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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。由于大地內含有自然界中的水份等導電物質。因此它也是能導電的。當一根帶電的導體與大地接觸時，便會形成以接地點為球心的半球形“地點場”。此時，接地電流便經導體由接地點流入大地內，并向四周呈半球形流散。

    由于地球非常大，與一般物體比較，可以認為大了無限倍。因此，無論多少電荷也可以經它流散，而不會使整個地球的電位升高。所以，電氣上便常以大地的電位作為參考零電位。

    接地就是在一個系統的元件和另一個系統之間（或者與某一個參考點之間）建立一個電的傳導路徑。電氣及電子系統中的“地”通常有兩種含義：一種是“大地”，另一種是“系統基準地”。通常我們將地作為系統的零電位點。理想的“地”必須是一個零電位、零阻抗的理想導體，其上各點之間不應存在電位差，它可以在系統中作為所有電平的參考點。
接地的目的有兩個：一是為了安全，稱為保護接地，二是為信號電壓或系統電壓提供一個穩定的零電位的參考點，稱為信號地或系統地。

1.電系統的大地

    1.1電位基準的大地

    將大地作為電位基準的理由，主要從兩個方面出發：防止危及人體；防止對小信號的干擾感應。

    以大地作為電位的基準，并將電位取為零伏的設想，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的設想同這種海拔的設想是相似的。在靜態的大地電位，不管采取任何方法都應認為是完全相同的零電位，而且是穩定的。可是實際電位和海面高度一樣，海面高度受月亮引力和風力的影響產生變化，而大地的電位同樣受外界電場變化的影響，它也是根據不同的場所隨時間而變化。

    當大地兩點間存在電位差時，如果大地的電導率大，那么電位差隨著電荷的分布在瞬間內理應進入平滑狀態，且電位達到一定。但實際大地的電導率很低，并伴隨有靜電電容，所以使這種電位達到零值總需要一段時間。可見在兩點間，當長時間加有象電位差那樣的外部電場變化時，實際電位差是不易消失的，而且相對等電位的大地，無疑要引起小的電位變化。有時向大地直接流入電流的現象，實際就是這種狀態的代表例子。

    從防止危及人體的立場考慮，盡管認為象零值那樣的微小電位變化相對電磁干擾而言，在很多情況下也會起舉足輕重的作用。因此當接地儀器分別相連接時，決不能認為大地就是各儀器的共同電位基準的。尤其是大功率設備。這種電位差相當大。也就是說，僅限于一點接地時，大地可視為是電位的基準，但如果是不同電位的兩點以上進行接地時，實際它已形成的干擾發生源。另外，當在一個系統內，兩個不同電位點分別進行接地時，在接地回路中會直接流過電流，而且這種電流將給外部帶來不利的影響。為防止這種現象，對大地可只采取一點接地，各個儀器的接地線都方便與這一點相連，這樣僅接地的一點，即可作為系統的電位基準。也就是說，通常所說的接地，實際就是指一點接地，它是利用大地作為電位基準，所以無電流通過。

    1.2電流通路的大地

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

    在電流非常小的情況下，當然對使用的影響不大，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就是采用單線代替往復雙線，電話線只架一根往線，而回線電流是通過大地導體返回。

    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。

    電子電路圖中的接地，對于電路而言是一個共同參考點；對電路圖的繪制而言是一種簡略畫法；對分析電路工作原理而言，可以方便識圖。

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

    在電子儀器內部，有一個作為電位基準的導體，這個導體稱為接地面，儀器底座或外殼往往都通過它來接地。這個大面積導體相對大地的電位一旦出現不穩定，就會引起儀器工作不穩定，而且這個電位如果是交流電位，即使它是一定的，當相對大地存在某一電位時，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。尤其是利用大地電流的情況，只能限于天線的特殊范圍內，因殼體的接地回路只要有電流通過，就會產生電壓降，殼體的電位產生變化，實際就直接形成了電磁干擾源。另外，接地導線盡量避免使用裸線，因裸線接地易引進外部的雜散電流，從而直接形成干擾源，所以接地導線都采用絕緣線，以保證電流不能隨意出入。

