靜電防護(hù)-計(jì)算機(jī)控制裝置

1、五、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)1.干擾的耦合方式2.幾種典型的干擾噪聲3.干擾的抑制方法3.1 屏蔽3.2 接地3.3 布線3.4 靜電防護(hù)4.電源系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)簡介1.干擾的耦合方式傳導(dǎo)耦合輻射干擾串 擾干擾源與被干擾對象通過電源線、信號線、接地線相連干擾源通過空間傳播將干擾耦合到被干擾對象干擾源和被干擾對象沒有直接聯(lián)系，但當(dāng)它們的導(dǎo)線或引線相互靠近時(shí)會產(chǎn)生寄生電容和寄生電感干擾噪聲：電流電壓電場磁場天線耦合公共阻抗耦合靜電耦合場-差模耦合場-共模耦合電源線耦合被干擾設(shè)備線-線串?dāng)_電路性電流、電壓 電容性電場電感性磁場公共阻抗耦合（電路性）單電源、多負(fù)載負(fù)載電流公共阻抗形成電壓較大時(shí)會影響其

2、他設(shè)備電源公共阻抗耦合：干擾源往往通過某些公共導(dǎo)體耦合到被干擾設(shè)備上，通常是一個(gè)回路、電源總線、公共負(fù)載、公共接地等，這是最常見的耦合方式。電源1多電源、共地負(fù)載電流地線阻抗形成電壓較大時(shí)會影響其他設(shè)備電源2單電源，多負(fù)載負(fù)載瞬變浪涌噪聲影響其他負(fù)載電源漏電流耦合由流經(jīng)絕緣電阻的漏電流引起的干擾電壓，其影響一般不很嚴(yán)重；當(dāng)絕緣被擊穿時(shí)，影響非常顯著。靜電耦合（電容性）設(shè)備（元器件）、導(dǎo)線間存在分布電容，靜電經(jīng)電容耦合感應(yīng)形成干擾電壓負(fù)載故信號放大器的輸入阻抗 Zi 盡可能小，一般在幾百及以下。頻域：復(fù)頻域：時(shí)域：多干擾源導(dǎo)線導(dǎo)線電感導(dǎo)線導(dǎo)線電感 電感感抗 (與頻率成正比)兩根鄰近輸電線會形成互

3、感導(dǎo)線1電流會在另一導(dǎo)線形成串聯(lián)互感干擾電壓線-線串?dāng)_耦合如果導(dǎo)線1上電流有高頻變化，則相鄰其它導(dǎo)線上的互感電壓也可能會很顯著導(dǎo)線1導(dǎo)線2典型的線-線串?dāng)_Requ為被干擾回路的等效電阻，圖中即為兩個(gè)電阻的并聯(lián)值。Cm、Lm分別為寄生電容和寄生電感電容性耦合電壓電感性耦合電壓電源線耦合直流或者交流電源受到干擾，電源線又將這些干擾傳送給其他設(shè)備這往往是系統(tǒng)中最主要的干擾源電源差模干擾和共模干擾共模干擾：在導(dǎo)線對上產(chǎn)生（幅值相等）相位相同的噪聲。差模干擾：在導(dǎo)線對上產(chǎn)生相位相反的噪聲。 更確切地說，幅值不相等、或者極性不相同的噪聲UCM1UCM2UDM1UDM2UCMUDM一般情況下兩根傳輸導(dǎo)線往返

4、的干擾差模干擾兩根傳輸導(dǎo)線為去向，地線返回共模干擾通常會同時(shí)存在，并可能相互轉(zhuǎn)化112233-之間的干擾？-之間的干擾？-之間的干擾？差模共模差模差模干擾與共模干擾的對比分析：危害性一般情況差模顯著，但對于非對稱電路，則共模干擾也顯著干擾量幅值共模干擾通常更大干擾發(fā)射差模干擾對其他儀器設(shè)備的影響要比共模干擾小得多減少差模干擾的方法：濾波器雙絞線傳輸減少共模干擾的方法：濾波器屏蔽雙絞線并有效接地 強(qiáng)電場的地方還可采用金屬穿線管屏蔽 遠(yuǎn)離高壓線，更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線 采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)的開關(guān)電源(如紋波小于50mV)對電器設(shè)備來講，干擾噪聲主要可分為：靜電、大功率開關(guān)觸點(diǎn)斷

