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安全、电磁兼容与接地资料教程.ppt


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安全、电磁兼容与接地
北京四方继保自动化股份有限公司
田 蘅
继电保护专委会机械结构及工艺学组四届一次会议
2006-08,吉林市
0 引言
接地系统的作用
人身安全防护
防止故障电流对人体带来的电 ■ 谐波 ·电压波动 ·频率变化
■ 电压突降/中断 ·频率变化
■ 三相电压不平衡
2 电磁兼容
2.4 电力系统主要骚扰源
a)大功率电气设备,例如发电机、变压器;
b)高压开关和隔离开关;
c)高压线路和母线;
d)手持式无线电收发机及其它电磁辐射源;
2 电磁兼容
2.4 电力系统主要骚扰源
e)电线电缆;
f)分散的接地网和大型接地环;
g)雷电;
h)系统故障;
i)人体或物品的静电放电(ESD);
j)二次回路的开关和继电器;
k)其它电气设备,例如整流器、电焊机、开关电源等
2.5 抗干扰接地
2.5.1 接地的种类
信号地-各种物理量的信号传感器和信号源的零电位的公共基准地
模拟地-模拟电路零电位的公共基准地
数字地-数字电路零电位的公共基准地
功率地-负载电路或驱动电路零电位的公共基准地
电源地-电源零电位的公共基准地
屏蔽地-电磁屏蔽的零电位公共基准地
2.4 抗干扰接地
2.5.2 目的
把骚扰电流导入大地,减低或消除对电子电路的影响。
2.5.3 功能地设计原则
低阻抗地线――粗、短、直的地线,良好的导电体和可靠的接触;
避免形成地环路,以消除因环路产生的磁感应干扰;
避免地电流的相互串扰。
2.5 抗干扰接地
2.5.4 接地设计导则(传统的方法)
a) 在PCB设计中,信号地、数字地、模拟地(弱电地)与功率地、电源地(强电地)和屏蔽地分开设置,并最少达到功能性绝缘要求;
b) 在装置设计中,弱电地应与保护地(安全地)分开设置,并最少达到基本绝缘要求;
2.5 抗干扰接地
2.5.4 接地设计导则(传统的方法)
c) 在装置设计中,强电地、屏蔽地可与保护地合并于保护接地端子或保护接地点;
d) 在屏、柜设计中,弱电地应与保护地(安全地)分开设置并绝缘,并至少以双重绝缘或加强绝缘与危险带电部分隔离。
2.5 抗干扰接地
2.5.4 接地设计导则(传统的方法)
功率电路
模拟电路
数字电路
2.5.4 接地设计导则(传统的方法)
2.5.4 接地设计导则(传统的方法)
2.5.4 接地设计导则(传统的方法)
特点:
安全地、功率地(噪声地或强电地)、数字地(或弱电地)在装置一级分别设置(3地);或安全地、功率地合并,与数字地分别设置(2地)
在运行现场“3地”(或“2地”)合一
2.5 抗干扰接地
2.5.5 绑接设计方法(新的观点)[3] [7]
a) 发电厂、变电站的接地原则是形成一个三维的网状网络地,所有设备间的接地实现等电位绑接;
b) 所有建筑物金属结构件、金属管道、电气设备金属外壳,包括电子设备的金属隔室、电缆支架或托盘、升降机等,均应实现电气连接;
2.5 抗干扰接地
2.5.5 绑接设计方法(新的观点)
c) 放弃原有的将电子电路的功能地、屏蔽地、设备外壳地(安全地)隔离的作法;
d) 各种(接)地均就近与接地网相连;
e) 作为机柜的外壳,形成互连的网状(接地)结构,各种地均就近与外壳(地)可靠连接;
2.5 抗干扰接地
2.5.5 绑接设计方法(新的观点)
f) 尽量作到等电位互联;
g) 越是敏感的设备,接地网络的格子应越小
h) 在具有良好的网状网络地后,单个的接地导体可以弃而不用,但PE(安全保护接地)导线仍应保留(似乎与前述矛盾)
关键:可靠的网状的接地网是否真正形成
2.5.5 绑接设计方法(新的观点)
新观点认为过时的方法
2.5.5 绑接设计方法(新的观点)
新观点认为可行的方法
3 目前的接地方法
3.1 装置接地
在装置外壳分别设置功能接地点和安全接地点,所有功能地接于功能接地点
所有金属外壳实现导电性互连并接地
3 目前的接地方法
3.2 屏柜接地
基于以下观点,按照传统的方法接地:
装置内部功能地的浮空设计,要求采用双重绝缘或加强绝缘与安全地隔离
设备运行现场接地网的不完善,可能有不同的地电位
3.2 屏柜接地
接地方法:
最少分别设置功能地和安全地,两者可靠绝缘
功能地以100mm²铜排作为接地导体
安全地设在柜体上
装置的功能地以2.5mm²黄绿色导线可靠接于铜排
装置的安全地接于柜体(安全地)上,用最小为

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