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    “地”一般是指大地。但在電氣上，卻具有更深一層的含義。由于大地內(nèi)含有自然界中的水份等導(dǎo)電物質(zhì)。因此它也是能導(dǎo)電的。當(dāng)一根帶電的導(dǎo)體與大地接觸時(shí)，便會(huì)形成以接地點(diǎn)為球心的半球形“地點(diǎn)場(chǎng)”。此時(shí)，接地電流便經(jīng)導(dǎo)體由接地點(diǎn)流入大地內(nèi)，并向四周呈半球形流散。

    由于地球非常大，與一般物體比較，可以認(rèn)為大了無(wú)限倍。因此，無(wú)論多少電荷也可以經(jīng)它流散，而不會(huì)使整個(gè)地球的電位升高。所以，電氣上便常以大地的電位作為參考零電位。

    接地就是在一個(gè)系統(tǒng)的元件和另一個(gè)系統(tǒng)之間（或者與某一個(gè)參考點(diǎn)之間）建立一個(gè)電的傳導(dǎo)路徑。電氣及電子系統(tǒng)中的“地”通常有兩種含義：一種是“大地”，另一種是“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”。通常我們將地作為系統(tǒng)的零電位點(diǎn)。理想的“地”必須是一個(gè)零電位、零阻抗的理想導(dǎo)體，其上各點(diǎn)之間不應(yīng)存在電位差，它可以在系統(tǒng)中作為所有電平的參考點(diǎn)。
接地的目的有兩個(gè)：一是為了安全，稱(chēng)為保護(hù)接地，二是為信號(hào)電壓或系統(tǒng)電壓提供一個(gè)穩(wěn)定的零電位的參考點(diǎn)，稱(chēng)為信號(hào)地或系統(tǒng)地。

1.電系統(tǒng)的大地

    1.1電位基準(zhǔn)的大地

    將大地作為電位基準(zhǔn)的理由，主要從兩個(gè)方面出發(fā)：防止危及人體；防止對(duì)小信號(hào)的干擾感應(yīng)。

    以大地作為電位的基準(zhǔn)，并將電位取為零伏的設(shè)想，正如表示山的高度一樣，也是以海平面高度取為零米，用海拔若干米表示。

    以大地作為電位基準(zhǔn)的設(shè)想同這種海拔的設(shè)想是相似的。在靜態(tài)的大地電位，不管采取任何方法都應(yīng)認(rèn)為是完全相同的零電位，而且是穩(wěn)定的。可是實(shí)際電位和海面高度一樣，海面高度受月亮引力和風(fēng)力的影響產(chǎn)生變化，而大地的電位同樣受外界電場(chǎng)變化的影響，它也是根據(jù)不同的場(chǎng)所隨時(shí)間而變化。

    當(dāng)大地兩點(diǎn)間存在電位差時(shí)，如果大地的電導(dǎo)率大，那么電位差隨著電荷的分布在瞬間內(nèi)理應(yīng)進(jìn)入平滑狀態(tài)，且電位達(dá)到一定。但實(shí)際大地的電導(dǎo)率很低，并伴隨有靜電電容，所以使這種電位達(dá)到零值總需要一段時(shí)間。可見(jiàn)在兩點(diǎn)間，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間加有象電位差那樣的外部電場(chǎng)變化時(shí)，實(shí)際電位差是不易消失的，而且相對(duì)等電位的大地，無(wú)疑要引起小的電位變化。有時(shí)向大地直接流入電流的現(xiàn)象，實(shí)際就是這種狀態(tài)的代表例子。

