實(shí)驗(yàn)室的電源干擾和接地問(wèn)題
2010-03-02
[3067]
我國(guó)光纖光纜行業(yè)的生產(chǎn)能力和廠家數(shù)量,均列世界光纜行業(yè)之zui。光纖光纜生產(chǎn)廠家檢測(cè)中心已初具規(guī)模,承擔(dān)起產(chǎn)品檢驗(yàn)繁重任務(wù),是確保產(chǎn)品質(zhì)量*的重要部門(mén)。檢測(cè)中心實(shí)驗(yàn)室建設(shè)質(zhì)量好壞,不僅影響到產(chǎn)品質(zhì)量,而且直接影響到儀器設(shè)備使用壽命和損壞率。
在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中,人們一般只重視電源穩(wěn)壓,環(huán)境溫度,濕度等問(wèn)題。對(duì)電網(wǎng)“污染”、電源干擾和接地問(wèn)題并未引起足夠重視,造成事故不斷,損失嚴(yán)重。
本文根據(jù)作者多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)分析,提出預(yù)防措施和解決方法。
1 應(yīng)關(guān)注電網(wǎng)“污染”等電源質(zhì)量問(wèn)題
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,各種類型設(shè)備和電器投入電網(wǎng)使用都不可避免地給電網(wǎng)帶來(lái)各種干擾,造成電網(wǎng)“污染”。據(jù)檢測(cè),廣州某地電網(wǎng)中,峰值超過(guò)600V以上的干擾訊號(hào),每天竟達(dá)上千次。因而使各種計(jì)算機(jī)(含工控機(jī)),數(shù)字類設(shè)備,高精尖電子儀器和電器設(shè)備的正常運(yùn)行受到影響。
從理論上來(lái)講,在電網(wǎng)電源干擾方面,我國(guó)的干擾嚴(yán)重程度要超出美國(guó)等國(guó)家的四倍以上,因?yàn)槲覀兪?20V高內(nèi)阻電網(wǎng),而他們是110V低阻電網(wǎng)。再加上我國(guó)許多企業(yè)用電不規(guī)范,加劇電網(wǎng)“污染”程度。許多昂貴的進(jìn)口儀器到中國(guó)來(lái)會(huì)出現(xiàn)“水土不服”因而常出現(xiàn)故障。
某計(jì)算機(jī)專家曾指出,計(jì)算機(jī)的故障90%來(lái)自電源問(wèn)題。許多事實(shí)表明:電源質(zhì)量低劣是大多數(shù)電子設(shè)備損壞及其運(yùn)行發(fā)生故障的元兇。
常見(jiàn)電源質(zhì)量問(wèn)題有:電壓過(guò)高或過(guò)低,電網(wǎng)突波和雜波干擾,電力供應(yīng)中斷或瞬間斷電等。一般電子儀器和電器設(shè)備都允許輸入電壓有一個(gè)波動(dòng)范圍內(nèi)均可正常工作,但對(duì)于電網(wǎng)干擾(包括突波和雜波干擾)就容易引起嚴(yán)重后果。以計(jì)算機(jī)為例,常出現(xiàn)“沖程序”的CPU控制紊亂問(wèn)題。
*,微機(jī)在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,幾乎高精尖電子儀器和電器設(shè)備都有微機(jī)(含工控機(jī))應(yīng)用系統(tǒng)?垢蓴_性能和穩(wěn)定性已成為重要指標(biāo)之一,否則,再完善的功能設(shè)計(jì),若抗干擾性和穩(wěn)定性不好則現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法應(yīng)用,電腦變?yōu)?ldquo;煩腦”。
微機(jī)(含工控機(jī))應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定性受到各種因素影響,但設(shè)法維持主機(jī)程序穩(wěn)定性具有決定性意義。主機(jī)是嚴(yán)格按時(shí)鐘操作,完成CPU和主機(jī)及外部設(shè)備的信息交換的。當(dāng)干擾出現(xiàn)時(shí),通常是CPU控制紊亂,嚴(yán)重時(shí)內(nèi)存REM也被沖掉。其主要原因是不等位干擾,也就是邏輯地的不等位。
圖1 不等電位干擾
Fig.1 Distribution of unequal voltage
從圖1可以看出,CPU對(duì)REM控制作用在穩(wěn)定狀態(tài)下,分布地線A,B兩點(diǎn)間不存在不等位因而工作正常。但是當(dāng)?shù)鼐上存在瞬變干擾(來(lái)自電磁場(chǎng)干擾或電網(wǎng)干擾)時(shí),則A、B兩點(diǎn)電位VA、VB則不相等,假設(shè)干擾瞬間VA+0.7v>VB時(shí),顯然CPU對(duì)REM的控制作用便遭到破壞,此時(shí)REM只有“1”狀態(tài)而無(wú)“O”狀態(tài)。從這個(gè)示意圖說(shuō)明,無(wú)論何種性質(zhì)的干擾,zui后則體現(xiàn)為不等位干擾,則對(duì)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),高精尖電子儀器設(shè)備會(huì)造成嚴(yán)重故障甚至是致命傷。
由于電網(wǎng)供電用戶極其復(fù)雜,所以電網(wǎng)“污染”、電網(wǎng)干擾也很復(fù)雜,如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、火花和電弧等都會(huì)產(chǎn)生干擾,可以說(shuō)是無(wú)處不在無(wú)時(shí)不在;電網(wǎng)“污染”、電網(wǎng)干擾和電磁干擾等造成電源質(zhì)量,務(wù)必引起我們足夠重視。
2 采用在線式正弦波輸出的UP S是確保電源質(zhì)量有效手段
UPS即不間斷電源,它的英文全稱為:Uninterruptible Power System。它可有效地克服電網(wǎng)污染、干擾引起的常見(jiàn)電源質(zhì)量問(wèn)題。如電壓過(guò)高過(guò)低、電網(wǎng)突波或瞬間尖波、電源線上雜波干擾、電力供應(yīng)中斷或瞬間斷電等,從而確保電子儀器設(shè)備正常運(yùn)行。
2.1 UPS基本結(jié)構(gòu)和分類
