Gründe und Lösungen für die Elektrifizierung von Metall-Aluminium-Kasten von Instrumentierungsgeräten

Wenn das Notebook an eine zweiphasige Stromversorgung angeschlossen ist, tritt häufig ein Gehäuseleck auf. Wenn Sie den Metallteil des Notizbuchs mit Ihrer Hand berühren, fühlen Sie sich taub; das Metallgehäuse des Computerhosts wird auch aufgeladen, wenn das Erdungskabel aufgehängt ist. Andere elektronische Metallgehäuse Dieses Phänomen tritt auch bei einer großen Anzahl von Geräten auf, wie beispielsweise Haushalts-Tablet-Computern, Waschmaschinen, Kühlschränken usw. Das Auftreten der oben genannten Probleme ist offensichtlich darauf zurückzuführen, dass das Gehäuse des Geräts „elektrisch“ ist. Warum also trägt das Metallgehäuse „Strom“? Wie kann verhindert werden, dass das Gehäuse der Instrumentierungsausrüstung aufgeladen wird und Personen verletzt? Die Analyse dieser beiden Probleme lautet wie folgt:

1. Der Grund, warum das Instrumentengehäuse aufgeladen ist

1. Die Elektrik Instrumentengehäuse wird normalerweise berechnet

Es ist normal, dass die meisten Metallgehäuse von Elektrogeräten aufgeladen werden. Diese Art von "Elektrizität" wird im Allgemeinen als induzierte Elektrizität oder baumelnde Spannung bezeichnet, und die gemessene Spannung ist die induzierte Spannung. Manche nennen diesen „Strom“ auch Leckstrom oder Ableitstrom. Seine Eigenschaften sind: Die Spannung ist höher als 48 V und der Strom ist sehr gering. Normalerweise gibt es keinen direkten Schaden für die menschliche Sicherheit, aber einige Menschen, die besonders empfindlich auf Elektrizität reagieren, haben ein Taubheitsgefühl. Was ist der Grund für die "Elektrizität" im Gehäuse des elektrischen Instruments?

Die oben erwähnte induzierte Spannung bezieht sich auf die Spannungsdifferenz zwischen dem Metallgehäuse des elektrischen Instruments und der Erde, wenn das normale elektrische Instrument von der Erde isoliert ist. Die Impedanz, die durch den Isolationswiderstand und den kapazitiven Blindwiderstand der verteilten Kapazität zwischen dem internen Schaltkreis des elektrischen Instruments und dem Gehäuse des elektrischen Instruments verursacht wird. Außerdem haben auch das Gehäuse des elektrischen Instruments und die Erde eine äquivalente Impedanz. Das Instrumentengehäuse entspricht der verteilten Kapazität und der kapazitiven Reaktanz der Erde parallel. Entsprechend den Eigenschaften der Reihenschaltung kann die Erdspannung des Gehäuses der elektrischen Ausrüstung erhalten werden.

Wie wird der vom Netzteil erzeugte Berührungsstrom an das Notebook übertragen? Unabhängig davon, ob es sich um ein Netzfrequenznetzteil oder einen Schaltnetzteiladapter handelt, befindet sich im Allgemeinen ein äquivalenter Kondensator auf der Hochspannungs- und Niederspannungsseite des Haupttransformators, und es tritt auch ein geringer Leckstrom auf. Die Spannung des Notebooks, und der Minuspol ist die Funktionserde des Notebooks, die zum Anschluss dient  Aluminiumgehäuse des Notebooks, die Funktionserde der USB-Schnittstelle und die Funktionserde der HDMI-Schnittstelle, wobei dieser Minuspol oft mit der Masse des Adapters verbunden ist). Das schafft dann die Voraussetzungen dafür, dass der Berührungsstrom des Adapters an das Notebook weitergegeben wird. Diese Situation lässt sich nicht vermeiden. Die Lösung besteht darin, die Kupferabschirmschicht in der mittleren Schicht des Transformators zu erhöhen, um sie zu isolieren und zu erden, aber dieser Effekt kann nicht vollständig abgeschirmt werden, und es gibt eine kleine Leckage. Tatsächlich kann der größte Teil dieser induzierten Elektrizität vollständig ignoriert werden.

Unter normalen Umständen wird der größte Teil des vom Adapter erzeugten Kontaktstroms über das Erdungskabel des Adapters zurück zur Erde übertragen; ein kleiner Teil wird auf das nicht geerdete Gehäuse, das nicht geerdete Datenkabel usw. übertragen, sodass der menschliche Körper es nicht fühlen kann; und bei schlechter oder fehlender Erdung kann der vom Adapter erzeugte Berührungsstrom nicht durch die Erdungsklemme des Netzteils entweichen und wird auf das Metallgehäuse des Notebooks und das USB-Kabel übertragen; Wenn eine Person das Notebook-Gehäuse berührt, fließt der Berührungsstrom direkt durch den menschlichen Körper zur Erde. Dies erzeugt das Gefühl, dass das Thema sagt. Um die Gefahr des Berührens des Stroms zu vermeiden, ist es notwendig, die Stromgröße zu begrenzen. Dies ist ein wichtiger Sicherheitstest beim Testen von Adaptern. Solange es sich um ein qualifiziertes Produkt handelt, liegt der Kontaktstromwert im sicheren Bereich.

