金属外壳设备，要求绝缘阻抗大于100M，应该怎么做？

bolizhicheng204 · 发表于 2022-7-23 12:15:31

如题，正常情况下电路板的信号地通过螺孔连接外壳，外壳接地，这样emc好处理一些。
但是如果要求外壳绝缘电阻大于100M，应该怎么处理？信号地通过电容连接外壳吗？

初音之恋 · 发表于 2022-7-23 17:35:07

绝缘电阻是火线和地线，零线和电线，看你们的标准了

bolizhicheng204 · 发表于 2022-7-23 20:33:12

初音之恋发表于 2022-7-23 17:35
绝缘电阻是火线和地线，零线和电线，看你们的标准了
(引用自2楼)

标准写的是装置内各独立电路和外壳可导电部分之间，见图

cwei · 发表于 2022-7-25 08:43:06

信号地通过电容连接外壳

bolizhicheng204 · 发表于 2022-7-25 08:48:58

cwei 发表于 2022-7-25 08:43
信号地通过电容连接外壳
(引用自4楼)

嗯嗯好的，我试试

mrf245 · 发表于 2022-7-25 10:38:48

楼主应该是搞电力电子的吧
我们一般用Y电容，不行就用电压合适的放电管
还有一种情况是两个地彻底隔离，啥也不接

redroof · 发表于 2022-7-25 10:55:34

bolizhicheng204 发表于 2022-7-23 20:33
标准写的是装置内各独立电路和外壳可导电部分之间，见图
(引用自3楼)

你这是哪种东西的国标？
如果是电子产品的通用标准，那么最常见的电脑机箱符合此标准吗？

xly · 发表于 2022-7-25 11:12:14

redroof 发表于 2022-7-25 10:55
你这是哪种东西的国标？
如果是电子产品的通用标准，那么最常见的电脑机箱符合此标准吗？
...
(引用自7楼)

电脑机箱接地，那是一定的。
但是主板的负极居然也接到机箱，这个我也想不通。消费类电子水货工程师多得很，也不知道是啥标准。
反正工业类的产品，负极接地那是肯定不行的。

redroof · 发表于 2022-7-25 11:25:09

xly 发表于 2022-7-25 11:12
电脑机箱接地，那是一定的。
但是主板的负极居然也接到机箱，这个我也想不通。消费类电子水货工程师多得 ...
(引用自8楼)

做电脑主板的那些业内赫赫有名的大厂，设计人员可不是水货。
整个行业都这么做的，没有例外。
想不通是你的错

所以，我也一直认为绝缘电阻的标准仅仅指金属外壳(也就是220V电源插座的地线)和220V电源插座的火线/零线之间的绝缘电阻。
至于金属壳设备内部的低压信号线和自己的外壳之间，想连想断都无所谓。。。

redroof · 发表于 2022-7-25 11:30:46

xly 发表于 2022-7-25 11:12
电脑机箱接地，那是一定的。
但是主板的负极居然也接到机箱，这个我也想不通。消费类电子水货工程师多得 ...
(引用自8楼)

工业类的设备，其实也有一大堆控制系统选择让自己的内部信号地直连金属外壳。
甚至我认为选择直连的比选择隔离的人的比例要高得多。
（我说的隔离指的是允许用户直接按你说的方法测来内部信号地和外壳之间的耐压，然后也这样测该产品的EMC。
而不是像某些精神分裂症的产品，类似伪差分AD那样，告诉客户说我内部地的没连外壳，但是用户要测EMC的时候必须自己在外面把这两者连起来，否则EMC无法通过）

初音之恋 · 发表于 2022-7-25 12:09:43

redroof 发表于 2022-7-25 11:25
做电脑主板的那些业内赫赫有名的大厂，设计人员可不是水货。
整个行业都这么做的，没有例外。
想不通是你 ...
(引用自9楼)

哈哈，你俩的设备相连，他的也是接外壳了

redroof · 发表于 2022-7-25 13:17:12

初音之恋发表于 2022-7-25 12:09
哈哈，你俩的设备相连，他的也是接外壳了
(引用自11楼)

