避免接地回路

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电气系统中的接地回路(也称为“噪声”)是由导体中流动的不需要的电流造成的，该导体连接的两点本应具有相同的电势，但实际上并非如此。当这种情况发生在仪表回路中，向仪表信号增加电流或电压，或从中减去电流或电压，往往不利于控制系统的性能。

根据噪声的性质，不同系统组件的性能和可靠性都会受到影响。例如，传统或经典的4-20 mA I/O产品不受高频噪声的影响，例如由变频驱动器和绝缘栅双极晶体管(IGBT)电源开关设备产生的噪声。

与普遍的看法相反，在现场总线通信架构中使用的数字数据信号也容易受到电噪声的影响。

最小化电气噪声对控制系统性能和可靠性的影响要求:

• 采用隔离交流电源;

• 建立单一、共同的系统接地点;

• 为低压信号提供隔离(例如热电偶);

• 尽量减少杂散磁场造成的不适当影响;和

• 选择合适的电缆和路径，包括适当的电缆间隔。

单一的公共基础

接地不当，如电缆屏蔽线两端接地或在错误的一端，是有据可查的引入电噪声的来源;但在控制和仪表系统中是一个反复出现的问题。

电缆屏蔽线应一端接地，最好在电源端接地。另一端要用胶带包扎好。(见“正确的屏蔽层接地技术”示意图。)大多数故障接地系统设计是混合电源和接地子系统(如交流、直流、屏蔽、机柜等)和/或未能在工厂的地网系统上建立一个单一的、共同的独立(隔离)接地点的结果。

电源和接地子系统应彼此分开，直到最后一个可能的和/或实际连接点。然后，也只有在那时，子系统才应该被连接起来。例如，考虑四个控制柜和仪表柜的组合。交流接地、直流接地、屏蔽接地和机柜接地分组应在机柜中保持隔离，并连接到隔离的机柜分组接地排。机柜分组接地排的绝缘接地引线应接至主接地排，然后由其他机柜分组连接。主接地排的绝缘接地引线应引至工厂地网上的非共用(隔离)点。

在大型工厂中，将所有主接地点连接到接地网的同一点可能不太实际。假设工厂接地网设计合理，电网接入点之间的电势差应该可以忽略不计，允许使用不同的接地网接入点。

如果不加以纠正，电气接地回路会导致损坏的数字和模拟信号，和/或快速或缓慢的设备损坏。发现和纠正这些问题可能是乏味和耗时的，但确实没有任何替代方案。

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