ESD(ElectroStatic Discharge) – og antistatiske belegg/gulvfliser

ESD(ElectroStatic Discharge) – og antistatiske belegg/gulvfliser
Datagulv/installasjonsgulv har mange bruksområder, data- og serverrom,
laboratorier, telekommunikasjon, renrom, sykehus, industri etc.

Gulvet brukes for å skjule rør, kabler og ventilasjon. Datamaskiner og servere  avgir mye varme og kjøling tilføres via datagulvet for tilstrekkelig driftssikkerhet. Datagulv kan være en fordelaktig løsning i alle områder hvor man ønsker optimal gulvplass ved å skjule kabling, rør etc.

Gulvene kan brukes til praktisk talt alle typer belegg, mens ESD-gulvbelegg er nødvendig i områder hvor ESD-sensitiv elektronikk produseres, håndteres eller utføres service på og i eksplosjonsfarlige områder, operasjonssaler  etc. og for å unngå driftsforstyrrelser på data/elektronisk apparatur. 

Standarder vi forholder oss til
Vi forholder oss til standardene IEC61340-5-1 og ANSI/ESD20:20. Den første brukes hovedsaklig i Europa og Asia og den sistnevnte hovedsaklig i Nord-Amerika. Disse standardene er i høy grad kompatible og de angir krav og retningslinjer innen ESD-sikring generelt, herav også krav til gulvbelegg.
Krav til ESD-gulvbelegg angis i elektrisk resistans (ohm) og øvre resistansgrense til jord er oppgitt til Rg<1x10e9 (1 milliard ohm). Når gulvbelegget skal benyttes til jording av personell er maks. tillatt kroppsladning <100V.

Beleggtyper
Beleggene inndeles gjerne i kategoriene: Antistatiske, elektrostatisk dissipative og elektrostatisk konduktive. Begrepet antistatisk belegg brukes ofte feil og blir misforstått.
Når mange snakker om at de ønsker et antistatisk gulvbelegg, mener de oftest et belegg innenfor kategorien elektrostatisk dissipativ eller elektrostatisk konduktiv, vanligvis betegnet  som ESD-belegg.
Et antistatisk belegg har den egenskap at det reduserer triboelektrisk oppladning mellom fottøy og belegg hos de som forflytter seg på belegget og på den måten unngås utladninger som skaper ubehagelige støt hos mennesker ved berøring og ikke stort mere enn det.
NB!Merk at den menneskelige følsomhetsterskel for statisk elektrisitet er ca. 3000V.
Antistatiske belegg kan ikke jordes og kan derfor ikke fjerne overskuddsladning. Effekten bestemmes ut ifra evne til å redusere triboelektrisk  (gnidningselektrisk) oppladning og varierer med luftfuktighet. Beleggtypen er uegnet i områder hvor ESD-følsom, naken elektronikk håndteres eller f. eks. i eksplosjonsfarlige områder. Her brukes ESD-gulvbelegg som tilhører kategorien elektrostatisk dissipativ/konduktiv og som skal jordes. Typiske områder er elektronikk-produksjon/service og innenfor sektorer som telekommunikasjon, IT, sykehus, tekniske renrom, røntgen/mri, laboratorier etc.

Merk at begrepene statisk dissipativ og konduktiv ikke lenger benyttes i ESD-standardene men er likevel gjengs innenfor beleggindustrien.

Elektrostatisk dissipative belegg har resistans (Rg) mellom 1x10e6 (1M) –1x10e9 (1Gohm) Elektrostatisk konduktivte belegg har resistans (Rg) <1x10e6 ohm (1Mohm)

Det er vanligvis ingen spesielle fordeler med konduktive belegg sammenlignet med dissipative. Men f.eks. i eksplosjonsfarlige områder er kortere utladningstid en fordel og nødvendig. 

Innen elektronikkindustrien eller i områder hvor følsom elektronikk håndteres er maks tillatt kroppsladning<100V ifølge standardene som nevnt over. Det kan vanskelig oppnås uten å innføre obligatorisk krav om bruk av ESD-fottøy/hælstropper. Her brukes uttrykket «systemresistans» som betegner den totale resistans til jord målt fra person til jord via fottøy
og gulvbelegg. Maks tillatt systemresistans er <3,5 x10e7 ohm (35Mohm). Både praktiske forsøk og matematikk viser at kroppsladning ikke overstiger 100V når systemresistansen holdes under dette nivået. Også belegg med resistans (Rg) i området 35Mohm <Rg<1Gohm kan klare kravene til maks. kroppsladning<100V men da må det dokumenteres gjennom en
standardisert test, såkalt Walking Test som simulerer et realistisk bevegelsesmønster på et belegg. Luftfuktighet påvirker også effekten til dissipative/konduktive belegg, lav luftfuktighet reduserer ledningsevnen og omvendt.

I sektorer og områder hvor det av praktiske og andre årsaker ikke er mulig å innføre obligatorisk krav til ESD-fottøy, er det spesielt viktig å ikke bare se på beleggets gjennomgangsresistans (Rg) men også beleggets triboelektriske egenskaper. Et belegg med en lavere gjennomgangsresistans til jord er ikke nødvendigvis et bedre valg enn et belegg med høyere resistans, f.eks. 1x10e8 sammenlignet med 1x10e9 ohm.
I et  «ukontrollert» miljø  kan den triboelektriske  oppladningen være avgjørende dvs personoppladning som et resultat av kontakt og separasjon mellom belegg og fottøy. Sjekk databladet og velg ikke belegg bare ut ifra en enkelt parameter. Generelt kan det sies at belegg basert på gummi genererer mindre ladning enn vinyl.

Av sikkerhetsmessige årsaker er det nødvendig med en nedre resistansgrense for å unngå farlige elektriske støt ved utilsiktet berøring med f.eks. nettspenning.. En minimumsresistans (Rg) på 100kohm (1x10e5) anbefales. Personsikkerhet har alltid høyest prioritet.

Jording av belegget
Elektrostatisk dissipative/konduktive beleggfliser må jordes via  datagulvets stålkonstruksjon for at de skal ha ønsket virkning. ESD-flisene limes på panelene, f.eks. Gammacore, ved å bruke elektrisk ledende (konduktivt) lim. Panelene er elektrisk tilkoblet stålkonstruksjonen via  stålplatene på panelenes underside. Belegget skal ha minst én tilkobling til elektrisk jord for hver 100m2 flate.  Stålkonstruksjonen er gjerne tilkoblet elektrisk jord  allerede av andre årsaker enn ESD-flisene. Hvis ikke kan det enkelt utføres av en elektriker.
Viktig! Sjekk at limet er minst like konduktivt som ESD-flisene og at limets konduktive egenskaper vedvarer over flere år. Sjekk at det er elektrisk kontinuitet mellom belegg-
flisene og stålkonstruksjonen. Følg leggeanvisning fra beleggprodusent.