5、開、電機(jī)電刷跳動(dòng)等中高頻電源、開關(guān)電源、大功率輸變線等電機(jī)啟動(dòng)電流、大功率電氣合閘、開關(guān)電路導(dǎo)通等放電噪聲振蕩噪聲浪涌噪聲2.幾種典型的干擾噪聲放電噪聲Spark Discharge在常壓下，電極間氣體被高壓擊穿，出現(xiàn)閃光和爆裂聲的氣體放電現(xiàn)象。因氣體擊穿后變?yōu)榱紝?dǎo)體，電流猛增，電壓下降，放電暫時(shí)熄滅，待電壓恢復(fù)再次放電。故火花放電具有間隙性。Arc Discharge當(dāng)電源功率較大，有足夠大的電流（幾安到幾十安），使氣體擊穿，發(fā)出強(qiáng)烈光輝，產(chǎn)生高溫。通常方法是使兩電極接觸后隨即分開，因短路發(fā)熱，使陰極表面產(chǎn)生熱電子發(fā)射，使碰撞電離及陰極的二次電子發(fā)射急劇增加，電流很大。 如焊接Glow Di

6、scharge在低壓（約幾毫米汞柱）氣體中，當(dāng)兩極間電壓較高（約1000伏）時(shí)，稀薄氣體中的殘余正離子在電場中加速，有足夠的動(dòng)能轟擊陰極，產(chǎn)生二次電子，經(jīng)簇射過程產(chǎn)生更多的帶電粒子，使氣體導(dǎo)電。其特征是電流強(qiáng)度較?。s幾毫安），溫度不高。（光源）Corona Discharge氣體介質(zhì)在不均勻電場中的局部自持放電。最常見。在曲率半徑很小的尖端電極附近，極易因局部電場強(qiáng)度超過氣體的電離場強(qiáng)而出現(xiàn)電暈放電。可以看到光亮 ，并伴有聲音。可以是相對穩(wěn)定的，也可能是電場擊穿前兆。影響很大，高壓線上可能看到。振蕩噪聲（1）工頻干擾噪聲（2）高頻干擾噪聲大功率傳輸線/工頻感應(yīng)波形失真越大高次諧波越多即使功率

7、不是很大干擾也會比較顯著來源：中、高頻爐，開關(guān)電源，變頻器（DC-AC），可控硅等高頻振蕩設(shè)備如開關(guān)電源，內(nèi)部經(jīng)過高頻化設(shè)計(jì)，其基波本身也可能成為一種噪聲干擾源，即電磁干擾波一種傳播方式：電源線傳播另一種傳播方式：通過空間輻射傳播浪涌噪聲大功率用電設(shè)備（如電弧爐、焊機(jī)、大功率電機(jī)等）啟動(dòng)時(shí)，其啟動(dòng)電流往往是額定電流的數(shù)倍（46倍），對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊頻繁通斷 頻繁、周期性沖擊浪涌 公共供電點(diǎn)電壓 其他用電設(shè)備工作不正常甚至損壞電磁干擾 EMIElectromagnetic Interference電磁兼容 EMCElectromagnetic Compatibility3.干擾的抑制方法電磁干擾的

8、危害性害人害己 影響精確度、穩(wěn)定性、甚至失效電磁兼容設(shè)計(jì)的目的把自身的電磁干擾限定在一定的范圍，降低對其他設(shè)備的影響，使自身免受或少受外部干擾的影響抑制電磁干擾的主要手段屏蔽、接地、合理布線、靜電防護(hù)屏蔽技術(shù)電磁屏蔽靜電屏蔽交變電場 交變磁場屏蔽原理電磁屏蔽要分為電場屏蔽和磁場屏蔽，二者是有區(qū)別的在交變場中，交變電場和交變磁場總是同時(shí)存在的電磁屏蔽的目的更主要還是用來防止交變電場的影響通常情況下，在干擾頻率不是很高時(shí)，近場的影響比較突出高電壓、小電流干擾源：低電壓、大電流干擾源：電場干擾為主，磁場往往可以忽略磁場干擾為主，電場往往可以忽略屏乃擋風(fēng)、遮蔽之器；蔽乃掩障、遮護(hù)之為。電場屏蔽電場屏蔽

