电气工程师接地保护接零

电网零线（中性线）接地是为了泄放电线对地面上的人产生异常高压，减少电击的危害。而这个异常高压的产生的主要有以下几种异常原因，1高压输电线的变压器初次级击穿，2电线招雷击等。因此，中性线不接地，正常情况下会更安全，因为人摸到电线是不会形成通路，即不会触电。但是当异常高压产生时，因为中性线对地绝缘，高压无处释放，反而会对地面上的人产生巨大的危害。这是将零线（中性线）接地的原因。

不要理解得那么复杂，这和上面说的接地电阻毫无关系。你说的这种情况叫做：悬浮地。它不需要和大地相联，常出现在弱电电路中，不可以用强电的“地”来理解。它是各级电路的一个参考“0”电压，（这好比在建筑上的±0）在电路计算中及电路实际运行中的一个基点，也就是 0 电位点。各级电路的输入、输出全是以此为基准的，你在电路中可以看出，好象输入或输出只有一个头，其实另一个头就是它。（使用了这个符号，画电路也方便简化了）你用表测量时，它也就是你的零电位。

电路中的地 一、地的分类工程师在设计电路时，为防止各种电路在电路正常工作中产生互相干扰，使之能相互兼容地有效工作。根据电路的性质，将电路中“零电位”———“地”分为不同的种类，比如按交直流分为直流地、交流地，按参考信号分为数字地（逻辑地）、模拟地，按功率分为信号地、功率地、电源地等，按与大地的连接方式分为系统地、机壳地（屏蔽地）、浮地。不同的接地方式在电路中应用、设计和考虑也不相同，应根据具体电路分别进行设置。1、信号地信号地（SG）是各种物理量的传感器和信号源零电位以及电路中信号的公共基准地线（相对零电位）。此处信号一般指模拟信号或者能量较弱的数字信号，易受电源波动或者外界因素的干扰，导致信号的信噪比（SNR）下降。特别是模拟信号，信号地的漂移，会导致信噪比下降；信号的测量值产生误差或者错误，可能导致系统设计的失败。因此对信号地的要求较高，也需要在系统中特殊处理，避免和大功率的电源地、数字地以及易产生干扰地线直接连接。尤其是微小信号的测量，信号地通常需要采取隔离技术。2、模拟地模拟地（AG）是系统中模拟电路零电位的公共基准地线。由于模拟电路既承担小信号的处理，又承担大信号的功率处理；既有低频的处理，又有高频处理；模拟量从能量、频率、时间等都很大的差别，因此模拟电路既易接受干扰，又可能产生干扰。所以对模拟地的接地点选择和接地线的敷设更要充分考虑。减小地线的导线电阻，将电路中的模拟和数字部分开，在PCB布线的时候，模拟地和数字地应尽量分开，最后通过电感滤波和隔离，汇接到一起。如图1所示。模拟地和数字地3、数字地数字地（DG）是系统中数字电路零电位的公共基准地线。由于数字电路工作在脉冲状态，特别是脉冲的前后沿较陡或频率较高时，会在电源系统中产生比较大的毛刺，易对模拟电路产生干扰。所以对数字地的接地点选择和接地线的敷设也要充分考虑。尽量将电路中的模拟和数字部分分开，在PCB布线的时候，模拟地和数字地应尽量分开，最后通过电感，汇接到一起。4、悬浮地悬浮地（FG）是系统中部分电路的地与整个系统的地不直接连接，而是通过变压器耦合或者直接不连接，处于悬浮状态。该部分电路的电平是相对于自己“地”的电位。常用在小信号的提取系统或者强电和弱点混合系统中。其优点是该电路不受系统中电气和干扰的影响；缺点是该电路易受寄生电容的影响，而使该电路的地电位变动和增加对模拟电路的感应干扰。由于该电路的地与系统地没有连接，易产生静电积累而导致静电放电，可能造成静电击穿或强烈的干扰c 因此，悬浮地的效果不仅取决于悬浮地绝缘电阻的大小，而且取决于悬浮地寄生电容的大小和信号的频率。在图2所示的VDD-SGND的电源供电系统中，所有工作点相对的地都是SGND，但是SGND和DGND之间是电平处于悬浮状态，VDD-SGND的电源供电的系统与整个系统的连接完全通过变压器耦合，在这里设计的时候需要注意信号的连接方式。悬浮地变压器耦合5、电源地电源地是系统电源零电位的公共基准地线。由于电源往往同时供电给系统中的各个单元，而各个单元要求的供电性质和参数可能有很大差别，因此既要保证电源稳定可靠的工作，又要保证其他单元稳定可靠地工作。同时，电源系统功耗比大，在单层板或者双层板中地线的线宽必须加粗。若在多层板中，则应以一层或者多层作为系统的地平面。6、功率地功率地是负载电路或功率驱动电路的零电位的公共基准地线。由于负载电路或功率驱动电路的电流较强、电压较高，所以功率地线上的干扰较大，因此功率地必须与其他弱电地分别设置、分别布线，以保证整个系统稳定可靠地工作。