質(zhì)量師考試輔導(dǎo):電磁兼容中的接地技術(shù)(二)

字號(hào):

3.接地方式
    工作接地按工作頻率而采用以下幾種接地方式:
    3.1.單點(diǎn)接地
    工作頻率低(<1MHz)的采用單點(diǎn)接地式(即把整個(gè)電路系統(tǒng)中的一個(gè)結(jié)構(gòu)點(diǎn)看作接地參考點(diǎn),所有對(duì)地連接都接到這一點(diǎn)上,并設(shè)置一個(gè)安全接地螺栓),以防兩點(diǎn)接地產(chǎn)生共地阻抗的電路性耦合。多個(gè)電路的單點(diǎn)接地方式又分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種,由于串聯(lián)接地產(chǎn)生共地阻抗的電路性耦合,所以低頻電路采用并聯(lián)的單點(diǎn)接地式。
    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)。
    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.接地電阻
    4.1.對(duì)接地電阻的要求
    接地電阻越小越好,因?yàn)楫?dāng)有電流流過接地電阻時(shí),其上將產(chǎn)生電壓。該電壓除產(chǎn)生共地阻抗的電磁干擾外,還會(huì)使設(shè)備受到反擊過電壓的影響,并使人員受到電擊傷害的威脅。因此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。
    4.2.降低接地電阻的方法
    接地電阻由接地線電阻、接觸電阻和地電阻組成。為此降低接地電阻的方法有以下三種:
    ——降低接地線電阻,為此要選用總截面大和長(zhǎng)度短的多股細(xì)導(dǎo)線。
    ——降低接觸電阻,為此要將接地線與接地螺栓、接地極緊密又牢靠地連接并要增加接地極和土壤之間的接觸面積與緊密度。
    ——降低地電阻,為此要增加接地極的表面積和增加土壤的導(dǎo)電率(如在土壤中注入鹽水)。
    4.3.接地電阻的計(jì)算
    垂直接地極接地電阻R為:R=0.366(ρ/L)lg(4L/d)Ω (2)
    式中:
    ρ——土壤電阻率,Ω·m;
    L——接地極在地中的深度,m;
    d——接地極的直徑,m.
    例如,黃土ρ取200Ω。m,L為2cm,d為0.05m,則垂直接地極接地電阻R為80.67Ω。如在土壤中注入鹽水,使ρ降為20Ω。m時(shí),則接地極接地電阻R為8.067Ω。