电缆的屏蔽与接地
金属屏蔽电缆接头的用法

金属屏蔽电缆接头主要有两种用法:
1.金属屏蔽层一端直接接地,另一端通过护层保护器接地。
当电缆线路较短时(500m以内),金属护套一般采用护层一端直接接地,另一端通过护层保护接地方式,对地绝缘没有构成回路,可以减少及消除环流,有利于提高电缆的传输容量和电缆的安全运行。
如果与架空线路连接时,直接接地一般装设在架空线路端,保护器装设在另一端。
2.交叉互联接地。
当电缆线路很长时(一般超过1Km),电缆金属护层可以采用交叉互联方式安装。
交叉互联是将电缆线路分成3个等长小段(偏差不超过5%),在每小段之间安装绝缘接头,金属护层在绝缘接头处用同轴电缆引出并经互联箱进行交叉互联后,通过电缆护层保护器接地,电缆两个终端的金属护层直接接地,这样形成1个互联段位。
使用金属屏蔽电缆接头时,应确保电缆的正确连接和固定,避免过度弯曲或机械损伤。
同时应注意保护电缆的屏蔽层,避免损坏或接触不良。
控制电缆屏蔽层接地方式的探讨

1、控制电缆屏蔽层接地方式的探讨各电建公司的电气专业一直为屏蔽电缆的屏蔽层是在一端一点接地,还是在两端两点接地的问题争论不休,而争论的结果是有的电建公司采用一点接地方式,而有的电建公司采用两点接地的方式进行施工。
其实根据《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》、《国网公司十八条反措继电保护实施细则》以及《华北电网继电保护基建工程验收规范》要求,电气控制电缆屏蔽线必须两端接地。
上述国家规程、规范及反措要求电气控制电缆屏蔽线必须两端接地。
但是所有电气控制电缆的屏蔽层不分场合的全部两端接地,这样的要求是否正确,是值得做进一步商榷和探讨的,经过多台机组的安装实践可以确定:从主控或网控到升压站的控制电缆的屏蔽层必须两端接地;但在主厂房内敷设的控制电缆屏蔽层最好是单端接地。
其理由如下:从防止暂态过电压看,屏蔽层采用两点接地为好,两点接地使电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流,该电流产生一个与主干扰相反的二次场,抵消主干扰场的作用,使干扰电压降低。
从主控到升压站的控制电缆,由于其输入和输出均有一端在开关场的高压或超高压环境中,电磁感应干扰是主要矛盾,且电缆芯所在回路为强电回路因而屏蔽层电流产生的干扰信号影响较小,所以必须采用两点接地的方式。
但是,两点接地存在两个问题:其一,当接地网上出现短路电流或雷击电流时,由于电缆屏蔽层两点的电位不同,使屏蔽层内流过电流,可能烧毁屏蔽层.其二,当屏蔽层内流过电流时,对每个芯线将产生干扰信号.所以对敷设在主厂房内的电气电缆, 电磁感应干扰比较而言矛盾不突出,而两点接地产生的屏蔽层电流对芯线产生干扰有可能使装置误动,故宜采用一点接地。
而热工自动化专业规定,热工控制电缆的屏蔽层要求一点接地,其道理也如同上所述。
另外,电气专业要求控制电缆屏蔽层两端接地,而热工自动化专业规定屏蔽层一点接地,当电气量进入DCS时,两种规定发生冲突,目前国家规程和规范没有明确要求这种情况下是采用单端接地还是两端接地,根据电缆接线的工程实践,最好是采用单端接地,接地点的选择按取用原则来处理。
说说控制电缆的屏蔽层接地

(图说质量)说说控制电缆的屏蔽层接地控制电缆接线工艺是电力工程重要的项目之一,而在整个接线过程中,电缆屏蔽接地是接线过程中必不可少的施工工序。
屏蔽为什么需要接地?有哪些相关规定?如何接地?这里就这些问题具体说明一下:目前我公司的项目工程中控制电缆屏蔽接地,电气控制电缆部分采用两端接地方式,弱电及热控计算机监视电缆则采用一端接地方式。