是的。
所以大部分人都设计成直连，而不是隔离。
其实这部分里面有很多都是伪隔离，内部没连但要求你从外部连，否则EMC不能过。这种我也归为直连一类，不是按它的名义归为隔离的。
有能力设计成真隔离并且此时还能满足所有EMC指标的，实际只占非常少的比例

mrf245 · 发表于 2022-7-25 13:46:56

本帖最后由 mrf245 于 2022-7-25 13:49 编辑

redroof 发表于 2022-7-25 11:30
工业类的设备，其实也有一大堆控制系统选择让自己的内部信号地直连金属外壳。
甚至我认为选择直连的比选 ...
(引用自10楼)

下面是我们做的产品类似要求文件截图。
标准要求是（独立电路之间，独立电路与外部可导电部分之间）
独立电路举例：与220V接口与RS485对外接口。220V火线+零线是一组电路，RS485一组电路，保护地一组电路。他们互相独立（当然测试时不会验证你待测两个端口到底是不是独立，例如我们说明设计上RS485和保护地是一组非独立回路，人家也认）
外部可导电部分是指：金属机壳的整体；塑料机壳上的金属部分，看得见的金属部分（例如金属铭牌），以及其他认定是可导电的部分。
测试时验证220V接口对外壳，RS485接口对外壳的绝缘特性。一组独立电路的接口会用线把所有信号连接在一起测试。根据端口电压等级不同，测试电压有所区别。
还有，测试时一定是产品没有带电，没有工作状态下进行。

例如，我们RS485信号到保护地有低压气体放电管，测试时485和保护地作为一组独立电路；继电器输出接口为另一组电路；
测试时将所有继电器接口连在一起，所有485信号和保护地连在一起，这两组电路之间进行绝缘电阻，工频耐压和冲击电压测试。

bolizhicheng204 · 发表于 2022-7-25 14:23:36

redroof 发表于 2022-7-25 10:55
你这是哪种东西的国标？
如果是电子产品的通用标准，那么最常见的电脑机箱符合此标准吗？
...
(引用自7楼)

电力行业，Q∕GDW 11455-2015
至于普通的台式机能否满足，这个我不清楚，回头了解一下

xly · 发表于 2022-7-25 15:09:03

redroof 发表于 2022-7-25 11:30
工业类的设备，其实也有一大堆控制系统选择让自己的内部信号地直连金属外壳。
甚至我认为选择直连的比选 ...
(引用自10楼)

工业设备必过的安规，你告诉我怎么过？负极连外壳，高压一打，全完蛋。

更别说前期的形式试给那些，根本过不了啊。

xly · 发表于 2022-7-25 15:10:05

mrf245 发表于 2022-7-25 13:46
下面是我们做的产品类似要求文件截图。
标准要求是（独立电路之间，独立电路与外部可导电部分之间）
独立 ...
(引用自13楼)

是的，这些是工业设备的基本要求。

前面的我真怀疑有没有做过工业设备。

xly · 发表于 2022-7-25 15:12:40

本帖最后由 xly 于 2022-7-25 15:18 编辑

redroof 发表于 2022-7-25 13:17
是的。
所以大部分人都设计成直连，而不是隔离。
其实这部分里面有很多都是伪隔离，内部没连但要求你从外 ...
(引用自12楼)

我之前发过，这是我们公司其中某款产品中期改型，请外面的单位做的形势试验。绝缘是必须要过的第一关。
负极接地，全完蛋。其它的还谈什么。
这些是产品开发ISO9000中必须要的过程和步骤，每年ISO的人来审核都需要提交相关资料的。

redroof · 发表于 2022-7-25 15:50:24

mrf245 发表于 2022-7-25 13:46
下面是我们做的产品类似要求文件截图。
标准要求是（独立电路之间，独立电路与外部可导电部分之间）
独立 ...
(引用自13楼)

