在廠房外挖一個大坑，埋設一組銅棒，接出一根35平方毫米以上的電纜，再分線拉入到各車間各部門用于靜電泄放成為了電子廠防靜電標志性工程，似乎沒有這個防靜電接地系統(tǒng)都不敢說自己做了靜電防護。但真相是，對于95%以上的工廠來講這個所謂的靜電接地系統(tǒng)純粹是浪費或錯誤，幾十年來我們?yōu)榇死速M的資金不下100億。估算如下：中國大陸有電子相關的企業(yè)數(shù)量約125萬家（包含貿(mào)易公司），以此估算廠房數(shù)量約20萬座，以平均每一座廠房花費5萬計算，總花費約100億。這100億真金白銀真的為我們產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用保駕護航了嗎？否，相反很多時候非但沒有提供保護，反倒把產(chǎn)品和生產(chǎn)現(xiàn)場的人員置于危險的境地，甚至直接造成產(chǎn)品損壞和人員觸電。我們很多ESD工程師和審核員（包括一些認證機構的審核員）根本不清楚靜電泄放對接地系統(tǒng)的要求，也不明白靜電接地與設備接地安全接地的關系，即便是對現(xiàn)場檢測方法和指標判斷充滿了疑惑也并未在技術原理上找尋答案，這恐怕是出錯的根本原因。接下來我們單純從技術原理角度就幾個重要的問題進行分析和解釋，希望有助于各企業(yè)合理規(guī)劃靜電接地，避免錯誤繼續(xù)。

      一、靜電泄放對接地系統(tǒng)的接地電阻要求是多少？

      要回答這個問題首先要理解靜電現(xiàn)象及其特點。靜電是一種低電量的帶電現(xiàn)象，不同與交、直流電源雖然容易產(chǎn)生很高的電壓（可能動輒上萬伏），但實則電量非常有限，多數(shù)情況下靜電帶電體的電容水平是皮法級（pF，皮是10^-12數(shù)量級）的，電量處于納庫侖（nC，納是10^-9數(shù)量級）至微庫侖（μC，微是10^-6數(shù)量級）的水平，因此泄放時對通路的導電性要求并不高。我們可以用電磁學中基本的概念框算一下工廠靜電泄放對于接地系統(tǒng)的載流能力的要求：

      假設工廠的靜電帶電體電容水平平均為100pF（在ESD模型中，此數(shù)值為人體電容水平，一般的絕緣帶電體電容值比這要低得多）。

    再假設工廠的靜電帶電體有100萬之多（要知道100萬可是一個中等城市的人口數(shù)量水平），所有靜電帶電體帶有10KV電壓（屬于較高靜電帶電水平），利用電容、電壓和電量之間的關系公式，所有帶電體電量總和為：

      Q=CV=1×?10⁶×1×10^-10×10000=1庫侖

     我們假設這100萬個靜電帶電體集中在1秒內(nèi)釋放靜電到接地系統(tǒng)，按照電流的基本定義，此時接地系統(tǒng)承載的電流水平不過是1安培。在電路中1安培的載流能力用一條0.5mm直徑銅導線就能夠滿足，而我們剛才的假設都是極度放大了各項指標，實際的情況要低若干個數(shù)量級，因此靜電泄放對接地系統(tǒng)的載流能力幾乎沒有什么要求，只要有電氣通路接入到大地即可。日本關東學院從事電氣安全和接地研究的高橋健彥在其編寫的《圖解接地技術》中提到的靜電屏蔽接地電阻要求為1MΩ以下，雖然未直接說明接地體的接地電阻的大小，但此阻值要求條件下，其數(shù)值不必很低。我們以孤立導體靜電衰減模型計算，1×?10⁹Ω以下的泄放電阻對一般靜電帶電體足夠。按照這個數(shù)值計算，100萬個靜電帶電體并行泄放的電阻不過1000Ω（1×?10⁹/（1×?10⁶））。這個要求只需要將導線或鋼筋插入土壤已經(jīng)足夠：依照接地體接地電阻的一般性計算方法，直徑10mm的鋼筋插入粘土30cm，接地電阻小于500Ω。我們很多工廠要求ESD接地體接地電阻小于1Ω實在是荒唐，形象點兒講，這簡直就是在用輸油管道打點滴。

      二、靜電接地必須獨立嗎？

      很多工廠挖坑做靜電接地還有一條原因是認為靜電接地必須獨立于設備接地——因為靜電接地需要連接人體接地，特別是手腕帶，一旦設備漏電就會通過設備接地傳到人體，發(fā)生人員觸電危險，殊不知這個理由同樣不成立，而且獨立的靜電接地會讓人員和產(chǎn)品處于危險境地：