UPS供電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)是一套將交流電變?yōu)橹绷麟姷恼?充電裝置和一套把直流電再度轉(zhuǎn)變成交流電的PWM(脈沖寬度調(diào)制)逆變器。
UPS電源按其輸出波形分類,則可分為方波輸出和正弦波輸出兩大類。顯然正弦波輸出UPS電源的供電質(zhì)量要優(yōu)于方波輸出的UPS電源。UPS按其操作原理,可分為后備式和在線式兩類。
如圖2所示:圖2(a)是后備式UPS電源,在市電正常供電時(shí),由市電直接向負(fù)載提供交流電源;當(dāng)市電供應(yīng)中斷時(shí),蓄電池通過(guò)逆變器向負(fù)載提供交流電源;即UPS 電源的逆變器總是處于對(duì)負(fù)載提供后備供電狀態(tài)。圖2(b)是在線式UPS電源。平時(shí)由交流電->整流->逆變器方式對(duì)負(fù)載提供交流電;一旦市電中斷時(shí),改由蓄電池->逆變器方式向負(fù)載提供交流電源。
圖2 后備式(a)和在線式(b)UPS結(jié)構(gòu)示意圖
Fig.2 System structure for UPS (a)On line(b)In reserve
顯爾易見(jiàn),我們應(yīng)當(dāng)選用在線式正弦波輸出的UPS電源。因?yàn)樵谡G闆r下它總是由UPS電源的逆變器供電,這樣就避免了所有由市電電網(wǎng)而帶來(lái)任何電壓波動(dòng)和各種干擾所產(chǎn)生的影響。
2.2 在線式正弦波輸出的UPS電源工作原理
在線式正弦波輸出UPS電源系統(tǒng)由四個(gè)部分組成:AC/DC變換器、儲(chǔ)能電池、DC/AC逆變換器、智能控制電路。
(1) AC/DC變換器
AC/DC變換器將電網(wǎng)來(lái)的交流電經(jīng)變壓器降壓、全波和濾波后變?yōu)橹绷麟妷,供給逆變電路。AC/DC輸入端有軟啟動(dòng)電路,可避免開(kāi)機(jī)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。系統(tǒng)穩(wěn)壓功能通常由AC/DC變換器完成。
(2) 儲(chǔ)能電池組
儲(chǔ)能電池組可存儲(chǔ)直流電能,當(dāng)市電中斷時(shí)可繼續(xù)提供DC/AC逆變換器電能。儲(chǔ)能電池組還有一個(gè)重要功能—凈化功能:由于AC/DC變換器無(wú)法消除瞬時(shí)脈沖干擾的影響,而儲(chǔ)能電池組相當(dāng)一只大容量電容器,其等效電容量的大小與儲(chǔ)能電池組容量 大小成正比。由于大電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了大電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了對(duì)電網(wǎng)污染干擾脈沖的凈化作用,也稱對(duì)干擾的屏蔽。
(3) DC/AC逆變換器
采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路,具有很大功率富余量,在輸出動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)輸出阻擾特別小具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù)及快速短路保護(hù)技術(shù),使逆變器無(wú)論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路均可安全可靠工作。UPS電源的穩(wěn)頻特性則由DC/AC逆變換器來(lái)完成,頻率穩(wěn)定度取決于逆變換器本機(jī)振蕩頻率的穩(wěn)定度。
(4) 智能控制電路
是整機(jī)功能控制的核心,它除了提供檢測(cè)保護(hù),同步及各種開(kāi)關(guān)和顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)外,還完成SPWM(正弦脈寬調(diào)制)的控制。由于采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)雙重電壓反饋,*地改善了逆變器的功態(tài)等性和穩(wěn)定性。
2.3 在線式正弦波輸出UPS電源主要等點(diǎn)
(1)無(wú)干擾穩(wěn)壓供電
無(wú)論市電供電是否中斷,對(duì)負(fù)載供電均是由 UPS電源DC/AC逆變器提供;真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無(wú)干擾穩(wěn)壓供電,解決了任何抗干擾交流穩(wěn)定電源都無(wú)法解決的問(wèn)題。
(2)穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電
當(dāng)外界市電變化范為180~250ⅴ時(shí)它的輸出電壓穩(wěn)定范圍可達(dá)220v±3%,正弦波的工作頻率穩(wěn)定為50Hz±1%,真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電。這是因?yàn)椴捎昧耸⒕w振蕩器產(chǎn)生本機(jī)振蕩,所以實(shí)際穩(wěn)定度要優(yōu)于50Hz±0.5%。
(3)標(biāo)準(zhǔn)正弦波輸出
一般市售產(chǎn)品的波形失真系數(shù)均在<3%范圍內(nèi)。
(4)斷電同步不間斷轉(zhuǎn)換
市電供電到市電中斷過(guò)程中,UPS對(duì)負(fù)載供電轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。而后備式UPS,大約有4ms左右中斷電時(shí)間(主要來(lái)源于繼電器的轉(zhuǎn)換時(shí)間,這個(gè)中斷時(shí)間小于電腦所允許的10ms要求)。
(5)優(yōu)良的輸出電壓瞬變特性
一般在100%負(fù)載加載或100%負(fù)載減載時(shí),它的輸出電壓變化范圍為1.0%左右,這種變化的持續(xù)時(shí)間非常短,一般為1—3周波。而后備式UPS未給出上述指標(biāo)。
(6)整機(jī)噪聲小
