第八章接地
大纲要求
1)熟悉电气接地的设计；
2)了解直流输电系统接地的基本要求；
3)熟悉高土壤电阻率地区接地设计；
4)掌握接地电阻、接触电位差、跨步电位差的计算。
高频考点提示
本章在整个考试中分值大概占25分，其中专业知识占15分左右，案例占10分左右。考点集中，考试题目难度一般。答题依据主要有《电力工程电气设计手册电气一次部分》第十六章、《交流电气装置的接地》(DL／T 621—1997)、《水力发电厂接地设计技术导则》(DL／T 5091一1999)等。重点考查接地相关概念、接地电阻计算、接触电位差和跨步电位差的计算、接地装置热稳定校验、人工接地及工频接地电阻的计算、最大接触电位差的概念和最大接触电位识差的计算等。
单项选择题
(1)110kV有效接地系统的配电装置，如地表面的土壤电阻率为500Ω·m，单项接地短路电流持续时闯为4s，则配电装置允许的接触电位差和跨步电位差最接近以下哪组数据?(2012)
A．259V、524V
B．75V、150V
C．129．5V、262V
D．100V、200V
(2)关于接地装置，以下哪项不正确?
A．通过水田的铁塔接地装置应敷设为环形
B．中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地
C．电杆的金属横担与接地引线间应有可靠连接
D．土壤电阻率为300Ω·m有地线的杆塔工频接地电阻不应大于200Ω
(3)风电场的测风塔顶部应装设有避雷装置，接地电阻不应大于（）。(2011)
A．5Ω
B．10Ω
C．4Ω
D．20Ω
(4)架空线路杆塔的接地装置由较多水平接地极或垂直接地极组成时，垂直接地极的间距及水平接地极的间距应符合下列哪一规定?(2011)
A．垂直接地极的间距不应大于其长度的两倍；水平接地极的间距不宜大于5m
B．垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍；水平接地极的间距不宜大于5m
C．垂直接地极的间距不应大于其长度的两倍；水平接地极的间距不宜小于5m
D．垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍；水平接地极的间距不宜小于5m
(5)变电所中，GIS配电装置的接地线设计原则，以下哪项是不正确的?(2011)
A．在GIS配电装置间隔内，设置一条贯穿GIS设备所有间隔的接地母线或环行接地母线，将GIS配电装置的接地线接至接地母线，再由接地母线与变电所接地网相连B．GIS配电装置宜采用多点接地方式，当采用分相设备时，应设置外壳三相短接线，并在短接线上引出接地线至接地母线
C．接地线的截面应满足热稳定要求，对于只有两或四条时其截面热稳定校验电流分别取全部接地电流的35％和70％
D．当GIS为铝外壳时，短接线宜用铝排，钢外壳时，短接线宜用铜排
(6)某变电所中接地装置的接地电阻为0．12Ω，计算用的入地短路电流为12kA，最大跨步电位差系数、最大接触电位差系数计算值分别为0．1和0．22，请计算，最大跨步电位差、最大接触电位差分别为下列何值?(2011)
A．10V、22V
B．14．4V、6．55V
C．144V、316．8V
D．1000V、454．5V
(7)架空送电线路每基杆塔都应良好接地，降低接地电阻的主要目的是（）。(2011)
A．减小入地电流引起的跨步电压
B．改善导线绝缘子串上的电压分布(类似于均压环的作用)
C．提高线路的反击耐雷水平
D．良好的工作接地，确保带电作业的安全
(8)某电力工程中的220kV户外配电装置出线门型架构14m，出线门型架构旁有一冲击电阻为20Ω的独立避雷针，独立避雷针与出线门型架构间的空气距离最小应大于等于（）。(2011)
A．6m
B．5.4m
C．5m
D．3m
(9)在低阻接地系统中，流过接地线的单相接地电流为20kA，短路电流持续时间为0．2s，接地线材料为钢质，按热稳定条件(不考虑腐蚀，接地线初始温度为40℃)应选择接地线的最小截面为（）。(2008)
A．96mm2
B．17mm2
C．130mm2
D．190mm2
参考答案：
1.答案：[D]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第3.4条式1和式2。
分析：接触电位差和跨步电位差经常考，要注意区分电压等级。110kV及以上电压等级的计算公式和3～66kV电压等级的计算公式不同。
2.答案：[D]
依据：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第6．3条可知A答案对，根据第4．1条第k款可知B答案对。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL／T620—1997)第6．1．7条可知C答案对，根据6．4．1条及表8可知D答案错。
3.答案：[C]
依据：《风电场风能资源测量方法》(GB／T18709—2002)第6．1．4条：“测风塔顶部应有避雷装置，接地电阻不应大于4Ω”。
4.答案：[D]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第6．3．4条：“当接地装置由较多水平接地极或垂直接地极组成时，垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍；水平接地极间距不宜小于5m。”
5. 答案：[C]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第6．2．14条。C答案应该改为对于只有两或四条时其截面热稳定校验电流分别取全部接地电流的70%和35%。
6.答案：[C]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)式B3、式84、式87：
7. 答案：[C]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第5．1．2条：“宜适当选取杆塔的接地电阻，以减少雷电反击过电压的危害。”
8.答案：[B]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)式15：
Sa≥0．2Ri＋0．1h=(0．2×20＋0．1×14)m=5．4m
9.答案：[C]
依据：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)式(C1)及表C1可得
分析：C为接地线材的热稳定系数，可由表C1查得。考虑低电阻接地对钢质材料C取为70。
多项选择题
(1)水电站接地电阻当难以满足运行要求时，因地制宜采用下列哪几条措施是正确的?(2012)
A．水下接地
B．引外接地
C．深井接地
D．将钢接地极更换为铜质接地极
(2)下列电力设备的金属部件，哪几项均应接地?(2012)
A．SF6全封闭组合电器(GIS)与大电流封闭母线外壳
B．电力设备传动装置
C．互感器的二次绕组
D．标称电压220kV及以下的蓄电池室内的支架
(3)变电所内，下列哪些电气设备和电力生产设施的金属部分可不接地?(2011)
A．安装在已接地的金属架构上的电气设备的金属部分可不接地
B．标称电压220V及以下的蓄电池室内的支架可不接地
C．配电、控制、保护用的屏及操作台等的金属框架可不接地
D．箱式变电站的金属箱体可不接地
(4)一般情况下当三相短路电流大于单相短路电流时，单相短路电流的计算成果常用于下列哪几种计算中?(2011)
A．接地跨步电压计算
B．有效接地和低电阻接地系统中，发电厂和变电所电气装置保护接地的接地电阻计算C．电气设备热稳定计算
D．电气设备动稳定计算
(5)下列变电所中接地设计的原则中，哪些表述是正确的?(2011)
A．配电装置构架上的避雷针(含挂避雷线的构架)的集中接地装置应与主接地网连接，由连接点至主变压器接地点沿接地体的长度不应小于15m
B．变电所的接地装置应与线路的避雷线相连，且有便于分开的连接点。当不允许避雷线直接和配电装置构架相连时，避雷线接地装置应在地下与变电所的接地装置相连，连接线埋在地中的长度不应小于15m
C．独立避雷针(线)宜设独立接地装置，当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小于10m
D．当照明灯塔上装有避雷针时，照明灯电源线必须采用直接埋入地下带金属外皮的电缆或穿入金属管的导线。电缆外皮或金属管埋地长度在10m以上，才允许与35kV电压配电装置的接地网及低压配电装置相连
(6)高压直流输电大地返回运行系统的接地极址宜选在（）。(2011)
A．远离城市和人口稠密的乡镇
B．交通方便，没有洪水冲刷和淹没
C．有条件时，优先考虑采用海洋接地极
D．当用陆地接地极时，土壤电阻率宜在1000Ω·m以下
(7)下列哪些是属于A类电气装置的接地?(2008)
