接地技術(shù)的討論_第1頁
接地技術(shù)的討論_第2頁
接地技術(shù)的討論_第3頁
接地技術(shù)的討論_第4頁
接地技術(shù)的討論_第5頁
已閱讀5頁,還剩34頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

接地技術(shù)的討論為什么要接地?Q1接地技術(shù)的引入最初是為了防止電力或電子等設(shè)備遭雷擊而采取的保護(hù)性措施,目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入到大地,從而起到保護(hù)建筑物的作用。同時,接地也是保護(hù)人身安全的一種有效手段,當(dāng)某種原因引起的相線(如電線絕緣不良,線路老化等)和設(shè)備外殼碰觸時,設(shè)備的外殼就會有危險電壓產(chǎn)生,由此生成的故障電流就會流經(jīng)PE線到大地,從而起到保護(hù)作用。隨著電子通信和其它數(shù)字領(lǐng)域的發(fā)展,在接地系統(tǒng)中只考慮防雷和安全已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求了。比如在通信系統(tǒng)中,大量設(shè)備之間信號的互連要求各設(shè)備都要有一個基準(zhǔn)‘地’作為信號的參考地。而且隨著電子設(shè)備的復(fù)雜化,信號頻率越來越高,因此,在接地設(shè)計中,信號之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關(guān)注,否則,接地不當(dāng)就會嚴(yán)重影響系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。最近,高速信號的信號回流技術(shù)中也引入了“地”的概念。Q2:接地的定義Answer:在現(xiàn)代接地概念中、對于線路工程師來說,該術(shù)語的含義通常是‘線路電壓的參考點’;對于系統(tǒng)設(shè)計師來說,它常常是機(jī)柜或機(jī)架;對電氣工程師來說,它是綠色安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。Q3:常見的接地符號Answer:PE,PGND,FG-保護(hù)地或機(jī)殼;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)電源(電池)回流;GND-工作地;DGND-數(shù)字地;AGND-模擬地;LGND-防雷保護(hù)地Q4:合適的接地方式Answer:接地有多種方式,有單點接地,多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分為串聯(lián)單點接地和并聯(lián)單點接地。一般來說,單點接地用于簡單電路,不同功能模塊之間接地區(qū)分,以及低頻(f<1MHz)電子線路。當(dāng)設(shè)計高頻(f>10MHz)電路時就要采用多點接地了或者多層板(完整的地平面層)。Q5:信號回流和跨分割的介紹Answer:對于一個電子信號來說,它需要尋找一條最低阻抗的電流回流到地的途徑,所以如何處理這個信號回流就變得非常的關(guān)鍵。第一,根據(jù)公式可以知道,輻射強度是和回路面積成正比的,就是說回流需要走的路徑越長,形成的環(huán)越大,它對外輻射的干擾也越大,所以,PCB布板的時候要盡可能減小電源回路和信號回路面積。第二,對于一個高速信號來說,提供有好的信號回流可以保證它的信號質(zhì)量,這是因為PCB上傳輸線的特性阻抗一般是以地層(或電源層)為參考來計算的,如果高速線附近有連續(xù)的地平面,這樣這條線的阻抗就能保持連續(xù),如果有段線附近沒有了地參考,這樣阻抗就會發(fā)生變化,不連續(xù)的阻抗從而會影響到信號的完整性。所以,布線的時候要把高速線分配到靠近地平面的層,或者高速線旁邊并行走一兩條地線,起到屏蔽和就近提供回流的功能。第三,為什么說布線的時候盡量不要跨電源分割,這也是因為信號跨越了不同電源層后,它的回流途徑就會很長了,容易受到干擾。當(dāng)然,不是嚴(yán)格要求不能跨越電源分割,對于低速的信號是可以的,因為產(chǎn)生的干擾相比信號可以不予關(guān)心。對于高速信號就要認(rèn)真檢查,盡量不要跨越,可以通過調(diào)整電源部分的走線。(這是針對多層板多個電源供應(yīng)情況說的)Q6:為什么要將模擬地和數(shù)字地分開,如何分開?Answer:模擬信號和數(shù)字信號都要回流到地,因為數(shù)字信號變化速度快,從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會很大,而模擬信號是需要一個干凈的地參考工作的。如果模擬地和數(shù)字地混在一起,噪聲就會影響到模擬信號。一般來說,模擬地和數(shù)字地要分開處理,然后通過細(xì)的走線連在一起,或者單點接在一起。總的思想是盡量阻隔數(shù)字地上的噪聲竄到模擬地上。當(dāng)然這也不是非常嚴(yán)格的要求模擬地和數(shù)字地必須分開,如果模擬部分附近的數(shù)字地還是很干凈的話可以合在一起。Q7:單板上的信號如何接地?Answer:對于一般器件來說,就近接地是最好的,采用了擁有完整地平面的多層板設(shè)計后,對于一般信號的接地就非常容易了,基本原則是保證走線的連續(xù)性,減少過孔數(shù)量;靠近地平面或者電源平面,等等。Q8:單板的接口器件如何接地?Answer:有些單板會有對外的輸入輸出接口,比如串口連接器,網(wǎng)口RJ45連接器等等,如果對它們的接地設(shè)計得不好也會影響到正常工作,例如網(wǎng)口互連有誤碼,丟包等,并且會成為對外的電磁干擾源,把板內(nèi)的噪聲向外發(fā)送。一般來說會單獨分割出一塊獨立的接口地,與信號地的連接采用細(xì)的走線連接,可以串上0歐姆或者小阻值的電阻。細(xì)的走線可以用來阻隔信號地上噪音過到接口地上來。同樣的,對接口地和接口電源的濾波也要認(rèn)真考慮。Q9:帶屏蔽層的電纜線的屏蔽層如何接地?Answer:屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上而不是信號地上,這是因為信號地上有各種的噪聲,如果屏蔽層接到了信號地上,噪聲電壓會驅(qū)動共模電流沿屏蔽層向外干擾,所以設(shè)計不好的電纜線一般都是電磁干擾的最大噪聲輸出源。當(dāng)然前提是接口地也要非常的干凈。淺談接地技術(shù)[圖]電子設(shè)備可能受到電源傳輸耦合、傳輸線干擾、地電流干擾帶來的電磁干擾的影響。加接地與電磁屏蔽、加濾波器等方法都可以有效減小干擾。接地阻抗越小,設(shè)備之間的電位差越小,干擾對信號的影響也就越小。比如A、B兩個電路直接有信號相連,二者分別接地,相距1m。當(dāng)又一個上升時間20ms,幅度50mA的脈沖電流流經(jīng)此地線時,將產(chǎn)生感應(yīng)電壓其中,地線的電感約為每米0.8uH。若存在TTL電路,那么這個感生出的電壓就有可能造成電路的誤翻轉(zhuǎn)。信號接地的方式有懸浮接地、單點接地、多點接地。信號電路與外殼不相連時為懸浮接地,這樣可以防止外殼上的干擾信號直接接近信號電路。但一般不采用這種接法,因為很難做到真正的懸浮,且隔離后如果產(chǎn)生了靜電荷,還可能會出現(xiàn)放電的現(xiàn)象,反而帶來了問題。單點接地就是信號電路的所有地都結(jié)在一起,只通過一個點接至接地系統(tǒng),仍與外殼相隔離。這種方法不適用于頻率較高的通信電子設(shè)備,在模擬電路中經(jīng)常采用。因為各接線之間存在分布電容,在高頻時會產(chǎn)生較大的阻抗。多點接地適用于高頻信號,各點就近直接接入接地系統(tǒng)??梢姰?dāng)一個設(shè)備或電路板上同時擁有模擬和數(shù)字電路時,對于接地的處理是完全不同的。而如今的電子設(shè)備、儀器等普遍為數(shù)字和模擬的綜合電路。因為數(shù)字地主要是如TTL或CMOS、I/O接口芯片等數(shù)字電路的地。而模擬地則是放大器、濾波器等模擬電路的地。數(shù)字芯片供電端一般需要加去耦和濾波電容,且盡量靠近電源。在使用A/D和D/A集成芯片時,一般芯片會同時存在模擬地和數(shù)字地,兩個地要分別接在一起,然后僅在一點處把兩個地共起來,即模擬地都接在一起,數(shù)字地也都接在一起,然后通過一個點接起來。一半會在兩個地之間加上一個0.1u的電容或零歐電阻,濾掉數(shù)字電路部分的高頻干擾。因為數(shù)字信號變化速度快,引起的噪聲也就很大,而模擬需要純凈的地,盡量減少噪聲對模擬信號的影響。電路的屏蔽罩接地各種信號源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應(yīng)設(shè)置屏蔽罩。由于信號電路與屏蔽罩之間存在寄生電容,因此要將信號電路地線末端與屏蔽罩相連,以消除寄生電容的影響,并將屏蔽罩接地,以消除共模干擾。電纜的屏蔽層接地在某些通信設(shè)備中的弱信號傳輸電纜中,為了保證信號傳輸過程中的安全和穩(wěn)定,使用外面帶屏蔽網(wǎng)的電纜來使信號的傳輸穩(wěn)定,防止干擾其他設(shè)備和防止自己被干擾。例如閉路電視使用的是同軸電纜,外面的金屬網(wǎng)是用來屏蔽信號的。再如網(wǎng)線里面有8根細(xì)金屬導(dǎo)線繞制的,其中4根就起屏蔽的作用,保證信號的數(shù)字信號地正確。網(wǎng)線的繞制上就可以看到它的屏蔽作用低頻電路電纜的屏蔽層接地低頻電路<f<1MHz>電纜的屏蔽層接地應(yīng)采用單點接地的方式,屏蔽層接地點應(yīng)當(dāng)與電路的接地點一致,一般是電源的負(fù)極。對于多層屏蔽電纜,每個屏蔽層應(yīng)在一點接地,但各屏蔽層應(yīng)相互絕緣。高頻電路電纜的屏蔽層接地高頻電路電纜的屏蔽層接地應(yīng)采用多點接地的方式。高頻電路的信號在傳遞中會產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁輻射,數(shù)字信號的傳輸會嚴(yán)重地衰減,如果沒有良好的屏蔽,會使數(shù)字信號產(chǎn)生錯誤。一般采用一下原則:當(dāng)電纜長度大于工作信號波長的0.15倍時,采用工作信號波長的0.15倍的間隔多點接地式。如果不能實現(xiàn),則至少將屏蔽層兩端接地。系統(tǒng)的屏蔽體接地當(dāng)整個系統(tǒng)需要抵抗外界電磁干擾,或需要防止系統(tǒng)對外界產(chǎn)生電磁干擾時,應(yīng)將整個系統(tǒng)屏蔽起來,并將屏蔽體接到系統(tǒng)地上。例如電腦的機(jī)箱、敏感電子儀器、某些儀表。