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信号线的屏蔽层接地方式

信号线的屏蔽层接地方式
信号线的屏蔽层接地方式

信号线的屏蔽层接地方式

前言:

信号地(SG)是各种物理量的传感器、信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线(相对零电位)。

此处信号一般指模拟信号或者能量较弱的数字信号,易受电源波动或者外界因素的干扰,导致信号的信噪比(SNR)下降。特别是模拟信号,信号地的漂移,会导致信噪比下降;信号的测量值产生误差或者错误,可能导致系统设计的失败。

因此对信号地的要求较高,也需要在系统中特殊处理,避免和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰地线直接连接。尤其是微小信号的测量,信号地通常需要采取隔离技术。

信号电路接地和电源接地的主要目的

1、保障人身和设备安全,防止电气装置绝缘损坏时外壳可能带电,人触及会有电击危险;

2、系统运行需要,如交流电力系统的中性点接地、直流系统中的电源正极或中点接地。信号电路接地的目的:

保证信号具有稳定的基准电位。

为使电子设备工作时有一个统一的参考电位,避免有害电磁场的干扰,使电子设备稳定可靠的工作,电子设备中的信号电路应接地,简称为信号地。

信号接地与电源接地有什么区别?

电源地主要是针对电源回路电流所走的路径而言的,一般来说电源地流过的电流较大,而信号地主要是针对两块芯片或者模块之间的通信信号的回流所流过的路径,一般来说信号地流过的电流很小,其实两者都是GND,之所以分开来说,是想让大家明白在布PCB板时要清楚地了解电源及信号回流各自所流过的路径,然后在布板时考虑如何避免电源及信号共用回流路径,如果共用的话,有可能会导致电源地上大的电流会在信号地上产生一个电压差(可以解释为:导线是有阻抗的,只是很小的阻值,但如果所流过的电流较大时,也会在此导线上产生电位差,这也叫共阻抗干扰),使信号地的真实电位高于0V,如果信号地的电位较大时,有可能会使信号本来是高电平的,但却误判为低电平。

当然电源地本来就很不干净,这样做也避免由于干扰使信号误判。所以将两者地在布线时稍微注意一下,就可以。一般来说即使在一起也不会产生大的问题,因为数字电路的门限较高。

信号线屏蔽层接地方法及原理

屏蔽线的一端接地,另一端悬空。当信号线传输距离比较远的时候,由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流,可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流行成,反而对信号形成干扰,因此这种情况下一般采取一点接地,另一端悬空的办法,能避免此种干扰形成。两端接地屏蔽效果更好,但信号失真会增大。

请注意:两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽!如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽!

最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压;而最内层屏蔽一端接地,由于没有电位差,仅用于一般防静电感应。下面的规范是最好的佐证!

《GB50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8控制电缆金属屏蔽的接地方式,应符合下列规定:

(1)计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层,不得构成两点或多点接地,宜用集中式一点接地。

(2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。

(3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。

《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》——第6.3.1条规定:……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。

其原理是:1.单层屏蔽一端接地,不形成电位差,一般用于防静电感应。2.双层屏蔽,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。如果是防止静电干扰,必须单点接地,不论是一层还是二层屏蔽。因为单点接地的静电放电速度是最快的。

但是,以下两种情况除外:

1、外部有强电流干扰,单点接地无法满足静电的最快放电。

如果接地线截面积很大,能够保证静电最快放电的话,同样也要单点接地。当然了,真是那样,也没有必要选择两层屏蔽。

否则,必须两层屏蔽,外层屏蔽主要是减少干扰强度,不是消除干扰,这时必须多点接地,虽然放不完,但必须尽快减弱,要减弱,多点接地是最佳选择。比如,企业中的电缆桥架其实就是外屏蔽层,它是必须多点接地的,第一道防线,减小干扰源的强度。内层屏蔽层(其实,大家不会买双层的电缆,一般是外层就是电缆桥架,内层才是屏蔽电缆的屏蔽层)必须单点接地,因为外部强度已经减少,尽快放电,消除干扰才是内层的目的。