A．电动机外壳接地
B．铠装控制电缆的外皮
C．发电机的中性点
D．避雷针引下线
(8)对B类电气装置，下类哪些可用作保护线?(2008)
A．多芯电缆的缆芯
B．固定的裸导线
C．煤气管道
D．导线的金属导管
参考答案：
1.答案：[A、B、C]
依据：《水力发电厂接地设计技术导则》(DL／T5091—1999)6．1、6．2、6．3标题。
分析：有关水电厂接地、过电压保护与绝缘配合在2012年的题目里多次出现，应引起重视。
2.答案：[A、B、C]
依据：《变流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第4．1条。
分析：根据第4．2条规定标称电压220kV及以下的蓄电池室内的支架可不接地。
3.答案：[A、B]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第4．1条、第4．2条。
4.答案：[A、B]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)有关跨步电位差计算公式、接地电阻计算相关公式以及《导体和电器选择设计技术规定》(DL／T5222—2005)短路电流计算相关内容。
5.答案：[A、B]
依据：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第6．2．15条可知A答案正
确；根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第6．2．4条可知B答案正确；根据《交流电气装置的过电压保护与绝缘配合》(DL／T62一1997)第7．1．6条可知C答案错误，应该改为不得小于15m；根据《交流电气装置的过电压保护与绝缘配合》(DL／T620—1997)第7．1．10条可知D答案错误。
6.答案：[A、B、C]
依据：根据《高压直流输电大地返回运行系统设计技术规定》(DL／T5224—2005)第5．1．4条，可知A、B、C答案正确；根据第5．1．5条可知，当采用陆地接地极时，要求接地极址具有宽阔而又导电性能良好的散流区，特别是在极址附近的土壤电阻率宜在100Ω·m以下，可知D答案错误。
7.答案：[A、B]
依据：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第4．1条规定。
8.答案：[A、B、D]
依据：《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第8．3．8条。
分析：煤气管道显然不能作为保护线。
案例题
题1：某风力发电场，一期装设单机容量1800kW的风力发电机组27台，每台经箱式变升压到35kV，每台箱式变容量为2000kV A，每9台箱变采用1回35kV集电线路送至风电场升压站35kV母线，再经升压变升至110kV接入系统，其电气主接线如图8-1所示。
(1)35kV架空集电线路经30m三芯电缆接至35kV升压站母线，为防止雷电侵入波过电压，在电缆段两侧装有氧化锌避雷器，请判断下列图8-2中避雷器配置及保护接线正确的是（）。
(2)主接线图中，110kV变压器中性点避雷器的持续运行电压和额定电压应为下列何值？
A．56．7kV71．82kV
B．72．75kV90．72kV
C．74．34kV94．5kV
D．80．64kV90．72kV
(3)已知变压器中性点雷电冲击全波耐受电压为250kV，中性点避雷器标准放电电压下的残压取下列何值更为合理?
A．175kV
B．180kV
C．185kV
D．187．5kV
(4)已知风电场110kV变电站110kV母线最大短路电流l"=Izt／2=Izt=30kA，热稳定时间t=2s，导线热稳定系数为87，请短路热稳定条件校验110kV母线截面应选择下列何种规格?
A．LGJ300／30
B．LGJ400／35
C．LGJ500／35
D．LGJ600／35
(5)已知每一回35kV集电线路上接有9台2000kV的箱式变压器，其集电线路短路时的热效应为1067kA2'S，铜芯电缆的热稳定系数为115，电缆在土壤中敷设时的综合校正系数为1，请判断下列哪种规格的电缆既满足载流量又满足热稳定要求?
注：缆芯工作温度在80℃，周围环境温度为25℃。
A．3×95
B．3×120
C．3×100
D．3×185
题2：某220kV变电所，总占地面积为12000m2(其中接地网的面积为10000m2)，220kV 系统为有效接地系统，土壤电阻率为100Ω·m，接地短路电流为10kA，接地故障电流持续时间为2s，工程中采用钢接地线作为全所主接地网及电气设备的接地(钢材的热稳定系数取70)。试根据上述条件计算下列各题。(2010)
(1)220kV系统发生单相接地时，其接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列哪组数据?
A．55V、70V
B．110V、140V
C．135V、173V
D．191V、244V
(2)在不考虑腐蚀的情况下，按热稳定计算电气设备的接地线选择下列哪种规格是较合适的?(短路的等效持续时间为1．2s)
A．40×4mm2
B．40×6mm2
C．50×4mm2
D．50×6mm2
(3)计算一般情况下，变电所电气装置保护接地的接地电阻不大于下列哪项数值?
A．0．2Ω
B．0．5Ω
C．1Ω
D．2Ω
(4)采用简易计算方法，计算该变电所采用复合式接地网，其接地电阻为（）。
A．0．2Ω
B．0．5Ω
C．1Ω
D．4Ω
(5)如变电所采用独立避雷针，作为直接防雷保护装置其接地电阻值不大于（）。
A．10Ω
B．15Ω
C．20Ω
D．25Ω
题3：220kV屋外变，海拔1000m以下，土壤电阻率ρ=200Ω·m，设水平接地极为主人工接地网，扁钢，均压带等距布置。(2009)
(1)最大运行方式下接地最大短路电流为10kA，站内接地短路入地电流为4．5kA。站
外接地短路入地电流为0．9kA，则该站接地电阻应不大于（）。
A．0．2Ω
B．0．44Ω
C．0．5Ω
D．2．2Ω
(2)若该站接地短路电流持续时间取0．4s，接触电位差允许值为（）。
A．60V
B．329V
C．496．5V
D．520V
(3)站内单相接地入地电流为4kA，网最大接触电位差系数取0．15，接地电阻为0．35Ω。则网最大接触电位差为（）。
A．210V
B．300V
C．600V
D．1400V
(4)若该站接地短路电流持续时间取0．4s，跨步电压允许值为（）。
A．90V
B．329V
C．496．5V
D．785V
(5)站内单相接地入地电流为4kA，最大跨步电位差系数取0．24，接地电阻0．35Ω，则最大跨步电位差为（）。
A．336V
B．480V
C．960V
D．1400V
题4：某发电厂，处Ⅳ级污染区，220kV升压站，GIS。(2009)
(1)耐张绝缘子串选XPW-160(几何爬电460mm)，有效率为1，求片数。
A．16片
B．17片
C．18片
D．19片
(2)220kVGIS的接地短路电流为20kA，GIS基座下有两条地引下线与主接地连接，在热稳定校验时，应该取热稳定电流为（）。
A．20kA
B．14kA
C．10kA
D．7kA
(3)某一接地引下线短路电流为15kA，时间为2s，扁钢，热稳定截面应大于（）。
A．101mm2
B．176．8mm2
C．212．1mm2
D．301．3mm2
(4)主变套管、GIS套管对地爬电距离应大于（）。
A．7812mm
B．6820mm
C．6300mm
D．5500mm
题5：某220kV配电装置内的接地网，是以水平接地极为主，垂直接地极为辅，且边缘闭合的复合接地网，已知接地网的总面积为7600mm2，测得平均土壤电阻率为68Ω·m，系统最大运行方式下的单相接地短路电流为25kA，接地短路电流持续时间为2s，据以上条件解答下列问题。(2008)
(1)计算220kV配电装置内的接触电位差不应超过下列何值?
A．131．2V
B．110．8V
C．95V
D．92．78V
(2)计算220kV配电装置内的跨步电位差不应超过下列何值?
A．113．4V
B．115V
C．131．2V
D．156．7V
(3)假设220kV配电装置内的复合接地网采用镀锌扁钢，其热稳定系数为70，保护动作时间和断路器开断时间之和为1S，计算热稳定选择的主接地网规格不应小于下列哪种?
A．50×6
B．50×8
C．40×6
D．40×8
(4)计算220kV配电装置内复合接地网接地电阻为下列何值(按简易计算式算)?
A．10Ω
B．5Ω
C．0．391Ω
D．0．5Ω
(5)假设220kV变压器中性点直接接地运行，流经主变压器中性点的最大接地短路电流值为1kA．厂内短路时避雷线的工频分流系数为0．5，厂外短路时避雷线的工频分流系数为0．1，计算220kV配电装置保护接地的接地电阻应为下列何值?
