Anti-statisch polsbandje

erikdenhouter · 7 March 2010, 19:09

Over het anti-statisch polsbandje...
Een nogal lang verhaal om de doe-het-zelver even te waarschuwen.

Zoals je misschien wel eens hebt meegemaakt kan een statische ontlading een vonkje trekken.
Stel je voor dat dit gebeurt in een chip met miljoenen onderdelen welke maar nano-meters van elkaar liggen. Dat vonkje is op dat microscopisch niveau vernietigend, het slaat gaten in de verbindingen in die chip.
PC elektronica kan dus beschadigd raken door ontlading van statische elektriciteit. Dit vindt dan plaats wanneer een voorwerp- of lichaam de elektronica aanraakt terwijl dat voorwerp- of lichaam een heel verschillende statische lading heeft als die PC elektronica. Des te hoger het verschil in lading, des te heftiger de kortstondige ontladingsstroom.

De hoogte van een (statische) lading is altijd 'ten opzichte van...' een ander punt met lading. Raken twee verschillend geladen punten elkaar lang genoeg aan, dan vereffenen de ladingen zich (vloeien als communicerende vaten in elkaar over), en zijn beide punten gelijk geladen.

Vandaar dat met het werken met de gevoelige elektronica zoals in een PC het meestal voldoende is om veelvuldig je lichaam op gelijk statisch niveau te brengen als die PC zelf, en dat betekent dat het veelvuldig aanraken van de kast ( = massa, = de min van de voeding) in principe wel voldoende is. Hierdoor krijgt het lichaam onvoldoende kans een hoge lading in zich op te bouwen.
Raak de kast vooral als eerste aan nadat je bij de PC bent weggelopen en teruggekeerd.

Het aanraken van 'echte' aarde (de meeste blank metalen water- of CV-leidingen, of een echt aardpunt) is daarom eigenlijk niet nodig, tenzij ALLE gebruikte apparatuur (PC) toch al op aards niveau werkt (geaard is), wat dus al zo is wanneer de PC in een (echt) geaard stopcontact zit. De kast is dan met aarde verbonden.
Dan is het totaal het veiligst om alle delen op het niveau van aarde te houden, dus ook je lichaam, maar zelfs dat laatste is simpel weer voor elkaar te krijgen door de kast regelmatig aan te raken... Makkelijk zat. Ook daarvoor hoef je dan niet constant met je lichaam apart aan aarde te liggen, want de kast is al geaard.

Mocht de PC en alle randapparatuur niet geaard zijn aangesloten (wat op zich niet aan te raden is), dan is het zelfs risicovol om je te ontladen aan een 'echte' aarde, want jouw lichaam zou dan wel eens een zeer lage lading kunnen krijgen (nul) waardoor je, bij plotselinge aanraking van een onderdeel, juist de mogelijke lading van dat onderdeel overneemt, en er dus een statische lading van dat onderdeel naar jouw lichaam vloeit, i.p.v. (zoals we ons dat meestal voorstellen) van je lichaam naar het onderdeel. En dat is net zo vernietigend voor een onderdeel, want of de stroom (ontlading) nu linksom of rechtsom gaat, een stroom is een stroom.

Maar dan.... dat anti-statisch polsbandje...

Daarmee moet je voorzichtig zijn als je niet weet wat het is of hoe het toe te passen of hoe het te maken.
Het is bedoeld om een constant gelijk statisch niveau te waarborgen tussen je lichaam en aarde (= de massa van de PC-kast als de PC in een geaard stopcontact zit) door het leggen van een vaste elektrische verbinding met jouw lichaam, en wel voor het gemak met je pols omdat dat een praktische plaats is.
Hoe dat bandje contact met de huid van je pols maakt is een kwestie van creatief zijn (bij doe-het-zelf constructies dan). Zorg dat er een blank stuk metaal aan de binnenkant van één of ander polsband op de huid gedrukt wordt en blijft. Leer, of plastic, of wat dan ook gewoon praktisch te bevestigen en te dragen is.

Maar... ! deze metalen strip moet via een hoog-Ohmige weerstand ( 1 mOhm = 1 MegaOhm = 1.000.000 Ohm, kleurcode rood-zwart-groen) met aarde verbonden zijn, en nooit, werkelijk NOOIT rechtstreeks (zonder weerstand dus). Want in dat laatste geval ligt jouw lichaam continu strak verbonden met aarde, en dat kan levensgevaarlijk zijn !
Gevaarlijk omdat de voeding van PC's fouten kunnen vertonen welke je (kast van de ongeaarde PC b.v.) direct met het lichtnet (230 V) kunnen verbinden, en wanneer je lichaam die kast aanraakt terwijl jij aan je pols verbonden bent met echte aarde, dan krijg je de volle netspanning in een IDEALE verbinding op je pols, zonder dat je met een reflex je hand kan terugtrekken. Je zit namelijk fysiek vast aan dat ding.

