RS485远距离通信时,大地电位差VGPD是怎么产生的?

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 楼主| gerald1 发表于 2024-9-18 18:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
一两公里的地面,电位差那么大吗?产生这个电位差的电流是从哪里来的呢?

 楼主| gerald1 发表于 2024-9-18 20:35 | 显示全部楼层
看到TI的技术资料,说大地的电位差可能达到几百伏上千伏,着实有点匪夷所思。
Siderlee 发表于 2024-9-18 21:16 | 显示全部楼层
“产生这个电位差的电流是从哪里来的呢?”
sjnh 发表于 2024-9-19 08:02 | 显示全部楼层
有大功率的发电或用电设备,MW以上,碰到一个太阳能发电站,几MW的逆变器开机瞬间,我们测试现场与逆变器室有70V以上的大地电位差,我们设备485是39V压敏电阻到保护地,100多台设备瞬间一半以上冒了烟
 楼主| gerald1 发表于 2024-9-19 11:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 gerald1 于 2024-9-19 11:20 编辑
sjnh 发表于 2024-9-19 08:02
有大功率的发电或用电设备,MW以上,碰到一个太阳能发电站,几MW的逆变器开机瞬间,我们测试现场与逆变器室 ...

涨见识了,另外想请问一下,你们的地线是怎么接的?我看RS485的线缆都是两根双绞线加屏蔽层,你说的烧毁设备的问题,如果将设备两边的地通过屏蔽层连接起来,应该就可以将大地电位差消除,你们的屏蔽层莫非是悬空的吗?后来咋解决的啊?
lbc___ 发表于 2024-9-19 21:19 | 显示全部楼层
gerald1 发表于 2024-9-19 11:17
涨见识了,另外想请问一下,你们的地线是怎么接的?我看RS485的线缆都是两根双绞线加屏蔽层,你说的烧毁设 ...

这种情况可以用隔离的485
sjnh 发表于 2024-9-20 07:40 | 显示全部楼层
gerald1 发表于 2024-9-19 11:17
涨见识了,另外想请问一下,你们的地线是怎么接的?我看RS485的线缆都是两根双绞线加屏蔽层,你说的烧毁设 ...

就是因为“设备两边的地通过屏蔽层连接起来”才烧坏的,A/B线对屏蔽层有39V压敏电阻,被击穿,然后由于压敏电阻不一致,在芯片形成瞬间的大电流,烧毁芯片,这个项目两片区域,最后都是把屏蔽层(保护地接线)剪了;
sjnh 发表于 2024-9-20 07:41 | 显示全部楼层
lbc___ 发表于 2024-9-19 21:19
这种情况可以用隔离的485

本身就是隔离的,烧485芯片
mbutterfly 发表于 2024-9-20 08:22 | 显示全部楼层
sjnh 发表于 2024-9-20 07:40
就是因为“设备两边的地通过屏蔽层连接起来”才烧坏的,A/B线对屏蔽层有39V压敏电阻,被击穿,然后由于压 ...

压敏电阻不一致,怎么形成的大电流啊
xionghaoyun 发表于 2024-9-20 08:46 | 显示全部楼层
外界 两个GND不是等电位
sjnh 发表于 2024-9-20 09:01 | 显示全部楼层
mbutterfly 发表于 2024-9-20 08:22
压敏电阻不一致,怎么形成的大电流啊

画一下原理图就出来了,相当于,两个压敏电阻串联加一个高压
 楼主| gerald1 发表于 2024-9-20 09:07 | 显示全部楼层
sjnh 发表于 2024-9-20 07:40
就是因为“设备两边的地通过屏蔽层连接起来”才烧坏的,A/B线对屏蔽层有39V压敏电阻,被击穿,然后由于压 ...

