屏蔽线只能一端接地的原因是什么
电气屏蔽线应一端接地还是两端接地
电气屏蔽线应一端接地还是两端接地文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]屏蔽接地通常采用两种方式来处理:屏蔽层单端接地和屏蔽层双端接地。
① 屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。
在屏蔽层单端接地情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。
单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。
静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
② 双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。
在屏蔽层双端接地情况下,金属屏蔽层不会产生感应电压,但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过,如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。
动力电缆线两边接地,电机端的PE必然要接在驱动端的PE上,并最终接入机箱内的大地汇流排。
信号线则需要区别情况对待,一般而言模拟信号主张单端接地,以避免双端接地时,地电势不同引发的地电流影响信号;数字信号或差分信号主张双端接地,只是过大的地电流也同样可能影响信号。
所以个人以为,无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,因此往往只能灵活处置。
单端接地。
如果是两端接地,由于两个接地端可能存在电位差,反而会产生干扰。
一般要求是2端接地,然而2端接地要看现场条件,如果现场条件恶劣,会在2端形成感应电压,从而有了感应电流,容易干扰,当然,对模拟量干扰严重,故此时即要单端接地。
高频双端接地如编码器,开关量等,低频单端接地如模拟量等。
单端接地不存在接地电位差的问题,可减少接地干扰。
屏蔽线的接地有三种情况,即:单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮。
(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻RL之后,再通过屏蔽层返回信号源。
屏蔽线的几种接法
屏蔽线的几种接法屏蔽线的一端接地,另一端悬空。
当信号线传输距离比较远的时候,由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流,可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流行成,反而对信号形成干扰,因此这种情况下一般采取一点接地,另一端悬空的办法,能避免此种干扰形成。
两端接地屏蔽效果更好,但信号失真会增大请注意:两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽!如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽!最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压;而最内层屏蔽一端接地,由于没有电位差,仅用于一般防静电感应。
下面的规范是最好的佐证!《GB50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8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,宜用集中式一点接地。
(2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。
双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。
(3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。
《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》——第6.3.1条规定:……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。
其原理是:1.单层屏蔽一端接地,不形成电位差,一般用于防静电感应。
2.双层屏蔽,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。
此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。
如果是防止静电干扰,必须单点接地,不论是一层还是二层屏蔽。
因为单点接地的静电放电速度是最快的。
但是,以下两种情况除外:1、外部有强电流干扰,单点接地无法满足静电的最快放电。
电缆如何接地
4.结论
屏蔽电缆的屏蔽层有两种接地方式,即两端接地和一端接地。一端接地时,屏蔽层电压为零,可显著减少静电感应电压;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。
为了定量地估计当雷电注入变电所地网时在控制电缆缆芯中引起的暂态感应的数量,在30个变电所中进行人工注入地网较小冲击电流(100~4000A)时测定的电压情况。测定了两种电缆屏蔽情况下的暂态电压,一是无金属屏蔽的电缆,二是有金属屏蔽且两端接地的电缆。试验证明采用两端接地的屏蔽电缆,可以将暂态感应电压抑制为原值的10%以下,是降低干扰电压的一种有效措施。
②屏蔽层两端接地,可以降低由于地电位升产生的暂态感应电压。
当雷电经避雷器注入地网,使变电所地网中的冲击电流增大时,将产生暂态的电位波动,同时地网的视在接地电阻也将暂时升高。对变电所地电位升 的测定结果说明,与正常交流电阻相比,地电阻常常增大10倍以上。当低压控制电缆在上述地电位升的附近敷设时,电缆电位的波动而受干扰。因此,接地浪涌电流引入的地电位升将可能对低压控制回路的绝缘配合带来严重影响。
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开关场的高压或超高压环境中,电磁感应干扰是主要矛盾,防止暂态过电压,故继电保护和自动装置规程规定屏蔽层宜在两端接地。
屏蔽电缆如何接地?