    從防止危及人體的立場(chǎng)考慮，盡管認(rèn)為象零值那樣的微小電位變化相對(duì)電磁干擾而言，在很多情況下也會(huì)起舉足輕重的作用。因此當(dāng)接地儀器分別相連接時(shí)，決不能認(rèn)為大地就是各儀器的共同電位基準(zhǔn)的。尤其是大功率設(shè)備。這種電位差相當(dāng)大。也就是說(shuō)，僅限于一點(diǎn)接地時(shí)，大地可視為是電位的基準(zhǔn)，但如果是不同電位的兩點(diǎn)以上進(jìn)行接地時(shí)，實(shí)際它已形成的干擾發(fā)生源。另外，當(dāng)在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，兩個(gè)不同電位點(diǎn)分別進(jìn)行接地時(shí)，在接地回路中會(huì)直接流過(guò)電流，而且這種電流將給外部帶來(lái)不利的影響。為防止這種現(xiàn)象，對(duì)大地可只采取一點(diǎn)接地，各個(gè)儀器的接地線都方便與這一點(diǎn)相連，這樣僅接地的一點(diǎn)，即可作為系統(tǒng)的電位基準(zhǔn)。也就是說(shuō)，通常所說(shuō)的接地，實(shí)際就是指一點(diǎn)接地，它是利用大地作為電位基準(zhǔn)，所以無(wú)電流通過(guò)。

    1.2電流通路的大地

    大地的電導(dǎo)率和銅線的電導(dǎo)率相比非常之小，在人們的想象中不能用它作為電流導(dǎo)體。

    在電流非常小的情況下，當(dāng)然對(duì)使用的影響不大，接地即使有些電阻，引起電壓降也很小。例如某些軍用攜帶式電話機(jī)就是采用單線代替往復(fù)雙線，電話線只架一根往線，而回線電流是通過(guò)大地導(dǎo)體返回。

    1.3 電子儀器接地的目的

    接地有多種含義。

    電子儀器的外殼接地接的是大地，這是保護(hù)性接地，這一接地措施可以使儀器的外殼與大地等電位，從而避免了因儀器漏電造成的觸電危險(xiǎn)。

    電子電路圖中的接地，對(duì)于電路而言是一個(gè)共同參考點(diǎn)；對(duì)電路圖的繪制而言是一種簡(jiǎn)略畫(huà)法；對(duì)分析電路工作原理而言，可以方便識(shí)圖。

    使用電子儀器時(shí)，人們都希望將它的底座或外殼接地，目的是為了防止內(nèi)部高壓回路與外殼相接的危險(xiǎn)，當(dāng)然也是為了滿足法規(guī)，但更重要的是為了儀器工作穩(wěn)定可靠。

    在電子儀器內(nèi)部，有一個(gè)作為電位基準(zhǔn)的導(dǎo)體，這個(gè)導(dǎo)體稱(chēng)為接地面，儀器底座或外殼往往都通過(guò)它來(lái)接地。這個(gè)大面積導(dǎo)體相對(duì)大地的電位一旦出現(xiàn)不穩(wěn)定，就會(huì)引起儀器工作不穩(wěn)定，而且這個(gè)電位如果是交流電位，即使它是一定的，當(dāng)相對(duì)大地存在某一電位時(shí)，也仍然要引起干擾電壓。

    接地的目的主要是保持殼體的電位一定，而希望接地回路有電流通過(guò)。尤其是利用大地電流的情況，只能限于天線的特殊范圍內(nèi)，因殼體的接地回路只要有電流通過(guò)，就會(huì)產(chǎn)生電壓降，殼體的電位產(chǎn)生變化，實(shí)際就直接形成了電磁干擾源。另外，接地導(dǎo)線盡量避免使用裸線，因裸線接地易引進(jìn)外部的雜散電流，從而直接形成干擾源，所以接地導(dǎo)線都采用絕緣線，以保證電流不能隨意出入。

    靠近中波無(wú)線電廣播臺(tái)的地方，一般電場(chǎng)強(qiáng)度都很高，如接地導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)，則反而起到天線作用而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，從而形成干擾源。因此，這種情況下的接地導(dǎo)線，應(yīng)將其裝入套管中，以減小外界干擾。

2.接地裝置的維護(hù)
    
