電氣設備的接地與保護

馬釗

摘要：電氣設備的任何部分與大地（土壤）間作良好的電氣連接稱為接地。接地是確保電氣設備正常工作和安全防護的重要措施之一。電氣設備接地通過接地裝置實現。接地裝置由接地體和接地線組成。與土壤直接接觸的金屬體稱為接地體;連接電氣設備與接地體之間的導線（或導體）稱為接地線。

關鍵詞：接地;防雷;防靜電;屏蔽;接地電阻;保護

一、接地的類型

（一）工作接地

為了滿足電力系統或電氣設備的運行要求，而將電力系統的某一點進行接地。如電力系統的中性點接地、各種電路的工作地等。

（二）保護接地

為了防止電氣設備的絕緣損壞，其金屬外殼對地電壓必須限制在安全電壓內，避免造成人身電擊事故，將電氣設備的外露可被人接觸的部分接地。如：電動機、變壓器、照明器具外殼;變配電所各種電氣設備的底座或支架等;架空線路的金屬桿或鋼筋混凝土桿塔的鋼筋以及桿塔上的架空地線及裝在塔上的設備的外殼及支架等。

（三）防雷接地

為了防止雷電過電壓對人身或設備產生危害，而設置的過電壓保護設備的接地。如避雷針、避雷器等。

（四）防靜電接地

為了消除靜電對人身和設備產生危害而進行的接地，如將某些液體或氣體的金屬輸送管道或車輛的接地和計算機機房接地等。

（五）屏蔽接地

為了防止電氣設備因受電磁干擾，而影響其工作或對其它設備造成電磁干擾的設備接地。如各種高頻電子設備的金屬外殼接地等。

所有電氣設備必須根據國標GB14050《系統接地的形式及安全技術要求》進行保護接地。保護接地除用以實現規定的工作接地或保護接地的要求外，不應作其它用途。

二、塔的接地問題

（一）在塔接地的主要理由

1.安全接地：使用交流電的設備必須通過黃綠色安全地線接地，否則當設備內的電源與機殼之間的絕緣電阻變小時，會導致電擊傷害。

2.雷電接地：設施的雷電保護系統是一個獨立的系統，由避雷針、下導體和與接地系統相連的接頭組成。該接地系統通常與用做電源參考地及黃綠色安全地線的接地是共用的。

3.電磁兼容接地：出于電磁兼容設計而要求的接地，包括：

屏蔽接地：為了防止電路之間由于寄生電容存在產生相互干擾、電路輻射電場或對外界電場敏感，必須進行必要的隔離和屏蔽，這些隔離和屏蔽的金屬必須接地。

（二）按接地的作用分類

可分為工作接地、保護接地、過壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號地等多種。下面結合廣電技術實際作一闡述。

1.保護接地。保護接地是為防止絕緣損壞造成設備帶電危及人身安全而設置的保護裝置，它有接地與接零兩種方式。按電力規定，凡采用三相四線供電的系統，由于中性線接地，所以應采用接零方式，而把設備的金屬外殼通過導體接至零線上，而不允許將設備外殼直接接地。這在廣電系統的配電房中的開關設備，中央空調機、發射機等電源開關設備和大耗電設備中尤為常見。在規劃設計時，應從地網中引出接地母線至各設備上，再將機器外殼用導體連至接地母線上。值得指出的是：接地線應接在設備的接地專用端子上，另一端最好使用焊接。

2.屏蔽地。為防止電磁感應而對視、音頻線的屏蔽金屬外皮、電子設備的金屬外殼、屏蔽罩、建筑物的金屬屏蔽網（如測靈敏度、選擇性等指標的屏蔽室）進行接地的一種防護措施。在所有接地中，屏蔽地最復雜，有種說不清，道不明的感覺。因為屏蔽本身既可防外界干擾，又可能通過它對外界構成干擾，而在設備內各元器件之間也須防電磁干擾，如大家熟知的中周外殼、電子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不當會引起干擾，這些干擾主要有：

交流干擾：這主要由交流電源引起。高頻干擾：這類干擾來自各類無線發射臺的變頻或超變頻信號，它們竄入電子設備后在機內得到非正常解調而形成聲頻干擾。屏蔽及其正確接地是防止電磁干擾的最佳保護方法。可將設備外殼與PE線連接;導線的屏蔽接地要求屏蔽管路兩端與PE線可靠連接;室內屏蔽也應多點與PE線可靠連接。

3.信號地。各種電子電路，都有一個基準電位點，這個基準電位點就是信號地。它的作用是保證電路有一個統一的基準電位，不至于浮動而引起信號誤差。信號地的連接是：同一設備的信號輸入端地與信號輸出端地不能聯在一起，而應分開;前級（設備）的輸出地只有與后級（設備）的輸入地相連。否則，信號可能通過地線形成反饋，引起信號的浮動。這在設備的測試中，信號地的連接尤其要引起注意。不然就會造成測試結果的不準確。

三、結束語

接地從字面來看是十分簡單的事情，但是對于經歷過電磁干擾和雷電挫折的人來說可能是一個最難掌握的技術。實際上在電磁兼容設計中，接地是最難的技術。面對一個系統，沒有一個人能夠提出一個絕對正確的接地方案，多少會遺留一些問題。防雷與接地是統一的，二者缺一不可。只有防雷措施而無接地，無法迅速泄流放電，反之，設備將直接遭受強大電流的沖擊，無論哪種情況系統都將受到破壞甚至癱瘓。只要通過合理配置，使之融為一體，就能有效確保系統的穩定工作，從而發揮出系統防護工作的最佳效果。

參考文獻：

[1]周怡，淺談電氣設備的接地及其測量，安徽，2005，（02）.

[2]蘇曉華，聞映紅，電子設備的接地技術，安全與電磁兼容，2004，（01）.