我理解了。
你说的是整机
我说的"设备"是你大机器里面的一个电气模块。包括如果你的机器需要用电脑控制，那个电脑主机带它的机箱，也算你机器内部的一个模块。
带金属壳的模块是设计成要装到你机器内部的。你说的这种绝缘测试只对整机。

hugohehuan · 发表于 2022-7-25 16:05:14

标准说的都对，但具体怎么用还是看具体是啥设备，合理划分识别独立电路很重要
比如，不管是不是工业设备，用于室内，AC供电的，凡是和人体有交互的低压玩意，比如电容触摸、小按钮、小信号插座啥的本身就耐高压能力有限的东西，所在电路的地/负极一定是要接外壳还接地的。
这里面火线零线是一片独立电路，而低压电路和外壳地一起组成一片独立电路，不能把低压电路和外壳地分别看做独立电路。
这还和外壳搞绝缘的话，EMC先不说，操作员啊，轻则麻手指，重则断手指。

xly · 发表于 2022-7-25 16:26:46

hugohehuan 发表于 2022-7-25 16:05
标准说的都对，但具体怎么用还是看具体是啥设备，合理划分识别独立电路很重要
比如，不管是不是工业设备， ...
(引用自19楼)

外壳，很多时候是接保护地的。这个保护地，直接是连接到大地的。跟所谓的电气上的负极，是完全两个不同的概念。
所以，外壳跟所有的高压部分，都是要有绝缘和耐压等级要求的。
现在的问题是，有些人把电路板的负极，接到了外壳。
这种做法，不知道适合的是什么场合。

redroof · 发表于 2022-7-25 16:27:43

hugohehuan 发表于 2022-7-25 16:05
标准说的都对，但具体怎么用还是看具体是啥设备，合理划分识别独立电路很重要
比如，不管是不是工业设备， ...
(引用自19楼)

上面标准说的带电设备，我理解为带220V交流电或者更高电压的设备～

使用DC24V或者更低的12V电压的设备，只要是金属壳的，大部分实际上就是把金属壳接到自己内部信号地的。
如果有USB之类的，那么这就是强制要求了，无法不接。因为USB的外壳就是自己的地。既是信号地又是金属的必须接保护地。
有射频天线之类的，也是强制要求，因为天线的外壳也是自己的地。
还有DB9的外壳，因为是金属的，也是必须接保护地的，然后谁会给DB9的外壳和内部信号线之间测绝缘耐压

？

如果按狭义理解，所有的带金属壳的东西都要跟内部电路测绝缘耐压，那么这些东西全部不符合标准了～～

redroof · 发表于 2022-7-25 16:30:30

xly 发表于 2022-7-25 16:26
外壳，很多时候是接保护地的。这个保护地，直接是连接到大地的。跟所谓的电气上的负极，是完全两个不同的 ...
(引用自20楼)

带USB的都是这样啊。其实所有的低压信号接口都如此。包括HDMI接口啊什么的。

mrf245 · 发表于 2022-7-25 17:01:26

redroof 发表于 2022-7-25 16:30
带USB的都是这样啊。其实所有的低压信号接口都如此。包括HDMI接口啊什么的。
...
(引用自22楼)

所以楼主这种是针对特定类型产品的测试

hugohehuan · 发表于 2022-7-26 01:38:38

本帖最后由 hugohehuan 于 2022-7-26 01:53 编辑

xly 发表于 2022-7-25 16:26
外壳，很多时候是接保护地的。这个保护地，直接是连接到大地的。跟所谓的电气上的负极，是完全两个不同的 ...
(引用自20楼)

你这个理解就很形而上学了
概念是不同，但是不影响在适当的啥时候把他们两个连起来
一个系统/模块具有多种功能是很常见的
有些设备大地/外壳地还和电源正极是一体的呢

你必须要注意，标准实质上只讲了在已经明确划分好的情况下的测试手段和通过标准
并没有教你/暗示你/强制你如何划分
不要为了机械的“符合”标准做一些错事
刚才我举的例子已经都说明了应用场合，而且不正确的设计都是可能造成人身伤害的，“过了”安规，人还残了，那是怎么个问题？

hugohehuan · 发表于 2022-7-26 01:46:14

redroof 发表于 2022-7-25 16:27
上面标准说的带电设备，我理解为带220V交流电或者更高电压的设备～

使用DC24V或者更低的12V电压的设备， ...
(引用自21楼)

