ups电源高频电路系统接地的方法

   高频电路和低频电路的接地方法有所不同，前面文章说过低频电路的接地方法，本文则详细介绍高频电路接地方法。

②高频电路的接地 

对于工作频率较高的电了电路和设备，也包括那些虽然丁作在低频但在工作中能产生高次谐波成分的电路和设备，由于异元器件的引线和电路布局本身的电感都将增加接地线的阻抗，其影响是不可忽视的。而且，地线间的杂散电感和分布电容也会造成电路问的相互耦合，从而使电路工作不稳定。为，降低接地线阻抗，并减少地线问的杂散电感和分布电容造成电路间的相互耦合，高频电路宜采用就近接地——即“多点接地”的原则，把各电路的系统地线就近接至低阻抗地线上，如图5-31所示。

图5-31高频接地系统

    一般来说，当电路的丁作频率或谐波成分频率高于1OMHz时，应采用多点接地的方法。由于高频电路的接地关键是尽量减少接地线的杂散电感和分布电容，所以在接地的实施方法上与低频电路有很大区别。③电源零线接地

 (4)计算机机房接地系统

   计算机设备对供电接地系统的基本要求是：

    1.PE线上不流过工作电流，以保证系统有较强的电磁适应性；

    2.接地系统应成为安全可靠的基准电位：

    3.系统中零-地电压差应限制在个较小数值(例如≤IV)。

    ④变流工作接地方式选择

    基于以上要求，计算机机房应采用TN-S接地系统。如果场地提供的是TN-C-s系统，则

要求在训算机机房设立单独的大地接地点，以保证计算机机房本身是真正的TN-s接地系统，

如图5-24所示。

    计算机机房供电系统要求建设理想的TN-S接地系统，但是，绝大部分计算机机房供电

 ②计算机机房地线系统

  计算机机房地线系统基本上依据了图5-29所示的原则，如图5-33所示。

交流电地线问题实际上却是非常复杂的系统工程，良好的接地系统设计，不仅可减少系统内部的相互干扰和外接环境施放噪声污染，而且还可以有效地抑制外来电磁干扰的侵袭，保证电子电气设备安全可靠运行。接地电阻的大小、接法以及诸地之间的相互关系要根据机房的物理环境、系统设备的配置，以及系统对接地性能的要求，进行定制化的设计。

  对图5-33的说明如下：

  1.这是一个典型的TN-s系统，在系统配电入口的“动力配电柜”中设置地线排，并将此地线排接大地；

  2.按照“一点接地和等电位接地”原则，各种功能地的母线(电源和安全地、信号地、静电和屏蔽地等)都接在“动力配电柜”的地线排上，并在系统中分别传输，彼此绝缘，“等电位接地”的原则还体现在系统中各区域(物理位置，系统1和系统2)、各子系统(分配电、ups电源、负载设备机架)的各种功能地母线对所有设备都保持等电位；

  3.在系统不是很复杂的场合下，等电位地线最少要有两条，一是电源地线，它兼做安全地、静电；另一条是信号地和屏蔽地；

  4.系统零线只在系统配电入口的“动力配电柜”处接在一起，地线和零线在系统内传输过程中不再相接：

“地线带”或等电位“地线网”，系统内各信号地就近接到直流地母线(带、网)上，系统内各静电、群敲地和机柜外壳地就近接到屏蔽地及机柜外壳地母线上；

流，所以很可能在配电的终端形成较大的零地电压差

电源地线和零线在系统中是分开传输的，零线中有较大的三相不平衡电流和谐波电

  5.当系统内机柜、设备过多刚，将导致各种功能地线过多，对此，可考虑在机房中铺设等电位“地线带”或等电位“地线网”，系统内各信号地就近接到直流地母线(带、网)上，系统内各静电、群敲地和机柜外壳地就近接到屏蔽地及机柜外壳地母线上；

    6.  电源地线和零线在系统中是分开传输的，零线中有较大的三相不平衡电流和谐波电

流，所以很可能在配电的终端形成较大的零地电压差，此时应在负载设备前配置隔离变压器，并在变压器副边将零线接电源地线。

图5-33 计算机机房地线系统示意图

 计算机机房供电系统要求建设理想的TN-S接地系统，但是，绝大部分计算机机房供电系统是整个区域或整个建筑物动力配电系统的一部分，当整个区域或整个建筑物地线系统采用TN-c形式时，计算机机房要重新组成TN-S系统，地线PE和零线N必须分开。这其实是一个TN-C-S系统。如果采用图5-25的地线结构形式，就会使计算机机房供电系统的地电位随前级TN—C系统的PEN中的电流的变化而浮动，基准地电位变得不确定，前级TN-c系统负载的变化(包括负载的启动和停止、不平衡负载的变化、谐波电流)会通过地线系统直接偶合干扰计算机地线系统。

