几种常见接地形式的简介与区别(带图)

关于接地：数字地、模拟地、信号地、交流地、直流地、屏蔽地、浮地除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。

控制系统中，大致有以下几种地线：（1）数字地：也叫逻辑地，是各种开关量（数字量）信号的零电位。

（2）模拟地：是各种模拟量信号的零电位。

（3）信号地：通常为传感器的地。

（4）交流地：交流供电电源的地线，这种地通常是产生噪声的地。

（5）直流地：直流供电电源的地。

（6）屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。

以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。

下面就接地问题提出一些看法：（1）控制系统宜采用一点接地。

一般情况下,高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。

在低频电路中，布线和元件间的电感并不是什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，因此，常以一点作为接地点；但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。

一般来说，频率在1MHz以下,可用一点接地；高于10MHz时，采用多点接地；在1～10MHz之间可用一点接地，也可用多点接地。

（2）交流地与信号地不能共用。

由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压，对低电平信号电路来说，这是一个非常重要的干扰，因此必须加以隔离和防止。

（3）浮地与接地的比较。

全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。

这种方法具有一定的抗干扰能力，但一旦绝缘下降就会带来干扰。

还有一种方法，就是将机壳接地，其余部分浮空。

这种方法抗干扰能力强，安全可靠，但实现起来比较复杂。

（4）模拟地。

模拟地的接法十分重要。

为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。

对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。

（5）屏蔽地。

在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制，对信号采用屏蔽措施是十分必要的。

根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。

低压配电系统接地图解GB 13955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》中规定了，当剩余电流保护装置用于间接接触电击事故防护时，应正确地与电网的系统接地型式相配合，因此有必要介绍低压配电系统接地型式的特点，以利于剩余电流保护装置的正确安装使用。

我国现行低压配电系统接地型式大致有TN系统、TT系统、IT系统几种型式。

1 TN系统电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可接近导体通过保护线与该接地点相连接。

TN系统分为TN-S、TN-C、TN-C-S三种。

（1）TN-S系统：整个系统的中性线路与保护线是分开的，如图1所示。

（2）TN-C系统：整个系统的中性线与保护线是合一的，如图2所示。

（3）TN-C-S系统：系统中有一部分线路的中性线与保护线是合一的，如图3所示。

2 TT系统电力系统中有一点直接接地，电气设备的外露可接近导体通过保护接地线接至与电力系统地点无关的接地极，如图4所示。

3 IT系统电力系统与大地间不直接连接，电气装置的外露可接近导体，通过保护接地线与接地极连接，如图5所示。

4 各类接地系统的特点分析上述接地系统各有其特点和优缺点，需对其有全面了解，以便正确地选择使用。

4.1 TN-S系统从图1可知，在整个TN-S系统内，PE线和N线被分为两根平行不相交的导线。

正常运行时，PE线不通过电流，也不带电位。

只有在发生接地故障时，会有故障电流通过，因此电气装置的外露可接近导体，在正常运行时不带电位，该系统安全可靠性高。

但它需在回路的全长多敷设一根导线。

4.2 TN-C系统从图2可知，TN-C系统内的PEN线兼作PE线和N线的作用，可节省一根导线，比较经济。

我国过去长期按前苏联规程的规定，广泛采用这一系统。

但从电气安全着眼，这一系统存在较多问题。

（1）当系统为单相回路，在PEN线中断时，设备金属外壳对地将带220 V的故障电压，当人身碰触时，电击死亡的危险很大。

220 V电压回路见图6虚线所示。

电力系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地大全！电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。

我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种：即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。

小电阻接地系统在国外应用较为广泛，我国开始部分应用。

1、中性点不接地（绝缘）的三相系统各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°，其向量和等于零，地中没有电容电流通过，中性点对地电位为零，即中性点与地电位一致。

这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。

可是，当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时，及时在正常运行状态下，中性点的对地电位便不再是零，通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。

这种现象的产生，多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故造成的。

在中性点不接地的三相系统中，当一相发生接地时：一是未接地两相的对地电压升高到√3倍，即等于线电压，所以，这种系统中，相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。

二是各相间的电压大小和相位仍然不变，三相系统的平衡没有遭到破坏，因此可继续运行一段时间，这是这种系统的最大优点。

但不许长期接地运行，尤其是发电机直接供电的电力系统，因为未接地相对地电压升高到线电压，一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。