屏蔽电缆单端接地。因为两端就存在电位差,如果两端都接地的话,会产生干扰电流。所以只能单端接地。
①当控制电缆为母线暂态电流产生的磁通所包围时,在电缆的屏蔽层中将感应出屏蔽电流,由屏蔽电流产生的磁通,将抵销母线暂态电流产生的磁通对电缆芯线的影响。假定屏蔽作用理想,两者共同作用的结果,将使被屏蔽层完全包围的电缆芯线中的磁通为零,屏蔽层形成了一个理想的法拉第笼。这也和带有二次短路线圈的理想变压器一样,铁芯中的磁通将为零。当然,屏蔽层的屏蔽作用,由于各种原因,不可能完全理想,因此,被屏蔽的芯线在母线暂态电流的作用下,仍然会感应出一定的电压。
屏蔽层接地标准规范
屏蔽层接地标准规范一、单端接地屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。
在屏蔽层单端接地情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。
单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。
静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
二、双端接地双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。
在屏蔽层双端接地情况下,金属屏蔽层不会产生感应电压,但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过,如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。
动力电缆线两边接地,电机端的PE必然要接在驱动端的PE上,并最终接入机箱内的大地汇流排。
信号线则需要区别情况对待,一般而言模拟信号电流信号、信号、温度信号、压力信号、流量信号等单端接地,以避免双端接地时,地电势不同引发的地电流影响信号。
数字信号、差分信号、编码器,开关量主张双端接地,只是过大的地电流也同样可能影响信号。
无论是单端还是双端,原则是死的,实效才是目的,需以能解决现场问题和设备的稳定可靠运行为重,因此往往只能灵活处置。
三、屏蔽线的接地三种情况单端接地方式、两端接地方式、屏蔽层悬浮(1)单端接地方式:假设信号电流i1从芯线流入屏蔽线,流过负载电阻R L之后,i2再通过屏蔽层返回信号源。
因为i1与i2大小相等方向相反,所以它们产生的磁场干扰相互抵消。
这是一个很好的抑制磁场干扰的措施。
同时它也是一个很好的抵制磁场耦合干扰的措施。
(2)两端接地方式:由于屏蔽层上流过的电流是i2与地环电流i G的迭加,所以它不能完全抵消信号电流所产生的磁场干扰。
因此,它抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地方式差。
单端接地方式与两端接地方式都有屏蔽电场耦合干扰作用。
为什么屏蔽线的屏蔽层不允许多点接地
为什么屏蔽线的屏蔽层不允许多点接地单层屏蔽的电缆入多点接地就会产生电位差,就意味着有干扰电流串入。
※电缆屏蔽层接地常识1. 电缆仅有单层屏蔽时,屏蔽层一端等电位接地。
2. 当电缆双层绝缘隔离屏蔽时,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。
3. 当电缆用于干扰严重、鼠害频繁以及有防雷、防爆要求的场所时,宜采用铠装型双绞屏蔽电缆(专利号:2010 2 0559128.9谨防假冒)——ASTP-120Ω(for RS485 & CAN)o ne pair 18 AWG ,电缆外径12.3mm左右。
使用时,铠装层应两端接地,最内层屏蔽须一端接地,接地电阻不应大于4Ω,《GB 50217-2007电缆设计规范》也有类似的表述。
1:两端的接地点难保没有电位差,有电位差就会有微弱电流,使屏蔽层实际上变成了接地线。
2:两端接地的屏蔽线工作于高频干扰较为严重地工作现场,会因屏蔽层和内部信号线间形成的线电容耦合到信号回路,严重的将影响信号误判。
3:各种调速器和PLC说明中都明确信号线屏蔽层必须单端接地并且接地端应该在控制器一侧。
《GB 50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8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,宜用集中式一点接地。
(2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。
双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。
屏蔽线的几种接法
1、外部有强电流干扰,单点接地无法满足静电的最快放电。
如果接地线截面积很大,能够保证静电最快放电的话,同样也要单点接地。当然了,真是那样,也没有必要选择两层屏蔽。
否则,必须两层屏蔽,外层屏蔽主要是减少干扰强度,不是消除干扰,这时必须多点接地,虽然放不完,但必须尽快减弱,要减弱,多点接地是最佳选择。
其原理是:1.单层屏蔽一端接地,不形成电位差,一般用于防静电感应。2.双层屏蔽,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。
