5.3. МЕТОДЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ АППАРАТУРЫ В ЗДАНИЯХ

Схема, приведенная на рис. 5.15, поясняет возникновение ЭМП и их пути ко входу чувствительной аппаратуры. Падение напряжения на проводе заземления (зеленом) вызывает ВЧ помехи и помехи с частотой 60 Гц. Чтобы устранить помехи, целесообразно проложить отдельную

♦0

Заземление

Черный. npoSod

Салойые источнани ffOFu [-

Устройство 1

Белый

Зеленый

провод

- Бытовая радиоаппаратура

i . провод

0,1вПм

Чувствительные JcmpoucmBa

\ заземления

Рис. 5.15. Схема появления наводок от силовых источников и помех иа проводе заземления и на шасси (каркасе) устройств.

низкоомнуюсеть заземления, а силовое питание приборов осуществлять по другой цепи. Все кабели и корпуса при-

. TJ.

ОС

Rg/г

Рис. 5.16. Емкостное соединение между ИП и РП (а) и его эквивалентная схема (б)..

боров должны быть экранированы, а экраны соединены проводниками с малым сопротивлением. Экраны и проводники должны быть тщательно заземлены при помощи низкоомной сети.

Согласно схеме На рис. 5:16 отйошеИие напряжеиия помех на входе рецептора к напряжению источника помех

-£1ь---R- .

ев Ru+Rs+Ri+R2 +Rg + iXc/2

Ru+Rs+ Rg + Xcl2

при7?1и X,.

Аналогично можно определить это отношение при наличии экрана, установленного между ИП и РП

Рис. 5.17. Установка экрана Фарадея в схеме на рис. 5.16 (а) и эквивалентная схема для этого случая (б).

(рис. 5.17), а также оценить эффективность экранирования SE (как отношение помех до и после установки экрана). Следует учесть, что поскольку сопротивления связи Rb и заземления Rg возрастают с частотой, а емкостное сопротивление Хс падает, то при возрастании частоты экранирование становится неэффективным.

- При /?s=/? 100 Ом, /?b /?g0,5 Ом и расстоянии между источником и рецептором К/20 ориентировочные значения расстояний между ИП и РП и частот, соответствующих максимальной эффективности экранирования (не хуже 40 дБ), следующие:

3 м 10 м 30 м 100 м 300 м

15 МГц 5 МГц 1,5 МГц 0,500 кГц 0,150 кГц 0,050 кГц

Зависимость Rb и Rg от длины этажа здания и частоты при ослаблении помехи на 40 дБ показана на

рис. 5.18. Сопротивление по постоянному току принято равным 3 мОм (практически минимально достижимое значение прн умеренной стоимости).

Возможно два варианта расположения электронного оборудования связи внутри здания: 1) вдоль или около (например, на расстоянии 1,5 м) силовых линий или кабелей, 2) в любом месте. Обычно в первом случае требуется проложить всего несколько шин заземления на этаже, а во втором - необходимо сеточное заземление (однако возможно, что это же потребуется и для первого случая). - , ;

Частота, Гц

Рис. 5.18. Зависимость сопротивления заземляющих соединений в зданиях от длины Этажа D и рабочей частоты.

Сопротивление проводника по постоянному току на единицу длины равно

Ea{Oulu\ = \lAa,

где А - площадь сечения проводника, м; о проводимость, См/м, для меди о=5,8-10 См/м, для алюминия о=3,7-107 См/м.

Расчеты показывают, что для здания с линейными размерами пола, превышающими 30 м, сечение заземляющих проводов получается очень большим, поэтому рационально использовать сеточное заземление.

При проектировании таких заземлений необходимо определить размеры ячейки сетки и сечение проводников, исходя из допустимого значения сопротивления. Расчет ведется для точек А, В, расположенных на противоположных концах диагонали сетки. Для заданных размеров заземления при увеличении числа ячеек сопротивление Rab уменьшается в соответствии с уменьшением