二、接地方式在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1MHz~10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1-20，否则应采用多点接地法。工作接地按工作频率而采用如图3所示几种接地方式。信号接地方式（一）单点接地工作频率低（<1MHz）的采用单点接地式（即把整个电路系统中的一个结构点看作接地参考点，所有对地连接都接到这一点上，并设置一个安全接地螺栓），以防两点接地产生共地阻抗的电路性耦合。多个电路的单点接地方式又分为串联和并联两种（如图4所示）。由于串联接地产生共地阻抗的电路性耦合，所以低频电路最好采用并联的单点接地式。串联接地和并联接地为防止工频和其他杂散电流在信号地线上产生干扰，信号地线应与功率地线和机壳地线相绝缘，且只在功率地、机壳地和接往大地的接地线的安全接地螺栓上相连（浮地式除外）。（二）多点接地工作频率高（>10MHz）的采用多点接地式（如图4-5所示）。在该电路系统中，用一块接地平板代替电路中每部分各自的地回路。因为接地引线的感抗与频率和长度成正比，工作频率高时将增加共地阻抗，从而将增大共地阻抗产生的电磁干扰，所以要求地线的长度尽量短。采用多点接地时，尽量找最接近的低阻值接地面接地。此处电路板最好设计为多层电路（4层以上），提供一层作为地平面。多点接地（三）混合接地工作频率介于1MHz~10MHz, 的电路采用混合接地式。当接地线的长度小于工作信号波长的1/20时，采用单点接地式，否则采用多点接地式。根据系统的需求和电路的需要进行合理的安排。（四）悬浮接地悬浮接地是系统的地与大地不直接连接，而是通过变压器耦合或者直接不连接，处于悬浮状态。悬浮接地应注意以下几点：（1）尽量提高浮地系统的对地绝缘电阻，从而有利于降低进入浮地系统中的共模干扰电流，保证系统的可靠性。（2）注意浮地系统对地存在的较大寄生电容，高频干扰信号通过寄生电容仍然可能耦合到浮地系统之中，在设计时一定要注意。（3）悬浮接地技术必须与屏蔽、隔离等电磁兼容性技术相互结合应用，才能收到更好的预期效果。（4）采用浮地技术时，系统容易积累静电，当静电积累到一定应程度后，可以对人和设备产生很多的损害，所以要注意静电和电压反击对设备和人身的危害。三、接地电阻（一）对接地电阻的要求对电路系统而言，接地电阻越小越好，因为当有电流流过接地电阻时，其上将产生电压。该电压除产生共地阻抗的电磁干扰外，还会使设备受到反击过电压的影响，并使人员受到电击伤害的威胁，同时还带来系统的工作的不稳定性和发热。为了保护系统的正常工作，我们在设备接地时对接地电阻提出要求，一般要求接地电阻小于4Ω；对于移动设备，接地电阻可小于10Ω。系统接地的等效电路如图4-6所示。系统接地不好，还会带来寄生电感和寄生电容，这些可以导致地平面发生振荡。接地电阻的影响（二）降低接地电阻的方法接地电阻由接地线电阻、接触电阻和地电阻三部分组成。为此，降低接地电阻的方法有以下三种：1、降低接地线电阻降低接地线电阻的方法有增大导线的宽度，或者采用多层板，给出一层或者多层电源层，降低导线的内阻。信号层可以对采用覆铜的方式。覆铜的类型有：（1）整板（全部）覆铜；（2）局部（部分）覆铜；（3）分区覆铜（用于地种类复杂，而且地线有不同的分区，比如模数混合电路）；（4）分网络覆铜（系统的特许需要，对某个或者几个特定的网络覆铜）。2、降低接触电阻降低接触电阻，为此要将接地线与接地螺栓、接地极牢靠地连接，同时要考虑系统接地极和土壤之间的接触面积与紧密度。增加地极和土壤之间的接触面积与紧密度，可以减小接触电阻。有的设备为了降低接触点之间的电阻，在接触点采用导电性能良好的材料；为了防止金属被氧化而增加接触电阻，必要时可以在接触点镀银或者镀金来保持良好的接触效果，减小接触电阻。3、降低地电阻降低地电阻，有些特殊系统，必须增加接地极的表面积和增加土壤的导电率（如在土壤中注入盐水）。则系统的垂直接地极接地电阻R为：接地电阻计算公式例如，黄土ρ取200Ω.m,L为2cm,d为，则垂直接地极接地电阻R为Ω。如在土壤中注入盐水，使ρ=20Ω.m时，则接地极接地电阻R为Ω。从上面的比较中，可以清楚地看出，接地电阻随着大地电阻率降低而减少。在一些特许系统中，对接地电阻和地电阻要求比较严格时，降低大地的电阻率，增加大地的导电性能是一个很好的办法。

