接地的参考知识
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接地与防雷接地依据其目的而具有种种功能。
在这里将从设备的观点来对接地的技术,简述其观念及目前状况。
(1)避雷设备的接地雷击电流流入大地某点时,其附近的电压就会上升,并产生某种形状的电位分布。
若雷击地点的附近有电气设备、人类、家畜存在时,将被加上由于雷电电流所导致的电压。
此种电压若超出电气设备或人畜的忍受程度时,则将发生雷击事故。
在此种情况下,若装设与大地间具有电气端子功能的接地电极时,电压上升、电极分布、电位分布等将具有不同的形态。
亦即接地电极得以抑制电压上升,并具有减轻跨步电压的效果。
欲抑制电压上升,主要在于接地电阻(严格来说应为接地阻抗)。
此外,欲减低跨步电压,除了接地电阻以外,接地电极所具有的电位分布及电位梯度亦有影响。
至于避雷设备的接地电极,以往多使用板状电极,但若由突破阻抗的观点来看,则使用线装或环状电极将较为有利。
近年来也常省略人工接地电极而采用建筑物结构体接地。
以接地电极来施工时,若能满足接地电阻值,理应可以适用。
但若是共同接地或虽在不同点但与其他设备的接地间具有密切关系时,则一定要对接地系统加以慎重检讨。
(2)医疗设备的接地除了被为“触诊”的诊疗技术以外,进来医疗技术发展很快。
各种医用电子仪器、设备(以下简称ME机器:Medical Electronics)被开发研制出来。
且不论大医院或小诊所,ME 机器均被广泛使用。
代表性的ME机器有心电计、心图观测装置、X射线电视诊断装置等。
这些设备不仅使用于患者的诊断、治疗而已,也普遍使用于手术中患者状况监视之用。
此类ME机器的普及,则对医院的电气设备赋予新的要求,其中之一即ME机器的安全问题。
而主要措施即在设计上对ME机器本身强化绝缘等以及对电气设备的接地等需特别加以考虑。
医院设备接地属于等电位接地。
这种接地方式与电气设备的露出非带电金属部位所实施的保护接地不同,对于非电气设备的金属部分也应全部加以接地,其目的即在于医院设备(病房、检查室)的导电性的部分加以等电位化。
接地保护安全知识范文接地保护是一种重要的电气安全措施,用于确保人身安全和设备正常运行。
正确使用和理解接地保护的知识对于从事电气工作的人员至关重要。
本文将介绍接地保护的基本概念、原理和操作要点,以帮助读者更好地了解和应用接地保护。
一、接地保护的基本概念接地保护是指将电气设备的导体与地面或较大的导体相连,以实现电器设备的安全操作。
通过接地保护,可以将设备中的故障电流迅速地引导到地下,并通过地下导体的电阻分散和消散,从而避免电气设备漏电引发的电击和火灾事故。
二、接地保护的原理接地保护的原理是基于电流在闭合回路中的流动规律。
当电气设备发生漏电或故障时,故障电流会通过接地装置的接地导体流入地下,形成一个电流回路。
接地导体的电阻和周围环境的电阻会共同阻碍故障电流的流动,从而实现故障电流的分散和消散。
三、接地保护的操作要点1. 接地电阻的选择:接地电阻是接地保护系统的重要组成部分,它的阻值应根据具体设备的特点和工作环境来选择。
通常情况下,接地电阻的阻值应小于规定的阀值,以确保故障电流能够迅速地引导到地下。
2. 接地导体的布置:接地导体应布置在离设备地面较近的位置,以确保故障电流能够迅速地引导到地下。
同时,接地导体的材质和截面积也需要符合相关标准的要求,以确保其导电性能和耐腐蚀性。
3. 接地电阻的检测:定期对接地电阻进行检测是确保接地保护系统正常运行的重要手段。
检测接地电阻的方法有很多种,可以选择适当的方法进行测量,并与规定的阻值进行对比,以确保接地电阻处于正常范围内。
4. 接地装置的定期检修:定期对接地装置进行检修和维护是确保接地保护系统运行正常的必要措施。
检修工作包括清理接地装置表面的污物和氧化物、检查接地导体和接地电阻的连接是否牢固,以及更换老化或损坏的接地装置。
5. 电气设备的接地连接:在使用电气设备时,应将设备的金属外壳与接地系统相连接,以确保设备正常工作和人身安全。
接地连接应选择合适的导线和连接方式,并确保连接牢固可靠。
防雷接地的基本知识防雷接地是一项非常重要的安全措施,目的是为了保护建筑物、设备和人的安全,避免雷电对它们造成的危害。
在防雷接地中,接地是最基本的一个环节,正确的接地可以有效地将雷电流引至地下,从而减小雷电冲击对建筑物和设备的危害。
下面就介绍一些防雷接地的基本知识。
1. 雷电流:雷电在空气电离的过程中,形成的一种瞬时电流,具有较大的电磁能量和热能量,能够对人和设备造成严重的伤害。
2. 感应电压:当雷电电流经过建筑物或设备时,会在它们表面产生一定的感应电压,如果这些电压不能及时、有效地排放,就会对它们造成危害。
3. 防雷接地:防雷接地是指将建筑物或设备通过一定的方法接地,使其与地面形成良好的接触,从而将雷电流安全地引至地下,减小对它们的危害。
4. 接地系统:接地系统是指由接地体、接地线、引下线、接地装置等组成的系统,用于实现防雷接地的功能。
其中,接地体是最重要的组成部分。
二、防雷接地的分类根据接地体的性质和用途,防雷接地可以分为如下几类:1. 自然接地:即利用自然存在的电导率较好的地层和地下水,在接地点附近选择合适的接地体,将建筑物或设备安全地接地。
