Pourquoi l'équipement électronique devrait-il être mis à la terre?

- Jul 18, 2019-

De nombreuses personnes savent que lorsqu'un équipement de valeur est utilisé, le boîtier externe doit être mis à la terre, comme une prise d'alimentation à trois conducteurs. Mais pourquoi voulez-vous fondre? Ceci est rarement connu. Nous utilisons ci-dessous le principe de fonctionnement de la ligne de transport triphasée pour groupes électrogènes afin d’illustrer l’importance de la mise à la terre des équipements.

En observant la figure 1, vous comprendrez bientôt que le rôle du fil de terre est principalement ce qu’il est, c’est-à-dire que le rôle du fil de terre est principalement utilisé pour la protection contre la foudre.


Sur la figure 1, les lignes rouges A, B et C représentent des lignes de transmission à haute tension et les lignes de transmission à haute tension sont généralement supportées par des tours vides pour la transmission à longue distance de centaines de milliers de volts de courant alternatif, de sorte est inévitable qu'ils soient souvent frappés par la foudre. Afin d'éviter les coups de foudre, un fil de terre est généralement placé en parallèle au-dessus de la ligne à haute tension. Cette ligne de masse est généralement appelée ligne de terre de protection contre la foudre. La ligne dite de masse est le fil connecté à la terre. Lorsque le tonnerre frappe, la foudre frappe d’abord le sol de la foudre, lequel peut introduire de la foudre dans la terre en évitant que la ligne de transmission à haute tension atteigne des centaines de millions de volts, voire plus d’un milliard de volts. La foudre frappe la bobine du générateur ou du transformateur et le boîtier extérieur et endommage les autres équipements électriques connectés à la ligne par un impact instantané à haute tension. Par conséquent, la ligne de foudre de la figure 1 est complètement différente de la ligne de masse du circuit électronique général.

Outre la mise à la terre de protection contre la foudre, le boîtier extérieur du générateur et du transformateur doit également être mis à la terre. Cette mise à la terre est appelée mise à la terre de protection. Le fil de terre de protection et le fil de terre de protection contre la foudre sont différents. La plus grande différence entre le fil de terre de protection et le fil de terre de protection contre la foudre réside dans le fait que le fil de terre de la terre de protection est généralement dépourvu de courant et que le fil de terre de la terre de protection contre la foudre a un courant très important en cas de tonnerre. Le courant peut être supérieur à des centaines de milliers d'ampères. La fonction principale de la protection contre la foudre à la terre est d’introduire la foudre haute tension dans la terre afin de réduire l’impact de la foudre haute tension sur les équipements électroniques. La mise à la terre de protection doit rendre le potentiel du boîtier de l’équipement identique à celui de la terre, afin d’empêcher le circuit interne de l’équipement de se charger inductivement sous le fort champ électrique pour générer un courant de déplacement. Et le corps humain ne reçoit pas de choc électrique lorsqu'il touche le boîtier extérieur du dispositif électronique. Par conséquent, le rôle des deux est complètement différent.


La mise à la terre du générateur triphasé est également une mise à la terre de protection. Sa fonction est d'introduire dans la terre la haute tension électrostatique induite par la bobine du générateur. Lorsque la charge est complètement équilibrée, la masse du générateur triphasé connecté à la terre est nulle. Cependant, la mise à la terre de la ligne neutre du transformateur triphasé n'appartient pas à la mise à la terre de protection, mais à la mise à la terre de la protection contre la foudre, car la ligne neutre du transformateur triphasé agit comme une protection contre la foudre tout en étant côte à côte ligne sous tension pour alimenter l’utilisateur. En cas de tonnerre, la ligne médiane peut introduire la majeure partie de l’énergie de foudre dans la terre par la mise à la terre, et seule une petite partie de l’énergie est finalement mélangée au signal de mode différentiel et à la tension transmise, puis transmise au terminal utilisateur.


À l’heure actuelle, les gens ne sont pas très conscients de la génération des éclairs et des catastrophes qu’elle provoque.


Nous savons que, du fait qu’il existe un fort champ électrique entre la Terre et l’ionosphère, les nuages sont d’abord polarisés et chargés dans le ciel, puis sous l’action du vent, les nuages chargés polarisés se séparent facilement en deux (ou plus). En partie, faites-en un corps chargé, l'un avec une puissance positive (généralement la couche inférieure) et l'autre avec une puissance négative (généralement la couche supérieure). Par conséquent, les nuages qui sont déjà chargés à la même hauteur (c'est-à-dire des nuages ayant les mêmes propriétés électriques) se combinent facilement les uns aux autres sous l'action du vent, de sorte que l'énergie chargée par le nuage devient de plus en plus grande. est, le potentiel devient de plus en plus élevé. Lorsque deux nuages de charges opposées sont proches l'un de l'autre ou lorsque le nuage chargé se trouve près de la surface du sol, il se décharge, c'est-à-dire, un tonnerre. Par conséquent, tant qu'il y aura des nuages et des vents, le phénomène du tonnerre apparaîtra souvent. Le premier à être frappé par la foudre est un gratte-ciel.