电缆屏蔽接地是为防止电气设备因受电磁干扰造成误动和危害,为避免电磁干扰,控制电缆的屏蔽层均应接地。
屏蔽电缆的屏蔽层两端接地使电磁感应在屏蔽层上产生一个感应纵向电流,该电流产生一个与主干扰相反的二次场,抵消主干绕场的作用,显著降低磁场耦合感应电压,可将感应电压降到不接地时感应电压的1%以下。
当然屏蔽电缆的屏蔽层两端接地也存在以下两个情况:1、当接地网上出现短路电流或雷击电流时,由于电缆屏蔽层两点的电位不同,使屏蔽层内流过电流,会引起额外的冲击或干扰电压。
2、当屏蔽层内流过电流时,对每个芯线将产生干扰信号。
但对应用于继电保护和自动装置回路的屏蔽电缆,由于其输入和输出均有一端在电网的高压或超高压环境中,电磁干扰是主要因数,为防止暂态过电压,故电气继电保护和自动装置的电缆屏蔽层宜在两端接地。
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,且仪表及控制系统信号绝大多数是低频信号,为防止静电干扰,低频信号接地的原则是单点接地,以避免形成接地回路。
因此热工专业规定电缆屏蔽层需在电子设备间DCS机柜处集中一点接地。
翻阅国标《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007,就明确了控制电缆屏蔽层的接地方式:3. 6. 9 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,应集中式一点接地。
2 集成电路、微机保护的电流、电压和信号的电缆屏蔽层,应在开关安置场所与控制室同时接地。
3 除上述情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大时,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大时,可采用一点接地。
电缆屏蔽与接地

电缆的屏蔽与接地Cable Shield and ground摘要西门子通信电缆的屏蔽与接地关键词西门子系统、屏蔽、接地Key Words Siemens cable Shield Ground目录1 骚扰源的传输路径 (4)1.1导线的传导干扰 (4)1.1.1 传输线-短线与长线 (4)1.1.2 共阻抗耦合 (6)1.1.3 传输线的反射 (8)1.1.4 共模干扰与差模干扰 (10)1.2骚扰通过空间传输 (13)1.2.1 天线效应 (13)1.2.2 近场电场耦合 (17)1.2.3 近场磁场耦合 (18)2 屏蔽 (20)2.1 电场屏蔽 (21)2.2 磁场屏蔽 (23)3 电缆的屏蔽接地 (27)3.1 电场的屏蔽接地 (27)3.1.1 屏蔽层不接地 (27)3.1.2 屏蔽层单端接地 (27)3.2 磁场的屏蔽接地 (28)3.2.1 屏蔽层单端接地或不接地 (28)3.3 电缆屏蔽接地总结 (31)4 PROFIBUS的安装要求 (34)4.1 PROFIBUS的布线 (34)4.2 PROFIBUS的屏蔽接地 (36)5 PROFINET的安装要求 (38)5.1 PROFINET的布线 (38)5.2 PROFINET的屏蔽接地 (40)附录-推荐网址 (41)1 骚扰源的传输路径产生干扰的三个要素:干扰源、耦合路径、潜在的易受干扰的器件。
骚扰源可以通过空间的辐射、电磁耦合传递到敏感设备,也可以通过导线的传输进入敏感设备。