2. 人工接地:即在地下挖深孔或用开挖机械打孔,再将接地体埋入地下,从而实现防雷接地。
3. 钢筋混凝土接地:即在钢筋混凝土结构中设置接地电极体系,利用钢筋混凝土一些部位作为接地系统的组成部件。
三、接地体的选择和设计接地体的选择和设计是防雷接地系统中最为关键的一环,其正确性直接关系到接地效率和防雷效果。
根据应用场合、地质条件、土壤电阻率等因素选择合适的接地体材料和形式,然后由专业电气工程师进行设计,以保证接地系统可以达到设计要求。
四、接地的施工与维护接地的施工应由专业的电气工程师进行,采用科学的施工方法和工艺,保证接地体的质量和长期稳定性。
接地系统一旦建成,还需要进行定期的维护和检测,以确保其正常运行。
具体的维护内容包括:清除接地体附近的杂物、维护接地线的完好、检查接地系统的接地电阻等。
低压配电系统的接地安全基础知识范本一、引言低压配电系统的接地安全是电力系统重要组成部分,起着保护人身安全、防止设备损伤的重要作用。
正确的接地设计和维护可以减少地电压、故障电流等对人员与设备的伤害风险。
本文将介绍低压配电系统接地的基础知识,包括接地标准、接地类型、接地电阻、接地装置等相关内容。
二、接地标准根据国家标准和行业规范,低压配电系统的接地应符合以下标准:1. GB 50054-2011《建筑电气设计规范》2. GB 50057-2010《智能建筑电气设计规范》3. GB 50254-2015《建筑电气装置设计规范》4. DL/T 874-2004《电力系统接地设计准则》5. DL/T 746-2009《电力系统接地测试技术导则》三、接地类型低压配电系统的接地类型主要有以下几种:1. TN 系统:即电源的中性点直接接地,用户与电源之间的导体通过低阻抗连接。
TN-C、TN-S、TN-C-S 分别代表了共同中性线接地、单独中性线接地和中性线中有一段共地。
2. TT 系统:用户与电源之间的导体通过绝缘进行连接,用户与地之间的导体通过低阻抗连接。
3. IT 系统:即电源的中性点不接地,用户与电源之间的导体通过绝缘进行连接,用户与地之间的导体不直接连接,而是通过绝缘监护装置进行监护。
四、接地电阻接地电阻是评价接地装置性能的重要指标,它反映了接地系统的可靠性和安全性。
接地电阻的大小直接影响到接地电流和接地电压的大小。
接地电阻的测量方法主要有“其它法”和“电压降法”,其中“电压降法”是应用比较广泛的方法。
在进行接地电阻测量时,需要注意以下几个方面:1. 测量点要选择在接地装置附近,避免测量引线的电阻干扰。
2. 测量点要选择在整个接地系统的有效接地区域,并保证测量点与其它金属物体的距离。
3. 在测量过程中需要关闭其它与被测接地系统相连接的设备,避免电流造成的干扰。
五、接地装置1. 接地棒:接地棒是低压配电系统中常用的接地装置之一,它通过将电气设备与地之间的电流导入地中,减少因电气设备发生故障而导致的电压升高。
接地的简单知识接地是现代防雷技术和现代电气技术中必不可少的一个重要的环节,一个接地网的好坏,有时能直接影响电气安全和防雷保护效果。
以下作者从接地的分类、定义、设计、工程建设对接地做全面的介绍,以飨读者。
一、接地的分类:按照接地的作用,一般分为保护性接地和功能性接地。
保护性接地•保护接地:为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时,使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击,将设备的外露导电部分接地,称为防电击接地。
这种接地还可以限制线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压;当产生电器故障时,有利于过电流保护装置动作而切断电源。
这种接地,也是狭义的“保护接地”。
•防雷接地:将雷电导人大地,防止雷电流使人身和设备受到电击或财产受到破坏。
•防静电接地:将静电荷引入大地,防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。
特别是目前电子设备中集成电路用得很多,而集成电路容易受到静电作用产生故障,接地后可防止集成电路的损坏。
•防电蚀接地:地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极,防止电缆、金属管道等受到电蚀。
功能性接地•工作接地:为了保证电力系统运行,防止系统振荡.保证继电保护的可靠性,在交直流电力系统的适当地方进行接地,交流一般为中性点,直流一般为中点,在电子设备系统中,则称除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。
•逻辑接地:为了确保稳定的参考电位,将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”,一般采用金属底板作逻辑地。
常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。
•屏蔽接地:将电气干扰源引入大地,抑制外来电磁干扰对电子设备的影响,也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。