設(shè)備地在現(xiàn)在的電子設(shè)備中,要出色地完成特定的工作,往往含有多種電路,比如低電平的信號電路(如高頻電路、數(shù)字電路、小信號模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設(shè)備具有一定機(jī)械強度和屏蔽效能的外殼。這些較復(fù)雜的設(shè)備接地是一般要遵循以下原則:50Hz電源零線應(yīng)接到安全接地螺栓處,對于獨立的設(shè)備,安全接地螺栓設(shè)在設(shè)備金屬外殼上,并有良好電氣連接;為防止機(jī)殼帶電,危及人身安全,絕對不允許用電源零線作地線代替機(jī)殼地線;為防止高電壓、大電流和強功率電路(如供電電路、繼電器電路)對低電平電路(如高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路等)的干擾,一定要將他們的將它們分開接地,并保證接地點之間的距離。前者為功率地(強電地),后者為信號地(弱電地),信號地分為數(shù)字地和模擬地,數(shù)字地與模擬地要分開接地,最好采用單獨電源供電并分別接地,信號地線應(yīng)與功率地線和機(jī)殼地線相絕緣;信號地線可另設(shè)一個和設(shè)備外殼相絕緣信號地接地螺栓,該信號地螺栓與安全接地螺栓的連接有三種方法,選用那種方法取決于接地的效果:一種是不連接,而成為浮地式,由于浮地的效果不好,建議不采用;二是直接連接成為單點接地式,注意是在低頻電路中采用單點接地;三是通過1一3μF電容器連接,而成為直流浮地式,交流接地式。其它的接地最后全部匯聚在安全接地螺栓上,該點應(yīng)位于交流電源的進(jìn)線處,然后通過接地線將接地極可靠地埋在土壤中。77系統(tǒng)地工業(yè)現(xiàn)場動力線路密布,設(shè)備啟停運轉(zhuǎn)繁忙,因此存在嚴(yán)重的電場和磁場干擾。而工業(yè)控制系統(tǒng)又有幾十乃至幾百個輸入輸出通道分布在其中,導(dǎo)線之間形成相互耦合是通道干擾的主要原因之一。它們主要表現(xiàn)為電容性耦合、電感性耦合、電磁場輻射三種形式。系統(tǒng)接地就是使系統(tǒng)建立與大地的連接,是電子電力設(shè)備防止這些干擾并正常地工作。系統(tǒng)的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點:參照設(shè)備的接地注意事項;設(shè)備外殼用設(shè)備外殼地線和機(jī)柜外殼相連;機(jī)柜外殼用機(jī)柜外殼地線和系統(tǒng)外殼相連;對于系統(tǒng),安全接地螺栓設(shè)在系統(tǒng)金屬外殼上,并保持良好電氣連接;——當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)柜、設(shè)備過多時,將導(dǎo)致數(shù)字地線、模擬地線、功率地線和機(jī)柜外殼地線過多,對此,可以考慮鋪設(shè)兩條互相并行并和系統(tǒng)外殼絕緣的半環(huán)形接地母線,一條為信號地母線,另一條為屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線;系統(tǒng)內(nèi)各信號地就近接到信號地母線上,系統(tǒng)內(nèi)各屏蔽地及機(jī)柜外殼地就近接到屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線上;兩條半環(huán)形接地母線的中部靠近安全接地螺栓,屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線接到安全接地螺栓上;信號地母線接到信號地螺栓上;母線的電氣性能要良好,電阻要盡可能的小?!?dāng)系統(tǒng)用三相電源供電時,由于各負(fù)載用電量和用電的不同時性,如果不接地,必然導(dǎo)致三相不平衡,造成三相電源中心點電位偏移,為此將電源零線接到安全接地螺栓上,迫使三相電源中心點電位保持零電位,從而防止三相電源中心點電位偏移所產(chǎn)生的干擾;——工作接地線應(yīng)采用銅芯絕緣導(dǎo)線或電纜,不得利用鍍鋅扁鐵或金屬軟管;工作接地線與保護(hù)接地線,必須分開,保護(hù)接地導(dǎo)體不得利用金屬軟管;埋設(shè)時,將接地極打入地表層一定深度倒入鹽水,地線周圍最好全部采用炭粉實埋,用來增強導(dǎo)電性;一般系統(tǒng)接地電阻小于4Ω,共點接地電阻小于1Ω,移動設(shè)備,接地電阻不大于10Ω實用接地技術(shù)摘要:對電子電氣設(shè)備中的接地方法進(jìn)行了分析討論;為抑制干擾,保證設(shè)備的正常工作,提出了“接地”的多種實用技術(shù)。關(guān)鍵詞:電子電氣設(shè)備;保護(hù)接地;系統(tǒng)接地1接地的種類和目的一種接地是安全保護(hù)接地。主要包括:為防止電力設(shè)施或電子電氣設(shè)備絕緣損壞,危及人身安全而設(shè)置的保護(hù)接地;為消除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電積累,引起觸電或爆炸而設(shè)的靜電接地;為防止電磁感應(yīng)而對設(shè)備的金屬外殼、屏蔽罩或屏蔽線外皮所進(jìn)行的屏蔽接地。其中保護(hù)接地應(yīng)用最為廣泛,它將機(jī)(外)殼接地。當(dāng)機(jī)殼帶電時,促使電源的保護(hù)電器動作而切斷電源,以保護(hù)操作人員的安全和儀器設(shè)備的安全運行。此種接地的目的是為了安全。另一種接地是(工作)系統(tǒng)接地。這種接地給電路系統(tǒng)提供一個基準(zhǔn)電位(參考電位),同時也可將干擾引走。此種接地的目的是為了抑制外部的干擾。2接地的方式2.1安全(保護(hù))接地2.1.1保護(hù)接零三相四線制供電系統(tǒng)中的中性線,即為保護(hù)接零線,它是電路環(huán)路的重要組成部分。在中性點直接接地的三相四線制電網(wǎng)中,電子電氣設(shè)備應(yīng)保護(hù)接零。將電子電氣設(shè)備正常運行時不帶電的金屬外殼與電網(wǎng)的零線連接起來。當(dāng)一相發(fā)生漏電或碰殼時,由于金屬外殼與零線相連,形成單相短路,電流很大,使電路保護(hù)裝置迅速動作,切斷電源,這時外殼不帶電,保護(hù)了人身安全和電網(wǎng)其他部分的正常運行。在采用接零保護(hù)時,電源中線不允許斷開。如果中線斷開,將會失去保護(hù)作用。通常系統(tǒng)中采用零線重復(fù)接地的方法實現(xiàn)保護(hù)作用。2.1.2保護(hù)接地為防止觸電事故而裝設(shè)的接地,稱之為保護(hù)接地。保護(hù)接地僅適用于中性點不接地的電網(wǎng)。凡接在這個電網(wǎng)中的電氣設(shè)備的金屬外殼、支架及相連的金屬部分均應(yīng)接地。一般情況下,保護(hù)接地線是沒有電流流動的,即使有電流,也是非常小的漏電流。所以,保護(hù)接地線上沒有壓降,與之相連的電子電氣儀器設(shè)備的金屬外殼呈現(xiàn)地電位,保護(hù)了人身和設(shè)備的安全。而中性點接地的電路系統(tǒng)不宜采用保護(hù)接地。2.2系統(tǒng)接地在電子儀器設(shè)備控制系統(tǒng)中遇到的和經(jīng)常需要解決的接地問題是系統(tǒng)接地。系統(tǒng)接地線既是各電路中的靜態(tài)、動態(tài)電流通道,又是各級電路通過共同的接地阻抗而相互耦合的途徑,從而形成電路間相互干擾的薄弱環(huán)節(jié)。所以,電子電氣儀器設(shè)備中的一切抗干擾技術(shù),都和接地有關(guān)。正確的接地是抑制噪聲和防止干擾的主要途徑,它不僅能保證電子電氣設(shè)備正常、穩(wěn)定和可靠的工作,而且能提高電路的工作精度。由于工作性質(zhì)和用途的不同,系統(tǒng)接地可分為:“信號地”、“模擬地”、“數(shù)字地”和“儀器地”。3系統(tǒng)接地原則為了收到預(yù)期的效果,接地實用技術(shù)在實施中應(yīng)遵循以下原則:①根據(jù)不同的干擾源采用不同的接地技術(shù),不能認(rèn)為只要電路系統(tǒng)有一點接地就可以消除一切干擾。②接地點的選擇要適當(dāng),要避免因選擇不當(dāng)而引入新的干擾。③選擇接地點時盡量照顧屏蔽效果的兼容性,也就是通過接地的屏蔽技術(shù)達(dá)到消除幾種干擾的目的。電子電氣儀器設(shè)備中的系統(tǒng)接地是否要接大地和如何接大地,與系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性有著極其密切的關(guān)系,通常有三種方式。3.1浮地方式浮地就是不接大地,是一種懸浮的方式,如圖1所示。其目的是將電路或設(shè)備與公共地或可能引起環(huán)流的公共導(dǎo)線隔離開來,從而抑制來自接地線的干擾。這種接地方式的缺點是設(shè)備不與大地直接相連,容易出現(xiàn)靜電積累現(xiàn)象,這樣積累起來的電荷達(dá)到一定程度后,在設(shè)備和大地之間會產(chǎn)生具有強大放電電流的靜電擊穿現(xiàn)象,這是一種破壞性很強的干擾源。為此,在采用浮地方式時,應(yīng)在設(shè)備與大地之間接一個電阻值很大的瀉放電阻,以消除靜電積累的影響。3.2單點接地方式由于兩點接地易形成接地環(huán)路,所以一點接地的功能是消除和防止形成接地環(huán)路。單點接地有串聯(lián)方式和并聯(lián)方式兩種,如圖2所示。(a)串聯(lián)接地方式(b)并聯(lián)接地方式單點接地是為許多接在一起的電路系統(tǒng)提供共同參考點。電流流過接地導(dǎo)線時,導(dǎo)線中或多或少有阻抗。圖2(a)串聯(lián)方式,電路電流I1、I2……IN都經(jīng)過阻抗Z1,Z1是電路1、2……N的共同阻抗,因此,電路1、2……N的電位受I1、I2……IN共同影響,它們之間互相牽制。而并聯(lián)接地方式?jīng)]有公共阻抗,電路1、2……N互不干擾,所以并聯(lián)接地最為簡單實用。一點接地方式適合工作頻率低于1MHz以下的低頻電路。3.3多點接地方式對于工作頻率較高的高頻電路(信號頻率為10MHz以上),由于各元器件的引線和電路本身布局的電感都將增加接地線的阻抗,一點接地方式已不再適用。為了降低接地線阻抗及減少地線間的雜散電感和分布電容所造成的電路間的相互耦合,應(yīng)采用就近接地原則,即“多點接地”的原則。因此,需設(shè)置一個低阻接地面,以最短距離把各元器件接地端子接在此地面上。多點接地方式如圖3所示。3.4混合接地原則電路系統(tǒng)既有低頻電路,又有高頻電路或數(shù)字電路時,在系統(tǒng)中應(yīng)采用混合接地方式。