一般均采用20KHz以上PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)工作,所以整機(jī)噪聲都比較小。
(7)可靠性高故障率低
智能控制電路設(shè)計(jì)中采用光電來(lái)耦合器件等措施使“強(qiáng)電”驅(qū)動(dòng)部分與“弱電”控制線路部分從電的角度隔離開(kāi),因而可靠性高,故障率非常低。
3 應(yīng)注意接地問(wèn)題
3.1 接地的基本概念
將電氣設(shè)備或過(guò)電壓保護(hù)裝置用導(dǎo)線(又稱接地線)與接地體連接簡(jiǎn)稱為接地。直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體組稱為接地體。 接地線和接地體總稱為接地裝置。
(1) 對(duì)地電壓
電氣設(shè)備的接地部分(如接地外殼、接地線和接地體等)與大地零電位點(diǎn)(在距接地體或接地處20m以外的地方)之間的電位差稱為接地時(shí)的對(duì)地電壓。
(2) 接地電阻
接地體對(duì)地電阻和接地線電阻的總和稱為接地裝置的接地電阻。
(3) 接地和接零
接地目的的一是為了安全防止電氣設(shè)備損壞和保證人身安全,二是為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,如電氣設(shè)備的工作接地。
為了保證人身安全,所有電氣設(shè)備都應(yīng)安裝接地裝置,并將電氣設(shè)備外殼接地。若該電氣設(shè)備一旦因絕緣損壞或感應(yīng)帶電,則電流可以經(jīng)過(guò)接地線和接地體流入大地中去;不產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓保護(hù)人身安全。
發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)直接接地時(shí),該點(diǎn)稱為零點(diǎn)。由零點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為零線,將電氣設(shè)備上金屬外殼與零線相接稱為接零。
為保證電氣設(shè)備正常工作,可以采用重復(fù)接地措施,即將零線上多點(diǎn)與地再次連接。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生碰殼或接地短路時(shí),可以降低零線對(duì)地的電壓。
3.2 各類電氣設(shè)備對(duì)接地要求
(1)在三相四線系統(tǒng)中的電氣設(shè)備
一般均要求接地電阻小于10Ω,外殼均應(yīng)接地?梢圆捎媒恿惴椒,即將外殼與零線相接。實(shí)行這種連接后當(dāng)發(fā)生碰殼短路時(shí),短路電流經(jīng)零線而成為閉合回路變成單相短路,使保護(hù)裝置(自動(dòng)開(kāi)關(guān)或熔斷器)可靠而迅速動(dòng)作切斷故障設(shè)備,從而避免人身遭受觸電的危險(xiǎn)。這里必須指出:在中性點(diǎn)未接地系統(tǒng)中,采用接零保護(hù)是不允許的。因?yàn)橄到y(tǒng)中任何一點(diǎn)接地或碰殼時(shí)都會(huì)使所有接在零線上的電氣設(shè)備金屬外殼呈現(xiàn)出近于相電壓的電壓,這對(duì)人身是十分危險(xiǎn)的。
(2)高壓試驗(yàn)設(shè)備接地要求
對(duì)于10kv以下的高壓試驗(yàn),一般為便攜式;放在工作臺(tái)上可不接地,操作時(shí)采用絕緣地板并戴絕緣手套。對(duì)于10~100kV電壓等級(jí)容量10kvA以下的高壓試驗(yàn)變壓器,要求一點(diǎn)接地,把要接地的部件都通過(guò)一點(diǎn)進(jìn)行接地,接地電阻應(yīng)小于4Ω。此時(shí)要求把試驗(yàn)變壓器等高壓部分用圍欄圍起來(lái),并用門(mén)開(kāi)關(guān)和腳踏零位開(kāi)關(guān)進(jìn)行連鎖,操作人員在圍欄外面進(jìn)行操作。像ADSS光纜(All dielectric self-supporting fiber cable)耐電痕性能試驗(yàn),要求試驗(yàn)電壓30kV時(shí)就必須按上述要求進(jìn)行。
(3)電子醫(yī)療設(shè)備接地要求
X光機(jī)電子電路接地都是接在機(jī)殼上,保證有統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,然后從機(jī)殼上接地。X光機(jī)各部件的鐵殼、操作臺(tái)、高壓電纜金屬護(hù)套、電動(dòng)床、管式立柱等的鐵殼均應(yīng)接地,接地電阻應(yīng)小于4Ω。*和*為了避免外界干擾,要求單獨(dú)設(shè)置接地裝置,接地電阻應(yīng)小于4Ω。
(4)電子計(jì)算機(jī)接地要求
電子計(jì)算機(jī)接地的種類分邏輯地、功率地、安全地。
a) 邏輯地:是指信號(hào)回路中其低電位點(diǎn)要有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,把這個(gè)點(diǎn)進(jìn)行接地叫邏輯地;其目的是使計(jì)算機(jī)電路有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位。
b) 功率地:是指大電流電路、非靈敏電路、噪聲電路等(如機(jī)柜內(nèi)的繼電器、風(fēng)機(jī)、指示燈、交直流電源電路等)都需接地,這種接地稱為功率接地,簡(jiǎn)稱功率地。若交直流電路分開(kāi)接地時(shí),則分別稱為交流功率地和直流功率地。
c) 安全地:是為了人身和設(shè)備安全,把正常運(yùn)行時(shí)的不帶電設(shè)備的金屬外殼(如機(jī)柜外殼、元件外殼、面板等)接地;這種接地稱為安全接地,簡(jiǎn)稱安全地。
在進(jìn)行計(jì)算機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)其中接地方式就已被確定了。在使用計(jì)算機(jī)時(shí)要嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行接地,接地電阻應(yīng)小于4Ω。
(5)一般電子儀表接地要求
