Quelle est la différence entre un sol antistatique et un sol conducteur ESD ?

Il arrive très souvent qu’un client nous demande un revêtement de sol antistatique. Cependant, la plupart du temps, nous constatons que la signification exacte de ce terme est fort méconnue. Ainsi, après avoir discuté avec le client, nous réalisons qu’il a en fait besoin de quelque chose de complètement différent. Dans la plupart des cas, les clients ont besoin d’un sol conducteur ESD pour protéger les composants électroniques délicats. Mais expliquons cela plus en détail.

Différences de normes

Pour mieux comprendre cette question, il est nécessaire d’en dire un peu plus sur les normes. Celles-ci précisent les exigences pour chaque type de produit mis sur le marché ou, éventuellement, les exigences pour la domaine concerné. Il n’est pas facile de s’y retrouver. Il existe de nombreuses normes nationales et internationales, chacune exigeant quelque chose de différent.

La norme de base qui définit les exigences des produits lors de leur mise sur le marché pour les revêtements de sol souples, tels que les revêtements de sol en PVC, est la norme internationale EN 14041 – Revêtements de sol souples, textiles et stratifiés. Elle définit, entre autres, deux caractéristiques essentielles qu’un fabricant doit respecter s’il veut définir un sol en termes de propriétés ESD :

1. Les propriétés antistatiques
2. La résistance électrique

Les propriétés antistatiques

Les propriétés antistatiques sont celles qui garantissent que la charge électrique sur le corps humain générée en marchant sur un tel sol ne dépasse pas 2,0 kV. En pratique, cela signifie qu’une personne marchant sur un sol en PVC ou sur une moquette ne générera pas une charge électrique supérieure à 2 000 V. Vous devinez sans doute qu’il existe deux problèmes fondamentaux en matière de protection des composants électroniques.

Le premier problème est que la charge électrostatique est également générée par d’autres activités humaines, comme le fait de marcher sur le sol. Le simple fait de se lever d’une chaise de bureau peut générer une charge allant jusqu’à 18 000 V. La manipulation d’un sac en plastique peut générer une charge allant jusqu’à 17 000 V. Si un travailleur enlève un pull en laine en hiver, il peut générer une charge allant jusqu’à 25 000 V. Il ne suffit donc pas que le sol ne génère pas de charge. Cela peut ne pas être suffisant pour protéger vos composants électroniques.

Le deuxième problème est que les sols dotés de propriétés électrostatiques telles que définies par la norme EN 14041 empêchent le corps humain d’être chargé à une tension supérieure à 2,0 kV. Or, comme nous l’avons déjà écrit dans des articles précédents, une charge de 20 V suffit déjà à endommager les appareils électroniques délicats. Par conséquent, lorsqu’il s’agit de protéger des composants électroniques délicats, considérer un sol qui répond aux propriétés antistatiques de cette norme ne suffit pas.

La résistance électrique

Vous pouvez probablement déjà deviner que l’exigence la plus importante pour le revêtement de sol sera sa résistance électrique, laquelle devra être la plus faible possible. Cela garantit que la charge résultante sera mise à la terre en toute sécurité. La norme EN 14041 divise les sols en fonction de leur résistance :

1. Les revêtements de sol dissipateurs de charges électriques – ceux qui ont une résistance verticale de R_v < 1 × 10⁹ Ω. 
2. Les revêtements de sol conducteurs – dont la résistance verticale est de R_v < 1 × 10⁶ Ω.

Sol conducteur ou dissipateur ?

Comme nous l’avons vu, les sols dissipatifs peuvent avoir des résistances allant jusqu’à près de 1 × 10⁹ Ω. Cependant, si l’on considère que l’opérateur doit porter des chaussures ESD (qui ont également une certaine résistance) et que le corps humain lui-même a sa propre résistance électrique, la résistance totale du « système » peut être encore plus élevée. Si vous travaillez avec des appareils électroniques délicats, cette résistance peut être trop élevée pour permettre une décharge sûre de la charge électrique.

Vers quoi se tourner ?

Jusqu’à présent, nous n’avons traité que les propriétés définies par la norme EN 14041, qui définit les exigences pour le sol en tant que tel. Cependant, en ce qui concerne la protection des composants électroniques, il est également important de prendre en compte la norme EN 61340 – Protection des composants électroniques contre les effets électrostatiques. Comme nous l’avons écrit dans des articles précédents, cette norme définit les exigences en matière de protection des composants électroniques délicats.

Selon cette norme, la résistance au point de mise à la terre doit être de R_gp < 1 × 10⁹ Ω. Il s’agit essentiellement de la même exigence que celle imposée par la norme EN 14041. Alors, comment s’en sortir ?

Pour la protection des composants électroniques, c’est la résistance du système, c’est-à-dire la résistance entre la personne, les chaussures et le sol, qui est la plus importante. La norme précise que la résistance du système mesurée conformément à la norme EN 61340-4-5 est de R_g < 1 × 10⁹ Ω et que, dans le même temps, la tension générée sur le corps humain doit être < 100 V.

Il s’ensuit que si vous devez obtenir une résistance du système inférieure à 1 × 10⁹ Ω, votre sol doit impérativement avoir une résistance inférieure d’un ordre de grandeur. Comme nous l’avons déjà indiqué ci-dessus, la résistance supplémentaire créée par les chaussures et le corps humain doit également être prise en compte. Pour des raisons de sécurité, il est donc conseillé que le sol alimentant les systèmes soit électriquement conducteur. Cela signifie que la résistance verticale du sol doit être R_v < 1 × 10⁶ Ω.

Un sol conducteur peut efficacement évacuer la charge électrique conduite à travers le corps humain et les chaussures jusqu’à un point de mise à la terre du système. Celui-ci protégera les composants électroniques délicats et empêchera en même temps la génération de tension électrique sur le corps humain.

Résumé : revêtement de sol antistatique ou conducteur ? 

Nous supposons que la différence entre les revêtements de sol antistatiques, les revêtements de sol dissipatifs et les revêtements de sol conducteurs est déjà évidente pour vous. Le sol antistatique empêche seulement la génération d’une charge supérieure à 2 kV. Toutefois, cela ne suffit pas à protéger les composants électriques les plus récents. Un sol dissipatif disperse la charge électrique, mais seul un sol conducteur garantit qu’elle est effectivement transmise à la terre. Si vous souhaitez réduire le risque de décharge électrostatique, nous vous recommandons donc d’opter pour un sol conducteur. Celui-ci éliminera la génération de charges électriques avec un maximum d’efficacité. Et si vous voulez aller encore plus loin, choisissez-en un qui garantisse également une résistance du système (personne-chaussures-sol) mesurée d’après la norme EN 61340-4-5 comme étant inférieure à 1 x 109 Ω. Ainsi, vous aurez l’assurance d’avoir fait de votre mieux lorsque vous choisirez un sol pour protéger votre équipement de valeur. 

Conseil : Demandez au fabricant un certificat d’un organisme de tests indépendant prouvant que le sol répond aux paramètres spécifiés.

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