接地線的基本作用及常用種類

接地線的基本作用及常用種類
接地指電力係統和電氣裝置的中性點、電氣設備的外露導電部分和裝置外導電部分經由導體與大地相連。可以分為工作接地、防雷接地和保護接地。
工作接地就是由電力係統運行需要而設置的(如中性點接地)，因此在正常情況下就會有電流長期流過接地電極，但是隻是幾安培到幾十安培的不平衡電流。在係統發生接地故障時，會有上千安培的工作電流流過接地電極，然而該電流會被繼電保護裝置在0.05~0.1s內切除，即使是後備保護，動作一般也在1s以內。
防雷接地是為了消除過電壓危險影響而設的接地，如避雷針、避雷線和避雷器的接地。防雷接地隻是在雷電衝擊的作用下才會有電流流過，流過防雷接地電極的雷電流幅值可達數十至上百千安培，但是持續時間很短。
保護接地是為了防止設備因絕緣損壞帶電而危及人身安全所設的接地，如電力設備的金屬外殼、鋼筋混凝土杆和金屬杆塔。保護接地隻是在設備絕緣損壞的情況下才會有電流流過，其值可以在較大範圍內變動。
電流流經以上三種接地電極時都會引起接地電極電位的升高，影響人身和設備的安全。為此必須對接地電極的電位升高加以限製，或者采取相應的安全措施來保證設備和人身安全。

基本概念
為保證欧宝体育在线链接 設備正常工作和人身安全而采取的一種用電安全措施。接地通過金屬導線與接地裝置連接來實現。接地裝置將欧宝体育在线链接 設備和其他生產設備上可能產生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發生的火災、爆炸等事故。
常用種類
常用的有保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。

保護接地
防雷接地是受到雷電襲擊（直擊、感應或線路引入）時，為防止造成損害的接地係統。常有信號（弱電）防雷地和電源（強電）防雷地之分，區分的原因不僅僅是因為要求接地電阻不同，而且在工程實踐中信號防雷地常附在信號獨立地上，和電源防雷地分開建設。
機殼安全接地是將係統中平時不帶電的金屬部分（機櫃外殼，操作台外殼等)與地之間形成良好的導電連接，以保護設備和人身安全。原因是係統的供電是強電供電（380、220或11OV），通常情況下機殼等是不帶電的，當故障發生（如主機電源故障或其它故障）造成電源的供電火線與外殼等導電金屬部件短路時，這些金屬部件或外殼就形成了帶電體，如果沒有很好的接地，那麼這帶電體和地之間就有很高的電位差，如果人不小心觸到這些帶電體，那麼就會通過人身形成通路，產生危險。因此，必須將金屬外殼和地之間作很好的連接，使機殼和地等電位。此外，保護接地還可以防止靜電的積聚。
工作接地
工作接地是為了使係統以及與之相連的儀表均能可靠運行並保證測量和控製精度而設的接地。它分為機器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地，在石化和其它防爆係統中還有本安接地。
機器邏輯地，也叫主機電源地，是計算機內部的邏輯電平負端公共地，也是+5V等電源的輸出地。
信號回路接地，如各變送器的負端接地，開關量信號的負端接地等。
屏蔽接地（模擬信號的屏蔽層的接地）。
本安接地，是本安儀表或安全柵的接地。這種接地除了抑製幹擾外，還有使儀表和
係統具有本質安全性質的措施之一。本安接地會因為采用的設備的本實措施不同而不同，下麵以齊納式安全柵為例，說明其接地內容。
