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。當某種外因使直流工作電源、 模擬信號、數(shù)字信號的公共地(參考電位點)的電位發(fā)生瞬變，輕則精度劣化、狀態(tài)失準，重則程序紊亂甚至“死機”。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)場種種客觀條件的限制，難以將保護接地、工作接地、防雷接地功能區(qū)分清晰，各負其責地確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在很多企業(yè)，車間接地系統(tǒng)成網(wǎng)格狀，保護接地、工作接地、供電系統(tǒng)交流工作地(中性點)都通過這同一網(wǎng)格接地。車間防雷接地的接地體與此網(wǎng)格也常未能達到足夠距離。這樣的接地系統(tǒng)在雷擊時，受其瞬間大能量釋放的影響，難以保證交流中性點和儀表及控制系統(tǒng)的公共地(參考電位點)不發(fā)生瞬間位移，對儀表和控制系統(tǒng)形成強干擾；在同一供電區(qū)域中， 若存在SCR供電的大功率負載，其豐富的高次諧波，常會使電源中性點頻發(fā)瞬間位移，這對儀表及控制系統(tǒng)的可靠性更是隨時可能發(fā)生的巨大威脅。因此急需一種保護儀表及控制系統(tǒng)安全、可靠地工作的裝置及方法。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種保護儀表及控制系統(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以下技術(shù)方案來實現(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信號回路接地匯流排，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。進一步，還包括信號回路接地匯總板，所述信號回路接地匯總板一端與信號回路接地匯流排電連接，另一端與抗擾電抗器電連接；
進一步，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；
進一步，還包括屏蔽接地匯總板和至少一個屏蔽接地匯流排，所述屏蔽接地匯流排通過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；
進一步，還包括保護接地匯總板和至少一個保護接地匯流排，所述保護接地匯流排通過保護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以下技術(shù)方案來實現(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)在信號回路接地匯流排和接地板之間接入抗擾電抗器；
2)將保護接地匯流排和屏蔽接地匯流排與接地板直接連通。進一步，所述步驟1)中信號回路接地匯流排與抗擾電抗器之間還設(shè)置有信號回路接地匯總板，所述信號回路接地匯總板一端與信號回路接地匯流排電連接，另一端與抗擾電抗器電連接；
進一步，所述步驟2)中保護接地匯流排和接地板之間還設(shè)置有保護接地匯總板，所述保護接地匯流排通過保護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，所述保護接地匯總板和屏蔽接地匯總板通過總接地板與接地板電連接。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用在信號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回路的公共地，當雷擊或諧波干擾產(chǎn)生干擾E 擾，抗擾電抗器兩端必會產(chǎn)生E抗，任何瞬間，E抗的電勢極性，總是與E擾相反，幅值相等， 遂使信號回路公共地端電位維持不變，瞬變干擾能量被大地吸收；當信號回路自身因某種原因發(fā)生瞬變干擾時，只要出現(xiàn)E擾，必有E抗相對，極性相反，幅值相等，信號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、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其它優(yōu)點可以通過下面的說明書，權(quán)利要求書，以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，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)信號回路通過抗擾電抗器接地聯(lián)結(jié)示意圖； 圖3為信號回路通過抗擾電抗器接地工作示意圖。圖中，1為信號回路接地匯流排、2為抗擾電抗器、3為接地板、4為信號回路接地匯總板、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為保護接地匯流排、9為保護接地匯總板。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應(yīng)當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。圖2為儀表和控制系統(tǒng)信號回路通過抗擾電抗器接地聯(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、信號回路接地匯總板4、至少一個信號回路接地匯流排1，屏蔽接地匯總板7、至少一個屏蔽接地匯流排6、保護接地匯總板9、至少一個保護接地匯流排8 ；將一個或多個信號回路接地匯流排通過信號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。還可以將一個或多個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，還可以將一個或多個保護接地匯流排連接在保護接地匯總板上，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)在信號回路接地匯流排和接地板之間接入抗擾電抗器，具體過程如下 將一個或多個信號回路接地匯流排與信號回路接地匯總板電連接，然后再連接抗擾電抗器，將信號回路接地匯總板一端與信號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)將保護接地匯流排和屏蔽接地匯流排與接地板直接連通，具體過程如下
將一個或多個保護接地匯流排和保護接地匯總板電連接，然后將保護接地匯總板與總接地板電連接；將一個或多個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為信號回路通過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以單線圖示意信號回路通過抗擾電抗器接地時，無擾和有擾時的原理狀況。在圖 3中，(1)為按本研究將信號回路通過抗擾電抗器接地的電路結(jié)構(gòu)示意圖；(2)為無擾時，信號回路的V —端為穩(wěn)定的地電位；(3)當雷擊或諧波發(fā)生時，若有干擾E擾發(fā)生，抗擾電抗器兩端必會產(chǎn)生E抗。任何瞬間，E抗的電勢極性，總是與E擾相反，幅值相等，遂使V —端電位維持不變。在此過程中，瞬變干擾能量被大地吸收；(4)當信號回路自身因某種原因發(fā)生瞬變干擾時，只要出現(xiàn)E擾，必有E抗相對，極性相反，幅值相等，V —端電位維持不變。在此過程中，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。 實際上，由于抗擾電抗器的作用，對于信號回路而言，圖中(4)和(3)與(2)無異。該裝置將信號回路接地從常規(guī)的工作接地中分離，單獨通過抗擾電抗器接地。所以本發(fā)明的實施例中屏蔽接地按常規(guī)方式，而將信號回路單設(shè)接地匯流排；在信號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，信號回路接地與常規(guī)方式效果無異；當雷擊或諧波干擾發(fā)生時，瞬變電壓受抗擾電抗器之阻，難以影響信號回路的公共地，將通常歸一為“工作接地”的信號回路和屏蔽分開，將信號回路通過抗擾電抗器接地。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限制本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動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信號回路接地匯流排，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回路接地匯總板，所述信號回路接地匯總板一端與信號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屏蔽接地匯流排，所述屏蔽接地匯流排通過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接地匯總板和至少一個保護接地匯流排，所述保護接地匯流排通過保護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)在信號回路接地匯流排和接地板之間接入抗擾電抗器；2)將保護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)中信號回路接地匯流排與信號回路接地匯總板電連接，所述信號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)中保護接地匯流排和接地板之間還設(shè)置有保護接地匯總板，所述保護接地匯流排通過保護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，所述保護接地匯總板和屏蔽接地匯總板通過總接地板與接地板電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開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信號回路接地匯流排，將信號回路接地匯流排與信號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回路的公共地，當雷擊或諧波干擾產(chǎn)生干擾E擾時，抗擾電抗器兩端必會產(chǎn)生E抗，E抗的電勢極性與E擾相反，幅值相等，信號回路公共地端電位維持不變，瞬變干擾能量被大地吸收；當信號回路自身因某種原因發(fā)生瞬變干擾時，只要出現(xiàn)E擾，必有E抗相對，極性相反，幅值相等，使信號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H01R4/66GK102437438SQ20111025055
公開日2012年5月2日 申請日期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 申請人:機械工業(yè)第三設(shè)計研究院