Alle Geräte, die mit Wechselstrom betrieben werden (hauptsächlich Adapter mit Y-Kondensatoren, Schaltnetzteile usw.), erzeugen zwangsläufig Berührungsstrom, aber die meisten von ihnen werden von der Erde abgeleitet. Trennen Sie beim Testen des Berührungsstroms des Geräts das Erdungskabel. Zum Testen, das heißt, selbst wenn es eine Situation wie die des Subjekts gibt, besteht keine Gefahr.

2. Das elektronische Gehäuse des elektrischen Instruments ist anormal geladen

Gemäß der nationalen Norm für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV, EMI) und Sicherheitsanforderungen. Der Hauptinhalt des EMI-Designs ist das Design des Rauschfilters. Die Verwendung von Schaltnetzteilfiltern kann wirksam verhindern, dass das Rauschen im Stromnetz in die Ausrüstung (Stromversorgung) eintritt, und kann auch verhindern, dass das von der Ausrüstung (Stromversorgung) erzeugte Rauschen das Stromnetz verschmutzt. Um diese Störgeräusche zu unterdrücken, muss eine Filterschaltung eingesetzt werden. Um industrielle Gleichtaktstörungen zu unterdrücken, müssen an den beiden Eingangsleitungen L und N jeweils zwei Kondensatoren gegen Masse geschaltet werden. Eine der Hauptfunktionen von Kondensatoren besteht darin, die direkte Kommunikation zu blockieren (im Allgemeinen sind hohes Rauschen und starke Störungen Hochfrequenzsignale, die angenähert werden können, um das Hauptwechselstromsignal zu verstehen). Wenn es geerdet ist, fließt dieser Teil des Störsignals in die Erde, um den Effekt der Filterung zu erzielen. Wenn es nicht geerdet ist und eine Person es berührt, fließt es in den menschlichen Körper. Auch als Leckphänomen bekannt. (Die Spannung dieses Teils ist Wechselstrom, und der statische Zustand kann im Allgemeinen so hoch wie etwa 110 V sein).

In der nationalen Norm GB4943 (Sicherheit von Einrichtungen der Informationstechnik) ist vorgeschrieben, dass relevante elektrische Geräte (einschließlich Netzteile) geerdet werden müssen. Wenn das Computergehäuse nicht geerdet ist und das Netzteil nicht geerdet ist, wird dieser Teil der Elektrizität nicht freigesetzt, wodurch das Gehäuse aufgeladen wird.

Aufgrund von Sicherheitsvorschriften überschreitet dieser Leckstrom jedoch nicht die Toleranzgrenze des menschlichen Körpers, d. h. im Allgemeinen tötet die Elektrizität keine Menschen, und diese beiden Kondensatoren werden im Allgemeinen nicht kurzgeschlossen (im Allgemeinen ein Medium, das sich selbst -Burn in einem Kurzschluss verwendet wird). Die Lösung ist, gut zu erden. Wenn die Masse nicht geerdet werden kann, kann das Erdungskabel vom Kondensator getrennt oder der Kondensator entfernt werden (EMI wird zunehmen. Natürlich ist es möglich, diese beiden Kondensatoren durch eine Gleichtaktinduktivität zu ersetzen, aber die Kosten sind hoch höher), die meisten Computergehäuse werden mit Strom aufgeladen.

Die Hochspannungsseite und die Niederspannungsseite des Schaltnetzteils (d. h. die beiden Seiten, die der Optokoppler kreuzt, im Allgemeinen gibt es einen klaren Abstand zwischen den beiden Seiten der Leiterplatte) Normalerweise gibt es einen EMI-Kondensator ( einige Netzteile können auch mit einem hochohmigen Widerstand parallel geschaltet werden (selten)), wenn auf der Netzteilseite ein Leckstrom vorhanden ist, tritt auch ein Leckstrom auf.

Das Metallgehäuse eines elektrischen Instruments wird elektrisiert, weil es mit dem Netzkabel verbunden ist oder die Isolierung des elektrischen Instruments aus irgendeinem Grund beschädigt ist, was als anormale Elektrifizierung des Gehäuses des elektrischen Instruments bezeichnet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannung des Metallgehäuses des elektrischen Instruments gegen Erde fast gleich der Stromversorgungsspannung, was eine große Bedrohung für die Sicherheit des menschlichen Körpers darstellt.

Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass das Metallgehäuse des elektrischen Instruments abnormal geladen ist, insbesondere wenn die innere Isolierung des elektrischen Instruments kurzgeschlossen ist, sobald der menschliche Körper das industrielle Steuergehäuse des elektrischen Instruments berührt, die Spannung An den menschlichen Körper angelegt wird eine Wechselspannung von 220 V, die tödlich ist. .