A．5Ω
B．0．5Ω
C．0．39Ω
D．0．167Ω
题6：某110kV变电站接地网范围为120×150m，由15×15m正方形网络组成，接地体为60×8mm2截面的镀锌扁铁，埋深0．8m。已知土壤电阻率为ρ=300Ω·m，请回答下列问题。(供配电2008)
(1)计算该接地网的工频电阻最接近下列哪项数值?
A．1．O44Ω
B．1．057Ω
C．1．515Ω
D．0．367Ω
(2)若接地装置的接地电阻为1Ω，110kV有效接地系统计算入地短路电流为10kV，接地短路电流持续时间为0．5s，最大接触电位差系数Ktmax=0．206，计算最大接触电位差数值并判断下列哪项是正确的?
A．7940V，不满足要求
B．2060V，满足要求
C．2060V，不满足要求
D．318．2V，满足要求
(3)若接地装置的接地电阻为1Ω，110kV有效接地系统计算入地短路电流为10kA，接地短路电流持续时间为0．5s，最大跨步电位差系数Ksmax=0．126，计算最大跨步电位差数值并判断下列哪项是正确的?
A．8740V，不满足要求
B．1260V，满足要求
C．1260V，不满足要求
D．543．1V，满足要求
题7：某厂根据负荷发展需要，拟新建一座110／10kV变电站，用于厂区内10kV负荷的供电，变电站基本情况如下：(供配电2009)
1)电源取自地区110kV电网(无限大容量)；
2)主变采用两台容量为31．5MV A三相双绕组自冷有载调压变压器，户外布置，变压器高低压侧均采用架空套管进线；
3)每台变压器低压侧配置两组10kV并联电容器，每组容量2400kvar；采用单星形接线，配12％干式空心电抗器，选用无重燃的真空断路器进行投切；
4)110kV设备采用GIS，户外布置，10kV设备采用中置柜户内双列布置；
5)变电站接地网水平接地极采用F20热镀锌圆钢，垂直接地极采用L50×50×5热镀锌角钢，接地网埋深0．8m，按图8-3敷设。
请回答下列问题：
(1)在本站过电压保护中，下列哪一项无须采取限制措施?
A．工频过电压
B．谐振过电压
C．线路合闸和重合闸过电压
D．雷电过电压
(2)当需要限制电容器极间和电源侧对地过电压时，10kV并联电容器组过电压可采用图8-4～图8-7中哪一个图的接线方式?
A．图8-4
B．图8-5
C．图8-6
D．图8-7
(3)变电站采用独立避雷针进行直击雷保护，下列有关独立避雷针设计的表述哪一项是不正确的?
A．独立避雷针宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其接地电阻不应超过10Ω
B．独立避雷针宜设独立的接地装置，接地电阻难以满足要求时，该接地装置可与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小于10m
C．独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于3m，否则应采取均压措施，或铺设砾石或沥青地面，也可铺设混凝土地面D．110kV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的架构或房顶上，但在土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，宜装设独立避雷针。否则，应通过验算，采取降低接地电阻或加强绝缘等措施
(4)变电站场地均匀土壤电阻率为50Ω·m，则本站复合接地网的接地电阻为哪项?(要求精确计算，小数点保留4位)
A．0．5886Ω
B．0．5826Ω
C．0．4741Ω
D．0．4692Ω
题8：某110kV变电站采用金户内布置，站内有两台主变压器，110kV采用中性点直接接地方式。变电站内仅设一座综合建筑物，建筑物长54m、宽20m、高18m，全站围墙长73m、宽40m。变电站平面布置如图8-8所示，请回答下列问题。(供配电2010)
(1)该变电站110kV配电装置保护接地的接地电阻R应满足下列哪一项?并说明依据和理由。(式中，I为计算用的流经接地装置的入地短路电流)
A．R≤2000／I
B．R≤250／I
C．R≤120／I
D．R≤50/I
(2)该变电站接地网拟采用以水平接地极为主73×40(长×宽)边缘闭合的复合接地网，
水平接地板采用ф20的热镀锌圆钢。垂直接地极采用L50×50×5的热镀锌角钢，敷设深度为0．8m，站区内土壤电阻率约为100Ω·m。请采用《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录中式(A3)的方法计算变电站接地网的接地电阻为下列哪项数值。
A．0．93Ω
B．0．90Ω
C．0．81Ω
D．0．73Ω
(3)假定该变电站110kV单相接地短路电流为15kA，主保护动作时间为30ms，断路器开断时间为60ms，第一级后备保护的动作时间为0．5s。问根据热稳定条件，不考虑腐蚀时，变电站接地线的最小截面应不小于下列哪项?(变电站按配有1套速动保护、近后备等保护计算)
A．160．4mm2
B．93．5mm2
C．64．3mm2
D．37．5mm2
题9：某110kV变电所，采用图8-9所示的方孔接地网，其占地面积为60m×60m，材料为40mm×40mm扁钢，埋入深度为0．8m，其接地电阻R=0．1Ω，计算用入地短路电流为20kA。(2005)
(1)该变电所接地网外地地表面最大跨步电压最接近的数值是（）。
A．140V
B．160V
C．200V
D．300V
(2)35kV的单芯电缆金属护层非接地时，若无保护措施，则允许感应电压为100V还是120V?若有保护措施，则允许感应电压为多少?30V还是50V?
A．30V，120V
B．30V，100V
C．50V，120V
D．50V，100V
参考答案
参考答案
题1
1.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL／T62一1997)第7．313条和图11：发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设阀式避雷器，其接地端应与电缆金属外皮连接。对三芯电缆，末端的金属外皮应直接接地。
2.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL／T620—1997)表3，对110kV有效接地方式，中性点持续运行电压和额定电压分别为0．45Um=0．45×126kV= 56．7kV和0．57Um=0．57×126kV=71．82kV。
3.答案：[B]
解答过程：根据《导体和电器设计技术规定》(DL／T5222—2005)第21．1．5条：阀式避雷器标称放电电流下的残压，不应大于被保护电器设备(旋转电机除外)标准雷电冲击全波耐受电压(BIL)的71％，即不大于：250×71％kV=177．5kV。
4.答案：[C]
解答过程：根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》式(4-46)、式(8-3)可得
5.答案：[D]
解答过程：1)根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》式(8-3)，满足热稳定要求的截面：
2)根据《电力工程电气设计手册电气一次部分》表6-3可得变压器回路的工作电流为变压器额定电流的1．05倍，故9台2000kV的箱式变压器的额定电流为
再乘以电缆在土壤中敷设时的综合校正系数为1，可得电缆允许电流为
311．77×1A=311．77A。
3)既满足载流量又满足热稳定要求为D答案。
题2
1.答案：[C]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第3．4条a)款的规定可知，110kV及以上有效接地系统发生单相接地或同点两相接地时，发电厂、变电所接地装置的接触电位差和跨步电位羞不应超过下列数值：
2.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录C式(C1)。根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线的最小截面应符合下式要求：
故选A为正确答案。
3.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第5．1．1条a款可知，有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻宜符合下列要求．根椐式(5)有
故选A为正确答案。
4.答案：[B]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录A表A2规定可知。复合式格地网接地电阳的简易计算式为
故选B为正确答案。
5.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第5．1．2条可知，独立避雷针(含悬挂独立避雷线的架构)的接地电阻，在土壤电阻率不大于500Ω．m的地区不应大于10Q。
题3
1.答案：[B]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第5．1．1条知，一般情况下，接地装置的接地电阻应符合下式要求：
式中，I为计算用流经接地装置的入地短路电流，采用在接地装置内外短路时，经接地装置流入地中的最大短路电流对称分量最大值。
