А,В,Соколов, 0,М, Степанюк - Скачать документы

156 ;
Защитная сеть заземления внутри здания состоит из одиночных проводников, определенным
образом соединенных. На низких частотах их сопротивление невелико и
они достаточно хорошо проводят ток. При повышении частоты волновое сопротивление
увеличивается и одиночный проводник начинает себя вести подобно катушке индуктивности.
Соответственно переменные токи с частотой ниже 0,1 МГц будут свободно
«стекать» по сети заземления, а при повышении частоты — по возможности
«выбирать» альтернативный путь. Это не противоречит правилам обеспечения электробезопасности,
так как сеть заземления должна гасить опасные утечки тока, исходящие
от высоковольтных сетей электропитания (50—60 Гц).
Для транспортировки данных представляют интерес частоты намного выше 0,1 МГц,
поэтому защитное заземление слабо влияет на передачу сигнала. В то же время любой
контур заземления, выполненный проводом или даже 20—30-миллиметровой шиной,
на частотах выше нескольких десятков мегагерц не только полностью перестает
выполнять свои функции, но и превращается в хорошую антенну.
На высоких частотах проявляется так называемый поверхностный, или скин-эффект,
который предотвращает проникновение электромагнитных полей внутрь экрана.
Эффект заключается в том, что чем выше частота переменного тока через проводник,
тем ближе к поверхности проводника течет этот ток. Поэтому преднамеренная
или случайная электромагнитная волна отражается от внешней поверхности экрана,
как луч света от зеркала. Это физическое явление не зависит от заземления, которое
становится необходимым на низких частотах, когда сопротивление экрана уменьшается
и токи начинают свободно распространяться по экрану и защитной сети.
Заземление экрана на одном конце провода обеспечивает дополнительную защиту
сигнала от низкочастотных электрических полей, а защита от магнитных полей создается
за счет сплетения проводников в витую пару. При заземлении с двух сторон образуется
токовая петля, в которой случайное магнитное поле генерирует ток. Его направление
таково, что создаваемое им магнитное поле нейтрализует воздействующее
случайное или преднамеренное поле. Таким образом, путем двустороннего заземления
осуществляется защита от воздействия случайных магнитных полей.
При использовании двустороннего заземления для случайных или преднамеренно
созданных токов создается альтернативный путь по сети заземления. Если токи становятся
слишком большими, кабельный экран может не справиться с ними. В этом случае
для того, чтобы отвести случайные токи от экрана, необходимо обеспечить другой
путь, например, параллельную шину для «земли». Решение о ее создании зависит от
качества сети заземления, применяемой системы разводки питания, величины паразитных
токов в сети заземления, электромагнитных характеристик среды и т. п.
На высоких частотах полное сопротивление защитной сети становится слишком
большим, то есть практически исчезает электрический контакт с «землей». Чтобы
предотвратить работу экрана в качестве антенны, его надо соединить с точкой, потенциал
которой не изменяется, — так называемой локальной землей. Задача решается с
помощью распределительного шкафа: внутри него соединяются все металлические
части, и этот большой проводящий объект приобретает свойства «локальной земли».
Когда размеры проводника, например, в кабеле типа «витая пара», становятся сопоставимыми
с длиной волны сигнала, проводник превращается в антенну. При увеличении
частоты сигнала длина волны уменьшается и проводящий объект излучает и,