É uma má idéia conectar a outra extremidade da cinta ESD ao aterramento da parede?

Passei por esta resposta no Superusuário, embora ela forneça boas informações, ainda tenho uma pergunta específica do ponto de vista da engenharia elétrica / eletrônica.

É errado e inseguro conectar a outra extremidade da pulseira ESD ao ponto de aterramento na tomada de parede?

Que mal pode causar e se estiver errado, por quê?

Eu estava assistindo um vídeo no Youtube sobre a montagem de computadores por um usuário que parece ser profissional e ele diz que está no ramo há mais de duas décadas.

O vídeo desencoraja a conexão da cinta ESD ao aterramento da tomada, e também diz que quando você conectar a cinta ESD à parte metálica do gabinete, remova o plugue de força da fonte de alimentação. No entanto, exceto pelo raciocínio de que você pode ser eletrocutado com essa configuração, nenhuma explicação técnica adicional é fornecida.

Trabalhei em uma empresa de TI com certificação de qualidade TL9000. Esse padrão exige a implantação de proteção ESD sempre que necessário. Todas as bancadas de teste relevantes tinham esteiras ESD conectadas ao terreno comum. Todos os terminais tinham um ponto para conectar a outra extremidade da cinta ESD e todos estavam conectados ao terra e, eventualmente, indo para o poço de terra. Portanto, desencorajar a conexão da cinta ESD ao aterramento da tomada de parede (que finalmente entra no poço da Terra) é um conceito totalmente novo para mim.

Se a sua cinta de aterramento tiver um resistor limitador de corrente adequado, seria perfeitamente adequado conectá-lo diretamente ao terra.

Se a sua pulseira de aterramento não tiver um resistor, aumentará bastante suas chances de morrer se você a conectar diretamente ao terra. Se você não tiver um resistor na faixa de aterramento e tocar em um fio ativo enquanto a usa, você obterá tensão e corrente de linha completas aplicadas ao seu corpo - e não será capaz de romper o campo conexão.

As tiras de aterramento existem para drenar e impedir o acúmulo de carga estática. Você não precisa de uma descarga rápida.

Uma tira de aterramento deve ter uma certa resistência (geralmente 1 megaohm ou mais.) Isso drena qualquer carga em seu corpo, mas limita a corrente no caso de você tocar acidentalmente em um fio elétrico.

Uma resistência de 1 megaohm drena a carga do seu corpo com rapidez suficiente - a capacitância do seu corpo é de apenas alguns 10s de picofarads. Se você fosse carregado com 10000 V (pode acontecer facilmente), levaria menos de 1 milissegundo para descarregar seu corpo através de um resistor de 1 megaohm. Rápido o suficiente.

Se você estiver aterrado através de um resistor de 1 megaohm e tocar em um fio ativo (por exemplo, 220V ac), uma corrente máxima de 0,2 miliamperes fluirá pelo seu corpo. Pode formigar se você for excepcionalmente sensível, mas não irá machucá-lo ou matá-lo.

Se a sua pulseira tiver resistência interna, não há nada de errado em conectá-la ao aterramento ou ao chassi da PSU.

No entanto, se sua pulseira for apenas um condutor e você tocar em um fio ativo, ela fornecerá um caminho de baixa resistência ao solo. Isso resultará em um choque muito intenso, comparado aos casos em que a corrente precisa passar por uma resistência significativa ao longo do caminho (como seus sapatos / roupas) e, portanto, é muito menor.

Além da ressalva de ter um resistor embutido para que você não se eletrocute se encontrar um fio ativo, também há a questão de saber se o ponto de aterramento encontrado é realmente aterrado.

Considere a construção antiga que foi atualizada algumas vezes e incorporada ao código elétrico. É grosseiramente ilegal construir algo novo como esse, mas é permitido permanecer porque era para codificar quando foi construído. Portanto, você pode ter qualquer coisa dentro das paredes, dependendo da idade, algumas das quais não possuem um fio terra e pode ser difícil dizer de relance qual é a vida útil e a qual é neutra.

Tecnicamente, na maioria dos códigos, é ilegal criar um "aterramento com bootlegged" - ou seja, conectar os terminais neutro e de aterramento de uma tomada ao neutro - mas é assustadoramente comum de qualquer maneira, e um testador barato de 3 pinos não o mostrará como algo errado. Mas a corrente de carga faz com que o fio neutro não fique mais aterrado e, se ele se romper, a extremidade conectada à tomada subitamente se tornará viva através da carga. E se for enganado, o "chão" também se tornará ativo junto com ele.