本题中，站内接地短路入地电流为4．5kA，站外接地短路入地电流为0．9kA，则经接地装置流入地中的短路电流最大值为(10-4．5-0．9)kA=4．6kA。故本题应该选B为正确答案。
分析：接地部分的接地电阻、接触电位差、跨步电位差等内容，为常考内容。此题的关键在于，为流经接地装置的短路电流。
2.答案：[B]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第3．4条a款以及式
(1)可得
3.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录B式(B3)、式(B4)可得Ug=IR=4000×0．35V=1400V
Umax=KtmaxUg=0．15×1400V=210V
4.答案：[C]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第3．4条及式(1)可得
5.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录B式(B3)、式(B7)有Ug=IR=4000×0．35V=1400V
Umax=Ksmax=0．24×1400V=336V
题4
1.答案：[D]
解答过程：1)根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL／T5222—2005)附录C表C2可得，Ⅳ级污秽区变电所的爬电距离为λ=3．10cm／kV。
2)根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL／T620—1997)第10．2．1条或
《电力工程电气设计手册电气一次部分》第6-7节第四部分悬式绝缘子片数选择，按照工
频电压和泄漏比距选择绝缘子片数，故有
3)根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL／T5222—2005)第21．0．9条可知，选择悬式绝缘子应考虑绝缘予的老化、每串绝缘子要预留的零值绝缘子。对35～220kV耐张绝缘子串预留两片零值绝缘子，故总的绝缘子片数应为18．98片，故本题选D。
2.答案：[B]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第6．2．14条b款规定可知，对于只有两条或四条接地线，其截面热稳定的校验电流分别取全部接地(短路或故障)电流的70％和35％。本题中有两条引向室内环形母线的接地线，故有20kA×70％=14kA，故选B为正确答案。
3.答案：[D]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录C接地装置的热稳定校验有
式中，热稳定系数C=70可查表C1得到。故选D为正确答案。
4.答案：[A]
解答过程：根据《导体和电器选择设计技术规定》(DL／T5222—2005)附录C表C2可得，Ⅳ级污秽区变电所的爬电距离为λ=3．10cm／kV。按系统最高工作电压计算爬电距离：L=λUm=3．10×252cm=781．2cm=7812mm
题5
1.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第3．4条a款规定可知，110kV及以上有效接地系统和6～35kV低电阻接地系统，发生单相接地或同点两相接地时，发电厂、变电所接地装置的接触电位差不超过下列数值：
2.答案：[D]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第3．4条a款规定可知，110kV及以上有效接地系统和6～35kV低电阻接地系统，发生单相接地或同点两相接地时，发电厂、变电所接地装置的跨步电位差不超过下列数值：
3.答案：[B]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)附录C第C1条可知，根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线的最小截面应符合下式要求：
4.答案：[C]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录A表A2可知，复合式接地网工频接地电阻简易计算式为
5.答案：[D]
解答过程：1)根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录B第B1条可知，厂或所内和厂或所外发生接地短路时，流经接地装置的电流可分别按下式计算，且计算用入地短路电流取两式中较大的I值：
I=(Imax-In)(1-Ke1)=(25-1)×(1-0．5)kA=12kA
I=In(1-Ke2)=1×(1-0．1)kA=0．9kA
2)根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第5．1．1条及式(5)可知，一般情况下，接地装置的接地电阻应符合下式要求：
题6
1.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录A的式(A3)有
分析：本题答案要求精确到小数点后三位，不能用表A2中的简化公式进行计算。
2.答案：[C]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)和附录B式(B3)、式(B4)有
Ug=IR=10000×1V=10000V
Umax=KtmaxUg=0．206×10000V=2060V
根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)110kV及以上有效接地系统最大接触电位差不应超过下列数值：
攻不满足要求。
3.答案：[C]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录B的式(B3)、式(B7)有
Ug=IR=10000×1V=10000V
Umax=KtmaxUg=0．126×10000V=1260V
根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)式(2)，110kV及以上有效接地系统最大跨步电位差不应超过下列数值：
故不满足要求。
题7
1.答案：[C]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)第4．2．1条第D款可知，范围Ⅰ的线路合闸和重合闸过电压一般不超过3．0p．U．，通常无须采取限制措施。
2.答案：[C]
解答过程：根据《并联电容器装置设计规范》(GB50227—1995)第4．2．10．3条知，当需要限制电容器极间和电源侧对地过电压时，在电抗率为12％及以上时，可采用避雷器与电抗器并联连接和中性点避雷器接线的方式。图8-4和图8-5电容器组中性点避雷器接线方式，图8-7采用的是避雷器与电容器组并联的方式。
分析：《并联电容器装置设计规范》(GB50227—2008)第4．2．8条说的也是抑制操作过电压的避雷器接线方式。
3.答案：[B]
解答过程：《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL／T620—1997)第7．1．6条：“独立避雷针宜设独立的接地装置，接地电阻难以满足要求时，该接地装置可与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小于15m。”
4.答案：[B]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)附录A的式(A3)有
分析：该类题在供配电专业考试上曾多次出现，发输变电还没考过，应引起重视。Ln 为接地网外缘边线总长度，L为水平接地极总长度，先要把这两个量求出。接着依次计算B、Rε和a1,最后求出Rn。
题8
1.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)第5．1．1条式(5)。
2.答案：[C]
解答过程：《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录A的式(A3)：
分析：本题和题6中的第(4)小题的计算方法完全一样。
3.答案：[A]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621一1997)附录C的式(C3)：
式中，tO为断路器开断时间；tr为第一级后备保护动作时间。将以上结果带入式(C1)有
分析：C值的选择是根据表C1，接地线考虑的是钢材材质。te的选择应按照发电厂、变电所继电保护装置的配置情况而定，本题中配有一套主保护和一级后备保护，te为第一级后备保护动作时间和断路器开断时间之和。
题9
1.答案：[B]
解答过程：根据《交流电气装置的接地》(DL／T621—1997)附录B的式(B8)有
分析：本题先要搞清楚下列这些量的物理含义及其计算公式，S为接地网的总面积(m2)：D为水平接地极的直径或等效直径(m)；H为水平接地极的埋设深度(m)；L0为接地网的外缘边线总长度(m)：L为水平接地极的总长度(m)。
T为跨步距离，取0．8m。
2.答案：[D]
解答过程：《电力工程电缆设计规范》(GB50217—2007)第4．1．10条：“交流单芯电力电缆线路的金属护层上任一点非直接接地处的正常感应电势最大值应满足下列规定：1)未采取能有效防止人员任意接触金属层的安全措施时，不得大于50V。2)除1)项情况外，不得大于100V”。