1.1导线的传导干扰信号通过导线传输,通常在理想情况下只考虑导线的电阻,但实际的传输导线都存在分布电容和电感,尤其在传送频率高的情况下,就要考虑分布参数的影响。
分布电容与电感的乘积等于常数,它们与导体间介质的相对磁导率µ和介电常数ε有关:L C = µε=常数,L/是电缆的物理特征,与传输线的电压电流无关。
导线的传导特性阻抗为Z0 =C干扰绝大部分也是是由导线的分布参数引起得的。
控制电缆屏蔽层和铠装接地施工措施

控制电缆屏蔽层和铠装接地施工措施随着工业化的发展,控制电缆广泛应用于各种工业控制系统中。
控制电缆的屏蔽层和铠装接地是保证电缆安全性能的重要措施。
本文将从控制电缆的屏蔽层和铠装接地的意义、施工方案和维护管理几个方面进行详细介绍。
屏蔽层和铠装接地的意义控制电缆的屏蔽层是指在电缆内部电线和绝缘体之间加上一个导电层,以减少外部电磁干扰对电线内部的影响。
铠装接地是将控制电缆的金属外壳和地线相连,以减少变动磁场对电缆的感应电动势和功率损失,保证人身安全。
屏蔽层和铠装接地在控制电缆的应用中有着重要的意义。
首先,屏蔽层可以有效地隔离干扰源,保持电缆系统的稳定性;其次,铠装接地也保证了电缆的安全使用,特别是在发生故障、超载等异常情况时,铠装接地可以保证电缆的安全性能。
因此,在控制电缆的应用中,要严格遵循屏蔽层和铠装接地的要求。
屏蔽层和铠装接地的施工方案控制电缆的屏蔽层和铠装接地的施工方案主要包括以下几个方面。
屏蔽层施工方案1.施工前应做好准备工作,包括制定施工计划、清除施工现场的杂物和防护措施等;2.根据设计要求,在电缆的导线和绝缘层之间安装屏蔽层,屏蔽层应与电缆金属套管相连;3.屏蔽层的接地应符合规范要求,进行电阻测试确保接地电阻不大于规范要求;4.施工完成后应进行屏蔽层绝缘测试,确保屏蔽层与电线之间不存在击穿现象。
铠装接地施工方案1.在电缆套管的外表面打开10cm×10cm的孔洞;2.沿电缆的长度将金属套管的一端接地,铠装接地连接器应具备良好的接触性能;3.确保铠装接地牢固可靠,接地电阻不大于规范要求。
以上是控制电缆屏蔽层和铠装接地的施工方案,施工时应按照规范要求进行。
维护管理控制电缆屏蔽层和铠装接地的施工完成后,还需要进行维护和管理。
具体措施如下:1.定期检查电缆屏蔽层和铠装接地的接地电阻是否符合规范要求,对电缆进行必要的维修和更换工作;2.定期测试电缆的绝缘电阻,确保电缆的绝缘性能正常;3.对电缆施工进行严格的监督和管理,确保施工质量符合规范要求;4.对电缆故障进行及时处理,保证电缆可靠运行。
电力电缆金属护套或屏蔽的接地作用

电力电缆金属护套或屏蔽的接地作用电力电缆的金属护套或屏蔽具有重要的接地作用。
其主要功能是保护电缆的绝缘层,防止外界环境对电缆的干扰,同时还能有效地将电缆内部的电荷引导到地下。
首先,金属护套或屏蔽可以防止电缆绝缘层受到外界电磁场的干扰。
在电力输送过程中,周围环境中存在各种电磁辐射,如电力线、电气设备等。
这些外界电磁场可能会对电缆的绝缘层产生不良影响,导致电缆绝缘性能下降,甚至发生故障。
金属护套或屏蔽可以有效地屏蔽这些电磁辐射,保护电缆绝缘层的完整性。
其次,金属护套或屏蔽还能起到防止外界物质对电缆的侵蚀作用。
在地下敷设电缆时,可能会遇到潮湿、腐蚀性环境。
如果电缆的外绝缘层损坏,这些外界物质可能会渗入电缆,导致电缆短路、绝缘击穿等故障。
金属护套或屏蔽可以起到屏蔽外界物质的作用,保护电缆免受侵蚀。
此外,金属护套或屏蔽还能有效地将电缆内部的电荷引导到地下。
在电力供应系统中,电缆内部的电荷会产生静电,如果这些电荷不能及时导出,可能会引起电缆的局部放电,损坏电缆的绝缘层。