如果是防止静电干扰,必须单点接地,不论是一层还是二层屏蔽。因为单点接地的静电放电速度是最快的。
比如,企业中的电缆桥架其实就是外屏蔽层,它是必须多点接地的,第一道防线,减小干扰源的强度。
内层屏蔽层(其实,大家不会买双
层的电缆,一般是外层就是电缆桥架,内层才是屏蔽电缆的屏蔽层)必须单点接地,因为外部强度已经减少,尽快放电,消除干扰才是内层的目的。
《GB 50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8 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,宜用集中式一点接地。
(2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜
采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。
屏蔽线的一端接地,另一端悬空 。
当信号线传输距离比较远的时候,由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流,可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流行成,反而对信号形成干扰,因此这种情况下一般采取一点接地,另一端悬空的办法,能避免此种干扰形成。
Devicenet现场总线的一些普及知识
Devicenet现场总线的普及知识终端电阻在通信中的作用终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中,有两种信号因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射。
这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。
消除这种反射的方法,就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。
由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。
这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。
要减弱反射信号对通讯线路的影响,通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。
在实际应用中,对于比较小的反射信号,为简单方便,经常采用加偏置电阻的方法DeviceNet 网络的使用体会。
(1)DeviceNet现场总线可以节省大量费用。
从安装阶段来看,只通过一根通讯缆,就实现了对整个网上各站点供电及通讯,相对于点对点的控制方式,节省大量的电缆,桥架等。
不但缩短了安装时间,而且降低了安装费用。
从控制上来看:利用网络通讯及“软”I/O方式,也节约了I/O模块和大笔资金。
如对变频器工作站,启动/停止,加速/减速等命令;电压、电流、温度等参数,都可从DeviceNet网络通讯实现,节约了I/O模块,尤其是模拟I/O模块,费用相当昂贵。
(2)设备故障率大大降低,且诊断方便,排除迅速。
DeviceNet由于仅用一条通讯电缆控制整个设备网络,使设备故障率大大降低;各站点通讯端子支持带电热插拔,若某一站点出现问题及故障排除,不影响网上其他站点正常工作。
采用数据通讯方式来控制各站,不但极大减少了传统点对点方式的电缆数量,也使故障环节大大减少,系统稳定性进一步提高。
通过设备网使MCC的集中控制的形式十分有效,极大方便了设备故障的诊断。
屏蔽线接地规则
屏蔽线的一端接地,另一端悬空。
当信号线传输距离比较远的时候,由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流,可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流行成,反而对信号形成干扰,因此这种情况下一般采取一点接地,另一端悬空的办法,能避免此种干扰形成。
两端接地屏蔽效果更好,但信号失真会增大请注意:两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽!如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽!最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压;而最内层屏蔽一端接地,由于没有电位差,仅用于一般防静电感应。
下面的规范是最好的佐证!《GB 50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8 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,宜用集中式一点接地。
(2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。
双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。
