??? 4.綜合浪涌保護系統(tǒng)組合 如果有需求請電話聯(lián)系：李經理13811568528 qq:1336356556??
??? 　　4.1.三級保護
??? 　　 對于自動化控制系統(tǒng)的所需的浪涌保護應在系統(tǒng)設計中進行綜合考慮，針對自動化控制裝置的特性，應用于該系統(tǒng)的浪涌保護器基本上可以分為三級，對于自動化控制系統(tǒng)的供電設備來說，需要雷擊電流放電器、過壓放電器以及終端設備保護器。數據通信和測控技術的接口電路，比各終端的供電系統(tǒng)電路顯然要靈敏得多，所以必須對數據接口電路進行細保護。
??? 　　 自動化裝置的供電設備的第一級保護采用的是雷擊電流放電器，它們不是安裝在建筑物的進口處，就是在總配電箱里。為保證后續(xù)設備不承受的剩余殘壓太高，所以必須根據對保護范圍的性質，安裝第二級保護。在下級配電設施中安裝過電壓放電器，作為二級保護措施，作為第三級保護是為了保護儀器設備，采取的方法是，把過電壓放電器直接安裝在儀器的前端。自動化控制系統(tǒng)三級保護布置如圖1所示；在不同等級的放電器之間，必須遵守導線的最小長度規(guī)定。供電系統(tǒng)中雷擊電流放電器與過壓放電器之間的距離不得小于10米，過壓放電器同儀器設備保護裝置之間的導線距離則不應低于5米?！　　?br /> ??? 　 　4.2.三級保護器件
??? 　　 4.2.1.充有惰性氣體的過電壓放電器，是自動化控制系統(tǒng)中應用較廣泛的一級浪涌保護器件。充有惰性氣體過電壓放電器，一般構造的這類放電器可以排放20千安（8/20）微秒或者2.5千安（10/350）微秒以內的瞬變電流。氣體放電器的響應時間處于毫微秒范圍，其被廣泛的應用于遠程通信范疇。該器件的一個缺點是它的觸發(fā)特性與時間相關，其上升時間的瞬變量同觸發(fā)特性曲線在幾乎與時間軸平行的范圍里相交。因此保護電平將同氣體放電器額定電壓相近。而特別快的瞬變量將同觸發(fā)曲線在十倍于氣體放電器額定電壓的工作點相交，也就是說，如果某個氣體放電器的最小額定電壓90伏，那么線路中剩余的殘壓可高達900伏。它的另一個缺點是可能會產生后續(xù)電流。在氣體放電器被觸發(fā)的情況下，尤其是在阻抗低、電壓超過24伏的電路中會出現下列情況：即原來希望維持幾個毫秒的短路狀態(tài)，會因為該氣體放電器繼續(xù)保持下去，由此引起的后果可能是該放電器在幾分之一秒的時間內爆碎。所以在應用氣體放電器的過電壓保護電路中應該串聯(lián)一個熔斷器，使得這種電路中的電流很快地被中斷。
??? 　　 4.2.2.壓敏電阻，壓敏電阻被廣泛作為系統(tǒng)中的二級保護器件，因壓敏電阻在毫微秒時間范圍內具有更快的響應時間，不會產生后續(xù)電流的問題。在測控設備的保護電路中，壓敏電阻可以用于放電電流為2.5KA-5KA（8/20）微秒的中級保護裝置。壓敏電阻的缺點是老化和較高的電容問題，老化是指壓敏電阻中二極管的P-N部分，在通常過載情況下，P-N結會造成短路，其漏電流將因此而增大，其值的大小取決于承載的頻繁程度。其應用于靈敏的測量電路中將造成測量失真，并且器件易發(fā)熱。壓敏電阻大電容問題使它在許多場合不能應用于高頻信息傳輸線路，這些電容將同導線的電感一起形成低通環(huán)節(jié)，從而對信號產生嚴重的阻尼作用。不過，在30千赫茲以下的頻率范圍內，這一阻尼作用是可以忽略。
??? 　　4.2.3.抑制二極管，抑制二極管一般用于高靈敏的電子回路，其響應時間可達微微秒級，而器件的限壓值可達額定電壓的1.8倍。其主要缺點是電流負荷能力很弱、電容相對較高，器件自身的電容隨著器件額定電壓變化，即器件額定電壓越低，電容則越大，這個電容也會同相連的導線中的電感構成低通環(huán)節(jié)，而對數據傳輸產生阻尼作用，阻尼程度與電路中的信號頻率相關。
??? 5.過程通道抗干擾設計
??? 如果有需求請電話聯(lián)系：李經理13811568528 qq:1336356556??