一般工業(yè)電子電路實(shí)驗(yàn)用的電子儀表除接地電阻小于4Ω外還應(yīng)采用接零。但交流接地和直流接地要分開(kāi),以防焊接時(shí)燒毀晶體管或集成電路。
(6)光電子試驗(yàn)室接地要求
光纖光纜光器件試驗(yàn)室屬于光電子試驗(yàn)室,除要求防振光學(xué)儀器外還有精密電子儀器,微弱信號(hào)提取放大檢測(cè)電路特別害怕干擾,對(duì)電源質(zhì)量要求較高。所以要求光電子試驗(yàn)室有單獨(dú)接地裝置,其接地電阻應(yīng)小于4Ω。
(7)防靜電接地
靜電是由于兩種物質(zhì)相互接觸分離和磨擦而產(chǎn)生的;靜電電壓的大小與接觸表面的電介質(zhì)的性質(zhì)、狀態(tài)、表面間相互貼近的壓力、表面間相互磨擦的速度和其周圍介質(zhì)的濕度、溫度有關(guān)。對(duì)易燃易爆環(huán)境中,靜電放電的火花還能夠引起爆炸和火災(zāi)人員工傷事故等。
對(duì)微電子技術(shù)而言,靜電往往對(duì)工藝過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響使其質(zhì)量和可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重后果,要格外注意。
采用接地是達(dá)到消除靜電危險(xiǎn)的主要方法。微電子、超潔凈室、電子計(jì)算機(jī)室、醫(yī)院手術(shù)室等為了消除靜電,一般用導(dǎo)電地板,其接地方式是在地板下面的金屬腳引接地線接地。
必須注意,對(duì)靜電來(lái)講人即是導(dǎo)體。因人而異,有的人帶靜電電壓還相當(dāng)高。據(jù)了解某*研究所研制產(chǎn)品例行試驗(yàn)老過(guò)不了關(guān);經(jīng)過(guò)反復(fù)查驗(yàn),zui后才發(fā)現(xiàn)原來(lái)是由于人體靜電所至造成的。這類事故很多,應(yīng)引起我們足夠重視。
在特殊場(chǎng)合應(yīng)避免穿絲綢或某些合成纖維(如尼龍)衣服,并在手腕戴接地環(huán),確保接地。從事帶電作業(yè)的人員不能戴戒指和手鐲。在建筑物內(nèi),門(mén)的把手和門(mén)閂必須接地。接地電阻應(yīng)小于4Ω。
3.3 接地裝置的安裝
接地裝置包括接地體和接地線兩部分。
(1)接地體
接地體可盡量利用自然接地體,如敷設(shè)在地下的各種金屬管道,但易燃易爆金屬管道以及包有黃麻、瀝青層等絕緣物的金屬管道除外。一般自然接地體不能滿足接地電阻要求時(shí),可采用人工接地體。人工接地體可采用下述方法:垂直埋入鋼管、角鋼或圓鋼等。垂直接地體一般均應(yīng)用打入的方法埋入地下。角鋼接地體一般為40mm×40mm×4mm或50mm×50mm×5mm,長(zhǎng)2.5m以上。端部稍尖以便打入土中。管形接地體一般采用直徑50mm管壁厚度不小于3.5mm長(zhǎng)度大于2.5m的鋼管,一端打扁或削成尖形。一般應(yīng)當(dāng)有多根打入地中,并相互焊接成網(wǎng)狀才能滿足接地電阻小于4Ω的要求。接地體端部應(yīng)露出地面10-20cm以便連接(焊接)接地線。禁止在地下用裸鋁導(dǎo)體作為接地體,但可用鋼管或粗銅線作接地體。
(2)接地線
接地線主要要求是要保證線為連續(xù)的導(dǎo)體,采用扁鋼(截面積應(yīng)大于48mm2)焊接,也可采用扁銅線。
3.4 接地電阻值的測(cè)量
可以采用接地電阻測(cè)試儀,對(duì)接地裝置的接地電阻進(jìn)行測(cè)量,接地電阻測(cè)試儀屬搖表類型。
圖3是ZC-8型接地電阻測(cè)試儀檢測(cè)時(shí)連接方案。如圖中所示兩個(gè)金屬探針均應(yīng)插入土中,兩個(gè)金屬探針到接地電阻測(cè)試直線距離分別為20m、40m。接地電阻測(cè)試儀右端接線柱用導(dǎo)線接被測(cè)接地裝置。
圖3 接地電阻測(cè)試儀
Fig.3 Resistance meter of electrical grounding
4 事故案例分析
上海某單位在一周內(nèi)連續(xù)二臺(tái)進(jìn)口鎖相放大器出故障引起有關(guān)部門(mén)重視,送檢認(rèn)準(zhǔn)都是高靈敏度的弱信號(hào)放大器部分損壞,經(jīng)檢查零線電壓競(jìng)有20多伏。原因是該實(shí)驗(yàn)室原為辦公室,沒(méi)有專門(mén)接地裝置,而整個(gè)大樓內(nèi)用電狀況不規(guī)范,至使零線電壓升高。后來(lái)搬到樓下有接的實(shí)驗(yàn)室工作再也沒(méi)有出現(xiàn)鎖相放大器故障問(wèn)題。
江蘇某單位進(jìn)口的臺(tái)式OTDR在甲車間對(duì)光纜衰減檢測(cè)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)跳動(dòng)現(xiàn)象,而在乙車間進(jìn)行測(cè)試卻一切正常;而便攜式OTDR在甲乙車間進(jìn)行測(cè)試均正常。分析結(jié)果為:臺(tái)式OTDR適合在試驗(yàn)室條件下工作,在設(shè)計(jì)上對(duì)抗電網(wǎng)*力較差,而便攜式OTDR適合野外環(huán)境下工作在設(shè)計(jì)上抗*力較強(qiáng)。經(jīng)檢查原因甲車間的儀器車上的電源接線板只接了2根線,缺少了接地線,經(jīng)正確處置后即一切正常。
浙江某單位的進(jìn)口光纖色散應(yīng)變儀使用不到三個(gè)月就出現(xiàn)關(guān)鍵部件損壞。經(jīng)查原因是該試驗(yàn)室根本沒(méi)有專門(mén)接地裝置,零線電壓達(dá)30V以上。經(jīng)安裝專門(mén)接地裝置采用在線式UPS電源后未再出現(xiàn)問(wèn)題。
安徽某單位由于采用劣質(zhì)穩(wěn)壓電源,由穩(wěn)壓電源故障引發(fā)進(jìn)口光纖色散應(yīng)變儀損壞。后來(lái)安裝接地裝置,采用在線式UPS電源,幾年下來(lái)仍正常工作。
廣東某單位進(jìn)口的光纖色散應(yīng)變儀才使用2個(gè)月就出問(wèn)題。經(jīng)查:該單采用柴油發(fā)電機(jī)自供電,試驗(yàn)室無(wú)專門(mén)接地裝置,使用一般穩(wěn)壓電源。后來(lái)選用穩(wěn)頻在線式UPS電源和采用接地電阻小于4Ω的專門(mén)接地裝置,幾年來(lái)儀器仍正常工作。
