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由浅入深谈接地

发布时间:2019-10-29来源:迈肯思关键词标签: 接地 工作地 EMI

  引言

 

  接地,是个很复杂的问题,一篇帖子很难说的清楚,同时还想从例子说起,以便能够让大家认识到事物的本质,对我这样一个工科出身的硬件工程师来说还是有些难度,总怕表达不清楚或不到位,把大家引入歧途。尽力吧,讲的不当的地方,希望大家体谅。

  以下一些基本概念,后续将着重讲工作地的设计和分析方法,因为,工作地是最复杂,也最容易在实际设计当中出错。当然也是硬件工程师必须要搞清的东西。

 

  基本概念

 

  接地,比较直观的就是接大地。实际上,接地是一个系统级的概念,接大地已经不能清晰地描述系统接地的概念了。为了清楚表达接地的概念,可以引用亨利。奥特的定义:“接地是为电流返回其源提供的低阻抗通道”。

  对于不同的应用,有不同的理解,对于线路工程师来说,接地的含义通常是线路电压的参考点;对于系统设计师来说,它常常是机柜或机架;而对电气工程师来说,它却是绿色安全地线或接到大地的意思。

 

  接地的作用

 

  设计中接地往往基于各种理由,例如电力配电、安全、信号综合、防雷、EMI和静电放电等等。接地设计时,电流幅度和频率是两项关键因素,他们决定着接地应采用何种方式以及系统对接地质量要求的高低。根据接地需求的不同,接地的主要作用有:

 

  防雷接地

 

  把可能受到雷击的物体和大地相接,以提供泄放大电流的通路称之为防雷地。这种接地的目的很明确,就是防止人及物体遭到雷击,这些物体可以是天线、大楼、电子或电气设备等。

  由于雷电放电电流一般是脉冲性的大电流(可高达上百千安),其上升沿可达到微秒量级(1-10 微秒,持续时间100 微秒以下),因此要求防雷接地的接地阻抗要小。为了避免雷击电流引发机房设备之间的高电位差,要求设备之间特别是有电气联系或距离较近的设备进行低电感和电阻搭接。

 

  保护接地

 

  保护接地就是为了保护设备、装置、电路及人身的安全。因此,在设备、装置、电路的底盘及机壳端一定要采取保护接地。因保护接地和人身安全相关,保护接地的方式在配电的标准规范中以及安全规范都有严格规定。

  保护地主要用以保护工频故障电压对人身造成的危害,其保护原理是:通过把带故障电压的设备外壳短路到大地或地线端,保护过程中产生的短路电流使熔丝或空气开关断开。保护地的工频电阻要求较小,同时要求保护地的可靠性很高。从

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