•信号接地:为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地,例如检测漏电流的接地,阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。
二、接地中的一些定义•接地 earth一种自然的或人工的电气连接,使电路或电气设备连接到大地或代替大地的某种较大的导电体。
注:对汽车、飞机、火箭等较大的移动体,不能与大地进行固定的接地,可把车身、机体代替大地,称为本体地(body earth)。
接地技术接地技术在现代电子领域方面得到了广泛而深入的应用。
电子设备的“地”通常有两种含义:一种是“大地”(安全地),另一种是“系统基准地”(信号地)。
接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低电阻的导电通路。
“接大地”是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连。
由于大地的电容非常大,一般认为大地的电势为零。
开始的时候,接地技术主要应用在电力系统中,后来,接地技术延伸应用到弱电系统中。
在弱电系统中的接地一般不是指真实意义上与地球相连的接地。
对于电力电子设备将接地线直接连在大地上或者接在一个作为参考电位的导体上,当有电流通过该参考电位时,接地点是电路中的共用参考点,这一点的电压为0V,电路中其他各点的电压高低都是以这一参考点为基准的,一般在电路图中所标出的各点电压数据都是相对接地端的大小,这样可以大大方便修理中的电压测量。
相同接地点之间的连线称为地线。
把接地平面与大地连接,往往是出于以下考虑:提高设备电路系统工作的稳定性,静电泄放,为工作人员提供安全保障。
接地的目的:安全考虑,即保护接地。
为信号电压提供一个稳定的零电位参考点(信号地或系统地)屏蔽保护作用。
一、接地的类型和作用不同的电路有不相同的接地方式,电子电力设备中常见的接地方式有以下几种:1、安全接地安全接地即将高压设备的外壳与大地连接。
一是防止机壳上积累电荷,产生静电放电而危及设备和人身安全,例如电脑机箱的接地,油罐车那根拖在地上的尾巴,都是为了使聚积在一起的电荷释放,防止出现事故;二是当设备的绝缘损坏而使机壳带电时,促使电源的保护动作而切断电源,以便保护工作人员的安全,例如电冰箱、电饭煲的外壳。
三是可以屏蔽设备巨大的电场,起到保护作用,例如民用变压器的防护栏。
2、防雷接地当电力电子设备遇雷击时,不论是直接雷击还是感应雷击,如果缺乏相应的保护,电力电子设备都将受到很大损害甚至报废。
为防止雷击,我们一般在高处(例如屋顶、烟囱顶部)设臵避雷针与大地相连,以防雷击时危及设备和人员安全。
低压配电系统的接地安全基础知识低压配电系统的接地是指将设备或设施与大地形成一个低阻抗的导通通路,以保证人身安全和设备正常运行的一项重要措施。
接地安全基础知识包括接地原理、接地方法、接地系统构成、接地装置选型和接地系统的维护与检测等方面。
一、接地原理低压配电系统的接地原理是根据电流回路的闭合原理,通过将电流回路接入大地形成一个回路的情况下,当有电流通过时,能够通过大地的低阻抗导通通路回流,形成电流闭合,来保证电流的安全流动。
通过接地,可以有效地将电压、电流等危险因素分散,提高安全性。
二、接地方法1. 直接接地:将电气设备的金属外壳与大地形成直接连接,通常用于接地电缆套管、金属管道等金属构件。
直接接地可通过接地体、接地极或耐酸碱土壤的金属结构实现。
2. 间接接地:将电气设备通过接地导线与大地相连,通常用于接地电缆、电气设备的中性线、电源插座等。
间接接地可通过灰土接地、屏蔽接地和复合接地等方式实现。
三、接地系统构成低压配电系统的接地系统由接地电阻、接地体和接地导线等组成。
1. 接地电阻:主要用于消除静电、雷击、线路故障等产生的大额电流,保护系统和设备不受损坏。
接地电阻一般采用接地极或接地体,需要具备一定的导电性能和耐腐蚀性。
2. 接地体:指用于接地的金属构件,通常埋设在土壤中。
接地体的形式多样,可以是接地极、接地网或接地钢管等。
3. 接地导线:将电气设备与接地体相连的导线,一般采用铜或铝材质,具有一定的导电能力。
四、接地装置选型根据低压配电系统的具体情况和需求,选用适当的接地装置是非常重要的。
1. 接地电阻器:在需要对接地系统进行调节时,可以通过接地电阻器来改变接地系统的阻抗特性。
接地电阻器的选型要考虑接地系统所需的阻抗、工作电流、安装和维护的便利性等因素。
2. 接地极:适用于需要深度固定的接地场合,如变电站、发电厂等。
接地极的选型要考虑土壤的导电性和接地电阻要求等因素。
3. 接地网:适用于大面积接地的场合,如大型工业企业的接地系统。
1、避雷带的计算:依据计算规则,(水平+垂直)*(1+%)2、避雷带分为女儿墙敷设,混凝土块敷设,混凝土块独自计算,开端地点为50cm,间隔为 1m。
3、楼顶有栏杆的,能够用来取代避雷带,可是一定达到必定的壁厚,否则会被击穿。
4、引下线:第一种,利用柱子里边的钢筋做为引下线,定额默以为 2 根主筋,假如图纸给出多根,需要依据比率调整。
