接地的概念-第4部分

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　　（3）回路配置
　　①　安全电压的带电部分严禁与大地、其它回路的带电部分或保护线相连。
　　②　安全电压回路的导线与其它回路导线隔离，该隔离不低于安全变压器输入和输出线圈间的绝缘强度。如无法隔离，安全电压回路的导线必须在基本绝缘外附加一个密封的非金属护套、电压不同的回路的导线必须用接地的金属屏蔽或金属护套分开。如果安全电压回路的导线与其它电压回路的导线在同一电缆或组合导线内，则安全电压回路的导线必须单独或集中地按最高电压绝缘处理。
　　③　安全电压的插头不能插入其它电压的插座内，安全电压的插座也不能被其它电源的插头插入，且必须有保护触头。
　　④　当标准电压超过　25V　时，正常工作的电击保护必须采用IP2X的遮栏或外护物，或采用包以耐压　500V　历时　1　分钟不击穿的绝缘。

　　　6．防止电击的接地方法　

　　就是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与接地极之间作良好的金属连接，以保护人体的安全。
　　从图　22可以看出，当电气设备某处的绝缘损坏时外壳就带电。由于电源中性点接地，即使设备不接地，因线路与大地间存在电容，或者线路上某处绝缘不好，如果人体触及此绝缘损坏的电气设备外壳，则电流就经人体而成通路，这样就遭受了电击的危害。
　　图　23表示有接地装置的电气设备。当绝缘损坏、外壳带电时，接地电流　Id　将同时沿着接地极和人体两条通路流过。流过每一条通路的电流值将与其电阻的大小成反比，电流分别为　Id　及　IB　。即

　　　　　　　　　　　　IB／Id′　＝　Rd／RB　　　　　　　（3）

式中：Id′──沿接地极流过的电流
　　　IB　──流经人体的电流
　　　RB　──人体的电阻
　　　Rd　──接地极的接地电阻
　　从式（3）中可以看出，接地极电阻越小，流经人体的电流也就越小。通常人体的电阻比接地极电阻大数百倍，所以流经人体的电流也就比流经接地极的电流小数百倍。当接地电阻极小时，流经人体的电流几乎等于零，也就是　IB　≈　0，Id′　≈　Id。因而，人体就能避免触电的危险。
　　因此，不论施工或运行时，在一年中的任何季节，均应保证接地电阻不大于设计或规程中所规定的接地电阻值，以免发生电击危险。

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（二）保障电气系统正常运行　

　　电力系统接地一般为中性点接地。中性点的接地电阻很小，因此中性点与地间的电位接近于零。当相线碰壳或接地时，其它两相对地电压，在中性点绝缘系统中将升高为相电压的　√3　倍；而在中性点接地的系统中则接近于相电压，有利于系统稳定运行，防止系统振荡，而且系统中的电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平，降低了电气设备的制造成本和线路的建设费用。由于有了中性点的接地线，也可保证继电保护的可靠性。
　　通信系统一般采用正极接地，可防止杂音窜入和保证通信设备正常运行。
　　电子线路需要稳定的参考点，才能正常运行，因此也要接地。

（三）防止雷击和静电的危害　

雷击时产生静电感应和电磁感应，物料在生产和运输中因摩擦而引起的静电，都可能造成电击或火灾危险。
　　直接遭受雷击的危害，比之于感应雷那就更大了，而且发生的机会亦更多。所以，为了防止直击雷，必须装设防雷装置。
　　所有防雷装置和防止静电危险的措施，最主要的方法是设置接地装置。现在将其作用分述如下：