如果设备两边的机壳地(大地)通过屏蔽层连通了,应该会将大地电位差短路掉,理论上应该安全了。搞不懂为啥接上还烧坏了。如果你把屏蔽层剪断,压敏电阻同样还是要连接到大地,大地电位差相当于还是加在两头设备的压敏电阻两端的(通过A线或B线形成回路),如果压差过高,感觉还是会击穿。
 楼主| gerald1 发表于 2024-9-20 09:23 | 显示全部楼层
lbc___ 发表于 2024-9-19 21:19
这种情况可以用隔离的485

用隔离型485,防护器件还是得接到大地,差分线上两头的防护器件等于形成一个串联回路(通过大地串联起来),大地的持续高压就加在上面了。
除非用隔离型收发器的同时,接口不加防护。这样才完全把大地的高压切断了。但不加防护雷击浪涌和ESD又是个问题。
dukedz 发表于 2024-9-20 10:50 | 显示全部楼层
485 要保证正常通讯,通讯两端的 A B 线的共模压差要在 485 规定的 -7 到 +12V 之间,如何保证在这之间?最好的做法就是和 485 数据线一起走一根地线,让通讯两端直接共地。如果怕地线过太大电流,可以用隔离 485,但同样要加一根地,地线负责把两端的浮空的 485 的参考地拉到相同的电位。不共地的话,浮空也不能保证共模压差不超范围,特别是干扰源比较强的时候。
yangxf1217 发表于 2024-9-20 17:31 | 显示全部楼层
没图没真相啊

评论

@gerald1 :Thankyou!  发表于 2024-9-23 14:37
你要的图贴出来了。  发表于 2024-9-20 19:47
yangxf1217 发表于 2024-9-20 17:38 | 显示全部楼层
看迷糊了都
 楼主| gerald1 发表于 2024-9-20 19:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 gerald1 于 2024-9-20 19:46 编辑
dukedz 发表于 2024-9-20 10:50
485 要保证正常通讯,通讯两端的 A B 线的共模压差要在 485 规定的 -7 到 +12V 之间,如何保证在这之间?最 ...

说得极是!两边的地需要通过屏蔽层连接起来,但为了避免形成环路,屏蔽层只能一端接到大地。这也是很多厂家推荐的做法。

下面这张图大概体现了这种思路,左侧Master设备是全部接地的,右侧从设备是屏蔽层未接地的,屏蔽层仅仅连接到了收发器隔离侧的地 (GND1),以实现等电位。
问题来了,防护器件还得接到大地上,这不可避免。防护器件一旦加上,环路就有了,红色圈出来的就是。如果有几百伏的大地电位差加在上面,岂不是瞬间就烧了。
所以这个问题,不知道您怎么看。

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 楼主| gerald1 发表于 2024-9-20 19:56 | 显示全部楼层
sjnh 发表于 2024-9-20 07:40
就是因为“设备两边的地通过屏蔽层连接起来”才烧坏的,A/B线对屏蔽层有39V压敏电阻,被击穿,然后由于压 ...

我在楼上贴出来的图不知道是不是反应了你项目的实际情况,可能差异点在于你把两边的屏蔽层都接到大地了,而我的图是一端接大地。你把屏蔽层剪掉相当于是图中从设备这端连接到GND1的这条线给它断开了,这样就完全悬空了。

评论

就是这种情况,就像你图上,例如D3还没来的及保护,B跟GND1就超了压烧了芯片  发表于 2024-9-23 07:40
yangxf1217 发表于 2024-9-23 14:28 | 显示全部楼层
gerald1 发表于 2024-9-20 19:45
说得极是!两边的地需要通过屏蔽层连接起来,但为了避免形成环路,屏蔽层只能一端接到大地。这也是很多厂 ...

我觉得顺序应该是:左边PE-屏蔽层-GND1-B-D6-右PE
yangxf1217 发表于 2024-9-23 14:43 | 显示全部楼层
gerald1 发表于 2024-9-20 19:45
说得极是!两边的地需要通过屏蔽层连接起来,但为了避免形成环路,屏蔽层只能一端接到大地。这也是很多厂 ...

不知道网上说的单端接地另外一端浮空,是不是就右侧PE断开;不然的话咋着也有危险啊
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