第一章接地的基本知識

電子設備接地系統第一章接地的基本知識電子設備接地系統11-1接地的目的

(低阻抗接地的目的)1）

防止雷電放電對設備和人身造成的危害，并作為雷電和瞬態噪音的入地途徑；2）

為電源電流（中性線）和故障電流提供返回途徑；

3）

防止因機殼內部偶然碰地時引起的電擊；4）

防止設備靜電荷的積累；5）

為射頻電流提供均勻和穩定的導體，降低和消除機架和機殼上的射頻電位；6）

使繼電保護設備動作，排除接地故障；7）

穩定電路的對地電位；8）

為數據電路提供邏輯參考點（邏輯地）。1-1接地的目的

(低阻抗接地的目的)1）

防止雷電放電2

1-2地的概念

所謂“地”，是指“大地的導電團，其電位在任何一點都等于零”。我國國家標準《信息系統雷電防護術語》的定義為“(1)導電性的土壤，具有等電位，且任意點的電位可以看成零電位。(2)導電體，如土壤或鋼船的外殼，作為電路的返回通道，或作為零電位參考點。(3)電路中相對于地具有零電位的位置或部分。”1-2地的概念3

大地是一個電阻非常低、電容量非常大的物體，擁有吸收無限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，因此適合作為電氣系統中的參考電位體。

大地是一個電阻非常低、電容量非常大的物體，擁有吸收無4

接地:一種有意或非有意的導電連接，由于這種連接，可使電路或電氣設備接到大地或接到代替大地的、某種較大的導電體。

[注：接地的目的是：(a)使連接到地的導體具有等于或近似于大地（或代替大地的導電體）的電位；(b)引導入地電流流入和流出大地（或代替大地的導電體）]。接地:一種有意或非有意的導電連接，由于這種連接，可使電5與大地緊密接觸并形成電氣接觸的一個或一組導電體稱為接地極或接地體。

與大地緊密接觸并形成電氣接觸的一個或一組導電體稱為接地極或接6自然接地體:具有兼作接地功能的但不是為此目的而專門設置的各種金屬構件、鋼筋混凝土中的鋼筋、埋地金屬管道和設備等統稱.(最典型的是混凝土基礎中的鋼筋，它兼有消散電流的作用)人工接地體:

人為特意在土壤中埋設的有接地功能，可以泄放電流入地的物體（金屬導體或石墨等固態物質）。

自然接地體:具有兼作接地功能的但不是為此目的而專門設置的7

人工接地體按結構分有單個接地體、多個接地體、網狀接地體和板狀接地體等；按埋設方式分有垂直接地體和水平敷設接地體（單一水平接地體、輻射狀水平接地體）。

平時，大地被看成是一個電位為0的等電位體（即可用它作為0電位參考點），接地體沒有電流流過時，大地和接地體間沒有電位差，也即接地體與大地等電位，并等于0。

通俗的講，接地就是使地面上的金屬物體或電氣電子設備通過接地體與大地保持等電位的關系（電位最好等于0）。實際上，土壤不是良導體，由于土壤電阻的關系，土壤中有電流時，土壤內會產生電流流動，因此土壤兩點間會有電位差，這時地面不再是等電位體。

人工接地體按結構分有單個接地體、多個接地體8

當流入地中的電流I通過接地體向大地作半球形散開，在距接地體越近的地方電流密度越大，在距接地體越遠的地方電流密度越小。這時接地體的電位U和注入電流之比Rg＝U/I被定義為接地體的接地電阻。若注入的電流為直流，便是直流接地電阻，若注入的電流為交流工頻電流，便是工頻接地電阻，若注入的電流為沖擊電流，便是沖擊接地電阻。一般用接地電阻測試儀測試的是工頻接地電阻。當流入地中的電流I通過接地體向大地作半球形散開9Issss圖2接地電阻原理設有一金屬球，將其一半埋在地下，電流I從金屬半球流向大地時，在大地上矩球心不同的半徑上的各點就有不同的電位，如圖2。隨著與球心距離的增大，電位越來越低，理論上，當半球的半徑為無窮大時，即無限遠處的為零電位。實際上，電流流過一段距離后，電流密度已經很小，它的電位梯度dv/dl

可以被認為為0。Issss圖2接地電阻原理設有一金屬球，將其一半埋在地下，10距半球圓心任意一點的電阻為：R＝р/（2πr）r是距半球圓心任意一點的距離，單位m；R是該點的接地電阻，單位Ω；