1．直击雷　

天气炎热时，天空中往往存在着大量雷云。比如当带有正电荷的雷云飘近地面时，就在附近地面特别是突出地面的高大建筑物上感应有负电荷。当地面和建筑物上积聚的电荷密度很高，而雷云又十分接近地面或建筑物时，就会产生强烈的放电现象。这就是通常所谓雷击。雷击的破坏作用是很大的。它不仅要击毙人畜，烧焦或劈倒树木，而且还破坏建筑物，甚至引起火灾和爆炸。
　　为了防止直击雷，往往在建筑物的顶部装设避雷针或避雷带。避雷针或避雷带都是经引下线连接到接地装置的，与大地间有良好连接。这样，当建筑物上空附近出现有雷云时，地面上感应产生的相反的电荷，就会沿接地装置、引下线和避雷针或避雷带跑进大气里，与雷云中的电荷中和，从而避免发生大规模的强烈放电现象。这就防止了雷击的发生。
　　根据采用防雷装置的经验证明，防雷装置必须有正确的设计和合理的安装。否则，不但不能防雷，甚至更容易招致雷害。这是因为雷击时能产生反击的缘故。反击的发生，可能引起电气设备绝缘的破坏、金属管道被烧穿，甚至于引起火灾、爆炸和人身事故。
　　防雷的接地装置所引起的高电位，可能对建筑物地下的金属管道、电缆等放电，形成电气反击，因此，在防雷接地装置与地下金属管道、电缆等之间，必须保持有一定的距离或将它们进行等电位联结。

　　2．静电感应雷　

　　当金属屋顶或其它导体处于雷云和大地间所形成的电场中时，屋顶或导体上就会感应出与雷云异性的大量电荷。雷云放电后，云与大地间的电场消失，导体和屋顶上的电荷来不及立即流散，因而会产生对地很高的静电感应过电压并可能引起火灾或爆炸。
　　为了防止静电感应过电压的危害，应将建筑物的金属屋顶和建筑物内所有大型金属物体，如钢屋架、钢筋混凝土柱子、金属管道及水箱等，全部予以良好的接地，使因感应而产生的静电荷，迅速地被导人地中而没有积聚的可能。这样就能避免静电感应过电压的产生。

　　3．电磁感应雷

　　由于雷击时能产生幅度和陡度都很大的雷电流，在它的周围空间里，就会形成强大的变化的电磁场。处在这一电磁场中的导体，就会感应出非常高的电势。若导体恰巧形成间隙不大的闭合环路，那么，在间隙处就会产生火花放电现象。
　　电磁感应现象还可以使构成闭合回路的金属物体产生感应电流。如果回路间的导体接触不良，就会产生局部发热现象。这对于存放易燃或易爆炸物品的建筑物是十分危险的。为了防止电磁感应引起的不良后果，应将所有互相靠近的金属物体，如金属设备、管道与金属结构之间，很好地用金属线路接起来，并与接地装置有良好的连接．

　　4．静电　

　　在物理学中曾告诉过我们，任何两种不同物质的物体发生摩擦时，都能够产生不同的静电荷。这种摩擦生电的现象，在日常生活中也是常常会遇到的。例如，在很干燥的天气里，用塑料制的梳子梳干净头发的时候，往往头发会飘起来，梳不服贴、这就是因为梳子与头发发生摩擦而带了电荷的缘故。
　　在生产中，这种摩擦生电的现象就更为普遍了。例如在工业企业中，当利用皮带传动或由不导电橡胶制成的橡皮输送装置工作时；当在各种混合器中搅拌物质时；当物质用轧辊或辗光机进行加工时；当摇荡液体或把液体从一容器转注到另一容器时；当液体在管道中流动速度较大时……，都经常会由于摩擦原因而产生静电。这些电荷不仅聚集在管道、容器和贮罐上，而且还会聚集在加工设备上，形成了很高的电位，对人身安全以及对设备和建筑物都存在着危险。
　　为了防止由于静电聚集而形成火花放电的危险．可以采取的防护措施很多。但最简单和最可靠的措施，唯有把可能产生或积聚静电荷的设备、管道和容器等进行接地，使静电一经产生就导人地中，以消除其积聚的可能性。

