接地

只看该作者 · 2014-6-30 09:45

本帖最后由 mornsunfae 于 2014-6-30 09:56 编辑

   接地到底是什么、有哪些？没有人给出标准答案。但是对于做产品的工程师而言，接地是实实在在摆在眼前的问题，是不可回避的技术。
   接地从大的方面主要是分为保护接地和工作接地两种。保护接地主要是保护设备和人身安全而设置的，比如防雷地和设备外壳的保护地；
   工作地是针对设备正常工作或者进一步的上升为良好工作所设置的接地，主要包括模拟地、数字地、功率地、屏蔽接地、防静电接地等。这种分类也是从目的出发：保护和电磁兼容。
   举个例子说明下接地：电脑机壳电人，到底是一种什么现象，是静电？是漏电？
   我给出的答案是：大多数情况下是漏电，而非静电。这和你家墙插有没有真正的地线有关。当墙插没有地线时，而你的电脑主机和电源都是正品的时候，往往你会被不停地电一下的！
   在主机内部电源一般都是开关电源，为了保证EMC各项指标合格（安规测试），一般正规厂家都会在交流输入级加入线路滤波器，其中C1（L、G线之间）、C2（N、G线之间）为共模电容也叫Y电容，C3（L、N线之间）为差模电容也叫X电容。此电源滤波器目的是解决供电设备EMS和EMI问题而设立的，但是它的存在势必引入人身安全隐患。所以这类电容必须从耐压、漏电流、到失效效果上被特殊制作，被称为安规电容。这个电路也是保护地、噪声返回路径结合的一个例子。
   L、N、G分别对应墙插的火线零线和地线，同时机箱也是和G相连接的。常规市电供电，火线L对大地大概220V电压，这个和墙插有没有接地无关。当墙插没接地线时，也就是说机壳未接地，那么L对G(机壳)就会呈现110V左右电压，G(机壳)对N(即大地，基于TN-S、TN-C-S供电系统)呈现110V电压，这也就是我们用测电笔点在电脑机壳上，笔会一直亮着的原因。当你碰到机箱的一瞬间，那么漏电流就会通过L到C1到人体到大地再到N形成回路。当然这个电流也是瞬间的，毕竟人体阻抗是很低的，人体接触后会与C2并联，从而打破原来C1、C2的分压值，进而拉低机壳电位，也就是说瞬间被电后就没什么感觉了，当然你手拿开后再次触摸机壳还是会被电一下的。
   上面提到了安规，就规定了这个Y电容必须有足够高的耐压，足够小的漏电流，即足够小的容值，从而保证漏电流不至于威胁到人身安全。通过上面的分析，大概知道，当自己碰到这样的电脑机箱，很可能说明自己买到的是正品，是针对安规进行设计过的！但也不要忘了，尽量给他来个接地的线，不然，就会经常被电的。

2万 · 2014-6-30 23:52

谢谢分享的

1万 · 2014-7-2 00:02

谢谢版主分享

1万 · 2014-7-2 00:02

以前理解很浅显

2万 · 2014-7-3 16:24

接地是为防止触电或保护设备的安全而把电力电讯等设备的金属底盘或外壳接上地线，利用大地作电流回路接地线的安全措施。在电力系统中，往往表现为将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气。接地的功用除了将一些无用的电流或是噪声干扰导入大地外，最大功用为保护使用者不被电击，以UPS而言，有些 UPS 会将零线与地线间的电压标示出来，确保产品不会造成对人体的电击伤害。

2万 · 2014-7-3 16:24

接地 jiēdì
(1) [earthing;grounding;ground connection] [电]
(2) [touchdown;ground contact]
以美国的电源系统而言，除了火线( Hot Line ) 与零线(Neutral Line)外，中间圆头的插 Pin 即是所谓的接地 Pin .

接地是为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施，通过金属导线与接地装置连接来实现，常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。

2万 · 2014-7-3 16:25

由接地体和接地线组成。直接与土壤接触的金属导体称为接地体。电工设备需接地点与接地体连接的金属导体称为接地线。接地体可分为自然接地体和人工接地体两类。自然接地体有：①埋在地下的自来水管及其他金属管道（液体燃料和易燃、易爆气体的管道除外）；②金属井管；③建筑物和构筑物与大地接触的或水下的金属结构；④建筑物的钢筋混凝土基础等。人工接地体可用垂直埋置的角钢、圆钢或钢管，以及水平埋置的圆钢、扁钢等。当土壤有强烈腐蚀性时，应将接地体表面镀锡或热镀锌，并适当加大截面。水平接地体一般可用直径为8～10毫米的圆钢。垂直接地体的钢管长度一般为2～3米，钢管外径为35～50毫米，角钢尺寸一般为40×40×4或50×50×4毫米。人工接地体的顶端应埋入地表面下0.5～1.5米处。这个深度以下，土壤电导率受季节影响变动较小，接地电阻稳定，且不易遭受外力破坏。

