静電損傷を防ぐHVACシステム部品を扱う

静電気放電(ESD)は、HVAC業界におけるサイレントでコストのかかる脅威です。ヒトの目が見えないスパークは、瞬時に回路基板を破壊し、コントローラーのファームウェアを破損させ、センサーの精度を低下させることもできます。HVACシステムは、可変周波数ドライブを統合し、サーモスタットを伝達し、IoT対応のコアードモニタリングを瞬時に破壊する機能を備えています。修理やインストール中に単一の誤ったコンポーネントは、システムが故障を防ぎ、障害を防止する機能を備えています。

HVACシステムにおける静電損傷の理解

ESDは、人、ツール、または表面放電を電子コンポーネントに蓄積した静電気チャージ時に発生します。 人体は、意識なしで数千ボルトの充電をすることができます。 その充電が微小プロセッサ、MOSFET、または薄膜抵抗などの機密コンポーネントを満たしているとき、突然電流は、熱ホットスポットを作成したり、内部の接合部を溶かしたり、酸化物層をパンクしたりすることができます。 結果は、すぐに故障したり、より不意な状態になり、その後、その後、数か月後に正常に動作する欠陥が生じることがあります。

HVAC システムには、多数のESD 感受性装置が含まれています。

  • コントロールボード(ECMモーターコントローラー、炉板、ヒートポンプロジックボード) - これらは、マイクロコントローラ、メモリチップ、およびESDに非常に脆弱な電圧レギュレータを含みます。
  • [可変周波数ドライブ(VFD)[ - VFDのIGBTとゲートドライバ回路は、適度な排出でも損傷を受けることができます。
  • センサー(サーミスタ、圧力トランスデューサ、湿度センサー)[] - 露出されたセンシング要素と繊細な配線は、ESD-proneを生成します。
  • [電子膨張弁(EEV)とアクチュエータ[ - ステッピングモータとこれらのコンポーネント内の電子機器を制御することは、機密です。
  • タッチスクリーンとユーザーインターフェイスパネル[ - 容量性タッチパネルとディスプレイドライバは、処理とインストール中にESD保護を必要とします。
  • ハーネスコネクターとターミナルブロック[ - 内蔵ESD保護を備えたコネクタも繰り返し放電で破損させることができます。

ESDイベントのコストは、交換された部分を超えて拡張します。 テックスは、潜伏損傷に戻ってトレースする断続的な欠陥をトラブルシューティングする時間を使うかもしれません。 システムダウンタイムは、顧客を不満させ、保証クレームの電極マージン。 場合によっては、ESD - 疑惑的なコントロールボードは、スタックされたコンプレッサーの接触器や誤通信サーモスタットなどのキャスケーディング障害を引き起こす可能性があります。 防止は、修理よりもはるかに費用対効果が大きいです。

ESDダメージの種類

ESDは3つの異なる種類の損傷を引き起こす可能性があります。

  • 壊滅的な失敗:[]] コンポーネントはすぐに機能しなくなります。 可視記号には、焼跡、溶かされたプラスチック、または割れた死が含まれる場合があります。
  • パラメータ劣化:] コンポーネントは依然として機能しますが、電圧境界シフト、漏れ電流の増加、またはタイミングのマージンの仕様から漂流する可能性があります。 これはしばしば、診断が困難である断続的な欠陥につながる。
  • 特許の欠陥:] は、初期に正常に機能するが、内部構造が弱まる。 通常の動作中に熱循環、振動、または電圧のストレスにさらされた後、弱くされた領域が失敗します。 それらは、処理イベントに戻って追跡することができないため、ラテント欠陥は最も悪質です。

静電気がHVACの仕事の環境で造り上げる方法

テクニシャンは、静電充電蓄積を促進する環境でしばしば働きます。低湿度、合成衣料、未接のワークステーション、および迅速な動きはESDのための完璧な嵐を作成します。これらのソースを理解することは、技術者が積極的にリスクを軽減するのに役立ちます。