所以在这种系统中，一般应装设绝缘监视或接地保护装置。

当发生单相接地时能发出信号，使值班人员迅速采取措施，尽快消除故障。

一相接地系统允许继续运行的时间，最长不得超过2h。

三是接地点通过的电流为电容性的，其大小为原来相对地电容电流的3倍，这种电容电流不容易熄灭，可能会在接地点引起弧光解析，周期性的熄灭和重新发生电弧。

弧光接地的持续间歇性电弧较危险，可能会引起线路的谐振现场而产生过电压，损坏电气设备或发展成相间短路。

故在这种系统中，若接地电流大于5A时，发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。

2、中性点经消弧线圈接地的三相系统中性点不接地三相系统，在发生单相接地故障时虽还可以继续供电，但在单相接地故障电流较大，如35kV系统大于10A，10kV系统大于30A时，就无法继续供电。

低压配电系统有三种接地形式(IT、TT、TN )系统的区别详解(注册安全工程师考点)根据现行的国家相关标准，低压配电系统有三种接地形式，即口系统、口系统、TN 系^.(1)第一个字母表示电源端与地的关系T-电源变压器中性点直接接地。

I-电源变压器中性点不接地，或通过高阻抗接地。

(2)第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的关系T-电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源端的接地点。

N-电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直接电气连接。

分别对IT系统、口系统，TN系统进行全面剖析。

一、灯系统IT系统就是电源中性点不接地，用电设备外露可导电部分直接接地的系统。

IT系统可以有中性线，但IEC强烈建议不设置中性线。

因为如果设置中性线，在IT系统中N线任何一点发生接地故障，该系统将不再是IT系统。

IT系统接线图如图1所示。

图1灯系统接线图口系统特点IT系统发生第一次接地故障时，接地故障电流仅为非故障相对地的电容电流，其值很小，外露导电部分对地电压不超过50V，不需要立即切断故障回路，保证供电的连续性；-发生接地故障时，对地电压升高1.73倍；-220V 负载需配降压变压器，或由系统外电源专供；-安装绝缘监察器。

使用场所：供电连续性要求较高，如应急电源、医院手术室等。

IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。

一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。

地下矿井内供电条件比较差，电缆易受潮。

运用IT方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。

但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。

在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成架路，保护设备不一定动作，这是危险的。

只有在供电距离不太长时才比较安全。

几种接地保护方式接地保护是一种重要的安全措施，用于保护电气设备和人员免受电击等危险。

在电力系统中，接地保护可以有效地将电流引导到地面，防止电阻或故障引起的电压积累，从而保证电气设备的正常运行。

本文将介绍几种常见的接地保护方式。

1. 系统接地系统接地是指将电力系统中的中性点或一侧相接地，通常使用接地电阻或接地变压器来实现。

这种接地方式能够降低系统的电压，并将故障电流引导到地面，减少电气设备受损和人员受伤的风险。

系统接地可以分为直接接地和间接接地两种方式。

直接接地是将电力系统的中性点直接接地，通常采用接地电阻来限制故障电流的流动。

接地电阻的阻值根据系统的额定电压和电流来确定，一般应符合相关的国家标准和规定。

间接接地是通过接地变压器实现的，将系统的中性点与地之间绝缘并通过变压器连接。

接地变压器可以使系统与地之间保持一定的绝缘，减少电气设备的电压升高。

2. 保护接地保护接地是在电力系统中增加保护接地，用于防止电压升高和保护设备和人员的安全。

保护接地一般采用保护接地装置，如接地开关、接地故障指示器等。

接地开关是一种能够将设备与地之间连接或断开的开关装置，可以在故障发生时迅速切断故障电源，避免电气设备的损坏和人员的伤害。

接地故障指示器是一种能够监测电力系统中是否存在接地故障的装置，当接地故障发生时，指示器会报警，提醒操作人员及时采取措施。

3. 信号接地信号接地是指将信号系统中的信号接地，用于保护信号传输的可靠性和设备的正常运行。

在信号系统中，信号接地可以减少电磁干扰和噪音的影响，提高信号的传输质量。

常见的信号接地方式包括单点接地和多点接地。

单点接地是将信号系统中的所有信号共用一个接地点，可以减少接地回路的复杂性，提高信号的稳定性。

多点接地是将信号系统中的不同信号分别接地，可以避免信号之间的干扰和串扰，提高信号传输的清晰度和准确性。

总结：接地保护是保证电气设备和人员安全的重要措施，具备不同的接地方式可以根据具体的工程需求和系统要求选择适合的接地方式。

常见接地种类:重复接地、保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接常见的接地种类有以下几项：重复接地、保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。