2万 · 2014-7-3 16:26

一般指接地体上的工频交流或直流电压与通过接地体而流入地下的电流之比。散泄雷电冲击电流时的接地电阻指电压峰值与电流峰值之比，称为冲击接地电阻。接地电阻主要是电流在地下流散途径中土壤的电阻。接地体与土壤接触的电阻以及接地体本身的电阻小得可以忽略。电网中发生接地短路时，短路电流通过接地体向大地近似作半球形流散（接地体附近并非半球形，流散电流分布依接地体形状而异）。图中画出了与电流垂直的等位线，越接近接地体的等位线其电位越高。因为球面积与半径平方成正比，所以流散电流所通过的截面随着远离接地体而迅速增大。因电阻与电流通道的截面积成反比，故同半球形面积对应的土壤电阻随着远离接地体而迅速减小。一般情况下，接地装置散泄电流时，离单个接地体20米处的电位实际上已接近零电位。
接地电阻值与土壤电导率、接地体形状、尺寸和布置方式、电流频率等因素有关。通常根据对接地电阻值的要求，确定应埋置的接地体形状、尺寸、数量及其布置方式，对于土壤电阻率高的地区（如山区），为了节约金属材料，可以采取改善土壤电导率的措施，在接地体周围土壤中填充电导率高的物质或在接地体周围填充一层降阻剂（含有水和强介质的固化树脂）等，以降低接地电阻值。接地体流入雷电流时，由于雷电流幅值很大，接地体上的电位很高，在接地体周围的土壤中会产生强烈的火花放电，土壤电导率相应增大，相当于降低了散流电阻。

2万 · 2014-7-3 16:26

保护接地

机壳

接地系统
安全接地是将系统中平时不带电的金属部分（机柜外壳，操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全。原因是系统的供电是强电供电（380、220或110V），通常情况下机壳等是不带电的，当故障发生（如主机电源故障或其它故障）造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就形成了带电体，如果没有很好的接地，那么这带电体和地之间就有很高的电位差，如果人不小心触到这些带电体，就会通过人身形成通路，产生危险。因此，必须将金属外壳和地之间作很好的连接，使机壳和地等电位。此外，保护接地还可以防止静电的积聚。
工作接地

工作接

接地网示意图
地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地，在石化和其它防爆系统中还有本安接地。
机器逻辑地，也叫主机电源地，是计算机内部的逻辑电平负端公共地，也是+5V等电源的输出地。
信号回路接地，如各变送器的负端接地，开关量信号的负端接地等。
屏蔽接地（模拟信号屏蔽层的接地）。
本安接地，是本安仪表或安全栅的接地。这种接地除了抑制干扰外，还有使仪表和系统具有本质安全性质的措施之一。本安接地会因为采用设备的本安措施不同而不同，下面以齐纳式安全栅为例，说明其接地内容。
安全

接地短路器
栅的作用是保护危险现场端永远处于安全电源和安全电压范围之内。如果现场端短路，则由于负载电阻和安全栅电阻R的限流作用，会将导线上的电流限制在安全范围内，使现场端不至于产生很高的温度，引起燃烧。第二种情况，如果计算机一端产生故障，则高压电信号加入了信号回路，则由于齐纳二级的嵌位作用，也使电压位于安全范围。
值得提醒的是，由于齐纳安全栅的引入，使得信号回路上的电阻增大了许多，因此，在设计输出回路的负载能力时，除了要考虑真正的负载要求以外，还要充分考虑安全栅的电阻，留有余地。
除了上述几种接地外，在很多场合下容易引起混乱的还有一个供电系统地，也叫交流电源工作地，它是电力系统中为了运行需要设的接地(如中性点接地）。
防雷接地

防雷接地是受到雷电袭击（直击、感应或线路引入）时，为防止造成损害的接地系统。常有信号（弱电）防雷地和电源（强电）防雷地之分，区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同，而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上，和电源防雷地分开建设。
防雷接地作为防雷措施的一部分，其作用是把雷电流引入大地。建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器(包括避雷针、避雷带、避雷网和消雷装置等)的一端与被保护设备相接，另一端连接地装置，当发生直击雷时，避雷器将雷电引向自身，雷电流经过其引下线和接地装置进入大地。此外，由于雷电引起静电感应副效应，为了防止造成间接损害，如房屋起火或触电等，通常也要将建筑物内的金属设备、金属管道和钢筋结构等接地；雷电波会沿着低压架空线、电视天线侵入房屋，引起屋内电工设备的绝缘击穿，从而造成火灾或人身触电伤亡事故，所以还要将线路上和进屋前的绝缘瓷瓶铁脚接地。
屏蔽接地