9、的關(guān)鍵：在干擾源和敏感設(shè)備之間設(shè)置高導(dǎo)電性的金屬屏蔽體，并將金屬屏蔽體良好接地。交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之“積”。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地，就能使交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。單從電場屏蔽的角度看，與屏蔽體的厚度沒有太直接的關(guān)系。屏蔽體磁場屏蔽低頻磁場屏蔽：是利用高磁導(dǎo)率的材料構(gòu)成低磁阻通路，實(shí)現(xiàn)磁路旁通。屏蔽體磁導(dǎo)率越高，厚度越大，磁阻越小，效果越好。外部磁場空氣磁阻屏蔽體磁場屏蔽體內(nèi)磁場屏蔽體本質(zhì)上就是為磁場提供一條低磁阻的通路，空間磁場會集中在屏蔽材料中，避免敏感設(shè)備受磁場干擾。單從磁場屏蔽看，屏蔽體無需接地，但

10、盡量不要有縫隙。通風(fēng)孔形狀、布置盡可能減小磁阻，必要時(shí)加裝通風(fēng)孔金屬網(wǎng)磁場方向磁場屏蔽-飽和問題高磁導(dǎo)材料在強(qiáng)磁場中極易飽和，喪失導(dǎo)磁效能。由于導(dǎo)磁材料物理結(jié)構(gòu)的限制, 通過的磁通量是不可以無限增大，當(dāng)特定導(dǎo)磁材料磁通量大到一定數(shù)量將不再增加, 即達(dá)到磁飽和。B磁通量 H磁場強(qiáng)度H 對應(yīng) B當(dāng)H大到一定程度，導(dǎo)磁材料被磁化，磁通量將保持穩(wěn)定，即為飽和飽和磁場屏蔽-磁導(dǎo)率與頻率的關(guān)系通常材料磁導(dǎo)率越高，適用抑制的頻率越低。磁場屏蔽強(qiáng)磁場屏蔽高磁導(dǎo)材料在強(qiáng)磁場中極易飽和，喪失導(dǎo)磁效能。低磁導(dǎo)材料在強(qiáng)磁場中不易飽和，但效能不足低磁導(dǎo)材料高磁導(dǎo)材料第一層：低磁導(dǎo)率材料，不易飽和 將強(qiáng)磁場衰減到一定強(qiáng)度

11、第二層：高磁導(dǎo)率材料，提高屏蔽效果需要的話還可以加到n層磁場屏蔽高頻磁場屏蔽高頻磁場輻射能力強(qiáng)趨于遠(yuǎn)場干擾遠(yuǎn)場干擾中電場干擾和磁場干擾都不能忽視既要電場屏蔽，也要磁場屏蔽可以采用高電導(dǎo)率材料屏蔽體+良好接地這種措施對近場高頻電磁干擾屏蔽效果也是不錯(cuò)的。磁場屏蔽高頻+強(qiáng)磁場屏蔽方法一：結(jié)合前兩種思想方法二：不要把儀器設(shè)備放在那種場合靜電屏蔽靜電感應(yīng)是在高輸入阻抗電路的一種主要干擾。靜電感應(yīng)電壓可以很高，可達(dá)萬伏以上2000V人有感覺，3000V以上可以看見火花危害很大防止靜電的關(guān)鍵是：接地靜電屏蔽就是利用高電導(dǎo)率屏蔽體，使其內(nèi)部電力線不傳播到外部，也不使外部電力線傳到內(nèi)部。基本要求：完整的屏蔽導(dǎo)

12、體+良好的接地單純靜電屏蔽必須接地，屏蔽體上可以任意開縫磁場屏蔽不需接地，但開縫會有漏磁結(jié)果：屏蔽體盡可能接地，屏蔽體盡可能完整密封導(dǎo)線屏蔽絕大多數(shù)干擾波是通過導(dǎo)線傳播和輻射的，特別是低電平信號線，對外部輻射都是很敏感的導(dǎo)線屏蔽的目的：抵御干擾、防止輻射（干擾他人）銅絲編制的屏蔽線，主要用于信號線鎧裝電線：用鐵皮或鋁皮將芯線包起來，主要用于電力線還可使用鍍鋅管、薄壁不銹鋼等金屬管作為穿線管，在導(dǎo)線外起屏蔽作用大多數(shù)情況，問題不是出在電纜屏蔽的質(zhì)量上，而是出在屏蔽末端連接上。信號電纜屏蔽層（單層）應(yīng)采用單端接地，即一端接地，另一端浮空（兩頭接地會造成兩邊電勢不等而引起很大地電流環(huán)路造成屏蔽機(jī)能損