5 結(jié)論
必須關(guān)注電源干擾和接地問(wèn)題。對(duì)于檢測(cè)中心和實(shí)驗(yàn)室要有單獨(dú)接地裝置,接地電阻應(yīng)小于4Ω,要采用在線式正弦波輸出的UPS電源;這樣才能確保儀器正常工作,避免造成重大損失。
在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中,人們一般只重視電源穩(wěn)壓,環(huán)境溫度,濕度等問(wèn)題。對(duì)電網(wǎng)“污染”、電源干擾和接地問(wèn)題并未引起足夠重視,造成事故不斷,損失嚴(yán)重。
本文根據(jù)作者多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)分析,提出預(yù)防措施和解決方法。
1 應(yīng)關(guān)注電網(wǎng)“污染”等電源質(zhì)量問(wèn)題
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,各種類型設(shè)備和電器投入電網(wǎng)使用都不可避免地給電網(wǎng)帶來(lái)各種干擾,造成電網(wǎng)“污染”。據(jù)檢測(cè),廣州某地電網(wǎng)中,峰值超過(guò)600V以上的干擾訊號(hào),每天竟達(dá)上千次。因而使各種計(jì)算機(jī)(含工控機(jī)),數(shù)字類設(shè)備,高精尖電子儀器和電器設(shè)備的正常運(yùn)行受到影響。
從理論上來(lái)講,在電網(wǎng)電源干擾方面,我國(guó)的干擾嚴(yán)重程度要超出美國(guó)等國(guó)家的四倍以上,因?yàn)槲覀兪?20V高內(nèi)阻電網(wǎng),而他們是110V低阻電網(wǎng)。再加上我國(guó)許多企業(yè)用電不規(guī)范,加劇電網(wǎng)“污染”程度。許多昂貴的進(jìn)口儀器到中國(guó)來(lái)會(huì)出現(xiàn)“水土不服”因而常出現(xiàn)故障。
某計(jì)算機(jī)專家曾指出,計(jì)算機(jī)的故障90%來(lái)自電源問(wèn)題。許多事實(shí)表明:電源質(zhì)量低劣是大多數(shù)電子設(shè)備損壞及其運(yùn)行發(fā)生故障的元兇。
常見(jiàn)電源質(zhì)量問(wèn)題有:電壓過(guò)高或過(guò)低,電網(wǎng)突波和雜波干擾,電力供應(yīng)中斷或瞬間斷電等。一般電子儀器和電器設(shè)備都允許輸入電壓有一個(gè)波動(dòng)范圍內(nèi)均可正常工作,但對(duì)于電網(wǎng)干擾(包括突波和雜波干擾)就容易引起嚴(yán)重后果。以計(jì)算機(jī)為例,常出現(xiàn)“沖程序”的CPU控制紊亂問(wèn)題。
*,微機(jī)在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,幾乎高精尖電子儀器和電器設(shè)備都有微機(jī)(含工控機(jī))應(yīng)用系統(tǒng)?垢蓴_性能和穩(wěn)定性已成為重要指標(biāo)之一,否則,再完善的功能設(shè)計(jì),若抗干擾性和穩(wěn)定性不好則現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法應(yīng)用,電腦變?yōu)?ldquo;煩腦”。
微機(jī)(含工控機(jī))應(yīng)用系統(tǒng)穩(wěn)定性受到各種因素影響,但設(shè)法維持主機(jī)程序穩(wěn)定性具有決定性意義。主機(jī)是嚴(yán)格按時(shí)鐘操作,完成CPU和主機(jī)及外部設(shè)備的信息交換的。當(dāng)干擾出現(xiàn)時(shí),通常是CPU控制紊亂,嚴(yán)重時(shí)內(nèi)存REM也被沖掉。其主要原因是不等位干擾,也就是邏輯地的不等位。
圖1 不等電位干擾
Fig.1 Distribution of unequal voltage
從圖1可以看出,CPU對(duì)REM控制作用在穩(wěn)定狀態(tài)下,分布地線A,B兩點(diǎn)間不存在不等位因而工作正常。但是當(dāng)?shù)鼐上存在瞬變干擾(來(lái)自電磁場(chǎng)干擾或電網(wǎng)干擾)時(shí),則A、B兩點(diǎn)電位VA、VB則不相等,假設(shè)干擾瞬間VA+0.7v>VB時(shí),顯然CPU對(duì)REM的控制作用便遭到破壞,此時(shí)REM只有“1”狀態(tài)而無(wú)“O”狀態(tài)。從這個(gè)示意圖說(shuō)明,無(wú)論何種性質(zhì)的干擾,zui后則體現(xiàn)為不等位干擾,則對(duì)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),高精尖電子儀器設(shè)備會(huì)造成嚴(yán)重故障甚至是致命傷。
由于電網(wǎng)供電用戶極其復(fù)雜,所以電網(wǎng)“污染”、電網(wǎng)干擾也很復(fù)雜,如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、火花和電弧等都會(huì)產(chǎn)生干擾,可以說(shuō)是無(wú)處不在無(wú)時(shí)不在;電網(wǎng)“污染”、電網(wǎng)干擾和電磁干擾等造成電源質(zhì)量,務(wù)必引起我們足夠重視。
2 采用在線式正弦波輸出的UP S是確保電源質(zhì)量有效手段
UPS即不間斷電源,它的英文全稱為:Uninterruptible Power System。它可有效地克服電網(wǎng)污染、干擾引起的常見(jiàn)電源質(zhì)量問(wèn)題。如電壓過(guò)高過(guò)低、電網(wǎng)突波或瞬間尖波、電源線上雜波干擾、電力供應(yīng)中斷或瞬間斷電等,從而確保電子儀器設(shè)備正常運(yùn)行。
2.1 UPS基本結(jié)構(gòu)和分類
UPS供電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)是一套將交流電變?yōu)橹绷麟姷恼?充電裝置和一套把直流電再度轉(zhuǎn)變成交流電的PWM(脈沖寬度調(diào)制)逆變器。