是消除电磁场对人体危害的有效措施，也是防止电磁干扰的有效措施。高频技术在电热、医疗、无线电广播、通信、电视台和导航、雷达等方面得到了广泛应用，人体在电磁场作用下，吸收的辐射能量将发生生物学作用，对人体造成伤害，如手指轻微颤抖、皮肤划痕、视力减退等。对产生磁场的设备外壳设屏蔽装置，并将屏蔽体接地，不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度，达到减轻或消除电磁场对人体危害的目的，还可以保护屏蔽接地体内的设备免受外界电磁场的干扰影响。
防静电接地

为防止静电危害影响并将其泄放，是静电防护最重要的一环。

2万 · 2014-7-3 16:27

交流工作地

在计算机系统中，除了使用直流电器设备外，还大量配备和使用交流电器设备。交流工作接地就是把计算机系统中使用交流电的设备做2次接地或经特殊设备与大地作金属连接，其作用是确保人身和设备安全。交流工作接地的实施可分为计算机系统使用的交流设备和计算机系统配套的交流设备两种情况，应各自独立地按电器标准规定接地，以防止因绝缘损坏而发生触电危险。
安全保护地

把与电器设备带电部分相绝缘的金属外壳或机架同地之间做良好的接地称为安全保护地。若机壳不接地则机壳带有较高电位，人体接触后就有触电的危险，当绝缘被击穿时，接地短路电流将沿着接地线和人体两条通路同时流入大地。通常计算机机房使用的交流设备的机壳（如：空调机、稳频稳压装置、变压器、UPS备份电源等设备的外壳）也应按有关电器规范进行接地处理。
避雷地

防雷保护接地主要是用来向大地引泄雷电流的，目的在于保护人员和建筑物的安全。防雷保护接地与计算机中心建筑物采用的避雷措施有关，由于雷电流产生的电磁感应现象，造成巨大的电磁场，对计算机中心及相关设备具有极大的破坏作用，要求防雷地线装置与所有其他电器设备之间保持足够的距离。因此防雷保护措施是不可忽视的。在1997年夏季的一次雷雨天气，国航内蒙古分公司因未完善避雷装置，致使网络瘫痪、设备损坏，造成直接经济损失。因此建筑物避雷设施必须严格遵循防雷设施的规定，按标准进行施工，每年至少要检测一次避雷接地桩的良好程度。

2万 · 2014-7-3 16:27

1）地
任何一点的电位按惯例取为零的大地或导电物质。
2）接地
电气连接到能提供或接受大量电荷的物体上（如在地、舰船或运载工具金属外壳等）。
3）（静电）接地
将金属导体（通过接地极）与大地进行电气上的连接，使金属导体的电位接近大地电位的措施。
4）接地
a、直接接地或通过一个低阻抗同地相连。
b、通过一个具有很小或几乎为零电阻（阻抗）的导线或其他导体与地连接。
5）软接地
通过足够的阻抗接地，把电流限制在人身安全的电平（通常为5mA）之下。软接地所需要的阻抗取决于靠近接地点的人员可能接触的电压电平。
6）直接接地
将金属体与大地进行导电性连接的一种接地方式。
7）间接接地
为使金属以外的物体进行静电接地，将其表面的全部或局部与接地的金属体紧密相接的一种接地方式。
8）静电放电接地装置
一个公共装置，在静电放电防护工作区内与该装置连接的无器件被接地。
9）接地参考平面
一个平的导电表面，其电位被用作为公共参考电位。
10）静电接地连接系统
带电体上的电荷向大地泄漏、消散的外界导出通道。
11）人体接地
通过使用导电垫、导电地面、导电鞋或其他各种接地用具使人体与大地保持通导状态的措施。

2万 · 2014-7-3 16:39

12）接地（电）极
埋入大地以便与大地良好接触的导体或几个导体的组合。
13）对地电压
带电体与大地之间的电位差（令大地电位为零）。
14）（静电）连接
将彼此间没有良好导电通路的物体导电性连接，使相互间大体上处于相同电位的措施。
15）搭接
a、使两个物体之间具有导电性的任何固定结合。这种结合可以是两个物体导电表面间的直接接触，也可以是加装在两个物体之间牢固的电气连接。
b、在电气工程中，将各金属部分连接在一起，使它们对直流电和低频交流电电流呈现低电阻电气接触的一种方法。
16）单点接地
每个电路或屏蔽体对地仅有一个连接点的接地形式。理想的情况是一个分系统只接在同一个接地点，这种方法可防止结构中流过返回电流。
17）搭接线[条，片]
a、一种用于搭接的金属编织线或金属条[片]。
b、当部件和结构之间不能用其他方法保持足够的电接触时，一种在它们之间提供必要导电性的金属编织线或金属条[片]。
18）泄漏电阻
物体在不带电的情况下，从被测点到接地连接系统间的等效电阻。
19）泄漏电流
指带电体上的电荷通过各种泄漏途径向大地泄漏的电流。
20）静电泄漏通道
带电区的静电荷通过带电体内部和表面而使之泄漏的途径。
21)杂散电流
任何不按指定的通路流动的电流，这些非指定的通路可以是大地、与大地连接的管线和其它金属物体或构筑物。