18.機(jī)房供電和設(shè)備接地的基本原則
提示:供電和設(shè)備接地是電磁兼容(EMC)中重要內(nèi)容之一
●首先,機(jī)房應(yīng)使用三相五線(xiàn)制(又叫TN-S系統(tǒng)),避免使用三相四線(xiàn)制(TN-C系統(tǒng))供電。上面提到某些電視發(fā)射機(jī)供電只是三條火線(xiàn)(無(wú)中性線(xiàn)),類(lèi)似三相電的三角形接線(xiàn)(又叫IT系統(tǒng))。
●三項(xiàng)五線(xiàn)制供電系統(tǒng)的保護(hù)地(PE),一般截止到機(jī)房入口不引入機(jī)房,而用“工藝地”取代之。例如機(jī)房機(jī)柜電源插座上的“地”實(shí)際應(yīng)是工藝地線(xiàn)。
●設(shè)備與機(jī)架就近連接。設(shè)備嚴(yán)禁通過(guò)電源中線(xiàn)和零線(xiàn)接地;設(shè)備不得經(jīng)信號(hào)線(xiàn)纜屏蔽層“間接接地”;設(shè)備也不得通過(guò)面板固定螺釘和導(dǎo)軌“自然接地”。
●機(jī)架就近連到工藝地(星狀-S、網(wǎng)狀-M或等電位接地系統(tǒng)等)。
●工藝接地引線(xiàn)不僅要有一定截面積、還需一定表面積,盡可能短捷。
●機(jī)架電源插座的“地”不同于通常民用“安全地”,而應(yīng)是“工藝地”,二者概念不可混淆。
●高層機(jī)房同一樓層工藝地線(xiàn)、金屬管道(線(xiàn)槽、空調(diào)、通風(fēng)、消防、水路等),應(yīng)“等電位”連接。
●信息設(shè)施會(huì)有多個(gè)“地”,如機(jī)房安全地、設(shè)備和系統(tǒng)的工藝地、動(dòng)力電源的保護(hù)地和中性地(零)、樓體防護(hù)地等,它們經(jīng)過(guò)不同引線(xiàn)最終接至同一地極但匯流點(diǎn)應(yīng)各自應(yīng)相距一定距離。
●有廠(chǎng)商確認(rèn)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(jī)房(平面層內(nèi))的機(jī)柜接地的基本形式
提示:根據(jù)我國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD5098-2005《通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,機(jī)房平面層內(nèi)機(jī)柜接地的基本有:星狀單點(diǎn)(S型)、網(wǎng)狀單點(diǎn)(M型)和等電位型三種連接方式,如上圖5。
●星狀(S型)單點(diǎn)接地,作為一種低頻接地,適于規(guī)模較小系統(tǒng)。缺點(diǎn)是對(duì)規(guī)模較大、連接較復(fù)雜、與外界連接較多的系統(tǒng),會(huì)增加引進(jìn)高頻干擾的機(jī)會(huì),等電位接地效果也較差。該方式要求系統(tǒng)所有金屬組件除連接點(diǎn)外都應(yīng)與地網(wǎng)絕緣。
●網(wǎng)狀(M型)單點(diǎn)接地,對(duì)高頻干擾來(lái)說(shuō)是一個(gè)低阻抗網(wǎng)絡(luò),可以環(huán)路掉一部分外界和自身的電磁干擾,減小各設(shè)備間因接地點(diǎn)不同造成的電位差,適合較大規(guī)模、連接較復(fù)雜的系統(tǒng)。缺點(diǎn)是有可能引入低頻干擾,當(dāng)擾電流方向和路徑難以確定時(shí),圖中連線(xiàn)須調(diào)試再確定。系統(tǒng)中的金屬組件不需作絕緣處理。
●等電位型接地綜合星狀、網(wǎng)狀優(yōu)點(diǎn),具有連接靈活、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。
等電位型與星狀、網(wǎng)狀接地方式,可根據(jù)情況混合使用。例如:對(duì)主體采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)易于就近接地、減小設(shè)備接地時(shí)的電位差,而對(duì)低頻干擾敏感的設(shè)備使用星型結(jié)構(gòu),對(duì)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)應(yīng)采用一點(diǎn)接地。
20.設(shè)備選購(gòu)、招標(biāo)時(shí),除性?xún)r(jià)比外,應(yīng)有“電磁兼容”指標(biāo)的認(rèn)證
提示:我國(guó)加入WTO后,原國(guó)內(nèi)“長(zhǎng)城”安全認(rèn)證已停用,CCC強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度2002年5月1日起實(shí)施。
●“電磁兼容”為強(qiáng)行執(zhí)行指標(biāo),數(shù)字設(shè)備必須要考慮。國(guó)內(nèi)認(rèn)證標(biāo)記為3個(gè)“CCC”,后面帶有“S&E”或“EMC”腳注,即我國(guó)安全與電磁兼容認(rèn)證標(biāo)記。