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。

在低压三相四线制中性点直接接地线路中，施工单位在安装时,应将配电线路的零干线和分支线的终端接地，零干线上每隔1千米做一次接地。

对于距接地点超过50米的配电线路，接入用户处的零线仍应重复接地，重复接地电阻应不大于10欧。

保护接地电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及金属支架与大地作电气连接，称为保护接地。

保护接地主要应用在中性点不接地的供电系统中。

倘若不采用保护接地措施，那么人体触及带电外壳时，由于输电线和大地之间存在分布电容而构成回路，使人体有电流通过而发生触电事故。

倘若电气设备采用了保护接地措施，那么人体触及带电外壳时，人体与保护接地装置的电阻并联。

由于接地电阻小于人体电阻，此时可以认为通过人体的电流很小，电流几乎不通过人体，避免了触电事故。

工作接地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。

防雷接地防雷接地是组成防雷措施的一部分，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)。

避雷器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。

TN-S接地系统（整个系统的中性线和保护线是分开的）TN-C接地系统（整个系统的中性线和保护线是合一的）TT接地系统（TT接地系统有一个直接接地点，电气装置外露可导电部分则是接地）TN-C-S接地系统（整个系统有一部分的中性线和保护线是合一的）IT接地系统（IT接地系统的带电部分与大地间不直接连接，而电气装置的外露可导电部分则是接地的）字母标识第一字母表示电力系统的对地关系T-----一点接地I-----所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地第二字母表示装饰的外露可导电部分对地关系T-----外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关N-----外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接（在交流系统中，接地点通常就是中性点）如果后面还有字母，这个字母表示中性线和保护线的组合S-----中性线和保护线是分开的C-----中性线和保护线是合一的（PEN线）我们国家110KV及以上系统普遍采用中性点直接接地系统（即大电流接地系统）。

35KV、10KV系统普遍采用中性点不接地系统或经大阻抗接地系统（即小电流接地系统） 380V/220V低压配电系统按保护接地的形式不同可分为：IT系统、TT系统和TN系统。

IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。

即：过去称三相三线制供电系统的保护接地。

TT系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。

即过去的三相四线制供电系统中的保护接地。

TN系统，在变压器或发电机中性点直接接地的380/220V三相四线低压电网中，将正常运行时不带电的用电设备的金属外壳经公共的保护线与电源的中性点直接电气连接。

即过去的三相四线制供电系统中的保护接零。

TN系统的电源中性点直接接地，并有中性线引出。

按其保护线形式，TN系统又分为：TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统等三种。

（1）TN-C系统(三相四线制)，该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的，该线又称为保护中性线(PEN)线。

工作接地,保护接地各个系统原理（TN,TT,IT）带图1什么是工作接地，什么是保护接地？工作接地，在正常或故障情况下为了保证电气设备的可靠运行，而将电力系统中某一点接地称为工作接地。

例如电源（发电机或变压器）的中性点直接（或经消弧线圈）接地，能维持非故障相对地电压不变，电压互感器一次侧线圈的中性点接地，能保证一次系统中相对低电压测量的准确度，防雷设备的接地是为雷击时对地泄放雷电流。

保护接地，将在故障情况下可能呈现危险的对地电压的设备外露可导电部分进行接地称为保护接地。

电气设备上与带点部分相绝缘的金属外壳，通常因绝缘损坏或其他原因而导致意外带电，容易造成人身触电事故。

为保障人身安全，避免或减小事故的危害性，电气工程中常采用保护接地。

接地保护与接零保护统称保护接地，是为了防止人身触电事故、保证电气设备正常运行所采取的一项重要技术措施。

这两种保护的不同点主要表现在三个方面：一是保护原理不同。

接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。

二是适用范围不同。

根据负荷分布、负荷密度和负荷性质等相关因素，《农村低压电力技术规程》将上述两种电力网的运行系统的使用范围进行了划分。

TT系统通常适用于农村公用低压电力网，该系统属于保护接地中的接地保护方式；TN 系统（TN系统又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S三种）主要适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网，该系统属于保护接地中的接零保护方式。

当前我国现行的低压公用配电网络，通常采用的是TT或TN-C系统，实行单相、三相混合供电方式。

即三相四线制380/220V配电，同时向照明负载和动力负载供电。

三是线路结构不同。

接地保护系统只有相线和中性线，三相动力负荷可以不需要中性线，只要确保设备良好接地就行了，系统中的中性线除电源中性点接地外，不得再有接地连接；接零保护系统要求无论什么情况，都必须确保保护中性线的存在，必要时还可以将保护中性线与接零保护线分开架设，同时系统中的保护中性线必须具有多处重复接地。