2、外部电击和防雷等安全的要求。

这种情况必须要两层防护,外层不是用来消除干扰的,是出于安全的考虑的,保证人身和设备安全的,必须多点接地。内层才是防止干扰的,所以必须单点接地。

模拟传感器电缆屏蔽方法

模拟传感器电缆屏蔽方法 摘 要: 本文从实用角度出发概述了传感器电缆屏蔽的意义和常用规则,通过一些典型实例介绍了两种电缆屏 蔽方法:单端接地法和混合接地法。 关键词:电磁场耦合 屏蔽 单端接地 混合接地 一、概述 一般说来,形成电磁干扰必须具备三个条件:噪声源、耦合路径(或介质)和接收电路(对噪 声敏感的电路)。 模拟系统工作环境一般有许多电磁干扰(EMI)源,通常包括电源线、逻辑信号、开关电源、 无线电台、电子闪光及电机等。来自上述干扰源的噪声很容易通过某种耦合路径进入模拟信 号通道。例如,信号电缆起到天线的作用,可把噪声耦合进模拟信号通道。 电磁噪声进入敏感的电缆有两种路径:电容(或电场)耦合和电感(或磁场)耦合(如图1 所示) 。当噪声源和电缆之间存在寄生电容时,就能产生电容耦合。寄生电容的大小由噪声源与电缆之间的 距离、形状、取向及介质决定。当磁砀从一个线圈耦合到另一个线圈时,通过寄生互感线圈就产生了 磁场耦合。 图1 电磁干扰进入系统的两种路径 生互感的大小取决于实际问题中电路的形状与相对取向和介质磁特性,它与导线环路面积成正比。为 了使模拟系统免受电磁干扰,尤其是在使用远程传感器的场合,我们首先给出电场 与磁场耦合屏蔽的一些常用规则,供工程设计人员参考。电场耦合屏蔽: ·不要让屏蔽电缆悬浮,应接到屏蔽范围内所包括电路的基准电位上。

·如果屏蔽电缆分几段,在使用连接器时,每一段电缆必须与相邻段电缆依次连接在一起,并且仅把 最后一段连接到信号基准点上。 ·如果信号地多于一个,每一屏蔽层应连接到其自身被测信号的基准电位上。 ·不要将屏蔽电缆两端都直接接“地”。 ·不允许屏蔽电缆相对基准电位有电压。 ·使屏蔽电缆捕获的噪声合理地返回“地”线。 磁场耦合屏蔽: ·接收电路的放置应当尽可能远离磁场源。 ·不允许走线与磁场平行,而要与磁场成直角。 ·根据频率和场强选用适当的材料屏蔽磁场。例如,对高于200Hz 的频率,3 2 mm 的钢非常有效。对于低频磁场屏蔽(包括工频),应选用高磁导率的磁性材料(比如μ 合金)。 ·对传输大电流的导体(它是一种强磁场源),应使用双绞线。 ·应尽量减小接收电路的环路面积。 二、电缆屏蔽方法实验分析 为了进一步研究屏蔽问题,我们以精密电阻温度计(RTD)放大电路为例,通过一系列屏蔽 实验结果分析,引出正确的电缆屏蔽方法。按照图2 所示,通过10 英尺屏蔽电缆把远端的100ΩRTD 和桥路、桥路激励电路和桥路放大电路连接起来。RTD 作为桥路的一个臂(另外三个电阻作为桥路的三 个臂位于桥路和桥路激励电路这一边)。调整仪表放大器的增益,使得输出灵敏度为10mV/°C,且输出 满量程为5V。采用不同的屏蔽线接地方法,测量仪表放大器的输出,而且是在标准实验室很多电气设 备都在运行的情况下进行这些实验。 1 屏蔽线必须接地 屏蔽线悬浮不能减小电磁干扰噪声,电容耦合还是存在(见图2),因为悬浮的屏蔽线提供 了一个耦合路径,大多数电缆的寄生电容为10~30pF/ft。同样,高频(HF)磁场干扰也 没有减小,因为悬浮的屏蔽电缆既不能改变导线的几何特性也不能改变导线的磁特性。低频(LF)磁场 干扰也不能显著地减小,因为大多数屏蔽材料只吸收少量的磁能。为了对电磁干扰、射频干扰进行有 效的屏蔽,屏蔽线必须接地。屏蔽线接地能把屏蔽线对地的阻抗(如图1 中的Z)减到最小值,从而明显 地减小电场干扰的幅度。 垂直刻度:2mV/div; 水平刻度:10ms/div 图2 不接地的屏蔽电缆起到天线的作用

