屏蔽线接地的方法

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 /20

2) 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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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。

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) 偶尔的功能失灵表明有高频干扰。这是导线等电位连接无法消除的。

5) 除去电缆的端点以外，屏蔽层多点接地是有利的。

6) 不要将屏蔽层接在插针上,避免“猪尾巴”现象。

7) 要时刻注意屏蔽层的并联阻抗应该小于自身阻抗的 1/10。电缆桥架、机械框架、

其它屏蔽层或者其它并行电缆都能够使系统作到等电位。

8) 如果当屏蔽层双端接地时电缆屏蔽层发热，或者屏蔽层碰到电控柜外壳或者屏蔽

总线时打火，说明等电位连接不可靠。

（３）采用有屏蔽层的传输电缆是减少电磁干扰的一项基本措施。过去有些设计规定要求：信号传输电缆的屏蔽层，一般应在控制室的接地汇流排处接地，不应浮空或重复接地。即采用单端接地方式，但这种接地方式存在缺陷。

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，防不了因

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。最新修订的国家标准ＧＢ５００５７－２０００版，第（６．３．１）条中已肯定了这种做法："当系统要求只在一端做等电位联结时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。"

单端接地的说法：

屏蔽层抗干扰的机能原理基本是这样的：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。

终于找到正确解释了，具体接法如下：

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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》——……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。

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。

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。

2、外部电击和防雷等安全的要求。

这种情况必须要两层防护，外层不是用来消除干扰的，是出于安全的考虑的，保证人身和设备安全的，必须多点接地。内层才是防止干扰的，所以必须单点接地。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。

对信号线：

单端屏蔽接地只能衰减低频干扰。在下列情况建议单端接地：

1、不允许安装等电位导体

2、传送模拟信号时

3、使用静态屏蔽时

双端屏蔽接地能很好的抑制高频干扰。但是如果两个接地点之间电位差可能造成等电位电流流过两端连接的屏蔽层。这时就应该在两个接地点之间另外安装一个等电位导体。

变频器的动力电缆要双端接地。

双端屏蔽接地能很好的抑制高频干扰。但是如果两个接地点之间电位差可能造成等电位电流流过两端连接的屏蔽层。这时就应该在两个接地点之间另外安装一个等电位导体。

那么此时等电位电流会从接口芯片上流过，极易导致接口芯片烧毁。通常屏蔽层可以承受电位电流，但是接口芯片不可以!!

主题：回复:电缆单端屏蔽接地和双端屏蔽接地有什么区别？？？

2011-06-03 22:04:27 12楼

看了看大家的讨论，有点奇怪，都是传动的高手了，怎么对些现场的基本问题却挠头呢？^_^

比如，编码器的屏蔽线怎么接？这个在西门子的手册里已经明确的讲了呀。对于数字信号线的屏蔽就是双端接地。如果说按照此规范接地了，还有干扰编码器信号问题，那一定不是接屏蔽所能解决的，一定还有别的问题。比如，编码器的机械连接问题、编码器信号线与外壳有耦合问题（信号线碰壳或参考电位碰壳）等等问题。关于两端接地点有电位差的问题，那就是等电位没做好，也是EMC基本准则问题的处理不好。这些都应该在安装布线的时候认真做的工作。

我记得以前在与西门子的工程师交流使用西门子的传动控制器问题时，他们特别的强调现场安装的等电位问题。说这个等电位甚至比接地还重要（这对抗干扰而言）。何谓定电位？说白了，就是把现场与传动控制系统有关的一切装置的金属外壳，用导体大面积连接在一起。让所有的机柜、机箱、操作台、主机等等电位相等。然后