HVAC 設定の一般的な充電ジェネレータ

SourceTypical Voltage (V)Notes
Walking on carpet (low humidity)1,500 – 35,000Nylon carpets generate the highest charges
Walking on vinyl tile250 – 12,000Charge increases with shoe sole material
Polyester clothing1,000 – 20,000Fleece jackets are especially problematic
Plastic tools or bins500 – 6,000Sliding tools along plastic surfaces generates charge
Uncoiled air hose100 – 5,000Air friction against hose walls
Vacuum cleaner (standard)1,000 – 15,000Brush motors and air flow create charge; ESD-safe vacuums are available
Unwinding tape from a roll500 – 10,000Polyimide or polyester tape can generate high charges quickly
Plastic refrigerant scale or gauge manifold100 – 3,000These are often overlooked sources

これらの電圧は、現代の電子機器(多くの場合、< 30V to <200V)の典型的なESD感度閾値よりも優れています。 ドライアティックフロアを横断する技術者は、衝撃を感じることなく、新しいECMモジュールを破壊するのに十分な充電を発生させることができます。

エクセアベート静的ビルドアップの要因

  • ドライ環境:] 相対湿度40%未満の相対湿度が静的生成を劇的に増加させます。 炉室、アトティクス、冬に屋根は高リスクです。
  • 合成材料:[]]フリースジャケット、ポリエステルシャツ、ナイロンストラップは、気まぐれな充電発電機です。 革靴は、特定のフロアに充電することができます。
  • 絶縁体:[プラスチックツールボックス、ゴムマット(特にESD欠散)、未塗装木製テーブルは充電を中止しません。
  • 移動と摩擦:[]]]プラスチック表面を横切る段ボール箱を滑らせ、テープを引っ張るか、または急速充電されたオブジェクトを過ぎても放電を発生させることができる。
  • :]車両、ダクトワーク、金属機器は頻繁に接地されるが、技術者はそうではない。 地面への道がなければ、体は排出が起こるまで充電を保持します。
  • ベントやファンからのエアフロー: 乾燥面上の空気を移動すると、特に供給レジスタや風刺しの屋根の近くの作業時に、分光電料金を作成することができます。

HVACコンポーネントの処理に最適なプラクティス

ESD 安全取扱いの金基準は、以下の通りです。店舗、トラック、またはお客様のご自宅にいるかを、それぞれに適用します。

ESD の腕時計の革紐を使用して下さい

適切に着用されたリストストラップは、処理している回路と同じポテンシャルであなたの体を維持するための最も効果的な方法です。ストラップは、ベアスキン(シャツスリーブにとどまらず)にスヌーグし、コイルコードを介して一般的なポイント地面またはESDマットに接続する必要があります。使用前に、ストラップを連続度計またはリストストラップテスターでテストしてください。毎日のストラップは壊れたワイヤーや乾燥抵抗要素に失敗します。複数のコンポーネントを順番に作業するとき、アラームストラップを監視したり、必要に応じてストラップをオンにしたり、アラームをしたりすることができます。

ESD-Safeマットの作業

帯電防止マットは、地上平面上に層状または分散材料で作られています。 彼らは、傷がゆっくりと充電する安全な作業面を提供します(通常、1秒未満)。 主な検討:

  • サイズ:]]マットは、コンポーネントと配置するツールを収容するのに十分な大きさでなければなりません。 ベンチワークには24 x 36インチ以上が推奨されています。 ポータブル使用の場合は18 x 24インチ。
  • :]]を接地コードで1MΩ抵抗器を使用して、マットがライブ回路に接触すると、放電電流を制限します。 電流制限抵抗器なしで地球地面に直接接続しないでください。
  • 洗浄剤:] はんだのフラックス、グリース、またはほこりのような汚染物質は、適切な放散を防ぐ絶縁層を作成することができます。ESD 安全洗剤 - 電磁アルコール(70%以上)は効果的ですが、マットを損傷するアセトンまたは過酷な溶媒を避ける。
  • ポータブルマットは、モバイル技術者にとって理想的です。 リストストラップとテスターを保持するポーチが付属しています。
  • 耐久性:] 2層マット(トップの分散層を備えた導電泡ベース)は、重使用後の高抵抗スポットを開発する可能性が高く、より少なくなります。