是这样的。
而且这根本不是什么“灵活处理”“打擦边球”的做法
而是正确理解标准并且正确解析设计需求之后的正确做法

jxnclff · 发表于 2022-7-26 07:02:06

大家说“地”，我看得稀里糊涂
接地球泥土里，是指接大地吧～
接电路的参考点，是指电路地吧～
电脑机箱，与参考点（开关电源负极）相连，参考点通过Y电容与开关电源的220整流参考点相连，220输入的地线接大地，完整的一套安规系统。
我有个疑问：电脑机箱可以再接大地吗？
100台正常品牌电脑安装在同一个机房，外壳带电好严重啊！接大地，漏保跳，不接，电人啊~

初音之恋 · 发表于 2022-7-26 07:26:50

jxnclff 发表于 2022-7-26 07:02
大家说“地”，我看得稀里糊涂
接地球泥土里，是指接大地吧～
接电路的参考点，是指电路地吧～
(引用自26楼)

电脑机箱和三孔电源线本来就接大地啊，你们的电难道没有接地线

redroof · 发表于 2022-7-26 08:35:17

hugohehuan 发表于 2022-7-26 01:46
是这样的。
而且这根本不是什么“灵活处理”“打擦边球”的做法
而是正确理解标准并且正确解析设计需求之 ...
(引用自25楼)

我的理解也是这样的。
低压根本不会电人，然后USB这些为了信号完整性和EMC，选择把自己金属壳接到自己信号地，然后又因为安规，金属外壳必须接保护地，所以这两者就被接起来了。
做绝缘耐压的时候明确告诉这一点就行啊，只要做220两根线和外壳之间的耐压。不做外壳和内部低压信号线之间的耐压。

rube · 发表于 2022-7-26 08:44:30

jxnclff 发表于 2022-7-26 07:02
大家说“地”，我看得稀里糊涂
接地球泥土里，是指接大地吧～
接电路的参考点，是指电路地吧～
(引用自26楼)

外壳带电就是因为没有可靠接地
外壳接地跳闸是因为你的空开或电脑电源不合格（漏电流大）

redroof · 发表于 2022-7-26 08:46:32

jxnclff 发表于 2022-7-26 07:02
大家说“地”，我看得稀里糊涂
接地球泥土里，是指接大地吧～
接电路的参考点，是指电路地吧～

(引用自26楼)

你拿万用表量一下就知道了呗。
量机箱的后档板没有漆的部分和电源插座的那根地线，看是不是导通的。

初音之恋 · 发表于 2022-7-26 08:47:54

redroof 发表于 2022-7-26 08:35
我的理解也是这样的。
低压根本不会电人，然后USB这些为了信号完整性和EMC，选择把自己金属壳接到自己信 ...
(引用自28楼)

是的，我们这边高压独立模块比如加热棒、电机等都是买进来单独打完绝缘再装上机器，最后整机打绝缘，
不可能买个5V电机回来口线上一个一个绝缘打过去，8成打坏，这种完全没有意义

redroof · 发表于 2022-7-26 08:53:41

初音之恋发表于 2022-7-26 08:47
是的，我们这边高压独立模块比如加热棒、电机等都是买进来单独打完绝缘再装上机器，最后整机打绝缘，
不 ...
(引用自31楼)

整机绝缘只打220输入端和外壳之间吧？不会打低压io口的金属壳和内部信号线之间。

mrf245 · 发表于 2022-7-26 10:00:33

本帖最后由 mrf245 于 2022-7-26 10:02 编辑

在保证使用安全前提下，根据产品测试要求来搞。
比如我们现在开发一款金属外壳产品，有24VDC输入端子，产品里有一个大功率射频模块（RFID多通道远距离读码）。24VDC进来之后经过非隔离DCDC降压一级就送到射频模块了，之后再隔离一道送给后面单片机处理部分。等做好一版PCB，功能调完才知道要测试24VDC端子对外壳的绝缘和耐压，而我们24VDC的地相当于是直接连外壳的，因为射频模块是金属外壳，和机壳直接锁在一起……硬生生把做好的一版PCB废了。最后加了一级隔离电源模块，把测试搞过。

redroof · 发表于 2022-7-26 10:40:33

mrf245 发表于 2022-7-26 10:00
在保证使用安全前提下，根据产品测试要求来搞。
比如我们现在开发一款金属外壳产品，有24VDC输入端子，产品 ...
(引用自33楼)