    接地裝置包括接地線和接地體，連接設(shè)備接地部位和接地體的導(dǎo)線，叫接地線。接地線分為接地干線和接地支線。

    2.1 自然接地體與自然接地線

    接地體是接地裝置的主要組成部分，其選擇與裝設(shè)是能否取得合格接地電阻的關(guān)鍵。接地體可分為兩類(lèi)，即自然接地體和人工接地體。

    在設(shè)計(jì)與選擇接地體時(shí)，要首先充分利用自然接地體，以節(jié)省材料、減少投資。若所利用的人工接地體經(jīng)實(shí)測(cè)接地電阻合乎要求時(shí)，一般就不必另行裝設(shè)人工接地體（對(duì)發(fā)電廠與變電所除外），但是還應(yīng)考慮其熱穩(wěn)定也要能滿足要求。如果實(shí)測(cè)接地電阻及熱穩(wěn)定性不能符合要求，還應(yīng)裝設(shè)人工接地體，以彌補(bǔ)自然接地體的不足。

    無(wú)論是城鄉(xiāng)工礦企業(yè)及工業(yè)與民用建筑，凡與大地有可靠而良好接觸的設(shè)備或構(gòu)件，大都可以用來(lái)作為自然接地體。它們主要有：與大地有可靠連接的建筑物的鋼結(jié)構(gòu)件；敷設(shè)與地下而數(shù)量不少于兩根的電纜金屬外皮；建筑物鋼筋混凝土基礎(chǔ)的鋼筋部分；附設(shè)在地下的金屬管道及熱力管道等。

    宜于用作為自然接地線的設(shè)施如下。

    為了減少基建投資，降低工程造價(jià)并且加快施工進(jìn)度，實(shí)際工程中可以充分利用下述設(shè)施作為接地線。

    建筑物的金屬結(jié)構(gòu)（如梁和柱子等）；生產(chǎn)用的金屬結(jié)構(gòu)；配線的鋼管；電纜的金屬包皮；電壓1000V以下的電氣設(shè)備，可以利用各種金屬管道作為自然接地線，但是，不得利用可燃液體、可燃或爆炸性氣體的管道，金屬自來(lái)水管道也不宜直接利用。

    2.2接地裝置的檢查

    接地裝置的良好與否，直接關(guān)系到人身及設(shè)備的安全，甚至涉及到系統(tǒng)的正常與穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)際使用中，應(yīng)對(duì)各類(lèi)接地裝置進(jìn)行定期維護(hù)與檢查，平時(shí)也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行臨時(shí)性檢查及維護(hù)。

    接地裝置維護(hù)檢查的周期一般是：對(duì)于變配電所的接地網(wǎng)或工廠車(chē)間的接地裝置，應(yīng)每年測(cè)量一次接地電阻值，看是否符合要求，并對(duì)比上次測(cè)量值分析其變化。對(duì)于其他的接地裝置，則要求每?jī)赡隃y(cè)量一次。根據(jù)接地裝置的規(guī)模、在電氣系統(tǒng)中的重要性幾季節(jié)變化等因素，每年應(yīng)對(duì)接地裝置進(jìn)行1~2次全面性維護(hù)檢查。其具體內(nèi)容如下。

    接地線是否有折斷、損傷或嚴(yán)重腐蝕；接地支線與接地干線的連接是否牢固；接地點(diǎn)土壤是否因受外力影響而有松動(dòng)；重復(fù)接地線、接地體及其連接處是否完好無(wú)損；檢查全部連接點(diǎn)的螺栓是否有松動(dòng)，并應(yīng)該注意加以緊固；挖開(kāi)接地引下線周?chē)牡孛妫瑱z查地下0.5米左右地線受腐蝕的程度，若腐蝕嚴(yán)重時(shí)應(yīng)即使更換；檢查接地線的連接線等的接觸是否完好；檢查明設(shè)部分接地或接零母線上的涂漆是否脫落，若有脫落現(xiàn)象則應(yīng)重涂，以使標(biāo)志鮮明；檢查接地體有否因受水沖擊或其他原因而造成露出地面或離地表過(guò)近，若有此類(lèi)現(xiàn)象，則應(yīng)及時(shí)修復(fù)；做好接地裝置的變更、檢修、測(cè)量等項(xiàng)內(nèi)容記錄。

