航空电子设备维修中静电的危害及防护措施分析

发表时间:2020/11/20   来源:《科学与技术》2020年第20期   作者:李茂菠
[导读] 目前,我国的航空工程建设的发展迅速,航空电子产品是飞机的重要组成部分,
        李茂菠
        北京飞机维修工程有限公司Ameco西南航线中心 四川省成都市 610000
        摘要:目前,我国的航空工程建设的发展迅速,航空电子产品是飞机的重要组成部分,近些年随着航空技术的发展,电子产品的集成化程度越来越高,但同时易受静电的影响也越来越大。静电广泛的存在于我们身边,人体及周围环境中的静电往往有数千伏甚至上万伏,这种高电压、强电场和瞬时大电流,还可能形成强电磁脉冲,降低电子元件的可靠性,甚至直接导致电子元件的损坏,造成损失。航空电子产品维修过程中包装、存储、运输、取放、使用、操作、修理、测试等各个环节都处于静电威胁中,电子产品受静电放电热效应会发生立即失效,受静电场力作用,绝缘介质会发生电离,出现性能潜在失效或性能下降现象。电子产品受静电放电和电场力作用发生潜在失效或性能下降的可能性约为90%,这会严重影响电子产品的品质,影响生产厂家的信誉。因此航空电子产品在维修过程中的静电防护也显得越发重要,需要进行深入研究工作。
        关键词:航空电子设备维修;静电;危害;防护措施分析
        引言
        产生静电的主要因素是外力作用。很多原因可能导致静电产生,大多情况下对人和物体不会产生太大影响,但是会在不同程度上影响电子设备,特别是航空电子设备,在设计和生产航空电子设备的过程中都会对静电防护进行特别注意。但是在维修的过程中产生静电,也可能有对航空电子设备产生影响,所以应该对航空电子设备维修中的静电防护进行充分重视。
        1航空电子产品维修中的静电危害
        静电过程主要有两部分构成:静电起电和静电放电。静电起电是静电产生积聚的先行阶段,危害不会太大;静电的放电过程是将设备本身的电荷释放或传导出来,这个阶段对航空电子产品的危害是最大。据不完全统计,航空电子产品由静电导致的故障中,软件故障约为30%,硬件故障中器件失效约为30%,外应力,如温湿度、灰尘、包装等导致产品故障约30%。
        1.1静电放电对电子产品的直接危害
        在航空电子产品维修过程中,静电放电可以使敏感的航空电子产品产生永久性失效和暂时性失效,永久性失效是指由于静电放电导致电子器件被击穿、损坏,电路明显失效,无法正常工作。虽然永久性失效会导致航空电子产品直接损坏,但是可以通过通电试验等手段检测出来,故障现象明显,便于排除此类故障。而暂时性失效是指在静电作用下,元件失效,静电消除,元件恢复性能。静电放电虽未直接造成器件损坏,但是会导致器件性能下降退化,使用寿命大大缩短,这类故障隐蔽性强,一般的通电试验未必能够发现,但危害十分巨大,如果在飞机飞行时出现产品故障,后果不堪设想。
        1.2静电放电产生电磁干扰
        静电在放电时产生的电磁脉冲,其频率宽带超过1GHz,这种高频强辐射电磁场对电子产品危害十分严重。静电放电多数是高电位、强电场、瞬间大电流的过程,脉冲宽度一般是ns级,脉冲电流可达几十安培甚至上百安培。在静电放电过程中会产生上升沿极陡、持续时间极断的大电流脉冲,并产生强烈电磁辐射,它的电磁能量往往能引起电子产品中敏感器件的损坏、翻转,造成产品故障。目前静电放电的电磁干扰,作为进场危害源,已收到人们普遍重视。
        1.3静电对电子产品维修环境的危害
        静电电场能使导电材料感应带电,能使绝缘材料极化带电,造成静电场对小物体具有吸附作用。当航空电子产品的线路板裸露在空气中进行维修时,由于静电的作用,会吸附空气中的微小尘埃,当尘埃累积到一定量时就会使线路板绝缘电阻降低,极易诱发静电放电事故,进而造成线路板的损坏。
        2飞机维修中静电的来源