安全柵的作用是保護危險現場端永遠處於安全電源和安全電壓範圍之內。如果現場端短路，則由於負載電阻和安全柵電阻R的限流作用，會將導線上的電流限製在安全範圍內，使現場端不至於產生很高的溫度，引起燃燒。第二種情況，如果計算機一端產生故障，則高壓電信號加入了信號回路，則由於齊納二級的嵌位作用，也使電壓位於安全範圍。
值得提醒的是，由於齊納安全柵的引入，使得信號回路上的電阻增大了許多，因此，在設計輸出回路的負載能力時，除了要考慮真正的負載要求以外，還要充分考慮安全柵的電阻，留有餘地。
除了上述幾種接地外，在很多場合下容易引起混亂的還有一個供電係統地，也叫交流電源工作地，它是電力係統中為了運行需要設的接地(如中性點接地）。

防雷接地
組成防雷措施的一部分。其作用是把雷電流引入大地。建築物和電氣設備的防雷主要是用避雷器(包括避雷針、避雷帶、避雷網和消雷裝置等)。避雷器的一端與被保護設備相接，另一端連接地裝置。當發生直擊雷時，避雷器將雷電引向自身，雷電流經過其引下線和接地裝置進入大地。此外，由於雷電引起靜電感應副效應，為了防止造成間接損害，如房屋起火或觸電等，通常也要將建築物內的金屬設備、金屬管道和鋼筋結構等接地；雷電波會沿著低壓架空線、電視天線侵入房屋，引起屋內欧宝体育在线链接 設備的絕緣擊穿，從而造成火災或人身觸電傷亡事故，所以還要將線路上和進屋前的絕緣瓷瓶鐵腳接地。
屏蔽接地
是消除電磁場對人體危害的有效措施，也是防止電磁幹擾的有效措施。高頻技術在電熱、醫療、無線電廣播、通信、電視台和導航、雷達等方麵得到了廣泛應用。人體在電磁場作用下，吸收的輻射能量將發生生物學作用，對人體造成傷害，如手指輕微顫抖、皮膚劃痕、視力減退等。對產生磁場的設備外殼設屏蔽裝置，並將屏蔽體接地，不僅可以降低屏蔽體以外的電磁場強度，達到減輕或消除電磁場對人體危害的目的，也可以保護屏蔽接地體內的設備免受外界電磁場的幹擾影響。
防靜電接地
為防止靜電危害影響並將其泄放，是靜電防護最重要的一環。
現代化的電力係統其本身就是強烈的電磁幹擾源，主要通過輻射方式幹擾該頻段內的通信設備。為抑製外部高壓輸電線路的幹擾影響，采用接地措施，常用的接地方式有兩種，現分別討論如下：

分散接地方式
分散接地就是將通信大樓的防雷接地、電源係統接地、通訊設備的各類接地以及其他設備的接地分別接入相互分離的接地係統，由於地線係統不斷增多，地線間潛在的耦合影響往往難以避免，分散接地反而容易引起幹擾。同時主體建築物的高度不斷增加，其接地方式所帶的不安全因素也越來越大。當某一設施被雷擊中，容易形成地下反擊，損壞其他設備。
聯合接地方式
聯合接地方式也稱單點接地方式，即所有接地係統共用一個共同的“地”。聯合接地有以下一些特點：
(1)整個大樓的接地係統組成一個籠式均壓體，對於直擊雷，樓內同一層各點位比較均勻；對於感應雷，籠式均壓體和大樓的框架式結構對外來電磁場幹擾也可提供10－40dB的屏蔽效果；
(2)一般聯合接地方式接地電阻非常小，不存在各種接地體之間的耦合影響，有利於減少幹擾；
(3)可以節省金屬材料，占地少。
由上不難看出，采用聯合接地方式可以有效抑製外部高壓輸電線路的幹擾。
防靜電接地的接地線應串聯一個1兆歐的限流電阻,即通過限流電阻與接地裝置相連。接地電阻不是越小越好嗎？為何還要串電阻？
計算機接地是以接地電流易於流動為目標，要求接地電阻越小越好。計算中心的接地應盡量減少噪音引起的電位變動，同時應注意信號電路與電源電路、高電平電路與低電平電路不能使用同一共地回路。對傳輸帶寬要求較高的網絡布線，應采用隔離式屏蔽接地，以防止靜電感應產生幹擾。在設計上力求簡單、經濟和實效接地如能和屏蔽有效地結合起來，將能更好地解決幹擾，抑製噪音。