??? 　　由自動化裝置構成控制系統(tǒng)中必須妥善解決好接口信號的隔離，抑制傳輸過程中產生的各種干擾，才能使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行。接口與過程通道是自動化裝置和外部設備、被控對象進行信息交換的渠道，對于接口和過程通道侵入的干擾主要是因公共地線所引起，其次，在信號微弱和傳輸線路較長時還會受到靜電和電磁波的干擾。目前在自動化控制系統(tǒng)中，對于數字輸入信號，大部分都利用光電隔離器，也有一些使用脈沖變壓器隔離和運算放大器隔離；對于數字輸出信號也是主要采用光電隔離器。對于模擬量輸入信號，則許多場合下采用調制-解調式隔離放大器、運算放大器等，模擬量輸出信號隔離則可采用直流電壓隔離法及變換隔離法等。
??? 　　 5.1光電耦合技術
??? 　　 光電偶合器件是利用光傳遞信息的，它是由輸入端的發(fā)光元件和輸出端的受光元件組成，輸入與輸出在電氣上是完全隔離的。其體積小、使用簡便，可視現場干擾情況的不同，可以組成各種不同的線路對共模和長模干擾進行抑制。
??? 　　 5.1.1應用于輸入輸出的隔離。光電耦合器用在輸入、輸出間隔離情況下，線路是很簡單的，由于避免形成地環(huán)路，而輸入與輸出的接地點也可以任意選擇。這種隔離的作用不僅可以用在數字電路中，也可以用在線性（模擬）電路中。
??? 　　 5.1.2用于消除與抑制噪聲 光電耦合器用于消除噪聲是從兩個方面體現的：一方面是使輸入端的噪聲不傳遞給輸出端，只是把有用信號傳送到輸出端。另一方面，由于輸入端到輸出端的信號傳遞是利用光來實現的，極間電容很小，絕緣電阻很大，因而輸出端的信號與噪聲也不會反饋到輸入端。使用光電耦合器時，應注意這種光電耦合器本身有10-30pF的分布電容，所以頻率不能太高；另外在接點輸入時，應注意加RC濾波環(huán)節(jié)，抑制接點的抖動。另外，用于低電壓時，其傳輸距離以100米以內為限、傳輸速率在10Kbps以下為宜。
??? 　 5.2脈沖變壓器隔離
??? 　　 脈沖變壓器原付邊繞組匝數很少，分別繞制在鐵氧體磁芯的兩側，分布電容僅幾微微法，可作為脈沖信號的隔離器件。對于模擬量輸入信號，由于每點的采樣周期很短，實際上的采樣波形也為一脈沖波形，也可實現隔離作用。這種脈沖變壓器隔離方式，線路中也應加濾波環(huán)節(jié)抑制動態(tài)常模干擾和靜態(tài)常模干擾，這種脈沖變壓器隔離方式已被用于幾兆赫的信號電路中。
??? 　5.3模/數變換隔離
??? 　　 模/數變換隔離電路，在自動化控制系統(tǒng)中常在現場就地進行模/數轉換，利用模/數轉換器將易受干擾的模擬信號轉換為數字信號進行傳輸，在接收端在采用光電隔離，以增強其在信號傳輸過程中的抗干擾能力。而模/數轉換器的安裝位置，怎樣才能有效地抑制干擾，是實際應用中很具體的問題。對于在工業(yè)生產現場應用的環(huán)境中，一是可以考慮將模/數轉換器遠離生產現場，放置主控室，二是將模/數轉換器放在生產現場，遠離主控室，兩者各有利弊。
??? 　　 將模/數轉換器放置于主控室，便于把模/數轉換器產生的數字信息傳送到控制系統(tǒng)的處理器，而主機的控制信息傳送給模/數轉換器也很方便，因而利于轉換器的管理。但由于模/數轉換器遠離生產現場，使得模擬量傳輸線路過長，分布參數以及干擾的影響增加，而且易引起模擬信號衰減，直接影響轉換器的工作精度和速度。將轉換器放置于生產現場，雖然可解決上述問題，但數字信息傳輸線路過長，也不便于轉換器的管理。