断电验电放电再验电，穿绝缘鞋带绝缘手套穿长袖纯棉衣服。开关处别忘记挂警示牌，避免别人误以为掉闸。放电时小心触电。就这些了

接地也可以被认为是电流的一个共同回归路径（称为地回电路或地回路），或是与大地的一个直接有形的连接。因为下述几个理由，电机工程师会将电路连接到接地：

在电子电路理论里，接地通常被理想化为一个无穷电荷电源或电荷吸收槽，可以无限制的吸收电流，同时保持电位不变。

拓展资料：

在供电系统中，地线是指一根理论上与大地等电位的导线，因其对地电压小，不会对人畜造成伤害，可用于保护。

为了使其与大地电位相近，一般民用将其与水管相连，因水管与大地相连而达到释放电能的效果；而工业上一般将地线与避雷针等插入地下的设施相连以达到更好的放电效果。在一些国家，使用金属水管来接地是违法行为。如果将来装修把金属水管换成胶水管，便失去接地作用。[需要解释]

在香港，接地线俗称水线，因为以往是连接到金属水管来接地。

由于电感性电器一般在金属机壳上会因感应而产生一些较小的电压，也可能由于漏电原因使机壳带电，为保证使用安全，可将地线与电器外壳相连以通过大地放电。

供电系统中地线一般用黄绿色或黑色导线包裹。

施工现场临时用电保护零线重复接地不能少于3处. 保护零线除必须在配电室或总配电箱处作重复接地外，还必须在配电线路的中间处和末端处做重复接地。保护零线每一重复接地装置的接地电阻值应不大于10Ω。在工作接地电阻允许达到10Ω的电力系统中，所有重复接地的并联等值电阻应不大于10Ω。 每一接地装置的接地线应采用二根以上导体，在不同点与接地装置做电气连接。不得用铝导体做接地体或地下接地线。垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢，不宜采用螺纹钢材。 扩展资料 1、临时用电应由项目工程师单独编制施工组织设计，定期对临时用电工程进行检测，电工必须由持证人员进行操作。 2中性点直接接地的系统中，在（工作零线）干线的一处或多处用金属导线连接【 接地装置 】。在低压三相四线制 中性点直接接地 线路施工中，应将配电线路的【 零干线和分支线的终端 】接地，零干线上【 每隔1千米 】做一次接地。 2、对于接地点【 超过50米 】的配电线路，接入用户处的零线仍应【重复接地】，重复接地电阻应【 不大于10Ω 】。设备中性点接地与重复接地电阻值要求不一样。 原因如下 一、变压器中性点接地的要求 1、变压器低压侧中性点接地电阻应该在欧姆之间。保护接地电阻不能大于4欧姆。 2、 变压器中性点直接接地的接地电阻不能大于4欧姆 3、电力设备试验规程规定：100KV以下的变压器接地点电阻不大于10欧姆，100KV以上 的变压器接地电阻不大于4欧姆 二、重复接地重复接地就是在中性点直接接地的系统中，在零干线的一处或多处用金属导线连接接地装置。 在低压三相四线制中性点直接接地线路中，施工单位在安装时，应将配电线路的零干线和分支线的终端接地，零干线上每隔1千米做一次接地。对于接地点超过50米的配电线路，接入。

（1）电气设备的金属外壳要采取保护接地或接零。（2）安装带漏电保护功能的自动断电装置。（3）尽可能采用安全电压。（4）保证电气设备具有良好的绝缘性能。（5）采用电气安全用具。（6）设立屏护装置。（7）保证人或物与带电体的安全距离。（8）定期检查用电设备。

