專利名稱：一種儀表及控制系統(tǒng)接地裝置及接地方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種儀器儀表設(shè)備的保護(hù)裝置及方法，特別涉及一種儀表及控制系統(tǒng)接地裝置及接地方法。
背景技術(shù)：
儀表及控制系統(tǒng)最害怕的干擾，是地線引入的干擾。當(dāng)某種外因使直流工作電源、 模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的公共地(參考電位點(diǎn))的電位發(fā)生瞬變，輕則精度劣化、狀態(tài)失準(zhǔn)，重則程序紊亂甚至“死機(jī)”。由此引發(fā)的后果，可能給企業(yè)造成重大損失?，F(xiàn)有的多種接地方案，能在很大程度上保證儀表及控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如圖1 所示，該圖描述了儀表和控制系統(tǒng)常規(guī)接地聯(lián)結(jié)示意圖；但是，由于現(xiàn)場(chǎng)種種客觀條件的限制，難以將保護(hù)接地、工作接地、防雷接地功能區(qū)分清晰，各負(fù)其責(zé)地確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在很多企業(yè)，車間接地系統(tǒng)成網(wǎng)格狀，保護(hù)接地、工作接地、供電系統(tǒng)交流工作地(中性點(diǎn))都通過(guò)這同一網(wǎng)格接地。車間防雷接地的接地體與此網(wǎng)格也常未能達(dá)到足夠距離。這樣的接地系統(tǒng)在雷擊時(shí)，受其瞬間大能量釋放的影響，難以保證交流中性點(diǎn)和儀表及控制系統(tǒng)的公共地(參考電位點(diǎn))不發(fā)生瞬間位移，對(duì)儀表和控制系統(tǒng)形成強(qiáng)干擾；在同一供電區(qū)域中， 若存在SCR供電的大功率負(fù)載，其豐富的高次諧波，常會(huì)使電源中性點(diǎn)頻發(fā)瞬間位移，這對(duì)儀表及控制系統(tǒng)的可靠性更是隨時(shí)可能發(fā)生的巨大威脅。因此急需一種保護(hù)儀表及控制系統(tǒng)安全、可靠地工作的裝置及方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種保護(hù)儀表及控制系統(tǒng)安全、可靠地工作的裝置及方法。本發(fā)明的目的之一是提出一種保護(hù)儀表及控制系統(tǒng)安全、可靠地工作的裝置；本發(fā)明的目的之二是提出一種保護(hù)儀表及控制系統(tǒng)安全、可靠地工作的方法。本發(fā)明的目的之一是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供的一種儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，包括接地板、抗擾電抗器和至少一個(gè)信號(hào)回路接地匯流排，所述接地板埋于地中，所述抗擾電抗器一端與信號(hào)回路接地匯流排電連接，所述抗擾電抗器另一端與接地板電連接。進(jìn)一步，還包括信號(hào)回路接地匯總板，所述信號(hào)回路接地匯總板一端與信號(hào)回路接地匯流排電連接，另一端與抗擾電抗器電連接；
進(jìn)一步，還包括總接地板，所述總接地板一端與抗擾電抗器電連接，另一端與接地板電連接；
進(jìn)一步，還包括屏蔽接地匯總板和至少一個(gè)屏蔽接地匯流排，所述屏蔽接地匯流排通過(guò)屏蔽接地匯總板與總接地板電連接，所述總接地板和接地板電連接；
進(jìn)一步，還包括保護(hù)接地匯總板和至少一個(gè)保護(hù)接地匯流排，所述保護(hù)接地匯流排通過(guò)保護(hù)接地匯總板與總接地板電連接，所述總接地板和接地板電連接。
本發(fā)明的目的之二是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明提供的一種儀表及控制系統(tǒng)接地方法，包括以下步驟
1)在信號(hào)回路接地匯流排和接地板之間接入抗擾電抗器；
2)將保護(hù)接地匯流排和屏蔽接地匯流排與接地板直接連通。進(jìn)一步，所述步驟1)中信號(hào)回路接地匯流排與抗擾電抗器之間還設(shè)置有信號(hào)回路接地匯總板，所述信號(hào)回路接地匯總板一端與信號(hào)回路接地匯流排電連接，另一端與抗擾電抗器電連接；
進(jìn)一步，所述步驟2)中保護(hù)接地匯流排和接地板之間還設(shè)置有保護(hù)接地匯總板，所述保護(hù)接地匯流排通過(guò)保護(hù)接地匯總板與接地板電連接；所述屏蔽接地匯流排和接地板之間設(shè)置有屏蔽接地匯總板，所述屏蔽接地匯流排通過(guò)屏蔽接地匯總板與接地板電連接；