信号线的屏蔽层接地方式

信号线的屏蔽线是否到底是一端接地还是两端接地? 两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽!如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽! 最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压; 而最内层屏蔽一端接地,由于没有电位差,仅用于一般防静电感应。下面的规范是最好的佐证! 《GB 50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8 控制电缆金属屏蔽的接地方式,应符合下列规定: (1)计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层,不得构成两点或多点接地,宜用集中式一点接地。 (2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜 采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。 双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。 (3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。 《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》——第6.3.1条规定:……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。 其原理是:1.单层屏蔽一端接地,不形成电位差,一般用于防静电感应。2.双层屏蔽,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。 如果是防止静电干扰,必须单点接地,不论是一层还是二层屏蔽。因为单点接地的静电放电速度是最快的。 但是,以下两种情况除外: 1、外部有强电流干扰,单点接地无法满足静电的最快放电。 如果接地线截面积很大,能够保证静电最快放电的话,同样也要单点接地。当然了,真是那样,也没有必要选择两层屏蔽。 否则,必须两层屏蔽,外层屏蔽主要是减少干扰强度,不是消除干扰,这时必须多点接地,虽然放不完,但必须尽快减弱,要减弱,多点接地是最佳选择。 比如,企业中的电缆桥架其实就是外屏蔽层,它是必须多点接地的,第一道防线,减小干扰源的强度。 内层屏蔽层(其实,大家不会买双层的电缆,一般是外层就是电缆桥架,内层才是屏蔽电缆的屏蔽层)必须单点接地,因为外部强度已经减少,尽快放电,消除干扰才是内层的目的。 2、外部电击和防雷等安全的要求。 这种情况必须要两层防护,外层不是用来消除干扰的,是出于安全的考虑的,保证人身和设备安全的,必须多点接地。内层才是防止干扰的,所以必须单点接地。

屏蔽与接地

屏蔽技术 1屏蔽的定义 屏蔽可通过各种屏蔽体来吸收或反射电磁场骚扰的侵入, 达到阻断骚扰传播的目的; 或者屏蔽体可将骚扰源的电磁辐射能量限制在其内部, 以防止其干扰其它设备。(对两个空间区域之间进行金属的隔离, 以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。) 1. 一种是主动屏蔽, 防止电磁场外泄; 2. 一种是被动屏蔽, 防止某一区域受骚扰的影响。 屏蔽就是具体讲, 就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来, 防止干扰电磁场向外扩散; 用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来, 防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗) 、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射) 和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波) 的作用, 所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。 2.屏蔽的分类 屏蔽可分为电场屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三类。电场屏蔽又包括静电场屏蔽和交变 电场屏蔽; 磁场屏蔽又包括静磁屏蔽和交变磁场屏蔽。 1. 静电屏蔽常用于防止静电耦合和骚扰, 即电容性骚扰; 2. 电磁屏蔽主要用于防止高频电磁场的骚扰和影响; 3. 磁屏蔽主要用于防止低频磁感应, 即电感性骚扰。 2.1静电场屏蔽和交变电场屏蔽 用来防止静电耦合产生的感应。屏蔽壳体采用高导电率材料并良好接地,以隔断两个电路之间的分布电容偶合,达到屏蔽作用。静电屏蔽的屏蔽壳体必须接地。 以屏蔽导线为例,说明静电屏蔽的原理。静电感应是通过静电电容构成的,因此,静电屏蔽是以隔断两个电路之间的分布电容。静电感应,既两条线路位于地线之上时,若相对于地线对导体1 加有V1的电压,则导体2 也将产生与V1成比例的电V2。由于导体之间必然存在静电电容,若 设电容为C10、C12 和C20,则电压V1 就被C12 和C20 分为两部分,该被分开的电压就为V2,可用下式加以计算; 导体1 和2 之间加入接地板便可构成静电屏蔽。这样,在接地板与导体1、导体2之间就产生了静电电容C`10 和C`20。等效电路,增加了对地静电电容,消除了导体1、2 之间直接偶合的静电电容。按示2.1,由于C12=0,故与V 1 无关,V2=0。这就是静电屏蔽的原理。

电气屏蔽线应一端接地还是两端接地

电气屏蔽线应一端接地还是两端接地 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

屏蔽接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。 ① 屏蔽层单端接地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。 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。 ② 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。

单端接地。 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。 一般要求是2端接地,然而2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。 屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。(2)两端接地方式:由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加,所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。因此,它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。(3)屏蔽层悬浮:只有屏蔽电场耦合干扰能力,而无抑制磁场耦合干扰能力。 对于单端接地,是变送器端接地 1、先说独立地线。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,对于计算机系统的接地地线标准,应该是小于4