21.國(guó)際常用單相電源插件及接線(xiàn)注意事項(xiàng)
提示:注意提法上,三芯插頭(座)是單相交流電加地線(xiàn),絕不是“三相”,否則概念錯(cuò)。
●插頭接線(xiàn)順序?yàn)椋鎸?duì)電源插座):
左為零線(xiàn)(標(biāo)記N、藍(lán)色線(xiàn)),右為火線(xiàn)(標(biāo)記L、綜色線(xiàn)),上為地線(xiàn)(標(biāo)記E、黃綠色相間)。
按照上述線(xiàn)序用電,是電磁兼容(EMC)的一項(xiàng)要求。如果左右(N、L)線(xiàn)序接錯(cuò),引入干擾和噪聲、以及模式干擾(共模、差模)的機(jī)會(huì)將增大。
22.儀器設(shè)備外殼往往帶110V電的原因,及接地不良時(shí)損壞其它設(shè)備的危害
提示:為濾除設(shè)備開(kāi)關(guān)電源干擾,較高檔次的儀器設(shè)備、計(jì)算機(jī)電源進(jìn)線(xiàn)電源插座帶有LC(電感和電容構(gòu)成)濾波器,電容分壓結(jié)果使機(jī)殼帶110V電。設(shè)備不接地時(shí)不僅機(jī)殼麻手,設(shè)備互聯(lián)時(shí),會(huì)損壞其它設(shè)備。
23.測(cè)試系統(tǒng)時(shí),注意儀器要與被測(cè)設(shè)備共用電源和地線(xiàn)
提示:
●測(cè)試制作、播出系統(tǒng)時(shí),儀器常使用墻壁的“檢修電”或“照明電”,墻壁電的地線(xiàn)往往是“安全地”P(pán)E,與被測(cè)設(shè)備的“工藝地”有差異。測(cè)試時(shí),通過(guò)測(cè)試線(xiàn)纜會(huì)使“PE”和“工藝地”短路,儀器恰好成為兩地線(xiàn)的“匯流點(diǎn)”,可能引入干擾造成測(cè)試誤差,如造成信噪比S/N、載噪比C/N、誤碼率BER增大的測(cè)試失實(shí)現(xiàn)象。
●綜合考慮前面幾題的因素,更易造成測(cè)試結(jié)果錯(cuò)誤。
24.線(xiàn)纜防護(hù)用的SPD
提示:SPD是隨著信息系統(tǒng)對(duì)電磁兼容(EMC)需要的產(chǎn)物。
●SPD實(shí)際上是串聯(lián)在線(xiàn)路中的“間隙式避雷器”,外殼就近接地。根據(jù)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(xiàn)強(qiáng)電干擾時(shí),鋸齒間隙處尖端放電,強(qiáng)電干擾通地,達(dá)到保護(hù)作用。不同SPD的放電(保護(hù))電壓從數(shù)十伏到上千伏。
●SPD僅在必要時(shí)才用。但按雷電擊強(qiáng)電防護(hù)規(guī)范,有的地方必須強(qiáng)行安裝,就要考慮加入后會(huì)增加故障環(huán)節(jié),及附加電參數(shù)變化(工作頻率、分布電容、反射損耗等),造成信號(hào)劣化,故選用SPD要注意指標(biāo)。
●間隙式火化放電SPD的缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生脈沖干擾、放電拉弧造成消除的時(shí)間較長(zhǎng)。
25.防強(qiáng)電保護(hù)器件“壓敏電阻”及用途
提示:
●在解決“電磁兼容”(EMC)問(wèn)題中,壓敏電阻是一種“非線(xiàn)性”系數(shù)很高(伏—安特性曲線(xiàn)具有陡峭拐點(diǎn))的非線(xiàn)性器件,是在電子設(shè)備和電源系統(tǒng)中,廣泛使用的一種防強(qiáng)電(雷電、尖峰、浪涌)的保護(hù)器件。由下左圖可看出其雙向限壓特性,當(dāng)強(qiáng)電干擾幅度超出壓敏電壓,會(huì)像SPD那樣將超出部分泄放掉。
壓敏電阻器件往往安裝在設(shè)備的電源中、電源插板中、電力柜中。壓敏電阻有一定壽命,應(yīng)當(dāng)接有維修開(kāi)關(guān),以便維修更換壓敏電阻,有時(shí)設(shè)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(biāo)主要有“最大限制電壓”Vmix,交流電使用時(shí),Vmix為應(yīng)用電壓的2.2-2.5倍;直流時(shí)為2.5-3倍。
●壓敏電阻結(jié)構(gòu)類(lèi)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(hù)器件,限制電壓越低、或“等級(jí)電流”越大,它本身的電容越大,可達(dá)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(hù)方式,你能否照此畫(huà)出在三相電的三種保護(hù)模式?
26.機(jī)房中設(shè)備、系統(tǒng)、信號(hào)出入口、供電的防雷與抗干擾的簡(jiǎn)要示意圖
提示:請(qǐng)注意圓角方框中的要點(diǎn)提示,圖10中僅列出7個(gè)方面問(wèn)題(圖中圓角框說(shuō)明)僅供參考。