金属护套或屏蔽可以作为接地导体,与地下的接地系统连接,将电荷引导到地下,防止电荷积累导致局部放电。
另外,金属护套或屏蔽还能提高电缆的屏蔽效果。
在电力输送过程中,电缆内部的电流会产生电磁场,这个电磁场可能会对周围的电缆或设备产生干扰。
金属护套或屏蔽可以起到屏蔽电磁场的作用,减少对周围设备的干扰,提高电缆的传输质量。
需要注意的是,金属护套或屏蔽的接地需要符合相关的规范和标准。
接地系统需要具有良好的接地电阻,以确保金属护套或屏蔽能够有效地引导电荷到地下。
接地系统的设计和施工需要专业技术人员进行,以确保接地效果符合要求。
总之,电力电缆的金属护套或屏蔽在电力输送系统中扮演着重要的角色。
它们不仅能够保护电缆的绝缘层,防止干扰和侵蚀,还能有效地将电荷引导到地下,提高电缆的安全可靠性和传输质量。
因此,金属护套或屏蔽的接地是电力电缆设计和施工中必不可少的环节。
双层屏蔽电缆的屏蔽层接线方法

双层屏蔽电缆的屏蔽层接线方法
双层屏蔽电缆的屏蔽层接线方法是将内层屏蔽层和外层屏蔽层分别接地。
具体步骤如下:
1. 首先,将内层屏蔽层与接地线连接。
可以通过使用铜箔或铜丝将内层屏蔽层和接地线连接起来。
确保连接紧固可靠,并使用压接或焊接等方法固定连接处。
2. 然后,将外层屏蔽层与接地线连接。
同样,可以使用铜箔或铜丝将外层屏蔽层和接地线连接起来。
同样要注意连接处的紧固可靠,并使用压接或焊接等方法固定连接处。
3. 接地线可以连接到地面的接地点,如建筑物的接地线或设备的接地线。
4. 完成所有屏蔽层的接线后,确保连接处没有松动,并进行必要的测试以验证连接的有效性和质量。
需要注意的是,在接线过程中,应注意避免破坏屏蔽层的完整性,避免屏蔽效果的降低。
同时,需要根据具体的应用场景和要求来确定屏蔽层的接线方法,以保证信号的传输质量和屏蔽效果。
国标单芯电缆屏蔽层接地标准

国标单芯电缆屏蔽层接地标准国标单芯电缆屏蔽层接地标准在现代的通讯和电力领域中,电缆作为一种重要的传输媒介,承载着各种信号和能量的传输。
为了确保电缆传输稳定、安全、可靠,国家对电缆的相关标准进行了规范和要求。
其中,国标单芯电缆屏蔽层接地标准作为保证电缆传输质量的重要环节,对于电缆行业来说具有非常重要的意义。
1. 单芯电缆屏蔽层接地的背景和意义单芯电缆是指只有一个导体的电缆,通常用于单一能源传输或信号传输。
在电磁干扰日益增多的现代通讯环境中,为了提高电缆的抗干扰能力,减少信号失真以及保障传输安全,电缆的屏蔽层接地显得尤为重要。
2. 国标单芯电缆屏蔽层接地的具体要求根据我国国家标准对单芯电缆屏蔽层接地的规定,具体要求主要包括屏蔽层的材料、接地方式、接地电阻等内容。
在电缆的设计和安装过程中,必须按照国家标准的要求进行操作,才能确保电缆的性能和质量。
3. 单芯电缆屏蔽层接地标准在实际工程中的应用在实际的工程应用中,单芯电缆屏蔽层接地标准起到了至关重要的作用。
它不仅能够有效地减少外界信号对电缆的干扰,还能够提高电缆的使用寿命和可靠性。
在特定的环境和条件下,合理实施单芯电缆屏蔽层接地标准,可以最大程度地保障电缆传输的顺利进行。
4. 个人观点和总结作为我国电缆行业中的重要标准之一,国标单芯电缆屏蔽层接地标准对于提高电缆的抗干扰能力,保障信号传输质量具有非常重要的意义。
在今后的工程建设和电缆设计中,我们需要更加严格地按照国家标准的要求来进行操作,以确保电缆的安全可靠运行。
我也希望未来能够有更多的科研人员投入到电缆标准化方面的研究中,为我国电缆行业的发展贡献自己的力量。
