控制系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共52頁(yè)。5.1干擾的定義和干擾源分類(lèi)系統(tǒng)在工作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)例如不穩(wěn)定、漂移、失真等不正?，F(xiàn)象。產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因：（1）可能因系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)、器件質(zhì)量、制造工藝等存在問(wèn)題（2）也可能是電子測(cè)量系統(tǒng)受外部的工作環(huán)境，如電源電壓波動(dòng)、環(huán)境溫度變化或其他電氣設(shè)備的影響等。這些來(lái)自?xún)?nèi)部和外部的影響系統(tǒng)正常工作的各種因素，統(tǒng)稱(chēng)為“干擾”。本章討論的干擾偏于指外部因素。干擾是指對(duì)系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生不良影響的內(nèi)部或外部因素。第二頁(yè)，共52頁(yè)。干擾有哪些類(lèi)型？電磁干擾是最為普遍和影響最嚴(yán)重的干擾。只要有電場(chǎng)或磁場(chǎng)存在，就會(huì)對(duì)電子線(xiàn)路產(chǎn)生電磁干擾。機(jī)械干擾是指由于機(jī)械振動(dòng)或沖擊，改變了系統(tǒng)的電氣參數(shù)，造成了可逆或不可逆的影響。熱干擾系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量或環(huán)境溫度變化等導(dǎo)致系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化（溫度漂移），從而影響系統(tǒng)的正常工作（熱屏蔽或補(bǔ)償）光干擾半導(dǎo)體材料在光線(xiàn)的作用下，使半導(dǎo)體元器件產(chǎn)生電勢(shì)或引起阻值的變化（光屏蔽）。濕度干擾濕度會(huì)改變絕緣體的絕緣強(qiáng)度、高值電阻的阻值、電介質(zhì)的介電常數(shù)等（浸漆、環(huán)氧樹(shù)脂封灌等）化學(xué)干擾一是指化學(xué)腐蝕損壞，二是化學(xué)物質(zhì)與金屬導(dǎo)體形成化學(xué)電勢(shì)。（密封、清潔）第三頁(yè)，共52頁(yè)。傳輸噪聲設(shè)備噪聲射頻噪聲接地噪聲雷電噪聲機(jī)械起源噪聲天體噪聲也稱(chēng)為電力線(xiàn)噪聲，通過(guò)電源線(xiàn)傳遞到（或經(jīng)信號(hào)線(xiàn)耦合到）設(shè)備尖峰脈沖大功率開(kāi)關(guān)的通斷、設(shè)備（如電弧爐、焊機(jī)、大功率電機(jī)等）的啟動(dòng)停止，啟動(dòng)電流往往是額定電流的數(shù)倍（4~6倍），稱(chēng)為浪涌。浪涌沖擊電網(wǎng)電壓其他用電設(shè)備工作不正常甚至損壞。持續(xù)時(shí)間一般在微秒級(jí)，但電壓幅值可以從幾伏到數(shù)千伏，主要干擾噪聲電源工頻噪聲

大功率輸電線(xiàn)是典型的工頻噪聲源。低電平的信號(hào)線(xiàn)只要有一段距離與高壓輸電線(xiàn)平行，就會(huì)受到明顯的干擾。即使是室內(nèi)一般的交流電源線(xiàn)，對(duì)于輸入阻抗很高的儀表來(lái)說(shuō)，也是很大的干擾源。電網(wǎng)的電壓波動(dòng)欠/過(guò)壓，隨著電網(wǎng)質(zhì)量的提高，問(wèn)題趨于緩和第四頁(yè)，共52頁(yè)。傳輸噪聲設(shè)備噪聲射頻噪聲接地噪聲雷電噪聲機(jī)械起源噪聲天體噪聲在放電過(guò)程中，放電噪聲會(huì)向周?chē)椛涑鰪牡皖l到高頻的電磁波，它是對(duì)電子系統(tǒng)影響嚴(yán)重的一種噪聲干擾。電極間氣體被高壓擊穿大電流使氣體擊穿（如電焊）稀薄氣體電離導(dǎo)電（如熒光燈）小曲率半徑尖端電極上的電荷積聚，常見(jiàn)于高壓線(xiàn)上，距離遠(yuǎn)，一般影響不大第五頁(yè)，共52頁(yè)。