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通過隔離來保證接地質(zhì)量

作者: 時間:2010-07-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
但是就非線性負載而言,各單個電流合計可達總中性電流之多。該中性電流主要由第三諧波組成(見圖4)。因此,相比線性負載的中性電流,非線性負載的大量中性電流會導(dǎo)致電氣安裝線路電阻兩端有更高的壓降。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/187887.htm

圖4 主要由第三諧波組成的總中性電流

接地系統(tǒng)
大多數(shù)電氣安裝均采用TN-C 或 TN-C-S 接地系統(tǒng),圖5顯示了這兩種接地系統(tǒng)?!癟N”是指中性線路在變壓器處實現(xiàn)了接地(French terre)。字母“C”表示通過一個導(dǎo)線而實現(xiàn)的PE和中性線路的組合使用,標記為“PEN”。PEN貫穿整個系統(tǒng),直到一個分布點(即一個安裝板)接近負載為止,其在此處被拆分為PE和直接連接到負載的獨立中性導(dǎo)線。

圖5 比TN-C-S系統(tǒng)(b)具有更高GPD的TN-C系統(tǒng) (a)


雖然TN-C是一種較老式的接地系統(tǒng),但是由于其成本低于需要更多PE導(dǎo)線的系統(tǒng)而重新得到人們的關(guān)注。然而,TN-C方法有一個最大的缺點。由于PE 和中性線路的拆分發(fā)生在一個負載的附近,因此本地PE連接處的電壓包括了長中性導(dǎo)線線性阻抗RL-N兩端的大壓降。這些壓降都是由非線性負載高中性電流引起的。因此,TN-C系統(tǒng)有可能會導(dǎo)致數(shù)十V遠程接地間的大GPD。


TN-C-S 系統(tǒng)通過開啟配電板中一個額外的 PE 導(dǎo)線來降低 GPD。此外,系統(tǒng)的中性和PE導(dǎo)線的星形連接有一個二次接地,從而降低了該點處的等電位并抵消了源線路阻抗RLS兩端 PEN 處的額外大壓降。


按照《美國國家電氣規(guī)范(NEC)》的規(guī)定,PE導(dǎo)線在正常運行時應(yīng)該是沒有電流的。但是,大多數(shù)非線性負載都會將較低毫安的電流泄漏到PE導(dǎo)線中。雖然這一泄漏的電流量對一個電路而言非常小,但是當數(shù)百個電路都向同一條線路上泄漏電流時,這一電流會很輕松地達到幾安培。


盡管與中性電流相比可以忽略不計,但由于PE導(dǎo)線線路阻抗兩端的壓降,泄漏電流確實會在遠程接地位置間產(chǎn)生壓差。這些GPD都在幾毫安范圍甚至更低,因此大大低于TN-C系統(tǒng)中的電流。


就僅限于一個本地電源供電的電路而言,GPD不會導(dǎo)致什么問題。在設(shè)計兩個遠程電路間的通信鏈路時(即現(xiàn)場總線-收發(fā)器站),GPD就變得引人關(guān)注了,這兩個遠程電路間的通信鏈路由不同的電源供電。

設(shè)計遠程數(shù)據(jù)鏈路
在設(shè)計遠程數(shù)據(jù)鏈路時,設(shè)計人員必須要假設(shè)GPD的存在。這些電壓作為共模噪聲Vn添加到發(fā)送器輸出。即使總迭加信號在接收機的輸入共模范圍內(nèi),將本地接地作為返回電流的可靠路徑也是很危險的(見圖6)。這也同樣適用于“上乘的”RS485收發(fā)器,如TI的SN65HVD2x產(chǎn)品系列,其輸入共模范圍介于-20~+25V之間。

圖6 設(shè)計缺陷


電氣安裝(即定期維護期間)的任何修改都超出了設(shè)計人員控制范圍。該修改會在一定程度上增加GPD,從而會超出接收機的輸入共模范圍。因此,目前工作很出色的數(shù)據(jù)鏈路可能會在將來某個時間停止工作。


但也不建議通過一條接地線將遠程接地直接連接在一起來去除GPD。切記,電氣安裝是一個高度復(fù)雜的電阻網(wǎng)絡(luò),該電阻網(wǎng)絡(luò)由多個交叉連接線和多相位系統(tǒng)、不同的線纜長度以及各種接地電極路徑導(dǎo)致的電阻組成(見圖7)。

圖7 接地路徑阻抗復(fù)雜性實例




關(guān)鍵詞: 隔離 地質(zhì)

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