接地裝置
由接地體和接地線組成。直接與土壤接觸的金屬導體稱為接地體。欧宝体育在线链接 設備需接地點與接地體連接的金屬導體稱為接地線。接地體可分為自然接地體和人工接地體兩類。自然接地體有：①埋在地下的自來水管及其他金屬管道（液體燃料和易燃、易爆氣體的管道除外）;②金屬井管;③建築物和構築物與大地接觸的或水下的金屬結構；④建築物的鋼筋混凝土基礎等。人工接地體可用垂直埋置的角鋼、圓鋼或鋼管，以及水平埋置的圓鋼、扁鋼等。當土壤有強烈腐蝕性時，應將接地體表麵鍍錫或熱鍍鋅，並適當加大截麵。水平接地體一般可用直徑為 8～10毫米的圓鋼。垂直接地體的鋼管長度一般為2～3米，鋼管外徑為35～50毫米，角鋼尺寸一般為40×40×4或50×50×4毫米。人工接地體的頂端應埋入地表麵下0.5～1.5米處。這個深度以下，土壤電導率受季節影響變動較小，接地電阻穩定，且不易遭受外力破壞。

接地電阻
一般指接地體上的工頻交流或直流電壓與通過接地體而流入地下的電流之比。散泄雷電衝擊電流時的接地電阻指電壓峰值與電流峰值之比，稱為衝擊接地電阻。接地電阻主要是電流在地下流散途徑中土壤的電阻。接地體與土壤接觸的電阻以及接地體本身的電阻小得可以忽略。電網中發生接地短路時，短路電流ID通過接地體向大地近似作半球形流散（接地體附近並非半球形，流散電流分布依接地體形狀而異）。圖中畫出了與電流垂直的等位線，越接近接地體的等位線其電位越高。因為球麵積與半徑平方成正比，所以流散電流所通過的截麵隨著遠離接地體而迅速增大。因電阻與電流通道的截麵積成反比，故同半球形麵積對應的土壤電阻隨著遠離接地體而迅速減小。(//www.gdzxks.com/ob体育竞彩 )一般情況下，接地裝置散泄電流時，離單個接地體20米處的電位實際上已接近零電位。 接地
接地電阻值與土壤電導率、接地體形狀、尺寸和布置方式、電流頻率等因素有關。通常根據對接地電阻值的要求，確定應埋置的接地體形狀、尺寸、數量及其布置方式，對於土壤電阻率高的地區（如山區），為了節約金屬材料，可以采取改善土壤電導率的措施，在接地體周圍土壤中填充電導率高的物質或在接地體周圍填充一層降阻劑（含有水和強介質的固化樹脂）等，以降低接地電阻值。接地體流入雷電流時，由於雷電流幅值很大，接地體上的電位很高，在接地體周圍的土壤中會產生強烈的火花放電，土壤電導率相應增大，相當於降低了散流電阻。
相關術語
1) 地
任何一點的電位按慣例取為零的大地或導電物質。
2)接地
電氣連接到能提供或接受大量電荷的物體上（如在地、艦船或運載工具金屬外殼等）。
3）（靜電）接地
將金屬導體（通過接地極）與大地進行電氣上的連接，使金屬導體的電位接近大地電位的措施。
3)接地
a、直接接地或通過一個低阻抗同地相連。
b、通過一個具有很小或幾乎為零電阻（阻抗）的導線或其他導體與地連接。
5) 軟接地
通過足夠的阻抗接地，把電流限製在人身安全的電平（通常為5mA）之下。軟接地所需要的阻抗取決於靠近接地點的人員可能接觸的電壓電平。
6)直接接地
將金屬體與大地進行導電性連接的一種接地方式。
7)間接接地
為使金屬以外的物體進行靜電接地，將其表麵的全部或局部與接地的金屬體緊密相接的一種接地方式。
8)靜電放電接地裝置
