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屏蔽线如何接地,屏蔽线接地的作用

电工天下【防雷接地】 编辑:小电工 发布时间:2015-11-05 07:40:47

一、屏蔽线接地的作用

相对于所有的弱信号,如模拟量、数字量、通信等信号最好都采用屏蔽电缆,且屏蔽层双端接地,多接几次效果更佳。屏蔽层不可以有电流经过,所以要把所有设备的E连接到一起,即等电势连接。注意选择合适面积的导线来连接。信号电缆不要与动力电缆并行布置。要找到设备的E点。接地与接零不是一回事,要注意区分。

加装滤波器和电抗器会起到一定的作用,但要求不是很高的场合可以不加,以上措施之外更进一步的措施,把电机动力线换成屏蔽的,且屏蔽层双端接零。再进一步的措施就是加电抗器,加滤波器。

屏蔽线接地

二、屏蔽线如何接地

屏蔽线接地方法:将屏蔽线一段和电路地电位短路焊接在一起,另一端悬空。

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。

《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。

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、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。

三、屏蔽线屏蔽层不接地的影响

1、要看谐波干扰的强度的。如果是谐波强大较大的情况下,作用是微乎其微的;在谐波干扰较小的场合,会有一定的效果。

屏蔽层可以阻止谐波进入电缆线中,但阻拦下来的谐波,必须要找到出口才行,这个出口就是接地。

2、屏蔽:屏蔽是将电气噪声分流入地的导电金属隔板、缠绕物或外护物;通常利用铜或铝等低阻材料或磁性材料制成的容器(需良好的接地)将需要隔离的部分全部包起来,将电力线或磁力线的影响限制在某一个范围内,或者使某个指定的空间内防止外部静电感应或电磁感应的影响。

屏蔽层仅一端做等电位连接和另一端悬浮时,它只能防静电感应,防不了磁场强度变化所感应的电压。为减小屏蔽芯线的感应电压,在屏蔽层仅一端做等电位连接的情况下,应采用有绝缘隔开的双层屏蔽,外层屏蔽应至少在两端做等电位连接。

这种情况下,外屏蔽层与其他同样做了等电位连接的道题构成环路,感应出一电流,因此产生减低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉无外屏蔽层时所感应的电压。

注意:

屏蔽层不接地时,屏蔽层所带的静电压会很高,容易击穿元器件。

但电磁环境较好、元器件绝缘性能良好,有时也可以不接地(浮空)。
 
接地也好,不接地也好,都是为了不产生电位差、不引入干扰电流,及时释放静电,从而提高线路的抗干扰性能和安全性能。

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