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(多图) 电路设计师指导手册(4):安全地以及电线/电缆

Peter Wilson?? 2014年09月11日 ?? 收藏7
[第一部分开始讨论接地问题:何时考虑接地,机箱材料如何影响接地,以及接地环路问题。第二部分讨论电源回路和I/O信号接地。第三部分覆盖了板间接口信号、星形接地和屏蔽。]

1.1.12 安全地

确保市电地连接的安全需求非常迫切,因为从前面的讨论可以明显看出,这个需求与抗干扰接地措施经常发生冲突。大多数国家现在都有相关的电气标准,这些标准要求使用危险电压供电的设备在元器件发生故障时应该能够保护用户的安全。主要危害被认为是市电的火线电压被意外连接到用户可能直接接触的设备中的某些部分,如金属外壳或接地端子。

想象一下这样的故障,即在火线和外壳之间发生了短路,如图1.20所示。火线和外壳正常情况下是隔离的,如果没有地连接,设备将继续正常工作,但用户将在不知情的条件下受到致命电击的威胁。如果连接了安全的地导体,那么起保护作用的市电熔丝将在故障发生时熔断,从而防止危害发生,还能提醒用户故障情况。

图1.20:需要一个安全地。
图1.20:需要一个安全地。

基于这个理由,对所有设计使用这类保护措施的设备而言安全的地导体都是必须的,不能依赖于高度的绝缘等级。这种导体必须具有足够大的横截面以承载任何预期的故障电流,而且所有可接触到的导电部件都必须在电气上绑定到导体 。对地连续性的一般性要求是:

● 地路径应该保持完好无损,直到保护电路启动工作。

● 阻抗不应显著或不必要地限制故障电流。

举例来说,EN 60065要求在10A、1分钟的条件下保持导体电阻小于0.5Ω。安全性设计在第9.1节有更详细的讨论。

【分页导航】

【系列文章】

第一部分:[ 电路设计师指导手册(1):接地与布线]

第二部分:[电路设计师指导手册(2):电源返回路径与I/O信号接地]

第三部分:[电路设计师指导手册(3):板间互连、星形接地及屏蔽]

第五部分:[电路设计师指导手册(5):射频电缆、双绞线与串扰]

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