(3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。
《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》——第6.3.1条规定:……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。
其原理是:1.单层屏蔽一端接地,不形成电位差,一般用于防静电感应。
2.双层屏蔽,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。
此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。
如果是防止静电干扰,必须单点接地,不论是一层还是二层屏蔽。
因为单点接地的静电放电速度是最快的。
但是,以下两种情况除外:1、外部有强电流干扰,单点接地无法满足静电的最快放电。
屏蔽线接地的方法
屏蔽线接地的方法 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020屏蔽线接地的方法屏蔽的作用是将电磁场噪声源与敏感设备隔离,切断噪声源的传播路径。
屏蔽分为主动屏蔽和被动屏蔽,主动屏蔽目的是为了防止噪声源向外辐射,是对噪声源的屏蔽;被动屏蔽目的是为了防止敏感设备遭到噪声源的干扰,是对敏感设备的屏蔽。
屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度,屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。
对于电场、磁场屏蔽层的接地方式不同。
可采用不接地、单端接地或双端接地单端接地:1) 屏蔽电缆的单端接地对于避免低频电场的干扰是有帮助的。
或者说它能够避免波长λ远远大于电缆长度 L 的频率干扰。
L<λ /202) 电缆屏蔽层单端接地能够避免屏蔽层上的低频电流噪声。
这种电流在内部导致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。
3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路(模拟量电路)来说是可取的。
4) 连续测量值的上下波动和永久偏差表示有低频干扰。
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电话:0 0传真:0地址:北京市丰台区五里店北区京辰瑞达大厦406室双端接地:1) 确保到电控柜或者插头(圆形接触)的连接经过一个大的导电区域(低感应系数)。
选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。
2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术(例如:处理器和 A/D 转换器集成在同一模块中),建议将模拟量信号彼此间屏蔽,确保正确的等电位连接,只有在这种情况下进行双端接地。
屏蔽双绞线-接线原则
使用场所:其实在现场,正确敷设电缆比屏蔽更重要,只要采取适当的措施,并不是所有信号都要采用屏蔽电缆才能满足使用要求。
①模拟量信号(特别是低电平的模拟信号如热电偶信号、热电阻信号等),对高频的脉冲信号的抗干扰能力是很差的。
建议用屏蔽双绞线连接,且这些信号线必须单独占用电缆管或电缆槽,不可与其他信号在同一电缆管(或槽)中走线。
②低电平的开关信号(干接点信号)、数据通信线路(RS-232、RS-485 等)对低频的脉冲信号的抗干扰能力比模拟信号要强,但建议最好采用屏蔽双绞线(至少用双绞线)连接。
此类信号也要单独走线,不可和动力线及大负载信号线在一起平行走线。
屏蔽信号线:屏蔽信号线:在精度要求高、干扰严重的场合,应当采用屏蔽信号线。
表8-2列出几种常用的屏蔽信号线的结构类型及其对干扰的抑制效果。
屏蔽双绞线与屏蔽电缆相比:屏蔽双绞线与屏蔽电缆相比,性能稍差,但波阻抗高、体积小、可挠性好、装配焊接方便,特别适用于互补信号的传输。
双绞线之间的串模干扰小、价格低廉,是计算机控制实时系统常用的传输介质。
信号线的敷设:选择了合适的信号线,还必须合理地进行敷设。
否则,不仅达不到抗干扰的效果,反而会引进干扰。
信号线的敷设要注意以下事项:(1)数模莫混:模拟信号线与数字信号线不能合用同一根电缆,要绝对避免信号线与电源线合用同一根电缆。
(2)单端接地:屏蔽信号线的屏蔽层要一端接地,同时要避免多点接地。
(3)远离干扰源:信号线的敷设要尽量远离干扰源,如避免敷设在大容量变压器、电动机等电器设备的附近。
(4)如果有条件,将信号线单独穿管配线(5)在电缆沟内从上到下依次架设信号电缆、直流电源电缆、交流低压电缆、交流高压电缆。
信号线和交流电力线之间的最少间距:供布线时参考。
信电分离:信电分离:信号电缆与电源电缆必须分开,并尽量避免平行敷设。
如果现场条件有限,信号电缆与电源电缆不得不敷设在一起时,则应满足以下条件:①隔板:电缆沟内要设置隔板,且使隔板与大地连接,如图8-17(a)所示。
信号线的屏蔽层接地方式你知道吗?
