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干貨 | 自動化設備抗干擾及接地問題

自動化設備抗干擾具體措施


交流感性負載(接觸器、電機、電磁閥)通斷時,產生很高感應電動勢和高次諧波,時間短、能量高,容易干擾電子器件,嚴重時可導致器件擊穿,可以采取以下措施,續流或者消耗能量保證系統可靠運行。



感性負載干擾抑制方法

直流線圈:并續流二極管(IN4007)

IN4007參數規格:

最大輸入反向峰值電壓:1000V

最大輸入反向平均電壓:700V

額定輸出電流:1A

功率:2.5W

交流線圈(AC):(阻容電路)并電阻和電容

過電壓抑制器

有效地抑制接通和分斷感性負載時引起的瞬間高壓和高次諧波從而保證控制系統可靠。


電源濾波器原理介紹及正確安裝方法

濾波器作用

降低產品對電網的騷擾電壓發射,同時提高抗擾度,阻擋電網不干凈電源對設備的影響。

濾波器組成

該五端器件有兩個輸入端、兩個輸出端和一個接地端,使用時外殼應接通大地。

L抑制共模干擾,對差模干擾不起作用

C1、C2為差模電容(X電容)

C3、C4為共模電容(Y電容)

正確安裝方法



自動化設備為何需要正確接地


接地是抑制電磁干擾、提高電子設備EMC性能的重要手段之一。正確的接地既能提高產品抑制電磁干擾的能力,又能減少產品對外的EMI發射。

接地的含義

電子設備的“地”通常有兩種含義:一種是“大地”(安全地),另一種是“系統基準地”(信號地)。接地就是指在系統與某個電位基準面之間建立低阻的導電通路。“接大地”就是以地球的電位為基準,并以大地作為零電位,把電子設備的金屬外殼、電路基準點與大地相連接。

接地的目的

A、安全考慮,即保護接地設備外殼接地

B、為信號電壓提供一個穩定的零電位參考點信號地或系統地),提高設備電路系統工作的穩定性。

C、靜電泄放。

出于以上3點設備外殼可靠接地非常有必要(包括安全地和信號地),現實中設備現場接地問題容易被忽略。以下對安全地和設備各信號地如何處理作論述。

地處理

保護接地示意圖


設備外殼保護接地的重要性-保護接地原理分析

依據上述示意圖則對地電壓:

U----電網相電壓

Zt----人體阻抗(若忽略人體容抗與感抗的影響,則可直接用人體電阻代替)

Z----電網每相對地絕緣阻抗

電網對地絕緣阻抗Z由電網對地分布電容C和對地絕緣電阻R組成,并可看作二者的并聯

式中:

R-電網每相對地的絕緣電阻

C-電網每相對地的分布電容

結論:

(1)當每相絕緣電阻R>=0.05兆歐并且每相分布電容C<=0.1uf時,人體的接觸電壓低于24v,但當電網分布電容較大時,或電網對地絕緣電阻顯著下降時,人體的接觸電壓就會上升到危險的程度。

(2)在有保護接地線情況下(接地電阻≤4歐姆),假設人體電阻1000歐姆,等同于并聯后的電阻大約3.98歐姆,即電流幾乎全部經過接地電阻流入大地,而不從人體流過電流。

(3)以下描述了如何通過測量判別接地是否合格。

如表格所示,接地電阻應符合以下條件,您可以使用地阻測試儀進行測量

接地電阻

Rg≤4歐

保護接地應用范圍

保護接地的適用于不接地的電網。在這種電網中,無論環境如何,凡由于絕緣破壞或其他原因而可能呈現危險電壓的金屬部分,除另有規定外,都應采取保護接地措施,主要包括:

(1)電機、變壓器、開關設備、照明器具及其它電氣設備的金屬外殼、底座及與其相連的傳動裝置;

(2)戶內外配電裝置的金屬構架或鋼筋混凝土構架,以及靠近帶電部分的金屬遮攔或圍欄;

(3)配電屏、控制臺、保護屏及配電柜(箱)的金屬框架或外殼;

(4)電纜接頭盒的金屬外殼、電纜的金屬外皮和配線的鋼管。

設備各部件間信號地處理

單點接地是整個系統中,只有一個物理點被定義為接地參考點,其他各個需要接地的點都連接到這一點上。

對于接地的一般選取原則如下:

(1)低頻電路(<1mhz),建議采用單點接地;

(2)高頻電路(10MHZ),建議采用多點接地;

(3)高低頻混合電路,混合接地。

自動化設備數字和模擬信號、馬達,變頻器等一般采用單點接大地,如下圖所示

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