弱電係統工程接地的安全技術

電力電子設備接地根據其目的不同，其種類有哪些?

　　電力電子設備一般是為以下幾種目的而接地：

　　(1)安全接地

　　安全接地即將機殼接大地。一是防止機殼上積累電荷，產生靜電放電而危及設備和人身安全；二是當設備的絕緣損壞而使機殼帶電時，促使電源的保護動作而切斷電源，以便保護工作人員的安全。

　　(2)防雷接地

　　當電力電子設備凋雷擊時．不論是直接雷擊還是感應雷擊，電力電子設備都將受到極大傷害。為防止雷擊而設置避雷針，以防雷擊時危及設備和人身安全。

　　上述兩種接地主要為安全考慮，均要直接接在大地。

　　(3)工作接地

　　工作接地是為電路正常工作而提供的一個基準電位。該基準電位可以設為電路係統中的某一點、某一段或某一塊等。當該基準電位不與大地連接時，視為相對的零電位。這種相對的零電位會隨著外界電磁場的變化而變化，從而導致電路係統工作的不穩定。當該基準電位與大地連接時，基準電位視為大地的零電位，而不會隨著外界電磁場的變化而變化。但是不正確的工作接地反而會增加幹擾。比如共地線幹擾、地環路幹擾等。

　　弱電係統中工作接地按工作頻率分為哪幾種接地方式?

　　(1)單點接地

　　工作頻率低(<1MHz)的采用單點接地方式，即把整個電路係統中的一個結構點看作接地參考點，所有對地連接部接到這一點上，並設置一個安全接地螺栓，以防兩點接地產生共地阻抗的電路性耦合。多個電路的單點接地方式又分為串聯和並聯兩種，由於串聯接地產生共地阻抗的電路性耦合，所以低頻電路最好采用並聯的單點接地式。

　　為防止工頻和其他雜散電流在信號地線上產生幹擾，信號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣，且隻在功率地、機殼地和接往大地的接地線的安全接地螺栓上相連(浮地式除外)。

　　地線的長度與截麵的關係為：(2)多點接地工作頻率高（＞30MHz）的采用多點接地方式，即在該電路係統中，用一塊接地平板代替電路中每部分各自的地回路。因為接地引線的感抗與頻率和長度成正比，工作頻率高時將增加共地阻抗，從而將增大共地阻抗產生的電磁幹擾，所以要求地線的長度盡量短。采用多點接地時，盡量找最接近的低阻值接地麵接地。

　　(3)混合接地

　　工作頻率介於1～30MHz的電路采用混合接地方式。當接地線的長度小於工作信號波長的1／20時，采用單點接地式，否則采用多點接地式。

　　(4)浮地

　　浮地式即該電路的地與大地無導體連接。其優點是該電路不受大地電性能的影響；其缺點是該電路易受寄生電容的影響，而使該電路的地電位變動和增加了對模擬電路的感應幹擾。由於該電路的地與大地無導體連接，易產生靜電積累而導致靜電放電，可能造成靜電擊穿或強烈的幹擾。因此，浮地的效果不僅取決於浮地的絕緣電阻的大小，而且取決於浮地的寄生電容的大小和信號的頻率。

　　弱電係統對接地電阻的要求是什麼?

　　弱電係統對接地電阻的要求是：

　　接地電阻越小越好，因為當有電流流過接地電阻時，其上將產生電壓。該電壓除產生共地阻抗的電磁幹擾外，還會使設備受到反擊過電壓的影響，並使人員受到電擊傷害的威脅。因此一般要求接地電阻小於4nΩ；對於移動設備，接地電阻可小於10Ω。
弱電係統中降低接地電阻的方法有哪些?

　　接地電阻由接地線電阻、接觸電阻和地電阻組成。為此降低接地電阻的方法有以下三種：

　　(1)降低接地線電阻，為此要選用總截麵大和長度短的多股細導線。

　　(2)降低接觸電阻，為此要將接地線與接地螺栓、接地極緊密又牢靠地連接並要加接地極和土壤之間的接觸麵積與緊密度。

　　(3)降低地電阻，為此要增加接地極的表麵積和增加土壤的導電率(如在土壤中注入鹽水)。

　　弱電係統中接地電阻如何計算?

　　垂直接地極接地電阻隻為：

　弱電係統中屏蔽地的種類有哪些?

　　(1)電路的屏蔽罩接地

　　各種信號源和放大器等易受電磁輻射幹擾的電路應設置屏蔽罩。由於信號電路與屏蔽罩之間存在寄生電容，因此要將信號電路地線末端與屏蔽罩相連，以消除寄生電容的影響，並將屏蔽罩接地，以消除共模幹擾。

　　(2)電纜的屏蔽層接地

　　①低頻電路電纜的屏蔽層接地

　　低頻電路電纜的屏蔽層接地應采用一點接地的方式，而g-屏蔽層接地點應當與電路的接地點一致。對於多層屏蔽電纜，每個屏蔽層應在一點接地，各屏蔽層應相互絕緣。

　　②高頻電路電纜的屏蔽層接地

　　高頻電路電纜的屏蔽層接地應采用多點接地的方式。當電纜長度大於工作信號波長的0．15倍時，采用工作信號波長的0．15倍的間隔多點接地式。如果不能實現，則至少將屏蔽層兩端接地。

　　(3)係統的屏蔽體接地

　　當整個係統需要抵抗外界電磁幹擾，或需要防止係統對外界產生電磁幹擾時，應將整個係統屏蔽起來，並將屏蔽體接到係統地上。

　　弱電係統中為什麼要有設備地?

　　一台設備要實現設計要求，往往含有多種電路，比如低電平的信號電路(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)、高電平的功率電路(如供電電路、繼電器電路等)。為了安裝電路板和其他元器件、為了抵抗外界電磁幹擾而需要設備具有一定機械強度和屏蔽效能的外殼。

　　電力電子設備的接地應當注意哪些問題?

　　設備的接地應當注意以下幾點：

　　(1)50Hz電源零線應接到安全接地螺栓處，對於獨立的設備，安全接地螺栓設在設備金屬外殼上，並有良好電連接；
　　(2)為防止機殼帶電，危及人身安全，不許用電源零線’作地線代替機殼地線；
　　(3)為防止高電壓、大電流和強功率電路(如供電電路、繼電器電路)對低電平電路(如高頻電路、數字電路、模擬電路等)的幹擾，將它們的接地分開。前者為功率地(強電地)，後者為信號地(弱電地)，而信號地又分為數字地和模擬地，信號地線應與功率地線和機殼地線相絕緣；