UPS電源按其輸出波形分類,則可分為方波輸出和正弦波輸出兩大類。顯然正弦波輸出UPS電源的供電質(zhì)量要優(yōu)于方波輸出的UPS電源。UPS按其操作原理,可分為后備式和在線式兩類。
如圖2所示:圖2(a)是后備式UPS電源,在市電正常供電時(shí),由市電直接向負(fù)載提供交流電源;當(dāng)市電供應(yīng)中斷時(shí),蓄電池通過(guò)逆變器向負(fù)載提供交流電源;即UPS 電源的逆變器總是處于對(duì)負(fù)載提供后備供電狀態(tài)。圖2(b)是在線式UPS電源。平時(shí)由交流電->整流->逆變器方式對(duì)負(fù)載提供交流電;一旦市電中斷時(shí),改由蓄電池->逆變器方式向負(fù)載提供交流電源。
圖2 后備式(a)和在線式(b)UPS結(jié)構(gòu)示意圖
Fig.2 System structure for UPS (a)On line(b)In reserve
顯爾易見(jiàn),我們應(yīng)當(dāng)選用在線式正弦波輸出的UPS電源。因?yàn)樵谡G闆r下它總是由UPS電源的逆變器供電,這樣就避免了所有由市電電網(wǎng)而帶來(lái)任何電壓波動(dòng)和各種干擾所產(chǎn)生的影響。
2.2 在線式正弦波輸出的UPS電源工作原理
在線式正弦波輸出UPS電源系統(tǒng)由四個(gè)部分組成:AC/DC變換器、儲(chǔ)能電池、DC/AC逆變換器、智能控制電路。
(1) AC/DC變換器
AC/DC變換器將電網(wǎng)來(lái)的交流電經(jīng)變壓器降壓、全波和濾波后變?yōu)橹绷麟妷,供給逆變電路。AC/DC輸入端有軟啟動(dòng)電路,可避免開(kāi)機(jī)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。系統(tǒng)穩(wěn)壓功能通常由AC/DC變換器完成。
(2) 儲(chǔ)能電池組
儲(chǔ)能電池組可存儲(chǔ)直流電能,當(dāng)市電中斷時(shí)可繼續(xù)提供DC/AC逆變換器電能。儲(chǔ)能電池組還有一個(gè)重要功能—凈化功能:由于AC/DC變換器無(wú)法消除瞬時(shí)脈沖干擾的影響,而儲(chǔ)能電池組相當(dāng)一只大容量電容器,其等效電容量的大小與儲(chǔ)能電池組容量 大小成正比。由于大電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了大電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了對(duì)電網(wǎng)污染干擾脈沖的凈化作用,也稱對(duì)干擾的屏蔽。
(3) DC/AC逆變換器
采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路,具有很大功率富余量,在輸出動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)輸出阻擾特別小具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù)及快速短路保護(hù)技術(shù),使逆變器無(wú)論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路均可安全可靠工作。UPS電源的穩(wěn)頻特性則由DC/AC逆變換器來(lái)完成,頻率穩(wěn)定度取決于逆變換器本機(jī)振蕩頻率的穩(wěn)定度。
(4) 智能控制電路
是整機(jī)功能控制的核心,它除了提供檢測(cè)保護(hù),同步及各種開(kāi)關(guān)和顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)外,還完成SPWM(正弦脈寬調(diào)制)的控制。由于采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)雙重電壓反饋,*地改善了逆變器的功態(tài)等性和穩(wěn)定性。
2.3 在線式正弦波輸出UPS電源主要等點(diǎn)
(1)無(wú)干擾穩(wěn)壓供電
無(wú)論市電供電是否中斷,對(duì)負(fù)載供電均是由 UPS電源DC/AC逆變器提供;真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無(wú)干擾穩(wěn)壓供電,解決了任何抗干擾交流穩(wěn)定電源都無(wú)法解決的問(wèn)題。
(2)穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電
當(dāng)外界市電變化范為180~250ⅴ時(shí)它的輸出電壓穩(wěn)定范圍可達(dá)220v±3%,正弦波的工作頻率穩(wěn)定為50Hz±1%,真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓穩(wěn)頻供電。這是因?yàn)椴捎昧耸⒕w振蕩器產(chǎn)生本機(jī)振蕩,所以實(shí)際穩(wěn)定度要優(yōu)于50Hz±0.5%。
(3)標(biāo)準(zhǔn)正弦波輸出
一般市售產(chǎn)品的波形失真系數(shù)均在<3%范圍內(nèi)。
(4)斷電同步不間斷轉(zhuǎn)換
市電供電到市電中斷過(guò)程中,UPS對(duì)負(fù)載供電轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。而后備式UPS,大約有4ms左右中斷電時(shí)間(主要來(lái)源于繼電器的轉(zhuǎn)換時(shí)間,這個(gè)中斷時(shí)間小于電腦所允許的10ms要求)。
(5)優(yōu)良的輸出電壓瞬變特性
一般在100%負(fù)載加載或100%負(fù)載減載時(shí),它的輸出電壓變化范圍為1.0%左右,這種變化的持續(xù)時(shí)間非常短,一般為1—3周波。而后備式UPS未給出上述指標(biāo)。
(6)整機(jī)噪聲小
一般均采用20KHz以上PWM(脈沖寬度調(diào)制)技術(shù)工作,所以整機(jī)噪聲都比較小。
(7)可靠性高故障率低
智能控制電路設(shè)計(jì)中采用光電來(lái)耦合器件等措施使“強(qiáng)電”驅(qū)動(dòng)部分與“弱電”控制線路部分從電的角度隔離開(kāi),因而可靠性高,故障率非常低。
3 應(yīng)注意接地問(wèn)題
