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常見的接地技術詳解

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  • 發布時間:2016/1/21 16:23:40
  • 作者:銀河電氣

  《GB/T 2900.1-2008電工術語 基本術語》定義,接地是指在系統、裝置或設備的給定點與局部地之間進行電連接。接地技術包括工作接地、保護接地、功能接地等,接地方式不同,作用也不一樣。

  在應用時,接地就是把電力電訊等設備的金屬底盤或外殼接上地線,利用大地作電流回路接地線,其作用除了將一些無用的電流或是噪聲干擾導入大地之外,最大功用是保護使用者不被電擊。

常見接地分類

  信號地:是輸入端信號元件(通常為傳感器)的地。

  交流地:交流供電電源的N線,通常它是產生噪聲的主要地方。

  屏蔽地:一般為防止靜電、磁場感應而設置的外殼或金屬絲網,通過專門的銅導線將其與地殼連接。

  保護地:一般將機器設備外殼或設各內獨立器件的外殼接地,用以保護人身安全和防護設各漏電。

  數字地:也叫邏輯地,是各種開關量(數字量)信號的零電位,可能是電子設備的金屬機殼、底座、印刷電路板上的地線或建筑物內的總接地端子、接地干線等,邏輯地可與大地接觸,也可不接觸。

  模擬地:是各種模擬量信號的零電位。

常見接地方式

01保護接地

  保護接地就是為了保護設備、裝置、電路及人身的安全。因此,在設備、裝置、電路的底盤及機殼端一定要采取保護接地。因保護接地和人身安全相關,保護接地的方式在配電的標準規范中以及安全規范都有嚴格規定。

  保護地主要用以保護故障電壓對人身造成的危害,其保護原理是:通過把帶故障電壓的設備外殼短路到大地或地線端,保護過程中產生的短路電流使熔絲或空氣開關斷開。保護地的電阻要求較小,同時要求保護地的可靠性很高。

02工作接地

  工作地線是單板、母板或系統之間信號的等電位參考點或參考平面,它給信號回流提供了低的阻抗通道。信號質量很大程度上依賴于工作接地質量的好壞。由于受接地材料特性和其他技術因素的影響,接地導體的連接或搭接無論做的如何好,總有一定的阻抗,信號的回流會在工作地線上產生電壓降,形成地紋波,對信號質量產生影響;信號越弱,信號頻率越高,這種影響就越嚴重。盡管如此,在設計和施工中最大限度地降低工作接地導體的阻抗仍然是非常重要的。

03屏蔽接地

  屏蔽接地是和結構息息相關的措施。電磁屏蔽時并不要求與大地連接,屏蔽結構接到大地上更多的是安全等方面的需要。

  為了防止電磁輻射和干擾,系統設計中常采用結構屏蔽的方法。為了使結構有較好的屏蔽效能,要求對結構箱體的開孔尺寸有一定限制,特別是通風孔。但是電纜出線往往會破壞了這種屏蔽效能,因此要求電纜在出屏蔽體時與機柜連接。

04防雷接地

  把可能受到雷擊的物體和大地相接,以提供泄放大電流的通路稱之為防雷地。這種接地的目的很明確,就是防止人及物體遭到雷擊,這些物體可以是天線、大樓、電子或電氣設備等。

  由于雷電放電電流一般是脈沖性的大電流(可高達上百千安),其上升沿可達到微秒量級(1-10 微秒,持續時間100 微秒以下),因此要求防雷接地的接地阻抗要小。為了避免雷擊電流引發機房設備之間的高電位差,要求設備之間特別是有電氣聯系或距離較近的設備進行低電感和電阻搭接。

05防靜電接地

  靜電的危害是眾所周知的,當人手觸摸電子裝備時,由人體附帶的數以千伏的靜電電壓,會對設備中的電子器件發生放電,雖然靜電的能量不高,但產生的瞬時電流足夠大,有可能造成電子器件的損壞。

  人體產生的高電壓靜電通過沒有接好大地的單板上安裝的金屬拉手條,會產生放電現象,如果單板上的電子器件絕緣處理的不好,瞬態“大電流”足以破壞絕緣造成單板上器件的永久性損壞。如果在機箱上裝了防靜電手腕,在人體觸摸設備之前,通過防靜電手腕把靜電泄放到大地,以使人體和設備之間的電位相等從而達到保護的目的。

  由于防靜電接地大多針對人和設備,因此在人體和設備之間增加保護電阻(如防靜電手腕中的電阻)防止機柜帶電對人身造成的可能傷害,當然也可限制人體對地產生的靜電泄放電流,從而起到保護設備的作用。


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