一個公共裝置，在靜電放電防護工作區內與該裝置連接的無器件被接地。
9)接地參考平麵
一個平的導電表麵，其電位被用作為公共參考電位。
10) 靜電接地連接係統
帶電體上的電荷向大地泄漏、消散的外界導出通道。
11) 人體接地
通過使用導電墊、導電地麵、導電鞋或其他各種接地用具使人體與大地保持通導狀態的措施。
12) 接地（電）極
埋入大地以便與大地良好接觸的導體或幾個導體的組合。
13) 對地電壓
帶電體與大地之間的電位差（令大地電位為零）。
14) （靜電）連接
將彼此間沒有良好導電通路的物體導電性連接，使相互間大體上處於相同電位的措施。
15) 搭接
a、使兩個物體之間具有導電性的任何固定結合。這種結合可以是兩個物體導電表麵間的直接接觸，也可以是加裝在兩個物體之間牢固的電氣連接。
b、在電氣工程中，將各金屬部分連接在一起，使它們對直流電和低頻交流電電流呈現低電阻電氣接觸的一種方法。
16) 單點接地
每個電路或屏蔽體對地僅有一個連接點的接地形式。理想的情況是一個分係統隻接在同一個接地點，這種方法可防止結構中流過返回電流。
17) 搭接線[條，片]
a、一種用於搭接的金屬編織線或金屬條[片]。
b、當部件和結構之間不能用其他方法保持足夠的電接觸時，一種在它們之間提供必要導電性的金屬編織線或金屬條[片]。
18) 泄漏電阻
物體在不帶電的情況下，從被測點到接地連接係統間的等效電阻。
19) 泄漏電流
指帶電體上的電荷通過各種泄漏途徑向大地泄漏的電流。
20) 靜電泄漏通道
帶電區的靜電荷通過帶電體內部和表麵而使之泄漏的途徑。
21) 雜散電流
任何不按指定的通路流動的電流，這些非指定的通路可以是大地、與大地連接的管線和其它金屬物體或構築物。
接地製式
接地係統分為TT係統、TN（TN-C、TN-N、TN-C-S）係統、IT係統。
其中第一個字母表示電力（電源）係統對地關係。T表示中性點直接接地，I表示所有帶點部分絕緣（不接地）。第二個字母表示用電裝置外露的金屬部分對地的關係，如T表示設備外殼接地，它與係統中的其他任何接地點無直接關係，N表示負載采用接零保護。第三個字母表示工作零線與保護線的組合關係，如C表示工作零線與保護線是合一的，如TN-C，S表示工作零線與保護線是嚴格分開的，如TN-S。
TT係統
TT方式是指電氣設備的金屬外殼直接接地的保護係統，稱為保護接地係統，也稱TT係統。
TN係統
TN係統時指電源係統有一點（建築行業中通常是指建築物供電的變壓器中的中性點）直接接地，負載設備的外露可導電部分（如金屬外殼）通過保護線連接到此點的低壓配電係統，稱為另保護係統。
TN方式供電係統中，根據其保護線PE是否與工作零線N分開又劃分為TN-C、TN-S、TN-C-S係統。
TN-C係統
保護線PE和工作零線N合為一根PEN線，所有負載設備的外露可導電部分均與PEN線相連的一種形式（隻使用於三相負載基本平衡情況）。
TN-S係統
TN-S是一種把工作零線N和專用保護線PE嚴格分開的供電係統。TN-S安全可靠，使用於工業與民用建築等低壓供電係統。
TN-C-S係統
前端為TN-C係統，後端為TN-S係統。TN-C-S係統在帶獨立變壓器的生活小區中較普遍采用。
IT係統
IT係統電源側沒有工作接地，或經過高阻抗接地，負載側電氣設備進行接地保護。IT係統在供電距離不是很長時，供電的可靠性高，安全性好。一般用於不允許停電的場所，或者是要求嚴格連續供電的場所，例如電力、煉鋼、大醫院的手術室、地下礦井等處。