3.安全接地

    3.1 電對(duì)于人體的影響和安全界限

    觸電的災(zāi)害是電流通過(guò)人體而引起的。從觸電現(xiàn)象來(lái)看，人體所通過(guò)的電流越大、時(shí)間越長(zhǎng)，則危險(xiǎn)性越大。人體對(duì)電的反應(yīng)是根據(jù)電流的大小作如下變化：

    （1）察覺(jué)電流：人體能夠感覺(jué)出受到刺激的電流值大越是1毫安左右，但根據(jù)不同人的情況，從0.2毫安開(kāi)始就有刺痛的感覺(jué)。

    （2）失控電流（脫開(kāi)的界限電流）：當(dāng)人體通過(guò)5~20毫安電流時(shí)，肌肉就產(chǎn)生收縮抽搐現(xiàn)象，使人體不能自離電線。

    （3）心室微動(dòng)電流：當(dāng)人體通過(guò)數(shù)十毫安以上的電流時(shí)，使心臟動(dòng)作的心肌就將停止其擴(kuò)張和收縮的能力，甚至心肌微弱余振而致死。

    3.2 接地事故和觸電

    由電源、線路和儀器負(fù)載而構(gòu)成的閉合回路，其中有電流流過(guò)。而在閉合回路以外應(yīng)該是絕緣的，不應(yīng)該有電流通過(guò)。但是，往往電路或儀器內(nèi)部，它們同大地之間的絕緣條件很差，有時(shí)很容易通過(guò)弧光放電或?qū)щ娢镔|(zhì)而與大地之間形成導(dǎo)通狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，電流已經(jīng)流出所規(guī)定的電路之外，使儀器殼體上直接帶有危險(xiǎn)電壓。這時(shí)稱(chēng)通過(guò)大地的電流為接地電流，或者程從規(guī)定電路所泄漏出的電流為泄漏電流。

    處于接地狀態(tài)的儀器，往往都是在儀器殼體的某一部位上，出現(xiàn)故障電壓。在這種狀態(tài)下，人體一旦接觸儀器的殼體就會(huì)觸電。人體觸電大體有兩種形式，一種是直接接觸帶電線路，另一種是接觸處于接地的儀器。

    3.3接地系統(tǒng)和非接地系統(tǒng)

    目前一般的低壓配電線多是將變壓器低壓側(cè)的中心點(diǎn)和大地相連，即形成接地回路。但另一方面，如對(duì)水池中的照明燈供電回路，還必須要求采取絕緣變壓器（為形成不接地系統(tǒng)），因此，不同場(chǎng)合，有的要求形成接地式，而有的又要求形成非接地式。

    從防止觸電的觀點(diǎn)來(lái)看，非接地式比接地式有利。當(dāng)電路不接地時(shí)，人體雖然接觸電路，也不會(huì)由一點(diǎn)接觸而形成閉合回路，而使危險(xiǎn)電流通過(guò)人體。

    但如果采取接地式，因變壓器的電路與大地相連，人體一旦接觸接地點(diǎn)就會(huì)形成閉合回路，并根據(jù)人體的接觸狀態(tài)而導(dǎo)致危險(xiǎn)電流通過(guò)人體。因此水池（或游泳池）可以說(shuō)是人體接觸最不利的狀態(tài)，當(dāng)然，從防止觸電的觀點(diǎn)，就必須強(qiáng)制長(zhǎng)期非接地式回路；而且，從預(yù)防火災(zāi)的觀點(diǎn)，采取非接地式或盡量不使漏電形成閉合回路應(yīng)該說(shuō)是上策。可見(jiàn)，非接地式對(duì)于防止火災(zāi)和觸電都是有利的。但是，一般的低壓配電線都采取接地形式，原因很明確，非接地式潛伏著更大的危險(xiǎn)。
    