第二种,独自敷设金属构件作为引下线,计算工程量的时候,定额默认是一根,看清说明需要几根,进行调整。
5、测试电阻:第一种,断接卡子,合用于独自敷设的引下线,在室外处面上来做,用来测试接地电阻。
第二种:测试板,合用于利用钢筋作为引下线,这类状况在钢筋的下方链接一块测试板,方便测试电阻。
两种状况外侧能否需要箱子,能够来定能否有测试箱。
注意:不是每条引下线,都需要做测试。
6、接地母线:能够理解为雷电流的通道,负责电流的传输,把电流引到各个接地极。
接地极:就是电流流向大地的通道。
接地母线和接地极共同形成了一套接地装置,可是此刻这类做法不多了。
工程量的计算:接地母线计算长度,施工图工程量 * (1+%)。
接地极是依据根计算。
7、利用基础钢筋作为接地极:这是此刻比较常用的做法,利用自己基础的钢筋作为自然接地装置,不需要再独自敷设其余的东西了。
工程量的计算:有相应定额的地域,是依据基础的面积计算。
没有相应的定额的地方,能够依据焊接点来计算,参照“柱主筋与地圈梁的焊接”的定额。
8、均压环:作用是均压,将高压平均的散布在物体的四周,保证环形各部位之间没有电位差,进而达到均压的成效。
做法一,利用圈梁的钢筋作为均压环。
定额中有相应的定额能够选择。
做法二,利用扁钢或许圆钢独自敷设均压环。
定额中没有相应的定额,计算规则规定能够依据“户内接地母线”套取。
计算时,依据圈梁中心线长度计算。
设置:一类防雷建筑从30 米以上每间隔 6 米一道,二类防雷建筑从45 米开始每隔三层一道,三类防雷建筑从60 米开始每隔三层一道。
Q1:为什么要接地?Answer:接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护建筑物的作用。
同时,接地也是保护人身安全的一种有效手段,当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有危险电压产生,由此生成的故障电流就会流经PE线到大地,从而起到保护作用。
随着电子通信和其它数字领域的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。
比如在通信系统中,大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准…地‟作为信号的参考地。
而且随着电子设备的复杂化,信号频率越来越高,因此,在接地设计中,信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注,否则,接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。
最近,高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念。
Q2:接地的定义Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是…线路电压的参考点‟;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。
一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。
注意要求是“低阻抗”和“通路”。
Q3:常见的接地符号Answer: PE,PGND,FG-保护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;AGND-模拟地;LGND-防雷保护地Q4:合适的接地方式Answer: 接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。
而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。
一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f<1MHz)电子线路。
当设计高频(f>10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层)。
Q5:信号回流和跨分割的介绍Answer:对于一个电子信号来说,它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径,所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。
低压配电系统的接地安全基础知识什么是工作接地、保护接地和保护接零?为满足电气装置和系统的工作特性和安全防护的要求,而将电气装置和系统的任何部分与土壤间做良好的电气连接,称为接地。
接地按用途不同有工作接地和保护接地之分。
(1)工作接地。
根据电力系统运行工作的需要而进行的接地(如系统中变压器中性点的接地),称为工作接地。
(2)保护接地。
将电气装置的金属外壳和架构(在正常情况下不带电的金属部分)与接地体之间作良好的金属连接,因为他对间接触点有防护作用,故称作保护接地。
如TT系统和IT系统。
(3)保护接零。
为对间接触点进行防护,将电气装置的外壳和架构与电力系统的接地点(如接地中性点)直接进行电气连接,称作保护接零。