哈哈，是这样的。
DC24V供电的射频设备，大多数人都会设计为24V的地就是自己的外壳。因为啥也不做的情况下默认就是这样。
客户要求测24V地和外壳之间的耐压，那就给24V电源增加一个隔离器呗。

其实如果客户叫你按楼主那个标准来测，要测你的设备外壳跟“带任何电压的电路部分”的绝缘，那么你怎么做都无法达到这个要求的。

因为射频设备的外壳一定是自己的信号地，天线的外壳也一定是自己的信号地，也就是从逻辑上说，你的外壳一定跟你内部这一部分电路是“相连”的。

xly · 发表于 2022-7-26 12:09:44

hugohehuan 发表于 2022-7-26 01:38
你这个理解就很形而上学了
概念是不同，但是不影响在适当的啥时候把他们两个连起来
一个系统/模块具有多 ...
(引用自24楼)

这些标准，本身就是应该是专门的人负责的。比如电源的安规，为了适应各个国家各种标准，基本就是需要专人负责。
但是你说的这些低压的东西，很混乱，因为接错了也没事。
但是涉及到高压的，我觉得肯定是有一定的统一标准的。

redroof · 发表于 2022-7-26 12:25:09

本帖最后由 redroof 于 2022-7-26 12:30 编辑

xly 发表于 2022-7-26 12:09
这些标准，本身就是应该是专门的人负责的。比如电源的安规，为了适应各个国家各种标准，基本就是需要专人 ...
(引用自35楼)

高压当然得隔离。但是低压的嘛，你只要想想天线的插座外壳就行。
天线必须伸到机壳外，然后天线如何跟内部电路完全隔离？
或者谁能给整个天线都加双重绝缘，让它算作不会被人接触的金属部分？

hugohehuan · 发表于 2022-7-26 12:40:14

xly 发表于 2022-7-26 12:09
这些标准，本身就是应该是专门的人负责的。比如电源的安规，为了适应各个国家各种标准，基本就是需要专人 ...
(引用自35楼)

很显然，你连我的举例都没看懂
我的举例可不是单纯的低压，你再好好读一读，逐字逐句大声念出来

可能你对隔离电源的设计不太清楚吧
或者说你之前设计都是祖传设计延续下来的，没怎么思考吧

xly · 发表于 2022-7-26 12:52:28

本帖最后由 xly 于 2022-7-26 12:53 编辑

hugohehuan 发表于 2022-7-26 12:40
很显然，你连我的举例都没看懂
我的举例可不是单纯的低压，你再好好读一读，逐字逐句大声念出来

(引用自37楼)

你是大师，肯定做过很多符合标准的设计。
反正我们做电源的，都是照测试标准来，一条一条对照做。因为这些标准之所以是标准，必须要遵守的。
去实验室测试的时候，能过就能过，过不了，他们可不管你是怎么思考的

jxnclff · 发表于 2022-7-26 21:34:17

初音之恋发表于 2022-7-26 07:26
电脑机箱和三孔电源线本来就接大地啊，你们的电难道没有接地线
(引用自27楼)

施工规范，插座接地了，所有电器正常，头疼的是，漏保跳闸！

fengxin32 · 发表于 2022-7-27 21:52:24

电力继保设备也是这种要求，所有外露的接口，对大地都必须过耐压。包括485/232、RJ45等。所以所有的接口都是隔离的，内部GND是通过Y电容隔离。

redroof · 发表于 2022-7-28 09:00:53

fengxin32 发表于 2022-7-27 21:52
电力继保设备也是这种要求，所有外露的接口，对大地都必须过耐压。包括485/232、RJ45等。所以所有的接口都 ...
(引用自40楼)

特定类型的设备提这种要求也没问题啊，多花点钱把所有的接口都隔离就行了。其实连usb的隔离器都有的，只不过仅限低速。
emc不好过就多加点保护呗，反正这种东西对成本要求是很宽松的。

金属外壳设备，要求绝缘阻抗大于100M，应该怎么做？

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