    靠近中波無線電廣播臺的地方，一般電場強度都很高，如接地導線過長，則反而起到天線作用而產生感應電勢，從而形成干擾源。因此，這種情況下的接地導線，應將其裝入套管中，以減小外界干擾。

2.接地裝置的維護
    
    接地裝置包括接地線和接地體，連接設備接地部位和接地體的導線，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，其選擇與裝設是能否取得合格接地電阻的關鍵。接地體可分為兩類，即自然接地體和人工接地體。

    在設計與選擇接地體時，要首先充分利用自然接地體，以節省材料、減少投資。若所利用的人工接地體經實測接地電阻合乎要求時，一般就不必另行裝設人工接地體（對發電廠與變電所除外），但是還應考慮其熱穩定也要能滿足要求。如果實測接地電阻及熱穩定性不能符合要求，還應裝設人工接地體，以彌補自然接地體的不足。

    無論是城鄉工礦企業及工業與民用建筑，凡與大地有可靠而良好接觸的設備或構件，大都可以用來作為自然接地體。它們主要有：與大地有可靠連接的建筑物的鋼結構件；敷設與地下而數量不少于兩根的電纜金屬外皮；建筑物鋼筋混凝土基礎的鋼筋部分；附設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施如下。

    為了減少基建投資，降低工程造價并且加快施工進度，實際工程中可以充分利用下述設施作為接地線。

    建筑物的金屬結構（如梁和柱子等）；生產用的金屬結構；配線的鋼管；電纜的金屬包皮；電壓1000V以下的電氣設備，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，直接關系到人身及設備的安全，甚至涉及到系統的正常與穩定運行。實際使用中，應對各類接地裝置進行定期維護與檢查，平時也應根據實際情況，進行臨時性檢查及維護。

    接地裝置維護檢查的周期一般是：對于變配電所的接地網或工廠車間的接地裝置，應每年測量一次接地電阻值，看是否符合要求，并對比上次測量值分析其變化。對于其他的接地裝置，則要求每兩年測量一次。根據接地裝置的規模、在電氣系統中的重要性幾季節變化等因素，每年應對接地裝置進行1~2次全面性維護檢查。其具體內容如下。

    接地線是否有折斷、損傷或嚴重腐蝕；接地支線與接地干線的連接是否牢固；接地點土壤是否因受外力影響而有松動；重復接地線、接地體及其連接處是否完好無損；檢查全部連接點的螺栓是否有松動，并應該注意加以緊固；挖開接地引下線周圍的地面，檢查地下0.5米左右地線受腐蝕的程度，若腐蝕嚴重時應即使更換；檢查接地線的連接線等的接觸是否完好；檢查明設部分接地或接零母線上的涂漆是否脫落，若有脫落現象則應重涂，以使標志鮮明；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近，若有此類現象，則應及時修復；做好接地裝置的變更、檢修、測量等項內容記錄。

3.安全接地

    3.1 電對于人體的影響和安全界限

    觸電的災害是電流通過人體而引起的。從觸電現象來看，人體所通過的電流越大、時間越長，則危險性越大。人體對電的反應是根據電流的大小作如下變化：

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

    （2）失控電流（脫開的界限電流）：當人體通過5~20毫安電流時，肌肉就產生收縮抽搐現象，使人體不能自離電線。

    （3）心室微動電流：當人體通過數十毫安以上的電流時，使心臟動作的心肌就將停止其擴張和收縮的能力，甚至心肌微弱余振而致死。

    3.2 接地事故和觸電

    由電源、線路和儀器負載而構成的閉合回路，其中有電流流過。而在閉合回路以外應該是絕緣的，不應該有電流通過。但是，往往電路或儀器內部，它們同大地之間的絕緣條件很差，有時很容易通過弧光放電或導電物質而與大地之間形成導通狀態。在這種狀態下，電流已經流出所規定的電路之外，使儀器殼體上直接帶有危險電壓。這時稱通過大地的電流為接地電流，或者程從規定電路所泄漏出的電流為泄漏電流。

