【摘要】由于輸電線路分布較為密集，設(shè)備的開關(guān)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)、設(shè)備間信號(hào)的互相干擾對(duì)電子設(shè)備的正常工作都會(huì)產(chǎn)生很大的干擾，尤其是對(duì)精密電子設(shè)備的正常運(yùn)行的影響。目前電網(wǎng)采用的運(yùn)行方式主要是接地，精密電子設(shè)備接地是電網(wǎng)形成回路的一條路徑，大地不僅作為雷電和電磁場(chǎng)泄放的主要場(chǎng)所，還是精密儀器設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)和信號(hào)的基準(zhǔn)。精密電子設(shè)備的接地問題對(duì)電子設(shè)備的正常運(yùn)行有很大的影響，本文主要介紹了精密電子設(shè)備接地的概念和類型，以及精密電子設(shè)備接地的應(yīng)對(duì)措施。

【關(guān)鍵詞】精密電子設(shè)備；接地保護(hù)；智能化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電子設(shè)備正逐漸朝著智能化、精密化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，大部分電子設(shè)備都擁有很高的精確度和高效的運(yùn)行速度。但是要實(shí)現(xiàn)較高的精確度和較快的運(yùn)行速度的前提是使用條件達(dá)到要求，因此對(duì)于精密電子設(shè)備接地的質(zhì)量也提出了更為嚴(yán)格的要求。安裝良好的接地裝置對(duì)精密電子設(shè)備的運(yùn)行有重要作用，如果在安裝時(shí)電子設(shè)備接地出現(xiàn)問題，很可能導(dǎo)致設(shè)備測(cè)量不精準(zhǔn)甚至是電子設(shè)備損壞。

一、精密電子設(shè)備接地的概念及目的

（一）精密電子設(shè)備接地的概念

精密電子設(shè)備接地就是電子設(shè)備的金屬外殼和大地之間通過接觸而形成了良好的連接。通常將與大地直接接觸的金屬外殼稱之為接地體。接地體被分為人工接地體和自然接地體，人工接地體就是將電子設(shè)備上安裝上專門用于接地的金屬物，自然接地體是單純的金屬物、金屬管道或建筑物中的鋼筋基礎(chǔ)與大地直接相連的接地體。

（二）精密電子設(shè)備接地的目的

精密電子設(shè)備接地的目的是為了保護(hù)工作人員的人身安全、保證設(shè)備安全以及抵抗外界干擾。電子設(shè)備的金屬外殼與大地直接相連，能夠?yàn)殡娮釉O(shè)備中流出的靜電電荷提供通路，防止設(shè)備內(nèi)部形成靜電累積；電子設(shè)備的系統(tǒng)基準(zhǔn)與大地相連可以起到抗干擾的作用。

二、精密電子設(shè)備接地的類型

根據(jù)不同精密電子設(shè)備的作用和工作性質(zhì)的不同，可以將電子設(shè)備接地的類型分為以下幾種，包括了保護(hù)接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地以及工作接地。

（一）保護(hù)接地

為了確保工作人員的安全，精密電子設(shè)備的金屬外殼和接地體應(yīng)形成良好的連接，被稱為保護(hù)接地。當(dāng)電子設(shè)備外層的絕緣體由于機(jī)械操作或電壓過高被破壞時(shí)，電子設(shè)備中的電流就會(huì)沿金屬導(dǎo)體流入大地，流出的電流使得金屬外殼與大地間的電壓會(huì)變?yōu)榱悖@樣可以防止造成電擊事故，確保工作人員的安全。

精密電子設(shè)備的保護(hù)接地分為兩種。一種是利用配電系統(tǒng)的保護(hù)導(dǎo)體進(jìn)行接地保護(hù)，另一種是將精密電子設(shè)備的保護(hù)地線接入到鄰近的接地網(wǎng)中。如果兩種保護(hù)接地的方式同時(shí)采用，被稱為重復(fù)保護(hù)接地，重復(fù)保護(hù)接地的方式能夠更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)精密電子設(shè)備的保護(hù)。

（二）防雷接地

當(dāng)精密電子設(shè)備在遇到雷擊時(shí)，由于自身缺乏相應(yīng)的保護(hù)措施且又有電流通過，很容易受到損壞，因此為了避免因雷電過壓而給電子設(shè)備或人身造成傷害，需要在精密電子設(shè)備上安裝過壓保護(hù)的接地，如建筑物上避雷針的接地，設(shè)備電源進(jìn)線側(cè)設(shè)置電涌保護(hù)器等。

