18.機房供電和設備接地的基本原則
提示:供電和設備接地是電磁兼容(EMC)中重要內容之一
●首先,機房應使用三相五線制(又叫TN-S系統),避免使用三相四線制(TN-C系統)供電。上面提到某些電視發射機供電只是三條火線(無中性線),類似三相電的三角形接線(又叫IT系統)。
●三項五線制供電系統的保護地(PE),一般截止到機房入口不引入機房,而用“工藝地”取代之。例如機房機柜電源插座上的“地”實際應是工藝地線。
●設備與機架就近連接。設備嚴禁通過電源中線和零線接地;設備不得經信號線纜屏蔽層“間接接地”;設備也不得通過面板固定螺釘和導軌“自然接地”。
●機架就近連到工藝地(星狀-S、網狀-M或等電位接地系統等)。
●工藝接地引線不僅要有一定截面積、還需一定表面積,盡可能短捷。
●機架電源插座的“地”不同于通常民用“安全地”,而應是“工藝地”,二者概念不可混淆。
●高層機房同一樓層工藝地線、金屬管道(線槽、空調、通風、消防、水路等),應“等電位”連接。
●信息設施會有多個“地”,如機房安全地、設備和系統的工藝地、動力電源的保護地和中性地(零)、樓體防護地等,它們經過不同引線最終接至同一地極但匯流點應各自應相距一定距離。
●有廠商確認情況下,可將UPS接成輸入輸出全隔離方式—1:1變壓器形式。
19.機房(平面層內)的機柜接地的基本形式
提示:根據我國通信行業標準YD5098-2005《通信局(站)防雷與接地工程設計規范》,機房平面層內機柜接地的基本有:星狀單點(S型)、網狀單點(M型)和等電位型三種連接方式,如上圖5。
●星狀(S型)單點接地,作為一種低頻接地,適于規模較小系統。缺點是對規模較大、連接較復雜、與外界連接較多的系統,會增加引進高頻干擾的機會,等電位接地效果也較差。該方式要求系統所有金屬組件除連接點外都應與地網絕緣。
●網狀(M型)單點接地,對高頻干擾來說是一個低阻抗網絡,可以環路掉一部分外界和自身的電磁干擾,減小各設備間因接地點不同造成的電位差,適合較大規模、連接較復雜的系統。缺點是有可能引入低頻干擾,當擾電流方向和路徑難以確定時,圖中連線須調試再確定。系統中的金屬組件不需作絕緣處理。
●等電位型接地綜合星狀、網狀優點,具有連接靈活、安全可靠的優點。
等電位型與星狀、網狀接地方式,可根據情況混合使用。例如:對主體采用網狀結構易于就近接地、減小設備接地時的電位差,而對低頻干擾敏感的設備使用星型結構,對相對獨立的系統應采用一點接地。
20.設備選購、招標時,除性價比外,應有“電磁兼容”指標的認證
提示:我國加入WTO后,原國內“長城”安全認證已停用,CCC強制性產品認證制度2002年5月1日起實施。
●“電磁兼容”為強行執行指標,數字設備必須要考慮。國內認證標記為3個“CCC”,后面帶有“S&E”或“EMC”腳注,即我國安全與電磁兼容認證標記。
21.國際常用單相電源插件及接線注意事項
提示:注意提法上,三芯插頭(座)是單相交流電加地線,絕不是“三相”,否則概念錯。
●插頭接線順序為(面對電源插座):
左為零線(標記N、藍色線),右為火線(標記L、綜色線),上為地線(標記E、黃綠色相間)。
按照上述線序用電,是電磁兼容(EMC)的一項要求。如果左右(N、L)線序接錯,引入干擾和噪聲、以及模式干擾(共模、差模)的機會將增大。
22.儀器設備外殼往往帶110V電的原因,及接地不良時損壞其它設備的危害
提示:為濾除設備開關電源干擾,較高檔次的儀器設備、計算機電源進線電源插座帶有LC(電感和電容構成)濾波器,電容分壓結果使機殼帶110V電。設備不接地時不僅機殼麻手,設備互聯時,會損壞其它設備。
23.測試系統時,注意儀器要與被測設備共用電源和地線
提示:
●測試制作、播出系統時,儀器常使用墻壁的“檢修電”或“照明電”,墻壁電的地線往往是“安全地”PE,與被測設備的“工藝地”有差異。測試時,通過測試線纜會使“PE”和“工藝地”短路,儀器恰好成為兩地線的“匯流點”,可能引入干擾造成測試誤差,如造成信噪比S/N、載噪比C/N、誤碼率BER增大的測試失實現象。
●綜合考慮前面幾題的因素,更易造成測試結果錯誤。
24.線纜防護用的SPD
提示:SPD是隨著信息系統對電磁兼容(EMC)需要的產物。
●SPD實際上是串聯在線路中的“間隙式避雷器”,外殼就近接地。根據真空(或干燥空氣)中,每1KV電壓可擊穿大約1mm間隙的特性制成。出現強電干擾時,鋸齒間隙處尖端放電,強電干擾通地,達到保護作用。不同SPD的放電(保護)電壓從數十伏到上千伏。
●SPD僅在必要時才用。但按雷電擊強電防護規范,有的地方必須強行安裝,就要考慮加入后會增加故障環節,及附加電參數變化(工作頻率、分布電容、反射損耗等),造成信號劣化,故選用SPD要注意指標。
●間隙式火化放電SPD的缺點是會產生脈沖干擾、放電拉弧造成消除的時間較長。
25.防強電保護器件“壓敏電阻”及用途
提示:
●在解決“電磁兼容”(EMC)問題中,壓敏電阻是一種“非線性”系數很高(伏—安特性曲線具有陡峭拐點)的非線性器件,是在電子設備和電源系統中,廣泛使用的一種防強電(雷電、尖峰、浪涌)的保護器件。由下左圖可看出其雙向限壓特性,當強電干擾幅度超出壓敏電壓,會像SPD那樣將超出部分泄放掉。
壓敏電阻器件往往安裝在設備的電源中、電源插板中、電力柜中。壓敏電阻有一定壽命,應當接有維修開關,以便維修更換壓敏電阻,有時設備不能工作,是它被擊穿或者劣化需要更換。
●壓敏電阻器件的指標主要有“最大限制電壓”Vmix,交流電使用時,Vmix為應用電壓的2.2-2.5倍;直流時為2.5-3倍。
●壓敏電阻結構類似平板電容器,本身具有電容,不宜跨接在高頻或高碼率接口上作保護器件,限制電壓越低、或“等級電流”越大,它本身的電容越大,可達幾百至上千pf(微微法拉)。
●下圖表示壓敏器件在單相電中的三種保護方式,你能否照此畫出在三相電的三種保護模式?
26.機房中設備、系統、信號出入口、供電的防雷與抗干擾的簡要示意圖
提示:請注意圓角方框中的要點提示,圖10中僅列出7個方面問題(圖中圓角框說明)僅供參考。