傳輸噪聲設(shè)備噪聲射頻噪聲接地噪聲雷電噪聲機(jī)械起源噪聲天體噪聲射頻是對(duì)高頻交流變化電磁波的簡(jiǎn)稱(chēng)，一般在100kHz以上。多為調(diào)制電磁波，如無(wú)線(xiàn)廣播、電視、雷達(dá)、無(wú)線(xiàn)通信等，空間射頻干擾嚴(yán)重。第六頁(yè)，共52頁(yè)。典型的電磁干擾傳輸噪聲設(shè)備噪聲射頻噪聲接地噪聲雷電噪聲機(jī)械起源噪聲天體噪聲★不同的接地點(diǎn)會(huì)存在或大或小的地電位差★沒(méi)有良好接地的車(chē)間內(nèi)，不同接地點(diǎn)的地電位差可達(dá)到幾伏到幾十伏（例如飛機(jī)的機(jī)頭、機(jī)尾的電位差可達(dá)幾十伏）地電位差噪聲可以通過(guò)差模方式也可以通過(guò)共模方式引入第七頁(yè)，共52頁(yè)。典型的電磁干擾傳輸噪聲設(shè)備噪聲射頻噪聲接地噪聲雷電噪聲機(jī)械起源噪聲天體噪聲直接雷：直接侵入設(shè)備或相關(guān)聯(lián)的傳輸線(xiàn)上的雷電。概率很小。感應(yīng)雷：因電磁感應(yīng)作用在設(shè)備上感應(yīng)出雷電壓和感應(yīng)電流。感應(yīng)雷的發(fā)生機(jī)率很高。第八頁(yè)，共52頁(yè)。5.2干擾噪聲的耦合方式第九頁(yè)，共52頁(yè)。分類(lèi)方式三（按照具體的耦合途徑分）：干擾噪聲：電流電壓電場(chǎng)磁場(chǎng)天線(xiàn)耦合公共阻抗耦合靜電耦合電源線(xiàn)耦合Σ被干擾設(shè)備線(xiàn)-線(xiàn)串?dāng)_……第十頁(yè)，共52頁(yè)。5.2.1公共阻抗耦合（電路性）公共阻抗耦合就是多個(gè)電路通過(guò)共有阻抗造成的耦合。當(dāng)某一電路的電流流過(guò)共有阻抗時(shí)，會(huì)在共有阻抗上產(chǎn)生電壓，該電壓就可能成為其他電路的干擾。通常通過(guò)是一個(gè)回路、電源總線(xiàn)、公共負(fù)載、公共接地等途徑把干擾噪聲引入設(shè)備，這是最常見(jiàn)的耦合方式第十一頁(yè)，共52頁(yè)。單電源、多負(fù)載（接地共阻抗）公共阻抗較大時(shí)會(huì)影響其他電路電源

公共電源內(nèi)阻耦合干擾N個(gè)負(fù)載或電路共用一個(gè)電源，因內(nèi)阻抗和線(xiàn)路阻抗的影響，電路N中電流的任何變化均會(huì)影響電路1至N-1的工作。電源1多電源、共地地線(xiàn)阻抗較大時(shí)會(huì)影響其他電路電源2電源往往是最主要的噪聲來(lái)源，處理方法：低輸出阻抗、低噪聲電源/去公共阻抗/最好獨(dú)立電源第十二頁(yè)，共52頁(yè)。5.2.2靜電耦合（電容性）(1)元器件、導(dǎo)線(xiàn)間存在分布電容(2)人體帶電(3)電容耦合感應(yīng)形成干擾電壓~放大器故信號(hào)放大器輸入阻抗Zi盡可能小，一般在幾百Ω以下。頻域：時(shí)域：

~~~多干擾源

第十三頁(yè)，共52頁(yè)。

5.2.3線(xiàn)-線(xiàn)串?dāng)_耦合~

平行導(dǎo)線(xiàn)的互感：兩導(dǎo)線(xiàn)距離為D（cm），導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)l(m)，設(shè)導(dǎo)線(xiàn)間距D遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)線(xiàn)的直徑，它們之間的互感為

導(dǎo)線(xiàn)電流會(huì)在另一導(dǎo)線(xiàn)形成串聯(lián)互感干擾電壓：高頻電流在其它相鄰導(dǎo)線(xiàn)上的互感電壓會(huì)很顯著

例如：5cm長(zhǎng)相距1mm的直徑1mm平行導(dǎo)線(xiàn)，式中：

第十四頁(yè)，共52頁(yè)。Requ為被干擾回路的等效電阻，圖中即為兩個(gè)電阻的并聯(lián)值。Cm、Lm分別為寄生電容的寄生電感

第十五頁(yè)，共52頁(yè)。5.2.4電源線(xiàn)耦合直流或者交流電源受到干擾，電源線(xiàn)又將這些干擾傳送給其他設(shè)備這是儀表系統(tǒng)中最主要的干擾源電源第十六頁(yè)，共52頁(yè)。電磁干擾EMI—ElectromagneticInterference電磁兼容EMC—ElectromagneticCompatibility5.3干擾的抑制方法電磁干擾的危害性——