如TN系统。
低压配电网是怎样实现绝缘监视的?用三只电压表分别接在线路三相和接地装置之间。
电压表的要求如下:①三只电压表的规格相同;②电压表量程选择适当;③选用高内阻的电压表。
配电网对地绝缘正常时,三相平衡,三只电压表读数均为相电压。
当配电网单相接地时,接地相电压表读数降低,另两相电压表读数显著升高。
如果不是接地,只是绝缘劣化时,三只电压表的读数会出现不同,提醒巡检人员的注意。
不接地配电网是怎样实现过电压防护的?不接地配电网,由于配电网与大地之间没有直接的电气连接,在意外情况下可能会使整个低压系统产生很高的过电压,将给低压系统的安全运行造成极大的威胁。
为了减轻过电压的危险,在不接地低压配电网中,应当如图3—2所示的那样,把低压配电网的中性点或者一相经击穿保险器接地。
正常情况下,击穿保险器处于绝缘状态,配电网仍为不接地系统;故障时,保险器击穿,配电网变成接地系统,只要RE≤4Ω,就能控制低压各相电压的过分升高,也可能引起高压系统的过流装置动作,切断电源。
两只相同的内阻电压表是用来监视击穿保险器的绝缘状态的。
为什么要采取保护接地和保护接零措施?在电力系统中,由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因,都会使原来不带电的部分(如金属底座、金属外壳、金属框架等)带电,或者使原来带低压电的部分带上高压电,这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。
接地保护安全知识接地保护又常称为保护接地,就是将电气设备的金属外壳与接地体连接,以防止因电气设备绝缘损坏而使外壳带电时,操作人员接触设备外壳而触电。
在中性点不接地的低压系统中,在正常情况下各种电力装置的不带电的金属外露部分,除有规定外都应接地。
如:(1)电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具的外壳。
(2)电力设备的传动装置。
(3)配电屏与控制屏的框架。
(4)电缆外皮及电力电缆接线盒、终端盒的外壳。
(5)电力线路的金属保护管、敷设的钢索及起重机轨道。
(6)装有避雷器电力线路的杆塔。
(7)安装在电力线路杆塔上的开关、电容器等电力装置的外壳及支架。
低压电力网的电力装置对接地电阻的要求如下:(1)低压电力网中,电力装置的接地电阻不宜超过4欧。
(2)由单台容量在100千伏·安的变压器供电的低压电力网中,电力装置的接地电阻不宜大于10欧。
(3)使用同一接地装置并联运行的变压器,总容量不超过100千伏·安的低压电力网中,电力装置的接地电阻不宜超过10欧。
(4)在土壤电阻率高的地区,要达到以上接地电阻值有困难时,低压电力设备的接地电阻允许提高到30欧。
接地保护安全知识(二)接地保护是指在电气设备的使用中,为了保证人身安全和电气设备的正常运行,采取一系列的措施,将电气设备与地面连通,形成一个低电阻的回路,以达到安全的目的。
接地保护的重要性:1. 保护人身安全:电流通过人体会产生伤害,而接地保护可以将电流迅速导向地面,减少对人体的危害。
尤其对于需要经常接触电气设备的工作人员来说,接地保护尤为重要。
2. 保护设备和电路:接地保护可以使电路在故障时迅速切断电源,防止电流过载或短路造成设备的损坏。
3. 防止静电积累:一些特殊的场合,如化工行业或危险品仓库,会产生大量的静电。
接地保护可以有效地防止静电积累,减少火灾或爆炸等事故发生的可能性。
接地保护的措施:1. 保证设备接地的可靠性:电气设备的接地必须保证连续、牢固、电阻小。
电气接地知识1、接地概述接地为防止触电或保护设备的安全,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。
在电力系统中,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连接叫做接地。
2、接地的作用我们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一作用外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。
(1)防止电击人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系,环境越潮湿,人体的阻抗越低,也越容易遭受电击。
例如,自装过交流收音机的人几乎都受到过电击,但几乎都能摆脱电源,因为此时人所处的环境干燥,皮肤也较干燥。
接地是防止电击的一种有效的方法。
电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。
由于接地电阻的存在,电气设备对地电位总是存在的,电气设备的接地电阻越大,发生故障时,电气设备的对地电位也越大,人触及时的危险性也越大。
但是,如果不设置接地装置,故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同,比起接地电压还是高出很多的,因此危险性也相应增加。
