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一般西门子PLC采用参考电位接地,对于大型设备(如电厂或化工厂),由于需要短路接地监视,必须采用浮动参考电位安装S7-300/400PLC;
我们常见的控制系统中采用的西门子PLC都采用接地滑块来实现的参考电位接地(CPU上有一个接地滑块),用螺丝刀把接地滑块推到位;
S7-300的参考电位(M)是通过RC电路(电阻10Mohm与电容<100nF并联)和导轨与保护性接地导体内部相连接的,并不是直接接地式;所以参考电位(M)并不是工作地;工作地也不是指电压负端(参考电位),工作地是指CPU上接地端子与接地母线相连接(用跨接线实现)
一般对于分隔比较远的从站采用浮地接地方式
大地是一个电阻非常低、电容量非常大的物体,拥有吸收无限电荷的能力,而且在吸收大量电荷后仍能保持电位不变,因此适合作为电气系统中的参考电位体。这种“地”是“电气地”,并不等干“地理地”,但却包含在“地理地”之中。“电气地”的范围随着大地结构的组成和大地与带电体接触的情况而定。
2.地电位
与大地紧密接触并形成电气接触的一个或一组导电体称为接地极,通常采用圆钢或角钢,也可采用铜棒或铜板。图 1示出圆钢接地极。当流入地中的电流I通过接地极向大地作半球形散开时,由于这半球形的球面,在距接地极越近的地方越小,越远的地方越大,所以在距接地极越近的地方电阻越大,而在距接地极越远的地方电阻越小。试验证明:在距单根接地极或碰地处 20m 以外的地方,呈半球形的球面已经很大,实际已没有什么电阻存在,不再有什么电压降。换句话说,该处的电位已近于零。这电位等于零的“电气地”称为”地电位”。若接地极不是单根而为多根组成时,屏蔽系数增大,上述 20m 的距离可能会增大。图 1中的流散区是指电流通过接地极向大地流散时产生明显电位梯度的土壤范围。地电位是指流散区以外的土壤区域。在接地极分布很密的地方,很难存在电位等于零的电气地。
3.逻辑地
电子设备中各级电路电流的传输、信息转换要求有一个参考的电位,这个电位还可防止外界电磁场信号的侵入,常称这个电位为“逻辑地”。这个“地”不一定是“地理地”,可能是电子设备的金属机壳、底座、印刷电路板上的地线或建筑物内的总接地端子、接地干线等;逻辑地可与大地接触,也可不接触,而“电气地”必须与大地接触。
接地的作用分有保护接地和工作接地两种。
(1)为了保证人身安全,避免发生人体触电事故,将电气设备的金属外壳与接地装置联接的方式称为保护接地。当人体触及到外壳已带电的电气设备时,由于接地体的接触电阻远小于人体电阻,绝大部分电流经接地体进入大地,只有很小部分流过人体,不致对人的生命造成危害。
(2)为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠的工作而进行的接地称为工作接地,如中性点直接接地和间接接地以及零线的重复接地、防雷接地等都是工作接地。
装设接地装置的要求
(1)接地线一般用40mm×4mm的镀锌扁钢。
(2)接地体用镀锌钢管或角钢。钢管直径为50mm,管壁厚不小于3.5mm,长度2~3m。角钢以50mm×50mm×5mm为宜。
(3)接地体的顶端距地面0.5~0.8m,以避开冻土层,钢管或角钢的根数视接地体周围的土壤电阻率而定,一般不少于两根,每根的间距为3~5m
(4)接地体距建筑物的距离在1.5m以上,与独立避雷针接地体的距离大于3m。
(5)接地线与接地体的联接应使用搭接焊。
降低土壤电阻率的方法
(1)改变接地体周围的土壤结构: 在接地体周围的土壤2~3m范围内,掺入不容于水的、有良好吸水性的物质,如木炭、矿渣等,可使电阻率降低到原来的1/5~1/10。
2)用食盐、木炭降低土壤电阻率: 用食盐、木炭分层夯实。木炭和细掺匀为一层,约10~15cm厚,再铺2~3cm的食盐,共5~8层。铺好后打入接地体。此法可使电阻率降至原来的1/3~1/5。
3)用长效化学降阻剂: 此法可使土壤电阻率降至原来的40%。
接地电阻测试检查:
电气设备的接地电阻应在每年的春、秋两季雨水较少时各测试一次,确保接地合格。一般采用专门仪表(如ZC-8接地电阻测试仪)测试,也可采用电流表-电压表法测试。
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