公共阻抗耦合是由公共电路中所存在的,不可避免的固有阻抗所引起的,通常就是“大地”或共享的AC或DC电源。在一个建筑物中,EM耦合并不会受到大地电极的影响。为了避免混淆,我们将使用不太容易引起误解的“公共塔接网络(CBN)”来代表保护性导体以及搭接的金属构件网络来代替“大地”这个词。
图3-3-2显示了在AC馈电电源的一个相中是如何发生公共阻抗耦合的。由于任何电源都不可避免地存在着源阻抗,因此像电焊机对电流的汲取所引起的电路中电流的快速波动也会同时引起相电压的波动。结果是不断波动的相电压很可能影响到共享同一相的计算机的正常运行。
图3-3-2 公共阻抗耦合
类似的情况也可以发生在CBN中。但由于CBN中的这类电流主要是由AC电源滤波器的“大地泄漏”、绝缘失效和电机漏电流(由绕组到电机基座间寄生的杂散电容)所引起的,所以比较难以预测。这在现代化的办公室中,由安装在计算机上的射频干扰(RFI)滤波器所形成的“大地泄漏”有时的确可以很大。例如,有文献指出,在一个现代化建筑物中,由于计算机的RFI滤波器本身所造成的漏电流就可以高达70A。另外,由于AC电源滤波器的泄漏电流中倾向具有丰富的远高于50Hz的谐波频率,因此AC电源波形经常会由此而出现严重的谐波失真。同时,频率越高就越会引起成比例增长的公共阻抗问题。这是因为电源电缆和CBN主要呈现为电感性,所以它们的阻抗是随频率成比例增加的。(www.xing528.com)
在有些建筑物所使用的电源分配系统中,让中性线和保护性导体共享一个单一导体(比如TN-C)。这种系统的EMC性能的确很差,所以应该使用TN-S系统(三相、中性线和保护性导体)来代替之。在有些场合下,TT和IT分配系统作为一个选择方案也是可以接受的(许多IT和电气通信安装的现代标准中也往往推荐这样做)。
即便在正常情况下,公共阻抗耦合不足以引起问题的地方,但诸如开关启动浪涌、相地间的失效以及雷电活动(并不一定非要是直接击中)等这类瞬态事件也能引起巨大的电流在相线和CBN中流动,并形成相应的很高公共阻抗耦合电压。
降低公共阻抗耦合的有关技术已在本篇前面有关章节中有所涉及。比如在本篇第1章1.2节中指出,对于不同等级的设备要使用不同的电源配电变压器,以及本篇第1章1.4~1.7节中所介绍的MESH-CBN和并行大地导体(PEC)等技术都可以降低公共阻抗耦合。
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