電氣接地系統(tǒng)安裝和維護指南

接地（也稱為接地)是指為了安全和功能目的，借助低電阻線將電能直接釋放到大地的過程。一般來說，電子設備的“地”有兩種含義：一是連接“大地”。以大地為零電位，將電子設備的金屬外殼和電路參考點接地，可以保護設備和人員的安全，如保護接地、防雷接地等。弱電系統(tǒng)不一定是真正意義上的大地與大地相連。具有提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、屏蔽和保護系統(tǒng)電磁兼容性的作用，

什么是電氣接地？

目錄

一個接地系統(tǒng)（英國和IEC）或接地系統(tǒng)（US）連接與地面電力系統(tǒng)的特定部分。接地是一種治療技術，涉及進行“接地”或將您與地球電連接的活動。在現(xiàn)代接地概念中，對于線路工程師來說，這個術語的含義通常是線路電壓的參考點；對于系統(tǒng)設計人員來說，它通常是一個機柜或機架；對于電氣工程師來說，它是安全接地或連接到大地。更一般的定義是電流返回其源的低阻抗路徑。請注意，要求是“低阻抗”和“路徑”。

PE、PGND、FG：保護地或機箱
BGND 或 DC-RETURN：電源（電池）返回
GND：工作地
DGND：數(shù)字地
AGND：模擬地
LGND：防雷地

接地方式有多種，包括單點接地、多點接地和混合接地。其中，單點接地分為串聯(lián)接地和并聯(lián)接地。一般而言，單點接地用于簡單的電路，例如不同功能模塊之間的接地區(qū)別，以及低頻（f<1MHz）電子電路。設計高頻（>10MHz）電路時，應使用多點接地或多層板（完整接地平面）。以下是四種具體的接地方法。

1. 接地浮動
在電子設計中，一種常用的方法是浮動技術。這種方法電路板的信號地不與外部公共地相連，從而保證了電路的良好隔離。該電路與外部接地系統(tǒng)隔離良好，不易受到外部接地系統(tǒng)干擾的影響。但是，靜電很容易在電路上積聚而引起靜電干擾，從而可能產(chǎn)生危險電壓。
小型低速（<1mhz）設備可以使用接地浮動，通過金屬外殼單點接地。

2. 單點串聯(lián)接地
這種接地方式比較簡單，電路板設計就不用太注意了。所以它會被更多地使用。但是，這種電路會有共同的阻抗耦合，導致各個電路模塊相互影響。

3、單點并聯(lián)接地
這種接地方式，雖然擺脫了串聯(lián)單點接地常見的阻抗耦合問題，但在實際使用中，會引入過多的接地線煩人，至于哪一種需要綜合考慮在實際過程中進行評估。如果電路板面積允許，采用并聯(lián)方式，如果各電路模塊之間的連接簡單，則采用串聯(lián)方式。一般來說，下載的板子里有電源模塊、模擬電路模塊、數(shù)字電路模塊和保護電路模塊。在這種情況下，我使用并聯(lián)單點接地方法。

4、多點接地
多點接地在日常電路設計中使用較多，特別是在多模塊電路設計中。這種接地方式可以有效減少高頻干擾問題，但也容易造成接地回路。這一點在設計中必須充分考慮，以提高電路穩(wěn)定性。小型高速（>10MHz）設備的工作地應采用金屬外殼多點接地。接地點之間的距離應小于最高工作頻率波長的1/20，金屬外殼應單點接地。
總之，在電子電路設計中，最重要的一點是減小電路的回路面積，提高電子設計的穩(wěn)定性和電子系統(tǒng)的EMC設計。在實際設計中，對上述各種接地技術進行綜合評價，以達到提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。

至于接地功能，接地技術的引入原本是一種防止電氣或電子設備被雷擊的保護措施。目的是將產(chǎn)生的雷電流通過避雷針引入大地，從而保護建筑物。同時，接地也是保護人身安全的有效手段。當相線因某種原因（如導線絕緣不良、線路老化等）接觸到設備外殼時，設備外殼會產(chǎn)生危險電壓。產(chǎn)生的故障電流將通過中性線流向大地，從而起到保護作用。
隨著電子通信等數(shù)字領域的發(fā)展，在接地系統(tǒng)中僅考慮防雷和安全已經(jīng)不夠。例如，在通信系統(tǒng)中，大量設備之間的信號互連要求每個設備都有一個參考地作為信號參考地。并且隨著電子設備的復雜化，信號頻率越來越高。因此，在接地設計中，必須特別注意信號間的相互干擾等電磁兼容問題。否則，接地不當會嚴重影響系統(tǒng)運行的可靠性。另外，在高速信號回傳技術中也引入了“接地”的概念。

以下問題圍繞電氣接地科學和接地物理學展開，以解釋來自地球的電荷如何對我們的生活產(chǎn)生巨大影響。以及如何通過接地技術將電能直接排放到大地。這些問答也讓您對接地系統(tǒng)的設計和安裝給予了極大的關注。

