Ionisation et contrôle des décharges électrostatiques

La principale fonction des ioniseurs est de neutraliser les charges électrostatiques sur les isolants et les conducteurs isolés (non connectés à une terre) pour réduire la force des décharges électrostatiques dans les zones protégées.  

Conformément à la Clause 4.7.6.1 du Guide de l'utilisateur EN 61340-5-2, la principale méthode de contrôle des décharges électrostatiques consiste à installer une connexion directe à la terre sur les conducteurs, les matériaux de dissipations électrostatiques et les membres du personnel. Un programme de contrôle complet doit nécessairement intégrer les conducteurs isolés qui ne peuvent pas être mis à la terre ainsi que les matériaux isolants (tels que les plastiques ordinaires). …L'ionisation de l'air peut neutraliser la charge électrostatique présente sur les objets isolés et protégés en chargeant les molécules gazeuses présentes dans l'air ambiant.  Quelle que soit la charge électrostatique présente sur les objets dans l'environnement de travail, elle sera neutralisée en attirant des charges à polarité opposée présentes dans l'air.

Conformément au Tableau 3 des exigences pour les zones protégées contre les charges électrostatiques de la norme EN 61340-5-1 Edition 1.0 2007-08, la méthode de test appliquée pour vérifier la qualification des produits et la conformité de l'ionisation est définie dans ANSI/ESD STM3.1 (qualification réalisée à 12 % d'humidité relative et à une température ambiante de 23 degrés centigrades, la vérification de la conformité étant la procédure de test de base).  La valeur limite du temps de déclin est inférieure à 20 secondes. La valeur limite du différentiel de tension de suppression est inférieure à +/- 50 volts.

Les ioniseurs fournis par RS utilisent principalement l'aigrettage.   Les ions positifs et négatifs sont portés vers la zone de travail par le flux d'air.  Les ioniseurs installés au-dessus et sur le poste de travail doivent être positionnés pour diriger l'air ionisé vers les dispositifs à protéger.  Les ioniseurs Zéro Volt produisent presque un montant égal d'ions négatifs et positifs, avec un différentiel de tension de suppression très bas (+/- 3 volts).  La basse tension de suppression est contrôlée par un capteur de retour auto-équilibré breveté conforme au Guide de l'utilisateur EN 61340-5-2 (Clause 4.7.6.5.4.4). Diverses méthodes de retour et d'auto-équilibrage sont disponibles pour garantir la performance des ioniseurs.  … L'utilisation d'un détecteur pour chaque ioniseur peut améliorer le contrôle des retours.  Une méthode de contrôle et de suivi efficace contribue à réduire la maintenance nécessaire à un bon fonctionnement des ioniseurs et du système.

 

Conformément au Guide de l'utilisateur CLC/TR 61340-5-2:2008 (Clause 4.7.6.7), « Tous les dispositifs d'ionisation doivent être périodiquement entretenus pour garantir leur bon fonctionnement.  Les intervalles de maintenance des ioniseurs varient largement en fonction des types d'équipement et de l'environnement d'utilisation. »   Les ioniseurs doivent avoir des numéros de série et être inclus dans les programmes de calibrage et de maintenance de l'entreprise.   Cette exigence est importante puisqu'elle garantit que les valeurs d'équilibrage ou de tension de suppression sont conformes aux limites définies par les normes.   Dans le cas contraire, au lieu de neutraliser des charges, un ioniseur mal réglé charge les isolants et les conducteurs isolés.   Selon la valeur et le rôle de leurs produits, les utilisateurs doivent déterminer la fréquence appropriée des opérations de maintenance et de calibrage.

La plupart des ioniseurs fournis par RS utilisent une technologie à signal CC stable.   La pratique démontre qu'une combinaison d'ioniseurs à signal CC stable au-dessus et sur les postes de travail est efficace avec un flux d'air faible, répondant aux exigences de protection des équipements sensibles, opérations de soudage et pour satisfaire divers critères de confort individuel.

 

Les systèmes à signal CC stable incluent des émetteurs d'ions positifs et négatifs séparés connectés à leur unité d'alimentation à haute tension par une paire de cordons à haute tension. L'espace entre les émetteurs varie avec la conception du produit. Les pointes des émetteurs sont constamment alimentées en courant CC.  Les émetteurs à polarités opposées sont davantage espacés dans un système CC que dans un système CA.  La recombinaison des ions est moins rapide dans un système à signal CC stable qui fonctionne dans un flux d'air plus faible qu'un système CA.  Dans certaines situations, il peut être déconseillé de placer des composants sensibles à proximité des pointes des émetteurs.  Lorsque le flux d'air est insuffisant, le champ électrostatique de l'ioniseur sert à déplacer les ions. [Guide de l'utilisateur EN 61340-5-2 Clause 4.7.6.5.1.3 Ioniseurs à signal CC stable]

Les systèmes CA utilisent des émetteurs d'ions qui commutent rapidement entre leurs hautes tensions négative et positive, normalement selon la fréquence de leur alimentation.  La recombinaison des ions est rapide, puisque les polarités opposées se succèdent rapidement sur chaque pointe des émetteurs.  Le champ électrostatique des pointes des émetteurs change rapidement de direction.  Dans certaines situations, il peut être déconseillé de placer des composants sensibles à proximité des pointes des émetteurs. Pour de telles applications, un flux d'air sera nécessaire pour éloigner les ions des pointes des émetteurs.  Les systèmes CA sont souvent installés sur la sortie des systèmes de ventilation/ climatisation.  [Guide de l'utilisateur EN 61340-5-2 Clause 4.7.6.5.1.2 Ioniseurs CA]

Conformément au Guide de l'utilisateur EN 61340-5-2 Clause 4.7.6.1, l'ionisation de l'air ne peut remplacer aucune des méthodes de mise à la terre.  Elle est un des composants d'un programme complet de contrôle des charges électrostatiques.  Les ioniseurs sont utilisés lorsqu'il n'est pas possible de tout connecter correctement à une terre et comme méthode de secours pour d'autres méthodes de contrôle des décharges électrostatiques.  Dans une salle blanche, l'ionisation de l'air fera partie des quelques méthodes de contrôle des décharges électrostatiques mises en œuvre.