屏蔽线应一端接地还是两端接地

屏蔽线应一端接地还是两端接地? 屏蔽接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。 ①屏蔽层单端接地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。 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。 ②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。 单端接地。 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。 一般要求是2端接地,然而2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。 屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。(2)两端接地方式:由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加,所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。因此,它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。(3)屏蔽层悬浮:只有屏蔽电场

屏蔽线如何接地

屏蔽线如何接地 屏蔽的作用是将电磁场噪声源与敏感设备隔离,切断噪声源的传播路径。屏蔽分为主动 屏蔽和被动屏蔽,主动屏蔽目的是为了防止噪声源向外辐射,是对噪声源的屏蔽;被动屏蔽 目的是为了防止敏感设备遭到噪声源的干扰,是对敏感设备的屏蔽。 屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上 金属材料的集肤深度,屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而 产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。对于电场、 磁场屏蔽层的接地方式不同。可采用不接地、单端接地或双端接地 总结: 单端接地: 1) 屏蔽电缆的单端接地对于避免低频电场的干扰是有帮助的。或者说它能够避免 波长λ 远远大于电缆长度L 的频率干扰。L<λ /20 2) 电缆屏蔽层单端接地能够避免屏蔽层上的低频电流噪声。这种电流在内部导 致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。 3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路(模拟量电路)来说是可取 的。 4) 连续测量值的上下波动和永久偏差表示有低频干扰。 双端接地: 1) 确保到电控柜或者插头(圆形接触)的连接经过一个大的导电区域(低感应系 数)。选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。 2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术(例如:处理器和A/D 转换器集成在同一模 块中),建议将模拟量信号彼此间屏蔽,确保正确的等电位连接,只有在这种情况下进行双端接地。 3) 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层,其效果相差5-10 倍, 不能用作数字信号电缆。 4) 偶尔的功能失灵表明有高频干扰。这是导线等电位连接无法消除的。 5) 除去电缆的端点以外,屏蔽层多点接地是有利的。 6) 不要将屏蔽层接在插针上,避免“猪尾巴”现象。 7) 要时刻注意屏蔽层的并联阻抗应该小于自身阻抗的1/10。电缆桥架、机械框架、

屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地

屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地

屏蔽接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。 ①屏蔽层单端接地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。 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。 ②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。 单端接地。 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。一般要求是2端接地,然而2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。 屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。(2)两端接地方式:由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加,所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。因此,它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。(3)屏蔽层悬浮:只有屏蔽电场耦合干扰能力,而无抑制磁场耦合干扰能力。 对于单端接地,是变送器端接地

屏蔽接地

屏蔽接地 通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。 ①屏蔽层单端接地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。 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。 ②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。 单端接地。 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。 一般要求是2端接地,然而2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。 屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。(1)单端接地 方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁

[电气]屏蔽线应一端接地还是两端接地

屏蔽接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。 ① 屏蔽层单端接地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。 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。 ② 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。 单端接地。 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。 一般要求是2端接地,然而2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。 屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。(2)两端接地方式:由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流iG的迭加,所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。因此,它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。(3)屏蔽层悬浮:只有屏蔽电场耦合干扰能力,而无抑制磁场耦合干扰能力。 对于单端接地,是变送器端接地 1、先说独立地线。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,对于计算机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、再说等电位。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。 3、最后一条说的是信号地。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。 双端接地,可能导致屏蔽线上走电流,甚至大电流的可能,只要有电流就产生磁场了,不利于屏所以基本上都是单端接地。但是如果两个系统全部是浮地系统,则无所谓了,可以双端接地的。比如,编码器的屏蔽线怎么接?这个在西门子的手册里已经明确的讲了呀。对于数字信号线的屏蔽就是双端接地。如果说按照此规范接地了,

屏蔽层接地标准规范

屏蔽层接地标准规范 一、单端接地 屏蔽层单端接地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。 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。 二、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,一般而言模拟信号电流信号、信号、温度信号、压 力信号、流量信号等单端接地,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、差分信号、编码器,开关量主张双端接地,只是过大的地电流也同样可能影响信号。 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。 三、屏蔽线的接地三种情况 单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮 (1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻R L之后,i2再通过屏蔽层返回信号源。因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干 扰相互抵消。这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。

