Redenen en oplossingen voor de elektrificatie van een metalen aluminium doos met instrumentatieapparatuur

Wanneer de notebook is aangesloten op een tweefasige voeding, is er een veelvoorkomend probleem van lekkage in de behuizing. Als u het metalen deel van de notebook met uw hand aanraakt, voelt u verdoofd; de metalen behuizing van de computerhost wordt ook opgeladen wanneer de aardingsdraad is opgehangen. Andere metalen behuizing elektronische Dit fenomeen doet zich ook voor in een groot aantal apparaten, zoals huishoudelijke tabletcomputers, wasmachines, koelkasten, enz. Het optreden van bovenstaande problemen is duidelijk omdat de behuizing van het apparaat "elektrisch" is. Dus waarom draagt ​​de metalen behuizing "elektriciteit"? Hoe voorkom je dat de behuizing van de instrumentatie-apparatuur wordt opgeladen en mensen pijn doet? De analyse van deze twee problemen is als volgt:

1. De reden waarom de behuizing van het instrument wordt opgeladen:

1. De elektrische instrumentbehuizing: wordt normaal opgeladen

Het is normaal dat de meeste metalen behuizingen van elektrische instrumenten worden opgeladen. Dit soort "elektriciteit" wordt over het algemeen geïnduceerde elektriciteit of bungelende spanning genoemd, en de gemeten spanning is de geïnduceerde spanning. Sommige mensen noemen dit ook wel "elektriciteit" lekstroom of lekstroom. De kenmerken zijn: de spanning is hoger dan 48V en de stroom is erg klein. Meestal is er geen directe schade aan de menselijke veiligheid, maar sommige mensen die bijzonder gevoelig zijn voor elektriciteit hebben een gevoel van gevoelloosheid. Wat is de reden voor de "elektriciteit" in de behuizing van het elektrische instrument?

De hierboven genoemde geïnduceerde spanning verwijst naar het spanningsverschil tussen de metalen behuizing van het elektrische instrument en de aarde wanneer het normale elektrische instrument van de aarde is geïsoleerd. De impedantie veroorzaakt door de isolatieweerstand en de capacitieve reactantie van de verdeelde capaciteit tussen het interne circuit van het elektrische instrument en de behuizing van het elektrische instrument. Bovendien hebben de behuizing van het elektrische instrument en de aarde ook een equivalente impedantie. De behuizing van het instrument is gelijk aan de parallel verdeelde capaciteit en capacitieve reactantie van de aarde. Volgens de kenmerken van het circuit in serie kan de aardspanning van de behuizing van de elektrische apparatuur worden verkregen.

Hoe wordt de door de voedingsadapter gegenereerde contactstroom naar de notebook gestuurd? Of het nu een netfrequentie-voeding of een schakelende voedingsadapter is, over het algemeen zal er een equivalente condensator zijn aan de hoogspannings- en laagspanningszijde van de hoofdtransformator, en er zal ook een kleine hoeveelheid lekstroom zijn. De spanning van de notebook en de negatieve pool is de functionele aarde van de notebook, die wordt gebruikt om de  aluminium behuizing van de notebook, de functionele aarde van de USB-interface en de functionele aarde van de HDMI-interface, en deze negatieve pool is vaak verbonden met de aarde van de adapter). Dit schept dan voorwaarden om de contactstroom van de adapter aan de notebook door te geven. Deze situatie is niet te vermijden. De oplossing is om de koperen afschermingslaag in de middelste laag van de transformator te vergroten om te isoleren en te aarden, maar dit effect kan niet volledig worden afgeschermd en er is een kleine lekkage. In feite kan het grootste deel van deze geïnduceerde elektriciteit volledig worden genegeerd.

Onder normale omstandigheden wordt het grootste deel van de contactstroom die door de adapter wordt gegenereerd, via de aardingsdraad van de adapter terug naar de aarde gestuurd; een klein deel wordt doorgegeven aan de niet-geaarde behuizing, niet-geaarde datakabel, enz., zodat het menselijk lichaam het niet kan voelen; en wanneer de aarding slecht is Of wanneer er geen aarding is, kan de aanraakstroom die door de adapter wordt gegenereerd niet ontsnappen via de aardklem van de voedingsadapter en wordt deze overgedragen naar de metalen behuizing van de notebook en de USB-kabel; wanneer een persoon de notebookbehuizing aanraakt, zal de aanraakstroom rechtstreeks door het menselijk lichaam naar de grond stromen. Dit creëert het gevoel dat het onderwerp zegt. Om het gevaar van aanraking met de stroom te voorkomen, is het noodzakelijk om de stroomgrootte te beperken. Dit is een belangrijke beveiligingstest bij het testen van adapters. Zolang het een gekwalificeerd product is, ligt de contactstroomwaarde binnen het veilige bereik.

