信号接地对弱电系统的干扰机理及改善接地性能对策

贾鋆文

摘 要 通过对信号接地对弱电系统的干扰机理进行分析，对于不同的信号接地方式所造成的干扰进行探讨，并且随即提出对信号接地的改善性能对策，比如使用断开地环路、阻塞共模干扰以及尽可能地减少公共地阻抗或者合理的设计信号接地回路等诸多措施，从而对信号接地对弱电系统的抗干扰作用达到提升。

关键词 信号接地；干扰机理；接地性能

中图分类号 TM8 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）14-0085-02

随着我国近些年来的飞速发展，在发电、供电的系统设备中，较为广泛的使用电子和微机起到保护、监控以及通信达到设备作用。我司作为南京市一号工程，始建于2010年，全厂弱电系统完全建成于2012年，并使用至今，全厂拥有门禁456扇，监控726台，网络机房3个，语音程控机房1个，US端1 300个，工程上均使用较为新型的弱电系统。在使用此类研发的新型弱电系统过程中，也存在诸多问题，比如由于电压以及电磁两者之间的耦合作用，从而引发的电磁干扰现象。由于在弱电系统中存在诸多干扰根源，再加上弱电系统的耐力不强，抗干扰能力也相对较弱，如果针对此种现象不采取相应的干扰消除措施，那么就会影响电力的整体系统操作性能。针对此种现象，在对弱电系统中的干扰进行抑制所采取的相关措施中，信号接地技术得以广泛使用。但是信号接地技术在使用过程中不仅会对干扰机理进行克制或者消除，同时也可能受到电磁的干扰，因此，信号接地技术的使用效能直接对其效果造成影响。

1 信号接地对弱电系统的干扰机理

1.1 接地体并非理想的等电位体

在工程上地线的接入是通过电路的基准设置点进行定位的。而此种方法的定义则是为了达到对信号接地的保护目的，对于弱电系统的信号接地是较为不可行的，实际接地线的电位也并不是恒定的。有针对此种信号接地所展开的相关研究表明，信号接地的过程中会存在一定的线路阻抗，从而产生干扰激励。但是这种电位差距的产生可以对电力系统作用中，所产生的电路工作保护出现异常现象。而信号接地的主要作用，就是为了将电力系统的信号回送至信号源头的低阻抗性主要路径。由于之前度信号接地所产生的阻抗电位差的认知不够深入，因此在电力系统供电中经常会出现由于干扰电子以及微机设备从而导致的电力危险事故。从电流的阻抗作用方面来看，当电阻在交流状态下收到阻抗，那么产生的电流阻抗就会远超于直流的电阻，此时的信号接地所产生的线流，就会产生较大的电压。在此过程中通常由于脉冲以及高频信号的存在，对电磁的信号造成了一定的干扰。脉冲中存在较大的高频率谐波，此种谐波的存在就会引发信号接地产生一定的电位差，对实际的信号造成很大影响。

1.2 不同接地方式的干扰差异

弱电系统的信号接地方式所引起的干扰，如果采用不符合情况的接地方式不仅不能将问题得以解决，还会在原干扰的基础之上引发更为严重的干扰问题。反之，如果使用合适的接地方式，不仅能够对弱电系统中的干扰得以解决，还能充分的对系统中的内部干扰源进行彻底消除。以此对于不同接地方式所引发的干扰差异有必要进行分析。

通常情况下信号接地的方式存在多种，比如单点、多点以及浮地等诸多方式，但是这些方式中尤其优势所在，也有问题所在。比如单点以及浮地的接地方式在使用中可以对不同地位的干扰差进行消除，但是两点或者多点的接地方式就不能达到。而通常采用的单点接地方式，在具体的使用过程中又可以出现串联、并联或者复合等诸多方式。其中串联的方式可能会受到接地导线所引发的干扰性，但是采用并联方式就不会出现此种状况。除此之外，如果采用同种接地方式，使用不同的连接方式，或者设置不同的接地位置，那么所带来的接地效果也会存在较大的差异性。对于相同的电路结构，由于电路的参数以及干扰源的诸多不同，使用同种的接地方法会产生不同的影响，以此需要掌握多种特点，从而使用正确的接地技术。

2 接地干扰改善对策

2.1 采用单点接地方式

通过将电池一端进行接地，另一端的电池浮地，从而对地环路进行切断，由此避开了地环路的电流，消除了接地的干扰源产生（如图1所示）。但是此种方法也存在诸多不足，比如由于安全问题的存在，往往不会允许电池浮地现象。因此，可以针对此种采用设备连接另一个接地，对于50Hz的交流电流设备产生的阻抗就会较小，但是对于电阻情况较大的电流，就会产生较大的电阻，对地环路电流造成了抑制。另一方面就是采用设备浮地，但是电阻设备以及接地线路之间存在电容，如果电容的频率较高，那么就会造成较低的电阻，并不能有效的减少高频电流。

2.2 消除减少公共阻抗耦合

通过对公共阻抗进行消除，主要使用的方法有两种，其一就是对公共底线部分的阻抗进行减少，由此公共地线的电压也会减少，从而对公共电阻的耦合产生消除或者减少。另一种方法就是可以通过采用适当的接地方式，对两个线路之间所产生的电阻耦合，以及相互干扰的电路接地电线，通常情况下可以对强、弱电路的共同地线进行减少，采用适当的接地方式，对公共阻抗的耦合现象达到消除或者减少的作用。

通常在使用恰当的接地方式过程中，所采用的接地方式是并联（如图2所示），而此种连接方式在实际的应用过程中，往往没有必要对所有的电路都实行并联单点接地的方法，对于线路之間所产生的阻抗较少的线路，可以使用串联的方法。比如通过将电路产生的阻抗按照由高到低的信号进行分类，然后根据不同信号的类别采用不同方式的接地，从而有效改善接地干扰现象。

3 结论

对于信号接地对弱电系统的改善接地性能对策中主要的解决方式包括了对地环路的切断、优化线路的分布等方法，减少或者消除公共阻抗之间的耦合方法，可以通过使用并联的单点接地方式以此来达到电阻减少的效果。目前我司也在逐步应用较为先进的接地系统，在近5年的使用过程中，效果显著，有效降低了弱电信号的干扰问题，并无形中延长了设备的使用年限。

参考文献

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