電路系統(tǒng)中的低頻部分采用單點接地,而高頻部分則需多點接地,這樣的接地方式既包含了單點接地的特性,又包含了多點接地的特性,從而達(dá)到最佳抑制干擾的目的。4小結(jié)接地是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程。良好的接地系統(tǒng)設(shè)計,不僅可以有效地抑制外來電磁干擾的侵襲,使電子電氣儀器安全、穩(wěn)定和可靠的運行,而且保證較少的向外界大自然施放噪聲和電磁污染。所以,應(yīng)充分重視,解決此問題,確保電路系統(tǒng)安全可靠的運行。接地與接零2008年04月17日星期四13:42三相四線是三根相線和一根零線。如果要求有地線保護(hù),那就要用三相五線。在室外埋設(shè)接地極并導(dǎo)線引入室內(nèi)形成三相五線供電。下面說說中線、零線、地線的知識。簡單說,中性線和零線都是從電源的中性點引出來的導(dǎo)線。中性點接地后引出來的導(dǎo)線叫零線,中性點沒有接地因出來的導(dǎo)線叫中性線。和大地接通的導(dǎo)線叫地線。中性點與零點、中性線與零線的區(qū)別。當(dāng)電源側(cè)(變壓器或發(fā)電機(jī))或者負(fù)載側(cè)為星形接線時,三相線圈的首端(或尾端)連接在一起的共同接點稱為中性點,簡稱中點。中性點分電源中性點和負(fù)載中性點。由中性點引出的導(dǎo)線稱為中性線,簡稱中線。如果中性點與接地裝置直接連接而取得大地的參考零電位,則該中性點稱為零點,從零點引出的導(dǎo)線稱為零線。通常220伏單相回路兩根線中的一根稱為“相線”或“火線”,而另一根線稱為“零線”或“地線”?!盎鹁€”與“地線”的稱法,只是實用中的一種俗稱,特別是“地線”的稱法不確切。嚴(yán)格地說,應(yīng)該是:如果該回路電源側(cè)(三相配電變壓器中性點)接地,則稱“零線”;若不接地,則應(yīng)稱“中線”,以免與接地裝置中的“地線”相混。當(dāng)為三相線路時,除了三根相線外,還可從中性點引出一根導(dǎo)線,即中性點,從而構(gòu)成三線四線制線路。這種線路中相線之間的電壓,稱為線電壓,相線與零線之間的電壓稱為相電壓。中性點是否接地,亦稱為中性點制度。中性點制度可以大致分為兩大類,即中性點接地系統(tǒng)與中性點絕緣系統(tǒng)。而按照國際電工委員會(IEC)的規(guī)定,將低壓配電系統(tǒng)分為IT、TT、TN三種,其中TN系統(tǒng)又分為TN-C、TN-S、TN-C-S三類。由以上比較我們還可以得出電網(wǎng)中性點不同運行方式下的安全措施,即中性點的絕緣運行方式和中性點的直接接地運行方式。中性點絕緣運行方式下應(yīng)做到:①所有用電設(shè)備都必須采用保護(hù)接地,而不允許采用保護(hù)接零;②中性線的機(jī)械強度應(yīng)與相線相同,中性線不允許斷開;③中性線電流不應(yīng)超過變壓器二次線圈額定電源的25%,三相負(fù)荷電流不應(yīng)相差太大,以免影響三相電壓的平衡;④杜絕中性線直接接地,低壓配電盤必須設(shè)置三相絕緣監(jiān)察裝置,以便及時發(fā)現(xiàn)和排除低壓電網(wǎng)中的接地故障;⑤配電變壓器二次側(cè)應(yīng)加裝4只避雷器,以防止雷電過電壓。中性點直接接地運行方式下應(yīng)做到:①所有用電設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分,都必須采用保護(hù)接零或保護(hù)接地;②在三相四線制的同一低壓配電系統(tǒng)中,保護(hù)接零和保護(hù)接地不能混用,即一部分采用保護(hù)接零,而另一部分采用保護(hù)接地,但若在同一臺設(shè)備上同時采用保護(hù)接零和保護(hù)接地則是允許的,因為其安全效果更好;③要求中性線必須重復(fù)接地,因為在中性線斷開的情況下,接零設(shè)備外殼上都帶有220V的對地電壓,這是絕不允許的。中性線(零線)和地線的區(qū)別。在工頻低壓電路中,簡單講他們有結(jié)構(gòu)和原理上的區(qū)別。1.結(jié)構(gòu)的區(qū)別:零線(N):從變壓器中性點接地后引出主干線。地線(PE):從變壓器中性點接地后引出主干線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),每間隔20-30米重復(fù)接地。2.原理的區(qū)別:零線(N):主要應(yīng)用于工作回路,零線所產(chǎn)生的電壓等于線阻乘以工作回路的電流。由于長距離的傳輸,零線產(chǎn)生的電壓就不可忽視,作為保護(hù)人身安全的措施就變得不可靠。地線(PE):不用于工作回路,只作為保護(hù)線。利用大地的絕對“0”電壓,當(dāng)設(shè)備外殼發(fā)生漏電,電流會迅速流入大地,即使發(fā)生PE線有開路的情況,也會從附近的接地體流入大地。其實地線不止保護(hù)接地一種,下面介紹地線。地線是接地裝置的簡稱,地線又分為工作接地和安全性接地,其中安全性接地又可分為保護(hù)接地、防雷擊接地和防電磁輻射接地。1.工作接地是用它完成回路使設(shè)備達(dá)到性能要求的接地線。如六、七十年代農(nóng)村家家戶戶使用的廣播有一根地線,而且接地處要經(jīng)常用水淋濕。工作接地是把金屬導(dǎo)體銅塊埋在土壤里,再把它的一點用導(dǎo)線引出地面,這就建成了接地系統(tǒng),地線要求接地電阻≤4Ω。2.保護(hù)接地為防止人們在使用家電及辦公等電子設(shè)備時發(fā)生觸電事故而采取的一種保護(hù)措施。家用電器和辦公設(shè)備的金屬外殼都設(shè)有接地線,如其絕緣損壞外殼帶電,則電流沿著安裝的接地線泄入大地,以達(dá)到安全的目的,否則會給人身安全造成危害。用電規(guī)程規(guī)定保護(hù)接地電阻應(yīng)≤4Ω,而人體的電阻一般大于2000Ω,根據(jù)歐姆定律,絕緣損壞時通過人體的電流僅為總電流的1/500,從而起到保護(hù)作用。(電壓越高,人體電阻越小,也就是說,在大電壓的情況下,很有可能你成了地線,電流回從你的身體上瀉下)3.防雷擊接地為防止在雷雨季節(jié),高大建筑物,各類通信系統(tǒng)以及架于建筑物上的各種天線和其它一些設(shè)施被雷擊,需加裝避雷針,然后用導(dǎo)線將其引到安裝的防雷擊接地系統(tǒng)。4.防電磁輻射接地在一些重要部門為防止電磁干擾,對電子設(shè)備加裝屏蔽網(wǎng),安裝的屏蔽網(wǎng)要接入相應(yīng)的接地系統(tǒng),并要求接地電阻≤4Ω。布線系統(tǒng)接地系統(tǒng)2008年04月11日星期五11:09P.M.綜合布線系統(tǒng)作為建筑智能化不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施,其接地系統(tǒng)的好壞,將直接影響到綜合布線系統(tǒng)的運行質(zhì)量,故而尤為重要。綜合布線系統(tǒng)作為建筑智能化不可缺少的基礎(chǔ)設(shè)施,其接地系統(tǒng)的好壞,將直接影響到綜合布線系統(tǒng)的運行質(zhì)量,故而尤為重要。本文將詳細(xì)介紹綜合布線系統(tǒng)接地的結(jié)構(gòu)及設(shè)計要求,并提出在接地設(shè)計中應(yīng)注意的幾點事項。接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成根據(jù)商業(yè)建筑物接地和接線要求的規(guī)定:綜合布線系統(tǒng)接地的結(jié)構(gòu)包括接地線、接地母線(層接地端子)、接地干線、主接地母線(總接地端子)、接地引入線、接地體六部分,在進(jìn)行系統(tǒng)接地的設(shè)計時,可按上述6個要素分層次地進(jìn)行設(shè)計。接地線接地線是指綜合布線系統(tǒng)各種設(shè)備與接地母線之間的連線,所有接地線均為銅質(zhì)絕緣導(dǎo)線。當(dāng)綜合布線系統(tǒng)采用屏蔽電纜布線時,信息插座的接地,可利用電纜屏蔽層作為接地線連至每層的配線柜。若綜合布線的電纜采用穿鋼管或金屬線糟敷設(shè),鋼管或金屬線糟應(yīng)保持連續(xù)的電氣連接,能夠保障兩端良好地接地。接地母線(層接地端子)接地母線是水平布線于系統(tǒng)接地線的公用中心連接點。每一層的樓層配線柜應(yīng)與本樓層接地母線相焊接,與接地母線同一配線間的所有綜合布線用的金屬架及接地干線均應(yīng)與該接地母線相焊接。接地母線應(yīng)為銅母線,其最小尺寸為6mm(厚)×50mm(寬),長度視工程實際需要來確定。接地母線應(yīng)盡量采用電鍍錫以減小接觸電阻。如不是電鍍,則在將導(dǎo)線固定到母線之前,須對母線進(jìn)行清理。接地干線接地干線是由總接地母線引出,連接所有接地母線的接地導(dǎo)線。在進(jìn)行接地干線的設(shè)計時,應(yīng)充分考慮建筑物的結(jié)構(gòu)形式,建筑物的大小以及綜合布線的路由與空間配置,并與綜合布線電纜干線的敷設(shè)相協(xié)調(diào)。接地干線應(yīng)安裝在不受物理和機(jī)械損傷的保護(hù)處,建筑物內(nèi)的水管及金屬電纜屏蔽層不能作為接地干線使用。當(dāng)建筑物中使用兩個或多個垂直接地干線時,垂直接地干線之間每隔三層及頂層需用與接地干線等截面的絕緣導(dǎo)線相焊接,樓層配線間應(yīng)單獨用接地干線接至主接地母線。主接地母線(總接地端子)一般情況下,每棟建筑物有一個主接地母線。主接地母線作為綜合布線接地系統(tǒng)中接地干線及設(shè)備接地線的轉(zhuǎn)接點,其理想位置宜設(shè)于外線引入間或建筑配線間。主接地母線應(yīng)布置在直線路徑上,同時考慮從保護(hù)器到主接地母線的焊接導(dǎo)線不宜過長。接地引入線、接地干線、直流配電屏接地線、外線引入間的所有接地線,以及與主接地母線同一配線間的所有綜合布線用的金屬架均應(yīng)與主接地母線良好焊接。當(dāng)外線引入電纜配有屏蔽或穿金屬保護(hù)管時,此屏蔽和金屬管應(yīng)焊接至主接地母線。和接地母線相同,主接地母線也應(yīng)盡量采用電鍍錫以減小接觸電阻。如不是電鍍,則主接地母線在固定到導(dǎo)線前必須進(jìn)行清理。接地引入線接地引入線指主接地母線與接地體之間的接地連接線,接地引入線應(yīng)作絕緣防腐處理,在其出土部位應(yīng)有防機(jī)械損傷措施,且不宜與暖氣管道同溝布放。接地體接地體分自然接地體和人工接地體兩種。當(dāng)綜合布線采用單獨接地系統(tǒng)時,接地體一般采用人工接地體,并應(yīng)滿足以下條件:距離工頻低壓交流供電系統(tǒng)的接地體不宜小于10m;距離建筑物防雷系統(tǒng)的接地體不應(yīng)小于2m;接地電阻不應(yīng)大于40歐姆。