电气工程师手册接地部分

除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号 的接地处理。控制系统中，大致有以下几种地线： （1）数字地：也叫逻辑地，是各种开关量（数字量）信号的零电位。（2）模拟地：是各种模拟量信号的零电位。（3）信号地：通常为传感器的地。（4）交流地：交流供电电源的地线，这种地通常是产生噪声的地。（5）直流地：直流供电电源的地。 （6）屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。 以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法：（1）控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，因此，常以一点作为接地点；但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说，频率在1MHz以下,可用一点接地；高于10MHz时，采用多点接地；在1～10MHz之间可用一点接地，也可用多点接地。（2）交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压，对低电平信号电路来说，这是一个非常重要的干扰，因此必须加以隔离和防止。（3）浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力，但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法，就是将机壳接地，其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强，安全可靠，但实现起来比较复杂。（4）模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。（5）屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制，对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题，一般接大地；电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成，可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应，其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合，一般接大地为好。当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏蔽层地点有一个以上时，将产生噪声电流，形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时，输入端的屏蔽应接至放大器的公共端；相反，当接地的信号源与系统中不接地的放大器相连时，放大器的输入端也应接到信号源的公共端。对于电气系统的接地，要按接地的要求和目的分类，不能将不同类接地简单地、任意地连接在一起，而是要分成若干独立的接地子系统，每个子系统都有其共同的接地点或接地干线，最后才连接在一起，实行总接地。Q1：为什么要接地?Answer：接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是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，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险 电压产生，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。随着电子通信和其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足 要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号的信号回流技术 中也引入了“地”的概念。Q2：接地的定义Answer: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”。Q3：常见的接地符号Answer: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 .GND在电路里常被定为电压参考基点。从电气意义上说，GND分为电源地和信号地。PG是Power Ground（电源地）的缩写。另一个是 Signal Ground（信号地）。实际上它们可能是连在一起的（不一定是混在一起哦！）。两个名称，主要是便于对电路进行分析。进一步说，还有因电路形式不同而必须区分的两种“地”：数字地，模拟地.数字地和模拟地都有信号地、电源地两种情况。数字地和模拟地之间，某些电路可以直接连接，有些电路要用电抗器连接，有些电路不可连接。Q4：合适的接地方式Answer: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）。Q5：信号回流和跨分割的介绍Answer：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，提供有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）Q6：为什么要将模拟地和数字地分开，如何分开?Answer：模拟信号和数字信号都要回流到地，因为数字信号变化速度快，从而在数字地上引起的噪声就会很大，而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。如果模拟地和数字地混在一起，噪声就会影响到模拟信号。 一般来说，模拟地和数字地要分开处理，然后通过细的走线连在一起，或者单点接在一起。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开，如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。Q7：单板上的信号如何接地?Answer：对于一般器件来说，就近接地是最好的，采用了拥有完整地平面的多层板设计后，对于一般信号的接地就非常容易了，基本原则是保证走线的连续性，减少过孔数量；靠近地平面或者电源平面，等等。Q8：单板的接口器件如何接地?Answer：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。

一．规程规范:

1．《供配电系统设计规范》GB50056；

2．《10KV及以下变电所设计规范》GB50053；

3．《35-110KV变电所设计规范》GB50059；

4．《低压配电设计规范》GB50054；

5．《并联电容器装置设计规范》GB50667；

6．《3KV-110KV高压配电装置》GB50060；

7．《通用用电设备配电设计规范》GB50055；

8．《高压输变电设备的绝缘配合》；

9．《建筑物防雷设计规范》GB50057；

10．《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63；

11．《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50066；

12．《电力工程电缆设计规范》GB50617；

13．《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T660；

14．《交流电气装置的接地》DL/T661；

15．《电力设施抗震设计规范》GB50606；

16．《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058；

17．《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50669；

18．《建筑设计防火规范》GBJ16；

19．《严酷条件下户外场所电气设施》；

20．《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050；

21．《漏电保护安装和运行》GB13955；

22．《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16；

23．《电子计算机房》GB50174；

24．《城市电力规划规范》GB50693；

25．《电流通过人体的效应》GB/ (第一部分：常用部分) ；

26．《电流通过人体的效应》GB/ (第二部分：特殊情况) ；

27．《电工电子设备防触电保护分类》GB/T16501；

28．《电工和电子设备按防电击保护的分类》 (第二部分：对电击防护要求的导则)；29．《建筑物电气装置》(第1部分： 范围、目的和基本原则)；

30．《建筑物电气装置电击防护》；

31．《建筑物电气装置》 (第4部分 安全防护 第46章：热效应保护)；

32．《建筑物电气装置》(第4部分：安全防护 第43章：过电流保护)；

33．《建筑物电气装置》 (第5部分：电气设备的选择和安装 第56章：布线系统)；

34．《建筑物电气装置》 (第5部分：电气设备的选择和安装 第53章:开关设备和控制设备);

