DC电源接地「链接」

是否应该将直流电源接地?答案不是简单的“是”或“否”。本文探讨了将直流电源接地的优缺点。

直流电源是任何控制系统的常见组件,尤其是包含数字控制器的系统。直流电源系统经常讨论的一个问题是将输出连接到连接工业机器的接地系统。是否需要接地连接?如果不是,建立这种联系是好主意还是坏主意?

安装在控制柜内的大多数直流电源都输出常见的24V伏电压。计算机电源(包括PLC电源单元或PSU)通常输出5V和+/-12V,均以恒定的直流极性输出。在检查输出线时,它们仅包含一个+和一个-端子,很少包含保护接地(接地)连接。然而,对于交流系统,这种粘合接地系统受到监管和要求非常严格。

直流电源接地的问题可以分为三个单独的主题:

1、检查最关键的方面:NEC法规是否要求?

2、如果没有,则必须根据具体情况进行检查,权衡将直流输出接地的理由

3、最后,将其与这种联系产生的负面影响形成鲜明对比。

DC电源接地的规范要求

必须始终问的第一个基本问题:是否需要连接,以及什么条件可以调节这种连接?

答案来自NEC第250.162节,指的是两线直流系统的接地,其中包括5V和24V输出,具体取决于您的情况。如果电压超过60V,该法规对所需的接地设置了严格的限制。由于这两种情况都没有超过该电压,因此我们被迫权衡各种可能性并确定是否进行可选连接。

因此,对于某些24V直流系统,简短的答案是否定的,输出不需要接地。根据UL508A规范,还有更多答案也根据电源的输入电压决定接地。

将直流电源接地的好处

接地直流输出的第一个,也许也是最明显的好处是安全保护元件。考虑一根电线通过绿线从-V输出线连接到接地系统。如果系统中任何位置的+V线松动并接触接地的DIN导轨或操作台金属柜,它将立即有一条不受限制的接地路径,熔断保险丝或断路器。

该元件增加了系统的固有安全性,确保操作员不会因触摸故障点附近的金属外壳而意外接触该带电电压。

将直流系统接地的第二个好处是,互连接地信号的大型网络可以创建一个非常一致的参考点。如果您用仪表测量电压,并且结点处的电压因干扰而变化,但基准电压没有变化,这将是一个非常嘈杂的信号。但是,如果基准电压源也由于相同的干扰而同时发生变化,则相对于彼此的信号实际上将非常稳定。当两条线路上存在相同的干扰时,这称为共模信令,当仅测量其中一个信号而不参考另一个信号时,就会测量噪声。

通常,建议将直流输出连接到键合接地,以减少或消除这种共模噪声。

当任何直流分量的参考可以是附近的任何金属物体时,它也便于测量。如果系统未接地,则必须有一根电线或组件直接连接到附近常见的直流电源,以便进行测量。

然而,列出这些好处并不总是意味着应该这样做。有几个原因可以解释为什么让系统不接地也很有用。

是否将直流电源接地?

如果提出“您应该将直流电源接地,还是不应该”的问题,答案不是直接的“是”或“否”。在许多情况下,它不会引起任何问题。事实上,它将提供更高的安全性,将直流输出的公共-v接地。

在检测隔离很重要的情况下,建立这种连接将是一个坏主意。

工程师们支持和反对接地直流系统的原因有很多,其中许多是基于特定的场景和案例。通常,这些做法是完全可以接受的,并导致各种意见和解决方案。没有适用于所有情况的答案,因此最好的选择是了解优势和挑战,并学会精通故障排除,以便尽可能可靠地构建系统。