當(dāng)綜合布線采用聯(lián)合接地系統(tǒng)時,接地體一般利用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為自然接地體,其接地電阻應(yīng)小于1歐姆。在實際應(yīng)用中通常采用聯(lián)合接地系統(tǒng),這是因為與前者相比,聯(lián)合接地方式具有以下幾個顯著的優(yōu)點:當(dāng)建筑物遭受雷擊時,樓層內(nèi)各點電位分布比較均勻,工作人員及設(shè)備的安全能得到較好的保障。接地還需考慮如下問題綜合市線系統(tǒng)采用屏蔽措施時,所有屏蔽層應(yīng)保持連續(xù)性,并應(yīng)注意保證導(dǎo)線間相對位置不變。屏蔽層的配線設(shè)備(FD或BD)端應(yīng)接地,用戶(終端設(shè)備)端視具體情況直接接地,兩端的接地應(yīng)盡量連接至同一接地體。當(dāng)接地系統(tǒng)中存在兩個不同的接地體時,其接地電位差應(yīng)不大于1Vr.m.S(有效值)。電纜從建筑物外面進(jìn)入建筑物內(nèi)部容易受到雷擊。電源碰地,受電源感應(yīng)電勢或地電勢上浮等外界因素的影響,必須采用保護(hù)器。當(dāng)線路處于以下任何一種危險環(huán)境中時,應(yīng)對其進(jìn)行過壓過流保護(hù):雷擊引起的危險影響、工作電壓超過250V的電源線路碰地、地電勢上升到250V以上而引起的電源故障、交流50HZ感應(yīng)電壓超過250V。綜合布線系統(tǒng)的過壓保護(hù)宜選用氣體放電管保護(hù)器。因為氣體放電管保護(hù)器的陶瓷外殼內(nèi),密封有兩個電極,其間有放電間隙,并充有惰性氣體。當(dāng)兩個電極之間的電位差超過250V交流電源或700V雷電浪涌電壓時,氣體放電管開始出現(xiàn)電弧,為導(dǎo)體和地電極之間提供了一條導(dǎo)電通路。綜合布線系統(tǒng)的過流保護(hù),宜選用能夠自復(fù)的保護(hù)器。由于電纜上可能出現(xiàn)這樣或那樣的電壓,如果連接設(shè)備為其提供了對地的低阻通路,則不足以使過壓保護(hù)器工作,而其產(chǎn)生的電流卻可能損壞設(shè)備或引起著火。總之,隨著智能建筑的不斷發(fā)展,人們必將對其接地系統(tǒng)提出更為嚴(yán)格的要求。對于廣大工程技術(shù)人員而言,提高綜合布線接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性將是一項長期而艱巨的任務(wù)。相關(guān)鍵接布線系統(tǒng)要防潮數(shù)據(jù)布線系統(tǒng)進(jìn)水,對電纜支持高速數(shù)據(jù)應(yīng)用的能力能產(chǎn)生重大影響。在某些情況下,已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鏈路長度上限的電纜,遇到進(jìn)水時可能會失效。這是因為在電纜變濕時,其絕緣性能會發(fā)生變化,會影響阻抗及衰減和回波損耗等相關(guān)參數(shù)。人們通常認(rèn)為,覆蓋在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)電纜外面的PVC材料是防水的,其實PVC材料是吸濕的。標(biāo)準(zhǔn)超五類電纜和六類電纜都采用PVC外套,是為了用于室內(nèi)設(shè)計的,不適宜用于潮濕的環(huán)境。對存在不同程度霧或水的室外環(huán)境,設(shè)計的電纜都會采取防水措施,如阻水膠帶和凝膠填充,這些方法成本高,有時會降低電氣性能。而且,這些防水凝膠基于石油,存在火災(zāi)隱患,不適宜室內(nèi)使用(接續(xù)點除外)。進(jìn)水的影響還取決于水的來源及進(jìn)水的時間。敷設(shè)的PVC電纜,中部短期內(nèi)暴露在少量的干凈水中,不會產(chǎn)生任何長期的有害影響;直接敷設(shè)在混凝土地板上的低煙霧零鹵素電纜,沒有使用任何管道或保護(hù)措施,只要被水淹沒一周,損失風(fēng)險就會大得多;來自積滿灰塵的水泥地板、包含溶解污染物的水則會產(chǎn)生更大的危險。更換受潮的布線系統(tǒng)耗時巨大、成本高、破壞性強。很明顯,最好的方法是防止電纜受潮。位于高度危險區(qū)域的企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計階段應(yīng)考慮受潮的危險,現(xiàn)有的布線網(wǎng)絡(luò),也應(yīng)考慮采取哪些措施。如果可能,應(yīng)把電纜懸掛在天花板空間的管道中,這要比地板下布線更能降低受潮的危險。通過使用管道,如電纜架,在電纜受潮時可以更快使電纜變干,密封管道則可以更好地防止少量水的浸入。如果電纜必須通過地板空間,則應(yīng)在允許的高度范圍內(nèi),使電纜盤或電纜架盡可能高出地板平面,因此最好使水管設(shè)施遠(yuǎn)離電纜大量集中的區(qū)域,如電信間或設(shè)備間,也不要在附近設(shè)立廚房或廁所。不要把電信間或設(shè)備間設(shè)在地下室中,特別是在鄰近河流時,如果不能實現(xiàn)隔離,那么應(yīng)考慮使用機(jī)架或機(jī)柜,或建立堤岸,把水流疏導(dǎo)到影響較小的區(qū)域中。在電纜受潮時,要采取的措施取決于受到影響的電纜數(shù)量、更換成本與不更換電纜的業(yè)務(wù)損失風(fēng)險之間的比較等。對經(jīng)毛細(xì)管反應(yīng)通過電纜開端進(jìn)水的電纜,應(yīng)直接更換;通過外皮受到嚴(yán)重進(jìn)水影響的電纜可能也需要更換。關(guān)于接地:數(shù)字地、模擬地、信號地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地除了正確進(jìn)行接地設(shè)計、安裝,還要正確進(jìn)行各種不同信號的接地處理??刂葡到y(tǒng)中,大致有以下幾種地線:/gengwei_3/blog/static/2539073200821475315560/(1)數(shù)字地:也叫邏輯地,是各種開關(guān)量(數(shù)字量)信號的零電位。(2)模擬地:是各種模擬量信號的零電位。(3)信號地:通常為傳感器的地。(4)交流地:交流供電電源的地線,這種地通常是產(chǎn)生噪聲的地。(5)直流地:直流供電電源的地。(6)屏蔽地:也叫機(jī)殼地,為防止靜電感應(yīng)和磁場感應(yīng)而設(shè)。以上這些地線處理是系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試中的一個重要問題。下面就接地問題提出一些看法:(1)控制系統(tǒng)宜采用一點接地。一般情況下,高頻電路應(yīng)就近多點接地,低頻電路應(yīng)一點接地。在低頻電路中,布線和元件間的電感并不是什么大問題,然而接地形成的環(huán)路的干擾影響很大,因此,常以一點作為接地點;但一點接地不適用于高頻,因為高頻時,地線上具有電感因而增加了地線阻抗,同時各地線之間又產(chǎn)生電感耦合。一般來說,頻率在1MHz以下,可用一點接地;高于10MHz時,采用多點接地;在1~10MHz之間可用一點接地,也可用多點接地。(2)交流地與信號地不能共用。由于在一段電源地線的兩點間會有數(shù)mV甚至幾V電壓,對低電平信號電路來說,這是一個非常重要的干擾,因此必須加以隔離和防止。(3)浮地與接地的比較。全機(jī)浮空即系統(tǒng)各個部分與大地浮置起來,這種方法簡單,但整個系統(tǒng)與大地絕緣電阻不能小于50MΩ。這種方法具有一定的抗干擾能力,但一旦絕緣下降就會帶來干擾。還有一種方法,就是將機(jī)殼接地,其余部分浮空。這種方法抗干擾能力強,安全可靠,但實現(xiàn)起來比較復(fù)雜。(4)模擬地。模擬地的接法十分重要。為了提高抗共模干擾能力,對于模擬信號可采用屏蔽浮技術(shù)。對于具體模擬量信號的接地處理要嚴(yán)格按照操作手冊上的要求設(shè)計。(5)屏蔽地。在控制系統(tǒng)中為了減少信號中電容耦合噪聲、準(zhǔn)確檢測和控制,對信號采用屏蔽措施是十分必要的。根據(jù)屏蔽目的不同,屏蔽地的接法也不一樣。電場屏蔽解決分布電容問題,一般接大地;電磁場屏蔽主要避免雷達(dá)、電臺等高頻電磁場輻射干擾。利用低阻金屬材料高導(dǎo)流而制成,可接大地。磁場屏蔽用以防磁鐵、電機(jī)、變壓器、線圈等磁感應(yīng),其屏蔽方法是用高導(dǎo)磁材料使磁路閉合,一般接大地為好。當(dāng)信號電路是一點接地時,低頻電纜的屏蔽層也應(yīng)一點接地。如果電纜的屏蔽層地點有一個以上時,將產(chǎn)生噪聲電流,形成噪聲干擾源。當(dāng)一個電路有一個不接地的信號源與系統(tǒng)中接地的放大器相連時,輸入端的屏蔽應(yīng)接至放大器的公共端;相反,當(dāng)接地的信號源與系統(tǒng)中不接地的放大器相連時,放大器的輸入端也應(yīng)接到信號源的公共端。對于電氣系統(tǒng)的接地,要按接地的要求和目的分類,不能將不同類接地簡單地、任意地連接在一起,而是要分成若干獨立的接地子系統(tǒng),每個子系統(tǒng)都有其共同的接地點或接地干線,最后才連接在一起,實行總接地。-------------------------------EDNChina技術(shù)論壇/bbs/def.asp-------------------Q1:為什么要接地?Answer:接地技術(shù)的引入最初是為了防止電力或電子等設(shè)備遭雷擊而采取的保護(hù)性措施,目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入到大地,從而起到保護(hù)建筑物的作用。同時,接地也是保護(hù)人身安全的一種有效手段,當(dāng)某種原因引起的相線(如電線絕緣不良,線路老化等)和設(shè)備外殼碰觸時,設(shè)備的外殼就會有危險電壓產(chǎn)生,由此生成的故障電流就會流經(jīng)PE線到大地,從而起到保護(hù)作用。隨著電子通信和其它數(shù)字領(lǐng)域的發(fā)展,在接地系統(tǒng)中只考慮防雷和安全已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求了。比如在通信系統(tǒng)中,大量設(shè)備之間信號的互連要求各設(shè)備都要有一個基準(zhǔn)‘地’作為信號的參考地。