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计算机控制系统接地技能

现代的建筑物内存在多种接地,如防雷接地、电气安全接地、交流电源工作接地、通信及计算机控制系统接地等。其中,计算机控制系统的接地

  现代的建筑物内存在多种接地,如防雷接地、电气安全接地、沟通电源作业接地、通讯及核算机控制体系接地等。其间,核算机控制体系的接地品种最为杂乱,在核算机控制体系中,为避免杂散分布电容耦合、静电及冲击电流的影响,确保核算机控制体系安稳牢靠的作业,确保操作人员的安全,树立一个杰出的接地体系是十分必要的。在核算机体系接地中,各功用的接地有六种之多,这些接地既彼此联络,又彼此排挤,所以,在规划时,处理得是否正确,将直接影响体系的正常作业和施工进度。为避免这种状况,需留意下面两个方面:(1)接地址是否正确,正确的接地办法可避免控制体系各部分的串扰;(2)接地是否结实,尽量使各接地址处于零阻抗,以削减接地线上的电压降。1核算机控制体系接地品种及效果 按《电子核算机房规划规范》(gb50174-93)规则:“电子核算机机房的接地一般有四种,沟通作业接地、安全维护接地、直流作业接地、防雷维护接地等四种接地宜共用一组接地设备,其接地电阻按其间最小值确认”。核算机接地体系的品种按其接地功用不同可分为两大类:作业接地和维护接地。

 1.1作业接地:

 (1)直流作业接地:①悬浮接地;②直接接地:串联接地、并联接地、网络接地;③数字地和模仿地。(2)沟通作业接地。

  1.2维护接地:(1)安全维护接地:①屏蔽接地;②静电接地。(2)防雷维护接地。下面针对上述的各种接地办法顺次进行剖析:

  1.2.1直流作业接地

  这儿的直流地是指核算机控制体系中的直流电源的地线,便是核算机自身的逻辑参阅地,即核算机控制体系中的数字电路的等电位地;放大器1采样/坚持器以及a/d转换器输入信号的零电位(称为模仿地);传感器的地(称为信号地),意图是确保控制体系电路作业时有一个一致的基准电位,不致因零电位起浮而引起信号的差错,在具有一致的基准电位时,还可避免外界电磁场搅扰。这个基准电位点(面)对整个体系来说是一个参阅面,不必定便是大地零电位,自身或许带电,此等电位点又称“作业地”。这个“作业地”仅仅用来描绘具有零伏电位的有关体系接到基准点、线或平面上,由于零电流接地毛病和短路电流的短时呈现,该零伏电位基准点、线或平面临远处的大地来讲,或许具有很高的电位,但对有关体系来说,仍然是零伏电位。

 (1)悬浮接地:当该“作业地”不直接地时,称为悬浮接地,当“作业地”与大地之间的绝缘电阻值大于1mw时,能够以为直流作业接地是悬浮的。其长处是能够避免电路之间发生导电性电磁搅扰,这发生地环路和电气噪声。适用于:杂散分布电容耦合通路可忽略不计和频率较低的状况;

 (2)直接接地:当该“作业地”经一低阻抗通路接至大地时,称为直接接地。当悬浮接地不满意上述条件时,就有必要选用其它的接地办法。一般选用直流直接接地的作法,直流地的接地电阻原则上越小越好,就现在国表里出产的核算机看,一般小于1w,对此处理主要有三种办法:①串联接地:将核算机控制体系中各设备的直流作业接地以串联的办法接至“直流地”母线上。②并联接地:将核算机控制体系中各设备的直流地并联接至“直流地”母线上;③网络接地:便是使用必定面积的铜排,在活动地板下组成铜排网络。为了确保绝缘,铜排网下需垫2-3mm厚的绝缘橡皮或其它绝缘物体。各设备的直流作业接地接至网络,一起网络与接地体相连。当网络边长等于30mhz波长,0.5m时,对从直流到30mhz的一切频率,在接地网上任何两点之间几乎没有电位差。以上三种接地办法的选用,应根据机房面积、核算机的作业性质、搅扰源的状况和核算机厂家设备要求等实践状况归纳加以确认;

