| 共模干擾,就是相線/中線與地線之間的電磁諧波所產(chǎn)生的干擾。 干擾有三種傳播形式,分別是傳導、耦合和輻射。 抑制干擾,有接地、屏蔽和濾波三種途徑。 可供選擇的濾波器件:濾波器、電抗器、共模扼流圈、零相電抗器、磁環(huán)、隔離變壓器等等。 共模干擾是在信號線與地之間傳輸,屬于非對稱性干擾。消除共模干擾的方法包括: (1)采用屏蔽雙絞線并有效接地 (2)強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽 (3)布線時遠離高壓線,更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線 (4)不要和電控鎖共用同一個電源 (5)采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)的開關(guān)電源(紋波干擾小于50mV) | |
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共模干擾是信號對地的電位差,主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓迭加所形成。共模電壓有時較大,特別是采用隔離性能差的配電器供電室,變送器輸出信號的共模電壓普遍較高,有時可高達130V以上。共模電壓通過不對稱電路課轉(zhuǎn)換成差模電壓,直接影響測控信號,造成元器件損壞。
抑制干擾的方法,一般有三種:1,消弱或消除干擾源。2,減弱由于干擾源到信號回路的耦合,也就是切斷傳播途徑。3,提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力。
一,屏蔽技術(shù),
二,接地抗干擾技術(shù):1,串聯(lián)單點接地。2,并聯(lián)單點接地。3,多點接地。
三,濾波法,
四,采用雙絞線,
五,隔離。
| 1.現(xiàn)象:我記得我們在安裝調(diào)試副井提升機的制動系統(tǒng)時,有一臺液壓站壓力就是不上壓,主控臺給定有,液壓站比例閥的電源指示時有時無,不穩(wěn)定,用萬用表測量,電壓比主控臺給出的實際值低,致使比例閥的電源電壓不夠,油泵不上壓。 2.原因:主控臺到液壓站的控制線,不是屏蔽線,并且走線和動力線離的比較近,主控臺輸出沒有隔離措施。 3處理:主控臺到液壓站的線換成屏蔽線,在主控臺加了隔離板,并且在液壓站比例閥的電源側(cè)并上了電阻和電容,控制線與動力電纜盡量的分開一定的距離?,F(xiàn)在運行正常。 我想上種現(xiàn)象應(yīng)該是共模干擾所引起的吧。我們維護的提升機控制系統(tǒng)設(shè)備,為了避免干擾現(xiàn)象,基本上都采取了一下措施: 1.信號控制線盡量使用屏蔽線。 2.控制線要與動力線分開,保持一定的距離。 3.采用UPS和高品質(zhì)的開關(guān)電源。 4.提升控制系統(tǒng)有單獨的接地裝置,遠離動力電源的接地裝置。 |
現(xiàn)象:由于儀表系統(tǒng)信號多為低電平,共模干擾也會使儀表信號產(chǎn)生畸變,帶來各種測量的錯誤。
防止共模干擾通常采取的措施如下:
接地,通常儀表和信號源外殼為**起見都接大地,保持零電位。信號源電路以及儀表系統(tǒng)也需要穩(wěn)定接地。但是如果接地方式不恰當,將形成地回路導入干擾。在實際應(yīng)用中,我們通常將屏蔽和接地結(jié)合起來應(yīng)用,往往能夠解決大部分的干擾問題。如果將屏蔽層在信號側(cè)與儀表側(cè)均接地,則地電位差會通過屏蔽層形成回路,由于地電阻通常比屏蔽層的電阻小的多,所以在屏蔽層上就會形成電位梯度,并通過屏蔽層與信號導線間的分布電容耦合到信號電路中去,因此屏蔽層也必須一點接地。并且,信號導線屏蔽層接地應(yīng)與系統(tǒng)接地同側(cè)。