Alle apparatuur die wordt gevoed door wisselstroom (voornamelijk adapters met Y-condensatoren, schakelende voedingen, enz.) zal onvermijdelijk aanraakstroom genereren, maar de meeste worden afgevoerd door de grond; ontkoppel bij het testen van de aanraakstroom van de apparatuur de aardingsdraad. Voor het testen, dat wil zeggen, zelfs als er een situatie is zoals het onderwerp, zal er geen gevaar zijn.

2. De elektronische behuizing van het elektrische instrument is abnormaal opgeladen;

Volgens de nationale norm voor elektromagnetische compatibiliteit (EMC, EMI) en veiligheidseisen. De belangrijkste inhoud van het EMI-ontwerp is het ontwerp van een ruisfilter. Het gebruik van schakelende voedingsfilters kan effectief voorkomen dat de ruis in het elektriciteitsnet de apparatuur binnendringt (voeding) en kan ook onderdrukken dat de ruis die door de apparatuur wordt gegenereerd (voeding) het elektriciteitsnet vervuilt. Om deze geluidsoverlast te onderdrukken moet een filtercircuit worden toegepast. Om industriële common mode-interferentie te onderdrukken, is het noodzakelijk om twee condensatoren aan te sluiten op de aarde op de twee ingangslijnen L en N respectievelijk. Een van de belangrijkste functies van condensatoren is het blokkeren van directe communicatie (over het algemeen zijn hoge ruis en hoge storing hoogfrequente signalen, die kunnen worden benaderd om het belangrijkste AC-signaal te begrijpen). Als het geaard is, stroomt dit deel van het interferentiesignaal de grond in om het effect van filtering te bereiken. Indien niet geaard, als een persoon het aanraakt, zal het in het menselijk lichaam stromen. Ook bekend als het lekkagefenomeen. (De spanning van dit onderdeel is wisselstroom en de statische toestand kan over het algemeen zo hoog zijn als ongeveer 110V).

In de nationale norm GB4943 (veiligheid van informatietechnologie-apparatuur) is bepaald dat relevante elektrische apparaten (inclusief voedingen) moeten worden geaard. Als de computerbehuizing niet is geaard en de voeding niet is geaard, zal dit deel van de elektriciteit niet worden vrijgegeven, waardoor de behuizing wordt opgeladen.

Vanwege veiligheidsvoorschriften zal deze lekstroom echter de tolerantielimiet van het menselijk lichaam niet overschrijden, dat wil zeggen dat de elektriciteit over het algemeen geen mensen zal doden, en deze twee condensatoren zullen over het algemeen niet worden kortgesloten (in het algemeen een medium dat zichzelf zal -branden in een kortsluiting wordt gebruikt). De oplossing is om goed te aarden. Als de aarde niet kan worden geaard, kan de aardingsdraad worden gescheiden van de condensator of kan de condensator worden verwijderd (EMI zal toenemen. Het is natuurlijk mogelijk om deze twee condensatoren te vervangen door common-mode-inductantie, maar de kosten zullen veel zijn hoger), dit is De meeste computerbehuizingen worden opgeladen met elektriciteit.

De hoogspanningszijde en laagspanningszijde van de schakelende voeding (dat wil zeggen, de twee zijden die de optocoupler kruist, over het algemeen zal er een duidelijke afstand zijn tussen de twee zijden van de printplaat) Er is meestal een EMI-condensator ( sommige voedingen kunnen ook parallel worden aangesloten met een weerstand met hoge weerstand (zeldzaam) , als er lekstroom is aan de voedingszijde, zal er ook lekkage optreden.

De metalen behuizing van een elektrisch instrument staat onder stroom omdat deze is aangesloten op het netsnoer of omdat de isolatie van het elektrische instrument om de een of andere reden is beschadigd, wat abnormale elektrificatie van de behuizing van het elektrische instrument wordt genoemd. Op dit moment is de spanning van de metalen behuizing van het elektrische instrument naar de grond bijna gelijk aan de voedingsspanning, wat een grote bedreiging vormt voor de veiligheid van het menselijk lichaam.

Uit de bovenstaande analyse kan worden afgeleid dat de metalen behuizing van het elektrische instrument abnormaal is opgeladen, vooral wanneer de interne isolatie van het elektrische instrument wordt kortgesloten, zodra het menselijk lichaam de Industrial Control-behuizing van het elektrische instrument aanraakt, de spanning toegepast op het menselijk lichaam is 220V wisselspanning, wat dodelijk is. .