工业长距离485通讯的接地问题

只看该作者 · 2022-6-17 18:42

按照zlg的推荐485是单端通过1M电阻和2000V耐压电容并联接地，我比较缺乏相关理论知识，想当然的有如下想法：1、若接地处遭受雷击，瞬间的高压是否会打坏高压电容。
2、485收发器的信号地通过屏蔽层相连，使用的是RSM3485ECHT模块，裸机抗共模浪涌2000V，对于2-3km左右的总线，屏蔽层是否悬空比较好。

3万 · 2022-6-17 19:23

关于 485 总线的接地问题
chunyang 发表于 8/23/2005 10:25:42 AM 通信技术 ←返回版面
在 485 总线的应用中如果简单地只用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起
来而忽略了信号地的互连这种连接方法在许多场合是能正常工作的但却埋下了
很大的隐患这有下面二个原因
1共模干扰问题485 总线虽采用差分方式传输信号似乎并不需要相对于某个参
照点来判定信号系统只需检测两线之间的电位差就可以了但有人往往忽视了任何
485 接口 IC 总有一定的共模电压承受范围如一般的-7+12V只有满足这个条件
整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可
靠甚至损坏接口。比如当发送器 A 向接收器 B 发送数据时发送器 A 的输出共模
电压为 VOS由于两个系统具有各自独立的接地系统存在着地电位差 VGPD那
么接收器输入端的共模电压 VCM 就会达到 VCM=VOS+VGPD。RS-485 标准规定
VOS≤3V但 VGPD 可能会有很大幅度如十几伏甚至上百伏且可能伴有强干扰快
速波动致使接收器共模输入超出正常范围并在传输线路上产生干扰电流轻则影
响正常通信重则损坏通信接口电路。
2EMI 问题发送器输出信号中的共模部分需要一个返回通路如没有一个低阻的
返回通道信号地就会以辐射的形式返回源端注意 485 的交流模型整个总
线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于上述原因尽管 485 采用了差分平衡传输方式但对整个 485 网络而言必
须有一条低阻的信号地将各个接口的工作地连接起来使共模干扰电压 VGPD 被短
路。这条信号地可以是额外的一条线非屏蔽双绞线或者是屏蔽双绞线的屏蔽层。
这是最通常的接地方法。
值得注意的是这种做法仅对高阻型共模干扰有效由于干扰源内阻大短接后不
会形成很大的接地环路电流对于通信不会有很大影响。若共模干扰源内阻较低时
则会在接地线上形成较大的环路电流影响正常通信这时应采用下述解决方案
1 采用浮地技术隔断接地环路。这是较常用也是十分有效的一种方法当共模
干扰内阻很小时上述方法已不能奏效此时可以考虑将引入干扰的节点例如处于恶
劣的工作环境的现场设备浮置起来也就是系统的电路地与机壳或大地隔离这
样就隔断了接地环路不会形成很大的环路电流。
2 采用隔离接口。有些情况下出于安全或其它方面的考虑电路地必须与机壳
或大地相连不能悬浮这时可以采用隔离接口来隔断接地回路但是仍然应该有一
条地线将隔离侧的公共端与其它接口的工作地相连。

1万 · 2022-6-17 21:54

用光收发器吧，几十元一个，另外光纤比电缆还便宜，传输2-3公里效果妥妥的。

只看该作者 · 2022-6-17 22:03

接tvs、气体放电管吧可以提升防雷能力

只看该作者 · 2022-6-18 09:16

屏蔽层一端接地，一端悬空即可

只看该作者 · 2022-6-18 14:40

谢谢分享

4万 · 2022-6-29 15:56

直接受雷击很罕见，除非总线是周边最高物，最常见的雷击都是感应雷。总线上存在电容的话，只要感应电压超出电容耐压，电容自然可能会被击穿。至于屏蔽层问题，通常的做法应该是将屏蔽层接入保护地。485类应用的“地”中分系统地、参考地和保护地等，不同的地处理方法不同。本坛通信技术栏目有大量关于485总线的老帖，有兴趣不妨去翻翻，只是历史比较悠久了，需要足够的耐心。

只看该作者 · 2022-6-29 21:06

并联电容主要还是为瞬间脉冲干扰提供泄放路径，防雷是需要通过TVS、压敏电阻、或者放电管来实现的。线缆屏蔽层一般是单端接地。

只看该作者 · 2022-7-11 18:48

发帖的时候没抱期望能收到回复，有点惊喜，感谢大家，光缆的话，有点难度，现场都是改造项目，线路都是原有的。
因为距离比较长，从站比较多，测试过直接加TVS，带载数量一下子减少了一半还多，中继器因为现场客户各种原因，只能尽可能不加。
现在倒是挺纠结的，用过zlg推荐的低结电容保护方案，但是后来发现TVS直接打穿的话，现场检修难度特别大，查电阻是查不出来的，防爆场合也不能够带电开盖，所以电压也量不了，后来就放弃了。

工业长距离485通讯的接地问题

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