详解电路设计中三种常用接地方法小T[电子工程技术2017-06-17｀． ~、,, r-::'·• 点击上方蓝字关注我们！FOLLOW US,． ,. 地线也是有阻抗的，电流流过地线时，会产生电压，此为噪声电压，而噪声电压则是影响系统稳定的干扰源之—，不可取。

所以，要降低地线噪声的前提是降低地线的阻抗。

众所周知，地线是电流返回源的通路。

随着大规模集成电路和高频电路的广泛应用，低阻抗的地线设计在电路中显得尤为重要。

这里就简单列举几种常用的接地方法：1、单点接地，顾名思义，就是把电路中所有回路都接到一个单一的，相同的参考电位点上。

如下固所示。

Ri串联单诅拢并联单点接地写到这里时，可能有人会问，如何才算是高频电路？参考杨继深教授的书籍《电磁兼容E MC技术》有提到“通常1MHZ以下算低频电路，可以采用单点接地，10MHZ以上算高频电路，可以采用多点接地的方式",1MHZ和10MHZ时，如果最长地线不超过波长的1/20, 可以单点接地，否则多点接地。

假如电路中既有高频信号，又有低频信号，怎么办？混合接地会是个好选择！3、混合接地。

如图所示：通过图来分析。

． .... -----.... ... .,,, ..'.\.,; ， 地环路电流、｀｀、.......... _____ , 一一； 安全桵地上图中的第一种结构，假定工作在低频电路中，根据容抗Zc = 1/2Tifc可知，容抗在低频环境下很大，而高频环境下很小。

那么地线在低频时是断开的，在受到高频干扰时接近导通。

如此接法可以有效避开地线环路的干扰影响。

上图中的第二种结构，假定工作在高频电路中，根据感抗ZI = 2rrfl可知，感抗在低频环境下很小，而高频环境下很大。

那么地线在低频时是类似导通的，在受到高频干扰时是断开。

如此接法可以有效避开地环路电流的影响。

综述，在实际应用中，电路根据工作环境采用合适的接地方式可以有效避开干扰信号，达到电路的最优效果。

一、地的分类工程师在设计电路时，为防止各种电路在电路正常工作中产生互相干扰，使之能相互兼容地有效工作。

根据电路的性质，将电路中“零电位”———“地”分为不同的种类，比如按交直流分为直流地、交流地，按参考信号分为数字地（逻辑地）、模拟地，按功率分为信号地、功率地、电源地等，按与大地的连接方式分为系统地、机壳地（屏蔽地）、浮地。

不同的接地方式在电路中应用、设计和考虑也不相同，应根据具体电路分别进行设置。

1 信号地信号地（SG）是各种物理量的传感器和信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线（相对零电位）。

此处信号一般指模拟信号或者能量较弱的数字信号，易受电源波动或者外界因素的干扰，导致信号的信噪比（SNR）下降。

特别是模拟信号，信号地的漂移，会导致信噪比下降；信号的测量值产生误差或者错误，可能导致系统设计的失败。

因此对信号地的要求较高，也需要在系统中特殊处理，避免和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰地线直接连接。

尤其是微小信号的测量，信号地通常需要采取隔离技术。

2 模拟地模拟地（AG）是系统中模拟电路零电位的公共基准地线。

由于模拟电路既承担小信号的处理，又承担大信号的功率处理；既有低频的处理，又有高频处理；模拟量从能量、频率、时间等都很大的差别，因此模拟电路既易接受干扰，又可能产生干扰。

所以对模拟地的接地点选择和接地线的敷设更要充分考虑。

减小地线的导线电阻，将电路中的模拟和数字部分开，在PCB布线的时候，模拟地和数字地应尽量分开，最后通过电感滤波和隔离，汇接到一起。

如图4-1所示。

3 数字地数字地（DG）是系统中数字电路零电位的公共基准地线。

由于数字电路工作在脉冲状态，特别是脉冲的前后沿较陡或频率较高时，会在电源系统中产生比较大的毛刺，易对模拟电路产生干扰。

所以对数字地的接地点选择和接地线的敷设也要充分考虑。

尽量将电路中的模拟和数字部分分开，在PCB布线的时候，模拟地和数字地应尽量分开，最后通过电感，汇接到一起.4 悬浮地悬浮地（FG）是系统中部分电路的地与整个系统的地不直接连接，而是通过变压器耦合或者直接不连接，处于悬浮状态。