影響它人（害人）

自身影響（害己）：穩(wěn)定性、精確度、失效

電磁兼容設(shè)計(jì)的目的——

把自身的電磁干擾限定在一定的范圍，降低對(duì)其他設(shè)備的影響

使自身免受或少受外部干擾的影響抑制電磁干擾（從系統(tǒng)角度）的主要手段：

屏蔽、接地、合理布線(xiàn)、靜電防護(hù)、濾波第十七頁(yè)，共52頁(yè)。5.3.1屏蔽(shielding)技術(shù)屏乃擋風(fēng)、遮蔽之器；蔽乃掩障、遮護(hù)之為。用來(lái)抑制電場(chǎng)或磁場(chǎng)從空間的一個(gè)區(qū)域傳遞到另一個(gè)區(qū)域可以是主動(dòng)屏蔽，也可以是被動(dòng)屏蔽通常情況下：高電壓、小電流干擾源：低電壓、大電流干擾源：電場(chǎng)干擾為主(容性耦合），磁場(chǎng)往往可以忽略磁場(chǎng)干擾為主(感性耦合），電場(chǎng)往往可以忽略屏蔽效果(能量衰減)取決于哪些方面？吸收反射其它吸收損耗：電磁波在屏蔽材料中傳播時(shí)，會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)換成熱量，導(dǎo)致電磁能量損失，這部分能量稱(chēng)為屏蔽材料的吸收損耗。反射損耗：當(dāng)電磁波入射到不同媒質(zhì)的分界面時(shí)，就會(huì)發(fā)生反射，使穿過(guò)界面的電磁能量減弱。電場(chǎng)屏蔽—反射為主磁場(chǎng)屏蔽—吸收為主第十八頁(yè)，共52頁(yè)。（1）電場(chǎng)屏蔽交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓大小取決于交變電場(chǎng)電壓、耦合電容和金屬屏蔽體接地電阻之“積”。只要設(shè)法使金屬屏蔽體良好接地，就能使交變電場(chǎng)對(duì)敏感電路的耦合干擾電壓變得很小。電場(chǎng)屏蔽以反射為主，單從電場(chǎng)屏蔽的角度看屏蔽體的厚度關(guān)系不大。屏蔽體電磁屏蔽的若干實(shí)際問(wèn)題第十九頁(yè)，共52頁(yè)。（2）（低頻）磁場(chǎng)屏蔽是利用高導(dǎo)磁率的材料構(gòu)成低磁阻通路，實(shí)現(xiàn)磁路旁通。屏蔽體導(dǎo)磁率越高，厚度越大，磁阻越小，效果越好。單純從磁場(chǎng)屏蔽的角度看，用于磁場(chǎng)屏蔽的屏蔽體無(wú)需接地。幾個(gè)問(wèn)題：強(qiáng)磁場(chǎng)屏蔽：高導(dǎo)磁材料在強(qiáng)磁場(chǎng)中極易飽和，喪失導(dǎo)磁效能怎么辦？雙層，外層（低導(dǎo)磁材料，內(nèi)層高導(dǎo)磁材料）高頻磁場(chǎng)屏蔽：導(dǎo)磁率越高，適用抑制的頻率越低。高頻磁場(chǎng)通常趨于遠(yuǎn)程，用高電導(dǎo)率材料屏蔽體+良好接地通常效果也是不錯(cuò)高頻強(qiáng)磁場(chǎng)屏蔽：把設(shè)備挪開(kāi)或結(jié)合前兩種思想解決第二十頁(yè)，共52頁(yè)。（3）靜電屏蔽靜電感應(yīng)是在高輸入阻抗電路的一種主要干擾。靜電電壓可以很高，可達(dá)萬(wàn)伏以上，＞2000V有感，＞3000V有光，危害很大防止靜電的關(guān)鍵是：接地靜電屏蔽就是利用高電導(dǎo)率屏蔽體第二十一頁(yè)，共52頁(yè)。（4）屏蔽體上開(kāi)孔和接縫通風(fēng)口顯示窗鍵盤(pán)指示燈電纜插座調(diào)節(jié)旋鈕電源線(xiàn)縫隙漏磁開(kāi)孔主要影響磁場(chǎng)屏蔽效果減小縫隙的基本思路：用機(jī)械手段來(lái)增加接觸面的平整度；

增加緊固件（螺釘?shù)龋┑拿芏?/p>