    處于接地狀態的儀器，往往都是在儀器殼體的某一部位上，出現故障電壓。在這種狀態下，人體一旦接觸儀器的殼體就會觸電。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接地系統和非接地系統

    目前一般的低壓配電線多是將變壓器低壓側的中心點和大地相連，即形成接地回路。但另一方面，如對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），因此，不同場合，有的要求形成接地式，而有的又要求形成非接地式。

    從防止觸電的觀點來看，非接地式比接地式有利。當電路不接地時，人體雖然接觸電路，也不會由一點接觸而形成閉合回路，而使危險電流通過人體。

    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就會形成閉合回路，并根據人體的接觸狀態而導致危險電流通過人體。因此水池（或游泳池）可以說是人體接觸最不利的狀態，當然，從防止觸電的觀點，就必須強制長期非接地式回路；而且，從預防火災的觀點，采取非接地式或盡量不使漏電形成閉合回路應該說是上策。可見，非接地式對于防止火災和觸電都是有利的。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。
    
    非接地式的弱點是，當因某種原因而引起某電路對地電位升高時，有時，不易對它采取有效的抑制措施，只能任憑其發展。引起電路對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、開關沖擊和靜電等。總之，不管任何原因，只要在低壓側出現高壓，配線和儀器就要受到破壞，甚至發生觸電致傷的危險。以前的變壓器，內部經常引起高低壓混線現象，由此而引起火災的更為嚴重。正是由于這種教訓，從此才開始采用變壓器低壓側中心點和大地相連的方式。

    通過接地可以防止電路對地電位不致產生異常上升。但接地式也有其固有的弱點，如果需要采取多點接地式回路的情況下，盡管可以分別獨立接地，但因相對大地是一個共有體，對大地大小不同的電位很容易引起相互之間的干擾。如兩個接地式回路的接地極相鄰不適當地被埋入地下，就很可能產生兩種現象：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，當一個和大地無絕緣的負載（如電極式溫泉穩升器）同一個接地式回路相連接時，通過負載的部分電流往往也要向大地進行分流，因電源和負載共用一個大地。

    所以在接地式回路中，必須特別注意通過大地的相互干擾現象。當然，非接地式回路只要在電源之間插入一個絕緣變壓器，在變壓器的低壓次級幾乎就可以完全和其他系統斷開。

    可見接地系統和非接地系統各有優缺點，但因為非接地系統存在其他的缺點，所以一般不用于低壓回路。

4.電氣設備的接地范圍

    根據安全規程規定，下面電氣設備的金屬外殼應該接地（或者接零）。

    （1）電動機、變壓器、電器、照明器具、攜帶式及移動式用電器具等的底座和外殼，如手電轉、電冰箱、電風扇、洗衣機等。

    （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；電力設備的傳動裝置，互感器二次繞組的一個端子及鐵心。

    （3）配電屏與控制屏的框架，室內、外配電裝置的金屬構架和鋼筋混凝土構架，安裝在配電線桿路上的開關設備、電容器等電力設備的金屬外殼。

    （4）在非瀝青路面的居民區中，高壓架空線路的金屬桿塔、鋼筋混凝土桿，中性點非直接接地的低壓電網的鐵桿、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，我們對于電力電氣系統電路的接地方法有具體的了解。在實際過程中，應根據系統的具體情況，正確、合理的選擇相關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、使系統正常的運行。

參考文獻

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2.談文華 、萬載揚   主編《實用電氣安全技術》機械工業出版社 1998年6月

3 張永飛 主編《電工技能實訓教程》西安電子科技大學出版社 2005年1月

4.胡斌  編著《無線電識圖與電路故障分析輕松入門》人民郵電出版社 2005年7月

5王忠慶 主編《電工技術實訓》高等教育出版社 2003年7月