    在计算机机房供电系统的入口简单地再引一根单独的地线到电力接地极是无济于事的，斟为前绒TN-C系统中的中线电流可在PEN线中流动，自然也可在为计算机专门设置的地线中流动。

    正确的做法是：在TN-c和TN-S的接口处加隔离变压器，隔离变压器的次数输出形成计算机需要的TN-S系统，如图5-32所示。

    图5-32  计算机用TN-C-S接地系统

    在图5-32中，TN-S系统的地线有两种方法。一是系统接地极在物理位置上距离计算机机房比较近的情况下，可将TN-S系统的地线接到系统接地极上，如图中虚线所示。由于变压器的隔离作用，此地线彻底消除了TN-C系统中PEN线上中线电流的影响。二是系统接地极在物理位置上距离计算机机房比较远的情况下，为了保证接地质量，应在计算机机房附近设立专用的计算机机房供电系统接地极。

    50HS电源零线应接到系统接地螺栓处，对于独妒的设备系统接地螺栓设在设备金属外壳上，并有良好的连接；但是为防止机壳带电，危及人身安全，不许用电源零线做地线代替机壳地线。

    ④分别设置地线

    为防止高电压、大电流和强功率电路(如供电电路、继电器电路)对低电平电路(如高频电路、数字电路、模拟电路等)的干扰，应将它们的接地线分开。前者为功率地(强电地)，后者为信号地(弱电地)，而信号地又分为数字地和模拟地，信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘。

    ⑤信号地螺栓设置

    对于信号地线可另设一信号地螺栓(和设备外壳相绝缘)，该信号地螺栓与系统接地螺栓的连接有三种方法(取绝于对接地效果的要求)：一是不连接，而成为浮动地；二是直接连接，而成为单点接地式；三是通过电容器连接，而成为直流浮动地—交流接地式。

图5-28接地体的阻抗随频率变化的曲线

    再者．接地线的感抗为Xe=27tfL，  根25mm2制导体和一根107mm2。铜导体，其在自由空间的些参数列在表5-16和表5-17中，从表中可以看出，在不同的频率下，感抗都大大地大于电阻。且导体的感抗值与导体的截面并不呈比例变化，将导体的截向从25mm2加大到107mm2，即截面加大约三倍，而感抗减少的比例却很小。例如，30.5m长的导体，在100MHz_下仅减少(35-3l.4)／35=0.1=10％。因此，由于地电流很小，功能性接地/等电位连接线的截面无需很大。

    表5-16    25mm2铜导体在空气中的电阻和感抗

    表5-17  107mm2铜导体在空气中的电阻和感抗

 (2)接地电阻与接地线选择

    接地电阻越小越好，因为当有电流流过接地电阻时，其上将产生电压，该电压除产生共地阻抗的电磁干扰外，还会使设备受到反击过电压的影响，并使人员受到电击的威胁。一般要求接地电阻小于4，对于移动设各，接地电阻可小于10。

 1.一点接地

通常信号（直流）地、安全地、交流地和防雷地分别接入不同的接地系统，或者型号地、防雷地各自接地，交流地、安全地共用一个接地系统。这种接法看来似乎各种地相互之间没有关系，不产生任何影响，但实际上这种方法不但复杂、造价昂贵，而且由于环境条件所限，诸地之间不能保证有足够的距离，造成各个接地系统的接地电流扩散区出现重叠，难以避免潜在的地线间耦合的影响，反而容易引起干扰，因此易对信号系统产生冲击，影响设备的可靠性。

在各种接地系统中，影响和破坏性摄大的是防雷接地。为了防止雷击电压对计算机系统设备产生反击，要求防雷装置与其他接地物体之间保持足够的安全距离，但在工程设计中有时很难做到。如多层建筑的防雷接地一般利用钢筋混凝土中的钢筋作为接地线和接地体，无法满足与其他接地体之间保持安全距离的要求，可能产生反击现象，而采用共用一组接地体，则可降低雷击时相瓦间的电位差，可以防止这种反击现象，保证人员和计算设备的安全。为此《电子计算机机房设计规范》中明确规定：交流工作接地、安全保护接地、信号工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置，即“一点接地”或“联台接地”。