（三）屏蔽接地

為了避免精密電子設(shè)備由于外界的電磁干擾而不能正常工作，或者是可能對(duì)其他儀器設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾而對(duì)設(shè)備進(jìn)行屏蔽的接地。屏蔽接地主要分為靜電屏蔽和交變電場(chǎng)屏蔽兩種屏蔽方式。靜電屏蔽是利用無(wú)破損的金屬屏蔽體將導(dǎo)體完全包圍，使得金屬屏蔽體內(nèi)、外側(cè)分別帶有與導(dǎo)體等量的異種電荷和同種電荷，將屏蔽體接地，屏蔽體外側(cè)的電荷就會(huì)流入大地，則屏蔽體的外側(cè)就沒有了電場(chǎng)，相當(dāng)于將導(dǎo)體屏蔽。交變電場(chǎng)屏蔽就是在干擾源和電路之間設(shè)置金屬屏蔽體，這樣能夠減少交變電場(chǎng)對(duì)電路的干擾，確保電路的正常工作。

（四）防靜電接地

精密電子設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為精細(xì)，其中的靜電敏感元件在受到靜電時(shí)容易被損壞，為避免因靜電對(duì)電子設(shè)備或人體產(chǎn)生損害進(jìn)行的接地被稱為防靜電接地。為防止靜電破壞，應(yīng)該確保設(shè)備有三點(diǎn)以上接地，地線的埋置點(diǎn)應(yīng)距離設(shè)備20米以上。

（五）工作接地

針對(duì)不同精密電子設(shè)備的工作需求，對(duì)電子設(shè)備中的某一部分進(jìn)行接地，被稱為工作接地。工作接地的主要目的是確保電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止低壓系統(tǒng)突然由高壓變?yōu)榈蛪憾鴮?duì)電子設(shè)備造成危害。

三、精密電子設(shè)備接地的應(yīng)對(duì)措施

為了確保精密電子設(shè)備的正常運(yùn)行以及工作人員安全，提高設(shè)備測(cè)量的精確度和運(yùn)行速率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，我們必須對(duì)精密電子設(shè)備接地采取相應(yīng)的保護(hù)措施，例如電子設(shè)備接地的金屬外殼的電阻要求小于2Ω，電源中線的電壓不能高于5V等，與此同時(shí)操作過程要求必須規(guī)范。對(duì)于精密電子設(shè)備接地的應(yīng)對(duì)措施主要包括了安裝良好的接地裝置和接地線、遵守操作規(guī)程和提供良好的供電系統(tǒng)三個(gè)方面。

（一）安裝良好的接地裝置和接地線

接地線的作用一方面是電源線或電子設(shè)備發(fā)生短路時(shí)作為電流的回路，另一方面是電子設(shè)備安裝時(shí)的地參照。安裝良好的接地線應(yīng)該使安裝的接地裝置的接地電阻值小于2Ω。所安裝的接地線的電阻越小，電子設(shè)備接地的質(zhì)量也就越高。接地裝置的接地電阻就是電流從接地體流向大地土壤時(shí)所形成的電阻。該電阻的值就是接地體的電位和流入大地的電流之比。通過高斯定理對(duì)接地電阻的公式進(jìn)行推導(dǎo)得：

R=ρε/C

C—接地體電容

ρ—為接地的電阻率

ε—為接地的介電常數(shù)

由該式可知，通過擴(kuò)大電子設(shè)備接地體的接地面積或者是對(duì)接地網(wǎng)中的土壤進(jìn)行人工改造，有利于降低電阻率和介電常數(shù)，當(dāng)然還可以采用增加接地電容的方式來減小接地的電阻，但是由于這種方式成本高而且作用不明顯，因此很少使用。

在對(duì)接地電阻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)該考慮的是接地網(wǎng)的面積。而接地網(wǎng)中垂直的接地體對(duì)于減小電阻作用并不明顯。一般接地體的數(shù)量限定在十六根左右，而對(duì)于大型的接地體數(shù)量也不能超過三十二根。而深度設(shè)計(jì)一般取兩米左右，有時(shí)根據(jù)地質(zhì)條件的不同可以更深一些。接地電阻的大小與接地網(wǎng)的形狀關(guān)系不大，通常是根據(jù)地形條件來確定的。接地體的材料選擇范圍很廣，可以選用銅棒、銅條、鋼板或其他金屬制品，而地面引出部分最好的材料是紫銅帶，選用厚2mm，寬60mm左右的紫銅帶最好，當(dāng)然也可以選擇其他金屬制品。電子設(shè)備接地宜與防雷接地系統(tǒng)共用接地網(wǎng)，接地電阻不應(yīng)大于lΩ，當(dāng)電子設(shè)備接地與防雷接地系統(tǒng)分開時(shí)，兩接地網(wǎng)的距離不宜小于10m。

由于各地的環(huán)境條件不同，其接地方式也不一致，我們?cè)谀充搹S檢化驗(yàn)樓的設(shè)計(jì)和施工中，就遇上同一廠區(qū)其土壤電阻率差異就非常大，由于設(shè)備供應(yīng)商對(duì)接地電阻值要求很嚴(yán)格，在對(duì)其試驗(yàn)設(shè)備做單獨(dú)接地施工過程中，檢化驗(yàn)樓區(qū)域其土壤就為高電阻率，設(shè)計(jì)中采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集《接地裝置安裝》中銅板做接地裝置，并加降阻劑進(jìn)行施工，但連續(xù)打了多個(gè)接地裝置，并將其連起來，接地電阻值均達(dá)不到要求，后改為打井的方式，采用深井接地的降阻措施后，才滿足設(shè)備接地電阻值的要求。