 (3)数字地和模仿地:在核算机控制体系中,数字地和模仿地都是直流作业地,但在体系内部有必要别离接地。即便同一芯片上有两种田也要别离进行接地,然后仅在一点处把两种田衔接起来。不然,数字回路经过模仿电路的地线再回来到数字电,将会对模仿信号发生影响。

 1.2.2沟通作业接地

  沟通作业接地又称功率地,是控制体系中沟通电源及沟通大电流电路的接地,其性质和电力体系中的作业是相同的,实践上便是低压电力体系中,沟通电力变压器地,它归于大电流体系的地,这样做的意图只要一个:安全。这个地有两个效果:

 (1)经过低阻抗导体把一切设备衔接在一起,并把这个体系接到接地设备上去,所以,一切设备具有相同的电位,且此电位是地电位。这样,即便在毛病状态下,任何两个露出的非带电的金属之间或非带电金属与地之间,都不存在不安全的电位差;

 (2)设备接地为毛病电流供给了一条安全的低阻抗回来通路,能够让过电流设备快速切除毛病,使损坏减至最小。一起,又确保电路的搅扰信号走漏到大地中,不致搅扰活络的信号电路或丈量回路。关于直流地来说,它是噪声地。我国通用电气规程规则:沟通作业地的接地电阻应小于4ω。
 1.2.3维护接地

 维护接地的效果是避免操作人员因电子设备的绝缘损坏或下降时遭受触电的风险并确保设备的安全。

  (1)安全维护接地:简称安全地,它是指电力设备的金属外壳由于进线电源绝缘被损坏,有或许带上风险相电压。为了避免这种风险电压危及人身和设备安全,将正常作业时的不带电的金属外壳(如机柜外壳、元件外壳等)接地。

  长处:机壳接地可使高频搅扰电压构成低阻抗通路,避免其对电子电路的搅扰。根据我国供电结线办法特色的不同,安全性接地有五种办法;tn-c体系、tn-s系充、tn-c-s体系、it体系、tt体系。现在,国表里的核算机安全接地多选用第②、第⑤种办法、安全维护接地电阻应小于4w;

 (2)静电接地:是为了消除核算体系运转过程中发生的静电电荷而设的一种接地。由于机房内的湿度一般不低于50%,且机房内大都选用抗静电活动地板,发生静电的或许性较小,因此,一般可不再设此接地。其接地电阻一般应小于10w;

 (3)屏蔽接地:一般用于通讯体系较多。是将设备屏蔽体和大地之间用低阻导线衔接起来,构成电气通路,为高频搅扰信号供给通路,其效果有两点:

  (1)避免核算机处理的信息被盗取;

  (2)避免外界电磁场搅扰核算机体系的正常运转。其接地电阻一般应小于2ω。屏蔽接地已包含在核算机机壳的安全维护接地内,一般规划时不再另设。
2核算机接地体系的接地办法及效果

 此处的接地体系是指核算机控制体系的沟通作业接地、直流作业接地、安全维护接地、防雷维护接地与大地之间的联系,接地体系的接地办法可分为二类:独立接地和共用接地。下面别离加以论说:

  2.1独立接地:每种接地别离接到独立的接地设备,其间部分接地经过接地母线相连别离接至独立的接地设备。

  特色:核算机的直接地、功率地、建筑物的防雷地等别离独立接大地,外表看上去较完美。

  缺陷:在实践工程中,出资高,施工困难,除非在特定条件下非这样做不行时才选用这种接地体系。

 (1)直流作业接地悬浮时,诸地间的联系:当核算机控制体系的直流地悬浮时,除防雷接地外,其他诸地可别离接在同一母线上再接至接地设备;为了避免反击现象,要求与防雷接地设备的间隔大于5m。

