Vi fortsätter att betrakta vår figur: ”EMC från bricka till bricka” och går vidare till eventuell anslutning till närmaste skärm; i dagligt tal kallad: ”jordning”. EMC måste tas om hand i alla delar, såväl på elektrisk som mekaniskt, och på alla nivåer i en utrustning på ett systematisk och planerat sätt.
Generellt om jord och jordning
Enligt BET-modellen (BET = Behärskad Elektromagnetisk Topologi, se bl a FMVs EMMA-handbok) definieras jord som den ledande delen av en generaliserad skärm. Om hela skärmen är ledande blir hela skärmen jord. Det måste vara, från en krets räknat, den elektriskt närmaste skärmen, dvs den lokala skärmen, som är kretsens jord.
Att ansluta något till jord kallas att jorda (jordning). Ett problem med ordet ”jord” är, att det kan ange olika delar i ett elektriskt eller elektroniskt system. Detsamma gäller ordet ”jordning”: det blir otydligt när ”jordning” används för alla möjliga slags elektriska anslutningar. Därför tycker vi, att man, när det går, ska försöka använda andra ord istället för jord och jordning. Utan att för den skull glömma jord- och jordnings-funktionerna.
Anledning till anslutning
Nyttan av en anslutning (”jordning”) till någonting (moder jord, byggnadsstomme, fartygsskrov, fordonskaross, apparatstativ, jordplan) beror på behovet av en sådan anslutning och den påverkan detta har på systemet.
Följande regler gäller för jordning:
- Det krävs skäl för ”jordning”.
- Det krävs en elektriskt närliggande lokal skärm (jordstruktur), vilken ofta måste skapas, helst i form av ett jordplan.
- ”Jordning” är endast tillåten i en zon (se Figurerna 2 och 3).
- Avsikten är att åstadkomma en kortslutning till skärmen.
”Jordningsfel”
Jorda är missvisande benämning för t ex följande:
- Förbindelse för strömförsörjning (nolla eller skyddsledare).
- Anslutning av kabelskärm eller transformatorskärm till apparatskärm.
- Anslutning av filterkomponenter eller filterhus till apparatskärm.
- Sammanfogning av skärmdelar, mekanikstrukturer, osv.
Använd uttrycket anslut eller sammanfoga i stället för jorda!
Jordplan
Jordplan är ett av dom viktigaste byggstenarna inom EMC. Jordplan är bra! Skapa jordplan! Skapa ett gemensamt jordplan för alla kretsar och, om möjligt, för apparater!
Alla ledande material kan agera som jordplan, förutsatt att det resulterande jordplanet har låg impedans mellan två godtyckliga punkter vid alla aktuella frekvenser. Ett jordplan behöver inte vara plant; det kan anta vilka former som helst. ”Plan” i detta sammanhang betyder sammanhängande eller elektriskt sammankopplade ledande strukturer, se Figur 4.
I avsikt att ett jordplan, uppbyggt av flera metalldelar, skall erhålla låg impedans (i hela det aktuella frekvensområdet för EMC) måste det ha så många och breda parallella anslutningar mellan delarna som möjligt (många slingor, stora ledande anläggningsytor i anslutningen). Idealet är givetvis ett enda sammanhängande metallplan.
En metallstruktur som omger eller är bärare av de elektriska kretsar som enheten är uppbyggt av kallas ibland chassijord. I praktiken skall chassijord betraktas som en förlängning av ett klassiskt jordplan.
Exempel på jordplan: helt kopparlager i ett mönsterkort, apparathölje, chassi eller rack, skärmplåt, kabelskärm, sammanhängande installationsmekanik osv.
Jordplansidén kan användas på alla system-, apparat- och anläggningsnivåer. Exempelvis bör all metallisk installationsmateriel och apparatstativ och -höljen kopplas samman elektriskt för att bilda en sammanhängande metallstruktur. Ju tätare detta ”metallnät” blir, desto närmare ett jordplan kommer man. På denna jord färgläggs allt kablage, vilket därmed blir skärmat. (Skärm = åtgärd som reducerar koppling.)
Det är viktigt att alla delar i ett jordplan, jordnät eller annan form av skärm är så tätt sammankopplade som möjligt, dvs ju fler elektriska sammankopplingar det finns härs och tvärs, desto bättre. Jordstruktur, med undantag för jordplan i kretskort, skall inte användas för strömförsörjning eller signalöverföring. Orsak: det är sällan samma spänning mellan två punkter i en jordstruktur; det flyter förmodligen oönskade och okontrollerade strömmar i densamma.
Om signalnollan ansluts till en jordstruktur i mer än en punkt, finns det således risk för att spänningsskillnader mellan dessa jordpunkter stör signalen. Gemensamt för alla nollor är, att de inte får anslutas till jord i mer än en punkt (kretskort undantaget) (se Figur 5)!
Miklos Steiner