用電磁密封襯墊（導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電布等）孔洞的電磁泄漏與孔洞的最大尺寸有關(guān)采用與大孔相同面積的多個(gè)小孔構(gòu)成的孔陣代替一個(gè)大孔產(chǎn)生的漏磁要小在通風(fēng)孔上安裝一塊與屏蔽體間可靠搭接的金屬網(wǎng)，可減小漏磁第二十二頁(yè)，共52頁(yè)。(5)屏蔽材料一般金屬材料的電導(dǎo)率都很高，導(dǎo)磁率都不是固定不變的高導(dǎo)磁率材料具有以下特點(diǎn)：導(dǎo)磁率隨頻率升高而降低高導(dǎo)磁率材料在機(jī)械沖擊下會(huì)極大地影響屏蔽效能強(qiáng)磁場(chǎng)極易引起磁飽和磁屏蔽效能還有材質(zhì)厚度有關(guān)通常純鐵、硅鋼片、鐵氧體等材料的導(dǎo)磁率比較高第二十三頁(yè)，共52頁(yè)。(6)一般性結(jié)論電場(chǎng)和平面波，反射損耗大；磁場(chǎng)，反射損耗較小，主要靠高導(dǎo)磁吸收在低頻時(shí)，高導(dǎo)磁率材料的屏蔽效果比高電導(dǎo)率材料好在高頻時(shí)，高電導(dǎo)率材料的屏蔽效能一般比高導(dǎo)磁率材料好高導(dǎo)磁率材料表面覆蓋高電導(dǎo)率材料，可以增加屏蔽效果低頻磁場(chǎng)用磁性材料進(jìn)行屏蔽；電場(chǎng)、平面波、高頻磁場(chǎng)用良導(dǎo)體電場(chǎng)屏蔽、靜電屏蔽必須接地，屏蔽體上可以任意開(kāi)縫；磁場(chǎng)屏蔽不需接地，但開(kāi)縫會(huì)有漏磁。實(shí)際屏蔽效果常常取決于屏蔽層上的開(kāi)孔和接縫情況，而不是屏蔽材料本身的屏蔽效果。第二十四頁(yè)，共52頁(yè)。5.3.2電纜屏蔽和接地絕大多數(shù)干擾波是通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)傳播和輻射的，特別是低電平信號(hào)線(xiàn)，對(duì)外部輻射都是很敏感的導(dǎo)線(xiàn)屏蔽的目的：抵御干擾、防止輻射（干擾他人）銅絲編制的屏蔽線(xiàn)，主要用于信號(hào)線(xiàn)鎧裝電線(xiàn)：用鐵皮或鋁皮將芯線(xiàn)包起來(lái)，主要用于電力線(xiàn)還可以使用銅管、鐵管、鋁管作為導(dǎo)線(xiàn)管，在導(dǎo)線(xiàn)外起屏蔽作用為什么雙絞線(xiàn)的抗干擾能力比較強(qiáng)？同一根導(dǎo)線(xiàn)在相鄰兩個(gè)環(huán)段上流過(guò)的感應(yīng)電流大小相等，方向相反，因而被抵消。等效為感應(yīng)面積A很小80%-95%以上的面積被金屬網(wǎng)或金屬箔層覆蓋？本身具有吸收和反射衰減作用第二十五頁(yè)，共52頁(yè)。屏蔽層不能不接地；多數(shù)情況問(wèn)題不在屏蔽質(zhì)量上，而在屏蔽接地上電場(chǎng)屏蔽：?jiǎn)味私拥貢r(shí)，屏蔽層電壓為零，可顯著減少感應(yīng)電壓；不要把屏蔽層兩端都直接接地，否則會(huì)因地電位差在屏蔽層上形成低頻電流。單端接地原則：信號(hào)源端接地，信號(hào)源浮地則在受信方接地（誰(shuí)送電誰(shuí)接地）磁場(chǎng)屏蔽：兩端接地使電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)電流，進(jìn)而產(chǎn)生與主干擾相反的二次場(chǎng)，抵消主干繞場(chǎng)的作用，顯著降低磁場(chǎng)耦合感應(yīng)電壓若干結(jié)論高頻/低頻地高頻地混合接地法：可抑制低頻和高頻電場(chǎng)干擾。雙屏蔽層：內(nèi)層采用單端接地，外層采用雙端接地，但應(yīng)考慮在暫態(tài)電流作用下屏蔽層不致被燒熔，等電位。《GB50217-1994電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》第二十六頁(yè)，共52頁(yè)。屏蔽層接地的幾種方式同軸電纜電纜(雙絞線(xiàn))扁平電纜安全地信號(hào)地信號(hào)輸入地線(xiàn)接地板接地板一般可以不錯(cuò)理想第二十七頁(yè)，共52頁(yè)。電纜整體屏蔽接地菊花鏈干擾電流不斷疊加一般比前者好，但仍會(huì)降低屏蔽效果，每個(gè)接地點(diǎn)盡量不要超過(guò)3根較好沒(méi)個(gè)屏蔽直接接到帶孔的銅帶上，銅帶折疊成環(huán)，接到接地裝置上更好第二十八頁(yè)，共52頁(yè)。5.3.3合理布線(xiàn)（系統(tǒng)）工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中常用的信號(hào)傳輸線(xiàn)纜有四種：