电缆屏蔽与接地_笔记
1.干扰原理 1.1导线传输 理想状况下导线只考虑电阻，实际状况（尤其是高频状况）下导线还应考虑分布参数（分布电容和分布电感）。 分布电容与分布电感乘积为常数：L C = 。 导线物理特征由特性阻抗描述：Z0 = √?，与导线的电压电流无关。 分布参数是干扰及其传导的主要原因。 分布电感：导线-导线 > 导线-导板 > 导板-导板 分布电容：导线-导线 < 导线-导板 < 导板-导板 特性阻抗：导线-导线 > 导线-导板 > 导板-导板 1.2.1传输线长短 导线长度s < 信号波长λ/10（或/4） 信号传播时间t QZ < 0.5 * 信号沿上升时间t f 导线长度s > 信号波长λ/1（或/4） 波长是频率的函数：λ = c/f f < 3kHz → R > 常量：高频电源波长1m，给灯泡供电，供电回路长度为2m以上。 变量：可平移导线将灯泡短路，并从靠近灯泡（远离电源）端至远离灯泡（靠近电源）端移动。 可平移导线构成将电路分为三个支路：可平移导线支路A与灯泡支路B和电源支路C。 常量：支路A阻抗Z A为常量，因电源频率和支路A长度为常量。 变量：支路B阻抗为Z B变量，因支路B长度随可平移导线的移动而变化。 变暗：可平移导线逼近灯泡某处时，支路B长度远小于电源波长/10，按照短线特性，应考虑电感， 由于电源频率为高频，Z B》Z A，于是灯泡被短路，故灯暗。 变亮：可平移导线远离灯泡某处时，支路B长度大于电源波长/10，按照长线特性，仅考虑电阻， 由于电源频率为高频，Z B与Z A数量级相当，于是灯泡不被短路，故灯亮。 变暗：可平移导线逼近电源某处时，支路C长度远小于电源波长/10，按照短线特性，应考虑电感， 由于电源频率为高频，Z B》Z A，于是电源被短路，故灯暗。 注意：灯丝本身就是一根导线。 干扰抑制元件要就近安装在干扰源端或被保护设备端。因为由以上解释，远端的干扰可以被忽略。
第6章变电站防雷保护与接地(答案)
第7章 变电站的防雷保护与接地习题答案 1.大气过电压的形式有几种？ 答：雷云对大地的放电，将产生有很大破坏作用的大气过电压，其基本形式有三种：直击雷过电压（直击雷）、感应过电压（感应雷）、侵入波（行波）过电压。 2.简述避雷针和避雷线的作用和结构。 答：避雷针作用是吸引雷电，并安全导入大地，从而保护了附近的建筑和设备免受雷击。避雷针由接闪器、引下线、接地体三部分组成。避雷线主要用来保护架空线路。它由悬挂在空中的接地导线，接地引下线和接地体组成。 3.避雷器的作用是什么？有几种类型？ 答：避雷器是防止雷电波侵入的主要保护设备，与被保护设备并联。当雷电冲击波侵入时，避雷器能及时放电，并将雷电波导入地中，使电气设备免遭雷击。而过电压消失后，避雷器又能自动恢复到初始状态。同时避雷器还能保护操作过电压。常见的避雷器有阀型避雷器、管型避雷器、保护间隙和金属氧化物避雷器。 4.简述氧化锌避雷器的特点。 答：氧化锌避雷器由中间有孔的环形氧化锌阀片组成，孔中有一根有机绝缘棒，两端用螺栓紧固。内部元件装入瓷套内，上、下两端各用一个压紧弹簧压紧。瓷套两端法兰各有一个压力释放口，当避雷器内部发生故障时，可将内部高压力释放出来，以防瓷套爆炸。阀片具有较理想的伏安特性，当作用在氧化锌阀片上的电压超过某一值（此值称为动作电压）时，阀片将“导通”，而后在阀片的残压与流过其本身的电流基本无关。在工频电压下，阀片的电阻值极大，能迅速抑制工频续流，因此可以不串联火花间隙来熄灭工频续流引起的电弧。阀片通流能力强，阀片直径小。金属氧化物避雷器具有无间隙、无续流、体积小、重量轻等优点，而且保护性能好，阀片的残压比阀型避雷器的低。由于雷电流通过氧化锌避雷器没有工频续流的问题，因此可以承受多重雷击。 5. 变电站对直击雷的防护，采取何种措施？有什么原则？ 答：。变电站对直击雷的防护，一般装设避雷针。装设避雷针应考虑两个原则：所有被保护的设备均应处于避雷针的保护范围之内，以免受到直接雷击；防止反击。 6.什么是反击，防止反击采取什么措施？ 答：当雷击避雷针后，雷电流沿引下线入地时，对地电位很高，如果它与被保护设备之间的绝缘距离不够，就有可能在避雷针受雷击之后，从避雷针至被保护设备发生放电，这种情况叫逆闪络或反击。 为防止反击，避雷针和被保护物之间应保持足够的安全距离S K ，被保护物的外壳和避雷针的接地体在地中的距离S d 分别应满足下式的要求： h R S Sh K 1.03.0+> （m ）
屏蔽线应一端接地还是两端接地
屏蔽线应一端接地还是两端接地? 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。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iG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。（3）屏蔽层悬浮：只有屏蔽电场
屏蔽与接地
屏蔽技术 1屏蔽的定义 屏蔽可通过各种屏蔽体来吸收或反射电磁场骚扰的侵入, 达到阻断骚扰传播的目的; 或者屏蔽体可将骚扰源的电磁辐射能量限制在其内部, 以防止其干扰其它设备。（对两个空间区域之间进行金属的隔离, 以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。） 1. 一种是主动屏蔽, 防止电磁场外泄; 2. 一种是被动屏蔽, 防止某一区域受骚扰的影响。 屏蔽就是具体讲, 就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来, 防止干扰电磁场向外扩散; 用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来, 防止它们受到外界电磁场的影响。因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗) 、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射) 和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波) 的作用, 所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。 2.屏蔽的分类 屏蔽可分为电场屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽三类。电场屏蔽又包括静电场屏蔽和交变 电场屏蔽; 磁场屏蔽又包括静磁屏蔽和交变磁场屏蔽。 1. 静电屏蔽常用于防止静电耦合和骚扰, 即电容性骚扰; 2. 电磁屏蔽主要用于防止高频电磁场的骚扰和影响; 3. 磁屏蔽主要用于防止低频磁感应, 即电感性骚扰。 2.1静电场屏蔽和交变电场屏蔽 用来防止静电耦合产生的感应。屏蔽壳体采用高导电率材料并良好接地,以隔断两个电路之间的分布电容偶合，达到屏蔽作用。静电屏蔽的屏蔽壳体必须接地。 以屏蔽导线为例,说明静电屏蔽的原理。静电感应是通过静电电容构成的,因此,静电屏蔽是以隔断两个电路之间的分布电容。静电感应,既两条线路位于地线之上时,若相对于地线对导体1 加有V1的电压,则导体2 也将产生与V1成比例的电V2。由于导体之间必然存在静电电容,若 设电容为C10、C12 和C20,则电压V1 就被C12 和C20 分为两部分,该被分开的电压就为V2,可用下式加以计算； 导体1 和2 之间加入接地板便可构成静电屏蔽。这样,在接地板与导体1、导体2之间就产生了静电电容C`10 和C`20。等效电路,增加了对地静电电容，消除了导体1、2 之间直接偶合的静电电容。按示2.1，由于C12=0,故与V 1 无关,V2=0。这就是静电屏蔽的原理。
变电站防雷接地技术
变电站防雷接地技术 摘要：变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与 经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。如果 变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便， 这就要求防雷措施必须十分可靠，所有如何有效、合理对变电所采取防雷接地保 护措施有着十分重要的意义，因此,必须加强变电所雷电防护问题的认识与研究。 关键词：变电站；防雷措施；接地电阻；直击雷防护 一变电站防雷接地的研究意义 雷电一直是危害电力系统安全稳定运行的重要因素之一，如果变电站发生雷击事故，将 造成大面积停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷措施必须十分可靠。目前，电力系统高压部分的雷电防护措施已经比较完善，而低压系统是由大量电子、微电子等弱电 设备组成，由于其耐压水平低，雷电波侵入弱电系统时易导致设备的误动、击穿，严重影响 了电力系统的安全稳定运行。国内外对二次系统的防护主要从电磁兼容角度进行研究，并未 提出完善的保护措施。 二变电站的防雷保护 首先来分析变电站遭受雷击的主要原因： 雷电是雷云层接近大地时，地面感应出相反电荷，当电荷积聚到一定程度，产生云和云 之间以及云和大地之间放电，迸发出光和声的现象。供电系统在正常运行时，电气设备的绝 缘处于电网的额定电压作用之下，但是由于雷击的原因，供配电系统中某些部分的电压会大 大超过正常状态下的数值，通常情况下变电站雷击有两种情况：一是雷直击于变电站的设备上，二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。其具 体表现形式如下： 1、直击雷过电压 雷云直接击中电力装置时，形成强大的雷电流，雷电流在电力装置上产生较高的电压， 雷电流通过物体时，将产生有破坏作用的热效应和机械效应。 2、感应过电压 当雷云在架空导线上方，由于静电感应，在架空导线上积聚了大量的异性束缚电荷，在 雷云对大地放电时，线路上的电荷被释放，形成的自由电荷流向线路的两端，产生很高的过 电压，此过电压会对电力网络造成危害。 3、雷电侵入波 架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站，是导致变 电站雷害的主要原因，若不采取防护措施，势必造成变电站电气设备绝缘损坏，引发事故。 防雷措施总体概括为2种: （1）避免雷电波的进入；
