屏蔽线到底应该单端接地还是两端接地

单端接地

屏蔽层单端接地就是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。

在屏蔽层单端接地情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。

单端接地特点:这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。如果是两端接地,由于两个接地端可能存在电位差,反而会产生干扰,两端接地要看现场条件,如果现场条件恶劣,会在2端形成感应电压,从而有了感应电流,容易干扰,当然,对模拟量干扰严重,故此时即要单端接地。

高频双端接地如编码器,开关量等,低频单端接地如模拟量等。单端接地不存在接地电位差的问题,可减少接地干扰。

双端接地

双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。

在屏蔽层双端接地情况下,金属屏蔽层不会产生感应电压,但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过,如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。
动力电缆线两边接地,电机端的PE必然要接在驱动端的PE上,并最终接入机箱内的大地汇流排。
信号线则需要区别情况对待,一般而言模拟信号主张单端接地,以避免双端接地时,地电势不同引发的地电流影响信号;数字信号或差分信号主张双端接地,只是过大的地电流也同样可能影响信号。

所以个人以为,无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,因此往往只能灵活处置。

对于接地,我们必须了解的几个关键词:

1、独立地线。所谓的独立地线,顾名思义,就是为本系统单独设置的地线,它必须是通过对地电阻测量合格的地线。那么什么是合格地线呢?他的对地电阻的标准是多少?这有国标决定,对于系统的接地地线标准,应该是小于4欧姆。这个独立的地,接变频器的PE、现场的电机外壳、所有导电金属相关柜体、机体外壳。

2、等电位。所谓的等电位,就是安装接线的这个系统所有物体的金属外壳,用导电体大面积连接一片。面积越大,抗干扰的效果越好。从抗干扰的效果看,等电位的处理,优于单独接地的效果。接独立地,是在等电位的基础上实施的,因为,根据一点接地的原则,那个独立地是接在整个系统的什么位置也很关键。要视现场的具体情况而定。原则是,独立地线的“入地点”接在系统所有壳体、物体的金属表面积最大的地方。等电位包括了所有电缆频蔽层的金属导体连接。

等电位甚至比接地还重要(这对抗干扰而言)。等电位说白了,就是把现场与传动控制系统有关的一切装置的金属外壳,用导体大面积连接在一起。让所有的机柜、机箱、操作台、主机等等电位相等。然后在此基础上,找一个最大面积的导体,做接地点,将其接大地。我想这个做对了,做好了,再把信号线屏蔽按规则接地,应该就OK了。

3、信号地。信号地为了不混淆大地的概念,所以称“参考电位”。它是信号的参考电位,在西门子的装置里称作M。所以它不能与PE、大地连接。信号地----参考电位,必须与“大地”悬浮。

最后需要强调的是,“一点接地”,千万不要狭义的理解为一个螺丝栓点,那样的话就大错特错了。关键是要理解西门子的传动装置手册中EMC有关章节描述的“大面积连接”。什么叫大面积连接,就是接地的导体、导线其表面积越大越好。因为干扰的噪声信号,都具有“肌肤效应”,集中在导体的表面,所以,等电位的导体,表面积越大,越利于干扰噪声的吸收。一点接地,要广义的理解。一个大的导体也可以看成一个节点,汇集一点,就是可以在这个导体上的任何部位接地,这样,噪声会有利于在这个导体的表面被吸收。如果汇集一个螺栓点,这种效果就没有了。

 

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