【免费下载】屏蔽线原理及接法

什么是屏蔽线? 定义:导体外部有导体包裹的导线叫屏蔽线,包裹的导体叫屏蔽层,一般为编织铜网或铜泊(铝),屏蔽层需要接地,外来的干扰信号可被该层导入大地。 作用:避免干扰信号进入内层,导体干扰同时降低传输信号的损耗。 结构: (普通) 绝缘层+屏蔽层+导线 (高级) 绝缘层+屏蔽层+信号导线+屏蔽层接地导线 注意:在选用屏蔽线时,屏蔽层接地导线屏蔽层接地导线的绝缘层有导电功能,可以与屏蔽层导通(有一定的电阻) 屏蔽线缆的原理: 屏蔽布线系统源于欧洲,它是在普通非屏蔽布线系统的外面加上金属屏蔽层,利用金属屏蔽层的反射、吸收及趋肤效应实现防止电磁干扰及电磁辐射的功能,屏蔽系统综合利用了双绞线的平衡原理及屏蔽层的屏蔽作用,因而具有非常好的电磁兼容(EMC )特性。 电磁兼容(EMC )是指电子设备或网络系统具有一定的抵抗电磁干扰的能力,同时不能产生过量的电磁辐射。也就是说,要求该设备或网络系统能够在比较恶劣的电磁环境中正常工作,同时又不能辐射过量的电磁波干扰周围其它设备及网络的正常工作。 U/UTP(非屏蔽)电缆的平衡特性并不只取决于部件本身的质量(如绞对),而会受到周围环境的影响。因为U/UTP (非屏蔽)周围的金属、隐蔽的“地”、施工中的牵拉、弯曲等等情况都会破坏其平衡特性,从而降低EMC 性能。 所以,要获得持久不变的平衡特性,只有一个解决方案:在所有芯线外加多一层铝箔进行接地。铝箔为脆弱的双绞芯线增加了保护,同时为U/UTP (非屏蔽)电缆人为的创造了一个平衡环境。从而形成我们现在所说的屏蔽线缆。 屏蔽电缆的屏蔽原理不同于双绞的平衡抵消原理,屏蔽电缆是在四对双绞线的外面加多一层或两层铝箔,利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理(所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布,频率越高,趋肤深度越小,即频率越高,电磁波的穿透能力越弱),有效的防止外部电磁干扰进入电缆,同时也阻止内部信号辐射出去,干扰其它设备的工作。 实验表明,频率超过5MHz 的电磁波只能透过38μm 厚的铝箔。如果让屏蔽层的厚度超过38μm ,就使能够透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率主要在5MHz 以下。而对于5MHz 以下的低频干扰可应用双绞线的平衡原理有效的抵消。 根据布线最早的定义,分为非屏蔽线缆-UTP 和屏蔽线缆-STP 两种。后来随着技术的发展和各家不同的工艺,衍生出了很多不同屏蔽的种类 1.F/UTP Foil Screened Cable 单层的铝箔屏蔽结构 2.Foil and Braid Screened Cable 铝箔和铜质编织网双层屏蔽结构 a) SF/UTP 铝箔和铜质编织网同时包裹在四对线的外层 b) S/FTP (PIMF) 线对单对铝箔屏蔽加上包裹在四对线的外层的铜质编织网 PIMF = Pair in Metal Foil 。 屏蔽电缆抵抗外界干扰主要体现在:信号传输的完整性可以通过屏蔽系统得到一定的保证。屏蔽布线系统可以防止传输数据受到外界电磁干扰和射频干扰的影响。电磁干扰(EMI )主要是低频干扰,马达、荧光灯以及电源线是通常的电磁干扰源。射频干扰(RFI )是高频干扰,主要是无线频率干扰,包括无线电、电视转播、雷达及其他无线通信。 对于抵抗电磁干扰,选择编织层屏蔽最为有效,也就是金属网屏蔽,因其具有较低的、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

屏蔽线的几种接法

屏蔽线的几种接法 屏蔽线的一端接地,另一端悬空。 当信号线传输距离比较远的时候,由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流,可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流行成,反而对信号形成干扰,因此这种情况下一般采取一点接地,另一端悬空的办法,能避免此种干扰形成。 两端接地屏蔽效果更好,但信号失真会增大 请注意:两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽!如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽! 最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压; 而最内层屏蔽一端接地,由于没有电位差,仅用于一般防静电感应。下面的规范是最好的佐证!

