为什么有时用手触及工控机箱会有触电的感觉?

2017/7/15 13:09:07 人评论 次浏览 分类:电工基础  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/606.html

工控机与商用机相比,其最大的特点就是抗电磁干扰的能力强,在集成DCS系统或PLC系统时经常选用工控机。“为什么有时人用手触及工控机箱会有触电的感觉?”,昌晖仪表工程师来解答这个问题:这是因为工控机箱都是选用优质金属材料制作的,这样工控机箱对电磁信号有很强的屏蔽作用,工控机箱周围的电磁感应就会在机箱上形成感应电,如果机箱接地良好,则该感应电会通过地线导人大地,这样人摸机箱是不会带电麻人的。但如果机箱没有接地,则这些静电会越积越多,其电压可高达100V左右,如果接地不良感应电压也会达到20-40V。

研华工控机  
研华工控机
 
工控机采用的是220V供电,不可避免地会存在供电不平衡的现象,这样会使AC220V的零线上不同程度的有接地电压和接地电流存在,严重时还会伤及工控机内的元器件。人站在地上人体的电位就是当地的地电位,但工控机的机箱外壳就不一定是地电位。原因是:交流220V电源中的零线电位基本与当地的地电位相差不多,而火线与地电位之间,即与人体电位之间的差约为220V,电源进人工控机后,一般要经过电源开关、保险丝、线圈等电子元件,电子元件及电路板固定在机箱内,存在有分布电容及漏电阻。由于这些原因,可以理解为两个阻抗,一个接电源线中的零线,另一个接电源线的火线,

工控机箱对地阻抗等效图
工控机箱对地阻抗等效图 

如上图所示,这样机箱对地的电位为:
而人体的电位基本上是地电位,故人体与机箱之间的交流电压也是上式表示的电压。当人触及工控机箱时,这个电压就加到人体上,使人感觉到有触电感,由于Zt及Zz的阻抗都很大,所以触电感不严重,如果将电源线插头的火、零线对换,则机箱上的交流电压将是:
                                                                           
上述两算式表示的电压可能相差很大,所以有时将电源插头对换一下,本来带电的会变成不带电,或者相反。这一触电感还与人穿的鞋子绝缘性能有关,如果鞋子绝缘性能较好,当触及机箱时,电压主要降在鞋子与大地之间,所以也没有触电感。

为了保护操作人员的安全,应认真做好接地,并把工控机的机箱外壳与地线相连,还要定期检查、测试接地电阻,以保证地线的接地电阻合乎防雷接地规范的要求。
 

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