所述步驟2)中還包括總接地板，所述保護(hù)接地匯總板和屏蔽接地匯總板通過(guò)總接地板與接地板電連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用在信號(hào)回路接地匯流排和接地板之間接入抗擾電抗器， 受抗擾電抗器之阻，瞬變電壓難以影響信號(hào)回路的公共地，當(dāng)雷擊或諧波干擾產(chǎn)生干擾E 擾，抗擾電抗器兩端必會(huì)產(chǎn)生E抗，任何瞬間，E抗的電勢(shì)極性，總是與E擾相反，幅值相等， 遂使信號(hào)回路公共地端電位維持不變，瞬變干擾能量被大地吸收；當(dāng)信號(hào)回路自身因某種原因發(fā)生瞬變干擾時(shí)，只要出現(xiàn)E擾，必有E抗相對(duì)，極性相反，幅值相等，信號(hào)回路公共地端電位維持不變，瞬變干擾能量被系統(tǒng)(直流)電源兩端和芯片的電源和地端并接的電容吸收。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)，權(quán)利要求書(shū)，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中
圖1為儀表和控制系統(tǒng)常規(guī)接地聯(lián)結(jié)示意圖； 圖2為儀表和控制系統(tǒng)信號(hào)回路通過(guò)抗擾電抗器接地聯(lián)結(jié)示意圖； 圖3為信號(hào)回路通過(guò)抗擾電抗器接地工作示意圖。圖中，1為信號(hào)回路接地匯流排、2為抗擾電抗器、3為接地板、4為信號(hào)回路接地匯總板、5為總接地板、6為屏蔽接地匯流排、7為屏蔽接地匯總板、8為保護(hù)接地匯流排、9為保護(hù)接地匯總板。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖2為儀表和控制系統(tǒng)信號(hào)回路通過(guò)抗擾電抗器接地聯(lián)結(jié)示意圖，如圖所示本發(fā)明提供的一種儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，包括接地板3、接地總干線、總接地板5、抗擾電
4抗器2、信號(hào)回路接地匯總板4、至少一個(gè)信號(hào)回路接地匯流排1，屏蔽接地匯總板7、至少一個(gè)屏蔽接地匯流排6、保護(hù)接地匯總板9、至少一個(gè)保護(hù)接地匯流排8 ；將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)回路接地匯流排通過(guò)信號(hào)回路接地匯總板集結(jié)后，連接抗擾電抗器，將抗擾電抗器一端與信號(hào)回路接地匯總板電連接，將抗擾電抗器另一端與總接地板電連接，然后通過(guò)接地總干線連接接地板，最后將接地板埋于地中組成一套完整的接地裝置，接地板也可以采用其他的接地體或接地網(wǎng)格。還可以將一個(gè)或多個(gè)屏蔽接地匯流排連接在屏蔽接地匯總板上，然后與總接地板電連接，還可以將一個(gè)或多個(gè)保護(hù)接地匯流排連接在保護(hù)接地匯總板上，然后與總接地板電連接，最后總接地板和埋于地中的接地板電連接組成接地裝置。本發(fā)明還提供了一種儀表及控制系統(tǒng)接地方法，包括以下步驟
1)在信號(hào)回路接地匯流排和接地板之間接入抗擾電抗器，具體過(guò)程如下 將一個(gè)或多個(gè)信號(hào)回路接地匯流排與信號(hào)回路接地匯總板電連接，然后再連接抗擾電抗器，將信號(hào)回路接地匯總板一端與信號(hào)回路接地匯流排電連接，另一端與抗擾電抗器電連接，將抗擾電抗器另一端與總接地板電連接，然后通過(guò)接地總干線連接接地板，最后將接地板埋于地中組成一套完整的接地裝置，接地板也可以采用其他的接地體或接地網(wǎng)格。2)將保護(hù)接地匯流排和屏蔽接地匯流排與接地板直接連通，具體過(guò)程如下
將一個(gè)或多個(gè)保護(hù)接地匯流排和保護(hù)接地匯總板電連接，然后將保護(hù)接地匯總板與總接地板電連接；將一個(gè)或多個(gè)屏蔽接地匯流排和屏蔽接地匯總板電連接，然后將屏蔽接地匯總板與總接地板電連接，最后將總接地板與接地板電連接。圖3為信號(hào)回路通過(guò)抗擾電抗器接地工作示意圖，本發(fā)明提供的接地方法其原理是
圖3以單線圖示意信號(hào)回路通過(guò)抗擾電抗器接地時(shí)，無(wú)擾和有擾時(shí)的原理狀況。在圖 3中，(1)為按本研究將信號(hào)回路通過(guò)抗擾電抗器接地的電路結(jié)構(gòu)示意圖；(2)為無(wú)擾時(shí)，信號(hào)回路的V —端為穩(wěn)定的地電位；(3)當(dāng)雷擊或諧波發(fā)生時(shí)，若有干擾E擾發(fā)生，抗擾電抗器兩端必會(huì)產(chǎn)生E抗。任何瞬間，E抗的電勢(shì)極性，總是與E擾相反，幅值相等，遂使V —端電位維持不變。在此過(guò)程中，瞬變干擾能量被大地吸收；(4)當(dāng)信號(hào)回路自身因某種原因發(fā)生瞬變干擾時(shí)，只要出現(xiàn)E擾，必有E抗相對(duì)，極性相反，幅值相等，V —端電位維持不變。在此過(guò)程中，瞬變干擾能量被系統(tǒng)(直流)電源兩端和芯片的電源和地端并接的電容器吸收。 