《GB50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8控制电缆金属屏蔽的接地方式,应符合下列规定: (1)计算机监控系统的模拟信号回路控制电缆屏蔽层,不得构成两点或多点接地,宜用集中式一点接地。 (2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜 采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。 双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。(3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。 《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》——第6.3.1条规定:……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。 其原理是:1.单层屏蔽一端接地,不形成电位差,一般用于防静电感应。 2.双层屏蔽,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。 如果是防止静电干扰,必须单点接地,不论是一层还是二层屏蔽。因为单点接地的静电放电速度是最快的。

常见接地有三种

常见接地有三种: 1、保护接地设备的金属壳体与大地直接连接,以免危及操作人员的人身安全,相应的接地线保护地线; 2、系统接地接地的目的是为系统的各部分提供稳定的基准电位,要求接地回路的公共阻抗尽可能小,相应的接地线称为系统地线; 3、屏蔽接地电缆、变压器等屏蔽层的接地,目的是抑制电磁干扰,相应的接地线称为屏蔽地线。 保护接地两种方式:保护接零适用于三相四线制中性点接地的配电系统中,将用电设备外壳与零线连接,当外壳与某相火线接触时,该相将有很大的短路电流通过,使保护电器动作,切断电源。广泛应用于低压动力、照明、及小容量控制设备的配电系统中,应注意零线与保护地线分开配置; 保护接地适用于三相四线制中性点不直接接地或不接地的配电系统中,将用电设备外壳与大地连接,如中性点不接地的供电变压器或独立的发配电系统,必须有接地监视器。该方式干扰影响小,适于控制设备采用。 同一配电系统只能采用一种接地保护方式。 系统接地:在装置内部采用放射式或干线式一点接地方法(适用于低频电路);平面式多点接地方法(适用于30MHz以上高频电路);

转换式接地方法,即低频直接接地,高频通过电容接地或高频直接接地,低频通过电感接地(适用于混合电路)。 系统接地三种方式:1、浮地方式各电子装置的系统地连接,但与大地绝缘,即悬浮方式,适用于机电控制、无模数转换、低增益低速的小型控制设备; 2、共地方式系统地直接接大地,适用于大规模或高速电控装置; 3、电容接地方式系统地通过数微法电容接大地,适用于系统地与大地可能有直流或低频电位差的设备。 屏蔽接地8种方式:1、低频信号电缆采用一端接地,一般在控制装置侧接地; 2、高频敏感信号电缆,屏蔽层两端接地; 3、热电偶传感器电缆,在被测装置侧接地; 4、双重屏蔽电缆,外屏蔽层接屏蔽地,内屏蔽层接系统地; 5、交流进线电缆,屏蔽层接保护地; 6、进线滤波器外壳接保护地; 7、电源变压器的屏蔽层接保护地,如有二次屏蔽层则接系统地或屏蔽地; 8、晶闸管脉冲变压器的屏蔽层接保护地,如有二次屏蔽层则接晶闸管阴极。

电缆线的选择、屏蔽和接地

电缆线的选择、屏蔽和接地 * 常用的互连线有三种基本类型:同轴电缆、双绞线和带状电缆 1.常用互连线的选择 ①双绞线 * 双绞线在100KHz以下非常有用,但高于1MHz时屏蔽线的损耗大大增加,在高频段,因其特性阻抗的不均匀及由此造成的反射,使其应用受到限制。 * 双绞线有屏蔽和非屏蔽两种。带屏蔽的双绞线价格并不高,使用也方便。使用时信号电流在导线上流动,噪声电流在屏蔽层里流动,因此它消除了公共阻抗的耦合。对于外界干扰,因同时感应在两根导线上,故能使干扰电压相消。 * 非屏蔽双绞线对抵御静电容耦合的能力弱些(除非它的终端负载是平衡的),但对防止磁场感应仍有很好作用。由于低频时的电磁感应是主要问题,因此非屏蔽的双绞线在低频下提供了最佳的屏蔽效果。非屏蔽双绞线的屏蔽效果与单位长度的扭绞次数成正比。 ②同轴电缆 * 同轴电缆具有比较均匀的特性阻抗和较低的损耗,从直流到甚高频都非常适用。高于几百兆赫时,同轴电缆的损耗变大,应改用波导更加