3.1 接地的基本概念
將電氣設(shè)備或過(guò)電壓保護(hù)裝置用導(dǎo)線(又稱接地線)與接地體連接簡(jiǎn)稱為接地。直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體組稱為接地體。 接地線和接地體總稱為接地裝置。
(1) 對(duì)地電壓
電氣設(shè)備的接地部分(如接地外殼、接地線和接地體等)與大地零電位點(diǎn)(在距接地體或接地處20m以外的地方)之間的電位差稱為接地時(shí)的對(duì)地電壓。
(2) 接地電阻
接地體對(duì)地電阻和接地線電阻的總和稱為接地裝置的接地電阻。
(3) 接地和接零
接地目的的一是為了安全防止電氣設(shè)備損壞和保證人身安全,二是為了保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,如電氣設(shè)備的工作接地。
為了保證人身安全,所有電氣設(shè)備都應(yīng)安裝接地裝置,并將電氣設(shè)備外殼接地。若該電氣設(shè)備一旦因絕緣損壞或感應(yīng)帶電,則電流可以經(jīng)過(guò)接地線和接地體流入大地中去;不產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓保護(hù)人身安全。
發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)直接接地時(shí),該點(diǎn)稱為零點(diǎn)。由零點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為零線,將電氣設(shè)備上金屬外殼與零線相接稱為接零。
為保證電氣設(shè)備正常工作,可以采用重復(fù)接地措施,即將零線上多點(diǎn)與地再次連接。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生碰殼或接地短路時(shí),可以降低零線對(duì)地的電壓。
3.2 各類電氣設(shè)備對(duì)接地要求
(1)在三相四線系統(tǒng)中的電氣設(shè)備
一般均要求接地電阻小于10Ω,外殼均應(yīng)接地?梢圆捎媒恿惴椒,即將外殼與零線相接。實(shí)行這種連接后當(dāng)發(fā)生碰殼短路時(shí),短路電流經(jīng)零線而成為閉合回路變成單相短路,使保護(hù)裝置(自動(dòng)開(kāi)關(guān)或熔斷器)可靠而迅速動(dòng)作切斷故障設(shè)備,從而避免人身遭受觸電的危險(xiǎn)。這里必須指出:在中性點(diǎn)未接地系統(tǒng)中,采用接零保護(hù)是不允許的。因?yàn)橄到y(tǒng)中任何一點(diǎn)接地或碰殼時(shí)都會(huì)使所有接在零線上的電氣設(shè)備金屬外殼呈現(xiàn)出近于相電壓的電壓,這對(duì)人身是十分危險(xiǎn)的。
(2)高壓試驗(yàn)設(shè)備接地要求
對(duì)于10kv以下的高壓試驗(yàn),一般為便攜式;放在工作臺(tái)上可不接地,操作時(shí)采用絕緣地板并戴絕緣手套。對(duì)于10~100kV電壓等級(jí)容量10kvA以下的高壓試驗(yàn)變壓器,要求一點(diǎn)接地,把要接地的部件都通過(guò)一點(diǎn)進(jìn)行接地,接地電阻應(yīng)小于4Ω。此時(shí)要求把試驗(yàn)變壓器等高壓部分用圍欄圍起來(lái),并用門(mén)開(kāi)關(guān)和腳踏零位開(kāi)關(guān)進(jìn)行連鎖,操作人員在圍欄外面進(jìn)行操作。像ADSS光纜(All dielectric self-supporting fiber cable)耐電痕性能試驗(yàn),要求試驗(yàn)電壓30kV時(shí)就必須按上述要求進(jìn)行。
(3)電子醫(yī)療設(shè)備接地要求
X光機(jī)電子電路接地都是接在機(jī)殼上,保證有統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,然后從機(jī)殼上接地。X光機(jī)各部件的鐵殼、操作臺(tái)、高壓電纜金屬護(hù)套、電動(dòng)床、管式立柱等的鐵殼均應(yīng)接地,接地電阻應(yīng)小于4Ω。*和*為了避免外界干擾,要求單獨(dú)設(shè)置接地裝置,接地電阻應(yīng)小于4Ω。
(4)電子計(jì)算機(jī)接地要求
電子計(jì)算機(jī)接地的種類分邏輯地、功率地、安全地。
a) 邏輯地:是指信號(hào)回路中其低電位點(diǎn)要有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,把這個(gè)點(diǎn)進(jìn)行接地叫邏輯地;其目的是使計(jì)算機(jī)電路有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位。
b) 功率地:是指大電流電路、非靈敏電路、噪聲電路等(如機(jī)柜內(nèi)的繼電器、風(fēng)機(jī)、指示燈、交直流電源電路等)都需接地,這種接地稱為功率接地,簡(jiǎn)稱功率地。若交直流電路分開(kāi)接地時(shí),則分別稱為交流功率地和直流功率地。
c) 安全地:是為了人身和設(shè)備安全,把正常運(yùn)行時(shí)的不帶電設(shè)備的金屬外殼(如機(jī)柜外殼、元件外殼、面板等)接地;這種接地稱為安全接地,簡(jiǎn)稱安全地。
在進(jìn)行計(jì)算機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)其中接地方式就已被確定了。在使用計(jì)算機(jī)時(shí)要嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行接地,接地電阻應(yīng)小于4Ω。
(5)一般電子儀表接地要求
一般工業(yè)電子電路實(shí)驗(yàn)用的電子儀表除接地電阻小于4Ω外還應(yīng)采用接零。但交流接地和直流接地要分開(kāi),以防焊接時(shí)燒毀晶體管或集成電路。
(6)光電子試驗(yàn)室接地要求
光纖光纜光器件試驗(yàn)室屬于光電子試驗(yàn)室,除要求防振光學(xué)儀器外還有精密電子儀器,微弱信號(hào)提取放大檢測(cè)電路特別害怕干擾,對(duì)電源質(zhì)量要求較高。所以要求光電子試驗(yàn)室有單獨(dú)接地裝置,其接地電阻應(yīng)小于4Ω。