信号线的屏蔽层接地方式你知道吗?什么是信号地信号地(SG)是各种物理量的传感器、信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线(相对零电位)。
此处信号一般指模拟信号或者能量较弱的数字信号,易受电源波动或者外界因素的干扰,导致信号的信噪比(SNR)下降。
特别是模拟信号,信号地的漂移,会导致信噪比下降;信号的测量值产生误差或者错误,可能导致系统设计的失败。
因此对信号地的要求较高,也需要在系统中特殊处理,避免和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰地线直接连接。
尤其是微小信号的测量,信号地通常需要采取隔离技术。
信号电路接地和电源接地的主要目的电源(电气装置)接地,主要目的:1、保障人身和设备安全,防止电气装置绝缘损坏时外壳可能带电,人触及会有电击危险;2、系统运行需要,如交流电力系统的中性点接地、直流系统中的电源正极或中点接地。
信号电路接地的目的:保证信号具有稳定的基准电位。
为使电子设备工作时有一个统一的参考电位,避免有害电磁场的干扰,使电子设备稳定可靠的工作,电子设备中的信号电路应接地,简称为信号地。
信号接地与电源接地有什么区别?电源地主要是针对电源回路电流所走的路径而言的,一般来说电源地流过的电流较大,而信号地主要是针对两块芯片或者模块之间的通信信号的回流所流过的路径,一般来说信号地流过的电流很小,其实两者都是GND,之所以分开来说,是想让大家明白在布PCB板时要清楚地了解电源及信号回流各自所流过的路径,然后在布板时考虑如何避免电源及信号共用回流路径,如果共用的话,有可能会导致电源地上大的电流会在信号地上产生一个电压差(可以解释为:导线是有阻抗的,只是很小的阻值,但如果所流过的电流较大时,也会在此导线上产生电位差,这也叫共阻抗干扰),使信号地的真实电位高于0V,如果信号地的电位较大时,有可能会使信号本来是高电平的,但却误判为低电平。
当然电源地本来就很不干净,这样做也避免由于干扰使信号误判。
所以将两者地在布线时稍微注意一下,就可以。
【专业知识】电气知识:屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地
【专业知识】电气知识:屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地
大于大于大于
1、屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。
在屏蔽层单端接地情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。
单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。
静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
2、双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。
在屏蔽层双端接地情况下,金属屏蔽层不会产生感应电压,但金属屏蔽层受干扰磁通影响将产生屏蔽环流通过,如果地点A和地点B的电势不相等,将形成很大的电势环流,环流会对信号产生抵消衰减效果。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。
在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。
希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信
将来会有更多更大的发展前景。
信号线屏蔽层如何接地?电缆信号线的屏蔽层接地方式
信号线屏蔽层如何接地?电缆信号线的屏蔽层接地方式信号地(SG)是各种物理量的传感器、信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线(相对零电位)。
此处信号一般指模拟信号或者能量较弱的数字信号,易受电源波动或者外界因素的干扰,导致信号的信噪比(SNR)下降。
特殊是模拟信号,信号地的漂移,会导致信噪比下降;信号的测量值产生误差或者错误,可能导致系统设计的失败。
因此对信号地的要求较高,也需要在系统中特别处理,避开和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰地线直接连接。
尤其是微小信号的测量,信号地通常需要实行隔离技术。
屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成,并且厚度很薄,远小于使用频率上金属材料的集肤深度,屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、汲取而产生的,而是由于屏蔽层的接地产生的,接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。
对于电场、磁场屏蔽层的接地方式不同。
可采纳不接地、单端接地或双端接地总结:单端接地:1) 屏蔽电缆的单端接地对于避开低频电场的干扰是有关心的。