Selon les statistiques:


La Terre a plus de 100 éclairs par seconde. L'énergie générée par chaque éclair peut être éclairée par une ampoule de 100 watts pendant 3 mois. En saison des pluies, une personne est frappée par la foudre toutes les 6 minutes. Il y en a des milliers chaque année. Des dizaines de milliers de personnes ont été tuées par la foudre. Les chaînes de télévision de Shanghai subissent en moyenne 33 éclairs majeurs par an. La foudre la plus récente a eu lieu le 13 avril 2010. Chaque foudre causerait des dommages divers aux équipements électroniques; Le 22 juin 1992, plusieurs interfaces informatiques du Centre météorologique national de Beijing ont été détruites par des éclairs inductifs, coûtant plus de 20 000 yuans.


Avec le développement continu de la technologie électronique, les fonctions des appareils électroniques deviennent de plus en plus puissantes et la densité des circuits électroniques augmente également, de sorte que la tension de maintien des appareils électroniques est constamment réduite. Par conséquent, les appareils électroniques sont plus susceptibles d’être endommagés après avoir été frappés par la foudre. Plusieurs milliers d’équipements électriques ont été endommagés par la foudre et ont causé des centaines de milliards de pertes économiques. Maintenant, la technologie de protection contre la foudre est devenue une science et une technologie et attire de plus en plus l'attention des gens.


La protection contre la foudre des équipements électroniques est le meilleur moyen de réduire les dommages causés aux équipements électroniques par la foudre. Installez un paratonnerre à l'endroit où est installé l'équipement électronique, c’est-à-dire un fil de terre de protection contre la foudre, et dirigez la foudre vers la terre. Simultanément, reliez le boîtier externe de l'équipement à la terre de sorte que le potentiel du boîtier externe de l'équipement soit fondamentalement identique à celui de la terre afin de réduire le circuit interne de l'équipement dans un champ électrique intense. En chargeant de manière inductive et en générant un courant de déplacement, la probabilité que le dispositif électronique soit endommagé par la foudre peut être considérablement réduite.


Si un paratonnerre n’est pas installé, lorsqu’un bâtiment est frappé par la foudre, tout le bâtiment sera soumis à un fort champ électrique de dizaines de milliers de volts / mètre, voire de centaines de milliers de volts / mètre, tous les objets se trouvant dans un environnement puissant. Un champ électrique, quel que soit son conducteur ou son isolant, est chargé inductivement (polarisé et chargé) et génère un courant de déplacement dans le conducteur ou le circuit électronique. Si le boîtier externe du dispositif électronique n'est pas mis à la terre, le courant de connexion est long et le conducteur est provoqué par le courant de déplacement. La panne des appareils électroniques ayant une grande surface (c'est-à-dire une grande capacité du corps de la ligne), en particulier ceux avec une faible tension de résistance, est d'abord décomposée. Étant donné que le courant de déplacement est généré lorsque le condensateur est chargé et déchargé, plus la capacité est grande, plus les courants de charge et de décharge sont importants et la ligne dans le dispositif électronique est équivalente à la capacité distribuée. Plus la ligne est longue ou plus la surface du conducteur est grande, plus la capacité distribuée est grande. Plus le courant de déplacement est important, plus le courant de déplacement généré est important lorsqu'il est induit dans le champ électrique.


Si le boîtier externe du dispositif électronique est mis à la terre, étant donné que la différence de potentiel ou la différence de potentiel entre le boîtier externe et la terre est très faible, l'intensité du champ électrique à l'intérieur du boîtier externe est sensiblement égale et il n'y a pas de différence de potentiel ni de potentiel. La différence est faible et le circuit électronique de l'appareil électronique n'est pas chargé. Il n'y a pas non plus de courant de déplacement; par conséquent, les composants électroniques à l'intérieur du dispositif électronique mis à la terre ne sont pas endommagés par la foudre. En d’autres termes, la mise à la terre du boîtier extérieur du dispositif électronique protège de la foudre, et il est possible d’empêcher que le circuit ou le dispositif électronique du dispositif d’instrument ne soit endommagé par la foudre.


Si le boîtier externe de l'appareil n'est pas mis à la terre, le boîtier externe et la terre ne peuvent pas être équipotentiels et la différence de potentiel entre les deux est très grande. Ainsi, le dispositif agit comme un condensateur isolé et la terre comme un autre condensateur isolé, et les deux condensateurs sont connectés en série. Décharge (à savoir, induction électrostatique), il est facile d'endommager les composants électroniques lors du chargement et de la décharge.


Tout objet chargé peut être considéré comme un condensateur isolé à l'infini. Lorsque deux condensateurs isolés sont proches l'un de l'autre, ils se détectent l'un l'autre. Le résultat est équivalent à la charge et à la décharge de deux condensateurs en série, l’un en charge et l’autre en charge. L'un est la décharge.


En outre, la mise à la terre du boîtier du dispositif électronique peut également réduire les interférences électromagnétiques (EMI) et améliorer la compatibilité électromagnétique (CEM) des dispositifs électroniques. Cependant, pour les connaissances techniques d'EMI et d'EMC, je ne vais pas procéder à une analyse détaillée ici. Je présenterai les connaissances techniques à ce lecteur à l'avenir.

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