直流電源是任何控制系統中常見且幾乎不可或缺的組件。直流電源系統中經常討論的一個問題是輸出與工業機械互聯的地系統的連接。這種接地連接是必需的嗎?如果不是,建立這種連接是好還是壞?
大多數安裝在控制柜內的直流電源輸出通常是24伏。計算機電源,包括PLC電源單元(PSU)通常輸出5V和±12V,所有都是恒定的直流極性。當檢查輸出線時,它們只包含一個+和一個-端子,很少包含保護接地(地)連接。然而對于交流系統,這種接地的系統是嚴格規定和要求的。
直流電源接地的問題可以分為三個方面:
檢查最關鍵的方面:NEC法規是否要求接地?
如果不是,必須逐案考慮,權衡將直流輸出接地的原因。
最后,與這種連接可能產生的負面影響進行對比。
直流電源接地的規范要求
首先必須始終問的第一個基本問題是:是否需要連接,以及哪些條件規定了該連接?
答案來自NEC第250.162節,該節涉及兩線直流系統的接地,這包括5V和24V輸出,取決于您的具體情況。該規定嚴格限制了電壓超過60V時所需的接地。由于這兩種情況都沒有超過該電壓,我們被迫權衡可能性并決定是否進行這種可選連接。
因此,對于一些24V直流系統的簡短答案是,輸出不需要接地。根據UL 508A規范,還有進一步的答案,這些答案也根據電源的輸入電壓規定了接地。
直流電源接地的優點
首先,也許最明顯的接地直流輸出的好處是安全保護元素。考慮一根從-V輸出線到通過綠色線的地系統的導線。如果系統中任何地方的+V線松動并接觸到接地的DIN導軌或操作員站金屬柜,它將立即有一個不受限制的路徑到地,從而熔斷保險絲或斷路器。
這一元素為系統增加了固有的安全性,確保操作員不會意外接觸到故障點附近的金屬外殼上的帶電電壓。
接地直流系統的第二個好處是,一個大的互聯地信號網絡創建了一個非常一致的參考點。如果您正在用儀表測量電壓,并且由于干擾,接合點的電壓在變化,但參考點沒有變化,這將是一個非常嘈雜的信號。然而,如果由于同樣的干擾,參考點也在同一時間變化,信號相對于彼此實際上將相當穩定。當同一種干擾出現在兩條線上時,這被稱為共模信號,當只測量其中一個信號而不參考另一個信號時,噪聲就被測量出來。
通常,建議將DC -輸出連接到接地的系統,以減少或消除這種共模噪聲。
對于測量來說,當任何直流組件的參考可以是附近的任何金屬物體時,這也是方便的。如果系統未接地,您必須有導線或組件提供到附近直流電源公共的直接連接,以便進行測量。
然而,列出這些好處并不總是意味著應該這樣做。有幾個原因說明為什么保持系統不接地也是有用的。
直流電源是否應該接地?
直流電源是否應該接地這個問題,答案并不是簡單的是或否。在許多情況下,它不會引起任何問題。事實上,將DC輸出的公共-v接地將提供更大的安全性。
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