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防雷接地原則和要求

來源:德恩拓 發布時間:2012-2-15 9:56:25

    在一個系統中安裝有大量的電子設備,這些設備分屬于不同的專系統,由于這些設備工作頻率、抗干擾能力和功能等都不相同,對接地的要求也不同。在實際工程設計和施工中,電子設備的信號接地、邏輯接地、防靜電接地、屏蔽接地和保護接地,一般合用一個接地極,其接地電阻不大于;當電子設備的接地與工頻交流接地、防雷接地合用一個接地極時,其接地電阻不大于。屏蔽接地如單獨設置,則接地電阻一般為300Ω。對抗干擾能力差的設備,其接地應與防雷接地分開,兩者相互距離宜在20m以內,對抗干擾能力較強的電子設備,兩者的距離可酌情減少,但不宜低于5m。當電子設備接地和防雷接地采用共同接地裝置時,兩者避免雷擊時遭受反擊和保證設備安全,應采用埋地鎧裝電纜供電。電纜屏蔽層必須接地,為避免產生干擾電流,對信號電纜和1MHz及以下低頻電纜應一點接地;1MHz以上電纜,為保證屏蔽層為地電位,應采用多點接地。閉路電視和工業電視都必須采用一點接地。    電源防雷器
   上面介紹了的幾種接地各設備制造商有各自的具體技術要求,雖然大都強調一點接地,接地電阻必須小于1歐姆等,但具體內容上差別很大。結合工控系統對接地的技術要求闡述其接地原則和接地方法。
    1供電系統地  
    在很多企業,特別是電廠、冶煉廠等,其廠區內有一個很大的地線網,而通常供電系統的地是與地線網連在一起的。有的廠家強調計算機系統的所有接地必須和供電系統地以及其它(如避雷地)嚴格分開,而且之間至少應保持15m以上的距離。為了徹底防止供電系統地的影響,建議供電線線路用隔離變壓器隔開。從抑制干擾的角度來看,將電力系統地和計算機系統的所有地分開是很有好處的,因為一般電力系統的地線是不太干凈的。但從工程角度來看,在有些場合下單設計算機系統地并保證其與供電系統地隔開一定距離是很困難的,這時可以考慮能否將計算機系統的地和供電地共用一個,這要考慮幾個因素:
    1.1供電系統地上是否干擾很大,如大電流設備啟停是否頻繁,對地產生的干擾是否大;

    1.2供電系統地的接地電阻是否足夠小,而且整個地網各個部分的電位差是否很小,即地網的各部分之間是否阻值很小;    電源陣1.3微電子裝置的抗干擾能力以及所用到的傳輸信號的抗干擾能力,例如有無小信號(電偶,熱電阻)的直接傳輸等。
    2微電子裝置工作地  
    所有計算機接線涉及到的接地采用一點接地方式,在這一點上,也有很多爭議。有的廠家系統提出幾個地:邏輯地、屏蔽地(又叫模擬地)、信號地、保護地分別自己接地在地上打接地裝置,而大部分系統則指出各種地在機柜內部自己分別接地,匯于一點,然后用較粗的導體(銅)將各匯地點朕起來,接到一個公共的接地體上。
    這里有幾點需要注意:  
    控制系統本身是由多臺設備組成的,除了控制站以外,還包括很多外設,而且數量也不止一臺,這就涉及到了多臺設備,多種接地的問題。  
電源防雷器
    2.1保護接地:所有的弱電設備均有一個保護地,該保護一般在機柜和其它設備設計加工時就已在內部接好,有的系統中已將該保護地在內部同電源進線的保護地(三芯插頭的中間頭)連在一起,有的不允許將保護地同該線相連,用戶一定要仔細閱讀廠家提供的接地安裝說明書,不管哪種方式,機柜地必須將一臺設備(控制站、操作員站等)上所有的外設或系統的機柜地連在一起,然后用較粗的絕緣銅導線將各站的機柜地連在一起,最后從一點上與大地接地系統相連。還有一點值得提醒的是,一個系統的所有外設必須從一條供電線上供電,而且一臺設備(如操作員站位所連接的所有外設和主機系統(CRT、打印機、拷貝機主機系統)的電源必須從設備的供電分配器上取電,而不允許從其它地方取電,否則可能會燒壞接口甚至設備,對于不得不用長線連接的場合,應用較粗導線提供為其供電,或采取通信隔離措施。各站的機柜地在連接時可以采用幅射連接法,也可以采用串行接法。
    2.2電源邏輯地(P;首先,各站內的邏輯地必須位于一點PG,然后,粗絕緣導線以輻射狀接到一點上,然后接到大地接地線上。在有些系統中,所有的輸入,輸出均是隔離的,這樣其內部邏輯地就是一個獨立的單元,與其它部分沒有電器連接,這種系統中往往不需要PG接地,而是保持內部浮空。所以,用戶在設計和施工接地系統時,一定要仔細閱讀產品的技術要求和接地要求。    
    2.3模擬地(AG);是所有的接地中要求最高的一種。幾乎所有的系統都提出AG一點接地,而且接地電阻小于1歐。  微電子裝置設計和制造中,在機柜內部都安置了AG匯流排或其它設施。用戶在接線時將屏蔽線分別接到AG匯流排上,在機柜底部,用絕緣的銅辮連到一點,然后將各機柜的匯流點再用絕緣的銅辮或銅條以輻射狀連到接地點。  
    2.4信號地;原則上不允許各變送器和其它的傳感器在現場端接地,而都應將其負端在計算機端子處一點接地。但在有些場合,現場端必須接地,這時,必須注意原信號的輸入端子(上雙端)絕對不許和計算機的接地線有任何電氣連接,而計算機在處理這類信號時,必須在前端采用有效的隔離措施。  
    2.5安全柵的接地:安全柵線路有三個接地點:B,E,D,通常BE兩點都在計算機這一側??梢赃B在一起,形成一點接地。而D點是變送器外殼在現場的接地,若現場和控制室兩接地點間有電位差存在,那么,  D點和E點的電位就不同了。假設我們以E作為參考點,假定是D點出現10V的電勢,此時,A點和E點的電位仍為24V,那么AD間就可能有34V的電位差了,己超過安全極限電位差,但齊納管不會被擊穿,因為AE間的電位差沒變,因而起不到保護作用。這時如果不小心現場的信號線碰到外殼上,就可能引起火花,可能會點燃周圍的可燃性氣體,這樣的系統也就不具備本安性能了。所以,在涉及到安全柵的接地系統設計與實施時,一定要保證D點和BE)點的電位近似相等。在具體實踐中可以用以下方法解決此問題:用一根較粗的導線將D點與B點連接起來,來保證D點與B點的電位比較接近。另一種就是利用統一的接地網,將它們分別接到接地網上,這樣,如果接地網的本身電阻很少,再采用較好的連接方法,也能保證D點和B點的電位近似相等。但注意,此接地一定不要與上面幾種接地發生沖突。

本文來自:http://www.damehaciendo.com/

 

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