エッジのハンドルコンポーネント

ピン、はんだジョイント、および露出された回路との接触を最小にします。 プリント回路基板(PCB)をエッジまたはコーナーで保持します。 コネクタとセンサーのために、プラスチックハウジングをグリップします。 コンポーネントが保護カバー(例えば、圧力トランスデューサーのキャップ)を持っている場合は、インストール直前にそれを残す。 決して、ESD-safeセパレータなしでPCBを直接スタックしないでください。 インサートボックスを取り外したり、ESD-Safeセパレータなしで、または導電防止ボックスを装備したりしないでください。 ESD-SD-Safeセパレータなしで、またはボードを取り外したりしないでください。

アンチスタディック包装のコンポーネントを格納

ESD 感度成分はすべて、使用の瞬間まで、元の静的袋、箱、またはチューブに残しておくべきです。これらのパッケージは、外部のフィールドからシールドされた散在材料で設計されており、内部の動きから充電生成を防ぐことができます。通常のビニール袋、アルミホイル、または非導電性バブルラップを使用しないでください。また、「静的シールド」バッグには、限られた寿命があります。ダメージ、しわ、または汚染の兆候が示されている場合は、それらを置き換えます。 安全成分を再確認するときは、ESD と 危険性成分が異なる、ESD と 両面の危険性を防止します。

適切な湿気レベルを維持して下さい

40%と60%の間の相対湿度は、静的蓄積を減らすための甘いスポットです。 40%以下、空気は乾燥され、発生ソアを充電します。 60%以上、湿気は腐食を引き起こす可能性があります、特に、コーティングされていない電子機器に。 制御された店環境では、必要に応じて加湿器または除湿器を使用してください。 フィールド条件では、非常に乾燥した領域で作業を避けるか、少なくとも使用するために、イオン化剤や局所用抗静電気治療などの追加のESD対策を作業者に低コストのツールに提供しています。

地上工具・設備

ESD に敏感なコンポーネント、スクルードライバー、ナットドライバー、マルチメータープローブ、ピンセット - に接触するすべてのツールは、散在的ハンドルや地上コードを介して接地されます。 多くの技術者は、1 MΩ から 1 GΩ の表面抵抗でコーティングされたツールを使用します。 はんだ付け鉄は、地面に接地され、接地した先端を持っている必要があります。 電子の周りに使用されている真空洗剤も ESD 安全でなければなりません。 標準真空は、電子機器の衝撃を通し、その電動ブレーキを駆動する際の大きな衝撃を発生させ、プローブを倍増幅するかどうかを確かめることができます。

反静的なフロアーリングか床のマットを使用して下さい

専用のワークスペースを持っている場合は、ESD 分散床タイルまたはマットをインストールします。これらは、靴の充電生成を減らし、ゆっくりと傷つくように充電することができます。一時的なフィールドのセットアップでは、コンポーネントを処理している間、スタンドするポータブル 帯電防止床マットまたはステップマットを使用してください。技術者をroving のために、ロールアップとトラックシートの後ろに収まる簡単な帯電防止床マットは、屋上ユニットまたは屋根のエアハンドラを節約するときに貴重にすることができます。

HVACメンテナンスのためのESDコントロールプログラムの実施

サービス会社や施設管理者にとって、ESDへの体系的なアプローチは、予防的な失敗を削減します。ESDコントロールプログラムは高価なものではなく、一貫していなければなりません。

トレーニングと意識

HVAC電子に触れるすべての技術者は、基本的なESDトレーニングを受けるべきです。 トピックには、静的充電がどのように蓄積するか、コンポーネントが敏感であるか、保護装置を使用する方法、および検査中にESDの損傷を認識する方法が含まれます。 テクノロジーが自分の手首のストラップをテストし、表面に充電を測定するワークショップを模倣しました。 リフレッシュャートレーニングは、12か月ごとに推奨されます。特に新しい機器導入後に。 ESD協会や実際のHVACのシナリオで適切な説明する内部トレーニングビデオなどの組織からオンラインコースを使用することをお勧めします。

