避免电气接地回路
技术分类:仪表与过程传感器 发表时间:2005-12-06
避免电气接地回路
  如果连接两点的导体中产生了不希望产生的 电流,因为通常我们假定在这两点之间是没有电位差的,但实际上存在了电位差,这时,电气系统中就会产生接地回路(Ground Loop),也可以看作是“噪声”。这种现象发生在仪表回路中时,会增加或者减少仪表回路中的电流或电压值,这样的仪表信号就会对控制系统的性能造成不利的影响。
  由于噪声所具有的不同特性,其分别会对控制系统中不同元件的性能和可靠性造成影响。例如传统的4~20mA的I/O产品只对高频噪声有反应,如变频驱动设备和IGBT功率开关设备所产生的噪声等。
  与通常的看法正相反,现场总线通讯架构中采用的数字信号也很容易受到电气噪声的影响。
  要想最大限度的减少电气噪声对控制系统性能和可靠性的影响需要:
  n 采用隔离的交流电源
  n 建立单一、公共的系统接地点
  n 对低压信号(比如热电偶)采取隔离保护;
  n 最大限度的减少周围环境电磁场所造成的影响;
  n 选择合适的电缆和敷设路径,包括足够的电缆敷设间距。




  单一、公共接地点
  把电缆屏蔽层的两端都接地,或者把错误的一端接地,

这些不恰当的接地方式是最为人们所熟知的带来电气噪声的原因,在很多文献资料中都有记载。但这也是人们在仪表与控制系统中最常重犯的错误。
  电缆屏蔽层应该一端接地,通常倾向于在靠近电源的一端接地。另外一端应该包裹保护起来。(见附图“正确的电缆屏蔽层接地技术”)
  最不正确的接地系统设计是把电源和接地系统混合在一起(例如交流电源、直流电源、电缆屏蔽层、机柜等),或者是没有在工厂的接地网系统中建立单独的、隔离的公共接地点。
  电源系统和接地系统应该始终尽可能的保持相互隔离,直到最后的连接点。到那时,也只有到那时,两个系统才能被连接到一起。例如有一组机柜,包括4台仪表控制柜。这组机柜中的交流电源接地、直流电源接地、电缆屏蔽层接地和机柜接地在机柜中应该始终保持彼此分离,然后连接到隔离的机柜组的接地铜排。来自机柜组的接地铜排的绝缘的接地引线与主接地铜排连接。只有在主接地铜排处才和从其他机柜组来的接地汇合到一起。来自主接地铜排的绝缘的接地引线应该接到工厂接地网上的一个仪表控制系统专用(隔离)的接地点上。
  在面积广阔的大型工厂里,把所有的主接地点接到接地网上的同一个接地点是不现实的。如果工厂的接地网系统设计合理,在接地网上不同接地点之间的电位差应该可以忽略不计,这样可以允许使用不同的接地点。
  系统中存在不正确的电气接地回路会使数字信号和模拟信号混乱,并对系统中的设备带来长期的或是短期的损害。查找和纠正这些错误是非常单调、枯燥和费时的事情,但是我们真的没有其他选择!

您可能感兴趣的文章
    最新文章
      此文涉及的厂商信息
        相关作者文章
          相关厂商
            热门文章
              CEC博客

              W88