Agora considere um terreno com pernas de ré invertidas por polaridade. Se é difícil dizer qual fio é o que é necessário e é preciso mais esforço para testá-lo do que o brilhante pode oferecer, então você tem 50/50 de chance de tê-lo ao contrário. Agora o "solo" contrabandeado está conectado diretamente para viver! E um testador barato de 3 pinos ainda pensará que está tudo bem! (porque os terminais neutro e de terra ainda estão conectados um ao outro , o que importa)

Em seguida, conecte sua cinta de aterramento ao que você acha que é aterrado ...

A questão é que o aterramento da sua rede pode ser um lixo .

O aterramento da rede começa na conexão Ufer-in-fundação, nas hastes de aterramento ou na tubulação de água ( oh, as coisas que podem dar errado com as conexões da tubulação de água !! )

A partir daí, ele será direcionado ao seu sistema de eletrodo de aterramento, o acima, mais a fiação que leva o aterramento ao painel de serviço principal.

No painel principal, encontra-se a ligação equipotencial de neutro-terra, que prende o neutro próximo à terra e assegura que o secundário do transformador não flutue a altas tensões devido a acoplamento ou vazamento capacitivo. Ele também fornece a corrente de falha no solo um caminho de volta ao neutro. Essa coisa de quebrar pode causar problemas.

No painel principal, o aterramento de segurança é transportado para qualquer subpainel e para os circuitos de derivação individuais. Em seguida, suba cada circuito de derivação, um por um, cada conexão desativando a seguinte.

Onde isso pode dar errado? Oh, tantos lugares.

• A fonte de aterramento pode ter um problema porque a empresa de água instalou um medidor inteligente de plástico.
• Os cabos do eletrodo de aterramento podem ser desconectados ou corroídos.
• O fio terra do painel pode estar quebrado.
• O fio terra de um circuito do subpainel pode ter sido aterrado em uma barra neutra, porque isso é permitido no painel principal (já que é apenas uma maneira engraçada de fazer a ligação equipotencial).
• O fio terra pode estar quebrado.

• Um grupo de tomadas pode ter aterramento , quando um circuito de 2 fios é estendido com cabo de 3 fios (com terra); na área de adição, as pessoas normalmente conectam os terrenos entre si, mas não os trazem de volta ao painel principal. Nesta ilha de motivos, qualquer falha de terra acende todos os motivos da ilha, porque não pode transportar corrente de volta ao painel principal e à ligação equipotencial do NG.

• O chão pode nem estar presente naquele receptáculo . A fiação anterior à década de 1960 não possuía fios terra. Às vezes, as pessoas batem em uma tomada de 3 pinos para substituir uma de 2 pinos, para que possam conectar seus equipamentos e deixar o chão oscilando. É o problema do "terreno insular", mas dentro desse receptáculo.

• Idem, mas protegido por um GFCI, que é uma maneira legal de deixar as tomadas de 3 pinos sem terra. Isso requer um adesivo informando "nenhum equipamento aterra", mas as pessoas arrancam o adesivo porque é feio. De qualquer forma, esse "terreno" é inútil, mas pelo menos é menos provável que o circuito o mate.

• Chão pirateado. Às vezes, por falta de terra, as pessoas conectam o solo ao neutro para que os testadores de 3 lâmpadas "passem" pelo receptáculo. Isso é desagradável, porque se o fio neutro se rompe, o terra é energizado com a tensão da rede elétrica .

• Alguém instalando um subpainel de oficina em um antigo circuito NEMA 10 (neutro quente a quente) que foi para um secador ou fogão. Aqui não há terrenos, portanto, todo o terreno do subpainel é isolado ou ilegítimo!

Mas sim, se o seu aterramento é de ponta, o aterramento de sua esteira / correia ESD é a coisa certa, desde que você faça isso através de um resistor de 1 megaohm. A questão é que, se o pior acontecer e o solo estiver energizado ou você tocar na rede elétrica, o fluxo de corrente será impedido abaixo de níveis perigosos.

As correias ESD devem ser conectadas ao terra. A energia eletrostática do seu corpo deve ser descarregada para o aterramento, em vez do seu dispositivo em teste. Certifique-se de usar correias ESD corretas (certificadas), pois elas têm uma resistência definida. Correias inadequadas de descarga eletrostática com resistência a menos ou a zero são um risco à segurança. Se você tocasse em uma fonte de tensão, uma corrente fluiria através do seu corpo para o terra.