一条 RS-485 链路的接地

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屏蔽层到底该接在哪一端

罐区一条 RS-485 链路挂着六台流量计。白天巡检一切正常，装车泵一启，上位机开始大面积超时。

查线序，对；量终端电阻，对；换网关，照旧。最后在现场接线箱里把屏蔽层从接地螺栓上拆下来，剪齐包好，通讯立刻稳了。

拆掉一个接地点，故障就没了。这件事在现场反复发生，能说清为什么的人不多。

01

差分能抵消干扰，抵消不了整体抬升

RS-485 判 0/1，看的是 A、B 两根线之间的电压差。共模干扰同时加在两根线上，作差即抵消——这是差分传输的立身之本。

但接收器同时还有一个共模输入范围。A、B 相对接收器自身的地，必须落在这个窗口之内，内部差分放大器才工作在线性区。窗口之外，两根线之间的差分电压再干净，判决也不成立。

差分传输免疫的是共模噪声，

不是共模电位。

02

抬升它的是两端的地电位差

现场接线箱的接地极和控制室的接地网，物理上是两个点。两点之间存在电位差，来源包括工频回路的不平衡电流、变频装置对地的泄漏电流、雷电感应，以及阴极保护的杂散电流。

GB 50074-2014 要求石油库内防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地宜共用接地装置，接地电阻按其中要求最小的值确定^14.3.17。GB 50058-2014 则要求爆炸性气体环境中设置等电位联结，所有裸露的装置外部可导电部件应接入等电位系统^5.5.2。

这两条的方向是一致的：把电位差压下去。但压低不等于消除——接地网各点之间仍有导体阻抗，几十米外的现场箱与控制室之间存在几伏的差属于常态。而几伏，恰好和 485 收发器的共模窗口是同一量级。

03

两端接地，等于给这个电位差修了条路

屏蔽层若两头都压在接地螺栓上，屏蔽层、两端接地极、大地就构成了一个闭合回路。地电位差不再是一个静止的差值，它会直接驱动电流沿屏蔽层流动。

屏蔽层一旦载流，就不再是屏蔽层。

04

那规范里到处写的「两端接地」是什么

翻 GB 50074-2014 第 14.2 节，接地要求写得很密。但要看清楚每一条的对象是谁。

装于地上钢储罐的仪表及控制系统配线电缆应采用屏蔽电缆，并穿镀锌钢管保护，保护管两端应与罐体做电气连接^14.2.5。两端接地的是保护管。条文说明写得更直白：这是为了让钢管对电缆产生电磁封锁，减少雷电波沿配线电缆传输到控制室。

信号电缆采用铠装电缆时，电缆的首末端铠装金属应接地；采用穿钢管敷设时，钢管在进入建筑物处应接地^14.2.6。首末端接地的是铠装。

储罐上安装的信号远传仪表，其金属外壳应与储罐体做电气连接^14.2.7。做电气连接的是外壳，条文说明给出的目的是等电位，防止仪表被雷电过电压损坏。

三个对象，三套目的。保护管和铠装承担防雷电磁封锁，需要在两端形成低阻通路把雷电流引走；屏蔽层承担静电耦合电荷的泄放，一个泄放点就够，多一个点反而引入环流。前者是防雷与人身安全的逻辑，后者是信号完整性的逻辑。

现场把这两件事混成一件，就有了那句「规范都写两端接地，屏蔽层当然也两端接」。

需要说明：屏蔽层单端接地的具体做法，不在本文所引的这两本规范条文之内，属工程通用做法。

05

落地的那个点，选在哪一端

屏蔽层在中间接线箱内必须直通，不压在箱体接地螺栓上。断一处，后段就失去屏蔽；落地一处，就等于回到两端接地。悬空的那一端剪齐、热缩管包扎，不能任其在箱内触碰金属件。

▍还有一根线容易被忘掉

屏蔽层单端接地解决的是环流，不解决两端信号地本身的电位差。链路跨距足够长、地电位差足够大时，还需要在 A、B 之外增加一根信号参考线，把两端的信号地经限流电阻联系起来，把共模电位拉回窗口内。

这根线不能用屏蔽层顶替。屏蔽层一旦承载信号回流电流，就回到了第 03 节的局面。

三线制及限流电阻属 485 应用通用做法，非本文所引规范条文。

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写在最后

遇到一根带金属层的电缆，先别急着问接几个点，先问这层金属是干什么用的。防雷封锁的要两端形成通路，等电位的要与设备连成一体，静电屏蔽的只要一个泄放口。目的不同，接法必然不同。条文里的「两端」和现场做的「两端」，指的常常不是同一个东西。

485 通讯时好时坏、找不到原因的时候，与其继续量终端电阻，不如先把这条链路上所有落地点数一遍。

先分清这层金属服务于哪个目标，

再决定它落几个地。

你现场的 485 屏蔽层接在哪一端？中间接线箱有没有落地过？欢迎在评论区说说。