13、壞）雙屏蔽層，內(nèi)層采用單端接地，外層采用雙端接地，但應(yīng)考慮在暫態(tài)電流作用下屏蔽層不致被燒熔，等電位。GB 50217-1994電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范單端接地防止靜電、電場干擾雙端接地具有一定的抑制磁場干擾的作用（外層和地之間形成感應(yīng)電流，減小對內(nèi)層的影響）單端接地的原則：信號源端接地，信號源浮地則在受信方接地（誰送電誰接地）屏蔽層接地的幾種方式同軸電纜電纜(雙絞線)扁平電纜安全地信號地信號輸入地線接地板接地板一般可以不錯(cuò)理想電纜整體屏蔽接地菊花鏈干擾電流不斷疊加一般比前者好，但仍會降低屏蔽效果，每個(gè)接地點(diǎn)盡量不要超過3根較好沒個(gè)屏蔽直接接到帶孔的銅帶上，銅帶折疊成環(huán)，接到接地裝置上更好接地技術(shù)接

14、地就是將一個(gè)點(diǎn)與某個(gè)點(diǎn)位基準(zhǔn)面用導(dǎo)體連接起來建立低電阻的導(dǎo)電通道?！敖拥亍蓖ǔＳ腥N：安全接地 工作接地（系統(tǒng)基準(zhǔn)地） 干擾抑制接地（屏蔽接地）安全接地的作用：（1）防雷（瞬時(shí)高電位、大電流）（2）保護(hù)人生、設(shè)備安全（高壓電器外殼電荷積累、絕緣下降）工作接地的作用：防止電子設(shè)備自身內(nèi)部的干擾干擾抑制接地（屏蔽接地）：防止外部干擾自然界的土壤地層有兩大電氣特性： 導(dǎo)電：導(dǎo)電率為10-3至10-1S/m，介于良導(dǎo)體和絕緣體之間； 容電量大地導(dǎo)電 可將電氣設(shè)備和地間組成電氣連接容電量 ，可把土壤地層理解為等電位面，成為系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位。 S1/西門子從工業(yè)應(yīng)用角度看，控制系統(tǒng)通常有兩種接地方式：單獨(dú)接

15、地等電位聯(lián)結(jié)（連接） 1）單獨(dú)接地 將控制系統(tǒng)的保護(hù)接地接入電氣安全接地網(wǎng)工作接地采用獨(dú)立的、“干凈的”接地裝置與大地相接注：在一段電源保護(hù)地線的兩點(diǎn)間會有數(shù)mV，甚至幾伏的電位差。這對弱電信號來說，是一個(gè)非常嚴(yán)重的干擾，因此控制系統(tǒng)的工作(信號)地和保護(hù)接地不能在“柜內(nèi)”混用。3.2.1. 接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)近十年接地系統(tǒng)在概念和技術(shù)上發(fā)生了很大的變化，其中最重要的轉(zhuǎn)變是接地系統(tǒng)的合格標(biāo)準(zhǔn): 接地電阻值（以前，單純注意接地電阻） 接地結(jié)構(gòu)接地電阻值（現(xiàn)在，除了接地電阻，還有結(jié)構(gòu)要求），特別是從單獨(dú)接地到等電位聯(lián)結(jié)方式的轉(zhuǎn)變2）等電位聯(lián)結(jié) 主體思想的多點(diǎn)連接（網(wǎng)絡(luò)連接）即設(shè)備和裝置外露可導(dǎo)電部分的