35．《建筑物电气装置》(第5部分：电气设备的选择和安装 第54 章：接地配置和保护导体)；

36．《建筑物电气装置》(第7部分：特殊装置或场所的要求 第706 节：狭窄的可导电场所)；

37．《建筑物电气装置》GB/(第7部分：特殊装置或场所的要求 第707节：数据处理设备用电气装置的接地要求)；

38．《建筑物电气装置的电压区段》GB/T18379；

39．《安全用电导则》GB/T13869；40．《石油化工企业防火规范》GB50160；

41．《防止静电事故通用导则》GB16158；

42．《工业企业照明设计标准》GB50034；

43．《民用建筑照明设计标准》GBJ133；

44．《三相交流系统短路电流计算》GB/T15544；

45．《建筑物电气装置》GB/(第4部分：安全防护第45章：欠电压保护)；

46．《建筑物电气装置》GB/(第4部分：安全防护第44章：过电压保护第446节：低压电气装置对高压接地系统接地故障的保护)；

47．《建筑物电气装置》GB/(第4部分：安全防护第44章：过电压保护第443节：大气过电压或操作过电压的保护)；

48．《城市道路照明设计标准》CJJ45；

49．《电能质量公用电网谐波》GB/T14549；

50．《高层民用建筑设计防火规范》GB50045；

51．《智能建筑设计标准》GB/T50314;

52．《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311；

53．《火灾自动报警系统设计规范》GB50116；

54．《电子计算机房设计规范》GB50174；

55．《人民防空地下室设计规范》GB50038；

56．《民用建筑照明设计标准》GBJ133；

57．《工业企业照明设计标准》 GB50034；

58．《有线电视系统工程技术规范》GB50600；

59．《中小学建筑设计规范》GBJ99；

60．《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198；

61．《住宅设计规范》GB50096。注：以上所有法律、规程、规范以最新（2012年1月1日前）版本为准。

二．设计手册及一般参考书:

1．能源部西北电力设计院编《电力工程电气设计手册》（电气一次部分），中国电力出版社，1989年12月；

2．能源部西北电力设计院编《电力工程电气设计手册》（电气二次部分），水利电力出版社，1991年8月；

3．《电气工程师手册》第二版编辑委员会编《电气工程师手册》（第二版），机械工业出版社，2002年1月；

4．中国航空工业规划设计研究院等编《工业和民用配电设计手册》（第三版），中国（水利）电力出版社，1994年12月；

5．《钢铁企业电力设计手册》编委会编《钢铁企业电力设计手册》， 冶金工业出版社，1996年1月;

6．北京照明学会照明设计专业委员会编《照明设计手册》， 中国电力出版社，1998年9月；

7．机械电子工业部天津电气传动设计研究所编著《电气传动自动化技术手册》，机械工业出版社，1992年9月；

首先说明下：1、注册电气工程师需要先考过基础，第二年才能报考专业，专业考过了就算通过了。2、基础考试是闭卷考试，专业考试是开卷考试。下面回答你的问题，1、基础考试没有规范，而且全是单选，分数达到就行，专业考试要参考规范，而且不是四五十本，是59本设计规范以及6本设计手册，这个网上是可以查到的。2、专业考试需要准备很长时间，用功的话三个月就够了 想考高分的话需要半年（每天4个小时以上），这个时间足够把这个规范和设计手册看完。3、考试的时候一次是三个小时，如果对规范和设计手册不了解，指望在现场找到答案，那几乎是不可能的，时间根本不允许。4、第二天的案例题要求写出依据，没有依据不给分，所以要求必须对规范熟悉到一定程度。5、确实有些规范几乎用不到，可以不看。但谁也不知道考试的那年是否会出到某冷门规范的题，如果没有带该规范，那肯定写不出依据，也就拿不到分。 希望能对你有所帮助！