??? 　　 這兩種方案的主要問題還在于，在控制系統(tǒng)與控制對象之間存在公共地線，即使采用同軸電纜作為傳輸媒介，也會有產生現場的干擾進入計算機中，影響整個系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定工作。顯然這兩種方案都不適合于在現場環(huán)境工作。為了有效的解決工業(yè)生產環(huán)境下，采用光電隔離是比較行之有效的方案。為保證模/數轉換器能可靠運行，并獲得精確的測量結果，把模/數轉換器放在靠近現場一側。為了有效抑制干擾，采用雙套光電偶合器，使得模/數轉換器與主機之間的信息交換均經過兩次電-光-電的轉換。如圖2所示；一套光電耦合器放在模/數轉換器一側，一套光電耦合器放在主機一側。系統(tǒng)中有三個不同的地端，一是主機與I/O接口公用的“計算機地”，一個是傳輸長線使用的“浮空地”，另一個是模/數轉換器和被控對象公用的“現場地”。采用這種兩次光電隔離的辦法，把傳輸長線隔浮在主機與被控對象之間，不僅有效地消除了公共地線，抑制了由其引進的干擾，而且也有利于解決長線驅動與阻抗匹配的問題這樣就保證了整個控制系統(tǒng)的可靠運行。
??? 1.概述
??? 　　 接地在電氣技術中是指用導體與大地相連。在電子技術中的接地，可能就與大地毫不相關，它只是電路中的一個等電位。如電子設備中的地,它只是線路里的一個電位基準點。而在弱點設備的接地不但包含上述兩種接地,還有其它的接地。例如智能建筑中安裝有多個子系統(tǒng)如通信自動化系統(tǒng),火災報警及消防聯(lián)動控制系統(tǒng),樓宇自動化系統(tǒng),保安監(jiān)控系統(tǒng),辦公自動化系統(tǒng),閉路電視系統(tǒng)等,各個子系統(tǒng)對接地的理解和要求都不太相同。按接地的作用可分為功能性接地和保護性接地。為保證電氣設備正常運行或電氣系統(tǒng)低噪聲接地,稱為功能性接地,功能性接地又有工作接地、邏輯接地、信號接地和屏蔽接地等。為了防止人、畜或設備因電擊而造成傷亡或損壞的接地稱為保護性接地,保護性接地有保護接地、防雷接地和防靜電接地。有弱點設備構成的系統(tǒng)這幾種接地類型都會遇到。
??? 2.電源工作接地
??? 　　電子設備供電系統(tǒng)的接地關系到操作人員的人身安全和電子設備的安全穩(wěn)定運行，電子設備的供電系統(tǒng)的接地通常包括工作接地和保護接地。工作接地是系統(tǒng)電源某一點的接地，這個點通常是電源（變壓器、發(fā)電機）的中性點，工作地的主要作用是使供電系統(tǒng)正常運行。而保護接地是供電系統(tǒng)負荷側金屬的電氣設備外殼和敷設用的金屬套管、線槽等電氣裝置外露不導電部分的接地。如果不做保護接地，故障電壓可達系統(tǒng)的相電壓；做了保護接地后故障電壓僅為PE線和接地電阻（RA）上的電壓降，大大的低于相電壓，接地電阻（RA）還為故障電流Id提供返回電源的通路，使保護電器及時切斷電源，從而起到防電擊和防電氣火災的保護作用。目前低壓供電系統(tǒng)設計選用較多的接地系統(tǒng)有TN、TT系統(tǒng)。
??? 　　 2.1工作接地的目的　　
??? 　　 電力系統(tǒng)由于運行和安全的需要,常將中性點(N線)接地,這種接地方式稱為工作接地。工作接地有下列目的:
??? 　　 2.1.1降低觸電電壓；
??? 　　 在中性點不接地的系統(tǒng)中,當一相接地而人體觸此及另外兩相之一時,觸電電壓為相電壓的1.732倍。而在中性點接地的系統(tǒng)中,觸電電壓就降低到等于或接近相電壓。
??? 　　 2.1.2迅速切斷故障設備；如果有需求請電話聯(lián)系：李經理13811568528 qq:1336356556??
