計算機屏蔽信號電纜的接地方式
2017年10月17日 來源:安徽徽寧電器儀表集團有限公司 瀏覽 1862 次 評論 0 次
計算機屏蔽信號電纜通常采用兩種方式來處理:屏蔽層單端接地和屏蔽層雙端接地。
?、?屏蔽層單端接地是在屏蔽電纜的一端將金屬屏蔽層直接接地,另一端不接地或通過保護接地。
在屏蔽層單端接地情況下,非接地端的金屬屏蔽層對地之間有感應電壓存在,感應電壓與電纜的長度成正比,但屏蔽層無電勢環(huán)流通過。單端接地就是利用抑制電勢電位差達到消除電磁干擾的目的。
這種接地方式適合長度較短的線路,電纜長度所對應的感應電壓不能超過安全電壓。靜電感應電壓的存在將影響電路信號的穩(wěn)定,有時可能會形成天線效應。
② 雙端接地是將屏蔽電纜的金屬屏蔽層的兩端均連接接地。
在屏蔽層雙端接地情況下,金屬屏蔽層不會產(chǎn)生感應電壓,但金屬屏蔽層受干擾磁通影響將產(chǎn)生屏蔽環(huán)流通過,如果地點A和地點B的電勢不相等,將形成很大的電勢環(huán)流,環(huán)流會對信號產(chǎn)生抵消衰減效果。
動力電纜線兩邊接地,電機端的PE必然要接在驅(qū)動端的PE上,并最終接入機箱內(nèi)的大地匯流排。
信號線則需要區(qū)別情況對待,一般而言模擬信號主張單端接地,以避免雙端接地時,地電勢不同引發(fā)的地電流影響信號;
數(shù)字信號或差分信號主張雙端接地,只是過大的地電流也同樣可能影響信號。
所以個人以為,無論是單端還是雙端,原則是死的,實效才是目的,需以能解決現(xiàn)場問題和設(shè)備的穩(wěn)定可靠運行為重,因此往往只能靈活處置。
單端接地。
如果是兩端接地,由于兩個接地端可能存在電位差,反而會產(chǎn)生干擾。
一般要求是2端接地,然而2端接地要看現(xiàn)場條件,如果現(xiàn)場條件惡劣,會在2端形成感應電壓,從而有了感應電流,容易干擾,當然,對模擬量干擾嚴重,故此時即要單端接地。
高頻雙端接地如編碼器,開關(guān)量等,低頻單端接地如模擬量等。
單端接地不存在接地電位差的問題,可減少接地干擾。
屏蔽線的接地有三種情況,即:單端接地方式、兩端接地方式、屏蔽層懸浮。(1)單端接地方式:假設(shè)信號電流i1從芯線流入屏蔽線,流過負載電阻RL之后,再通過屏蔽層返回信號源。因為i1與i2大小相等方向相反,所以它們產(chǎn)生的磁場干擾相互抵消。這是一個很好的抑制磁場干擾的措施。同時它也是一個很好的抵制磁場耦合干擾的措施。(2)兩端接地方式:由于屏蔽層上流過的電流是i2與地環(huán)電流iG的迭加,所以它不能完全抵消信號電流所產(chǎn)生的磁場干擾。因此,它抑制磁場耦合干擾的能力也比單端接地方式差。單端接地方式與兩端接地方式都有屏蔽電場耦合干擾作用。(3)屏蔽層懸?。褐挥衅帘坞妶鲴詈细蓴_能力,而無抑制磁場耦合干擾能力。
對于單端接地,是變送器端接地
1、先說獨立地線。所謂的獨立地線,顧名思義,就是為本系統(tǒng)單獨設(shè)置的地線,它必須是通過對地電阻測量合格的地線。那么什么是合格地線呢?他的對地電阻的標準是多少?這有國標決定,對于計算機系統(tǒng)的接地地線標準,應該是小于4歐姆。這個獨立的地,接變頻器的PE、現(xiàn)場的電機外殼、所有導電金屬相關(guān)柜體、機體外殼。
2、再說等電位。所謂的等電位,就是安裝接線的這個系統(tǒng)所有物體的金屬外殼,用導電體大面積連接一片。面積越大,抗干擾的效果越好。從抗干擾的效果看,等電位的處理,優(yōu)于單獨接地的效果。接獨立地,是在等電位的基礎(chǔ)上實施的,因為,根據(jù)一點接地的原則,那個獨立地是接在整個系統(tǒng)的什么位置也很關(guān)鍵。要視現(xiàn)場的具體情況而定。原則是,獨立地線的“入地點”接在系統(tǒng)所有殼體、物體的金屬表面積最大的地方。等電位包括了所有電纜頻蔽層的金屬導體連接。
3、最后一條說的是信號地。信號地為了不混淆大地的概念,所以稱“參考電位”。它是信號的參考電位,在西門子的裝置里稱作M。所以它不能與PE、大地連接。信號地----參考電位,必須與“大地”懸浮。
最后需要強調(diào)的是,“一點接地”,千萬不要狹義的理解為一個螺絲栓點,那樣的話就大錯特錯了。關(guān)鍵是要理解西門子的傳動裝置手冊中EMC有關(guān)章節(jié)描述的“大面積連接”。什么叫大面積連接,就是接地的導體、導線其表面積越大越好。因為干擾的噪聲信號,都具有“肌膚效應”,集中在導體的表面,所以,等電位的導體,表面積越大,越利于干擾噪聲的吸收。一點接地,要廣義的理解。一個大的導體也可以看成一個節(jié)點,匯集一點,就是可以在這個導體上的任何部位接地,這樣,噪聲會有利于在這個導體的表面被吸收。如果匯集一個螺栓點,這種效果就沒有了。
雙端接地,可能導致屏蔽線上走電流,甚至大電流的可能,只要有電流就產(chǎn)生磁場了,不利于屏蔽
所以基本上 都是單端接地。
但是如果兩個系統(tǒng)全部是 浮地 系統(tǒng),則無所謂了,可以雙端接地的。