1、大地接地和電氣接地有什么區(qū)別？
大地是一個電阻非常低而電容非常大的物體。它具有吸收無限電荷的能力，同時可以保持電位不變。因此，它被用作電氣系統(tǒng)的參考電位，即電氣接地。另外，在電子設備中，在電路的各級傳輸電流和信號轉換時，都需要一個參考電位，以防止外界信號的干擾。該電位稱為邏輯地或浮動地。

2. 地電位和邏輯地電位有什么區(qū)別？
由于地球可以吸收無限的電荷，因此地球的電位在宏觀上看起來為零。由于地球上自然電場和人工電場的影響，地球各點的電位是不同的。在工程上，距人工電場20m處視為零電位（接地電位）。接地電位與電氣系統(tǒng)注入大地的電流有關。當大電流流入電氣接地時，電氣接地電位可能會達到很高的電壓，尤其是當雷電流流入電氣接地時。電氣接地的瞬時電位可以達到 100,000 伏。所以，

3.什么是外殼？
由于導線絕緣層損壞，相線與電氣設備外殼接觸，稱為碰殼。如果相線絕緣和電氣設備外殼不符合規(guī)定要求，則設備不能投入使用。絕緣下降的原因可能是受潮或絕緣層損壞，可根據(jù)電路設備的使用環(huán)境進行分析。

4. 什么是階躍電壓？
當電氣設備對地發(fā)生短路故障時，故障電流從故障地流向接地電極并返回電源。因此，在故障點的地和接地電極的周圍會產(chǎn)生電場，該電場遠離故障點的接地或接地電極的接地。距離越近，電位越高，距離越遠，電位越低。當一個人的兩只腳之間的距離在0.8米左右時，站在這個電場中，由于兩只腳處于不同的電位點，就會產(chǎn)生電位差。這種電位差稱為階躍電壓。

5. 什么是接觸電壓？
當電器設備絕緣損壞，外殼發(fā)生短路時，接觸電器設備的人就有觸電的危險。定義危險程度時，測量電氣設備發(fā)生故障時距電氣設備水平方向0.8米處的設備電位。兩者之間的電位差稱為接觸電壓。

6、接地極與設備的接地電阻差是多少？
接地電壓與接地電流的比值稱為接地極的接地電阻。在工程中測量接地極電阻時，是在接地極上人為施加交流電壓，然后測量流入接地極的電流。兩者之比為接地電阻。設備的接地電阻為接地線電阻之和。

7、接地功能有哪些分類？
一般分為保護接地和功能接地兩大類
1）保護接地可分為以下4種：
保護接地：將設備的外露導體部分接地稱為保護接地。其目的是防止電氣設備絕緣損壞或漏電，當人觸摸時可能引起觸電。
雷電接地：將雷電引入大地，防止觸電或其他財產(chǎn)損失。
防靜電接地：將靜電荷引入大地，防止靜電積聚對人體和設備造成傷害。
防腐接地：將金屬體埋在地下作為犧牲陽極或陰極，以保護與其相連的金屬體，如金屬輸油管道。
2）功能接地可分為以下4種：
工作接地：為了保證電力系統(tǒng)的運行，在電力系統(tǒng)的適當位置進行接地，稱為工作接地。在交流系統(tǒng)中，該點一般為中性點。
邏輯接地：為獲得穩(wěn)定的參考電壓，將電子設備中適當?shù)慕饘俨考鳛閰⒖剂汶娢?，將需要獲得零電位的電子部件連接到該金屬部件上。這種方法稱為邏輯接地。
屏蔽接地：將金屬外殼或金屬網(wǎng)接地，以保護外殼或網(wǎng)內(nèi)的電子設備不受外界電氣干擾，或防止外殼或網(wǎng)內(nèi)的電氣設備對外界電子設備造成干擾。
信號接地：為確保信號具有穩(wěn)定的參考電位而設置的接地方法。

8. 什么是工作場地？
為了保證電氣設備的安全運行，設備導電部分的任何一點（通常是電源的中性點）的接地稱為工作地。

9、安全電壓與使用環(huán)境有什么關系？
安全電壓是為了防止人身觸電。觸電的程度與人體的阻抗有關，人體的阻抗與接觸情況有很大關系。在不同的條件下，它是不同的。
人體阻抗與接觸條件的關系通常分為三類：
1) 高阻抗：干燥皮膚、干燥環(huán)境、高阻抗接地
2) 低阻抗：潮濕皮膚、潮濕環(huán)境、低阻抗接地
3) 零阻抗：對于例如，人體浸入水中

10. 短路和接地故障有什么區(qū)別？
相互絕緣的帶電導體之間由于絕緣損壞而產(chǎn)生的電氣連接稱為短路。例如，不同相的相線之間，或相線與中性線之間存在電氣連接，可能存在短路。帶電導體與大地之間的電氣連接錯誤稱為接地故障。此外，火線不僅指相線，還指中性線。接地是指接地的電氣設備的金屬外殼、非電氣金屬管道和大地。