在本篇文章中,我们从单芯电缆屏蔽层接地的背景和意义、具体要求、实际工程应用以及个人观点和总结等方面进行了深入探讨。
相信通过对国标单芯电缆屏蔽层接地标准的了解,读者能够对电缆行业中的相关标准有更加全面、深刻的认识。
我们也希望这篇文章能够对读者在相关领域的学习和工作有所帮助。
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电缆的屏蔽与接地Cable Shield and groundhttps:///cs/cn/zh/view/109481350摘要西门子通信电缆的屏蔽与接地关键词西门子系统、屏蔽、接地Key Words Siemens cable Shield Ground目录1骚扰源的传输路径 (4)1.1导线的传导干扰 (4)1.1.1传输线-短线与长线 (4)1.1.2共阻抗耦合 (6)1.1.3传输线的反射 (8)1.1.4共模干扰与差模干扰 (10)1.2骚扰通过空间传输 (13)1.2.1天线效应 (13)1.2.2近场电场耦合 (17)1.2.3近场磁场耦合 (18)2 屏蔽 (20)2.1 电场屏蔽 (21)2.2 磁场屏蔽 (23)3电缆的屏蔽接地 (27)3.1 电场的屏蔽接地 (27)3.1.1屏蔽层不接地 (27)3.1.2屏蔽层单端接地 (27)3.2 磁场的屏蔽接地 (28)3.2.1屏蔽层单端接地或不接地 (28)3.3 电缆屏蔽接地总结 (31)4 PROFIBUS的安装要求 (34)4.1 PROFIBUS的布线 (34)4.2 PROFIBUS的屏蔽接地 (36)5 PROFINET的安装要求 (38)5.1 PROFINET的布线 (38)5.2 PROFINET的屏蔽接地 (40)1骚扰源的传输路径产生干扰的三个要素:干扰源、耦合路径、潜在的易受干扰的器件。
骚扰源可以通过空间的辐射、电磁耦合传递到敏感设备,也可以通过导线的传输进入敏感设备。
1.1导线的传导干扰信号通过导线传输,通常在理想情况下只考虑导线的电阻,但实际的传输导线都存在分布电容和电感,尤其在传送频率高的情况下,就要考虑分布参数的影响。
分布电容与电感的乘积等于常数,它们与导体间介质的相对磁导率μ和介电常数ε有关:L C = με=常数,L/是电缆的物理特征,与传输线的电压电流无关。
导线的传导特性阻抗为Z0 =C干扰绝大部分也是是由导线的分布参数引起得的。
图1-1列出几种传输线的布置,(a)为导线对;(b)为轨线与板;(c)为平行板,假设导线间距相同,三者的分布参数比较为:La >Lb >Lc;Ca < Cb < Cc;Za > Zb > Zc;图1-1几种传输线的布置1.1.1传输线-短线与长线线路中的分布电感、分布电容、分布电阻影响信号及电源的传输,根据传输线的长度与传输信号频率的关系,将传输线分为短线(有的资料为电短)和长线(有的资料为电长),如图1-2所示,如果s <l/10(有的参考资料为小于等于l/4)或者信号的传播时间 t QZ (源到目的地) < 0.5倍的沿上升时间t f ,就是短线。
例如导线或者机械尺寸比波长小都可以视为短线,系统内部的连续通常也视为短线。
短线的特性为:在一条短线上,除了电流流动带来的电压降外,各点电势相等,适用于集总等效电路分析。
如果s >l (有的参考资料为大于l/4)就是长线,例如机械尺寸比波长大,适用于分布参数电路分析,基耳霍夫电压定律不再适用,因为电路中的电压和电流除了是时间的函数外,还是空间坐标的函数。
同样一段传输线,由于传输信号频率不同,有可能是短线,也有可能是长线。