??? 　　 在中性點不接地的系統(tǒng)中,當一相接地時,接地電流很小(因為導線和地面間存在電容和絕緣電阻,也可構成電流的通路)不足以使保護裝置動作而切斷電源,接地故障不易被發(fā)現,將長時間持續(xù)下去,對人身不安全。而中性點接地的系統(tǒng)中,一相接地后的接地電流較大(接近單相短路)保護裝置迅速動作,斷開故障點。
??? 　　 2.1.3降低電氣設備對地的絕緣水平；
??? 　　 在中性點不接地的系統(tǒng)中,一相接地時將使另外兩相的對地電壓升高到線電壓。而在中性點接地的系統(tǒng)中,則接近于相電壓,故可降低電氣設備和輸電線的絕緣水平,節(jié)省技資。為此本文分別對TN、TT系統(tǒng)作以分析。
??? 　　 2.2TN系統(tǒng)
??? 　　 TN系統(tǒng)的電源端中性點直接接地，用設備金屬外殼、保護零線與該中性點連接，這種方式簡稱保護接零或接零制。按中性線（工作零線）與保護線（保護零線）的組合情況TN系統(tǒng)又分以下三種形式：
??? 　　 2.2.1.TN-C系統(tǒng)；
??? 　　 在TN-C系統(tǒng)中，由于PNE線兼起PE線和N線的作用，節(jié)省了一根導線，但在PEN線上通過三相不平衡電流I，其上有電壓降IZPEN使電氣裝置外露導電部分對地帶電壓。三相不平衡負荷造成外殼帶電壓甚低。并不會在一般場所造成人身事故，但它可能對地引起火花，不適宜醫(yī)院、計算機中心場所及爆炸危險場所。TN-C系統(tǒng)不適用于無電工管理的住宅樓，這種系統(tǒng)沒有專用的PE線，而是與中性線（N線）合為一根PEN線，住宅樓內如果因維護管理不當使PEN線中斷，電源220V對地電壓將如圖1所示經相線和設備內繞組傳導至設備外殼，使外殼呈現220V對地電壓，電擊危險很大。另外PEN線不允許切斷（切斷后設備失去了接地線），不能作電氣隔離，電氣檢修時可能因PEN對地帶電壓而引起人身電擊事故。TN-C系統(tǒng)中，不能裝RCD（剩余電流動作保護器），因為當發(fā)生接地故障時，相線和PEN線的故障電流在電流互感器中的磁場互相抵消，RCD將檢測不出故障電流而不動作，因此在住宅樓內不應采用TN-C系統(tǒng)。
??? 　　 2.2.2.TN-S系統(tǒng)；
??? 　　 在TN-S系統(tǒng)中，工作零線N和保護零線PE從電源端中性點開始完全分開，PE線平時不通過電流，只在發(fā)生接地故障時通過故障電流，故外露導電部分平時對地不帶電壓比較完全，但需要增加一根導線，由于設備設備外殼保護零線PE，正常工作時漏電開關無剩余電流，所以在相同短路保護靈敏度不夠時，可裝設漏電開關來保護單相接地。RCD對接地故障電流有很高的靈敏度，即使接觸220V時，也能在數十毫秒的時間內切斷以毫安計的故障電流，使人免于電擊事故，但它只能對其保護范圍內的接地故障起作用，不能防止從別處傳導來的故障電壓引起的電擊事故。
??? 　　 2.2.3.TN-C-S；
