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详细说明：电缆的屏蔽与接地（2009）pdf,电缆的屏蔽与接地（2009）SIEMENS
目录
1骚扰源的传输路径
1.1导线的传导扰
1.1.1传输线-短线与长线
1.12共阻抗槜合
1.1.3传输线的反射
1.1.4共模T扰与差模干扰
10
1.2骚扰通过空间传输
13
1.2.1天线效
.13
1.2.2近场电场耦合
1.2.3近场磁场耦合.
18
2屏敞
2.1电场屏蔽
21
2.2磁场屏蔽
3电缆的屏蔽接地
27
3.1电场的屏蔽接地
27
3.1.1屏蔽层不接地
3.12屏蔽层单端接地..…
3.2磁场的屏蔽接地
28
3.2.1屏蔽层咩端接地或不接地.
3.3电缆屏蔽接地总结……
4 PROFIBUS的安装要求
∴34
4.1 PROF LBUS的布线……
4.2 PROF IBUS的屏蔽接地
36
5 PROFINET的安装要求
38
5.1 PROF INET的布线
5.2 PROF INET的屏蔽接地
40
附录一推荐网址
41
lA&DT Service Support
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SIEMENS
1骚扰源的传输路径
产生十扰的三个要素:十扰源、耦合路径、潜在的易受十扰的器件。骚扰源可以通过空
间的辐射、电磁耦合传递到敏感设备,也可以通过导线的传输进入敏感设备。
1.1导线的传导扰
信号通过导线传输,通常在理想情况下只考虑导线的电阻,但实际的传输导线都存在分
布电容和电感,尤其在传送频率高的情况下,就要考虑分布参数的影响。分布电容与电感的
乘积等于常数,它们与导体间介质的相对磁导率μ和介电常数E有关:
LC=E=常数,
特性阻抗为Z0=√L/C是电缆的物理特征,与传输线的电压电流无关。导线的传导
干扰绝大部分也是是由导线的分布参数引起得的。图1-1列出几种传输线的布置,(a)为导
线对;(b)为轨线与板;()为平行板,假设导线间距相同,三者的分布参数比较为:La>Lb
>LC: Ca s Cb< Cc: Za>Zb> Zc
(b)
图1-1几种传输线的布置
1.1.1传输线短线与长线
线路中的分布电感、分布电容、分布电阻影响信号及电源的传输,根据传输线的长度与
传输信号频率的关系,将传输线分为短线(有的资料为电短)和长线(有的资料为电长)
如图1-2所示,如果S<λ/10(有的参考资料为小于等于4)或者信号的传播时间tz(源到日
的地)<0.5倍的沿上升时间t,就是短线。例如导线或者机械尺小比波长小都可以视为短
线,系统内部的连续通常也视为短线。短线的特性为:在一条短线上,除了电流流动带来的
电压降外,各点电势相等,适用于集总等效电路分析。如果s>λ(有的参考资料为大于λ/4)
就是长线,例如机械尺寸比波长大,适用于分布参数电路分析,基耳霍夫电压定律不再适
用,因为电路中的电压和电流除了是时间的函数外,还是空间坐标的函数。同样一段传输
线,由于传输信号频率不同,有可能是短线,也有可能是长线。计算波长的公式如下:
λ:波长
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SIEMENS
V:速度
f:信号频率
电缆
S=长度
电控柜
模板
图1-2矩线与长线
理想情况下,一截传输导线只考虑线上的电阻,但在实际情况下还要考虑到线上的分布参
数,如图13所示的等效电路:
R
L
图1-3传输线的等效电路
线上总的阻抗为
z=R+j2丌札
R>2xL(f≤3kHz)
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SIEMENS
R<2丌fL(f>3kHz)
短线电路只考虑负载的阻抗,长线电路传输线的特征阻抗主导电路的特性,参考下面的
试验如图1-4所示
高频发生器
入=1m
棵线
图1-4长线短线试验示例
高频信号发生器给S等」2米远的电灯供电,使用一根裸线靠近灯泡处与电灯组成短
线回路,由于短线只考虑负载电阻,裸线电阻非常小,灯泡被短路而熄灭,如果将裸线冋电
源处栘动,当与灯泡连线距离超过短线(λ/10)距离后,线路上的感抗渐渐起主导作用,负
载电阻被忽略,灯泡逐渐由暗变亮,如果裸线与电源距离逐渐接近,直至小于短线距离,线
路上负载电阻渐渐起主导作用,感抗被忽略,电源被短路,灯泡逐渐由亮变暗,直到熄灭。
条短的电路不会影响整个线路,所以干扰抑制元件要就近安装在干扰源端或被保护设备端
(距离
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