(2)保证电力系统正常运行电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。
工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。
工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。
低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。
对中性点接地的系统,即使一相与地短路,另外二相仍可接近相电压,因此接于其他二相的电气设备不会损坏。
此外可防止系统振荡,电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。
(3)防止雷击和静电危害雷电发生时,除了直接雷外,还会生产感应雷,感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。
所有防雷措施中最主要的方法是接地。
3、接地种类(1)重复接地重复接地就是在中性点直接接地的系统中,在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。
关于避雷接地的小知识及定额套用问题1、接地极1.1接地极制作安装:定额套用2-688~2-695,可分为钢管接地极、角钢接地极、圆钢接地极和接地极板(块)。
1.2说明:接地极即接地体,是埋在于地中并直接与大地接触做散流用的金属导体。
接地极的长度按设计长度计算,设计无规定时,每根长度按2.5米计算,若设计有管帽时,管帽另按加工件计算。
接地极一般使用在小型建筑,而且无桩基的工程。
2、接地母线2.1接地母线敷设:定额套用2-696~2-700,可分为户内接地母线敷设、户外接地母线敷设、铜接地绞线敷设。
2.2说明:接地母线是指将所有接地线汇在一起后的接地线,一般采用扁铁或圆钢,户外接地母线一般敷设在沟内,敷设前按设计要求挖沟,沟深不得小于0.5米,然后埋入扁铁。
接地母线不做散流作用,接地母线和接地体及接地支线一般采用焊接连接。
户外接地母线挖沟的沟底宽度按0.4米,上宽为0.5米,沟深为0.75米,每米沟长的土方量为0.34立方,如设计要求埋深不同时,可按设计方量调整。
2.3接地母线计算工程量时应按图纸设计的水平长度和垂直长度之和*1.039,计算主材费时应按市场价格*相应损耗率。
3、接地跨接3.1接地线跨接线安装:定额套用2-701~2-703,可分为接地跨接线、构架接地和钢铝窗接地。
3.2说明:接地跨接线:防雷接地应该形成一个闭合回路后接地,在断线处应采用接地跨接线,凡用螺栓或铆钉连接的接地网中的地方,都应焊接接地跨接线,跨接线一般采用扁钢和圆钢。
3.3接地跨接按40*4扁钢考虑,采用开孔连接,管件跨接利用法兰盘连接螺栓,钢轨利用鱼尾板固定螺栓,平行管道采用焊接进行综合考虑。
3.4构架接地是按户外钢结构或砼结构接地来考虑的,每处接地跨接包括了4米以内的水平接地。
3.5钢铝窗接地采用8号圆钢一端和窗连接,一端和圈梁主筋连接。
3.6利用基础钢筋做接地,套用2-751均压环敷设子目(但均压环敷设子目内并没有圆钢等主材,只考虑了钢筋与钢筋之间的搭接焊,所以个人认为利用基础钢筋做接地网除了按均压环算,还应该计算基础钢筋的跨接数量)3.7等电位箱和局部等电位箱的箱内连接套接地跨接*0.5系数,箱体再单独套定额,局部等电位箱应套接线盒安装子目,总等电位箱套接线箱安装子目。
Q1:为什么要接地?Answer:接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施,目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地,从而起到保护建筑物的作用。
同时,接地也是保护人身安全的一种有效手段,当某种原因引起的相线(如电线绝缘不良,线路老化等)和设备外壳碰触时,设备的外壳就会有危险电压产生,由此生成的故障电流就会流经PE线到大地,从而起到保护作用。
随着电子通信和其它数字领域的发展,在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。
比如在通信系统中,大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。
而且随着电子设备的复杂化,信号频率越来越高,因此,在接地设计中,信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注,否则,接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。
最近,高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念。
Q2:接地的定义Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说,该术语的含义通常是‘线路电压的参考点’;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;对电气工程师来说,它是绿色安全地线或接到大地的意思。