      第一，設備接地的目的本身也是為了防止設備漏電的安全考慮：當設備出現(xiàn)漏電時電流從地線流回電源的電阻遠低于人體電阻，從而構成了對人員的保護，因此設備接地與靜電接地的導通并不會導致人體觸電，除非接地主線的連接完全斷開，并且現(xiàn)場人員同時連接在一個另一完全獨立的接地。

      第二，相比使用設備接地或設備接地與靜電接地導通的情況，采用靜電接地完全獨立的情況（即靜電接地與設備接地完全不導通的情況）會讓人員處于更加危險的境地，因為此時人員已經(jīng)處于參考接地連接狀態(tài)，設備發(fā)生故障漏電時，漏電電壓100%會加載到觸碰設備的作業(yè)人員身體從而發(fā)生觸電危險。這與踩在一根高壓線上的鳥不會被電到，而跨越兩根線的蛇會被瞬間電爆是一個道理。國內(nèi)著名電氣安全專家王厚余在其編寫的《建筑物電氣裝置600問》中就強調(diào)“建筑物中的各接地系統(tǒng)如采用單獨接地，發(fā)生故障時，各電氣系統(tǒng)間電位差而引起人身電擊之類的種種電氣危害”。

      第三，使用完全獨立靜電接地情況下，人員與現(xiàn)場作業(yè)的設備不在同一電位上，對產(chǎn)品保護同樣不利：二者之間的電位差可通過作業(yè)人員隨時加載到產(chǎn)品上，造成產(chǎn)品的EOS損傷損壞。很多時候兩個完全隔離的系統(tǒng)造成的電位差雖然未達到觸電危險，甚至人員通常都難以感知，但電壓往往也達到幾伏特到十幾伏特。我們很多工廠要求設備的漏電電壓不得超過0.3伏特，電烙鐵的漏電壓不超過20毫伏特，但對這幾伏特、十幾伏特的電位差卻視而不見，實在是本末倒置。

      三、獨立的靜電接地有助于消除EMI干擾？

      這個命題本身就不成立：相比現(xiàn)場的各種電氣設備運行噪聲，直接加載到接地線上的靜電放電所產(chǎn)生的EMI，無論是數(shù)量還是能量上都可以忽略，況且連接在靜電接地線上的防靜電設施多數(shù)采用的是耗散材料，這會讓放電強度降低到很小的水平，甚至難以測出；另一方面各類連接在靜電接地線上的防靜電設施除離子靜電消除設備和監(jiān)測設施外，其他并非電氣設備，不可能對來自設備的EMI噪聲敏感，更何況上述的后兩種防靜電設施的接地，在很多工廠也并非接入靜電接地，而是接入了設備接地。

      四、ESD防護標準是否要求靜電接地獨立？

      國外的標準早有定論，ESDA（美國靜電放電協(xié)會）S20.20標準（目前行業(yè)中最受認可的標準）最早版（1999版）在6.2.1中對靜電接地的選擇就進行了明確：“優(yōu)先選擇AC設備接地作為實現(xiàn)防靜電設施等電位連接方式，當設備接地不可用時再選擇其他連接方式”；而在靜電接地專項標準ESD S6.1中更是明確強調(diào)了等電位的要求：防靜電設施連接至共同接地點，后者連接至接地連接系統(tǒng)（ESD grounding/bonding reference system）。而接地連接系統(tǒng)有三種選擇：設備接地（AC Equipment Ground），輔助接地（Auxiliary Ground）或單純的等電位連接（Equipotential Bonding）。其中輔助接地（未使用設備接地時的選擇）需要與設備接地保持良好的連接，最后一種等電位連接是指沒有地線可用的情況僅保持防靜電設施間的等電位連接。另一套廣泛使用的標準IEC61340-5-1中，一直以來也都強調(diào)了優(yōu)先使用保護地（PE）作為防靜電設施接地接入的系統(tǒng)。可以看出這些標準的觀點和要求是一致的。

      國內(nèi)業(yè)界對靜電接地的誤解由來已久，究其原因除了對技術原理理解偏差外，更多的是對標準的誤讀，特別是前文所述的ESD S20.20及IEC61340-5-1標準中有關接地和等電位連接章節(jié)內(nèi)容。很多ESD工程師和審核員單純以標準中表格1中的字面去解讀要求，對于前面技術描述以及依據(jù)標準都未細看，更不用說從術語及原理上理解，導致現(xiàn)場的技術措施和技術指標判斷完全錯誤，這種浮于表面的思維去解決技術層面問題不但造成了巨大的浪費，還帶來了人員安全隱患和產(chǎn)品損壞風險。