而且隨著電子設(shè)備的復(fù)雜化,信號頻率越來越高,因此,在接地設(shè)計中,信號之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關(guān)注,否則,接地不當(dāng)就會嚴(yán)重影響系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。最近,高速信號的信號回流技術(shù)中也引入了“地”的概念。Q2:接地的定義Answer:在現(xiàn)代接地概念中、對于線路工程師來說,該術(shù)語的含義通常是‘線路電壓的參考點’;對于系統(tǒng)設(shè)計師來說,它常常是機(jī)柜或機(jī)架;對電氣工程師來說,它是綠色安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。Q3:常見的接地符號Answer:PE,PGND,FG-保護(hù)地或機(jī)殼;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)電源(電池)回流;GND-工作地;DGND-數(shù)字地;AGND-模擬地;LGND-防雷保護(hù)地GND在電路里常被定為電壓參考基點。從電氣意義上說,GND分為電源地和信號地。PG是PowerGround(電源地)的縮寫。另一個是SignalGround(信號地)。實際上它們可能是連在一起的(不一定是混在一起哦!)。兩個名稱,主要是便于對電路進(jìn)行分析。進(jìn)一步說,還有因電路形式不同而必須區(qū)分的兩種“地”:數(shù)字地,模擬地。數(shù)字地和模擬地都有信號地、電源地兩種情況。數(shù)字地和模擬地之間,某些電路可以直接連接,有些電路要用電抗器連接,有些電路不可連接。Q4:合適的接地方式Answer:接地有多種方式,有單點接地,多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分為串聯(lián)單點接地和并聯(lián)單點接地。一般來說,單點接地用于簡單電路,不同功能模塊之間接地區(qū)分,以及低頻(f<1MHz)電子線路。當(dāng)設(shè)計高頻(f>10MHz)電路時就要采用多點接地了或者多層板(完整的地平面層)。Q5:信號回流和跨分割的介紹Answer:對于一個電子信號來說,它需要尋找一條最低阻抗的電流回流到地的途徑,所以如何處理這個信號回流就變得非常的關(guān)鍵。第一,根據(jù)公式可以知道,輻射強度是和回路面積成正比的,就是說回流需要走的路徑越長,形成的環(huán)越大,它對外輻射的干擾也越大,所以,PCB布板的時候要盡可能減小電源回路和信號回路面積。第二,對于一個高速信號來說,提供有好的信號回流可以保證它的信號質(zhì)量,這是因為PCB上傳輸線的特性阻抗一般是以地層(或電源層)為參考來計算的,如果高速線附近有連續(xù)的地平面,這樣這條線的阻抗就能保持連續(xù),如果有段線附近沒有了地參考,這樣阻抗就會發(fā)生變化,不連續(xù)的阻抗從而會影響到信號的完整性。所以,布線的時候要把高速線分配到靠近地平面的層,或者高速線旁邊并行走一兩條地線,起到屏蔽和就近提供回流的功能。第三,為什么說布線的時候盡量不要跨電源分割,這也是因為信號跨越了不同電源層后,它的回流途徑就會很長了,容易受到干擾。當(dāng)然,不是嚴(yán)格要求不能跨越電源分割,對于低速的信號是可以的,因為產(chǎn)生的干擾相比信號可以不予關(guān)心。對于高速信號就要認(rèn)真檢查,盡量不要跨越,可以通過調(diào)整電源部分的走線。(這是針對多層板多個電源供應(yīng)情況說的)Q6:為什么要將模擬地和數(shù)字地分開,如何分開?Answer:模擬信號和數(shù)字信號都要回流到地,因為數(shù)字信號變化速度快,從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會很大,而模擬信號是需要一個干凈的地參考工作的。如果模擬地和數(shù)字地混在一起,噪聲就會影響到模擬信號。一般來說,模擬地和數(shù)字地要分開處理,然后通過細(xì)的走線連在一起,或者單點接在一起??偟乃枷胧潜M量阻隔數(shù)字地上的噪聲竄到模擬地上。當(dāng)然這也不是非常嚴(yán)格的要求模擬地和數(shù)字地必須分開,如果模擬部分附近的數(shù)字地還是很干凈的話可以合在一起。Q7:單板上的信號如何接地?Answer:對于一般器件來說,就近接地是最好的,采用了擁有完整地平面的多層板設(shè)計后,對于一般信號的接地就非常容易了,基本原則是保證走線的連續(xù)性,減少過孔數(shù)量;靠近地平面或者電源平面,等等。Q8:單板的接口器件如何接地?Answer:有些單板會有對外的輸入輸出接口,比如串口連接器,網(wǎng)口RJ45連接器等等,如果對它們的接地設(shè)計得不好也會影響到正常工作,例如網(wǎng)口互連有誤碼,丟包等,并且會成為對外的電磁干擾源,把板內(nèi)的噪聲向外發(fā)送。一般來說會單獨分割出一塊獨立的接口地,與信號地的連接采用細(xì)的走線連接,可以串上0歐姆或者小阻值的電阻。細(xì)的走線可以用來阻隔信號地上噪音過到接口地上來。同樣的,對接口地和接口電源的濾波也要認(rèn)真考慮。Q9:帶屏蔽層的電纜線的屏蔽層如何接地?Answer:屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上而不是信號地上,這是因為信號地上有各種的噪聲,如果屏蔽層接到了信號地上,噪聲電壓會驅(qū)動共模電流沿屏蔽層向外干擾,所以設(shè)計不好的電纜線一般都是電磁干擾的最大噪聲輸出源。當(dāng)然前提是接口地也要非常的干凈-------------------------------------------------混合電路里面做標(biāo)示用的,VCC表示模擬信號電源,GND表示模擬信號地,VDD表示數(shù)字信號電源,VSS表示數(shù)字電源地。VCC主要表示Bipolar電路的電源,C表示Collector集電極,電源一般接在NPN的集電極(或PNP的發(fā)射極),集成電路剛出現(xiàn)時只有NPN管,后來才有集成進(jìn)去的PNP管。VDD/VSS一般表示MOS電路的電源和“地”,D/S分別表示MOS管的Drain(漏)/Source(源)。一、解釋VCC:C=circuit表示電路的意思,即接入電路的電壓;VDD:D=device表示器件的意思,即器件內(nèi)部的工作電壓;VSS:S=series表示公共連接的意思,通常指電路公共接地端電壓。二、說明1、對于數(shù)字電路來說,VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓(通常Vcc>Vdd),VSS是接地點。2、有些IC既有VDD引腳又有VCC引腳,說明這種器件自身帶有電壓轉(zhuǎn)換功能。3、在場效應(yīng)管(或COMS器件)中,VDD為漏極,VSS為源極,VDD和VSS指的是元件引腳,而不表示供電電壓。VDD:電源電壓(單極器件);電源電壓(4000系列數(shù)字電路);漏極電壓(場效應(yīng)管)VCC:電源電壓(雙極器件);電源電壓(74系列數(shù)字電路);聲控載波(VoiceControlledCarrier)VSS:地或電源負(fù)極VEE:負(fù)電壓供電;場效應(yīng)管的源極(S)VPP:編程/擦除電壓。詳解:在電子電路中,VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓:VCC:C=circuit表示電路的意思,即接入電路的電壓,D=device表示器件的意思,即器件內(nèi)部的工作電壓,在普通的電子電路中,一般Vcc>Vdd!VSS:S=series表示公共連接的意思,也就是負(fù)極。有些IC同時有VCC和VDD,這種器件帶有電壓轉(zhuǎn)換功能。在“場效應(yīng)”即COMS元件中,VDD乃CMOS的漏極引腳,VSS乃CMOS的源極引腳,這是元件引腳符號,它沒有“VCC”的名稱,你的問題包含3個符號,VCC/VDD/VSS,這顯然是電路符號------------------------幾種接地符號第1個我用做電源正或數(shù)字電路VCC,不用作地.第2個我用作數(shù)字地或數(shù)字模擬公共地.第3個用作模擬地.第4個當(dāng)然是機(jī)箱外殼或外殼接大地了.電磁兼容中的接地技術(shù)電磁兼容中的接地技術(shù)1引言接地技術(shù)最早是應(yīng)用在強電系統(tǒng)(電力系統(tǒng)、輸變電設(shè)備、電氣設(shè)備)中,為了設(shè)備和人身的安全,將接地線直接接在大地上。由于大地的電容非常大,一般情況下可以將大地的電位視為零電位。后來,接地技術(shù)延伸應(yīng)用到弱電系統(tǒng)中。對于電力電子設(shè)備將接地線直接接在大地上或者接在一個作為參考電位的導(dǎo)體上,當(dāng)電流通過該參考電位時,不應(yīng)產(chǎn)生電壓降。然而由于不合理的接地,反而會引入了電磁干擾,比如共地線干擾、地環(huán)路干擾等,從而導(dǎo)致電力電子設(shè)備工作不正常??梢姡拥丶夹g(shù)是電力電子設(shè)備電磁兼容技術(shù)的重要內(nèi)容之一,有必要對接地技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探討。2接地的種類和目的電力電子設(shè)備一般是為以下幾種目的而接地:2.1安全接地安全接地即將機(jī)殼接大地。一是防止機(jī)殼上積累電荷,產(chǎn)生靜電放電而危及設(shè)備和人身安全;二是當(dāng)設(shè)備的絕緣損壞而使機(jī)殼帶電時,促使電源的保護(hù)動作而切斷電源,以便保護(hù)工作人員的安全。2.2防雷接地當(dāng)電力電子設(shè)備遇雷擊時,不論是直接雷擊還是感應(yīng)雷擊,電力電子設(shè)備都將受到極大傷害。為防止雷擊而設(shè)置避雷針,以防雷擊時危及設(shè)備和人身安全。上述兩種接地主要為安全考慮,均要直接接在大地上。2.3工作接地工作接地是為電路正常工作而提供的一個基準(zhǔn)電位。該基準(zhǔn)電位可以設(shè)為電路系統(tǒng)中的某一點、某一段或某一塊等。當(dāng)該基準(zhǔn)電位不與大地連接時,視為相對的零電位。這種相對的零電位會隨著外界電磁場的變化而變化,從而導(dǎo)致電路系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定。當(dāng)該基準(zhǔn)電位與大地連接時,基準(zhǔn)電位視為大地的零電位,而不會隨著外界電磁場的變化而變化。但是不正確的工作接地反而會增加干擾。比如共地線干擾、地環(huán)路干擾等。為防止各種電路在工作中產(chǎn)生互相干擾,使之能相互兼容地工作。