一、接地的类型和作用不同的电路有不相同的接地方法,电子电力设备中常见的接地方法有以下几种:
1、安全接地
安全接地即将高压设备的外壳与大地衔接。一是防止机壳上堆集电荷,发生静电放电而危及设备和人身安全,例如电脑机箱的接地,油罐车那根拖在地上的尾巴,都是为了使积聚在一起的电荷释放,防止呈现事故;二是当设备的绝缘损坏而使机壳带电时,促进电源的维护动作而切断电源,以便维护作业人员的安全,例如电冰箱、电饭煲的外壳。三是可以屏蔽设备巨大的电场,起到维护作用,例如民用变压器的防护栏。
2、防雷接地
当电力电子设备遇雷击时,不论是直接雷击还是感应雷击,如果缺乏相应的维护,电力电子设备都将受到很大损害甚至报废。为防止雷击,我们一般在高处(例如屋顶、烟囱顶部)设置避雷针与大地相连,以防雷击时危及设备和人员安全。安全接地与防雷接地都是为了给电子电力设备或者人员供给安全的防护措施,用来维护设备及人员的安全。
3、作业接地
作业接地是为电路正常作业而供给的一个基准电位。这个基准电位一般设定为零。该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段或某一块等。当该基准电位不与大地衔接时,视为相对的零电位。但这种相对的零电位是不稳定的,它会随着外界电磁场的变化而变化,使系统的参数发生变化,从而导致电路系统作业不稳定。当该基准电位与大地衔接时,基准电位视为大地的零电位,而不会随着外界电磁场的变化而变化。但是不合理的作业接地反而会增加电路的搅扰。比如接地址不正确引起的搅扰,电子设备的一起端没有正确衔接而发生的搅扰。为了有效控制电路在作业中发生各种搅扰,使之能契合电磁兼容原则。我们在设计电路时,根据电路的性质,可以将作业接地分以下为不同的种类,比如直流地、交流地、数字地、模仿地、信号地、功率地、电源地等。不同的接地应当别离设置。不要在一个电路里面将它们混合设在一起,例如数字地和模仿地就不能共一根地线,否则两种电路将发生非常强大的搅扰,使电路陷入瘫痪!
4、信号
信号地是各种物理量信号源零电位的公共基准地线。因为信号一般都较弱,易受搅扰,不合理得接地会使电路发生搅扰,因而对信号地的要求较高。
5、模仿地
模仿地是模仿电路零电位的公共基准地线。模仿电路中有小信号放大电路,多级放大,整流电路,稳压电路等等,不适当的接地会引起搅扰,影响电路的正常作业。模仿电路中的接地对整个电路来说有很大的意义,它是整电路正常作业的根底之一。所以模仿电路中合理的接地对整个电路的作用不可忽视。
6、数字地
数字地是数字电路零电位的公共基准地线。因为数字电路作业在脉冲状态,特别是脉冲的前后沿较陡或频率较高时,会发生大量的电磁波搅扰电路。如果接地不合理,会使搅扰加重,所以对数字地的接地址选择和接地线的敷设也要充分考虑。
7、电源地
电源地是电源零电位的公共基准地线。因为电源往往同时供电给系统中的各个单元,而各个单元要求的供电性质和参数可能有很大差别,因而既要保证电源稳定可靠的作业,又要保证其它单元稳定可靠的作业。电源地一般是电源的负极。
8、功率地
功率地是负载电路或功率驱动电路的零电位的公共基准地线。因为负载电路或功率驱动电路的电流较强、电压较高,如果接地的地线电阻较大,会发生显著的电压降而发生较大的搅扰,所以功率地线上的搅扰较大。因而功率地须与其它弱电地别离设置,以保证整个系统稳定可靠的作业。
屏蔽与接地应当配合使用,才能起到良好的屏蔽效果。主要是为了考虑电磁兼容,典型的两种屏蔽是静电屏蔽与交变电场屏蔽,下面别离介绍:
静电屏蔽:当用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量异种的电荷,外侧呈现与带电导体等量的同种电荷,因而外侧仍有电场存在。如果将金属屏蔽体接地,外侧的电荷将流入大地,金属壳外侧将不会存在电场,相当于壳内带电体的电场被屏蔽起来了。
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