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屏蔽电缆单端接地和双端接地的应用场合和区别
发表日期:2015-12-16 作者:wellauto

什么情况下单端接地?

模拟量信号线屏蔽层一般要求单端接地。

      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。 

                     图1   屏蔽线单端接地示意图
      单端接地时,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1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的入地点。
       同时,应靠近干扰源处接地,总之接地的原则是尽量使屏蔽层上的感应电流不流入信号线,以避免引入干扰。如将接地接在二次仪表或PLC的输入端,则屏蔽层的感应电流可能就会流经信号线引入干扰。但将接地点接在A点,由于屏蔽层与信号线处被认为是等电位的,则没有电流流经信号线。
       对于信号线长距离传输时,由于单根导线长度所限,可能会涉及延长线的接线问题,这时应保证屏蔽的连续性,即尽量避免使用接线盒,如果必须用接线盒时,要使屏蔽与信号端子尽可能近些,露出的信号线长度以不大于20mm为妥,这时屏蔽层也要用端子来进行连接或焊接。
 
什么情况下双端接地?
1、  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
2、  数字信号差分信号主张双端接地(如RS232和RS485通讯信号)。
      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。


        图2  屏蔽线双端接地示意图
     如图2中接地点A和接地点B之间可能会有电位差,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2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。要消除这两种干扰最重要的是等电位。等电位做不到位,使什么招都是事倍功半。对于大功率的系统,等电位的处理也是大截面的导体链接成一片。只要连接的面积足够大,等电位应该是可以解决的。另外针对很强的干扰,还可以在干扰源上抑制,比如,动力电缆、电机电缆在加双端屏蔽基础上,采用穿磁环的办法很好,磁环的内径要足够大,对于大电流的也要绕上3圈才管用(注:三根线一起绕)。当然上千安培的电流,只好做特制的磁环了。