Ook wanneer je zelf per ongeluk de fase-draad van de netspanning zou aanraken, of als er vocht in het spel is, kan je in deze situatie komen.
Denk maar eens in het geval dat je aan het werk bent, en iemand stoot per ongeluk een vloeistof over een PC of stopcontact. Wanneer jij dan die vloeistof aanraakt, en je bent direct (zonder weerstand) met echte aarde verbonden, dan kan je in een aantal situaties de volle netspanning verwachten.

Dus een polsbandje is OK, maar alleen wanneer er een weerstand tussen jou en de aarde zit. Deze weerstand moet zo dicht mogelijk aan de aardkant aan het eind van de draad gemonteerd zitten, dus zo ver mogelijk bij je pols vandaan.
De weerstand zorgt er voor dat bij eerder genoemde probleem-situaties de stroom door je lichaam beperkt wordt, en geen dodelijke waarden kan bereiken, maar de statische ladingen waarvoor het bedoeld is toch probleemloos wegvloeien.

Om het even in getallen te proppen:
Stel dat de hoogste spanningswaarde in een normale PC omgeving 325 Volt kan worden ( 1,414 x 230 V), en de gebruikte weerstand is 1 MOhm (= 1.000.000 Ohm), dan is de hoogst mogelijke stroomsterkte (I=U/R) 325/1000000 = 0,000325 A = 0,325 mA welke niet dodelijk is.
Bij die weerstandswaarde worden statische ladingen echter wel effectief afgeleid.

Als je apparatuur met zekerheid geaard is (in de situatie van een vaste werkbank b.v.), sluit de draad met weerstand van het polsbandje dan aan op een aard-aansluiting.
Als je apparatuur niet geaard is, of je bent daar onzeker over (!), sluit de draad met weerstand dan aan op het metaal van de PC kast.
Het laatste heeft naar mijn idee eigenlijk altijd de voorkeur, maar eventuele tegenargumenten hoor ik graag.

DW-30 · 7 March 2010, 22:03

Als je met een polsbandje om per ongeluk de 230 Volt fase aan zou raken, zal de aardlekschakelaar (als die er is) uitschakelen. Dat is in ieder geval een extra beveiliging.

Ik zou altijd een professioneel polsbandje gebruiken, alleen al omdat het spiraalsnoer prettig werkt. Verder heeft zo'n professioneel polsbandje ook de goede weerstand. Voor het geld (€ 10) hoef je het verder niet te laten, want een kapot computeronderdeel kost al gauw een veelvoud daarvan.

Ook ik adviseeer het polsbandje altijd met de kast van de computer te verbinden en niet ergens aan de CV of de waterleiding. Het gaat er namelijk om een eventueel spanningsverschil tussen jou en de computer op te heffen en je weet nooit zeker of de computer werkelijk geaard is.

Denk bij het werken aan de computer ook aan de kleding die je draagt. Fleece truien kunnen fantastische statische ladingen opbouwen. Kijk maar hoe je haren rechtop staan, als je een fleece trui over je hoofd uittrekt.

erikdenhouter · 7 March 2010, 22:11

Citaat:

Oorspronkelijk geplaatst door DW-30

Als je met een polsbandje om per ongeluk de 230 Volt fase aan zou raken, zal de aardlekschakelaar (als die er is) uitschakelen. Dat is in ieder geval een extra beveiliging.

Die zag ik zeker over het hoofd.
Een aardlekschakelaar is 90% extra beveiliging, maar er zijn plaatsen waar ze ontbreken.
(En een aardlekschakelaar beperkt tot 30 mA i.p.v. tot 0,3 mA.)
(En de uitwerking van een aardlekschakelaar kan je systeem een power-cut geven).

DW-30 · 7 March 2010, 22:30

De aardlekschakelaar (indien aanwezig) is bedoeld om electrocutie te voorkomen, dus de lekstroom van maximaal 30 mA zal niet dodelijk zijn.

Kun je uitleggen waarom je √2 x 230 volt aanhoudt in je eerste bericht?

erikdenhouter · 8 March 2010, 10:16

Nou, ik zet mijzelf even voor paal, want ik maak meer veronderstellingen die veel te krap door de bocht zijn.

Citaat:

Oorspronkelijk geplaatst door DW-30

Kun je uitleggen waarom je √2 x 230 volt aanhoudt in je eerste bericht?

