和指導(dǎo)，可采用外聘和內(nèi)培相結(jié)合的方式對具體維護維修的注意事項進行講解：在設(shè)備拆箱、搬運、安裝、維護前，必須對相關(guān)人員進行系統(tǒng)的防靜電基本知識教育，使其了解靜電對設(shè)備的危害、靜電產(chǎn)生的根源及靜電防護措施，自覺提高防靜電意識。

5 空管設(shè)備的接地與防雷

空管設(shè)備的接地與防雷是非常重要的問題，據(jù)有關(guān)規(guī)范的測試數(shù)據(jù)表明，雷電從引下線等外部避雷設(shè)施泄放時，50%左右的電磁能量可通過各類電線（管道）進入建筑物及建筑內(nèi)的電子設(shè)備，通過感應(yīng)、耦合等方式對各類電子器件和線路造成損害。據(jù)不完全統(tǒng)計，設(shè)備敏感元件的損壞，至少總量的30%以上是因為機房接地不合理（或不良）和雷電所造成的。一次雷電平均向地面輸送十幾庫倫的電荷，閃電時云層與大地間的電位差上升到幾百至幾千萬伏。閃電通道中的電流平均可達到幾萬安培以上，釋放的能量有上千萬焦耳。如此高的能量破壞作用是非常大的。雷電除了具有熱效應(yīng)、高電位點擊、動力效應(yīng)的破壞作用外，還有靜電感應(yīng)和電磁脈沖效應(yīng)，可對電氣設(shè)備和系統(tǒng)造成破壞。

5.1 設(shè)備安全保護接地

將設(shè)備不帶電的金屬外殼部分與接地體之間進行良好的金屬連接，以保護人員的傷害，杜絕不必要的損失。

5.2 屏蔽接地

將設(shè)備饋線屏蔽層接地，防止電磁輻射的干擾，同時也可以減小電子通信設(shè)備的干擾影響到其他電子設(shè)備。

5.3 直流接地

為了確保穩(wěn)定的參考電位，將通信電子設(shè)備中的適當(dāng)金屬體作為“邏輯地”。一般設(shè)備采用金屬底板作為“邏輯地”，通常將“邏輯地”和模擬信號的接地系統(tǒng)稱為直流接地。

5.4 信號接地

接地表面作為各種信號電路的返回電路通道。

5.5 防靜電接地

為防止靜電對某些設(shè)備的接地，用來泄放靜電，防止靜電積累對敏感器件造成損害或引發(fā)爆炸、燃燒事故。

5.6 防雷措施

為了預(yù)防雷電危害，不但要有完善的避雷系統(tǒng)，建筑物內(nèi)還應(yīng)采用共地系統(tǒng)和等電位連接，就是將建筑內(nèi)每層墻壁網(wǎng)格鋼筋、金屬框架、管道、電氣系統(tǒng)的保護接地等和防雷接地引下線實行電氣連接，使各點處于同等電位，防止雷電反擊。所有信息系統(tǒng)，電源系統(tǒng)的電纜宜從接地基準(zhǔn)點引入和引出，要求較高時應(yīng)使用屏蔽電纜，屏蔽層與接地基準(zhǔn)點連接。endprint