根據(jù)電路的性質(zhì),將工作接地分為不同的種類,比如直流地、交流地、數(shù)字地、模擬地、信號地、功率地、電源地等。上述不同的接地應(yīng)當(dāng)分別設(shè)置。2.3.1信號地信號地是各種物理量的傳感器和信號源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于信號一般都較弱,易受干擾,因此對信號地的要求較高。2.3.2模擬地模擬地是模擬電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于模擬電路既承擔(dān)小信號的放大,又承擔(dān)大信號的功率放大;既有低頻的放大,又有高頻放大;因此模擬電路既易接受干擾,又可能產(chǎn)生干擾。所以對模擬地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)更要充分考慮。2.3.3數(shù)字地數(shù)字地是數(shù)字電路零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于數(shù)字電路工作在脈沖狀態(tài),特別是脈沖的前后沿較陡或頻率較高時,易對模擬電路產(chǎn)生干擾。所以對數(shù)字地的接地點選擇和接地線的敷設(shè)也要充分考慮。2.3.4電源地電源地是電源零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于電源往往同時供電給系統(tǒng)中的各個單元,而各個單元要求的供電性質(zhì)和參數(shù)可能有很大差別,因此既要保證電源穩(wěn)定可靠的工作,又要保證其它單元穩(wěn)定可靠的工作。2.3.5功率地功率地是負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的零電位的公共基準(zhǔn)地線。由于負(fù)載電路或功率驅(qū)動電路的電流較強、電壓較高,所以功率地線上的干擾較大。因此功率地必須與其它弱電地分別設(shè)置,以保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。2.4屏蔽接地屏蔽與接地應(yīng)當(dāng)配合使用,才能起到屏蔽的效果。比如靜電屏蔽。當(dāng)用完整的金屬屏蔽體將帶正電導(dǎo)體包圍起來,在屏蔽體的內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出與帶電導(dǎo)體等量的負(fù)電荷,外側(cè)出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體等量的正電荷,因此外側(cè)仍有電場存在。如果將金屬屏蔽體接地,外側(cè)的正電荷將流入大地,外側(cè)將不會有電場存在,即帶正電導(dǎo)體的電場被屏蔽在金屬屏蔽體內(nèi)。再比如交變電場屏蔽。為降低交變電場對敏感電路的耦合干擾電壓,可以在干擾源和敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性好的金屬屏蔽體,并將金屬屏蔽體接地。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。上述兩種接地主要為電磁兼容性考慮。3接地方式工作接地按工作頻率而采用以下幾種接地方式:3.1單點接地工作頻率低(<1MHz)的采用單點接地式(即把整個電路系統(tǒng)中的一個結(jié)構(gòu)點看作接地參考點,所有對地連接都接到這一點上,并設(shè)置一個安全接地螺栓),以防兩點接地產(chǎn)生共地阻抗的電路性耦合。多個電路的單點接地方式又分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種,由于串聯(lián)接地產(chǎn)生共地阻抗的電路性耦合,所以低頻電路最好采用并聯(lián)的單點接地式。為防止工頻和其它雜散電流在信號地線上產(chǎn)生干擾,信號地線應(yīng)與功率地線和機(jī)殼地線相絕緣。且只在功率地、機(jī)殼地和接往大地的接地線的安全接地螺栓上相連(浮地式除外)。地線的長度與截面的關(guān)系為:S>0.83L(1)式中:L——地線的長度,m;S——地線的截面,mm2。3.2多點接地工作頻率高(>30MHz)的采用多點接地式(即在該電路系統(tǒng)中,用一塊接地平板代替電路中每部分各自的地回路)。因為接地引線的感抗與頻率和長度成正比,工作頻率高時將增加共地阻抗,從而將增大共地阻抗產(chǎn)生的電磁干擾,所以要求地線的長度盡量短。采用多點接地時,盡量找最接近的低阻值接地面接地。3.3混合接地工作頻率介于1~30MHz的電路采用混合接地式。當(dāng)接地線的長度小于工作信號波長的1/20時,采用單點接地式,否則采用多點接地式。3.4浮地浮地式即該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接。其優(yōu)點是該電路不受大地電性能的影響;其缺點是該電路易受寄生電容的影響,而使該電路的地電位變動和增加了對模擬電路的感應(yīng)干擾;由于該電路的地與大地?zé)o導(dǎo)體連接,易產(chǎn)生靜電積累而導(dǎo)致靜電放電,可能造成靜電擊穿或強烈的干擾。因此,浮地的效果不僅取決于浮地的絕緣電阻的大小,而且取決于浮地的寄生電容的大小和信號的頻率。4接地電阻4.1對接地電阻的要求接地電阻越小越好,因為當(dāng)有電流流過接地電阻時,其上將產(chǎn)生電壓。該電壓除產(chǎn)生共地阻抗的電磁干擾外,還會使設(shè)備受到反擊過電壓的影響,并使人員受到電擊傷害的威脅。因此一般要求接地電阻小于4Ω;對于移動設(shè)備,接地電阻可小于10Ω。4.2降低接地電阻的方法接地電阻由接地線電阻、接觸電阻和地電阻組成。為此降低接地電阻的方法有以下三種:——降低接地線電阻,為此要選用總截面大和長度短的多股細(xì)導(dǎo)線?!档徒佑|電阻,為此要將接地線與接地螺栓、接地極緊密又牢靠地連接并要增加接地極和土壤之間的接觸面積與緊密度?!档偷仉娮瑁瑸榇艘黾咏拥貥O的表面積和增加土壤的導(dǎo)電率(如在土壤中注入鹽水)。4.3接地電阻的計算垂直接地極接地電阻R為:R=0.366(ρ/L)lg(4L/d)Ω(2)式中:ρ——土壤電阻率,Ω·m;L——接地極在地中的深度,m;d——接地極的直徑,m。例如,黃土ρ取200Ω·m,L為2cm,d為0.05m,則垂直接地極接地電阻R為80.67Ω。如在土壤中注入鹽水,使ρ降為20Ω·m時,則接地極接地電阻R為8.067Ω。5屏蔽地5.1電路的屏蔽罩接地各種信號源和放大器等易受電磁輻射干擾的電路應(yīng)設(shè)置屏蔽罩。由于信號電路與屏蔽罩之間存在寄生電容,因此要將信號電路地線末端與屏蔽罩相連,以消除寄生電容的影響,并將屏蔽罩接地,以消除共模干擾。5.2電纜的屏蔽層接地5.2.1低頻電路電纜的屏蔽層接地低頻電路電纜的屏蔽層接地應(yīng)采用一點接地的方式,而且屏蔽層接地點應(yīng)當(dāng)與電路的接地點一致。對于多層屏蔽電纜,每個屏蔽層應(yīng)在一點接地,各屏蔽層應(yīng)相互絕緣。5.2.2高頻電路電纜的屏蔽層接地高頻電路電纜的屏蔽層接地應(yīng)采用多點接地的方式。當(dāng)電纜長度大于工作信號波長的0.15倍時,采用工作信號波長的0.15倍的間隔多點接地式。如果不能實現(xiàn),則至少將屏蔽層兩端接地。5.3系統(tǒng)的屏蔽體接地當(dāng)整個系統(tǒng)需要抵抗外界電磁干擾,或需要防止系統(tǒng)對外界產(chǎn)生電磁干擾時,應(yīng)將整個系統(tǒng)屏蔽起來,并將屏蔽體接到系統(tǒng)地上。6設(shè)備地一臺設(shè)備要實現(xiàn)設(shè)計要求,往往含有多種電路,比如低電平的信號電路(如高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其它元器件、為了抵抗外界電磁干擾而需要設(shè)備具有一定機(jī)械強度和屏蔽效能的外殼。典型設(shè)備的接地如圖1所示。圖1設(shè)備的接地設(shè)備的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點:——50Hz電源零線應(yīng)接到安全接地螺栓處,對于獨立的設(shè)備,安全接地螺栓設(shè)在設(shè)備金屬外殼上,并有良好電連接;——為防止機(jī)殼帶電,危及人身安全,不許用電源零線作地線代替機(jī)殼地線;——為防止高電壓、大電流和強功率電路(如供電電路、繼電器電路)對低電平電路(如高頻電路、數(shù)字電路、模擬電路等)的干擾,將它們的接地分開。前者為功率地(強電地),后者為信號地(弱電地),而信號地又分為數(shù)字地和模擬地,信號地線應(yīng)與功率地線和機(jī)殼地線相絕緣;——對于信號地線可另設(shè)一信號地螺栓(和設(shè)備外殼相絕緣),該信號地螺栓與安全接地螺栓的連接有三種方法(取決于接地的效果):一是不連接,而成為浮地式;二是直接連接,而成為單點接地式;三是通過一3μF電容器連接,而成為直流浮地式,交流接地式。其它的接地最后匯聚在安全接地螺栓上(該點應(yīng)位于交流電源的進(jìn)線處),然后通過接地線將接地極埋在土壤中。7系統(tǒng)地當(dāng)多個設(shè)備組成一個系統(tǒng)時,系統(tǒng)的接地如圖2所示。圖2系統(tǒng)的接地系統(tǒng)的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點:——參照設(shè)備的接地注意事項;——設(shè)備外殼用設(shè)備外殼地線和機(jī)柜外殼相連;——機(jī)柜外殼用機(jī)柜外殼地線和系統(tǒng)外殼相連;——對于系統(tǒng),安全接地螺栓設(shè)在系統(tǒng)金屬外殼上,并有良好電連接;——當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)柜、設(shè)備過多時,將導(dǎo)致數(shù)字地線、模擬地線、功率地線和機(jī)柜外殼地線過多。