Инструкция КР+лекции_1231178
.pdf
Целесообразно раздельно питать мощные электрические и аналоговые, дискретные функциональные элементы в целях устранения влияния внутреннего сопротивления питающей сети (рис. г);
-разделение потенциалов, т.е. устранение любых гальванических контактов между контурами при функционально связанных сигнальных и силовых цепях (рис. д) в системах, в которых не предусматривается обмен информацией;
-выбор скорости изменения тока i / t не большей, чем требуется по условиям функционирования.
Гальваническое влияние по контурам заземления
На рисунке показаны два прибора пространственно разделенные друг от друга. Они могут находиться в одном или разных зданиях. По условиям техники безопасности корпусы приборов должны быть заземлены. Имеющийся контур полезного сигнала также заземляется в двух местах, у приборов. Между точками 1 и 2 может возникнуть разность потенциалов, обусловленная током в контуре заземления, например током замыкания на землю или током молнии
(на рис. не показано). Эта разность потенциалов вызывает ток помехи Ist.
На внутреннем сопротивлении входной цепи прибора ZS возникает напряжение помехи, наложенное на входной сигнал. При синусоидальной форме напряжения напряжение помехи рассчитывается по формуле:
U st U12 |
|
|
Z S |
|
Z |
S |
Z |
Q |
|
|
|
|
При этом предполагается, что полное сопротивление |
|
|||||
линии |
ZL пренебрежимо мало по сравнению с |
|
|
|||
сопротивлениями Z |
и |
Z . |
|
|
|
|
|
Q |
|
s |
|
|
|
Если |
Z S Z Q , то |
U st |
U 12 , а при |
Z S Z Q |
U st |
0, 5U 12 |
Мероприятия по снижению влияния по цепям заземления заключаются в снижении разности потенциалов U12 за счет уменьшения сопротивления между точками 1 и 2 .
Это достигается, например, выполнением пола в виде проводящей эквипотенциальной поверхности F , соединение приборов массивными проводниками РА или же экранированием сигнальных линий с
заземлением экранов у обоих концов , а также уменьшением тока Ist.
Снижение гальванического влияния при помощи заземленной
плоскости (а) или массивного проводника РА, соединяющего точки заземлений приборов G1 и G2 (б)
Для этого существует ряд возможностей. Одной из них является разделение контуров заземления, например прибора G1 (рис. а). Однако при этом между сигнальным контуром и корпусом прибора остается емкостная связь Zc.
В этом случае возникает напряжение помехи Ust , величина которой зависит от сочетания сопротивлений ZC, ZL, ZQ, ZS и может быть найдена расчетным путем.
При f 0; Z C U st 0 , а при |
f ; |
Z C 0 и |
U st U 1 2 Z S / ( Z S Z Q ). |
|
|
Это означает, что эффективная защита возможна лишь при постоянном напряжении и низких частотах.
Емкостное влияние
Причиной емкостного влияния могут быть паразитные, т.е. неустранимые схемным путем, емкости между проводами или проводящими предметами, принадлежащими разным токовым контурам.
Практический интерес представляют следующие случаи:
-влияющий и испытывающий влияние контуры гальванически разделены; -оба контура имеют общий провод системы опорного потенциала;
-провода токового контура имеют большую емкость относительно земли.
Гальванически разделенные контуры
На рис. показана упрощенная модель емкостного влияния. Предполагается, что длина контура мала по сравнению с длиной волны самой высокой учитываемой частоты. Система проводников 1,2 принадлежит к влияющему контуру, а 3, 4 - контуру, испытывающему
влияние. Соответствующие элементы RQ , RS и |
C12 |
образуют полное |
|
сопротивление Zi |
влияющего контура (рис. |
б), а элементы RQ , RS и C34 |
|
- полное сопротивление Z контура, испытывающего емкостное влияние.
Рис.3.12 Емкостное влияние между гальванически разделенными контурами: а - модель влияния; б - схема замещения; в - модель влияния при экранировании обоих контуров; г - схема замещения при наличии экранов