论电磁兼容中的接地术技术

2017-07-10 10:04杜亚峰
科学与财富 2017年20期
关键词:接地技术电磁兼容

杜亚峰

(海军工程大学电气工程学院 湖北武汉 430033 )

摘要:随着信息化的不断发展,电磁设备被广泛应用在生活当中,与此同时,电磁兼容设备的安全性和可靠性也受到了很大挑战。为了更好地处理这一问题,需要依靠电磁兼容的原理、电磁兼容设备的接地类别、各种接地方式的恰当范围以及科学搭配接地方法,以此来实现电磁兼容设备的安全性和可靠性系数的最大化,进而顺应生态经济建设的要求。本文主要分析了电磁兼容中的接地技术,包含电磁干扰的危害,接地的目的和种类以及接地技术需要注意哪些问题,其最终目的在于提升电力电子设备的电磁兼容能力。

关键词:电磁兼容;电磁干;接地技术

1前言

电磁兼容指的是设备在其电磁环境下能够平稳的运行,并不会对环境中的设备造成无法承受的电磁干扰能力。随着科技的迅猛发展,电子技术更新的更为频繁,电子电磁设备的集成度也随之增高,设备运行的频率也在逐渐的提升,进而导致电子设备产生的辐射对人类的通信和健康带来了更大的危害。设备的电磁兼容性受到了全球电子行业的重视。

2电磁干扰造成的危害

2.1影响无线电的运输

当今,电脑、手机等无线通信广泛遍布全球,电磁干扰也随之成为造成环境污染的罪魁祸首。特别是科技的迅速发展,电磁干扰严重影响了短波电台的传播距离,使其大幅度的下降。由此可见,无线电运输的最大敌人就是—电磁干扰。

2.2电磁干扰致使设备功率提升

受电磁干扰的影响,之前的设备功率远不能适应当今的通信需要,设备功率竞争在各个行业中慢慢传播开来,电磁设备功率的提高,使得电磁干扰和电磁污染进一步的恶化,除此之外,功率过大的电磁设备还影响着人类的脑电波,让人产生烦躁等症状。

2.3电磁干扰严重影响着设备

受电磁干扰的影响,设备的各项性能都出现了下降,比如,对话音系统的造的危害,使得通信声音不完整,语言不清;对图像显示系统造成的影响,使得电视机图像不清楚,雪花很多,扰乱着雷达等的工作;对信息传输的影响,受电磁干扰,计算机误码率不断地上升;对指针仪表系统的影响,在空中、海上作业的时候,仪表指针会指示出现偏差。

3电磁兼容的接地技术

3.1电磁兼容接地的概念

电磁兼容以接地的方式来阻碍电磁干扰的产生,阻碍电磁噪声,提升设备的抗干扰力度,但是要注意选取合适的接地方式,如若选取不当会造成新的干扰。

3.2接地的主要目的

通常情况下,电磁兼容接地的目的有三:第一,工作。电路系统要想正常的运行,必须以一个不受外界干扰的参考零电位为依靠,而大地正好符合这个要求,所以,信号地、电源地等都给设备的良好运行打下了基础。第二,安全接地,当处于雷雨、闪电等天气的时候,自然电磁波会影响设备的正常运转,并且设备带電之后会对人体产生影响。第三,防干扰接地。设备的金属外壳接地,当设备出现静电的时候,要立刻做出反应,及时的接入大地,进而保障人机安全,同时也阻碍了外界的干扰。

3.3接地方式

3.3.1单点接地

单点接地,这种接地方式仅仅适合于工作频率小于1MHz的设备,我们将整个电路系统当做一个参考点,所有的设备接地都会连接到这个电上,并且仅仅安装一个安全接地螺栓。单点接地的最大优点在于:能够很好地阻碍由于多电路单元串联而导致的阻抗电路性耦合,与此同时单点接地还能有效的防止工频和其他杂、散电流对信号线造成干扰,信号接地线应该和功率地线、机壳地线等这些方面有着更为普遍的运用。单点接地的最大限制性因素是:只有在功率地、机壳地、和通往大地的接地线的安全节螺栓上紧密相接。

3.3.2多点接地

多点接地适用于工作频率高于30MHz的设备,也就是说:在这个电路系统当中,只采用一个接地平板就可以。这是因为,接地引线的感抗与长度、频率成正比,共地阻抗会随着工作频率的提高而增加,进而提升了因共地阻抗导致的电磁干扰,所以需要的地线短。

3.3.3混合接地

混合接地适用于工作频率在1—30HMz之间的设备。当接地线长度过长的时候(大于工作波长的5%),采用波点接地的方式,反之使用单点接地。在工作的过程中,为了避免出现各个电路互相干扰的情况,可以依据电路的特性,将其划分为多种类型,比如:交流地、直流地、电源地等,并依据不同的工作接地,采取不同的方式进行接地。

3.3.4浮地

所谓的浮地是指电路的地和大地之间不需要导体辅助。其优点是,大地电性能不会影响到该电路的正常工作,缺点是,寄生电容会直接作用于该电路,进而使其地电位出现变动,同时对模拟电路的感应干扰有所提升。由此可以看出:浮地的效果不仅来自于绝缘电阻的大小,并且也会受寄生电容大小和信号频率的影响。

4接地技术的具体要求

第一,接地线和接地面应该用地阻抗材料,并且要够宽、够厚,接电线的选择应该短而粗,保证接地面积要大,并且接入到最大的导体上。第二,数字地、模拟地;大信号地、小信号地等都必须分开进行设置。第三,在接地通路至电源公共点的时候,不要只用一条主干线,多采用几条。第四,在进行母线接地的过程中,尽量少用串联的方式接头,并且要保障其具有安全的电气连接。

结束语:

综上所述,为了保障设备和人的安全,以及电子设备的正常运作,必须要对接地技术融会贯通。不恰当的接地方式不仅会出现电磁干扰,还会影响电子设备的运作。因此,在电磁兼容中,接地技术是其中重要的一种,应该重视起来。

参考文献:

[1]张清鹏,万健如.电磁兼容系统中的接地研究.《国外电子测量技术》.2012.

[2]张伟,张玮.电子信息设备电磁兼容性接地技术.《速度旬刊》.2015.

[3]张小凯,郑建平,王林,杨晓霞,谢国治,陈将伟.?电磁损耗抑制共模电流方法的研究[J].南京师范大学学报(工程技术版). 2015(02):15-19.

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