當接地系統中存在EMI、RFI 或由焊機、變速驅動(dòng)器、電器等引起的電脈沖等干擾時(shí)，它們會(huì )在中性線(xiàn)和接地之間產(chǎn)生共模噪聲，可能會(huì )影響電子設備。
國家電氣規范 (NEC) 允許安裝隔離接地插座 (IG)，即磁軛和接地端子之間沒(méi)有連接。軛是插座后面的金屬框架，用于將設備固定到出線(xiàn)盒上。
IG 系統的理想目標是在電子設備的交流輸入中提供低中性點(diǎn)對地電壓，這可以防止噪聲穿過(guò)邏輯電路并破壞處理的數據。
正確安裝后，中性線(xiàn)到隔離地的電壓（噪聲）應低于中性線(xiàn)到金屬導管的電壓。
但這種接地安排中沒(méi)有任何孤立的東西。隔離設備接地導體(EGC) 為插座接地端子和服務(wù)設備中的中性點(diǎn)或單獨派生系統（例如隔離變壓器）的次級之間的接地故障電流提供低阻抗路徑。隔離式 EGC（而非導管）是電子設備的安全接地——故障電流返回源頭的途徑。帶有縱向黃色條紋的綠色絕緣體標識了隔離的 EGC。
插座的金屬框架必須接地。插座的框架具有單獨的接地連接，通過(guò)金屬導管、絕緣（綠線(xiàn)）或與電路導體一起運行的裸設備接地導體，或用作 EGC 的其他接線(xiàn)方法，連接到通用接地系統。
NEC 允許隔離 EGC 穿過(guò)多個(gè)子面板，而無(wú)需連接到接地總線(xiàn)。實(shí)際上，隔離 EGC 可能終止于噪聲達到可接受水平的子面板。
圖 1 顯示了為數據處理 (DP) 電子設備供電的隔離接地系統。
圖 1. 為 DP 設備供電的 IG 系統。
金屬滾道通過(guò)與服務(wù)設備外殼的連接而接地。連接到服務(wù)設備中性點(diǎn)的隔離 EGC 穿過(guò)下游配電板并終止于電子設備柜中。NEC 允許使用非金屬線(xiàn)槽配件將設備柜與包含電源導體的線(xiàn)槽隔離。
當電子設備制造商為設備指定隔離接地時(shí)，他們通常不會(huì )為此目的提供隔離接地端子。交流電源、機箱、機柜和零基準僅連接一個(gè)接地端子。在這種情況下，安全接地（綠色或裸線(xiàn)）不應連接到該接地端子。設備柜應與大地以及與安全接地接觸的其他金屬隔離，以保持隔離的 EGC 作為接地故障電流的路徑。
電子設備的電源不應共用一個(gè)為噪聲產(chǎn)生設備供電的公共分支電路。例如，從同一電路為帶有電機和加熱器的復印機供電會(huì )將高頻噪聲注入接地系統，從而擾亂電子設備的運行。如果復印機需要 IG 系統，因為它具有基于微處理器的電路，則應將其連接到單獨的分支。更不用說(shuō)為咖啡機、時(shí)鐘、收音機、吸塵器、電鉆和其他產(chǎn)生噪音的設備供電。
一個(gè)重要的事實(shí)是，IG 并不總能增強設備的性能。
屏蔽隔離變壓器
有時(shí)，主要服務(wù)設備與電子設備之間的距離較長(cháng)，導致電子設備與電源接地之間的EGC過(guò)長(cháng)。長(cháng)電線(xiàn)將具有相對較高的阻抗，從而減少打開(kāi)斷路器和熔斷保險絲所需的故障電流，并增加保險絲和斷路器清除故障的時(shí)間。此外，回想一下噪聲電流通過(guò) EGC 循環(huán)，增強的阻抗將產(chǎn)生更大的噪聲電壓。
縮短 EGC 并減少上述影響的一種方法是在電子設備及其配電板附近安裝屏蔽隔離變壓器。屏蔽隔離變壓器的初級和次級繞組之間具有良好的絕緣性，將中性點(diǎn)接地的主要服務(wù)設備排除在外，并在次級繞組處恢復接地。
將 EGC 連接到更近的新接地將為故障電流提供更好的返回路徑并減少共模噪聲。
圖 2 顯示了屏蔽隔離變壓器的示意圖。
圖 2.電子設備用屏蔽隔離變壓器。
減少共模噪聲的實(shí)用安排
圖 3 顯示了使用 IG 原理為插入電子設備（例如一組個(gè)人計算機和外圍設備）供電的實(shí)用布置。這種布置應提供可接受的共模噪聲抑制水平。
圖 3. 使用 IG 插座接地。