一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。
注意要求是“低阻抗”和“通路”。
Q3:常见的接地符号Answer: PE,PGND,FG-保护地或机壳;BGND或DC-RETURN-直流-48V(+24V)电源(电池)回流;GND-工作地;DGND-数字地;AGND-模拟地;LGND-防雷保护地Q4:合适的接地方式Answer: 接地有多种方式,有单点接地,多点接地以及混合类型的接地。
而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。
一般来说,单点接地用于简单电路,不同功能模块之间接地区分,以及低频(f<1MHz)电子线路。
当设计高频(f>10MHz)电路时就要采用多点接地了或者多层板(完整的地平面层)。
Q5:信号回流和跨分割的介绍Answer:对于一个电子信号来说,它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径,所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。
第一,根据公式可以知道,辐射强度是和回路面积成正比的,就是说回流需要走的路径越长,形成的环就越大,它对外辐射的干扰也越大,所以,PCB 布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。
第二,对于一个高速信号来说,提供有好的信号回流可以保证它的信号质量,这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层(或电源层)为参考来计算的,如果高速线附近有连续的地平面,这样这条线的阻抗就能保持连续,如果有段线附近没有了地参考,这样阻抗就会发生变化,不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。
所以,布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层,或者高速线旁边并行走一两条地线,起到屏蔽和就近提供回流的功能。
第三,为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割,这也是因为信号跨越了不同电源层后,它的回流途径就会很长了,容易受到干扰。
当然,不是严格要求不能跨越电源分割,对于低速的信号是可以的,因为产生的干扰相比信号可以不予关心。
对于高速信号就要认真检查,尽量不要跨越,可以通过调整电源部分的走线。
(这是针对多层板多个电源供应情况说的)Q6:为什么要将模拟地和数字地分开,如何分开?Answer:模拟信号和数字信号都要回流到地,因为数字信号变化速度快,从而在数字地上引起的噪声就会很大,而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。
如果模拟地和数字地混在一起,噪声就会影响到模拟信号。
一般来说,模拟地和数字地要分开处理,然后通过细的走线连在一起,或者单点接在一起。
总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。
当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开,如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。
Q7:单板上的信号如何接地?Answer:对于一般器件来说,就近接地是最好的,采用了拥有完整地平面的多层板设计后,对于一般信号的接地就非常容易了,基本原则是保证走线的连续性,减少过孔数量;靠近地平面或者电源平面,等等。
Q8:单板的接口器件如何接地?Answer:有些单板会有对外的输入输出接口,比如串口连接器,网口RJ45连接器等等,如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作,例如网口互连有误码,丢包等,并且会成为对外的电磁干扰源,把板内的噪声向外发送。
一般来说会单独分割出一块独立的接口地,与信号地的连接采用细的走线连接,可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。
细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。
同样的,对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。
Q9:带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地?Answer:屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是信号地上,这是因为信号地上有各种的噪声,如果屏蔽层接到了信号地上,噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰,所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的最大噪声输出源。
