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电力电气系统的接地方法和要求

电力电气系统的接地方法和要求

点击数:7341 次   录入时间:03-04 11:49:09   整理:http://www.55dianzi.com   电工基础

“地”一般是指大地。但在电气上,却具有更深一层的含义。由于大地内含有自然界中的水份等导电物质。因此它也是能导电的。当一根带电的导体与大地接触时,便会形成以接地点为球心的半球形“地点场”。此时,接地电流便经导体由接地点流入大地内,并向四周呈半球形流散。

由于地球非常大,与一般物体比较,可以认为大了无限倍。因此,无论多少电荷也可以经它流散,而不会使整个地球的电位升高。所以,电气上便常以大地的电位作为参考零电位。

接地就是在一个系统的元件和另一个系统之间(或者与某一个参考点之间)建立一个电的传导路径。电气及电子系统中的“地”通常有两种含义:一种是“大地”,另一种是“系统基准地”。通常我们将地作为系统的零电位点。理想的“地”必须是一个零电位、零阻抗的理想导体,其上各点之间不应存在电位差,它可以在系统中作为所有电平的参考点。

接地的目的有两个:一是为了安全,称为保护接地,二是为信号电压或系统电压提供一个稳定的零电位的参考点,称为信号地或系统地。

1.电系统的大地

1.1电位基准的大地

将大地作为电位基准的理由,主要从两个方面出发:防止危及人体;防止对小信号的干扰感应。

以大地作为电位的基准,并将电位取为零伏的设想,正如表示山的高度一样,也是以海平面高度取为零米,用海拔若干米表示。

以大地作为电位基准的设想同这种海拔的设想是相似的。在静态的大地电位,不管采取任何方法都应认为是完全相同的零电位,而且是稳定的。可是实际电位和海面高度一样,海面高度受月亮引力和风力的影响产生变化,而大地的电位同样受外界电场变化的影响,它也是根据不同的场所随时间而变化。

当大地两点间存在电位差时,如果大地的电导率大,那么电位差随着电荷的分布在瞬间内理应进入平滑状态,且电位达到一定。但实际大地的电导率很低,并伴随有静电电容,所以使这种电位达到零值总需要一段时间。可见在两点间,当长时间加有象电位差那样的外部电场变化时,实际电位差是不易消失的,而且相对等电位的大地,无疑要引起小的电位变化。有时向大地直接流入电流的现象,实际就是这种状态的代表例子。

从防止危及人体的立场考虑,尽管认为象零值那样的微小电位变化相对电磁干扰而言,在很多情况下也会起举足轻重的作用。因此当接地仪器分别相连接时,决不能认为大地就是各仪器的共同电位基准的。尤其是大功率设备。这种电位差相当大。也就是说,仅限于一点接地时,大地可视为是电位的基准,但如果是不同电位的两点以上进行接地时,实际它已形成的干扰发生源。另外,当在一个系统内,两个不同电位点分别进行接地时,在接地回路中会直接流过电流,而且这种电流将给外部带来不利的影响。为防止这种现象,对大地可只采取一点接地,各个仪器的接地线都方便与这一点相连,这样仅接地的一点,即可作为系统的电位基准。也就是说,通常所说的接地,实际就是指一点接地,它是利用大地作为电位基准,所以无电流通过。

1.2电流通路的大地

大地的电导率和铜线的电导率相比非常之小,在人们的想象中不能用它作为电流导体。

在电流非常小的情况下,当然对使用的影响不大,接地即使有些电阻,引起电压降也很小。例如某些军用携带式电话机就是采用单线代替往复双线,电话线只架一根往线,而回线电流是通过大地导体返回。

1.3 电子仪器接地的目的

接地有多种含义。

电子仪器的外壳接地接的是大地,这是保护性接地,这一接地措施可以使仪器的外壳与大地等电位,从而避免了因仪器漏电造成的触电危险。

电子电路图中的接地,对于电路而言是一个共同参考点;对电路图的绘制而言是一种简略画法;对分析电路工作原理而言,可以方便识图。

使用电子仪器时,人们都希望将它的底座或外壳接地,目的是为了防止内部高压回路与外壳相接的危险,当然也是为了满足法规,但更重要的是为了仪器工作稳定可靠。

在电子仪器内部,有一个作为电位基准的导体,这个导体称为接地面,仪器底座或外壳往往都通过它来接地。这个大面积导体相对大地的电位一旦出现不稳定,就会引起仪器工作不稳定,而且这个电位如果是交流电位,即使它是一定的,当相对大地存在某一电位时,也仍然要引起干扰电压

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