16、電位基本相等的電氣連接。其中包括結(jié)構(gòu)綱筋、金屬設(shè)備、管道等（都是很好的接地極），進(jìn)而和接地極相連，各接地點(diǎn)之間的地電位差最小. 以往在實(shí)際工作中大量采用TN-C系統(tǒng)供電（俗稱零地合一），50Hz的工頻干擾經(jīng)由設(shè)備外殼，元件底板串入信息系統(tǒng)，必須要求工作地與保護(hù)性地隔離，特別是防雷接地更要避而遠(yuǎn)之。隨著城市建筑的發(fā)展，工作地與保護(hù)性地的分離已越來越困難。和單獨(dú)接地相比，等電位聯(lián)結(jié)有如下的特點(diǎn)：常規(guī)的基地方式會因電氣設(shè)備故障或雷擊會形成建筑物不同部位地電位差的存在，這時(shí)如意外地連接不同地點(diǎn)的設(shè)備會產(chǎn)生電火花引起爆炸或損壞設(shè)備，無法保障人身和控制系統(tǒng)的安全，特別是在爆炸危險(xiǎn)場所更為嚴(yán)重。采用等電位聯(lián)

17、結(jié)，就可減小或避免這種危險(xiǎn)的發(fā)生。由于建筑物各處均為等電位，使共模型態(tài)的干擾不易產(chǎn)生（基準(zhǔn)相同），減小了系統(tǒng)的共模干擾。采用等電位連接，可消除靜電和電場的干擾，不易受磁場干擾；實(shí)施方便，等電位接地系統(tǒng)已為國際標(biāo)準(zhǔn)采用，并逐步在我國國家標(biāo)準(zhǔn)中推廣。S型(星型)接地系統(tǒng)ERPEarthing Reference Point 接地基準(zhǔn)點(diǎn)等電位接地網(wǎng)控制系統(tǒng)機(jī)柜3.2.2. 等電位聯(lián)結(jié)的三種方法M型(網(wǎng)絡(luò)型)接地系統(tǒng)混合型接地系統(tǒng)PE電源保護(hù)地工作地PE配電箱等電位接地網(wǎng)機(jī)柜接地匯流排接地干線儀表及控制系統(tǒng)M型接地系統(tǒng)M 型等電位連接網(wǎng)絡(luò)是通過多點(diǎn)連接組合到接地系統(tǒng)中去。M 型等電位接地網(wǎng)絡(luò)宜用于延伸

18、較大的開環(huán)系統(tǒng)，而且在設(shè)備之間敷設(shè)許多線路和電纜，以及設(shè)施和電纜從若干處進(jìn)入該信息系統(tǒng)。PE配電箱等電位接地網(wǎng)機(jī)柜接地匯流排接地干線串聯(lián)接地因各電路的地電流在地線阻抗以及連接阻抗會引起各電路間的耦合，所以會產(chǎn)生干擾，故要避免使用。如果不可避免，則應(yīng)盡量使地線阻抗趨向最小。設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3I3I2I1ABCR1R2R3VAVBVC3.2.3. 系統(tǒng)內(nèi)部連接（串聯(lián)接地和并聯(lián)接地）設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3R1R2R3I1I2I3R4A并聯(lián)接地可以減少因地電流引起電路間的耦合。根據(jù)接地標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)“分類匯總”。匯總點(diǎn)離和地的接入點(diǎn)愈近與好。并聯(lián)接地仍然存在耦合（公共阻抗耦合）如果R4代表接地電阻，為減小耦

19、合，顯然是愈小愈好。低壓系統(tǒng)接地制式按配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備（包括信息系統(tǒng)）不同的接地組合來分類，按照IEC規(guī)定，低壓系統(tǒng)接地制式一般由兩個(gè)字母組成，必要時(shí)可加后續(xù)字母。按低壓系統(tǒng)接地制式劃分有TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT等五種。第一個(gè)字母表示電源接地點(diǎn)對地的關(guān)系：T表示直接接地，I表示不接地第二個(gè)字母表示電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分（如DCS的機(jī)柜）與地的關(guān)系：T表示獨(dú)立于電源接地點(diǎn)直接接地，N表示直接與電源接地點(diǎn)連接。后續(xù)字母表示中性線（N）與保護(hù)線（PE）之間的關(guān)系：C表示中性線（N）與保護(hù)線（PE）合并為PEN線；S表示表示中性線與保護(hù)線分開；C-S表示在電源側(cè)為PEN線，從某點(diǎn)