当然前提是接口地也要非常的干净。
“地”是电子技术中一个很重要的概念。
由于“地”的分类与作用有多种,容易混淆,故总结一下“地”的概念。
“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地,两者概念不同,目的也不同。
“地”的经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。
一:信号“地”又称参考“地”,就是零电位的参考点,也是构成电路信号回路的公共端。
(1) 直流地:直流电路“地”,零电位参考点。
(2) 交流地:交流电的零线。
应与地线区别开。
(3) 功率地:大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。
(4) 模拟地:放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。
(5) 数字地:也叫逻辑地,是数字电路的零电位参考点。
(6) “热地”:开关电源无需使用工频变压器,其开关电路的“地”和市电电网有关,即所谓的“热地”,它是带电的。
(7) “冷地”:由于开关电源的高频变压器将输入、输出端隔离;又由于其反馈电路常用光电耦合器,既能传送反馈信号,又将双方的“地”隔离;所以输出端的地称之为“冷地”,它不带电。
信号接地设备的信号接地,可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点,它为设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。
有单点接地,多点接地,浮地和混合接地。
(这里主要介绍浮地)单点接地是指整个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点,其他各个需要接地的点都直接接到这一点上。
在低频电路中,布线和元件之间不会产生太大影响。
通常频率小于1MHz的电路,采用一点接地。
多点接地是指电子设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上(即设备的金属底板)。
在高频电路中,寄生电容和电感的影响较大。
通常频率大于10MHz的电路,常采用多点接地。
浮地,即该电路的地与大地无导体连接。
『虚地:没有接地,却和地等电位的点。
』其优点是该电路不受大地电性能的影响。
浮地可使功率地(强电地)和信号地(弱电地)之间的隔离电阻很大,所以能阻止共地阻抗电路性耦合产生的电磁干扰。
其缺点是该电路易受寄生电容的影响,而使该电路的地电位变动和增加了对模拟电路的感应干扰。
一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻,用以释放所积累的电荷。
注意控制释放电阻的阻抗,太低的电阻会影响设备泄漏电流的合格性。
1:浮地技术的应用a交流电源地与直流电源地分开一般交流电源的零线是接地的。
但由于存在接地电阻和其上流过的电流,导致电源的零线电位并非为大地的零电位。
另外,交流电源的零线上往往存在很多干扰,如果交流电源地与直流电源地不分开,将对直流电源和后续的直流电路正常工作产生影响。
因此,采用把交流电源地与直流电源地分开的浮地技术,可以隔离来自交流电源地线的干扰。
b 放大器的浮地技术对于放大器而言,特别是微小输入信号和高增益的放大器,在输入端的任何微小的干扰信号都可能导致工作异常。
因此,采用放大器的浮地技术,可以阻断干扰信号的进入,提高放大器的电磁兼容能力。
c 浮地技术的注意事项1)尽量提高浮地系统的对地绝缘电阻,从而有利于降低进入浮地系统之中的共模干扰电流。
2)注意浮地系统对地存在的寄生电容,高频干扰信号通过寄生电容仍然可能耦合到浮地系统之中。
3)浮地技术必须与屏蔽、隔离等电磁兼容性技术相互结合应用,才能收到更好的预期效果。
4)采用浮地技术时,应当注意静电和电压反击对设备和人身的危害。
2:混合接地混合接地使接地系统在低频和高频时呈现不同的特性,这在宽带敏感电路中是必要的。
电容对低频和直流有较高的阻抗,因此能够避免两模块之间的地环路形成。
当将直流地和射频地分开时,将每个子系统的直流地通过10~100nF的电容器接到射频地上,这两种地应在一点有低阻抗连接起来,连接点应选在最高翻转速度(di/dt)信号存在的点。
二:设备接大地在工程实践中,除认真考虑设备内部的信号接地外,通常还将设备的信号地,机壳与大地连在一起,以大地作为设备的接地参考点。
设备接大地的目的是1)保护地,保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳(或构架)和接地装置之间作良好的电气连接。
为了保护人员安全而设置的一种接线方式。
保护“地”线一端接用电器外壳,另一端与大地作可靠连接。
2)防静电接地,泄放机箱上所积累的电荷,避免电荷积累使机箱电位升高,造成电路工作的不稳定。
3)屏蔽地,避免设备在外界电磁环境的作用下使设备对大地的电位发生变化,造成设备工作的不稳定。
此外还有防雷接地和音响中的音频专用地等等。