11、接地裝置由哪些部分組成？
接地裝置是接地極和接地線的總稱。
接地極是埋在土壤或混凝土地基中用于耗散電流的導體?？煞譃樘烊唤拥貥O和人工接地極兩種。
有幾種類型的自然接地電極：地下金屬管道系統(tǒng)、建筑物的金屬結構和鋼筋混凝土結構。
人工接地極宜采用水平鋪設的圓鋼、扁鋼、金屬接地板，垂直鋪設的角鋼、鋼管、圓鋼等。

12、防止直接觸電的措施有哪些？
使帶電物體絕緣
使用屏蔽或屏障來阻止人體接觸帶電物體
使用漏電開關作為額外保護

13、防止間接觸電的措施有哪些？
設置自動斷電裝置
雙重絕緣設備
采取不接地的局部電位連接
電氣隔離

14、高壓系統(tǒng)的接地系統(tǒng)有哪些類型？
1）直接接地，即變壓器或發(fā)電機的中性點直接或通過小電阻（如電流互感器）與接地裝置相連。這種接地方式在發(fā)生單相接地短路時有較大的接地電流，故又稱大電流接地系統(tǒng)。
2）不接地，本系統(tǒng)中變壓器的中性點不接地或與消弧線圈、大電阻、接地裝置等接地設備相連。

15、自然接地極能否用于直流電氣設備的接地？
交流電氣裝置的接地應充分利用埋在地下的自然接地極。直流電氣裝置的接地，不允許使用自然接地極作為電流型的PE線、接地線和接地極。接地裝置與自然接地相連。接地裝置與交流電氣裝置之間的距離不應小于1m，以免發(fā)生電腐蝕。

16、總等電位聯(lián)結的作用是什么？
總等電位聯(lián)結（MEB）的作用是降低建筑物和不同電位的不同金屬部件間接接觸電擊的接觸電壓，消除通過電線和各種金屬管道從建筑物外部引入的危險故障電壓。

17. 什么是補充粘接？
兩個導電部分直接用導線連接，使故障的接觸電壓降到接觸電壓極限以下，稱為補充或附加等電位聯(lián)結（接地）。當接地裝置失效時，不能滿足自動切斷電源的間接接觸保護條件，應設置補充聯(lián)結。還應安裝在浴室、醫(yī)院、游泳池等有特殊要求的場所。

18.什么是局部等電位聯(lián)結？
本地等電位聯(lián)結（LEB）是指通過本地板中的聯(lián)結端子連接多個補充等電位聯(lián)結，稱為本地等電位聯(lián)結。

19、如何檢查等電位聯(lián)結的導電性？
1) 焊接質量檢查
2) 螺栓連接質量檢查
3) 測量分支與主干之間的電阻

20、電弧短路有什么特點？
短路和接地故障有兩種形式：金屬短路和電弧短路。金屬短路電流很大，可使過電流保護器（斷路器或熔斷器）及時動作，故障不易繼續(xù)。電弧短路的短路點有電弧或電火花，阻抗大，因此短路電流小。所以過流保護不會生效。但電弧短路點的溫度很高，局部可達數(shù)千攝氏度。極易點燃短路點周圍的物質而引起火災。
電弧短路不僅發(fā)生在電氣和接地故障中，導線之間的連接不良也會引起它。例如，引起白熾燈閃爍或干擾電視機。這時必須檢查線路的連接點是否可靠。

有關電氣接地系統(tǒng)基礎知識的常見問題解答

1. 什么是電氣接地和接地類型？

接地是實現(xiàn)電氣安全的第一步。... 接地是為了保護用戶免受電擊。它是一組串聯(lián)或并聯(lián)連接的導體，以便將電位差立即消散到地中。從設備連接到大地的電線稱為接地線。

2. 接地和接地有什么區(qū)別？

接地和接地之間的主要區(qū)別在于，術語“接地”意味著電路物理連接到地面，即對地（接地）的零伏電位。而在“接地”中，電路并未物理接地，但其電位相對于其他點為零。

3. 接地和接地一樣嗎？

接地和接地之間的主要區(qū)別在于，術語“接地”意味著電路物理連接到地面，即對地（接地）的零伏電位。而在“接地”中，電路并未物理接地，但其電位相對于其他點為零。

4. 接地的目的是什么？

接地用于保護您免受電擊。它通過為故障電流流向大地提供路徑（保護導體）來實現(xiàn)這一點。它還會使保護裝置（斷路器或熔斷器）切斷流向發(fā)生故障的電路的電流。

5. 用哪根線接地？

銅線
接地線或接地接頭
盡管銅線通常用作接地線，但銅帶更適合高位安裝，因為它的面積更大，可以承載更高的故障電流值。