р是土壤電阻率，它的定義是，每個邊長為1m的正方體的土壤，兩相對兩面間測的電阻，單位是Ω·m。距半球圓心任意一點的電阻為：11電氣地的位置散流的半球形球面，在距接地體越近的地方越小，越遠的地方越大，半球形散開面積的半徑與土壤電阻率有關，與接地體流過的電流的大小有關。所以在距接地體越近的地方電阻越大，而在距接地提越遠的地方電阻越小。一般認為，土壤電阻率為100Ω·m，雷電流為60kA時，在距單根接地體處20m以外的地方，呈半球形的球面已經很大，實際已沒有什么電阻存在，不再有什么電壓降，電位等于零。電位等于0的地方叫電氣地。

電氣地的位置散流的半球形球面，在距接地體越近的地方越小，越遠12

若接地體不是單根而為多根組成時，屏蔽系數增大，上述20m的距離可能會增大。圖1中的散流區是指電流通過接地體向大地散流時產生明顯電位梯度的土壤范圍。“0”地電位是指散流區以外的土壤區域。在管網密集、電纜縱橫的地區或接地極分布很密的地方，很難找到電位等于零的“電氣地”。若接地體不是單根而為多根組成時，屏蔽系數增大，上述20m13

為了降低接地電阻，往往用多根接地體并聯連接而組成多個接地體或接地體組。圖3是多個垂直接地體在土壤中的散流情況。由于各處單一接地體埋設的距離往往等于單一接地體長度而遠小于20m的兩倍，此時，電流流入各單一接地極時，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說，即等于增加各單一接地體的電阻。這種影響電流散流的現象，稱為屏蔽作用。

為了降低接地電阻，往往用多根接地體并聯連接而組成多個接14由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電阻的并聯值。此時，接地極組的流散電阻

Rd=Rd1／(n·η)（1）式中：Rd1──單一接地極的流散電阻

n──單一接地極的根數

η──接地極的利用系數，它與接地極的形狀、單一接地極的根數和位置有關由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電15

由于雷電流是個非常強大的沖擊波，其幅度往往大到幾萬甚至幾十萬安的數值。這樣，使流過接地裝置的電流密度增大，并受到由于電流沖擊特性而產生電感的影響，此時接地電阻稱為沖擊接地電阻簡稱“沖擊電阻”。由于流過接地裝置電流密度的增大，以致土壤中的氣隙、接地極與土壤間的氣層等處發生火花放電現象，這就使土壤的電阻率變小和土壤與接地極間的接觸面積增大。結果，相當于加大接地極的尺寸，降低了沖擊電阻值。所以，接地體的沖擊電阻值比我們通常測試的工頻接地電阻要小。

由于雷電流是個非常強大的沖擊波，其幅度往往大到幾萬甚至幾十161-3接地電阻的組成：

1）接地線與接地極的自身電阻：由于它們為金屬導體，因此這部分電阻一般只占總接地電阻的1％～2％。對于高頻情況，由于要考慮總引線的電感所引起的感抗，此時的“電阻”會大些。2）接地極與土壤間的接觸電阻：它的大小與接地極的形狀，與土壤接觸的松緊程度有直接關系，其值可占總接地電阻的20％～60％不等。

3）電流經接地極流入土壤后的流散電阻，它的大小與接地極的形狀、幾何尺寸及土壤電阻率ρ0有關。即：R＝ρ0·f.。式中f為接地極的形狀因子。對于接地電阻的技術一般就是指對流散電阻的計算。1-3接地電阻的組成：1）接地線與接地極的自身電阻：由于它171-4工頻接地電阻R與沖擊接地電阻R1接地電阻定義：Rg＝U/I接地體的電位U和注入電流之比沖擊接地電阻Ri的定義如下：Ri＝Ui/Ii上式中Ui為沖擊電壓的幅值，Ii為沖擊電流的幅值1-4工頻接地電阻R與沖擊接地電阻R1接地電阻定義：Rg18工頻接地電阻R2與沖擊接地電阻R1的關系：