屏蔽電纜/雙絞線(xiàn)（測(cè)控系統(tǒng)常用屏蔽雙絞線(xiàn)）/光纖/同軸電纜布線(xiàn)時(shí)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，布線(xiàn)結(jié)果要有據(jù)可查選材，質(zhì)量最好是光纖，也最麻煩，不適于大多數(shù)的檢測(cè)信號(hào)傳輸布線(xiàn)要盡量短，但要留有裕量（維修改造用）分類(lèi)走線(xiàn)，小信號(hào)線(xiàn)路（一般指24V以下）和大功率噪聲線(xiàn)路必須分開(kāi)

交流電線(xiàn)路、控制線(xiàn)路和信號(hào)線(xiàn)路必須分開(kāi)，并保持一定距離機(jī)械保護(hù)室內(nèi)走線(xiàn)（加裝穿線(xiàn)管，如PVC管、鍍鋅管、薄壁不銹鋼管等）

架空走線(xiàn)（橋架，室內(nèi)采用噴塑處理、室外采用不銹鋼）

埋地走線(xiàn)（必須加裝穿線(xiàn)管）

注意防止鼠患！續(xù)接

屏蔽電纜（盡量避免，必要時(shí)可焊接，注意續(xù)接處的絕緣和接觸電阻）

雙絞線(xiàn)（通過(guò)RJ45等標(biāo)準(zhǔn)接頭續(xù)接）

光纖（光纖接頭連接最方便，但會(huì)產(chǎn)生10~20%的光損失）

同軸電纜（采用標(biāo)準(zhǔn)接頭，同軸電纜終端必須加配終端匹配器）第二十九頁(yè)，共52頁(yè)。5.3.4靜電防護(hù)技術(shù)兩種材料的摩擦、碰撞、剝離（接觸后分離）的電荷積聚人體有感覺(jué)的靜電電壓一般都在數(shù)百伏乃至千伏以上現(xiàn)在的集成電路和器件，因光刻線(xiàn)條越來(lái)越細(xì)（體積越來(lái)越?。轨o電的能力越來(lái)越低，一般100~200V靜電電壓即可致使集成電路燒毀（即使不上電）在易燃易爆場(chǎng)合，靜電影響也極具破壞力，如在有粉塵的場(chǎng)合、煉油化工區(qū)域等等。靜電防護(hù)的主要措施：（1）【避免】系統(tǒng)表面盡可能平滑，防止靜電積聚；避免化纖類(lèi)服裝；（2）【疏導(dǎo)】要完全消除靜電積聚很困難，工作臺(tái)、地面鋪設(shè)防靜電材料，穿到防靜電服和鞋襪，帶防靜電腕帶；（3）【中和】如果疏導(dǎo)不了，還可以加裝離子風(fēng)機(jī)、離子風(fēng)槍來(lái)中和靜電荷；其它：地面*采用防靜電地板；良好接地（＜2Ω）；保持一定濕度可降低靜電影響第三十頁(yè)，共52頁(yè)。5.3.5接地系統(tǒng)接地就是將一個(gè)點(diǎn)與某個(gè)點(diǎn)位基準(zhǔn)面用導(dǎo)體連接起來(lái)建立低電阻的導(dǎo)電通道。安全接地的作用：（1）防雷（瞬時(shí)高電位、大電流）

（2）保護(hù)人生設(shè)備安全（電荷積累、絕緣下降）工作接地的作用：建立信號(hào)基準(zhǔn)，防止電子設(shè)備內(nèi)部電路相互干擾干擾抑制接地：受信方--防止外部干擾的影響；干擾源--降低干擾輻射自然界的土壤地層有兩大電氣特性：

①導(dǎo)電:導(dǎo)電率為10-3至10-1S/m，介于良導(dǎo)體和絕緣體之間；

②容電量∞大地導(dǎo)電可將電氣設(shè)備和地間組成電氣連接容電量∞

，可把土壤地層理解為等電位面，成為系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位。S＝1/Ω西門(mén)子第三十一頁(yè)，共52頁(yè)。從工業(yè)應(yīng)用的角度來(lái)看，目前控制系統(tǒng)通常有兩種接地方式：

單獨(dú)接地

等電位聯(lián)結(jié)（連接）1）單獨(dú)接地

：將控制系統(tǒng)的保護(hù)接地、

工作接地通過(guò)獨(dú)立的、“干凈的”接地裝置與大地相接注：兩個(gè)接地點(diǎn)間會(huì)有數(shù)mV，甚至幾伏的電位差。這對(duì)弱電信號(hào)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)嚴(yán)重的干擾，控制系統(tǒng)的工作地和保護(hù)地不能在“柜內(nèi)”混用。2）等電位聯(lián)結(jié)：與電位基本相等的等點(diǎn)位接地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)電氣連接，進(jìn)而和接地極相連，各接地點(diǎn)之間的地電位差最小.