  (2)直流直接接地时,诸地间的联系:①直流地和防雷地各自独立,安全地和沟通地共用一个接地设备。缺陷:施工中这三个接地设备真实做到电气上的彼此独立的要求是难以完成的;②直流地、沟通地和安全地共用一个接地设备,防雷地为独自接地设备。长处:施工便利、出资少,现在的工程实践中选用较多,但对两个接地设备之间间隔(大于5m)的要求有必要满意;③核算机直流地和安全地共用一个接地设备,其他动力设备与核算机设备的沟通地共用一接地设备,防雷地为独自接地设备。长处:可避免非核算机体系的动力设备对核算机的沟通讯号搅扰。要求三个独立接地设备彼此间间隔应大于5m。
  2.2共用接地:

  从电气安全的观念看,最经济实用的办法是选用等电位联合,而总等电位联合实践上便是共用接地。行将一幢建筑物的各种接地设备一起衔接到一个接地设备上。不然,当防雷设备遭雷击时,其电位升高(最高可达百万伏级),使人身遭受电击或引发火灾,损环设备等事端的概率远远高于选用共用接地的状况。别的,当220/380v体系发生的相线设备外壳的接地毛病时,而维护开关未能及时跳开毛病点,势必在接地的电气设备显露可导电部分与其他独立接地的金属体之间存在很高的风险电压。共用接地在施工中应该留意:各种接地在选用单点或多点接地时共用一个接地设备,但不能随意衔接。正确的衔接办法是:各设备或箱柜中的各种接地别离接至各自的接地母线上,然后将这些母线别离接到接地设备上,在这之前,设备的接地分支线和接地母线应严格地绝缘。共用接地的衔接办法分三种。

  (1)单点接地:是电路中某一点被界说为零电位基准点,核算机控制体系中一切零电位接地址都直接接到它上面。当体系有多台箱柜时,每一个箱柜及其电子电路的接地能够与其它箱柜分隔,各箱柜的接地仅在整个体系的接地基准点衔接。长处:消除了公共阻抗耦合和低频接地环路,很好地作业于小于1mhz的频率;(2)多点接地:是每一接地以最补的连线连到零伏电位接地基准平面上,使接地线的申联电阻和驻波效应减到最小。这个基准面能够是一台设备的外壳,当选用多台设备时,则布遍整个体系的接地网(线)。长处:可应用于频率大于(等于)10mhz的高频电路,施工时接地衔接比单点接地易完成,并且高频下驻波效应可减至最小;(3)混合接地:多点和单点接地一起存在的接地办法。特色:这种接地体系结构比较简单,施工较简单,但该体系不行安全,故国表里很少选用这种接地体系。

3结合实例剖析

  在实践作业中,并非一切的核算站全部都具有上述接地,一般应根据核算机的作业性质和实践状况进行归纳考虑,某核算机室一种接地作法,体系选用共用接地。直流作业地选用多点接地。为了使这个核算机直流体系有一个一致的电位参阅面,这三台设备直流地应接到同一接地设备上,本规划选用接地网络作为体系的接地设备,这三台设备别离以最短连线接至悬浮网络上,①为多点接地的零伏电位接地基准平面,该接地网格的边长等于30mhz波长的0.5m时,关于从直流到30mhz的一切频率,在接地网上的任何两点之间几乎没有电位差。当活动地板的单件尺度为0.6*0.6(m)时,接地网边长则宜选用0.6m。 ②~⑤点内容,网络与设备的沟通作业地、安全维护地一起接至配电箱端子板上,并由端子板引至体系接地设备。这种使一切设备具有相同接地电位的作法十分安全,一起避免了由不合理接地引起的搅扰问题。
4结束语

 现在,国内核算机接地有一个混淆不清的问题,即怎么正确地挑选与核算机接地体系相衔接的接地体,许多核算机制造厂常见的一个过错便是要求装设一组与电力体系(包含防雷)接地体分隔的独立接地体。这种作法不安全,在一些发达国家的电气法规上是不允许的,由于这种作法不只不能消除噪声,还或许成为发生核算机噪声的一种本源。许多工程实践标明,电源、逻辑、安全维护和防雷各独立接地体系被雷击损坏的几率远远高于共用接地体系。

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