（二）嚴(yán)格按照安全操作規(guī)范進(jìn)行操作

在電子設(shè)備操作過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行操作，由于不同的電子設(shè)備的操作規(guī)程不同，因此每臺(tái)設(shè)備都應(yīng)有合格的操作規(guī)范。

（三）提供良好的供電系統(tǒng)

為精密電子設(shè)備的運(yùn)行提供一個(gè)良好的供電系統(tǒng)，對(duì)于確保設(shè)備的正常運(yùn)行有重要作用。如果供電系統(tǒng)不完善，就會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，而中線的對(duì)地壓就不能降下來。如果對(duì)地電壓不低于5V，那對(duì)于精密電子設(shè)備來說，不但設(shè)備測(cè)量結(jié)果達(dá)不到精度要求，可能造成設(shè)備失靈，而且還存在極大的安全隱患。如何為精密電子設(shè)備提供良好的供電系統(tǒng)，主要包括以下幾個(gè)方面。

1.專用地線

對(duì)于精度要求很高、梯形較大的精密電子設(shè)備應(yīng)該盡量采用專用地線，其目的是減小公共地線相互干擾給設(shè)備帶來的影響。

2.三相平衡

精密電子設(shè)備的運(yùn)行不能受到來自空調(diào)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的干擾，因此，精密電子設(shè)與空調(diào)機(jī)等設(shè)備不能直接接在一條電網(wǎng)上，應(yīng)該依照用電設(shè)備功率和作用的不同，分別配置電網(wǎng)，避免因空調(diào)和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行而對(duì)精密電子設(shè)備產(chǎn)生干擾。

3.選擇地線

因?yàn)檩^粗的多芯銅電纜電阻率低、穩(wěn)定性好、載流量大，所以適合被作為精密電子設(shè)備的地線。多芯銅電纜的一端與室內(nèi)的紫銅帶焊接，有些時(shí)候還會(huì)采用螺釘連接，但是由于螺釘連接時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，影響供電系統(tǒng)的運(yùn)行，因此大都采用焊接的方式。采用焊接代替螺釘連接可以很好的降低對(duì)地電壓。接地線的長(zhǎng)度應(yīng)盡量的短，這樣可以減小電壓對(duì)精密電子設(shè)備造成的干擾。

4.穩(wěn)壓電源

在設(shè)備安裝穩(wěn)壓電源前，首先應(yīng)該確定穩(wěn)壓電源是否有漏電現(xiàn)象，也就是說要確定穩(wěn)壓電源的零線對(duì)電子設(shè)備的機(jī)殼的電壓很小。一旦出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)修理或更換穩(wěn)壓電源。例如某精密電子設(shè)備的中線對(duì)地電壓一直超過5V，根據(jù)排查發(fā)現(xiàn)是穩(wěn)壓電源有嚴(yán)重的漏電現(xiàn)象，更換穩(wěn)壓電源后，對(duì)地電壓將為0.5V峰值，說明穩(wěn)壓電源對(duì)設(shè)備機(jī)殼的電壓有很好的控制作用。

（四）做好設(shè)備采購(gòu)時(shí)的技術(shù)談判

在設(shè)備采購(gòu)簽訂技術(shù)協(xié)議時(shí)，設(shè)備供應(yīng)商往往對(duì)接地電阻值要求相當(dāng)苛刻，而我們的采購(gòu)人員對(duì)這個(gè)條件沒有注意，致使在設(shè)備安裝施工階段，如果土質(zhì)不好的情況下，會(huì)增加很大的資金費(fèi)用于滿足其接地值的要求，而在實(shí)際的工作中，采用聯(lián)合接地的接地電阻滿足不大于1歐姆即可。因此在設(shè)備采購(gòu)的談判階段，一定要提醒采購(gòu)人員，注意接地電阻值的要求，尤其是些進(jìn)口設(shè)備，外方有時(shí)提的接地條件相當(dāng)苛刻，有些要求在0.5歐姆以下，我們一定要在合同簽字時(shí)認(rèn)真看清，提出我們的要求。

四、結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)電子設(shè)備的精度要求越來越高，對(duì)電子設(shè)備的工作環(huán)境要求也在不斷提高。精密電子設(shè)備的接地問題對(duì)于確保電子設(shè)備的正常運(yùn)行、提高設(shè)備的測(cè)量精度以及提高設(shè)備的抗干擾能力有重要作用。電子設(shè)備的接地提高了設(shè)備的電磁兼容性，包括了保護(hù)接地、防雷接地、屏蔽接地、放靜電接地和工作接地等方式，對(duì)于精密電子設(shè)備接地的應(yīng)對(duì)措施主要包括了安裝良好的接地線、遵守操作規(guī)程和提供良好的供電系統(tǒng)。

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