設計したESD-Safeの作業域

機密コンポーネントがESD警告標識で処理されるマークエリア。エリアにはESDマット、リストストラップの接地ポイント、および適切なストレージが含まれるはずです。ゾーンに入るから、ESD-safe材料(段ボール、標準プラスチック)を禁止します。フィールドワーク、折り畳み式マット、ストラップキットは、任意のテーブルやテールゲートに一時的な安全なエリアを作成します。倉庫設定では、地面に固定できる導電トートビンでESD-safe棚を使用する。それは、作業者や、無料の泡立ち、コーヒーや泡立ち、コーヒーなどの作業を防止します。

定期的な監査とメンテナンス

最小90日(または個人的なテスターとすべての使用の前に)、リストストラップをテストします。摩耗、カット、汚染のマットを点検します。継続のためのコードを接地チェック。ESD機器のログはパターンを識別するためにチェックします。特定のブランドが頻繁に失敗すると、より耐久性のあるモデルに切り替えます。マットの場合、5ポンドの電極を使用して複数のポイントで表面抵抗を測定します(ANSI / ESD S4.1あたり)。MΩは、どの範囲でも1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜1〜3〜1〜3〜1〜1〜3〜1〜1〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜4〜4〜4〜3〜3〜3〜3〜3〜3〜4〜3〜3〜4〜3〜3〜4〜4〜4〜4〜4〜4〜3〜4〜4〜3〜4〜4〜4〜4〜4〜4〜

文書処理手順

コントロールボードを交換したり、VFDをインストールしたり、ECMモーターを交換したりするなどの一般的なタスクのステップバイステップの指示を書きます。適切な処理技術の写真を含んだりします。このドキュメントでは、シフトと技術レベルの一貫性が確保されます。機密作業を開始する前に、ESDの予防措置のチェックリストを含める。例えば:

  • リストストラップのテストと皮膚に取り付け
  • 地面に接続される仕事のマット
  • 準備が整うまで帯電防止包装の構成
  • ESD-safe として検証されたツール

HVACシステムにおけるESD予防のための追加のヒント

処理を超えて、設計とインストールにおける多くのベストプラクティスは、システムの寿命にわたって静電気的損傷のリスクを低減します。

装置のための適切な接地

すべてのHVAC機器は、建物の電気地面に接着する必要があります。これは、分割システム、ダクトワーク、およびコントロールパネルのシャーシを含みます。固体地上のパスは、操作中に構築する任意の静電充電(例えば、移動ベルトまたは空気の流れから)が安全に散らばることを確認します。腐食および靭性のための地上線を毎年検査します。地面のインピーダンステスターを使用して、地球への抵抗がNEC要件あたり25オーム未満であることを確認する。地面は、地面の補助装置を取り付ける場所である。

ESDの抑制剤および一時的な保護の使用

現代のHVACコントロールには、入力と出力にTVSダイオード、バリスタ、またはRCスヌーバーが含まれていることが多い。これらが現在およびサービス中に損傷を受けていないことを確認する。センサーやアクチュエータを交換するとき、OEMが1つ含まない場合はフェライトビーズまたは小さなスヌーバーネットワークを追加することを検討してください。これは、通常の操作中に発生するESDイベントを抑制することができます。屋外ユニットまたは屋上凝縮ユニットの場合は、より高い評価トランジター(e-g-s-s-s-s-s-snubber)を追加して、ESDイベントを保護またはESDイベントを保護します。

ドライ環境へのイオン化

非常に乾燥した研修会か運動では、ionizer (コロナのタイプかファン ベースの)は絶縁された表面および人員の静的な充満を中和します。イオナイザーは接地のための取り替えではないですが、貴重な補足です。それらはワークスペース上のイオン化された空気を吹くことによって働き、ローカル充満蓄積を減らします。分野の使用のために、電池作動させた携帯用イオナイザーは仕事域の近くに置かれることができます。イオナイザーが製造業者の指定によって維持されます保障して下さい-イオナイザーは排出される金属をです(騒音計器は)排出します。ある特定のポイントは作動させます。