20、分開為N及PE線。3.2.4. 低壓配電系統(tǒng)的接地制式TN-C系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)但當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，PEN線有電流，其所產(chǎn)生的壓降呈現(xiàn)在電氣設(shè)備的外殼上，對敏感性的電子設(shè)備不利。L1L2L3PENL1L2L3NPETN-S系統(tǒng)在正常時(shí)PE線上不通過負(fù)荷電流，與PE線相連的電氣設(shè)備的金屬外殼在正常運(yùn)行時(shí)不帶電位。優(yōu)先考慮L1L2L3NPEL1L2L3PENTN-C-S系統(tǒng)前端TN-C系統(tǒng)后面為TN-S系統(tǒng)L1L2L3NPEL1L2L3PETT系統(tǒng)TT系統(tǒng)內(nèi)，電氣設(shè)備的金屬外殼單獨(dú)接地，與電源在接地上無電氣聯(lián)系。其優(yōu)點(diǎn)是避免發(fā)生故障時(shí)，將故障電壓蔓延。IT系統(tǒng)系統(tǒng)沒有配出中性線。適用于大型電廠的用電

21、。（1）在建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（GB 50343-2004）第條作了下列強(qiáng)制性的規(guī)定：“電子信息系統(tǒng)設(shè)備由TN交流配電系統(tǒng)供電時(shí)，配電線路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地方式?！保ā敖ㄖ锓览自O(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-94”第條也如此規(guī)定）（2）石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范（SH 3081-2003）第條規(guī)定：“控制室用電應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)中，保護(hù)線PE與中線N是分開的。”3.2.5. 接地電阻定義一：接地電阻包括上述四個(gè)電阻之和。其中，接地體附近的土壤電阻是主要的，RG2/RG3往往可以忽略不計(jì)。定義二：從儀表設(shè)備的接地端子到總接地板之間導(dǎo)體及連接點(diǎn)電阻的總和稱為聯(lián)結(jié)電阻；接地極對

22、地電阻和總接地板、接地總干線及接地總干線兩端的連接點(diǎn)電阻之和稱為接地電阻。后一種說法是因?yàn)樗鼘β?lián)結(jié)電阻和接地電阻分別提出了不同的要求。接地板、接地導(dǎo)線電阻接地體電阻接地體與土壤接觸電阻附近土壤電阻雖然土壤為不良導(dǎo)體，但因其容量、電流通路的截面積很大，故接地電阻仍然很小。可見，接地電阻主要取決于接地極附近的接地電阻值，并和接地極的形狀大小有關(guān)。上述接地電阻是指工頻電流從接地體向周圍大地散流時(shí)，土壤呈現(xiàn)的電阻值，即為工頻接地電阻。由于流入地中的電流錯(cuò)綜復(fù)雜，有工頻電流，也有雷擊時(shí)的脈沖電流，所以接地電阻按其用途也分為工頻接地電阻和沖擊接地電阻（防雷）。工頻接地電阻的測量相對容易，但因諸如閃電電流是

23、很難測量的，故沖擊接地電阻不易準(zhǔn)確測得。工程上，沖擊接地電阻通常根據(jù)工頻電阻值進(jìn)行換算：Ra=ARi 式中：Ra-工頻接地電阻（歐姆）； A-換算系數(shù)，它取決于土壤電阻率、接地體的形狀，A(1,3) Ri-沖擊接地電阻（歐姆）。同一個(gè)接地裝置，其若工頻接地電阻值Ra合格，一般Ri值也是合格的。 （詳見“建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50057-1994”，如第一類建筑物防雷規(guī)定：獨(dú)立避雷針、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)應(yīng)有獨(dú)立的接地裝置，每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于10。 ）3.2.7. 土壤電阻率土壤的種類電阻率（m）沼澤地及泥地80 200粘土質(zhì)砂地150 300砂地250 500砂巖及巖盤地帶

24、10,000 100,000混凝土（基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體）38 80（1）對土壤進(jìn)行處理，如在接地體周圍的土壤中加入食鹽、木炭、電石渣等，缺點(diǎn)是易流失，有腐蝕性。（2）換土，如換成黏土、黑土、沙質(zhì)黏土等電阻率較低的土壤。（3）利用長效降阻劑，長效降阻劑是由幾種物質(zhì)配制而成，它含有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水份。（4）鉆孔深埋法，接地體長度一般為5至10米，再深效果不明顯。（5）采用導(dǎo)電性混凝土，在水泥中摻入碳質(zhì)纖維作為接地極使用。（6）引入無腐蝕的污水。（7）利用水和與水接觸的鋼筋混凝土體作為流散介質(zhì)。（8）采用新型的接地系統(tǒng)-IEA電解離子接地系統(tǒng)，內(nèi)部特制的電解離子化合物，通過電極頂部的呼吸孔吸收空氣