合适。 * 同轴电缆应一点接地,它对容性耦合可提供良好的保护,如果同轴电缆屏蔽层中有噪声电流流过,噪声电流与屏蔽层电阻的乘积将转变为噪声电压,成为信号通路中的一部分。此时应采用双层屏蔽的同轴电缆,让信号电流在芯线与内层屏蔽中流动,而让噪声电流在外层屏蔽中流动,这样可消除由于屏蔽电阻产生的噪声。但双层屏蔽的价格较贵,使用也不方便。 ③带状电缆 * 带状电缆由于其成本低,使用方便,故在计算机、仪器和其他电子设备中作为信号连接的电缆使用,十分普遍。 * 带状电缆使用的主要问题是信号和地线的分配问题。 信号地 a)其中一根线为地,,其余均为信号线,优点是导线数目最少,但信号线与接地回路之间产生大环面积,使辐射及敏感度问题恶化;其次,所有信号线公用一根地线,产生公共阻抗耦合问题,再次,信号线之

屏蔽层接地

屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度,屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。对于电场、磁场屏蔽层的接地方式不同。可采用不接地、单端接地或双端接地 总结: 单端接地: 1) 屏蔽电缆的单端接地对于避免低频电场的干扰是有帮助的。或者说它能够避免 波长λ 远远大于电缆长度L 的频率干扰。L<λ /20 2) 电缆屏蔽层单端接地能够避免屏蔽层上的低频电流噪声。这种电流在内部导 致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。 3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路(模拟量电路)来说是可取 的。 4) 连续测量值的上下波动和永久偏差表示有低频干扰。 双端接地: 1) 确保到电控柜或者插头(圆形接触)的连接经过一个大的导电区域(低感应系 数)。选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。 2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术(例如:处理器和A/D 转换器集成在同一模 块中),建议将模拟量信号彼此间屏蔽,确保正确的等电位连接,只有在这种情 况下进行双端接地。 3) 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层,其效果相差5-10 倍, 不能用作数字信号电缆。 4) 偶尔的功能失灵表明有高频干扰。这是导线等电位连接无法消除的。 5) 除去电缆的端点以外,屏蔽层多点接地是有利的。 6) 不要将屏蔽层接在插针上,避免“猪尾巴”现象。 7) 要时刻注意屏蔽层的并联阻抗应该小于自身阻抗的1/10。电缆桥架、机械框架、 其它屏蔽层或者其它并行电缆都能够使系统作到等电位。 8) 如果当屏蔽层双端接地时电缆屏蔽层发热,或者屏蔽层碰到电控柜外壳或者屏蔽 总线时打火,说明等电位连接不可靠。

为什么屏蔽线只能采取一端接地

为什么屏蔽线只能采取一端接地 在测量控制中有供电地系统、模拟信号地系统、数字信号地系统。为了消除各地系统之间的相互干扰,各地系统的地应隔离开。但地与接地是不同的概念,这里的地是指系统的公共参考点。而人们常说的接地,就是将公共点接地来固定“零电位”。接地是为了安全、防止危险,在生产现场大都是采取将接地系统就近接地,如果接地点在一个以上,就产生了地回路,也就会出现流过地回路的电流,这样就会形成耦合干扰问题。 图1屏蔽线两端接地示意图 如图1中接地点A和接地点B之间会有电位差,也就会有电流,该干扰信号会与有用信号相混合,这是第一种干扰信号。图1中信号线的屏蔽层如果在信号源和二次仪表两端都接地,则屏蔽层的感应电流通过屏蔽层与信号线的分布电容,会耦合到信号线中,该干扰信号混到了有用信号中,这是第二种干扰信号。要消除第二种干扰,首先就要避免产生地回路,而采取屏蔽层一端接地可达到目的,即信号源和信号屏蔽线只在一处接地,使地回路断开,如图2所示,这时虽然

二次仪表公共点与接地点B是相连接的,但也不会形成地回路了。同时二次仪表的输人端对地采取浮空措施,使二次仪表输人信号线路与机壳隔离开,这样效果更好,采用这些方法基本可防止地电流干扰的产生。 图2屏蔽线一端接地示意图 一点接地时,选择接地点也很重要,对于屏蔽线其接地点应靠近被屏蔽的感应电路的入地点,如图2中,如果B点是高电平电场,A 点是低电平电场,为避免高电平电场对低电平电场的干扰,接地点应尽量靠近低电平A的入地点。 如果屏蔽的是信号线,应靠近干扰源处接地,总之接地的原则是尽量使屏蔽层上的感应电流不流入信号线,以避免引入干扰。如将接地接在二次仪表的输入端,则屏蔽层的感应电流可能就会流经信号线引入干扰。但将接地点接在A点,由于屏蔽层与信号线处被认为是等电位的,则没有电流流经信号线。 对于信号线长距离传输时,由于单根导线长度所限,可能会涉及延长线的接线问题,这时应保证屏蔽的连续性,即尽量避免使用接线盒,如果必须用接线盒时,要使屏蔽与信号端子尽可能近些,露出的信号线长度以不大于20mm为妥,这时屏蔽层也要用端子来进行连接