　　5．电磁干扰　

　　屏蔽是抑制无线电工业干扰的有效措施之一。
　　在无线电工业生产中，无线电设备的调试在屏蔽房内进行，目的是用来防止外来的干扰。这是因为任何外来干扰源所产生的电场，其电力线将垂直终止于金属屏蔽层上，而不能穿进屏蔽房内。这种屏蔽的作用，是使屏蔽房内的无线电设备或导体不受外界干扰源的影响。
　　另一方面，也可以使无线电干扰源不去影响屏蔽房外的任何无线电接收设备或带电体。这时屏蔽房需要与大地或干扰源的机壳之间有良好的电气连接。例如，把载有无线电干扰的导体A放在封闭的金属罩壳内，若导体A充有正电荷，则金属罩壳内表面上将受感应而带有负电荷，并且和A上的正电荷互相束缚，金属罩壳的外表面则感应了等量的正电荷。电力线的分布如图　24（a）所示，金属罩壳外部的电力线将对其它导体产生干扰。假如把金属罩壳进行接地或接到干扰源的机壳，则罩壳外的正电荷与从地上或干扰源机壳来的负电荷相中和，罩壳外的电力线也就同时消失，如图　24（b）所示。这样罩壳内载有无线电干扰的导体A，对罩壳外就不会发生任何影响。



　　所以，静电屏蔽接地的作用，是把干扰源产生的电场限制在金属屏蔽的内部，而将金属屏蔽表面上所感应的电荷导入大地中，使外界免受金属屏蔽内干扰源的影响。

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三、接地的分类　




　　　　　　　　　　（一）接地的作用分类
　　　　　　　　　　　　1．保护性接地
　　　　　　　　　　　　2．功能性接地
　　　　　　　　　　（二）按接地形式分类




（一）接地的作用分类　

一般分为保护性接地和功能性接地两种；

1．保护性接地　

（1）防电击接地　为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时，使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击，将设备的外露导电部分接地，称为防电击接地。这种接地还可以限制线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压；当产生电器故障时，有利于过电流保护装置动作而切断电源。这种接地，也是狭义的“保护接地”。
　　（2）防雷接地　将雷电导人大地，防止雷电流使人身受到电击或财产受到破坏。
　　（3）防静电接地　将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。特别是目前电子设备中集成电路用得很多，而集成电路容易受到静电作用产生故障，接地后可防止集成电路的损坏。
　　（4）防电蚀接地　地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极，防止电缆、金属管道等受到电蚀。

　　2．功能性接地　

　　（1）工作按地　为了保证电力系统运行，防止系统振荡．保证继电保护的可靠性，在交直流电力系统的适当地方进行接地，交流一般为中性点，直流一般为中点，在电子设备系统中，则称除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。
　　（2）逻辑接地　为了确保稳定的参考电位，将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”，一般采用金属底板作逻辑地。常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。
　　（3）屏蔽接地　将电气干扰源引入大地，抑制外来电磁干扰对电子设备的影响，也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。
　　（4）信号接地　为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，例如检测漏电流的接地，阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。

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（二）按接地形式分类　

　　接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极。若按其形状，则有管形、带形和环形几种基本形式。若按其结构，则有自然接地极和人工接地极之分。用来作为自然界地极的有：上下水的金属管道；与大地有可靠连接的建筑物和构筑物的金属结构；敷设于地下而其数量不少于两根的电缆金属包皮及敷设于地下的各种金属管道。但可燃液体以及可燃或爆炸的气体管道除外。用来作为人工接地极的，一股有钢管、角钢、扁钢和圆钢等钢材。如在有化学腐蚀性的土壤中，则应采用镀锌的上述几种钢材或铜质的接他极。接地装置的示意图如图25所示。



　　电气设备敷设接地装置后当然较没有敷设接地装置时要安全得多。但是接地装置的布置形式如果是单根接地极或外引式接地极，那末由于电位分布的不均匀，人体仍不免要受到电击的危险。此外，单根接地极或外引式接地极的可靠性也比较差。从图　25我们知道，外引式接地极与室内接地干线相连接仅依靠两条干线。若这两条干线发生损伤时，整个接地干线就与接地极断绝。当然，两条干线同时发