或者说它能够避开波长λ 远远大于电缆长度L 的频率干扰。
Lλ /202) 电缆屏蔽层单端接地能够避开屏蔽层上的低频电流噪声。
这种电流在内部导致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。
3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路(模拟量电路)来说是可取的。
4) 连续测量值的上下波动和永久偏差表示有低频干扰。
双端接地:1) 确保到电控柜或者插头(圆形接触)的连接经过一个大的导电区域(低感应系数)。
选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。
2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术(例如:处理器和A/D 转换器集成在同一模块中),建议将模拟量信号彼此间屏蔽,确保正确的等电位连接,只有在这种状况下进行双端接地。
3) 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层,其效果相差5-10 倍,不能用作数字信号电缆。
4) 间或的功能失灵表明有高频干扰。
传输电缆屏蔽层的两种接地方式
用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。
主要有两种接地方式:一是屏蔽电缆一头接地,二是屏蔽电缆两头接地。
屏蔽电缆一头接地:
屏蔽层抗干扰的机能原理基本:干扰源和接收端等效成电容的两极。
一边有电压波动会通过电容感应到另一端。
插入接地的中间层(就是屏蔽层)破坏此等效电容,从而切断干扰通路。
而两头接地会造成两边电势不等,电势不等时会有很大的电流(地电流环路)造成屏蔽机能损坏。
传输电缆屏蔽层仅一端做接地而另一端悬浮时,它只能防静电感应,防磁场强度变化所感应的干扰电压。
为减少屏蔽层内芯线上的感应电压,在有些弱电设备的技术要求屏蔽层仅一端做了接地连接的情况下,应采用有绝缘层隔开的双层屏蔽电缆,其外层屏蔽层至少应在两端做接地连接。
这样,外屏蔽层与其它同样做了接地连接的导体构成环路,感应出一电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。
一般而言,变频器的信号线和模拟线,PLC模拟量模块的模拟信号线通常采用一方接地。
屏蔽电缆两头接地:
对电缆屏蔽两端同时接地,目前主要是如下考虑的:有些动力负载电缆在工作时产生波动很大的交变电磁场,由于电位差的原因,容易产生较大的电动势,影响信号线,模拟线等微电的传输精度,更可能导致电子设备的击穿损坏.因此必须两端同时接地,以平衡这种电压,以防止屏蔽层形成环流。
一般而言,变频器的电源输入端只需普通电缆而不需屏蔽电缆.而其输出端必需要用屏蔽电缆并且要两头接地.。
屏蔽层接地专业解析
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。
屏蔽线单端接地
屏蔽线单端接地是怎么个接法?屏蔽线的一端接地,另一端悬空。
当信号线传输距离比较远的时候,由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流,可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流行成,反而对信号形成干扰,因此这种情况下一般采取一点接地,另一端悬空的办法,能避免此种干扰形成。
两端接地屏蔽效果更好,但信号失真会增大请注意:两层屏蔽应是相互绝缘隔离型屏蔽!如没有彼此绝缘仍应视为单层屏蔽!最外层屏蔽两端接地是由于引入的电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压;而最内层屏蔽一端接地,由于没有电位差,仅用于一般防静电感应。
下面的规范是最好的佐证!《GB50217-1994电力工程电缆设计规范》——3.6.8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,宜用集中式一点接地。
(2)除(1)项等需要一点接地情况外的控制电缆屏蔽层,当电磁感应的干扰较大,宜采用两点接地;静电感应的干扰较大,可用一点接地。
双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分用一点,两点接地。
(3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作用下屏蔽层不致被烧熔。
《GB50057-2000建筑物防雷设计规范》——第6.3.1条规定:……当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。
其原理是:1.单层屏蔽一端接地,不形成电位差,一般用于防静电感应。
2.双层屏蔽,最外层屏蔽两端接地,内层屏蔽一端等电位接地。
此时,外层屏蔽由于电位差而感应出电流,因此产生降低源磁场强度的磁通,从而基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。
如果是防止静电干扰,必须单点接地,不论是一层还是二层屏蔽。