對此,可以考慮鋪設(shè)兩條互相并行并和系統(tǒng)外殼絕緣的半環(huán)形接地母線,一條為信號地母線,一條為屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線;系統(tǒng)內(nèi)各信號地就近接到信號地母線上,系統(tǒng)內(nèi)各屏蔽地及機(jī)柜外殼地就近接到屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線上;兩條半環(huán)形接地母線的中部靠近安全接地螺栓,屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線接到安全接地螺栓上;信號地母線接到信號地螺栓上;——當(dāng)系統(tǒng)用三相電源供電時,由于各負(fù)載用電量和用電的不同時性,必然導(dǎo)致三相不平衡,造成三相電源中心點電位偏移,為此將電源零線接到安全接地螺栓上,迫使三相電源中心點電位保持零電位,從而防止三相電源中心點電位偏移所產(chǎn)生的干擾;——接地極用鍍鋅鋼管,其外直徑不小于50mm,長度不小于2.0m;埋設(shè)時,將接地極打入地表層一定深度、并倒入鹽水,一般要求接地電阻小于4Ω,對于移動設(shè)備,接地電阻可小于10Ω。8結(jié)語為了設(shè)備和人身的安全以及電力電子設(shè)備正常可靠的工作必須研究接地技術(shù)。接地可直接接在大地上或者接在一個作為參考電位的導(dǎo)體上。不合理的接地反而會引入電磁干擾,導(dǎo)致電力電子設(shè)備工作不正常。因此,接地技術(shù)是電磁兼容中的重要技術(shù)之一,應(yīng)當(dāng)充分重視對接地技術(shù)的研究音響工程中的接地技術(shù)【詳細(xì)過程】接地,通常是指用導(dǎo)體與大地相連??稍陔娮蛹夹g(shù)中的地,可能就與大地毫不相關(guān),它只是電路中的一等電位面。按接地的作用,可分為工作接地、保護(hù)接地、過壓保護(hù)接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號接地等多種。在專業(yè)音響技術(shù)中,以上幾種接地類型都會遇到。一、保護(hù)接地保護(hù)接地是為防止絕緣損壞造成設(shè)備帶電危及人身安全而設(shè)置的保護(hù)裝置,它有接地與接零兩種方式。按電力規(guī)定,凡采用三相四線供電的系統(tǒng),由于中性線接地,所以應(yīng)采用接零方式,而把設(shè)備的金屬外殼通過導(dǎo)體接至零線上,而不允許將設(shè)備外殼直接接地。這在廣電系統(tǒng)的配電房中的開關(guān)設(shè)備,中央空調(diào)機(jī)、發(fā)射機(jī)等電源開關(guān)設(shè)備和大耗電設(shè)備中尤為常見。在規(guī)劃設(shè)計時,應(yīng)從地網(wǎng)中引出接地母線至各設(shè)備上,再將機(jī)器外殼用導(dǎo)體連至接地母線上。值得指出的是:接地線應(yīng)接在設(shè)備的接地專用端子上,另一端最好使用焊接。有時設(shè)備外殼會麻手,這是由于交流漏電而設(shè)備外殼沒接零造成的。一般可將電源插頭拔出調(diào)換一下位置再插入即可解決。這在一些常移動的編錄設(shè)備中,由于接零線常常被忽略,操作人員有的可能會雙手同時接觸接零和不接零的設(shè)備,就有可能發(fā)生上述現(xiàn)象。二、過壓保護(hù)接地這是為防雷電而設(shè)置的接地保護(hù)裝置。防雷裝置最廣泛使用的是避雷針和避雷器。避雷針通過鐵塔或建筑物鋼筋入地,避雷器則通過專用地線入地。避雷器每年雷雨季節(jié)來臨之前須檢驗,以防失效。如我臺的熱線電話接入器遭雷擊,就是因話線防雷器失效所致。在防雷引下線上,絕不要連接其他設(shè)備的地線,防雷引下線只能單獨直接入地,否則雷電會通過引下線損壞其他設(shè)備。如某臺衛(wèi)星電視接收機(jī)曾數(shù)次遭雷擊,其原困是饋線與房頂金屬護(hù)欄摩擦而絕緣損壞,而金屬護(hù)欄與避雷針引下體焊在一起,以至雷電竄入而擊壞接收機(jī)。三、屏蔽接地為防止電磁感應(yīng)而對視、音頻線的屏蔽金屬外皮、電子設(shè)備的金屬外殼、屏蔽罩、建筑物的金屬屏蔽網(wǎng)(如測靈敏度、選擇性等指標(biāo)的屏蔽室)進(jìn)行接地的一種防護(hù)措施。在所有接地中,屏蔽地最復(fù)雜,有種說不清,道不明的感覺。因為屏蔽本身既可防外界干擾,又可能通過它對外界構(gòu)成干擾,而在設(shè)備內(nèi)各元器件之間也須防電磁干擾,如大家熟知的中周外殼、電子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不當(dāng)會引起干擾,這些干擾主要有:3.1、交流干擾,這主要由交流電源引起。對交流干擾的防護(hù),通常對電源進(jìn)行濾波或在電源變壓器初次級間加屏蔽層并接地。在大的雜散電磁場外,為防電磁干擾進(jìn)行屏蔽接地十分必要。例如,我市新亞新商城開工典禮時,錄擴(kuò)設(shè)備附近有臺變壓器,其電磁場就干擾現(xiàn)場的錄擴(kuò)音。后通過把錄擴(kuò)設(shè)備屏蔽接地,解決了這一問題。3.2、高頻干擾。這類干擾來自各類無線發(fā)射臺的變頻或超變頻信號,它們竄入電子設(shè)備后在機(jī)內(nèi)得到非正常解調(diào)而形成聲頻干擾.信號頻率越高,建筑物或設(shè)備的金屬網(wǎng)孔眼就應(yīng)越小,信號線屏蔽層的編織就應(yīng)越密,否則將失去屏蔽作用。對頻繁拔插的信號線,應(yīng)防止屏蔽層在插頭處松動和脫落。因有時儀器設(shè)備的屏蔽是通過信號線的屏蔽入地的(它們通過插頭插座聯(lián)接起來),若屏蔽脫落,則很容易造成干擾。如我在汕頭某電子廠時,測試人員反應(yīng),衛(wèi)星電視接收機(jī)中有時會有一種滋滋作聲的干擾并影響圖像質(zhì)量。經(jīng)跟蹤觀察,與飛機(jī)的經(jīng)過有關(guān),顯然是澄海機(jī)場雷達(dá)信號的竄入并得到非正常解調(diào)所致。經(jīng)分析查找,原來是信號線的屏蔽層在插頭外脫落,使衛(wèi)星電視接收機(jī)屏蔽沒接地所致。四.信號接地各種電子電路,都有一個基準(zhǔn)電位點,這個基準(zhǔn)電位點就是信號地。它的作用是保證電路有一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,不致于浮動而引起信號誤差。信號地的連接是:同一設(shè)備的信號輸入端地與信號輸出端地不能聯(lián)在一起,而應(yīng)分開;前級(設(shè)備)的輸出地只有與后級(設(shè)備)的輸入地相連。否則,信號可能通過地線形成反饋,引起信號的浮動。這在設(shè)備的測試中,信號地的連接尤其要引起注意。例如,本人在某電子公司工作時,質(zhì)檢部門反映衛(wèi)星接收機(jī)質(zhì)量測試結(jié)果不一。原來,質(zhì)檢部的測試儀器,有的外殼接地,有的外殼沒接地(測試信號由信號中心傳送至各部門),以致信號通過地回饋使測量結(jié)果不一致。后把所有接地的測試儀器設(shè)為不接地,這種現(xiàn)象就沒有了。五、接地的要求最后談?wù)劷拥氐囊?。專業(yè)工程中涉及的"地"有幾種:一是電源地,二是信號地,三是音控室的真地。其中,電源地是電氣工和中埋設(shè)的,用以保護(hù)人身安全,音響工和最好不要借用;信號地是系統(tǒng)的零電平參考點,各設(shè)備連接起來后,其信號地就是屏蔽層;音控室的真地是在要求較高場合或有強電干擾時,音響工程中專門埋設(shè)的地線,其對地電阻不能大于4歐姆。這幾種地的概念不同、作用不同、不能混淆,否則,接地系統(tǒng)的混亂帶來的問題要比設(shè)備帶來的問題更難解決。下面著重看看閉環(huán)回路的產(chǎn)生,如圖1所示避免產(chǎn)生閉環(huán)回路A相零線地線從圖1中可看出,閉環(huán)回路的產(chǎn)生一是由于多條信號線兩端都有接地,二是由于屏蔽層與電源地形成的。一旦形成閉環(huán)電路,電磁碭干擾就會在屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)電流,給音響系統(tǒng)帶來噪聲干擾。解決的辦法有:屏蔽層一端接地(一般在信號末端);設(shè)備背板上的接地開關(guān)置于懸浮擋,并判斷設(shè)備后背的接地線柱是否與外殼相通,若相通就不用,若不相通即將它們集中于調(diào)音臺的接地線柱上,最后接入音控室的真地。當(dāng)然,如果沒有電磁場干擾,閉環(huán)回路也不會帶來噪聲,但作為規(guī)范的施工,應(yīng)盡量避免閉環(huán)回路。另外,是否需要埋設(shè)音控室真地,要看環(huán)境是否允許以及是否有較強的電磁場干擾,因為電磁場干擾是通過閉環(huán)回路產(chǎn)生作用的,與系統(tǒng)是否接入音控室的真地沒有關(guān)系;而對電磁場的干擾,就要求屏蔽層接入真地,其抗干擾作用才會顯示出來綜上所述,專業(yè)工程要求設(shè)計人員和施工技術(shù)人員必須牢固掌握基本的聲學(xué)、電學(xué)知識,充分了解每個工程的特點和環(huán)境狀況,踏實地做好每一項工作,抱著向用戶負(fù)責(zé)的態(tài)度,不斷積累,才能將工程質(zhì)量不斷提高,長期立足于音響工程界。發(fā)電廠DCS系統(tǒng)的防雷與接地一、前言雷電是一種自然放電現(xiàn)象,它具有極大的破壞力,對人類的生命、財產(chǎn)安全造成巨大的危害。自從人類進(jìn)入到電氣化時代以后,雷電的破壞由以直擊雷擊毀人和物為主,發(fā)展到以通過金屬線傳輸雷電波破壞電氣設(shè)備為主。隨著近年來電子技術(shù)的飛速發(fā)展,人類對電氣設(shè)備尤其是計算機(jī)設(shè)備的依賴越來越嚴(yán)重,同時電子元器件的微型化、集成化程度越來越高,而這些高精度的微電子設(shè)備內(nèi)置大量的cmos半導(dǎo)體集成模塊,導(dǎo)致過壓、過流保護(hù)能力極其脆弱。(美國通用研究公司提供磁場脈沖超過0.07高斯,就可引起計算失效;磁場脈沖超過2.4高斯就可以引起集成電路永久性損壞。)結(jié)果是各類電子設(shè)備的耐過電壓能力下降,遭雷電和過電壓破壞的比例呈不斷上升的趨勢,對設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的的安全運行造成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計,全世界每年因雷害造成的損失高達(dá)十億美元以上。發(fā)電廠的通信系統(tǒng)、mis系統(tǒng)、dcs系統(tǒng)是對雷電分敏感的弱電子設(shè)備,特別是dcs系統(tǒng)如果出現(xiàn)故障,會嚴(yán)重影響發(fā)電廠的正常生產(chǎn)。今年造成300億美元損失的美加大停電最初的起因就是雷擊。由于有了這樣深刻的教訓(xùn),我國電力系統(tǒng)對雷電防護(hù)更加關(guān)注了。電力系統(tǒng)相關(guān)部門也正在采取更完善防護(hù)措施。