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常見的接地技術(shù)詳解

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  • 發(fā)布時間:2016/1/21 16:23:40
  • 作者:銀河電氣

  《GB/T 2900.1-2008電工術(shù)語 基本術(shù)語》定義,接地是指在系統(tǒng)、裝置或設(shè)備的給定點與局部地之間進行電連接。接地技術(shù)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(yīng)用時,接地就是把電力電訊等設(shè)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(dǎo)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(chǎn)生噪聲的主要地方。

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

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

  數(shù)字地:也叫邏輯地,是各種開關(guān)量(數(shù)字量)信號的零電位,可能是電子設(shè)備的金屬機殼、底座、印刷電路板上的地線或建筑物內(nèi)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(shè)備、裝置、電路及人身的安全。因此,在設(shè)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(guān),保護接地的方式在配電的標準規(guī)范中以及安全規(guī)范都有嚴格規(guī)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(shè)備外殼短路到大地或地線端,保護過程中產(chǎn)生的短路電流使熔絲或空氣開關(guān)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(tǒng)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(zhì)量很大程度上依賴于工作接地質(zhì)量的好壞。由于受接地材料特性和其他技術(shù)因素的影響,接地導(dǎo)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(chǎn)生電壓降,形成地紋波,對信號質(zhì)量產(chǎn)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(shè)計和施工中最大限度地降低工作接地導(dǎo)體的阻抗仍然是非常重要的。

03屏蔽接地

  屏蔽接地是和結(jié)構(gòu)息息相關(guān)的措施。電磁屏蔽時并不要求與大地連接,屏蔽結(jié)構(gòu)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(tǒng)設(shè)計中常采用結(jié)構(gòu)屏蔽的方法。為了使結(jié)構(gòu)有較好的屏蔽效能,要求對結(jié)構(gòu)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(shè)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(xù)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(fā)機房設(shè)備之間的高電位差,要求設(shè)備之間特別是有電氣聯(lián)系或距離較近的設(shè)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(shù)以千伏的靜電電壓,會對設(shè)備中的電子器件發(fā)生放電,雖然靜電的能量不高,但產(chǎn)生的瞬時電流足夠大,有可能造成電子器件的損壞。

  人體產(chǎn)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(chǎn)生放電現(xiàn)象,如果單板上的電子器件絕緣處理的不好,瞬態(tài)“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(shè)備之前,通過防靜電手腕把靜電泄放到大地,以使人體和設(shè)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(shè)備,因此在人體和設(shè)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(chǎn)生的靜電泄放電流,從而起到保護設(shè)備的作用。


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