Tierra

 

Q:        Como eliminar cargas estáticas indeseables?

A:        Las cargas ya acumuladas en un cuerpo conductor pueden ser fácilmente eliminadas simplemente al conectarlas a tierra o interconectándolas (bonding) con objetos que están permanente a tierra cómo cañerías de agua o tanques metálicos de almacenamiento ubicados directamente sobre la tierra or suelo, sin embargo este mecanismo de descarga es violento y peligroso para el equipo mismo, también está el problema que en ningún momento la seguridad de la persona puede ser puesta en peligro. Si el cuerpo ha estado ya conectado a tierra entonces no habría mecanismo de ESC y consecuentemente no descarga. Si el cuerpo esta cargado negativo entonces el exceso de electrones se moverá a tierra, pero si esta positivo los electrones se moverán desde la tierra hacia el cuerpo. Para cuerpos que no son conductivos del todo, por ejemplo aislantes, las cargas pueden ser movidas soplandolas con un ionizador balanceado o pintando el cuerpo con pintura anti-estática y entonces conectandolo a tierra. Si el cuerpo es del tipo disipativo las cargas serán descargadas lentamente a través del ambiente y si esto no es posible, el cuerpo debe ser conectado a tierra. 

 

Q:        Que es tierra suave?

A:        Los estándares especifican que las personas deben estar protegidas por una resistencia entre sus cuerpos y tierra tal que no permita una corriente a travéz de ninguna parte del cuerpo en exceso de 3mA. La intención es de proteger a las personas de choques eléctricos u otros accidentes relacionados con la electricidad del lugar.

 

Q:        Cómo puedo prevenir que una chispa de descarga ocurra?

A:        Además de conectar los objetos a tierra o neutralisarlos a travéz de algún método de neutralización los objetos se pueden  interconectar entre sí para así obligarlos a tener una diferencia de  potencial muy similar. También a ésta interconexión se puede agregar al mismo tiempo su conexión a tierra, asegurando así una diferencia de potencial cerca de 0V. La chispa no ocurrirá si la diferencia en potecncial entre los objetos y tierra es cerca de 0V. 

 

Q:        Cómo la corrosión podría penetrar las interconexiones de un sistema de tierra de ESD?

A:        En ESD los elementos de interconexión de un sistema de tierra  deben ser seleccionados cuidadosamente debido a que algunas combinaciones de metales pueden corroerse y consecuentemente dañar las interconexiones. Por ejemplo en la instalación de un piso conductivo, donde la resistencia a tierra de las conexiones debe ser baja, puede ocurrir que si no ponemos suficiente atención los pernos, arandelas, etc... podrían ser de metales que reaccionarían al estar en contacto con el cemento, produciendo corrosión. También el daño de corrosión a las interconecciones podría ocurrir debido a la limpieza diaria del piso con agua u otros compuestos químicos en detergentes.

 

Q:    Como procedo a instalar una tierra para protección de ESD?

A:    La Associación internacional de ESD define el Punto Común de Tierra donde todos los elementos de protección deben ser conectados, pueden haber varios puntos comunes de tierra en un lugar extenso pero estarán interconectados a través de la tierra local, la asociación hace obligatorio la conección del punto común a la tierra local (cable verde o verde-amarillo).  Esto permite una resistencia a tierra de los elementos interconectados entre si muy similar y también los voltajes que puedan existir serán similares, la diferencia de potencial entre dos elementos consecutivos deberá ser cercana a cero.

 

Q:    Es una buena idea instalar una barra de tierra separada, solamente para ESD?

A:    No. Al proporcionar otra via de tierra puede ocurrir que aparezca una resistencia entre ellas de tal manera que permitirá la aparición de un potencial, que podría ser suficientemente grande, entre la tierra del equipo y la de protección de ESD (por ejemplo la muñequera) cómo para crear una situación de peligro para la persona. Por supuesto que si conectamos estas dos tierras directamente el problema desaparece.

 

Q:    Hay personas que usan alambres y cables conductores con insulación en las instalaciones de ESD mientras otros los prefieren desnudos. Cuál método es mejor?

A:    Yo diría que el alambre/cable sin aislación en éste caso es mejor ya que se puede hacer una inspección visual rápida para localizar fallas. Tambien aislación de cables viene especificada para resistir ciertos niveles de potencial electrico, dependiendo de los potenciales en cables en la vecindad. Sin embargo descargas estaticas son de un poder destructivo muy dificil de aproximar.

 

Q:    Cuán seguido tengo que hacer ESD control del sistema de tierra para mantener proteccion contra ESD?

A:   Debido a que hacer audicion de un solo parametro (tierra) parte de un sistema de proteccion contra descargas estaticas  en una industria seria inutil, una  inspeccion completa necesita ser aplicada. Un coordinador del programa de control de ESD en una industria debe ser designado especificamente para este trabajo asi como tambien la jerarquia de la empresa debe proporcionarle suficiente poder para personal y economico para implementar sus projectos. El documento producido por la Asociación de ESD (ESDA)  ANSI/ESD S20.20-2007 (en Español) se aconseja a ser seguido lo mas cerca posible.  Una empresa despues de deliberaciones internas se acordara por un ciclo de ESD controles que le acomodara mejor, gran parte de esta decision tiene que ver con el tipo de electronics con que la empresa tiene que trabajar o producir as a guia, tipicamente una inspeccion de ESD de acuerdo al programa de control interno seria cada 6-meses.

 

Q:    Que es "bonding" de tierra?

A:    "Bonding" de tierra es un término que se usa para describir el mecanismo por el cuál todos los objetos en un sitio son interconectados a un mismo plano flotante de tierra, que muchas veces es también conectado a la tierra local, la intención detrás, es de poner todos estos objetos al mismo nivel the potencial de tierra para así evitar diferencias de potenciales peligrosos entre los objetos. Hay un "bonding" permanente (soldado al arco o eléctrico) y uno temporal  (perno con arandela de resorte, arandela de presión y otros que tengan la habilidad de penetrar una película de óxido, pintura, lacker, etc.. para así lograr una buena conexión eléctrica).

 

Q:    Cuál es la distancia mínima especificada, si es que hay, que deben tener entre si los electrodos o placas externas de la tierra general y la de pararrayos?

A:    Hay en este momento mucha discusión en los círculos de electricidad estática sobre el tema. Los estándares no especifican este caso. Sin embargo, en my opinión, y basado en las discusiones en estos forums, las dos debieran estar separadas y por una distancia razonable, de al menos 7m (20ft). Sin embargo todos los otros sistemas de tierra todavía debieran estar interconectados entre si (bonded), por ejemplo, para protejer las personas que usan muñequeras. Si todavía hubiese la filtración de un rayo dentro del sistema general de tierra,  las personas estarían protejidas, ya que el potencial de tierra se vería elevado momentanemente, pero éste todavía tendría el mismo valor para todo el sistema.