發(fā)電廠的廠房屬國家級二類防雷建筑物,一般來說,在建廠時已經(jīng)具備依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》gb50057-94設(shè)計的直接雷擊防護(hù)措施,而且接地系統(tǒng)都做得很完善。但是對于內(nèi)部的設(shè)備防雷目前還沒有做到非常系統(tǒng)的防護(hù)。二、一般防雷理論2.1雷電侵入的途徑雷電對電氣設(shè)備的影響,主要由以下四個方面造成:1.直擊雷直擊雷蘊含極大的能量,電壓峰值可達(dá)5000kv,具有極大的破壞力。如建筑物直接被雷電擊中,巨大的雷電流沿引下線入地,會造成以下三種影響:1.巨大的雷電流在數(shù)微秒時間內(nèi)流下地,使地電位迅速抬高,造成反擊事故,危害人身和設(shè)備安全。2.雷電流產(chǎn)生強大的電磁波,在電源線和信號線上感應(yīng)極高的脈沖電壓。3.雷電流流經(jīng)電氣設(shè)備產(chǎn)生極高的熱量,造成火災(zāi)或爆炸事故。2.傳導(dǎo)雷遠(yuǎn)處的雷電擊中線路或因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的極高電壓,由室外電源線路和通信線路傳至建筑物內(nèi),損壞電氣設(shè)備。3.感應(yīng)雷云層之間的頻繁放電產(chǎn)生強大的電磁波,在電源線和信號線上感應(yīng)極高的脈沖電壓,峰值可達(dá)50kv。4.開關(guān)過電壓供電系統(tǒng)中的電感性和電容性負(fù)載開啟或斷開、地極短路、電源線路短路等,都能在電源線路上產(chǎn)生高壓脈沖,其脈沖電壓可達(dá)到線電壓的3.5倍,從而損壞設(shè)備。破壞效果與雷擊類似。2.2完善的雷電保護(hù)系統(tǒng)完善的雷電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)如下:那么概括的說,當(dāng)今電子設(shè)備的防雷手段,主要采用分流、接地、屏蔽、等電位和過電壓保護(hù)五種方法。a.分流利用避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)等將雷電流沿引下線安全地流入大地,防止雷電直接擊在建筑物和設(shè)備上。b.屏蔽計算機(jī)系統(tǒng)所有的金屬導(dǎo)線,包括電力電纜、通信電纜和信號線均采用屏蔽線或穿金屬管屏蔽,在機(jī)房建設(shè)中,利用建筑物鋼筋網(wǎng)和其他金屬材料,使機(jī)房形成一個屏蔽籠。用以防止外來電磁波(含雷電的電磁波和靜電感應(yīng))干擾機(jī)房內(nèi)設(shè)備。c.等電位連接將機(jī)房內(nèi)所有金屬物體,包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設(shè)備外殼等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接。d.接地在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,為保證其穩(wěn)定可靠的工作、保護(hù)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和人身安全,解決環(huán)境電磁干擾及靜電危害,需要一個良好的接地系統(tǒng)。接地和等電位連接方式。e.過電壓保護(hù)在電子設(shè)備的信號線、電源線上安裝相應(yīng)的過電壓保護(hù)器,利用其非線性效應(yīng),將線路上過高的脈沖電壓濾除,保護(hù)設(shè)備不被過電壓破壞。主要的保護(hù)器件為氧化鋅壓敏電阻、二極或三極放電管、快速箝位二極管等,根據(jù)需要進(jìn)行組合,形成完整的防雷保護(hù)器。2.3防雷分區(qū)根據(jù)iec1312-1雷電電磁脈沖的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),計算機(jī)系統(tǒng)的防雷保護(hù)區(qū)分為四個區(qū)域,各區(qū)交界處應(yīng)作相應(yīng)的防雷處理。各區(qū)劃分如下:lpz0a區(qū):直擊雷作用區(qū),處于建筑物避雷針系統(tǒng)保護(hù)區(qū)以外的區(qū)域,由于本區(qū)內(nèi)所有物體均有可能遭受直接雷擊,并可能導(dǎo)走全部雷電流;另外本區(qū)能所有物體均處于雷電電磁場最強處,故對于雷電的感應(yīng)最強。lpz0b區(qū):感應(yīng)雷主作用區(qū),處于建筑物避雷針系統(tǒng)保護(hù)區(qū)內(nèi),但未經(jīng)空間首次電磁屏蔽,雷電作用電磁場并不衰減,處于此空間的所用可導(dǎo)電物體均可感應(yīng)較強雷電流的區(qū)域。lpz1區(qū):建筑物屏蔽區(qū),本區(qū)內(nèi)各物體不可能遭受直擊雷,流往各導(dǎo)體的雷電流比0b區(qū)進(jìn)一步減小,本區(qū)內(nèi)電磁場也可能會衰減,取決于建筑物的屏蔽措施。lpz2區(qū):房間屏蔽區(qū),對于機(jī)房所處空間,應(yīng)采用屏蔽措施,以進(jìn)一步減小空間電磁場的干擾。當(dāng)金屬導(dǎo)線(電源線、信號線等)穿越不同的保護(hù)分區(qū)時,因電磁感應(yīng)的作用,會產(chǎn)生較高的過電壓,影響室內(nèi)設(shè)備的安全。因此,需安裝相應(yīng)的過電壓保護(hù)器,對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在不同的保護(hù)分區(qū),所采用的防雷器級別是不同的。同時,需要作相應(yīng)的等電位處理。進(jìn)入建筑物大樓的電源線和通訊線應(yīng)在lpz0與lpz1、lpz1與lpz2區(qū)交界處,以及終端設(shè)備的前端根據(jù)iec1312——雷電電磁脈沖防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),安裝上obo之不同類別的電源類spd,以及通訊網(wǎng)絡(luò)類spd(如圖2)。(spd瞬態(tài)過電壓保護(hù)器),spd是用以防護(hù)電子設(shè)備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導(dǎo)電涌過電壓的有效手段。三、dcs系統(tǒng)防雷接地方案dcs為分散控制系統(tǒng)的英文(totaldistributedcontrolsystem)簡稱。指的是控制危險分散、管理和顯示集中。dcs分為三大部分,帶i/o板的控制器、通訊網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)界面(hmi)。由i/o板通過端子板直接與生產(chǎn)過程相連,讀取傳感器來的信號。i/o板有幾種不同的類型,每一種i/o板都有相應(yīng)的端子板。模擬量輸入,4-20毫安的標(biāo)準(zhǔn)信號板和用以讀取熱電偶的毫伏信號板;4-16個通道不等;模擬量輸出,通常都是4-20毫安的標(biāo)準(zhǔn)信號,一般它的通道比較少,4-8個個通道;開關(guān)量輸入;16-32個通道:開關(guān)量輸出,開關(guān)量輸入和輸出還分不同電壓等級的板,如直流24伏、125伏;交流220伏或115伏等;8-16個通道不等;脈沖量輸入,用于采集速率的信號;4-8通道不等;快速中斷輸入;hart協(xié)議輸入板;現(xiàn)場總線i/o板;電力系統(tǒng)的dcs系統(tǒng)主要構(gòu)架也如同上面所敘述的那樣,但它下面的過程層dpu分為很多子系統(tǒng):常規(guī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)das、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)fsss、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)ccs、順序控制系統(tǒng)scs、汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)deh、小汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)meh、汽機(jī)緊急跳閘系統(tǒng)ets、鍋爐旁路控制系統(tǒng)bpc,還包括煙氣脫硫控制系統(tǒng)fgdcs、電氣控制系統(tǒng)ecs。由于dpu單元都是反饋過來重要的過程量,如果由于雷擊事故造成了數(shù)據(jù)的紊亂或者過程量的偏差,將會給正常的發(fā)電生產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果,因此,dcs系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)是一種必不可少的防護(hù)措施。3.1外接地網(wǎng)一般電廠都采用聯(lián)合接地。3.2室內(nèi)等電位連接一般發(fā)電廠dcs控制機(jī)房的面積不大,可以采用4x40mm扁銅帶沿機(jī)房墻壁0.5m處布放成環(huán)狀作為工作地接地環(huán),每根扁銅帶需要用膨脹螺釘架空5—10cm鋪設(shè)在地面上。此接地環(huán)要用4x40mm扁銅帶或扁鋼與直流接地引下線作焊接處理。機(jī)房內(nèi)的設(shè)備的接地線以最短的方式,直接連接到環(huán)狀工作地接地環(huán)上。防靜電地板的金屬支架和靜電地板下的線橋都應(yīng)直接連接到環(huán)狀工作地接地環(huán)上。3.4通過防雷器建立等電位連接3.4.1電源部分電源部分采用兩級防雷。第一級電源防雷器采用v25-b/3npe電源防雷器。在機(jī)房總配兩路輸入配電母線控制開關(guān)的次極出線端上安裝v25-b/3npe電源防雷器,從三相電源進(jìn)線側(cè)引線v25-b/3npe,前面串聯(lián)加裝3pcs32a的空氣開關(guān),安裝在主配電柜里面。根據(jù)用戶的需求,v25-b可以選擇以下兩種報警方式:as聲光報警模塊附帶聲音與燈光報警的功能底座,給該底座供一220v單相市電,在正常的情況下燈光顯示為綠等,當(dāng)有模塊損壞時,報警燈由綠色變成閃爍的紅燈,并伴有“嘀嘀”報警聲,提醒維護(hù)人員更換。fs遙信觸點模塊附帶遙信觸點功能底座,可根據(jù)實際需要

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論