    非接地式的弱點(diǎn)是，當(dāng)因某種原因而引起某電路對(duì)地電位升高時(shí)，有時(shí)，不易對(duì)它采取有效的抑制措施，只能任憑其發(fā)展。引起電路對(duì)地電位升高的原因有各種各樣的形式，如高低壓電路之間碰線、雷擊、開(kāi)關(guān)沖擊和靜電等。總之，不管任何原因，只要在低壓側(cè)出現(xiàn)高壓，配線和儀器就要受到破壞，甚至發(fā)生觸電致傷的危險(xiǎn)。以前的變壓器，內(nèi)部經(jīng)常引起高低壓混線現(xiàn)象，由此而引起火災(zāi)的更為嚴(yán)重。正是由于這種教訓(xùn)，從此才開(kāi)始采用變壓器低壓側(cè)中心點(diǎn)和大地相連的方式。

    通過(guò)接地可以防止電路對(duì)地電位不致產(chǎn)生異常上升。但接地式也有其固有的弱點(diǎn)，如果需要采取多點(diǎn)接地式回路的情況下，盡管可以分別獨(dú)立接地，但因相對(duì)大地是一個(gè)共有體，對(duì)大地大小不同的電位很容易引起相互之間的干擾。如兩個(gè)接地式回路的接地極相鄰不適當(dāng)?shù)乇宦袢氲叵拢秃芸赡墚a(chǎn)生兩種現(xiàn)象：一方面由于接地故障，可能使地表面電位升高，另一方面又可能波及其他完好的電路。

    另外，當(dāng)一個(gè)和大地?zé)o絕緣的負(fù)載（如電極式溫泉穩(wěn)升器）同一個(gè)接地式回路相連接時(shí)，通過(guò)負(fù)載的部分電流往往也要向大地進(jìn)行分流，因電源和負(fù)載共用一個(gè)大地。

    所以在接地式回路中，必須特別注意通過(guò)大地的相互干擾現(xiàn)象。當(dāng)然，非接地式回路只要在電源之間插入一個(gè)絕緣變壓器，在變壓器的低壓次級(jí)幾乎就可以完全和其他系統(tǒng)斷開(kāi)。

    可見(jiàn)接地系統(tǒng)和非接地系統(tǒng)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但因?yàn)榉墙拥叵到y(tǒng)存在其他的缺點(diǎn)，所以一般不用于低壓回路。

4.電氣設(shè)備的接地范圍

    根據(jù)安全規(guī)程規(guī)定，下面電氣設(shè)備的金屬外殼應(yīng)該接地（或者接零）。

    （1）電動(dòng)機(jī)、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動(dòng)式用電器具等的底座和外殼，如手電轉(zhuǎn)、電冰箱、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等。

    （2）交流、直流電力電纜的接線盒，終端頭的金屬外殼，電線、電纜的金屬皮，控制電纜的金屬外皮，穿線的鋼管；電力設(shè)備的傳動(dòng)裝置，互感器二次繞組的一個(gè)端子及鐵心。

    （3）配電屏與控制屏的框架，室內(nèi)、外配電裝置的金屬構(gòu)架和鋼筋混凝土構(gòu)架，安裝在配電線桿路上的開(kāi)關(guān)設(shè)備、電容器等電力設(shè)備的金屬外殼。

    （4）在非瀝青路面的居民區(qū)中，高壓架空線路的金屬桿塔、鋼筋混凝土桿，中性點(diǎn)非直接接地的低壓電網(wǎng)的鐵桿、鋼筋混凝土桿，裝有避雷器的電力線路桿塔。

    （5）避雷針、避雷器、避雷線和角性間隙等。

    綜上所述，我們對(duì)于電力電氣系統(tǒng)電路的接地方法有具體的了解。在實(shí)際過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的具體情況，正確、合理的選擇相關(guān)的接地方法并且注意安全用電，我們就可以盡可能減少事故、使系統(tǒng)正常的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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