和單獨(dú)接地相比，等電位聯(lián)結(jié)有如下的特點(diǎn)：常規(guī)的接地方式會(huì)因電氣設(shè)備故障或雷擊會(huì)形成建筑物不同部位地電位差的存在，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法保障人身和控制系統(tǒng)的安全。采用等電位聯(lián)結(jié)，就可減小或避免這種危險(xiǎn)的發(fā)生。由于建筑物各處均為等電位，不易產(chǎn)生共模干擾（基準(zhǔn)相同）實(shí)施方便，等電位接地系統(tǒng)已為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)采用，并逐步在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中推廣。第三十二頁(yè)，共52頁(yè)。S型(星型)接地系統(tǒng)ERPEarthingReferencePoint

接地基準(zhǔn)點(diǎn)等電位接地網(wǎng)控制系統(tǒng)機(jī)柜等電位聯(lián)結(jié)的三種方法M型(網(wǎng)絡(luò)型)接地系統(tǒng)混合型接地系統(tǒng)PE電源保護(hù)地＋工作地PE配電箱等電位接地網(wǎng)機(jī)柜接地匯流排接地干線(xiàn)第三十三頁(yè)，共52頁(yè)。串聯(lián)接地因各電路的地電流在地線(xiàn)阻抗以及連接阻抗會(huì)引起各電路間的耦合，應(yīng)避免使用。如果不可避免，則應(yīng)盡量使地線(xiàn)阻抗趨向最小。設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3I3I2I1ABCR1R2R3VA＜VB＜VC系統(tǒng)內(nèi)部連接（串聯(lián)接地和并聯(lián)接地）設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3R1R2R3I1I2I3R4A并聯(lián)接地：電路間耦合減小應(yīng)強(qiáng)調(diào)“分類(lèi)匯總”。匯總點(diǎn)離和地的接入點(diǎn)愈近與好。（R4顯然是愈小愈好）第三十四頁(yè)，共52頁(yè)。低壓系統(tǒng)接地制式按配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備（包括信息系統(tǒng)）不同的接地組合來(lái)分類(lèi)，按照IEC規(guī)定，低壓系統(tǒng)接地制式一般由兩個(gè)字母組成，必要時(shí)可加后續(xù)字母。按低壓系統(tǒng)接地制式劃分有TN-S、TN-C、TN-C-S、TT、IT等五種。低壓配電系統(tǒng)的接地制式第一個(gè)字母表示電源接地點(diǎn)對(duì)地的關(guān)系：T表示直接接地I表示不接地第二個(gè)字母表示電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分（如DCS的機(jī)柜）與地的關(guān)系：T表示獨(dú)立于電源接地點(diǎn)直接接地N表示直接與電源接地點(diǎn)連接。后續(xù)字母表示中性線(xiàn)（N）與保護(hù)線(xiàn)（PE）之間的關(guān)系：C表示中線(xiàn)（N）與保護(hù)線(xiàn)（PE）合并為PEN線(xiàn)；S表示表示中線(xiàn)與保護(hù)線(xiàn)分開(kāi)C-S表示在電源側(cè)為PEN線(xiàn)，從某點(diǎn)分開(kāi)為N及PE線(xiàn)第三十五頁(yè)，共52頁(yè)。TN-C系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)但當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，PEN線(xiàn)有電流，其所產(chǎn)生的壓降呈現(xiàn)在電氣設(shè)備的外殼上，對(duì)敏感性的電子設(shè)備不利。L1L2L3PENL1L2L3NPETN-S系統(tǒng)在正常時(shí)PE線(xiàn)上不通過(guò)負(fù)荷電流，與PE線(xiàn)相連的電氣設(shè)備的金屬外殼在正常運(yùn)行時(shí)不帶電位。