實(shí)際上，由于抗擾電抗器的作用，對(duì)于信號(hào)回路而言，圖中(4)和(3)與(2)無(wú)異。該裝置將信號(hào)回路接地從常規(guī)的工作接地中分離，單獨(dú)通過(guò)抗擾電抗器接地。所以本發(fā)明的實(shí)施例中屏蔽接地按常規(guī)方式，而將信號(hào)回路單設(shè)接地匯流排；在信號(hào)回路接地匯流排和接地網(wǎng)格或接地板之間接入一抗擾電抗器。正常情況下，信號(hào)回路接地與常規(guī)方式效果無(wú)異；當(dāng)雷擊或諧波干擾發(fā)生時(shí)，瞬變電壓受抗擾電抗器之阻，難以影響信號(hào)回路的公共地，將通常歸一為“工作接地”的信號(hào)回路和屏蔽分開(kāi)，將信號(hào)回路通過(guò)抗擾電抗器接地。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，其特征在于包括接地板、抗擾電抗器和至少一個(gè)信號(hào)回路接地匯流排，所述接地板埋于地中，所述抗擾電抗器一端與信號(hào)回路接地匯流排電連接，所述抗擾電抗器另一端與接地板電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，其特征在于還包括信號(hào)回路接地匯總板，所述信號(hào)回路接地匯總板一端與信號(hào)回路接地匯流排連接，另一端與抗擾電抗器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，其特征在于還包括總接地板，所述總接地板一端與抗擾電抗器電連接，另一端與接地板電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，其特征在于還包括屏蔽接地匯總板和至少一個(gè)屏蔽接地匯流排，所述屏蔽接地匯流排通過(guò)屏蔽接地匯總板與總接地板電連接，所述總接地板和接地板電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，其特征在于還包括保護(hù)接地匯總板和至少一個(gè)保護(hù)接地匯流排，所述保護(hù)接地匯流排通過(guò)保護(hù)接地匯總板與總接地板電連接，所述總接地板和接地板電連接。
6.一種儀表及控制系統(tǒng)接地方法，其特征在于包括以下步驟1)在信號(hào)回路接地匯流排和接地板之間接入抗擾電抗器；2)將保護(hù)接地匯流排和屏蔽接地匯流排與接地板直接連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀表及控制系統(tǒng)接地方法，其特征在于所述步驟1)中信號(hào)回路接地匯流排與信號(hào)回路接地匯總板電連接，所述信號(hào)回路接地匯總板與抗擾電抗器的一端電連接，所述抗擾電抗器的另一端與接地板電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的儀表及控制系統(tǒng)接地方法，其特征在于所述步驟2)中保護(hù)接地匯流排和接地板之間還設(shè)置有保護(hù)接地匯總板，所述保護(hù)接地匯流排通過(guò)保護(hù)接地匯總板與接地板電連接；所述屏蔽接地匯流排和接地板之間設(shè)置有屏蔽接地匯總板，所述屏蔽接地匯流排通過(guò)屏蔽接地匯總板與接地板電連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的儀表及控制系統(tǒng)接地方法，其特征在于所述步驟2)中還包括總接地板，所述保護(hù)接地匯總板和屏蔽接地匯總板通過(guò)總接地板與接地板電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種儀表及控制系統(tǒng)接地裝置，包括接地板、抗擾電抗器和至少一個(gè)信號(hào)回路接地匯流排，將信號(hào)回路接地匯流排與信號(hào)回路接地匯總板連接，然后再連接抗擾電抗器后與總接地板連接，通過(guò)接地板，最后埋于地中；本發(fā)明采用接入抗擾電抗器，瞬變電壓難以影響信號(hào)回路的公共地，當(dāng)雷擊或諧波干擾產(chǎn)生干擾E擾時(shí)，抗擾電抗器兩端必會(huì)產(chǎn)生E抗，E抗的電勢(shì)極性與E擾相反，幅值相等，信號(hào)回路公共地端電位維持不變，瞬變干擾能量被大地吸收；當(dāng)信號(hào)回路自身因某種原因發(fā)生瞬變干擾時(shí)，只要出現(xiàn)E擾，必有E抗相對(duì)，極性相反，幅值相等，使信號(hào)回路公共地端電位維持不變，瞬變干擾能量被系統(tǒng)電源兩端、芯片電源和地端并接的電容吸收。
文檔編號(hào)H01R4/66GK102437438SQ20111025055
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者李惕新, 汪華平 申請(qǐng)人:機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院