因为单点接地的静电放电速度是最快的。
但是,以下两种情况除外:1、外部有强电流干扰,单点接地无法满足静电的最快放电。
屏蔽线怎么接?
屏蔽线怎么接?屏蔽线是什么呢?⼀种使⽤⽹状编织导线把信号线包裹起来的传输线。
⼀般为编织铜⽹或铜泊(铝),屏蔽层需要接地,外来的⼲扰信号可被该层导⼊⼤地,避免⼲扰信号进⼊内层导体⼲扰同时降低传输信号的损耗。
那么屏蔽线该怎么接?有⼏种接法?哪⼀种更好呢?且听⼩编为你介绍1、两端同时接地很好地屏蔽射频信号易受地环路电流的影响2、两端接地,并带⼤⾯积的并⾏结合线很好地屏蔽射频信号地电流主要流过结合线,但易受电磁场影响3、屏蔽线的⼀端接地,另⼀端悬空当信号线传输距离⽐较远的时候,由于两端的接地电阻不同或PEN线有电流,可能会导致两个接地点电位不同,此时如果两端接地,屏蔽层就有电流⾏成,反⽽对信号形成⼲扰。
因此这种情况下⼀般采取⼀点接地,另⼀端悬空的办法,能避免此种⼲扰形成。
两端接地屏蔽效果更好,但信号失真会增⼤。
没有外屏蔽层时所感应的电压,⽽最内层屏蔽⼀端接地。
由于没有电位差,仅⽤于⼀般防静电感应。
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,宜⽤集中式⼀点接地。
(2)当电磁感应的⼲扰较⼤,宜采⽤两点接地;静电感应的⼲扰较⼤,可⽤⼀点接地。
双重屏蔽或复合式总屏蔽,宜对内、外屏蔽分⽤⼀点,两点接地。
(3)两点接地的选择,还宜考虑在暂态电流作⽤下屏蔽层不致被烧熔。
当采⽤屏蔽电缆时其屏蔽层应⾄少在两端等电位连接,当系统要求只在⼀端做等电位连接时,应采⽤两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。
4、发射端接地,接收端通过电容接地此时,外层屏蔽由于电位差⽽感应出电流,因此产⽣降低源磁场强度的磁通,从⽽基本上抵消掉没有外屏蔽层时所感应的电压。
如果是防⽌静电⼲扰,必须单点接地,不论是⼀层还是⼆层屏蔽。
因为单点接地的静电放电速度是最快的。
但是,以下两种情况除外:(1)外部有强电流⼲扰,单点接地⽆法满⾜静电的最快放电。
如果接地线截⾯积很⼤,能够保证静电最快放电的话,同样也要单点接地。
⽐如,企业中的电缆桥架其实就是外屏蔽层,它是必须多点接地的,第⼀道防线,减⼩⼲扰源的强度。
屏蔽电缆和非屏蔽电缆的区别
屏蔽电缆和非屏蔽电缆的区别
一、屏蔽电缆是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线。
编织层一般是红铜或者镀锡铜。
适用于变压器及类似设备用。
二、屏蔽电缆和非屏蔽电缆的区别在于:
1、外观不同。
前者是有金属网的,外面也有一层膜,而后者就没有,只是由塑料皮包着,并没有其它保护。
2、安装难易程度不同。
前者安装起来很麻烦,必须要另外配一个特殊的连接器,同时对于安装人员的技术要求也是比较高的。
而后者安装起来就很简单,直接插入对应的端口就可以了。
3、适用范围不同。
在使用前者的时候,必须要保证整个装置都是具备屏蔽功能的,适用于机场。
后者可以用来做网络布线,比较适合在办公室使用。
三、屏蔽电缆的屏蔽层可以分为单端接地和屏蔽层双端接地
1、屏蔽层单端接地是在屏蔽电缆的一端将金属屏蔽层直接接地,另一端不接地或通过保护接地。
在屏蔽层单端接地情况下,非接地端的金属屏蔽层对地之间有感应电压存在,感应电压与电缆的长度成正比,但屏蔽层无电势环流通过。
单端接地就是利用抑制电势电位差达到消除电磁干扰的目的。
这种接地方式适合长度较短的线路,电缆长度所对应的感应电压不能超过安全电压。
静电感应电压的存在将影响电路信号的稳定,有时可能会形成天线效应。
2、双端接地是将屏蔽电缆的金属屏蔽层的两端均连接接地。
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屏蔽线只能一端接地的原因是什么
在测量控制中有供电地系统、模拟信号地系统、数字信号地系统。
为了消除各地系统之间的相互干扰,各地系统的地应隔离开。
但地与接地是不同的概念,这里的地是指系统的公共参考点。
而人们常说的接地,就是将公共点接地来固定“零电位”。
接地是为了安全、防止危险,在生产现场大都是采取将接地系统就近接地,如果接地点在一个以上,就产生了地回路,也就会出现流过地回路的电流,这样就会形成耦合干扰问题。
如图1 中接地点A 和接地点B 之间会有电位差,也就会有电流,该干扰信号会与有用信号相混合,这是第一种干扰信号。
图 1 中信号线的屏蔽层如果在信号源和二次仪表两端都接地,则屏蔽层的感应电流通过屏蔽层与信号线的分布电容,会耦合到信号线中,该干扰信号混到了有用信号中,这是第二种干扰信号。
要消除第二种干扰,首先就要避免产生地回路,而采取屏蔽层一端接地可达到目的,即信号源和信号屏蔽线只在一处接地,使地回路断开,如图 2 所示,这时虽然二次仪表公共点与接地点 B 是相连接的,但也不会形成地回路了。
同时二次仪表的输入端对地采取浮空措施,使二次仪表输入信号线路与机壳隔离开,这样效果更好,采用这些方法基本可防止地电流干扰的产生。
一点接地时,选择接地点也很重要,对于屏蔽线其接地点应靠近被屏蔽的感应电路的入地点,如图 2 中,如果 B 点是高电平电场,A 点是低电平电场,为避免高电平电场对低电平电场的干扰,接地点应尽量靠近低电平 A。