计算波长的公式如下:Vl=fl:波长V:速度f:信号频率图1-2短线与长线理想情况下,一截传输导线只考虑线上的电阻,但在实际情况下还要考虑到线上的分布参数,如图1-3所示的等效电路:图1-3传输线的等效电路线上总的阻抗为:Z = R + j2p fLR > 2p fL (f < 3kHZ)R < 2p fL (f > 3kHZ)短线电路只考虑负载的阻抗,长线电路传输线的特征阻抗主导电路的特性,参考下面的试验如图1-4所示:图 1-4长线短线试验示例高频信号发生器给S等于2米远的电灯供电,使用一根裸线靠近灯泡处与电灯组成短线回路,由于短线只考虑负载电阻,裸线电阻非常小,灯泡被短路而熄灭,如果将裸线向电源处移动,当与灯泡连线距离超过短线(l/10)距离后,线路上的感抗渐渐起主导作用,负载电阻被忽略,灯泡逐渐由暗变亮,如果裸线与电源距离逐渐接近,直至小于短线距离,线路上负载电阻渐渐起主导作用,感抗被忽略,电源被短路,灯泡逐渐由亮变暗,直到熄灭。
一条短的电路不会影响整个线路,所以干扰抑制元件要就近安装在干扰源端或被保护设备端(距离<l/10)。
1.1.2共阻抗耦合当设备或元件共用电源或地线时,会产生共阻抗耦合。
1)共电源阻抗耦合两个或多个相互独立的电路使用相同的电源线会产生共电源阻抗耦合,如图 1-5所示:图 1-5共电源阻抗耦合假设电源的内阻及线上阻抗为Zs,回路电流为Is,电源电压为Es,那么电路1、2的电压为:U = Es – Is Zs如果在电路1中频率升高,电源内阻与线阻Zs将增加(感抗起作用),这样电路1中的高频噪声、脉冲噪声以及浪涌产生压降叠加在电源上送给电路2,同样电路2也会对电路1产生干扰。
这种情况下电路必须各自供电。
2)共地线耦合多个回路共用一个地线会产生共地线耦合,如图 1-6所示:图 1-6共阻抗耦合接地线的功能是保持零电位,应该没有电流,电路1、2不会产生干扰,但是实际上接地线也有阻抗,电阻很小可以忽略不计,主要是高频产生的感抗,图 1-6中Zc为接地阻抗,如果电路1产生高频噪声引起接地阻抗Zc 的升高,在接地导线产生压降而影响电路2。
同样电路2的高频噪声也会影响电路1。
这种情况下应将地线分开或就近接地,使接地线尽量短。
1.1.3传输线的反射当脉冲信号延传输线传播,如果满足t f (沿上升时间) < 2 * t QZ (源到目的地时间,PROFIBUS 的t QZ 接近 5 ns/m)条件时,信号会发生波反射。
反射会改变正常信号,产生多个正负脉冲和有危害的冲击电压(例如:对电机)。
信号的反射与信号源阻抗Rq 、传输线的特性阻抗Z 以及负载阻抗Rv 有关,源端的反射系数为: rq =ZRq ZRq +-负载端的反射系数为: rv =Z Rv ZRv +-如果使 rv 和 rq 这两个反射系数中的一个或者全部为零,则称为负载匹配,这样信号将不会产生反射,负载匹配的条件为Rq = Z 、Z = Rv 或Rq =Z = Rv 。
图 1-7信号反射图 1-7为信号反射示例,信号的入射电压为:U = Z / (Rq + Z) * U0以上实例说明输出电压 U 的大小只和特性阻抗Z 有关,而与负载阻抗Rv 无关,如果有高频干扰脉冲影响系统,它与系统的外部接地无关。
它和外部环境是隔离的。
如果源端与负载端的阻抗与传输线特性阻抗都不匹配时,信号将在源端与负载端来回反射,反射波与信号信号叠加,信号的反射过程如图 1-8所示:图 1-8信号反射过程最终反射信号衰减而变得可以忽略。
为了减少信号的反射需要在传输线的终端加入终端电阻,下面的图例解释终端电阻的配置。