25、和土壤中的水分，使接地極中的化合物潮解形成電解液，滲透到周圍土壤中去，降低土壤的電阻率，從而降低接地電阻。降低土壤的電阻系數(shù)接地電阻的大小，應(yīng)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)或制造商規(guī)定。建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（GB 50343-2004）對接地系統(tǒng)有兩條強(qiáng)制性規(guī)定：5.2.5 防雷接地與交流工作地、直流工作地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置時(shí)，接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。5.2.6 接地裝置應(yīng)優(yōu)先利用建筑物的自然接地體，當(dāng)自然接地體的接地電阻值達(dá)不到要求時(shí)應(yīng)增加人工接地體。 控制系統(tǒng)的接地電阻通常要求4 3.2.8. 關(guān)于接地電阻值大小的要求1）儀表和控制系統(tǒng)的接地聯(lián)結(jié)采用分類匯總

26、，最終與總接地板聯(lián)結(jié)的方式。交流電源的中線起始端應(yīng)與接地極或總接地板連接。2）當(dāng)已把建筑物（或裝置）的金屬結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)鋼筋、金屬設(shè)備、管道、進(jìn)線配電箱的PE（保護(hù)接地線）母排、接閃器引下線形成等電位聯(lián)結(jié)時(shí)，儀表、控制系統(tǒng)各類接地也應(yīng)匯接到該總接地板，實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)。3）當(dāng)尚未形成等電位聯(lián)結(jié)，儀表、控制系統(tǒng)可以采用單獨(dú)接地，工作接地采用單獨(dú)的接地體并與電氣專業(yè)接地體須相距5m以上。4）在各類接地聯(lián)結(jié)中嚴(yán)禁接入開關(guān)或熔斷器。地下部分要采用焊接連接。3.2.9. 接地原則1）對于現(xiàn)場儀表的電纜槽、儀表電纜保護(hù)管以及36V以上的儀表外殼的保護(hù)接地，用接地連接線與就近已接地的金屬構(gòu)件相連，并應(yīng)保證其接地的

27、可靠性及電氣的連續(xù)性。嚴(yán)禁利用儲存、輸送可燃性介質(zhì)的金屬設(shè)備、管道以及與之相關(guān)的金屬構(gòu)件進(jìn)行接地。2）現(xiàn)場儀表的工作接地一般應(yīng)在控制室側(cè)接地。3）對于要求或必須在現(xiàn)場接地的現(xiàn)場儀表，如接地型熱電偶、PH計(jì)、電磁流量計(jì)等應(yīng)在現(xiàn)場側(cè)接地。4）對于現(xiàn)場儀表要求或必須在現(xiàn)場接地，同時(shí)又要求將控制室接受儀表在控制室側(cè)接地的，應(yīng)將兩個(gè)接地點(diǎn)作電氣隔離。1）在控制室內(nèi)的盤、臺、柜內(nèi)應(yīng)分類設(shè)置保護(hù)接地匯流排、信號及屏蔽接地匯流排（工作接地匯流排）和本安接地匯流條。2）在控制室內(nèi)，可設(shè)置接地匯總箱。箱內(nèi)設(shè)置工作接地匯總板和保護(hù)接地匯總板。3）如果DCS系統(tǒng)的通信線路上無電氣隔離裝置（包括電氣中繼和光中繼），遠(yuǎn)程

28、設(shè)備的接地匯流排應(yīng)匯總到系統(tǒng)的接地匯總箱。如果通信線路上設(shè)有電氣隔離裝置，遠(yuǎn)程設(shè)備的接地匯流排可匯總到就近的總接地板上。B. 控制室盤、臺、柜的接地1）不屏蔽接地干線會帶來干擾現(xiàn)象：某尿素裝置DCS系采用單獨(dú)接地，但信號總是飄移不定。原因：后來發(fā)現(xiàn)，其接地干線長50米，從三樓沿外墻敷設(shè)到接地體，沒有穿管屏蔽，過長的接地干線，如果沒有屏蔽措施，接地干線就象是一根天線，可以接受大量的干擾信號，使系統(tǒng)無法穩(wěn)定工作，乃至系統(tǒng)卡件發(fā)生故障。 結(jié)論：接地干線應(yīng)愈短愈好，必要時(shí)也應(yīng)該采取屏蔽措施?？刂剖胰龢荄CS單獨(dú)接地原有接地網(wǎng)大電流設(shè)備3.2.10. 幾個(gè)接地案例的分析2）保持和其它接地系統(tǒng)的距離現(xiàn)象：

