广东省云浮市西门子中国（授权）一级代理商-西门子选型-西门子维修服务

静电的本质是电势差引起的电荷转移。任何物质都是由原子组合而成，而原子的基本结构为质子、中子及电子。科学家们将质子定义为正电，中子不带电，电子带负电。在正常状况下，一个原子的质子数与电子数量相同，正负电平衡，对外表现出不带电的现象。由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。

在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。有些情况下不摩擦也能产生静电，如感应静电起电，热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。任何两个不同材质的物体接触后再分离，即可产生静电，而产生静电的普遍方法，就是摩擦生电。材料的绝缘性越好，越容易产生静电。因为空气也是由原子组合而成，通俗点来说，在人们生活的任何时间、任何地点都有可能产生静电。要完全消除静电几乎是不可能的，但可以采取一些措施控制静电使其不产生危害。

北方冬天天气干燥，人体容易带上静电，当接触他人或金属导电体时就会出现放电现象。人会有触电的针刺感，夜间能看到火花，这是化纤衣物与人体摩擦人体带上正静电的原因。常见的静电现场如图11所示。

图 11常见的静电现象

静电危害的范围较广。在静电危险物资的储运过程中，一旦因静电放电而引发燃烧、爆炸事故，受损的往往不仅是某一设备，而是某一场所、某一区域，甚至更大范围内的安全都会受到威胁。

在静电危险物资的储存场所及静电敏感材料生产、使用、运输过程中，构成静电危害的条件比较容易形成，有时仅仅一个火花就能引发一次严重的灾害，由于静电的电压很高，有可能导致电路板的芯片烧毁，在使用手拿取。

静电危害应以预防为主，静电接地、使用防静电鞋、防静电服、腕带可以降低静电的危害，用手拿电路板时，应先把手的静电通过金属导体放掉，防止电路板因静电发生损坏。

5. 辐射干扰

辐射干扰，顾名思义就是由于变频器辐射产生的干扰。

变频器到电机电缆如果没有使用屏蔽线的话，将是Zui典型的辐射干扰源，因为，变频器的输出采用的PWM输出，载波频率几K到十几K，变频器的辐射干扰原理图如图12所示。

图 12变频器的辐射干扰

抑制变频器辐射干扰的办法：

用户在实际的工程项目中，需要购买带有集成滤波器的变频器、采用屏蔽电缆或者选购附加的EMC滤波器。

电机电缆加装屏蔽线或金属管，变频器安装时使用EMC安装板，在电机侧使用专用的EMC电缆接头，都是抑制变频器电机线的辐射干扰的好方法。

三、 工业设备的接地

接地的首要目的是安全，接地线的作用是将电气设备或电柜电箱等带电设备金属外壳导电部分，和大地连接形成等电位体。

安全接地线的电阻很小，这样电气设备外壳因意外漏电，也会因为电流经过接电线流向大地，和大地电势相通，这样电箱外壳和大地之间的电压很低，可以忽略不计，当发生人体接触电箱外壳的情况，因为电压很低，通过人体的电流要远远小于是人体触电的电流，人体不会触电，从而保护人员的安全。

工作接地是由电力系统运行需要而设置的（如中性点接地），在正常情况下就会有电流长期流过接地电极，只是几安培到几十安培的不平衡电流。

防雷接地是为了消除过电压危险影响而设的接地，如避雷针、避雷线和避雷器的接地。防雷接地只是在雷电冲击的作用下才会有电流流过，流过防雷接地电极的雷电流幅值可达数十至上百千安培，持续时间很短。

屏蔽接地是消除电磁场对人体危害的有效措施，也是防止电磁干扰的有效措施。高频技术在电热、医疗、无线电广播、通信、电视台和导航、雷达等方面得到了广泛应用，人体在电磁场作用下，吸收的辐射能量将发生生物学作用，对人体造成伤害，如手指轻微颤抖、皮肤划痕、视力减退等。对产生磁场的设备外壳设屏蔽装置，并将屏蔽体接地，不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度，达到减轻或消除电磁场对人体危害的目的，还可以保护屏蔽接地体内的设备免受外界电磁场的干扰影响。

防止静电危害影响并将其泄放，防静电接地是静电防护Zui重要的一环。

接地用在EMC方面的作用包括使用等电位体来实现与地线可靠的连接，可以在很宽的频率范围内保持等电位，尽可能低的接地阻抗可以使电源故障电流和高频电流不经过设备，降低了对设备干扰。

目前国内的接地系统采用的是防雷接地、动力接地和数字地分离的方法，这样的单独接地系统在国内是Zui多见的，这种接地系统高频特性不够好，单独接地系统如图13所示。

用户可以通过多处的等电位体将动力、通讯接地形成接地网络，通过多层复合接地与防雷接地连接，这样的接地系统仅在接地系统的阻值低于1欧姆时方能采用，接地系统如图14所示。

对于工业的接地系统，要求接地电阻越小越好,在1000V以下中性点直接接地系统中，接地电阻小于或等于4欧，重复接地电阻小于或等于10欧。而电压1000V以下的中性点不接地系统中，一般规定接地电阻为4欧。在很多的客户现场发现往往达不到接地电阻小于或等于4欧的要求，这时应对接地进行整改。

长度为1米不同直径电缆在频率下的阻抗如图15所示，从图中可以看出，电缆的阻抗与频率密切相关，在低频下，直径大的电流阻抗低，35mm2的阻抗0.5毫欧，1mm2的2达18毫欧，两者相差36倍，但在高频下，例如100KHz，35mm2的电缆比1mm2的电阻的一半还多，也就是说两个1mm22的电缆并联将比一个35mm2的电缆的阻抗还小,这也是为什么要使用网状连接进行接地的原因。

图 15 电缆在不同频率下的阻抗表

在高频环境下，导体的阻抗主要取决于其与单位长度成正比的每单位长度的电感，该电感从1kHz开始对电缆的阻抗起决定性作用。这意味着，只要几米长的导体，电缆的阻抗影响因素如下：

Ø 直流或低频（LF）几毫欧

Ø 约1 MHz几欧姆

Ø 高频几百欧姆（HF）（»100 MHz ...）

Ø 并且导体横截面的周长起主导作用（集肤效应）

Ø 导体的横截面积相对变得不重要

Ø 电缆的长度是决定性的

在了解了上述的原理之后，就会理解为什么接地电缆越短就越好的原因。

为什么不能在屏蔽接地使用猪尾巴？

由于在高频下，电缆的阻抗主要由电缆长度决定，把屏蔽拧成猪尾巴，将降低屏蔽的效果，如果导体的长度超过信号波长的1/30电缆的阻抗变为“无限”。

波长和频率的关系式：c=λf（f=c/λ），其中，c：波速(这是一个常量,也就是光速，c约等于3*10^8m/s)单位是米每秒；λ是波长，其单位是米；f是波的频率，其单位是赫兹Hz。

式中：

Ø λ：波长单位m 。

Ø f：频率单位MHz。

显然，同样长度物体的接地阻抗按大小排列，Z1>Z2>Z3>Z4，如图16所示。

几种电缆屏蔽接地的接法的比较，如图17所示。