優(yōu)先考慮L1L2L3NPEL1L2L3PENTN-C-S系統(tǒng)前端TN-C系統(tǒng)后面為T(mén)N-S系統(tǒng)L1L2L3NPEL1L2L3PETT系統(tǒng)TT系統(tǒng)內(nèi)，電氣設(shè)備的金屬外殼單獨(dú)接地，與電源在接地上無(wú)電氣聯(lián)系。其優(yōu)點(diǎn)是避免發(fā)生故障時(shí)，將故障電壓蔓延。IT系統(tǒng)系統(tǒng)沒(méi)有配出中性線(xiàn)。適用于大型電廠的用電。第三十六頁(yè)，共52頁(yè)。（1）新近頒布的《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范（GB50343-2004）》第5.4.1條作了下列強(qiáng)制性的規(guī)定：“電子信息系統(tǒng)設(shè)備由TN交流配電系統(tǒng)供電時(shí)，配電線(xiàn)路必須采用TN-S系統(tǒng)的接地方式?！保ā敖ㄖ锓览自O(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-94”第6.4.1條也如此規(guī)定）（2）《石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范（SH3081-2003）》第3.1.2條規(guī)定：“控制室用電應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)中，保護(hù)線(xiàn)PE與中線(xiàn)N是分開(kāi)的?！钡谌唔?yè)，共52頁(yè)。接地電阻定義一：接地電阻包括上述四個(gè)電阻之和。其中，接地體附近的土壤電阻是主要的，RG2/RG3往往可以忽略不計(jì)。定義二：從儀表設(shè)備的接地端子到總接地板之間導(dǎo)體及連接點(diǎn)電阻的總和稱(chēng)為聯(lián)結(jié)電阻；接地極對(duì)地電阻和總接地板、接地總干線(xiàn)及接地總干線(xiàn)兩端的連接點(diǎn)電阻之和稱(chēng)為接地電阻。后一種說(shuō)法是因?yàn)樗鼘?duì)聯(lián)結(jié)電阻和接地電阻分別提出了不同的要求。接地板、接地導(dǎo)線(xiàn)電阻接地體電阻接地體與土壤接觸電阻附近土壤電阻雖然土壤為不良導(dǎo)體，但因其容量、電流通路的截面積很大，故接地電阻仍然很小。接地電阻主要取決于接地極附近的接地電阻值，和接地極的形狀大小有關(guān)。上述接地電阻是指工頻電流從接地體向周?chē)蟮厣⒘鲿r(shí)，土壤呈現(xiàn)的電阻值，即為工頻接地電阻?？刂葡到y(tǒng)的接地電阻通常要求≤4Ω第三十八頁(yè)，共52頁(yè)。接地電阻的測(cè)量1）原始的伏安法

測(cè)量時(shí)，各電極相距20-50米（不同資料有不同說(shuō)法），并成直線(xiàn)排列P在EC中點(diǎn)并前后移動(dòng)接地棒（3-5米距離）重復(fù)三次測(cè)量；三次結(jié)果相近，說(shuō)明測(cè)量基本準(zhǔn)確，取均值；否則加大E-C間距離。不要在雨天測(cè)量。VA工頻電源接地極接地棒輔助極

2）理論計(jì)算

ρ為土壤電阻率

第三十九頁(yè)，共52頁(yè)。半球狀電極垂直棒電極扁帶狀電極板狀電極（厚度很?。┬螤罱拥仉娮瑁ń疲ヾlabab注：地表下0.15米到0.5米處土壤處于干濕交界的地方，接地導(dǎo)體易受腐蝕，所以規(guī)定埋深不小于0.6米。第四十頁(yè)，共52頁(yè)。接地系統(tǒng)接地聯(lián)接接地裝置接地連線(xiàn)接地匯流排接地分干線(xiàn)接地匯總板接地干線(xiàn)總接地板接地極接地總干線(xiàn)接地系統(tǒng)的組成第四十一頁(yè)，共52頁(yè)。鍍鋅鋼材、銅、美國(guó)ATI鍍銅鋼（壽命可達(dá)30年……銅的導(dǎo)電率是鋼的8倍，銅的耐腐蝕性也比鋼好，但銅的價(jià)格也是“好”的，其單價(jià)約是鍍鋅鋼的4-5倍。綜上所述，銅材接地系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠、免維護(hù)，壽命長(zhǎng)。接地材料的選擇1）接地系統(tǒng)的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)采用多股絞合銅芯絕緣電線(xiàn)或電纜。2）接地系統(tǒng)的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)按下列數(shù)值范圍選用：

