发表于:2011/7/31 11:56:58
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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。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。
目录
释义与原理
简介
接地装置
接地电阻
种类保护接地
工作接地
防雷接地
屏蔽接地
方式分散接地方式
联合接地方式
直流地接法分类
具体接法
交流工作地、安全保护地和避雷地交流工作地
安全保护地
避雷地
计算机中心的各类设备接地之间的关系
在处理共地的地线时需要注意的问题
防护静电的有效措施——接地与屏蔽
静电接地相关术语
接地制式TT系统
TN系统
TN-C系统
TN-S系统
TN-C-S系统
IT系统
释义与原理
简介
接地装置
接地电阻
种类 保护接地
工作接地
防雷接地
屏蔽接地
方式 分散接地方式
联合接地方式
直流地 接法分类
具体接法
交流工作地、安全保护地和避雷地 交流工作地
安全保护地
避雷地
计算机中心的各类设备接地之间的关系
在处理共地的地线时需要注意的问题
防护静电的有效措施——接地与屏蔽静电接地相关术语接地制式
编辑本段简介
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。接地通过金属导线与接地装置连接来实现。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。
编辑本段接地装置
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。
编辑本段接地电阻
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ID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 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。
编辑本段种类
常用的有保护接地、工作接地、防雷接地和屏蔽接地等。
保护接地
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。 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11OV),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,那么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(模拟信号的屏蔽层的接地)。 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的设备的本实措施不同而不同,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
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。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,也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。
编辑本段方式
现代化的电力系统其本身就是强烈的电磁干扰源,主要通过辐射方式干扰该频段内的通信设备。为抑制外部高压输电线路的干扰影响,采用接地措施,常用的接地方式有两种,现分别讨论如下:
分散接地方式
分散 外壳接地电路
接地就是将通信大楼的防雷接地、电源系统接地、通讯设备的各类接地以及其他设备的接地分别接入相互分离的接地系统,由于地线系统不断增多,地线间潜在的耦合影响往往难以避免,分散接地反而容易引起干扰。同时主体建筑物的高度不断增加,其接地方式所带的不安全因素也越来越大。当某一设施被雷击中,容易形成地下反击,损坏其他设备。
联合接地方式
联合接地方式也称单点接地方式,即所有接地系统共用一个共同的“地”。联合接地有以下一些特点: (1)整个大楼的接地系统组成一个笼式均压体,对于直击雷,楼内同一层各点位比较均匀;对于感应雷,笼式均压体和大楼的框架式结构对外来电磁场干扰也可提供10-40dB的屏蔽效果; (2)一般联合接地方式接地电阻非常小,不存在各种接地体之间的耦合影响,有利于减少干扰; (3)可以 旱天接地雷
节省金属材料,占地少。 由上不难看出,采用联合接地方式可以有效抑制外部高压输电线路的干扰。 防静电接地的接地线应串联一个1兆欧的限流电阻,即通过限流电阻与接地装置相连。接地电阻不是越小越好吗?为何还要串电阻? 计算机接地是以接地电流易于流动为目标,要求接地电阻越小越好。计算中心的接地应尽量减少噪音引起的电位变动,同时应注意信号电路与电源电路、高电平电路与低电平电路不能使用同一共地回路。对传输带宽要求较高的网络布线,应采用隔离式屏蔽接地,以防止静电感应产生干扰。在设计上力求简单、经济和实效接地如能和屏蔽有效地结合起来,将能更好地解决干扰,抑制噪音。
编辑本段直流地
计算机机房的直流地是系统中所有逻辑电路的共同参考点,设计直流地应考虑两个方面: · 消除各电路电流流向一个公共地线阻抗时所产生的噪声电压; · 避免受磁场和地电位差的影响,不让其形成回路;如果接地方式或接法不妥当将会形成噪声耦合。
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。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。
目录
释义与原理
简介
接地装置
接地电阻
种类保护接地
工作接地
防雷接地
屏蔽接地
方式分散接地方式
联合接地方式
直流地接法分类
具体接法
交流工作地、安全保护地和避雷地交流工作地
安全保护地
避雷地
计算机中心的各类设备接地之间的关系
在处理共地的地线时需要注意的问题
防护静电的有效措施——接地与屏蔽
静电接地相关术语
接地制式TT系统
TN系统
TN-C系统
TN-S系统
TN-C-S系统
IT系统
释义与原理
简介
接地装置
接地电阻
种类 保护接地
工作接地
防雷接地
屏蔽接地
方式 分散接地方式
联合接地方式
直流地 接法分类
具体接法
交流工作地、安全保护地和避雷地 交流工作地
安全保护地
避雷地
计算机中心的各类设备接地之间的关系
在处理共地的地线时需要注意的问题
防护静电的有效措施——接地与屏蔽静电接地相关术语接地制式
编辑本段简介
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。接地通过金属导线与接地装置连接来实现。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。
编辑本段接地装置
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。
编辑本段接地电阻
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ID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 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。
编辑本段种类
常用的有保护接地、工作接地、防雷接地和屏蔽接地等。
保护接地
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。 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11OV),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,那么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(模拟信号的屏蔽层的接地)。 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的设备的本实措施不同而不同,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
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。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,也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。
编辑本段方式
现代化的电力系统其本身就是强烈的电磁干扰源,主要通过辐射方式干扰该频段内的通信设备。为抑制外部高压输电线路的干扰影响,采用接地措施,常用的接地方式有两种,现分别讨论如下:
分散接地方式
分散 外壳接地电路
接地就是将通信大楼的防雷接地、电源系统接地、通讯设备的各类接地以及其他设备的接地分别接入相互分离的接地系统,由于地线系统不断增多,地线间潜在的耦合影响往往难以避免,分散接地反而容易引起干扰。同时主体建筑物的高度不断增加,其接地方式所带的不安全因素也越来越大。当某一设施被雷击中,容易形成地下反击,损坏其他设备。
联合接地方式
联合接地方式也称单点接地方式,即所有接地系统共用一个共同的“地”。联合接地有以下一些特点: (1)整个大楼的接地系统组成一个笼式均压体,对于直击雷,楼内同一层各点位比较均匀;对于感应雷,笼式均压体和大楼的框架式结构对外来电磁场干扰也可提供10-40dB的屏蔽效果; (2)一般联合接地方式接地电阻非常小,不存在各种接地体之间的耦合影响,有利于减少干扰; (3)可以 旱天接地雷
节省金属材料,占地少。 由上不难看出,采用联合接地方式可以有效抑制外部高压输电线路的干扰。 防静电接地的接地线应串联一个1兆欧的限流电阻,即通过限流电阻与接地装置相连。接地电阻不是越小越好吗?为何还要串电阻? 计算机接地是以接地电流易于流动为目标,要求接地电阻越小越好。计算中心的接地应尽量减少噪音引起的电位变动,同时应注意信号电路与电源电路、高电平电路与低电平电路不能使用同一共地回路。对传输带宽要求较高的网络布线,应采用隔离式屏蔽接地,以防止静电感应产生干扰。在设计上力求简单、经济和实效接地如能和屏蔽有效地结合起来,将能更好地解决干扰,抑制噪音。
编辑本段直流地
计算机机房的直流地是系统中所有逻辑电路的共同参考点,设计直流地应考虑两个方面: · 消除各电路电流流向一个公共地线阻抗时所产生的噪声电压; · 避免受磁场和地电位差的影响,不让其形成回路;如果接地方式或接法不妥当将会形成噪声耦合。