電源是靠近配電板的屏蔽隔離變壓器，減少了電線(xiàn)長(cháng)度和噪音。變壓器的屏蔽層可以抑制大量高頻噪聲。
根據 NEC 的說(shuō)法，隔離變壓器符合獨立派生系統的資格 - 中性點(diǎn)不從輸入傳送到輸出 - 需要在低壓側進(jìn)行中性點(diǎn)接地連接。該鍵為電子設備提供零伏參考。
隔離 EGC 從隔離接地型插座（為電子設備供電）通過(guò)導管直接連接到隔離變壓器的中性點(diǎn)到接地點(diǎn)。EGC 可以穿過(guò)子面板，而不連接到設備金屬框架接地總線(xiàn)。將攜帶隔離 EGC 的金屬導管連接到兩端的外殼。NEC 要求源自次級繞組的所有電線(xiàn)（相線(xiàn)、中性線(xiàn)、隔離 EGC 線(xiàn)以及使用時(shí)的綠線(xiàn)）都在同一導管中運行。
當外圍設備和計算機的接地系統通過(guò)數據線(xiàn)屏蔽層連接時(shí)，這種布置可以減少麻煩。
數據處理室中的信號參考結構
通常采用信號參考結構 (SRS) 為計算機裝置和控制室中放置的電子設備建立接地參考，從而減少共模噪聲。
SRS 將接地電位從直流均衡到兆赫范圍。它提供了許多并行接地路徑，避免了諧振情況。當接地路徑的長(cháng)度與使用頻率的四分之一波長(cháng)的倍數匹配時(shí)，就會(huì )發(fā)生諧振，導致引線(xiàn)表現為開(kāi)路。
SRS可以是信號參考平面或信號參考網(wǎng)格的形式。信號參考網(wǎng)格更經(jīng)濟，通常采用房間高架地板的支撐結構。
高架地板由金屬基座支撐的金屬縱梁網(wǎng)格組成。地磚是落入縱梁的特定地板的一部分。瓷磚的頂部是低導電率材料，為直接放置在其上的設備柜提供隔離，但允許釋放人員產(chǎn)生的靜電。瓷磚的底部是銅網(wǎng)格，與支撐結構接觸良好。金屬縱梁粘合在一起，形成接地層。
高架地板下方是分支電路導體、電源線(xiàn)、通信、數據、接地、連接和互連電纜、電線(xiàn)和插頭連接以及與電子設備相關(guān)的插座。
NEC 允許使用 SRS，連接到提供給電子設備的設備接地導體（綠色或裸線(xiàn)）。將進(jìn)入房間的管道、鋼結構和其他金屬部件直接或通過(guò)接地環(huán)連接到金屬縱梁上。
圖 4 顯示了高架地板中典型的信號參考網(wǎng)格布置。圖中，SRG指的是信號參考網(wǎng)格。
圖 4. 使用高架地板的典型 SRG。
房間的機柜可以接地到單點(diǎn)，通常是為機柜供電的交流面板中的接地棒。交流接地排是電源線(xiàn)和機柜的單點(diǎn)接地。
一個(gè)很好的選擇是將電源放置在房間內 - 例如隔離變壓器 - 在房間內或房間外圍接地。計算機電源中心是為數據處理設備提供分支電路的完整組件，具有控制、監視和報警功能。
短引線(xiàn)將隔離變壓器的次級中性點(diǎn)、所有信號接地以及機柜連接到信號參考電網(wǎng)。
圖 5 顯示了數據處理室中的典型接地連接。
圖 5.連接到交流電源地和 SRG 的 DP 設備。
電子系統降噪接地概述
NEC 允許隔離設備接地導體在具有微處理器的電子系統中提供無(wú)噪聲、零伏參考。
隔離 EGC 從服務(wù)設備或單獨派生源上的中性點(diǎn)/接地連接點(diǎn)（主連接跳線(xiàn)）延伸至電子設備或隔離插座。
隔離 EGC（帶黃色條紋的綠線(xiàn)）必須與相線(xiàn)、中性線(xiàn)和安全接地線(xiàn)（綠線(xiàn)）導體安裝在同一導管中，并且可以穿過(guò)子面板而無(wú)需連接到接地總線(xiàn)。任何經(jīng)批準的接線(xiàn)方法都必須將 IG 插座的金屬外殼接地。
有利地，電子設備室從專(zhuān)用變壓器(例如隔離變壓器)接收電力。隔離變壓器可以被屏蔽并且對于共模噪聲衰減是有用的。其主要功能是在距離電子設備近的位置提供單獨的能源，并將其與場(chǎng)所內的其他能源隔離。 |
