《电磁兼容原理、技术及及应用》第5章 接地及搭接ppt课件.ppt

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1、第5章接地及搭接5.1接地的概念5.2安全地线5.3干扰控制接地5.4屏蔽层接地5.5搭接5.1接地的概念接地技术的引入最初是为了防雷击而采取的保护性措施，把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段。为什么接地？电气设备从安全的角度考虑，接地是十分必要的。从电路工作的角度看，接地也是必要的。地线是电路中的电位参考点，它为系统中的所有电路提供一个电位基准。安全功能需要在现代接地概念中，对于线路工程师来说，“地”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；对电气工程师来说，它是接到大地的意思。一个比

2、较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。广义的接地并非都要与大地直接连接，一般是指连接到一个作为电位参考点（面）的良导体上。理想的接地导体是一个零电位面，任何干扰信号都不产生电压降。(1)提高电子设备电路系统工作的稳定性。电子设备若不与大地连接,它相对于大地将呈现一定的电位,该电位会在外界干扰场的作用下变化,从而导致电路系统工作不稳定。如果将电子设备的“地”与大地相连接,使它处于真正的零电位,就能有效地抑制干扰。(2)泄放机箱上积累的静电电荷,避免静电高压导致设备内部放电而造成干扰。(3)为设备和操作人员提供安全保障。电子设备的“地”与大地连接有如下作用:接地的分类：按

3、作用分为安全接地(SafetyGrounds)和信号接地(SignalGrounds)。5.2安全接地安全接地就是采用低阻抗的导体将用电设备的外壳连接到大地上，使操作人员不致因设备外壳漏电或静电放电而发生触电危险。大地具有非常大的电容量，是理想的零电位，不论往大地注入多大的电流或电荷，在稳态时其电位保持为零，因此，良好的安全接地能够保证用电设备和人身安全。5.2.1设备安全接地安全接地的一种。为了人、机安全，任何高压电气设备、电子设备的机壳、底座均需要安全接地。机壳对地的电压U2是由机壳对地的阻抗Z2分压造成的，即：机壳与地绝缘，后果？人体电阻：皮肤干燥，无破损，可达40KΩ～100K

4、Ω,人体出汗、潮湿，降至1KΩ左右。人体安全电流：交流，15～20mA；直流，50mA。人体安全电压：36V（人体电流小于40mA）。为了保证人体安全，应将机壳接地。这样，当人体触及带电机壳时，流经人体的电流值将减小为原先的1/200～1/100。5.2.2接零保护接地用电设备通常采用220V(单相三线制)或者380V(三相四线制)电源提供电力。设备的金属外壳除了正常接地之外，还应与电网零线相连接，称之为接零保护。设Ro和Rd均为4Ω，则:接地短路电流应小于继电保护装置动作电流的1.5倍或熔丝额定电流的3倍，选用动作电流小于27.5/1.5＝18.3A的继电保护装置或额定电流小于2

5、7.5/3＝9.2A的熔丝。电气设备容量较大？因此，即使外壳良好接地也不一定能够保证安全，为此，应该把金属设备外壳接到供电电网的零线(中线)上，才能保证安全用电，如图5-2所示。图5-2接零保护室内交流配线可采用如图6-2(a)所示的接法。图中“火线”上接有保险丝，负载电流经“火线”至负载再经“零线”返回。还有一根线是安全“地线”。该地线与设备机壳相连并与“零线”连接于一点。因而，地线上平时没有电流，所以没有电压降，与之相连的机壳都是地电位。只有发生故障，即绝缘被击穿时，安全地线上才会有电流。但该电流是瞬时的，因为保险丝或电流断路器在发生故障时会立即将电路切断。保护接地一般用于中性点不接

6、地的低压系统中5.2.3防雷接地防雷接地是将建筑物等设施和用电设备的外壳与大地连接，将雷电电流引入大地，从而保护设施、设备和人身的安全，使之避免雷击，同时消除雷击电流窜入信号接地系统，以避免影响用电设备的正常工作。一次雷闪往往包含多次闪击，一次雷闪将延续几十毫秒至几秒钟，每次闪击的电流峰值达20kA，上升时间0.5~2μs，宽度约50μs，每次闪击的间隔约50ms，相应的电磁波频率为160~640kHz。一次典型闪击的电流峰值为20kA，即使接地电阻只有1Ω，也将产生20kV的电压，并且在附近产生流散电场。接地电阻越小越好，但要做得很低，则十分困难，且不经济。电子设备受雷击分两种：直接雷

7、击和感应雷击。夏日的雷云往往带有大量电荷,当雷云接近电子设施上空时,它可能通过电子设施对大地放电。防止直接雷击的有效办法是采用具有良好接地装置的避雷针。若电子设备为悬浮的不接地系统,雷云接近设备上空时可能在设备中感应产生大量电荷。当雷云通过其他物体放电后,在电子设备上感应的电荷可能对地或其他设备形成放电,导致电子设备故障或损坏。设备接地后,机箱上感应的电荷将随之流入大地,不会导致因电荷大量积聚而产生高压。5.2.4接地装置(1)埋