第八章 雷电放电及防雷保护装置
第八章雷电放电及防雷保护装置 避雷针（线）的保护范围计算 避雷器：保护间隙与管型避雷器原理，优缺点，应用范围，阀型避雷器的结构、原理、主要特性、分类及应用场合，氧化锌避雷器 *防雷接地：接地分类，雷电流通过接地体向土壤流散时的物理过程，冲击系数。 第一节雷电参数 电力系统中的大气过电压主要由雷电放电所造成的。为了对大气过电压进行计算和采取合理的防护措施，必须掌握雷电的雷电的电气参数。雷电形成过程如下：雷电先导通道带有与雷云极性相同的电荷（一般雷云多为负极性），自雷云向大地发展。由于雷云及先导作用，大地被感应出与雷云极性相反的电荷。当先导发展到离大地一定距离时，先导头部与大地之间的空气间隙会被击穿，雷电通道中的主放电过程开始，主放电自雷击点沿通道向上发展，若大地的土壤电阻率为零，则主放电所到之处的电位即降为零电位。具体情况如下图所示： 从雷电过电压计算和防雷设计的角度来看，值得注意的雷电参数如下： 1．雷暴日及雷暴小时：一天或一小时内听见一次雷声计为一个雷暴电日或雷暴电小时以年雷暴电日或年雷暴电小时表征不同地区雷电活动的强度 2．地面落雷密度(γ)：一个雷电日中，地面每平方千米面积内落雷次数 γ＝0.07（次/km2·雷电日) 3．雷电通道波阻抗(Z0)：300?左右 4．雷电的极性：90%的雷电流为负极性，因此电气设备防雷保护及进行绝缘配合时都是以负极性的雷电冲击波进行分析研究 5．雷电流幅值(I)： 雷电流定义：流经被击物阻抗z＝0的电流 雷电流幅值是表示雷电强度的指标,也是产生雷电过电压的根源，所以是最重要的雷电参数。雷电流幅值概率分布公式： 6．雷电流的波前时间、陡度及波长：τt=2.6μs τ=50 μs (2.6/50 μs波） 7．雷电流的计算波形 在防雷计算中，可按不同的要求，采用不同的计算波形。常用的有以下几种计算波形：（1）双指数波： （2）半余弦波 （3）斜角与斜角平顶波 8．等值电路：（略） ) ( t t e e I iφ α- -- = ) ( ) ( 1 1 1 时 时 T t I aT i T t at i > = = ≤ = ) cos 1( 2 t i Iω - =
抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件
数控车床如何抗干扰 数控车床作为cnc机床自然也会像其他的电子仪器仪表一样受到众多的干扰，所以面对有可能发生的干扰我们必须有应对的措施，抗干扰的措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等。 ①屏蔽技术:屏蔽是目前采用最多也是最有效的一种方式。屏蔽技术切断辐射电磁噪声的传输途径通,常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来,使屏蔽体内外的场相互隔离,切断电磁辐射信号,以保护被屏蔽体免受干扰,屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。在实际工程应用时,对于电场干扰时,系统中的强电设备金属外壳(伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等)可靠接地实现主动屏蔽;敏感设备如智能纠错装置等外壳应可靠接地,实现被动屏蔽;强电设备与敏感设备之间距离尽可能远;高电压大电流动力线与信号线应分开走线,选用带屏蔽层的电缆,对于磁场干扰,选用高导磁率的材料,如玻莫合金等,并适当增加屏蔽体的壁厚;用双绞线和屏蔽线,让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起,以便使信号与接地或载流回线之间的距离最近;增大线间的距离,使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小;敏感设备应远离干扰源强电设备变压器等。 ②隔离技术:隔离就是用隔离元器件将干扰源隔离,以防干扰窜入设备,保证电火花机床的正常运行。常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。 (1)光电隔离:光电隔离能有效地抑制系统噪声,消除接地回路的干扰。在智能纠错系统的输入和输出端,用光耦作接口,对信号及噪声进行隔离;在电机驱动控制电路中,用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。 (2）变压器隔离是一种用得相当广泛的电源线抗干扰元件,它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离,从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰,同时隔离变压器对于抗共模干扰也有一定作用。隔离变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌干扰能起到很好的抑制作用,对于交流信号的传输,一般使用变压器隔离干扰信号的办法。 (3)继电器隔离,继电器的线圈和触点之间没有电气上的联系。因此,可以利用继电器的线圈接受电气信号,而用触点发送和输出信号,从而避免强电和弱电信号之间的直接联系,实现
屏蔽 接地 滤波
我们知道，造成设备性能降低或失效的电磁干扰必须同时具备三个要素，首先是有一个电磁场所，其次是有干扰源和被干扰源，最后就是具备一条电磁干扰的耦合通路，以便把能量从干扰源传递到受干扰源。因此，为解决设备的电磁兼容性，必须围绕这三点来分析。一般情 况下，对于EMI的控制，我们主要采用三种措施：屏蔽、滤波、接地。这三种方法虽然有 着独立的作用，但是相互之间是有关联的，良好的接地可以降低设备对屏蔽和滤波的要求，而良好的屏蔽也可以使滤波器的要求低一些。下面，我们来分别介绍屏蔽、滤波和接地。 1屏蔽 屏蔽能够有效的抑制通过空间传播的电磁干扰。采用屏蔽的目的有两个，一个是限制内部的辐射电磁能量外泄出控制区域，另一个就是防止外来的辐射电磁能量入内部控制区。按照屏蔽的机理，我们可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽、和电磁场屏蔽。 1.1 电场屏蔽 一般情况下，电场感应可以看成是分布电容间的耦合，图1是一个电场感应的示意图。 图1 电场感应示意图 其中A为干扰源，B为受感应设备，其中Ua和Ub之间的关系为 Ub=C1*Ua/(C1+C2) C1为A、B之间的分布电容;C2为受感应设备的对地电容。 根据示意图和等式，为了减弱B上面的地磁感应，使用的方法有 增大A和B之间的距离，减小C1。 减小B和地之间的距离，增大C2。 在AB之间放置一金属薄板或将A使用金属屏蔽罩罩住A，C1将趋向0数值。 相对来说1和2比较容易理解，这里主要针对第3种方法进行分析。由图2可以看出，插入屏蔽板后(屏蔽板接地)。就造成两个分布电容C3和C4，其中C3被屏蔽板短路到地，它不会对B点的电场感应产生影响。而受感应物B的对地和对屏蔽板的分布电容，C3和C4，实际上是处在并联的位置上。这样，B设备的感应电压ub'应当是A点电压被A、B之间的剩余电容C1'与并联电容C2和C4的分压，即 Ub=C1'*Ua/(C1'+C2+C4)
变电所的防雷保护与接地装置的设计知识讲解
精品文档 第9章变电所的防雷保护与接地装置的设计 第10章变电所的防雷保护与公共接地装置的设计 10.1变电所的防雷保护 由设计任务书中气象资料得知，化纤工厂所在地区的年雷暴雨日数为20天。虽然发生雷暴的几率不属于高频地区，但是雷电过电压产生的雷电冲击波对供电系统的危害极大，因此必须对雷电过电压加以防护。 10.1.1 直击雷防护 根据GB50057-1994有关规定，在总降压变电所和车间变电所川(其所供负荷为核心负荷，且靠近办公区和生活区，考虑防雷保护)屋顶可装设避雷带，避雷带采用直径8mm勺圆钢敷设，并经两根引下线(直径8mm与变电所公共接地装置相连，引下线应沿建筑物外墙敷设。 10.1.2雷电波入侵的防护 1.35kV 架空线路上，在距总降压变电所1km的范围内，可架设避雷线。 2. 在35kV电源进线的终端杆上装设FZ-35型阀式避雷器。其引下线采用 25mm< 4mm镀锌扁钢，下边与公共接地装置焊接相连，上面与避雷器接地 端螺栓相连。 3. 在35kV总降压变电所主变压器的高压侧，装设JYN1-35-102型高压开关 柜，其中配有FZ-35型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电波入侵 对主变压器造成的危害。 4. 在10kV车间变电所的高压配电室的母线上，装设GG-1A(F)-54型高压开关 柜，其中配有FS-10型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电波入侵 对主变压器造成的危害。 10.2变电所公共接地装置的设计 10.2.1. 接地电阻的要求 根据GB50057-1994规定，对于1kV以上的小接地电流系统，公共接地装置 的接地电阻应满足以下条件： R E250且R E 10 I E 式中I E的计算可根据下列经验公式计算： U N(l oh 35〔cab ) I E 350 式中，U N为电网的额定电压，单位kV; l oh为与U N侧有电联系的架空线路 长度，单位为km；l cab为与U N侧有电联系的电缆线路长度，单位为km。 1. 总降压变电所公共接地装置的接地电阻计算：