29、某玻璃裝置的DCS采用單獨(dú)接地，發(fā)現(xiàn)信號干擾很大。 原因：DCS的單獨(dú)接地體和原有的接地網(wǎng)相距不到5米。結(jié)論：若DCS采用單獨(dú)接地，其接地體和電氣接地網(wǎng)相距必須大于5米，和防雷接地體相距必須大于20米?？刂剖胰龢荄CS單獨(dú)接地原有接地網(wǎng)大電流設(shè)備小于10米控制室大功率電動(dòng)機(jī)3）等電位接地也要考慮接地引入點(diǎn)（ERP）的位置現(xiàn)象：某裝置DCS系統(tǒng)采用等電位接地，但信號中常常出現(xiàn)信號不明的波形。原因：離DCS的接地引入點(diǎn)不到10米處有大功率電動(dòng)機(jī)的接地點(diǎn)。結(jié)論：保持和防雷地、大電流高電壓設(shè)備的接地點(diǎn)有不小于10米的距離。合理布線系統(tǒng)布線電路布線（PCB）工業(yè)測控系統(tǒng)中常用的信號傳輸線纜有四種：屏蔽電

30、纜雙絞線（測控系統(tǒng)常用屏蔽雙絞線）光纖同軸電纜兩根有絕緣的銅導(dǎo)線相互絞在一起，兩根線上電流相等，方向相反兩根導(dǎo)線上的輻射相互抵消對共模干擾具有很強(qiáng)的抑制作用，即使在很強(qiáng)的干擾環(huán)境下，也能很好地傳送信號一根電纜中的多對雙絞線 傳輸不同的信號也不會相互影響。布線時(shí)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，布線結(jié)果要有據(jù)可查選材，質(zhì)量最好是光纖，也最麻煩，不適于大多數(shù)的檢測信號傳輸布線要盡量短，但要留有裕量（維修改造用）分類走線，小信號線路（一般指24V以下）和大功率噪聲線路必須分開 交流電線路、控制線路和信號線路必須分開，并保持一定距離機(jī)械保護(hù)室內(nèi)走線（加裝穿線管，如PVC管、鍍鋅管、薄壁不銹鋼管等）架空走線（橋架，室內(nèi)采用噴塑

31、處理、室外采用不銹鋼）埋地走線（必須加裝穿線管）注意防止鼠患！續(xù)接屏蔽電纜（盡量避免，否則應(yīng)注意續(xù)接處的絕緣和接觸電阻，必要時(shí)可焊接）雙絞線（通過RJ45等標(biāo)準(zhǔn)接頭續(xù)接）光纖（光纖接頭連接最方便，但會產(chǎn)生1020%的光損失）同軸電纜（采用標(biāo)準(zhǔn)接頭，同軸電纜終端必須加配終端匹配器）靜電防護(hù)技術(shù)兩種材料的摩擦、碰撞、剝離（接觸后分離） 一種材料積聚負(fù)電荷、另一種材料積聚正電荷 靜電如人體廣泛接觸各種新型合成材料、絕緣材料人體有感覺的靜電電壓一般都在數(shù)百伏乃至千伏以上現(xiàn)在的集成電路和器件，因光刻線條越來越細(xì)（體積越來越小），抗靜電的能力越來越低，一般100200V靜電電壓即可致使集成電路燒毀（即使不上電）在易燃易爆場合，靜電影響也極具破壞力，如在有粉塵的場合、煉油化工區(qū)域等等。靜電防護(hù)的主要措施：（1）【避免】儀器設(shè)備表面應(yīng)該盡可能平滑，避免出現(xiàn)棱角，防止靜電積聚；避免化纖類服裝；（2）【疏導(dǎo)】要完全消除靜電積聚很困難，可以采用疏導(dǎo)辦法：工