(7)防靜電接地
靜電是由于兩種物質(zhì)相互接觸分離和磨擦而產(chǎn)生的;靜電電壓的大小與接觸表面的電介質(zhì)的性質(zhì)、狀態(tài)、表面間相互貼近的壓力、表面間相互磨擦的速度和其周圍介質(zhì)的濕度、溫度有關(guān)。對(duì)易燃易爆環(huán)境中,靜電放電的火花還能夠引起爆炸和火災(zāi)人員工傷事故等。
對(duì)微電子技術(shù)而言,靜電往往對(duì)工藝過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不良影響使其質(zhì)量和可靠性產(chǎn)生嚴(yán)重后果,要格外注意。
采用接地是達(dá)到消除靜電危險(xiǎn)的主要方法。微電子、超潔凈室、電子計(jì)算機(jī)室、醫(yī)院手術(shù)室等為了消除靜電,一般用導(dǎo)電地板,其接地方式是在地板下面的金屬腳引接地線接地。
必須注意,對(duì)靜電來(lái)講人即是導(dǎo)體。因人而異,有的人帶靜電電壓還相當(dāng)高。據(jù)了解某*研究所研制產(chǎn)品例行試驗(yàn)老過(guò)不了關(guān);經(jīng)過(guò)反復(fù)查驗(yàn),zui后才發(fā)現(xiàn)原來(lái)是由于人體靜電所至造成的。這類事故很多,應(yīng)引起我們足夠重視。
在特殊場(chǎng)合應(yīng)避免穿絲綢或某些合成纖維(如尼龍)衣服,并在手腕戴接地環(huán),確保接地。從事帶電作業(yè)的人員不能戴戒指和手鐲。在建筑物內(nèi),門(mén)的把手和門(mén)閂必須接地。接地電阻應(yīng)小于4Ω。
3.3 接地裝置的安裝
接地裝置包括接地體和接地線兩部分。
(1)接地體
接地體可盡量利用自然接地體,如敷設(shè)在地下的各種金屬管道,但易燃易爆金屬管道以及包有黃麻、瀝青層等絕緣物的金屬管道除外。一般自然接地體不能滿足接地電阻要求時(shí),可采用人工接地體。人工接地體可采用下述方法:垂直埋入鋼管、角鋼或圓鋼等。垂直接地體一般均應(yīng)用打入的方法埋入地下。角鋼接地體一般為40mm×40mm×4mm或50mm×50mm×5mm,長(zhǎng)2.5m以上。端部稍尖以便打入土中。管形接地體一般采用直徑50mm管壁厚度不小于3.5mm長(zhǎng)度大于2.5m的鋼管,一端打扁或削成尖形。一般應(yīng)當(dāng)有多根打入地中,并相互焊接成網(wǎng)狀才能滿足接地電阻小于4Ω的要求。接地體端部應(yīng)露出地面10-20cm以便連接(焊接)接地線。禁止在地下用裸鋁導(dǎo)體作為接地體,但可用鋼管或粗銅線作接地體。
(2)接地線
接地線主要要求是要保證線為連續(xù)的導(dǎo)體,采用扁鋼(截面積應(yīng)大于48mm2)焊接,也可采用扁銅線。
3.4 接地電阻值的測(cè)量
可以采用接地電阻測(cè)試儀,對(duì)接地裝置的接地電阻進(jìn)行測(cè)量,接地電阻測(cè)試儀屬搖表類型。
圖3是ZC-8型接地電阻測(cè)試儀檢測(cè)時(shí)連接方案。如圖中所示兩個(gè)金屬探針均應(yīng)插入土中,兩個(gè)金屬探針到接地電阻測(cè)試直線距離分別為20m、40m。接地電阻測(cè)試儀右端接線柱用導(dǎo)線接被測(cè)接地裝置。
圖3 接地電阻測(cè)試儀
Fig.3 Resistance meter of electrical grounding
4 事故案例分析
上海某單位在一周內(nèi)連續(xù)二臺(tái)進(jìn)口鎖相放大器出故障引起有關(guān)部門(mén)重視,送檢認(rèn)準(zhǔn)都是高靈敏度的弱信號(hào)放大器部分損壞,經(jīng)檢查零線電壓競(jìng)有20多伏。原因是該實(shí)驗(yàn)室原為辦公室,沒(méi)有專門(mén)接地裝置,而整個(gè)大樓內(nèi)用電狀況不規(guī)范,至使零線電壓升高。后來(lái)搬到樓下有接的實(shí)驗(yàn)室工作再也沒(méi)有出現(xiàn)鎖相放大器故障問(wèn)題。
江蘇某單位進(jìn)口的臺(tái)式OTDR在甲車間對(duì)光纜衰減檢測(cè)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)跳動(dòng)現(xiàn)象,而在乙車間進(jìn)行測(cè)試卻一切正常;而便攜式OTDR在甲乙車間進(jìn)行測(cè)試均正常。分析結(jié)果為:臺(tái)式OTDR適合在試驗(yàn)室條件下工作,在設(shè)計(jì)上對(duì)抗電網(wǎng)*力較差,而便攜式OTDR適合野外環(huán)境下工作在設(shè)計(jì)上抗*力較強(qiáng)。經(jīng)檢查原因甲車間的儀器車上的電源接線板只接了2根線,缺少了接地線,經(jīng)正確處置后即一切正常。
浙江某單位的進(jìn)口光纖色散應(yīng)變儀使用不到三個(gè)月就出現(xiàn)關(guān)鍵部件損壞。經(jīng)查原因是該試驗(yàn)室根本沒(méi)有專門(mén)接地裝置,零線電壓達(dá)30V以上。經(jīng)安裝專門(mén)接地裝置采用在線式UPS電源后未再出現(xiàn)問(wèn)題。
安徽某單位由于采用劣質(zhì)穩(wěn)壓電源,由穩(wěn)壓電源故障引發(fā)進(jìn)口光纖色散應(yīng)變儀損壞。后來(lái)安裝接地裝置,采用在線式UPS電源,幾年下來(lái)仍正常工作。
廣東某單位進(jìn)口的光纖色散應(yīng)變儀才使用2個(gè)月就出問(wèn)題。經(jīng)查:該單采用柴油發(fā)電機(jī)自供電,試驗(yàn)室無(wú)專門(mén)接地裝置,使用一般穩(wěn)壓電源。后來(lái)選用穩(wěn)頻在線式UPS電源和采用接地電阻小于4Ω的專門(mén)接地裝置,幾年來(lái)儀器仍正常工作。
5 結(jié)論
必須關(guān)注電源干擾和接地問(wèn)題。對(duì)于檢測(cè)中心和實(shí)驗(yàn)室要有單獨(dú)接地裝置,接地電阻應(yīng)小于4Ω,要采用在線式正弦波輸出的UPS電源;這樣才能確保儀器正常工作,避免造成重大損失。
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