屏蔽线如何接地
屏蔽线如何接地 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 总结： 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。 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、
变电所的防雷保护与接地装置的设计
第9章 变电所的防雷保护与接地装置的设计 第10章 变电所的防雷保护与公共接地装置的设计 10.1 变电所的防雷保护 由设计任务书中气象资料得知，化纤工厂所在地区的年雷暴雨日数为20天。虽然发生雷暴的几率不属于高频地区，但是雷电过电压产生的雷电冲击波对供电系统的危害极大，因此必须对雷电过电压加以防护。 10.1.1 直击雷防护 根据GB50057-1994有关规定，在总降压变电所和车间变电所Ⅲ（其所供 负荷为核心负荷，且靠近办公区和生活区，考虑防雷保护）屋顶可装设避 雷带，避雷带采用直径8mm 的圆钢敷设，并经两根引下线(直径8mm)与变 电所公共接地装置相连，引下线应沿建筑物外墙敷设。 10.1.2 雷电波入侵的防护 1.35kV 架空线路上，在距总降压变电所1km 的范围内，可架设避雷线。 2.在35kV 电源进线的终端杆上装设FZ-35型阀式避雷器。其引下线采用 25mm ×4mm 镀锌扁钢，下边与公共接地装置焊接相连，上面与避雷器接 地端螺栓相连。 3.在35kV 总降压变电所主变压器的高压侧，装设JYN1-35-102型高压开 关柜，其中配有FZ-35型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电 波入侵对主变压器造成的危害。 4.在10kV 车间变电所的高压配电室的母线上，装设GG-1A(F)-54型高压开 关柜，其中配有FS-10型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电 波入侵对主变压器造成的危害。 10.2 变电所公共接地装置的设计 10.2.1.接地电阻的要求 根据GB50057-1994规定，对于1kV 以上的小接地电流系统，公共接地装置的接地电阻应满足以下条件: E E I R 250≤且Ω≤10E R 式中E I 的计算可根据下列经验公式计算: 350 )35(cab oh N E l l U I += 式中，N U 为电网的额定电压，单位kV ；oh l 为与N U 侧有电联系的架空线路长度，单位为km ；cab l 为与N U 侧有电联系的电缆线路长度，单位为km 。 1.总降压变电所公共接地装置的接地电阻计算: A km kV l l U I cab oh N E 9.1350 )019(35350)35(=+?=+=
第八章 防雷、接地和电气安全
第八章防雷、接地和电气安全 本章首先介绍过电压和雷电的有关概念，然后讲述工哪电索统常用的防雷设备和防雷措施；接着介绍接地的有关概念，．然后重点讲述接地的装设及接地的设计计算，最后概述电气安全的一般知识。本章各节内容实质都是安全间题。 ∮过电压与防雷 一、过电压及雷电的有关概念 （一）过电压的形式 过电压（over voltage）是指在电气设备上或线路上出现的超过正常工作要求的电压。在电力系统中，按过电压产生的原因不同，可分为内部过电压（internal over voltage)和雷电过电压（lightning over voltage）两大类。 1.内部过电压 内部过甩压是由子电力系统中的开关操作、出现故障或其它原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其过渡过程中出现因电磁能在系统内部发生振荡而引起的过电压。 内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。操作过电压是申于系统中的开关操作、负荷骤变或由于故障出现断续性电弧而引起的过电压。谐振过电压是由于系统中的电路参数(R、L、C）在不利组合时发生谐振而引起的过电压，包括电力变压器铁芯饱和而引起的铁磁谐振过电压。 运行经验证明，内部过电压一般不会超过系统正常运行时相对地（单相）额定电压3～4倍，因此对电气设备或线路的绝缘威胁不是很大。 2．雷电过电压 雷电过电压又称为大气过电压或外部过电压，它是由子电力系统内的设备或构筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安培，因此供电系统危害极大、必须采用有效措施加以防护。 雷电过电压又有两种基本形式：一种是雷电直接击中电气设备、线路或构筑物，其过电压引起强大的雷电流通过这些物体放电入地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应，相伴的还有电磁效应和闪络放电，这称为直接雷击或直击雷。另一种是雷电对设备、线路或其它物体的静电感应或电磁感应所引起的过电压，称为雷电感应或感应雷。 图8-l表示架空线路上产生静电感应过电压的情形。当雷云出现在架空线路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，如图8-la所示。在雷云的电荷向其它地方放电后，线路上的束缚电荷被释放形成自由电荷，向线路两端行进，形成很高的过电压波（行波），如图8-lb所示。高压线路上的感应过电压，可高达几十万伏，低压线路上的感应过电压也可达几万伏，这对供电系统的危害是很大的。 雷电过电压的形式除了上述直击雷和感应雷两种基本形式外，还有沿着线路侵入变配电所或用户的过电压波，称为雷电波侵入或高电位侵入，这种雷电波侵入可由线路上遭受直击雷或发生感应雷所引起。据我国几个城市的调查统计，供电系统中由于雷电波侵入而造成的雷害事故，在整个雷害事故中占50～70% ，因此对雷电波侵入的防护应予足够的重视。
抗干扰的接地处理及屏蔽处理
抗干扰的接地处理及屏蔽处理 抗干扰接地处理的主要内容：（1）避开地环电流的干扰；（2）降低公共地线阻抗的耦合干扰。 “一点接地”有效地避开了地环电流；而在“一点接地”前提下，并联接地则是降低公共地线阻抗的耦合干扰的有效措施；它们是工业控制系统采用的最基本的接地方法。 工业控制系统接地的含义不一定就是接大地。例如直流接地只是定义电路或系统的基准电位。它可以悬浮，但要求与大地严格绝缘。通常，其绝缘电阻要达到50 MΩ以上。直流地悬浮隔离了交流地网的干扰，经济简便，工程中经常使用。直流地悬浮的缺点是机器容易带静电，如果该静电电位过高，会损坏器件，击伤操作人员等等；而且，如果这时直流地与大地的绝缘电阻减小，可能会产生很多原先没有想到的干扰。直流地接大地，按照国家标准，要埋设一个不大于４Ω的独立接地体。但无论直流地悬浮或者接大地，直流地与大地之间的电位都存在着间接或者直接的关系。工业控制机所操作的各种输入输出信号之间接地是否合理，不只是形成相互耦合干扰的问题，有时还危及计算机系统的安全。在实际的工业控制系统中，各种通道的信号频率大多在１MHz内，属于低频范围。因此，谈谈低频范围的接地。 1. 串联接地 在串联接地方式中，各电路各有一个电流i1、i2、i3等流向接地点。由于地线存在电阻，因此，每个串联接点的电位不再是零，于是各个电路间相互发生干扰。尤其是强信号电路将严重干扰弱信号电路。如果必须要这样使用，应当尽力减小公共地线的阻抗，使其能达到系统的抗干扰容限要求。串联的次序是：最怕干扰的电路的地应最接近公共地，而最不怕干扰的电路的地可以稍远离公共地。 2. 并联接地 并联接地方式：在工业控制机中的模拟通道和数字通道采用并联接地。并联接地中各个电路的地电位只与其自身的地线阻抗和地电流有关，互相之间不会造成耦合干扰。因此，有效地克服了公共地线阻抗的耦合干扰问题，工业控制机应当尽量采用并联接地方式。值得注意的是，虽然采用了并联接地方式，但是地线仍然要粗一些，以使各个电路部件之间的地电位差尽量减小。这样，当各个部件之间有信号传送时，地线环流干扰将减小。 工业现场的干扰来源是多渠道的，针对不同的项目和不同的现场，应该有不同的处理方法。屏蔽和接地是由工控系统开发者操作的一项技术内容。能否正确设计和利用它们，不仅关系到系统安全稳定地运行、良好地抑制干扰，而且是工控项目开发者是否成熟的重要标志。 工控系统的屏蔽处理 工业现场动力线路密布，设备启停运转繁忙，因此存在严重的电场和磁场干扰。而工业控制系统又有几十乃至几百个甚至更多的输入输出通道分布在其中，导线之间形成相互耦合是通道干扰的主要原因之一。它们主要表现为电容性耦合、电感性耦合、电磁场辐射三种形式。在工业控制系统中，由前两种耦合造成的干扰是主要的，第三种是次要的。它们对电路主要造成共模形式的干扰。
屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地
屏蔽线屏蔽层应一端接地还是两端接地
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。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iG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。（3）屏蔽层悬浮：只有屏蔽电场耦合干扰能力，而无抑制磁场耦合干扰能力。 对于单端接地，是变送器端接地
变电站防雷接地保护设计Word
毕业论文 题目名称：35KV变电站防雷接地保护设计系部名称： 班级： 学号： 学生姓名：毛毛 指导教师： 年月
35KV变电站防雷接地保护设计 摘要 雷电事故是对变电站、发电厂安全的主要威胁，如何有效、合理对变电站、发电厂采取防雷接地保护措施有着十分重要的意义。本文就通过对35KV变电站为研究对象，以国家《防雷接地标准》为依据且结合变电站具体情况，对变电站的防雷接地进行保护设计，具有一定代表性。首先根据变电站的电气主接线图等实际情况，在了解雷电参数、雷电机理以及学习各种防雷装置的基础上，采用设计避雷针并计算验证其保护范围实现对变电站直击雷的防护；对变电站雷电侵入波的防护实现，则通过选择安装避雷器型号和设计变电站进线段的保护接线。最后在了解接地基本知识后，计算其接地电阻、最大土壤电阻率、垂直接地体根数等，实现对此35KV变电站的接地保护设计。 关键词：35kV变电站；直击雷防护；雷电侵入波防护；接地保护
目录 摘要............................................................... ....................................................... 目录............................................................... ....................................................... 第1章前言........................................................................... . (5) 1.1课题的提出和意 义......................................................................... (5) 1.2国内外研究现 状......................................................................... (6) 1.3本课题的主要工 作......................................................................... (6) 1.3.1研究目 标......................................................................... (6) 1.3.2主要研究内 容......................................................................... (7) 1.4变电站防雷接地国家相关标 准 (7) 1.5本论文涉及的35KV变电 站....................................................................... (8) 1.5.1变电站的概 况......................................................................... (8) 1.5.2变电站相关参 数......................................................................... (9) 1.5.3变电站电气主接线 图.........................................................................
[电气]屏蔽线应一端接地还是两端接地
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。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iG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。（3）屏蔽层悬浮：只有屏蔽电场耦合干扰能力，而无抑制磁场耦合干扰能力。 对于单端接地，是变送器端接地 1、先说独立地线。所谓的独立地线，顾名思义，就是为本系统单独设置的地线，它必须是通过对地电阻测量合格的地线。那么什么是合格地线呢？他的对地电阻的标准是多少？这有国标决定，对于计算机系统的接地地线标准，应该是小于4欧姆。这个独立的地，接变频器的PE、现场的电机外壳、所有导电金属相关柜体、机体外壳。 2、再说等电位。所谓的等电位，就是安装接线的这个系统所有物体的金属外壳，用导电体大面积连接一片。面积越大，抗干扰的效果越好。从抗干扰的效果看，等电位的处理，优于单独接地的效果。接独立地，是在等电位的基础上实施的，因为，根据一点接地的原则，那个独立地是接在整个系统的什么位置也很关键。要视现场的具体情况而定。原则是，独立地线的“入地点”接在系统所有壳体、物体的金属表面积最大的地方。等电位包括了所有电缆频蔽层的金属导体连接。 3、最后一条说的是信号地。信号地为了不混淆大地的概念，所以称“参考电位”。它是信号的参考电位，在西门子的装置里称作M。所以它不能与PE、大地连接。信号地----参考电位，必须与“大地”悬浮。 最后需要强调的是，“一点接地”，千万不要狭义的理解为一个螺丝栓点，那样的话就大错特错了。关键是要理解西门子的传动装置手册中EMC有关章节描述的“大面积连接”。什么叫大面积连接，就是接地的导体、导线其表面积越大越好。因为干扰的噪声信号，都具有“肌肤效应”，集中在导体的表面，所以，等电位的导体，表面积越大，越利于干扰噪声的吸收。一点接地，要广义的理解。一个大的导体也可以看成一个节点，汇集一点，就是可以在这个导体上的任何部位接地，这样，噪声会有利于在这个导体的表面被吸收。如果汇集一个螺栓点，这种效果就没有了。 双端接地，可能导致屏蔽线上走电流，甚至大电流的可能，只要有电流就产生磁场了，不利于屏所以基本上都是单端接地。但是如果两个系统全部是浮地系统，则无所谓了，可以双端接地的。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，
电缆的屏蔽与接地
电缆的屏蔽与接地 Cable Shield and ground https://https://www.wendangku.net/doc/c01809311.html,/cs/cn/zh/view/109481350
摘要西门子通信电缆的屏蔽与接地 关键词西门子系统、屏蔽、接地 Key Words Siemens cable Shield Ground
目录 1骚扰源的传输路径 (4) 1.1导线的传导干扰 (4) 1.1.1传输线-短线与长线 (4) 1.1.2共阻抗耦合 (6) 1.1.3传输线的反射 (8) 1.1.4共模干扰与差模干扰 (10) 1.2骚扰通过空间传输 (13) 1.2.1天线效应 (13) 1.2.2近场电场耦合 (17) 1.2.3近场磁场耦合 (18) 2 屏蔽 (20) 2．1 电场屏蔽 (21) 2．2 磁场屏蔽 (23) 3电缆的屏蔽接地 (27) 3．1 电场的屏蔽接地 (27) 3.1.1屏蔽层不接地 (27) 3.1.2屏蔽层单端接地 (27) 3．2 磁场的屏蔽接地 (28) 3.2.1屏蔽层单端接地或不接地 (28) 3．3 电缆屏蔽接地总结 (31) 4 PROFIBUS的安装要求 (34) 4．1 PROFIBUS的布线 (34) 4．2 PROFIBUS的屏蔽接地 (36) 5 PROFINET的安装要求 (38) 5．1 PROFINET的布线 (38) 5．2 PROFINET的屏蔽接地 (40)
1骚扰源的传输路径 产生干扰的三个要素：干扰源、耦合路径、潜在的易受干扰的器件。骚扰源可以通过空间的辐射、电磁耦合传递到敏感设备，也可以通过导线的传输进入敏感设备。 1.1导线的传导干扰 信号通过导线传输，通常在理想情况下只考虑导线的电阻，但实际的传输导线都存在分布电容和电感，尤其在传送频率高的情况下，就要考虑分布参数的影响。分布电容与电感的乘积等于常数，它们与导体间介质的相对磁导率μ和介电常数ε有关： L C = με=常数, L/是电缆的物理特征，与传输线的电压电流无关。导线的传导特性阻抗为Z0 =C 干扰绝大部分也是是由导线的分布参数引起得的。图1-1列出几种传输线的布置，(a)为导线对；(b)为轨线与板；(c)为平行板，假设导线间距相同，三者的分布参数比较为：La > Lb >Lc；Ca < Cb < Cc；Za > Zb > Zc； 图1-1几种传输线的布置 1.1.1传输线-短线与长线 线路中的分布电感、分布电容、分布电阻影响信号及电源的传输，根据传输线的长度与传输信号频率的关系，将传输线分为短线（有的资料为电短）和长线（有的资料为电长），如图1-2所示，如果s