        飞机设备很多都是用金属或者复合材料,维修人员在维修过程中不可避免会有摩擦、流动等,这就给静电的产生创造了条件。维修过程中产生的各类静电都可能对机载静电敏感设备造成损坏。

飞机电子设备维修过程中静电的来源包括以下几个方面:(1)维修过程中相互摩擦产生的静电。维修人员衣物的摩擦,与维修工具或者电子设备之间的摩擦等都可能有静电产生。(2)所使用的的工具和检测仪器之间产生的静电。检测仪器自身可能产生静电,也可能与其他使用设备之间产生静电。(3)航空电子设备本身积聚的静电。飞机在飞行过程中会与空气摩擦,降落过程会与地面产生摩擦。这些摩擦的过程都会产生静电,如果所产生的静电不能被充分释放,则会在机身积聚,把静电传递给其他部件。
        3航空电子设备维系中静电产生的防护措施
        3.1管理层面防护措施
        1.建立健全防护体制就当前国内的航空电子设备防护状况来看,航空电子产品维护条例相对杂乱,缺乏规范化的管理体制,且在具体的管理和维护工作中难以落实,因此要进一步建立健全防护管理体制,结合国内的实际情况,确保制度可以落实。例如,对航空电子设备中的操作流程进行规范管理,结合不同工作要求与指示,坚持各项工作都在上级批示下进行,确保各项工作有据可依,从多方面多角度坚决贯彻执行航空电子设备管理和防护依据。2.加强人员和材料管理针对当前国内航空电子设备的静电防控管理现状,要加强管理力度,着重提升防静电的能力,为飞机安全运行提供保障。加强航空电子设备的静电防护管理还需要从人员和材料两个方面着手,航空电子设备的维护工作对于技术人员的要求较高,不仅要求他们具备较高的专业技术,同时还要求维修人员专业素质符合管理要求,因此在日常工作中积累工作经验,并在工作之余加强相关技术学习。除此之外,材料管理同样也要得到重视。因为航空电子设备中大部分的材料都是金属和高分子材料,这种类型的材料会增加静电产生的几率。因此,在维修工具的选择方面,要尽可能避免使用易产生静电的工具,降低静电发生率。
        3.2技术层面防护措施
        1.做好防护标记部分航空电子设备的维修养护工作人员在日常工作中并没有意识到静电的危害性,这种情况会造成维修期间受到静电的影响,进而不能正常开展工作。针对这一问题,工作人员要在适当的位置张贴静电防护标记,以便对设备维修和养护工作人员进行提醒。在防护标记的指示下,设备检修养护人员会在工作中注意自己的操作方式,尽可能减少摩擦和接触,避免产生静电。值得注意的是,在静电防护标记中,工作人员要确保张贴标识的科学性和正确性。例如,在设备架、印刷电路板和金属航线可换件盒等位置张贴正确的标识。除此之外,还可以在一些直接使用电源供电的电子设备上,在顶盖或背面张贴防护标记,以便工作人员在对设备维护中,可以提前做好防护,避免出现静电问题。2.敏感元件拆装防护航空电子设备中有许多静电敏感元件,这些元件在安装之前会进行防静电损害处理,并且可以承受一定范围之内的静电放电危害。在设备的后期养护工作中,要求工作人员按照维护手册,对静电静安元件进行二次静电隔离处理,防止出现二次损坏。比如,在对某些航线可更换组件进行维护时,考虑到设备元件本身放置在防静电的容器中,容器仅有两个导线出入口,并使用泡沫密封保护。所以,在设备维护中,工作人员应该穿戴全套的防静电服,佩戴导电手腕带用于静电泄放。这种情况下,即便产生静电也可以直接通过静电手腕带泄放到接地端,达到静电防护的目的。
        结语
        航空电子设备维修过程中的静电维护工作有着重要的意义,对维修人员有着较高的要求,维修人员必须掌握相关知识,深刻认识到静电放电的危害性,在维修过程中每一个步骤都严格要求自己,按照规定操作,做好静电防护工作,保证航空事业的安全。
        参考文献
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