图 1-9终端电阻的配置1避免图 1-9配置,在这种情况下很难作到匹配。
在并联情况下,特性阻抗是变化的。
内部耦合有可能造成干扰。
图 1-10终端电阻的配置2正确的连接如果图 1-10所示,将各个输出串联并且在终端连接电阻 R1,R2。
1.1.4共模干扰与差模干扰干扰源通过磁场耦合在两根导线和设备构成的回路上产生感应电压,进而产生差模干扰电流如同11所示:图 1-11差模干扰如图 1-11所示,通过示波器可以看到差模电流大小相等、方向相反,差模电流直接叠加在有用信号上。
减少回路的面积及屏蔽可以减少差模干扰。
干扰源通过电场耦合在一根导线与系统地构成的回路上产生的感应电压,进而产生共模干扰电流如同12所示:图 1-12共模干扰如图 1-12所示,通过示波器可以看到差模电流方向相同,由于回路的阻抗不同,在负载端产生差模电压而影响有用信号。
使用屏蔽线可以减少共模干扰。
共模干扰也可以由地环路干扰引起(感应或电位差),采用平衡电路、隔离变压器、共模扼流圈光电耦合器、光纤传输可以抑制地环路引起得到共模干扰。
图 1-13使用共模扼流圈抑制地环路高频干扰如图 1-13所示,高频共模信号在线圈中产生的磁通相互叠加,具有很高的电感量,抑制共模干扰信号,共模干扰信号具有高阻抗。
信号电流在线圈中产生的磁通作用相互抵销,几乎没有阻抗。
差动电路也可以抑制共模干扰。
例如RS232是全双工通信,以电压方式传输,发送端TX、接收端RX都是以信号地GND作为基准点(信号返回回路),这是一个非平衡电路,如图 1-14所示:图 1-14 RS232 (CP340)的通信接口示意图共模噪声在通信线TXD与GND产生共模电流ICM1和ICM2,由于在两条路径阻抗不同,共模电流不同,将在负载侧产生常模噪声电流,从而影响通信信号,为了减少共模干扰,要求RS232通信线路非常短,西门子RS232C之间通信电缆最长为15米。
如果使用差动电路例如RS422/485网络如图 1-15所示,共模电压在平衡回路(阻抗相等)产生的共模电流ICM1和ICM2相等,这样在接收端不会产生压降,采用平衡传输可以减少共模干扰,增加通信距离,西门子RS422、485之间通信电缆最长为1200米。
图 1-15 RS422、485 (CP340)的通信接口示意图1.2骚扰通过空间传输骚扰源的电磁能量以场的方式向四周传播,与辐射源的距离半径r <l/10 (有些资料为r < l/2π)的区域叫做近场,与辐射源的距离半径r >l (有些资料为r >l/2π)的区域叫做远场。
近场的性质与场源有关,如果是高电压小电流则近场的场源为电场,如果是大电流低电压则近场的场源为磁场,通过波阻抗描述电场与磁场的关系:Z0 =E/H骚扰源为电场时,电场远大于磁场,所以电场为高阻抗场源,随离天线距离的增加电场和磁场都将衰减,E~1/r³,H~1/r²,波阻抗随距离增加而减少。
骚扰源为磁场时,磁场远大于电场,所以磁场为低阻抗场源,随离天线距离的增加电场和磁场都将衰减,H~1/r³,E~1/r²,波阻抗随距离增加而增加,不管近场是电场还是磁场,敏感设备离开骚扰源最开始位置一点都将大大减少电磁干扰,所以在电气柜内设备布置时敏感设备与骚扰源保持一定得到间距,如图 1-16所示步话机产生的骚扰源:图 1-16步话机产生的骚扰源一个 3瓦的步话机可以生成接近 50 V/m的电场.一般的设备会产生10 V/m的电场,所以有的设备明确规定离步话机的距离。
远场中电场与磁场的比值是一个固定值 E/H =p * 120 ohm =常数,电场与磁场的衰减近似等于1/r。