Is ook dom van me, net als geen rekening houden met de aardlekschakelaar.(Deze is eigenlijk overal verplicht, behalve natte ruimten dan.)

230 Volt is de effectieve spanning, maar de sinus bereikt daar een hogere waarde, dus ik wilde eigenlijk een wurst case scenario neerzetten. Niet nodig eigenlijk.
Ga maar uit van 230 Volt.

Ik schaam me wel ff

reintje · 8 March 2010, 12:07

(ik lees altijd mee...
Je zou je moeten schamen als je vasthoudt aan je eigen idee, terwijl je zou weten dat iemand anders het bij het rechte eind heeft...
Fijn dat iemand anders corrigeert toch? en dat je zelf zoveel karakter hebt dat je dat toegeeft...
Je stijgt in mijn aanzien erik... (voor wat het waard is....)

8 March 2010, 12:31

aardlekschakelaar.(Deze is eigenlijk overal verplicht, behalve natte ruimten dan.)

Ik wil de plaatsen [ huizen ] niet tellen waar de aardlekschakelaar gewoon ontbreekt.

DW-30 · 8 March 2010, 14:06

Ik sluit me aan bij de hulde van Reintje.

Ik vermoedde al dat Erik een veiligheidsmarge wilde inbouwen, maar ik kon de factor 1,414 (= √2) niet plaatsen. De sinus kan het niet zijn, want die ligt altijd tussen -1 en 1. De spanning van één fase ten opzichte van de nulleider ligt tussen -230 en +230 volt. De spanning tussen twee fasen bij draaistroom ligt tussen -400 en +400 volt, maar daar heb je thuis normaal gesproken niet mee te maken.

In oudere huizen zal vaak geen aardlekschakelaar aanwezig zijn, daarom schreef ik ook "als die er is".

Niekie30 · 8 March 2010, 16:54

Ik heb zo'n polsbandje en gebruik hem eigenlijk alleen als ik geheugen moet plaatsen, of verwijderen en ja bij de totale demontatie van een laptop, wil ik hem ook nog weleens gebruiken, als het vriest buiten. Dan ben je vaker statisch geladen. Ik heb me jaren bezig gehouden met het aanleggen van electrische huis installaties, dus weet hoe het voelt als je 220 aanraakt. Het polsbandje heb ik nooit gedragen uit angst voor een tik, maar veel meer om de hardware te beschermen die ik vast moest pakken.

Niek

erikdenhouter · 8 March 2010, 17:25

Nou dank voor die hulde hoor

. Beter snel toegeven, dan hoef je niet zo te wringen.

Mijn angst voor een verkeerd polsbandje is door het bestaan van de aardlekschakelaar te vergeten dan een beetje misplaatst geraakt, maar dit

Citaat:

Oorspronkelijk geplaatst door dutch-online

Ik wil de plaatsen [ huizen ] niet tellen waar de aardlekschakelaar gewoon ontbreekt.

wordt op een rare manier dan toch 'goed om te lezen'.

Citaat:

Oorspronkelijk geplaatst door DW-30

Ik vermoedde al dat Erik een veiligheidsmarge wilde inbouwen, maar ik kon de factor 1,414 (= √2) niet plaatsen. De sinus kan het niet zijn, want die ligt altijd tussen -1 en 1. De spanning van één fase ten opzichte van de nulleider ligt tussen -230 en +230 volt. De spanning tussen twee fasen bij draaistroom ligt tussen -400 en +400 volt, maar daar heb je thuis normaal gesproken niet mee te maken.

De waarde van een sinus ligt inderdaad tussen -1 en 1, maar het is hier geen sinus... het is een sinusvormige spanning.
De factor √2 is wel degelijk het hoogste punt van een sinusvormige spanning t.o.v de effectieve waarde (230 V).
Sinus_Effectief_vs_piek.jpg
De effectieve waarde van 325 Volt (piek) wisselspanning is die waarde gelijkspanning waarbij in een zuivere weerstand dezelfde hoeveelheid warmte zou worden ontwikkeld.
Dus al zeggen we dat er 230 Volt uit het stopcontact komt, de piekwaarde van de sinus is altijd √2 x 230 = 325 Volt, en die sinus (met een piekwaarde van 325 Volt) zou in een weerstand dus dezelfde warmte ontwikkelen als een gelijkspanning van 230 Volt.

Ik wilde eerst inderdaad een grove veiligheidsmarge gebruiken, en had ook 400 Volt in mijn hoofd. Voor het gemak.
Maar de berekening zoals ik die eerder gaf heeft geen nut.