工程中接地方法

工程中接地方法 接地從字面來(lái)看上十分簡(jiǎn)單事情，但是對(duì)于經(jīng)歷過(guò)電磁干擾挫折的人來(lái)說(shuō) 可能是一個(gè)最難掌握的技術(shù)。實(shí)際上電磁兼容設(shè)計(jì)中，接地是最難的技術(shù)。面 對(duì)一個(gè)系統(tǒng)，沒(méi)有一個(gè)人能提出一個(gè)絕對(duì)正確的接地方案，多少會(huì)遺留一些問(wèn) 題。造成這種情況的原因是接地沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的理論或模型，人們?cè)诳紤]接地 時(shí)只能依靠過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)或從書(shū)上看到的經(jīng)驗(yàn)。但接地是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題， 在其它場(chǎng)合很好的方案在這里不一定最好。關(guān)于接地設(shè)計(jì)很大程度上依賴(lài)設(shè)計(jì) 師的直覺(jué)，也就是他對(duì)“接地”這個(gè)概念的理解程度和經(jīng)驗(yàn)。 當(dāng)許多相互連接的設(shè)備體積很大（設(shè)備物理尺寸和連接電纜與任何存在的 干擾信號(hào)波長(zhǎng)相比很大）時(shí)，就存在通過(guò)機(jī)殼和電纜作用產(chǎn)生干擾的可能性。 當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，干擾電流的路徑通常存在于系統(tǒng)的地回路中。考慮接地問(wèn) 題時(shí)，要考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題：一個(gè)是系統(tǒng)自兼容問(wèn)題，另一個(gè)是外部干擾耦 合進(jìn)地回路，導(dǎo)致系統(tǒng)錯(cuò)誤工作。由于外部干擾常常是隨機(jī)的，因此解決起來(lái) 往往更難。 1、接地要求 要求接地的理由很多，下面列出幾種： 1） 安全接地：使用交流電設(shè)備必須通過(guò)黃綠色安全地線(xiàn)接地，否則當(dāng)設(shè) 備內(nèi)的電源與機(jī)殼之間的絕緣電阻變小時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電擊傷害。 2） 雷電接地：設(shè)施的雷電保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，由避雷針、下導(dǎo)體 和接地系統(tǒng)相連的接頭組成。該接地系統(tǒng)通常與用做電源參考地及黃綠色安全 地線(xiàn)的接地是共用的。雷電放電接地僅對(duì)設(shè)施而言，設(shè)備沒(méi)有這個(gè)要求。 3）電磁兼容接地：出于電磁兼容設(shè)計(jì)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(chǎn)生相互干擾、電路 輻射電場(chǎng)或?qū)ν饨珉妶?chǎng)敏感，必須進(jìn)行必要的隔離屏蔽，這些隔離和屏蔽的金 屬必須接地。 *濾波器接地：濾波器中一般都包含信號(hào)線(xiàn)或電源線(xiàn)到地的旁路電容， 當(dāng)濾波器不接地時(shí)，這些電容就處于懸浮狀態(tài)，起不到旁路的作用。 *噪聲和干擾抑制：對(duì)內(nèi)部噪聲和外部干擾的控制需要設(shè)備或系統(tǒng)上的 許多點(diǎn)與地相連，從而為干擾信號(hào)提供“最低阻抗”通道。 *電路參考：電路之間信號(hào)要正確傳輸，必須有一個(gè)公共電位參考點(diǎn)， 這個(gè)公共電位參考點(diǎn)就是地。因此所有互相連接的電路必須接地。 以上所有理由形成了接地的綜合要求。但是一般在設(shè)計(jì)要求時(shí)僅明確安全 和雷電防護(hù)接地的要求，其它均隱含在用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的電磁兼容要求中。我 們要建立這樣的概念：接地并不是每個(gè)部分或每個(gè)系統(tǒng)都需要的，比如單塊線(xiàn) 路板并不非要接地才能正常工作。當(dāng)設(shè)備之間要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，接地就十分必要 了。 2、接地的方法 接地方法很多，使用那一種方法取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能?！敖拥亍钡母?念首次應(yīng)用在電話(huà)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中?，F(xiàn)在存在的許多接地方法都來(lái)源于過(guò)去成功 的經(jīng)驗(yàn)，這些方法包括： 1） 單點(diǎn)接地：此方法是為許多在一起的電路提供公共電位參考點(diǎn)的方法， 這樣信號(hào)就可以在不同的電路之間傳輸。若沒(méi)有公共參考點(diǎn)，會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤信號(hào) 傳輸。單點(diǎn)接地要求每個(gè)電路只接地一次并且接在同一點(diǎn)。該點(diǎn)常常一地球?yàn)?參考。由于只存在一個(gè)參考點(diǎn)，因此可以相信沒(méi)有地回路存在，因而也沒(méi)有干 擾問(wèn)題。 2） 多點(diǎn)接地：設(shè)備內(nèi)電路都以機(jī)殼為參考點(diǎn)，而各個(gè)設(shè)備機(jī)殼又都以地 為參考點(diǎn)。這種接地結(jié)構(gòu)能提供較低的接地阻抗，這是因?yàn)槎帱c(diǎn)接地時(shí)，每條 地線(xiàn)可以很短；并且多根導(dǎo)線(xiàn)并聯(lián)能降低接地導(dǎo)體的總電感。在高頻電路中必 須使用多點(diǎn)接地，并且要求每根接地線(xiàn)的長(zhǎng)度小于信號(hào)波長(zhǎng)的1/20。 3） 混合接地：混合接地既包含了單點(diǎn)接地的特性，又包含了多點(diǎn)接地特 性。例如，系統(tǒng)內(nèi)的電源需要單點(diǎn)接地而射頻信號(hào)又要求多點(diǎn)接地，這時(shí)就可 以采用混合接地，即地線(xiàn)通過(guò)單點(diǎn)接地，多點(diǎn)接地的線(xiàn)路加裝電容。對(duì)于直流 電容是開(kāi)路的，電路是單點(diǎn)接地，對(duì)于射頻，電容是導(dǎo)通的，電路是多點(diǎn)接地。