电磁兼容系统中的接地分析

电磁兼容系统中的接地分析

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广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心510623

摘要：伴随着国家电子技术的迅速发展，加之电子系统集成化程度的稳步提升，很多的电磁干扰导致的损坏事故频发，科研人员逐渐关注降低电磁干扰并提升设备防干扰能力的问题。接地技术属于一种常用的降低电磁干扰问题的方式，通过分析接地技术，明确了接地的概念，不良的接地方式很容易造成一系列的严重后果。本文将分析电磁兼容系统中的接地技术，结合装置和屏柜的接地布局适当阐述。

关键词：电磁兼容；接地；电磁干扰

电磁兼容主要是指电子设备或者是系统在相应的电磁环境中能够正常的工作，但是不会对这个环境下的任何事物造成无法承受的电磁干扰的能力。在现代化技术飞速发展的今天，电子设备的性能有所提高，数字设备的时钟频率处于提升的状态，总线速度也在不断的加快，使得电路的集成度越来越高，造成了设备之间的电磁干扰问题越来越严重。为了保证电子设备和系统能够体现出良好的电磁兼容性能，应该采取科学的方式抑制干扰源，及时的消除并减弱干扰耦合，强化敏感部分的抗干扰能力。通过科学的运用多种抑制干扰的技术，如选择合适的接地、优良的搭接方式、合理的布线模式等，接地技术就是实现设备电磁兼容性的重要环节。

一、电磁兼容系统中的接地分析

（一）基本概述

通过合理的分析用途、目的和电气设备的接地情况，可以将其分为屏蔽接地、防雷接地、保护接地和工作接地。防雷接地和保护接地主要是出于安全的考虑，屏蔽接地和工作接地则是为了更好的体现出电磁的兼容性，将电磁的干扰引入至地中。进行接地的方式主要包含着混合接地、多点接地和单点接地等。其中会对接地造成干扰的原因是底线的布局不科学，出现了环路的耦合情况，同时导致共底线阻抗耦合。

（二）电路间的接地连接和布局

1.树叉型接地系统

这样的接地方式从本质上分析，主要是一种灵活的单点接地方式，将电路依照具体的信号特征实现分组，将不会产生干扰的信号放到一起，在同一个组内的电路运用串联的方式接地，在不同的组间，使用并联的单点接地方式。这种方式的接地系统将不会形成共地阻抗，并且不会发生环路的情况，可以适当的解决电磁干扰方面出现的问题。

2.地支线

通常来说，地支线就是树叉地线系统的重要组成部分，能够保证进行多级并联且点接地的树叉结构完整组合。同时还能将地线的数量尽可能的减少，使空间呈现出宽松的感觉，适当的减少相互之间的干扰。对于较为复杂的产品来说，地支线可以分成三条或者是四条，相对简单的产品则可以分成两条。地支线又分为安全地支线和数字地支线等，如果某些产品或者是机柜中的信号不错，可以运用一条地支线，不需要分出数字地支线和模拟地支线，适当的将安全地支线和相应的功率地支线加以整合。信号地支线需要与机壳地支线之间相互绝缘，所有的地支线应该与若干个同样的线路进行连接，从而形成较为独立的回路，不能采取混合连接的方式，以此减少共阻抗的干扰。

3.地母线

地母线就是汇流条，通过地支线的端点有效连接，可以建立起同种类型不相同的电路公共电位，与地支线进行科学的沟通。地支线和地母线应该进行同一个点的连接。

4.维护树叉接地系统不受破坏的注意事项

选用的接地线应该保证是绝缘的，避免使用编织线，防止接触到壳之后造成不良的地环路。通常来说，地线的容量不够，可以及时的换成并线或者是粗线，但是不可以与别的地线进行跨界，防止形成的地环路和工地阻抗方面的干扰。在外连或者是增加设备的时候，需要适当的注意相应原则的重要性，首先是外连的设备应该保证是监控和通信之类。例如信息量较大且距离较近的时候，可以充分的考虑到地干线合用一个地桩，实现一致的地电位。在传输信号的过程中，需要保证使用一点接地方式或者是运用变压器等手段强化隔离，避免地干扰问题的出现。

对于信息量较少且距离较短的外连设备，不可以强制性的运用同一个地桩，但是应该保证实现一点接地，在必要的时候进行强化隔离。在传输线的屏层中，应该具有保护绝缘，这样才能避免多点碰地造成地环路的形成。

针对新增的设备，需要进行一点接地，还有些设备的机壳底板属于信号地，但是在运用刚螺栓将其和柜体进行连接的时候，造成了安全地和信号地的跨接，导致干扰引入。不能在机壳上随意的接地线，避免在一定程度上破坏树叉相应的结构。

二、屏柜和装置的相关接地布置

（一）单个装置接地

为了实现具体装置的设计要求，应该科学的分析其中的电路，例如电平较高的功率电路和电平较低的信号电路。通常来说，单台的装置在进行接地的时候，应该观察机壳上是否带电，避免威胁到人们的安全，保证机壳可以进行安全的连接。为了合理的避免功率较强的电路和电流对电平较低的电路产生干扰，适当的将其合理的分开接地。

（二）屏柜接地

若是屏柜在进行接地的时候，应该格外重视与之相关的问题，如屏柜中的各个装置信号接地都应该和机壳的地线相互绝缘，以此保证安全，与此同时，信号地线还应该运用绝缘的电缆或者是铜绞线，不能使用裸铜线。并且保证和其他的接线相互分离，每一个装置的信号地线在分别接入屏柜之内时，应该保证是总结地的铜排。屏柜的壳体和总结地的铜排需要确保绝缘。

（三）系统接地

若是多个屏柜通过适当的组装形成了完整的系统，若是存在着过多的屏柜，会造成过多的地线。通过综合的分析两条辅助线的铺设，其中一条的机柜外壳和屏蔽地的地母线，另外的一条则是信号地母线，也属于总结地的铜排。在系统中的每一个信号依照就近的原则接到机柜外壳和屏蔽地的母线上，半环形的两条接地母线中的相对中部位置需要靠近安全接地的螺栓，机柜外壳和屏蔽地的地母线需要保证与安全接地的螺栓进行科学的连接，信号地的螺栓需要与信号地的母线实现有效连接。接地体与接地母线之间的相互连接应该进行合理的焊接，不能采用压接的方式。

结语

随着国家变电站的自动化和小型化的程度稳步提升，电磁干扰方面出现问题也会逐渐的凸显出来。电磁系统的电磁兼容问题需要在设计上实行根源性的控制，例如采用接地、隔离和屏蔽的方式，避免出现严重的后果，应该充分的意识到接地技术的研究价值。

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