電磁兼容設(shè)計(jì)中有哪些接地技術(shù)?
為防止工頻和其它雜散電流在信號(hào)地線上產(chǎn)生干擾,信號(hào)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)。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201904/399077.htm地線的長(zhǎng)度與截面的關(guān)系為:
S>0.83L (1)
式中:L——地線的長(zhǎng)度,m;
S——地線的截面,mm2。
3.2 多點(diǎn)接地
工作頻率高(>30MHz)的采用多點(diǎn)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?yàn)榻拥匾€的感抗與頻率和長(zhǎng)度成正比,工作頻率高時(shí)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(zhǎng)度盡量短。采用多點(diǎn)接地時(shí),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(zhǎng)度小于工作信號(hào)波長(zhǎng)的1/20時(shí),采用單點(diǎn)接地式,否則采用多點(diǎn)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(diǎn)是該電路不受大地電性能的影響;其缺點(diǎn)是該電路易受寄生電容的影響,而使該電路的地電位變動(dòng)和增加了對(duì)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(qiáng)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(hào)的頻率。
4 屏蔽地
4.1 電路的屏蔽罩接地
各種信號(hào)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(hào)電路與屏蔽罩之間存在寄生電容,因此要將信號(hào)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。
4.2 電纜的屏蔽層接地
4.2.1 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(diǎn)接地的方式,而且屏蔽層接地點(diǎn)應(yīng)當(dāng)與電路的接地點(diǎn)一致。對(duì)于多層屏蔽電纜,每個(gè)屏蔽層應(yīng)在一點(diǎn)接地,各屏蔽層應(yīng)相互絕緣。
4.2.2 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(diǎn)接地的方式。當(dāng)電纜長(zhǎng)度大于工作信號(hào)波長(zhǎng)的0.15倍時(shí),采用工作信號(hào)波長(zhǎng)的0.15倍的間隔多點(diǎn)接地式。如果不能實(shí)現(xiàn),則至少將屏蔽層兩端接地。
4.3 系統(tǒng)的屏蔽體接地
當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)需要抵抗外界電磁干擾,或需要防止系統(tǒng)對(duì)外界產(chǎn)生電磁干擾時(shí),應(yīng)將整個(gè)系統(tǒng)屏蔽起來,并將屏蔽體接到系統(tǒng)地上。
5 設(shè)備地
一臺(tái)設(shè)備要實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求,往往含有多種電路,比如低電平的信號(hào)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(qiáng)度和屏蔽效能的外殼。典型設(shè)備的接地
設(shè)備的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):
●50Hz電源零線應(yīng)接到安全接地螺栓處,對(duì)于獨(dú)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(qiáng)功率電路(如供電電路、繼電器電路)對(duì)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(qiáng)電地),后者為信號(hào)地(弱電地),而信號(hào)地又分為數(shù)字地和模擬地,信號(hào)地線應(yīng)與功率地線和機(jī)殼地線相絕緣;
●對(duì)于信號(hào)地線可另設(shè)一信號(hào)地螺栓(和設(shè)備外殼相絕緣),該信號(hào)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(diǎn)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(diǎn)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。
6 系統(tǒng)
當(dāng)多個(gè)設(shè)備組成一個(gè)系統(tǒng)時(shí),系統(tǒng)的接地
系統(tǒng)的接地應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):
●參照設(shè)備的接地注意事項(xiàng);
●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(duì)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(shí),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(duì)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(hào)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(hào)地就近接到信號(hào)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(hào)地母線接到信號(hào)地螺栓上;
●當(dāng)系統(tǒng)用三相電源供電時(shí),由于各負(fù)載用電量和用電的不同時(shí)性,必然導(dǎo)致三相不平衡,造成三相電源中心點(diǎn)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(diǎn)電位保持零電位,從而防止三相電源中心點(diǎn)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(zhǎng)度不小于2.0m;埋設(shè)時(shí),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(duì)于移動(dòng)設(shè)備,接地電阻可小于10Ω。
7 結(jié)語
為了設(shè)備和人身的安全以及電力電子設(shè)備正??煽康墓ぷ鞅仨氀芯拷拥丶夹g(shù)。接地可直接接在大地上或者接在一個(gè)作為參考電位的導(dǎo)體上。不合理的接地反而會(huì)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(duì)接地技術(shù)的研究。
評(píng)論