在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是‘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；对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。 常见的接地符号：PE,PGND,FG－保护地或机壳；BGND或DC-RETURN－直流－48V(+24V)电源（电池）回流；GND－工作地；DGND－数字地；AGND－模拟地；LGND－防雷保护地。 接地有多种方式，有单点接地，多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，单点接地用于简单电路，不同功能模块之间接地区分，以及低频（f<1MHz）电子线路。当设计高频（f>10MHz）电路时就要采用多点接地了或者多层板（完整的地平面层）。 对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径，所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越大，所以，PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。第二，对于一个高速信号来说，提供好的信号回流可以保证它的信号质量，这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层（或电源层）为参考来计算的，如果高速线附近有连续的地平面，这样这条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻抗就会发生变化，不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以，布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层，或者高速线旁边并行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这也是因为信号跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。当然，不是严格要求不能跨越电源分割，对于低速的信号是可以的，因为产生的干扰相比信号可以不予关心。对于高速信号就要认真检查，尽量不要跨越，可以通过调整电源部分的走线。（这是针对多层板多个电源供应情况说的）。 有些单板会有对外的输入输出接口，比如串口连接器，网口RJ45连接器等等，如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作，例如网口互连有误码，丢包等，并且会成为对外的电磁干扰源，把板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的接口地，与信号地的连接采用细的走线连接，可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的，对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。地与电（信号），这是一对形影不离的双胞胎。接地，通常是指用导体与大地相连。可在电子技术中的地，可能就与大地毫不相关，它只是电路中的一等电位面。如收音机、电视机中的地，它只是接收机线路里的一电位基准点。接地，在电力和电子技术中，既简单，又复杂，而且还必不可少。按接地的作用，可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。在广电技术中，以上几种接地类型都会遇到。现就结合实际对某些接地技术问题作一阐述。 一．保护接地 保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置，它有接地与接零两种方式。按电力规定，凡采用三相四线供电的系统，由于中性线接地，所以应采用接零方式，而把设备的金属外壳通过导体接至零线上，而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备，中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时，应从地网中引出接地母线至各设备上，再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是：接地线应接在设备的接地专用端子上，另一端最好使用焊接。 有时设备外壳会麻手，这是由于交流漏电而设备外壳没接零造成的。一般可将电源插头拔出调换一下位置再插入即可解决。这在一些常移动的编录设备中，由于接零线常常被忽略，操作人员有的可能会双手同时接触接零和不接零的设备，就有可能发生上述现象。 二. 过压保护接地 这是为防雷电而设置的接地保护装置。防雷装置最广泛使用的是避雷针和避雷器。避雷针通过铁塔或建筑物钢筋入地，避雷器则通过专用地线入地。避雷器每年雷雨季节来临之前须检验，以防失效。如我台的热线电话接入器遭雷击，就是因话线防雷器失效所致。在防雷引下线上，绝不要连接其他设备的地线，防雷引下线只能单独直接入地，否则雷电会通过引下线损坏其他设备。如某台卫星电视接收机曾数次遭雷击，其原困是馈线与房顶金属护栏摩擦而绝缘损坏，而金属护栏与避雷针引下体焊在一起，以至雷电窜入而击坏接收机。 三. 屏蔽地 为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网（如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室）进行接地的一种防护措施。在所有接地中，屏蔽地最复杂，有种说不清，道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰，又可能通过它对外界构成干扰，而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰，如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。 屏蔽不良、接地不当会引起干扰，这些干扰主要有： 1.交流干扰，这主要由交流电源引起。对交流干扰的防护，通常对电源进行滤波或在电源变压器初次级间加屏蔽层并接地。在大的杂散电磁场外，为防电磁干扰进行屏蔽接地十分必要。例如，我市新亚新商城开工典礼时，录扩设备附近有台变压器，其电磁场就干扰现场的录扩音。后通过把录扩设备屏蔽接地，解决了这一问题。 2.高频干扰。这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号，它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。 信号频率越高，建筑物或设备的金属网孔眼就应越小，信号线屏蔽层的编织就应越密，否则将失去屏蔽作用。对频繁拔插的信号线，应防止屏蔽层在插头处松动和脱落。因有时仪器设备的屏蔽是通过信号线的屏蔽入地的（它们通过插头插座联接起来），若屏蔽脱落，则很容易造成干扰。如我在汕头某电子厂时，测试人员反应，卫星电视接收机中有时会有一种滋滋作声的干扰并影响图像质量。经跟踪观察，与飞机的经过有关，显然是澄海机场雷达信号的窜入并得到非正常解调所致。经分析查找，原来是信号线的屏蔽层在插头外脱落，使卫星电视接收机屏蔽没接地所致。 四. 信号地 各种电子电路，都有一个基准电位点，这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位，不致于浮动而引起信号误差。 信号地的连接是：同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起，而应分开；前级（设备）的输出地只有与后级（设备）的输入地相连。否则，信号可能通过地线形成反馈，引起信号的浮动。这在设备的测试中，信号地的连接尤其要引起注意。