| 干擾是一個頭疼的問題,特別是設(shè)備在使用層面上,由于現(xiàn)場錯綜復雜很難確切的說我這個應(yīng)用保證沒有干擾的傳入對信號產(chǎn)生影響。一個檢測或者控制功能的實現(xiàn)是要多個部分協(xié)作組成,作為專業(yè)的儀表設(shè)備,生產(chǎn)廠家都是按照標準生產(chǎn)抗干擾的產(chǎn)但怎樣讓這些產(chǎn)品在使用中切實的發(fā)揮抗干擾作用以及怎樣保證各儀表設(shè)備信號傳輸途徑的可靠性只有施工人員和維護人員才能夠?qū)崿F(xiàn)。很多時候現(xiàn)場和控制側(cè)選用了高性能的抗干擾儀表設(shè)備所檢測的參數(shù)信號仍不可靠的大部分原因就在于信號傳輸方面。 根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用看共模干擾在信號傳輸中非常普遍,*常見的現(xiàn)象就是現(xiàn)場一次側(cè)儀表輸出的電流、電壓信號在控制室測接線端子處大小不一致,甚至出現(xiàn)跳變,間歇性信號突變甚至出現(xiàn)信號超程等故障。比如一次表輸出的電流信號5毫安,在控制室測卻變成5.06毫安、5.3毫安甚至6、7毫安等現(xiàn)象;熱電偶現(xiàn)場輸出8毫伏,控制室測檢測達到20多毫伏雖然中間有溫度差原因造成的熱電勢增加卻遠遠超出變大的數(shù)值范圍,這樣的現(xiàn)象非常普遍,維護人員處理也異常麻煩經(jīng)常現(xiàn)場、控制室來回的奔波也解決不了問題,忙的焦頭爛額的時候工藝人員卻說顯示突然好了,儀表人員不但感覺很沒面子工藝人員也異常不屑的說你們其實就是啥折騰。 造成上述故障的原因很多時候就是因為信號電纜屏蔽層的原因,很多信號電纜在控制室測沒有實現(xiàn)屏蔽層接地,甚至控制柜本身就沒有接地設(shè)置,有的雖然把屏蔽層連接在一起擰固在控制柜接地端子上但控制柜卻沒有接地樁,此外很多電纜隨著時間演唱屏蔽層老化甚至出現(xiàn)損壞失去屏蔽作用,現(xiàn)場改造信號電纜延長過程中接頭處沒有把屏蔽層連接好,現(xiàn)場儀表側(cè)屏蔽層沒有做好絕緣與儀表外殼短碰,這種時候要處理共模干擾引起的儀表信號故障非常難以處理需要徹底對屏蔽層進行系統(tǒng)的改造。 信號傳輸過程中有了屏蔽層的單端接地也并不能保證共模干擾不對信號傳輸造成影響,這個特別實在強電磁干擾的地方,比如從配電室一臺變頻器過來的變頻器頻率電流反饋信號在使用中就出現(xiàn)變頻器測信號和控制室卡件出信號產(chǎn)別很大的現(xiàn)象,即使屏蔽層單端接地也無法解決,*后在控制柜測安裝信號隔離端子才徹底解決,基于這個故障偶廠控制柜與配電室有電流信號傳???的線纜都安裝了隔離端子。 雖然儀表生產(chǎn)廠商對儀表的抗干擾措施做的符合標準,但在實際使用中現(xiàn)場人員常常忽視儀表的抗干擾安裝要求,很多儀表現(xiàn)場需要外殼可靠接地,特別是微弱信號和電磁耦合的儀表比如電磁流量計、稱重模塊、分體式渦街流量計等不僅需要把設(shè)備外殼接地還需要把微弱信號傳輸?shù)木€確纜與儀表設(shè)備內(nèi)的屏蔽接地端可靠連接,而現(xiàn)實使用中很多都被忽視,造成一次側(cè)的儀表受現(xiàn)場電磁干擾嚴重造成儀表無法準處理檢測信號。 | |
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電壓電流的變化通過導線傳輸時有二種形態(tài),我們將此稱做“共模”和“差模”。設(shè)備的電源線,電話等的通信線,與其它設(shè)備或外圍設(shè)備相互交換的通訊線路,至少有兩根導線,這兩根導線作為往返線路輸送電力或信號。但在這兩根導線之外通常還有第三導體,這就是“地線”。干擾電壓和電流分為兩種:一種是兩根導線分別做為往返線路傳輸;另一種是兩根導線做去路,地線做返回路傳輸。前者叫“差模”,后者叫“共模”。
電源線噪聲是電網(wǎng)中各種用電設(shè)備產(chǎn)生的電磁騷擾沿著電源線傳播所造成的。電源線噪聲分為兩大類:共模干擾、差模干擾。共模干擾(Common-mode InteRFerence)定義為任何載流導體與參考地之間的不希望有的電位差;差模干擾(Differential-mode Interference)定義為任何兩個載流導體之間的不希望有的電位差。
任何電源線上傳導干擾信號,均可用差模和共模信號來表示。差模干擾在兩導線之間傳輸,屬于對稱性干擾;共模干擾在導線與地(機殼)之間傳輸,屬于非對稱性干擾。在一般情況下,差模干擾幅度小、頻率低、所造成的干擾較??;共模干擾幅度大、頻率高,還可以通過導線產(chǎn)生輻射,所造成的的干擾較大。
消除共模干擾的方法包括:
(1)采用屏蔽雙絞線并有效接地
(2)強電場的地方還要考慮采用鍍鋅管屏蔽
(3)布線時遠離高壓線,更不能將高壓電源線和信號線捆在一起走線
(4)不要和電控鎖共用同一個電源
(5)采用線性穩(wěn)壓電源或高品質(zhì)的開關(guān)電源(紋波干擾小于50mV