机床数控系统抗干扰措施

图1 机床数控系统组成
接地的含义是提供一个等电位点或电位面,为了防止共地线阻抗干扰,在每个设备中可能有多种接地线，但概括起来可以分为三类，即保护地线（安全接地）、工作地线（工作接地）、屏蔽地线（屏蔽接地）。
为了保护人身和设备的安全，免遭雷击、漏电、静电等危害，设备的机壳、底盘所接地线称保护地线，应与真正大地连接。保护地线的基本要求参见“GB5226.1.2002”有关章节的内容。
(1)安全接地型式
机床数控系统电源采用“TT”或“TN.S”接地型式，不允许采用“TN.C”接地型式，如图2、图3、图4所示。

图2   TT系统

图3  TN.S系统

图4 TN—C 系统
注：电气控制柜中最好不要引入中线，如果使用中线，必须在安装图、电路图及接线端子上予以明确的N标识；在电气控制柜内部不允许中线与地线联接，也不允许共用一个端子PEN（PE与N短接的端子称PEN端子）。
(2)接地极的制作方法及接地电阻。
习惯上人们常把地下的金属管道作为接地地极，特别是自来水管，由于它们和土壤之间有大面积的接触，这种方法的接地电阻一般小于3Ω。但要指出的是用水管做接地电极的安全性。例如：在对建筑物进行维修或对水管系统进行改装时，通入管道的故障电流或杂散电流就可能对工作人员造成伤害。此外，还要注意水管金属间的连续性，任何非导体的联接件都可以使水管的接地有效性受到妨碍。
正规的做法是借助埋入地下的金属棒、金属板来实现对大地的电气接触，简易做法有以下二种。
方法一：采用直径为1.2、1.6或1.9cm,长度为1.8/2.4/3.0/3.6或4.8m的铜包钢棒(选择地势低、较潮湿的地方)将棒打入或埋入地下，由一根接地棒组成的单一电极，它的对地电阻往往大于20Ω，一般采用多个金属棒并联构成接地电阻小于4Ω的接地极，如图5所示。
方法二：采用厚度≥5mm，面积≥0.5m2的金属板(铜板为佳)埋入地底，如图6所示。

图5 金属棒埋入地下作接地极

图6 金属板埋入地下作接地极
(3)保护接地设计要点
（a）电气设备都应设计专门的保护导线接线端子（保护接地端子），并且采用    符号标记 ，也可用黄绿双色标记。不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子。
保护接地端子与电气设备的机壳、底盘等应实现良好的搭接，设备的机壳（机箱）、底盘等应保持电气上连续，保护接地电路的连续性应符合GB/T5226.1.1996的要求。
（b）数控系统控制柜内应安装有接地排（可采用厚度≥3mm铜板），接地排接入大地，接地电阻应小于4Ω。
（c）系统内各电气设备的保护接地端子用尽量粗和短的黄绿双色线连接到接地排上，如图7所示。

图7 保护接地例
（d）保护接地线不要构成环路，如图8所示。（a）正确接法

图8 保护接地方法
（e）设备金属外壳（或机箱）良好接地（大地），是抑制静电放电干扰的最主要措施。一旦发生静电放电，放电电流可以由机箱外层流入大地，不会影响内部电路。
（f）设备外壳接大地，起到屏蔽作用，减少与其他设备的相互电磁干扰。