接地連線(xiàn) 1～2.5（mm2）

接地分干線(xiàn) 4～16mm2

接地干線(xiàn) 10～25mm2 接地總干線(xiàn) 16～50mm23)接地匯流排、聯(lián)接板規(guī)格接地匯流排宜采用25×6的銅條制作。接地匯總板和總接地板應(yīng)采用銅板制作。銅板厚度不應(yīng)小于6mm，長(zhǎng)寬尺寸按需要確定。第四十二頁(yè)，共52頁(yè)。1）儀表和控制系統(tǒng)的接地聯(lián)結(jié)采用分類(lèi)匯總，最終與總接地板聯(lián)結(jié)的方式。交流電源的中線(xiàn)起始端應(yīng)與接地極或總接地板連接。2）當(dāng)已把建筑物（或裝置）的金屬結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)鋼筋、金屬設(shè)備、管道、進(jìn)線(xiàn)配電箱的PE（保護(hù)接地線(xiàn)）母排等形成等電位聯(lián)結(jié)時(shí)，儀表、控制系統(tǒng)各類(lèi)接地也應(yīng)匯接到該總接地板，實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)。3）當(dāng)尚未形成等電位聯(lián)結(jié)，儀表、控制系統(tǒng)可以采用單獨(dú)接地，工作接地采用單獨(dú)的接地體并與電氣專(zhuān)業(yè)接地體須相距5m以上。4）在各類(lèi)接地聯(lián)結(jié)中嚴(yán)禁接入開(kāi)關(guān)或熔斷器；地下部分要采用焊接連接。接地原則第四十三頁(yè)，共52頁(yè)。1）不屏蔽接地干線(xiàn)會(huì)帶來(lái)干擾現(xiàn)象：某尿素裝置DCS系采用單獨(dú)接地，但信號(hào)總是飄移不定。原因：后來(lái)發(fā)現(xiàn)，其接地干線(xiàn)長(zhǎng)50米，從三樓沿外墻敷設(shè)到接地體，沒(méi)有穿管屏蔽，過(guò)長(zhǎng)的接地干線(xiàn)，如果沒(méi)有屏蔽措施，接地干線(xiàn)就象是一根天線(xiàn)，可以接受大量的干擾信號(hào)，使系統(tǒng)無(wú)法穩(wěn)定工作，乃至系統(tǒng)卡件發(fā)生故障。結(jié)論：接地干線(xiàn)應(yīng)愈短愈好，必要時(shí)也應(yīng)該采取屏蔽措施?？刂剖胰龢荄CS單獨(dú)接地原有接地網(wǎng)大電流設(shè)備幾個(gè)接地案例的分析第四十四頁(yè)，共52頁(yè)。2）保持和其它接地系統(tǒng)的距離現(xiàn)象：某玻璃裝置的DCS采用單獨(dú)接地，發(fā)現(xiàn)信號(hào)干擾很大。原因：DCS的單獨(dú)接地體和原有的接地網(wǎng)相距不到5米。結(jié)論：若DCS采用單獨(dú)接地，其接地體和電氣接地網(wǎng)相距必須大于5米，和防雷接地體相距必須大于20米?？刂剖胰龢荄CS單獨(dú)接地原有接地網(wǎng)大電流設(shè)備第四十五頁(yè)，共52頁(yè)。小于10米控制室大功率電動(dòng)機(jī)3）等電位接地也要考慮接地引入點(diǎn)（ERP）的位置現(xiàn)象：某裝置DCS系統(tǒng)采用等電位接地，但信號(hào)中常常出現(xiàn)不明的波形。原因：離DCS的接地引入點(diǎn)不到10米處有大功率電動(dòng)機(jī)的接地點(diǎn)。結(jié)論：保持和防雷地、大電流高電壓設(shè)備的接地點(diǎn)有不小于10米的距離。第四十六頁(yè)，共52頁(yè)。5.3.6.電源系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介第1類(lèi)器件：突波吸收，如壓敏電阻，防雷設(shè)備常用第2類(lèi)器件：擊穿后殘壓很低，如氣體放電管，防雷設(shè)備常用防雷的本質(zhì)就是浪涌抑制，應(yīng)在大干擾（如雷電能量）進(jìn)入設(shè)備前將能量泄放至大地第四十七頁(yè)，共52頁(yè)。限壓型器件，當(dāng)兩端施加