??? 　　 TN-C-S是TN-C和TN-S兩種系統(tǒng)的組合，如圖2所示；第一部分是TN-C系統(tǒng)，第二部分是TN-S系統(tǒng)，分界面在N線與PE線的連接點。該系統(tǒng)一般用在建筑物有區(qū)域變電所供電引來的場所，進戶線之前采用TN-C系統(tǒng)，進戶處作重復接地，進戶后變成TS-S系統(tǒng)，TN-C-S系統(tǒng)介于以上兩者之間。
??? 　 根據《低壓配電設計規(guī)范》有關條文，建筑電氣設計當選用TN系統(tǒng)時應作等電位聯(lián)結，消除自建筑外沿PEN線或PE線竄入的危險故障電壓，同時減少保護電器動作不可靠帶來的危險及有利于消除外界電磁場引起的干擾，改善裝置的電磁兼容性能。 如果有需求請電話聯(lián)系：李經理13811568528 qq:1336356556??
??? 　　 2.3TT系統(tǒng)
??? 　　 TT系統(tǒng)的電源端中性點直接接地，用電設備金屬外殼用保護地線接至與電源接地點無關的接地極。TT系統(tǒng)正常運行時，用電設備金屬外殼電位為零，當電氣設備一相碰殼時，則短路電流較TN系統(tǒng)小，通常不足以使相間短路保護裝置動作。當人體偶然觸及帶電部分時危險較大，當在干線首端及用電設備處裝有RCD時可保證安全。當變壓器中性點和用電設備處接地電阻為4歐姆時，單相短路電流為Ld=220/（4+4）=27.5A（線路阻抗不計）。不論干線首端或用電設備處，當熔斷器溶絲電流較大或自動開關瞬時脫扣器整定電流較大時，均不能可靠動作。所以TT系統(tǒng)內往往不能采用熔斷器、低壓短路器作接地故障保護而需采用漏電保護器。TT系統(tǒng)還有一個特點是中性線N與保護地線PE無一點電氣聯(lián)接，即中性點接地與PE線接地是分開的，所以不存在外部危險故障電壓沿著PE進入建筑招致電擊事故發(fā)生。在TT系統(tǒng)內每棟建筑物各有其專用的接地極和PE線，各棟建筑物的PE線互不導通，故障電壓不致自一建筑物傳導至另一建筑物。但TT系統(tǒng)以大地為故障電流返回電源的通路，故障電流小，必須采用對接地故障反應靈敏的漏電保護器來防人身電擊。這些系統(tǒng)各有優(yōu)缺點，需按具體情況選用。如果建筑物由供電部門以低壓供電，應按供電部門的要求采用接地系統(tǒng)，以與地區(qū)的接地系統(tǒng)協(xié)調一致。如果采用TN-C-S系統(tǒng)，應注意從建筑物電源進線配電箱開始即將PEN線分為PE線和中性線，使建筑物內不再出現PEN線，這是因為PEN線因通過負荷電流而帶有電位，容易產生雜散電流和電位差的緣故。
??? 　　 如果供電部門以10KV電壓給住宅樓供電，且10/0.4KV變電所即在建筑物內，則這棟建筑物只能采用TN-S系統(tǒng)。因為采用TN-C-S系統(tǒng)將在建筑物內出現PEN線； TT系統(tǒng)則要求設置分開的工作接地和保護接地，而在同一個建筑物內是很難做到兩個分開的接地，維護工作也是困難的。無論采用哪種接地系統(tǒng)都必須按規(guī)范要求作前述的等電位聯(lián)結。