新製品の検査の開始

工場出荷時でも、出荷時の不良によるESD損傷を受けられる部品もあります。保護ダイオードの簡単な継続テストや、インストール前に破損したコンポーネントをキャッチする拡大による視覚検査を使用してください。新しいボードが静的損傷(バーンマーク、ピンスキャリング)を持っているように見える場合は、サプライヤーに返します。高値コンポーネント(VFDs、プレミアムコントロールボード)については、湾曲トレーサまたはパラメトリックシフトをチェックする簡単な半導体アナライザを使用して検討してください。各サービスの記録とパートの文書は、各パートに含まれています。

ESD-Robustの設計標準を考慮する

交換または新しい機器を選択するときは、IEC 61000-4-2 Level 4 (±15 kV空気放電) またはより良いまでESD保護を組み込んだコンポーネントを好む。 多くのプレミアムブランドがコーティングされたボードと保護されたコネクタ(例えば、コンフォーマルコーティングはESDの感受性を減らす断熱層を追加します)を提供します。 これらの選択肢は感度を減らし、処理中に安全性のマージンを提供します。 また、エンクロージャのIP評価を考慮すると、高回帰保護の腐食性がしばしばより良好に優れています。

ESD-Safeツール選定とメンテナンス

基本的なESDツールキットに投資:コイルコード、ポータブルマット、ESDセーフプローブ、帯電防止ピンセット、プローブチップテスターを備えたマルチメーターを備えたリストストラップ。これらのツールを定期的に清掃し、テストします。 使用に応じて、リストストラップを6〜12ヶ月ごとに交換します。 伸縮性バンドは緊張を失い、カーボン含浸繊維は時間をかけて導電性を失います。 ESDセーフポーチまたはマットに保管し、それらが接触するツールを緩めることはできません。

HVACフィールドサービスにおける一般的なESDの間違い

経験豊富な技術者がこれらのエラーを犯します。機器や評判を保護するためにそれらを避けてください。

  • ] 「非導電性」とは「ESD-safe」を意味します。[]] 多くのプラスチック製のツールが絶縁され、充電が出来ます。ESDの散逸工具のみが安全です。
  • フリーススリーブの上に手首ストラップを着用します。[]] 絶縁層は適切な接地を防ぎ、常に肌に触れます。
  • ] 返された部品のための標準的なプラスチックゴミ袋の使用。[]] 処理されるとき、これらは高い静電荷を発生させます-静電気袋を使用して下さい。
  • マットなしで金属テールゲートで作業する。[] は金属が接地されるが、コンポーネントは、技術者が接地されていない場合は、テールゲートに直接放電することができます。マットは、制御された排出パスを提供します。
  • ] 同じ地面に接続されたリストストラップを着用しながら、コントローラーをアンプルする。[] は、このポテンシャルを均等化しますが、コントローラがコンデンサーを充電した場合、排出は地面のパスを介して発生することができます。また、放電ツールを使用して、またはコンデンサーが排出されるのを待ちます。
  • 冬の湿度係数を無視します。[]] 低湿度の月は最もESDの失敗を引き起こします。 プロトコルをそれに応じて調整します。

コンテンツ

静電放電は、HVACシステム信頼性に対する予防的な脅威です。 充電がどのように蓄積するかを理解することで、一貫した処理プロトコルを採用し、基本的なESD制御機器に投資することで、技術者は高価な電子機器を損傷するリスクを大幅に削減することができます。 すべてのリストストラップテスト、すべての接地マット、およびすべてのエッジハンドリングされたコンポーネントは、より少数のコールバック、長い機器寿命、およびより高い顧客満足度まで追加します。

ここに概説した原則は、HVAC に排他的ではありません。それらは半導体および航空宇宙産業の慣行を映します。それらが適度に適用し、ハードウェアと専門的評判の両方を保護します。さらに、詳細な基準を ESD 協会] などの業界リソースを詳しく読むために、ESD 安全に関するOSHA ガイドライン、およびメーカー固有のサービスマニュアルが、ESD の事前の手順を把握する場合には、ESD を少なくとも 1 に更新してください。