关于电缆屏蔽一点接地与两点接地的分析

关于电缆屏蔽一点接地与两点接地的分析 《电力装置的继电保护和自动化装置设计规范》(GB50062-92)第条规定,当采用静态保护时,"采用屏蔽电缆,屏蔽层宜在两端接地。"这与热工自动化专业规定屏蔽层一点接地不一致。 理论上讲,屏蔽层多点接地(注意,这里所指多点接地的地是全厂接地网的地,而非当地的自然地),屏蔽层完全处于等电位,干扰将减至最小,但实际无法办到,因此电气后退为"宜"两端接地。由于静态保护的现场设备相对集中这也易于实现。热工自动化做一点接地规定有以下考虑: 1、热工自动化设备比较分散,就地设备处的屏蔽层都要接到全厂公用地困难较大,反之,对于接地热电偶等,如将两端均接至现场地也一样困难。 2、两端接地时,虽因屏蔽层感应产生的电流是二个方向相反的电流,因此,干扰可减少。但是,在沿线全部浮空的情况下,仅一端接地,感应干扰也不会很大,可以满足要求。 为降低电场和磁场的干扰,二次控制系统中广泛使用屏蔽电缆。屏蔽电缆的屏蔽层如何接地一直是一个令人关注的问题,现在尚无统一规定,而是根据具体情况采用不同的实施方法。 电缆屏蔽层接地有两种方式:一点接地或两端接地。众所周知,对于通过电容耦合的电场干扰,一点接地即可大大降低干扰电压,发挥屏蔽作用。对于通过感应耦合的磁场干扰,一点接地不能起到屏蔽作用,只有两端都接地,外部干扰电流产生的磁场才能在屏蔽层中感应产生一个与外部干扰电流方向相反的电流,这个电流起到抵销降低干扰电流的作用,即屏蔽作用。可是两端接地时,如果两端地电位不一致(在地网流过暂态电流时),则将在屏蔽层中产生一个附加电流,这个电流将在屏蔽电缆中信号线产生干扰电压。正是由于两点接地的这种“有利”和“有弊”之间的矛盾,须根据具体情况来确定是否采用。 对于以往大量应用的通过高压开关场的常规二次回路,如电流、电压回路及直流控制回路等,其控制电缆的屏蔽层一般采用两点接地,因为这些电缆通常是长距离电缆,高压开关场的电磁干扰很强烈,必须采用两点接地以降低电磁干扰。接地点(特别是靠近高压设备的接地点)应离开大短路接地电流或雷电入地点适当距离,以尽量避免这些大接地电流在接地网中产生不均衡电压。由于常规二次回路的信号电平较高,过去的运行经验表明地电位不同引起的附加干扰还未出现大的问题。如果通过高压开关场的是电平很低的弱电系统,则接地方式需慎重考虑,这种情况最好采用抗干扰性能较强的传输回路,例如采用双绞线或光纤。 对于信号电平较低的弱电回路,更需要用屏蔽电缆以降低高频电磁干扰,如回路较短宜采用一点接地,以降低外部电场的共模干扰,对弱电回路一般应采用双绞线以降低感应耦合的差模干扰,因为双绞线两线上感应的干扰电压接近相等,但应用回路中是互相抵销的。所以计算机监控系统中屏蔽电缆屏蔽层一般采用一点接地。如果现场中的地网良好,屏蔽层的接地点可选在现场侧,否则就在屏柜侧一端接地。但热电偶的屏蔽层在首端接地以避免充电电流。电缆屏蔽层在现场及屏柜接于专用的接地母线,在屏柜内的该专用接地母线与信号接地母线连接。此外,如果屏蔽层与带电回路不等电位,会在屏蔽层产生充电电流。 若主机和控制系统信号公共端的地电位不等,那么,如工程师工作站、主机之类的装置由 RS一232一C口来与控制系统进行通信,必需进行电气上的隔离。工程师工作站或主机的供电和接地应通过接到与控制系统相同的分支电源插座。若不能与控制系统使用同一电源,采用隔离化的短距离调制解调器来实现工程师工作站、主机等类似的装置与控制系统的隔离。在主机与控制系统相连时,应先检查控制系统的信号公共端与主机的电源地的电位差。

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