R2＝AR1式中A為換算系數，它的取值與自然土壤電阻率ρ0及接地裝置的有效長度L1有關，可參照圖5來查得A的大小，其值一般在1～3之間。作為近似計算，換算系數A與土壤的電阻率P0有如下的關系：ρ0≦100Ω·MA≈1ρ0＝500Ω·MA≈1.5ρ0＝1000Ω·MA≈2.0ρ0>1000Ω·MA≈3工頻接地電阻R2與沖擊接地電阻R1的關系：R2＝AR1191-5降低接地電阻的措施1）更換土壤：由垂直棒狀接地體的計算公式R＝(ρ0/π2L)·ln(4L/d)可知，接地體的接地電阻R與土壤電阻率成反比。2）適當增加接地體長度和體積：3）深埋接地體：深埋到土壤電阻率較低的土壤中。4）物理降阻：在土壤中添加木炭，煤粉和碳黑粉等可以降低土壤電阻率和含養水分。日本生產了一種馬可尼降阻劑，將鹼性的水泥和特制的微孔碳黑混合，使其為中性。5）化學降阻：

1-5降低接地電阻的措施1）更換土壤：由垂直棒狀接地體的計20工頻接地電阻我們測試的接地體接地電阻是交流接地電阻，或者稱“工頻接地電阻”，在雷電防護中我們關心的是“沖擊接地電阻”，因為，雷電是一個沖擊波。一般測試出來的“沖擊接地電阻”都比“工頻接地電阻”小，因此，“工頻接地電阻”合格，“沖擊接地電阻”絕對合格。工頻接地電阻我們測試的接地體接地電阻是交流接地電阻，或者稱“21接地電阻測試電壓電流表測試法必備條件：交流電源和一電流表、電壓表

電壓極、電流極根據測試地方的測試條件，可采以用0.618布極法，也可采用三角形布極法

交流電源應當是獨立的，可用電焊變壓器、1：1隔離變壓器或專用變壓器。施加交流電源的同時，用電流表和電壓表測試電壓U和電流I，R＝U/I。接地電阻測試電壓電流表測試法必備條件：交流電源和一電流表、22

用接地電阻測試器測接地電阻C2P2C1P1EPC30°GRGCS圖12用ZC-系列地阻儀測接地電阻（直線布極）20m20mEPCC2P2C1P1GCGRS地阻儀進行接地電阻值測量時，應將地阻儀平放，調整G的指針至零位。然后將倍率調整旋鈕S放在較高擋位，慢搖發電機GR，同時轉動測量度盤C，使指針至零時測量度盤C示數乘以倍率調整旋鈕倍數之積即為接地電阻值。若C轉至讀數最小而指針不為零，這時應將倍率調整旋鈕S換到較小倍率檔后繼續調整測量度盤C直至指針正好為零，這時測量度盤C示數乘以倍率調整旋鈕倍數之積即為接地電阻值。用接地電阻測試器測接地電阻C2P2C1P1EPC30°GR23關于測試誤差問題1）接地電阻測試中電壓表內阻引起的測試誤差若電壓表內阻為無窮大，不會引起測試誤差，但電壓表都有一定數值的內阻，如圖內阻Rv的大小將直接影響測試的準確性。021～ARvR0R2R1UvIv在電壓表接入前，Rv＝∞，0對2點的電壓為U02，該值是接地體電阻電位的真實值。電壓表接入后，0對2點的電壓為Uv，則有：Uv＝U02－IvR2圖14中，R0為接地體電阻、R2為電壓極電阻、R1為電流極電阻，Iv為流過電壓表的電流：Iv＝U02/（Rv＋R2）小于將該式代入Uv＝U02－IvR2Uv＝U02[1－R2/（Rv＋R2）]可見，由于電壓表內阻的存在，電壓表讀出的電壓值Uv小于0—2間的真實電壓值U02。因此，要求Rv比較大，研究證明，當Rv＞49R2時，誤差可以小于0.2。關于測試誤差問題021～ARvR0R2R1UvIv在電壓表242）地中雜散電場引起的測試誤差

自然因素和人為因素產生的電場，干擾接地電阻測試的準確性自然因素：金屬礦藏在大地中產生的電化學電場，人為因素：電力系統中性點接地、電氣化鐵路經大地返回的不平衡容性電流、直流設備泄散到大地的漏泄電流等產生的電場。在進行接地電阻測試時，這些大地中固有的電場一定會不同程度的給測試帶來誤差，因此要在測量中消除這些干擾。2）地中雜散電場引起的測試誤差25減少測試誤差的方法1）被測接地裝置的面積較大而土壤電阻率不均勻時

1、將電流極離被測接地裝置的距離增大，電壓極離被測接地裝置的距離也增大，測試電極延長2、多點測試后取平均值作為該地網的接地電阻值。

2）增大測試電流

增大注入接地系統的測試電流，減少地中電場的干擾

增大注入接地系統的測試電流后接地體與電極間的電壓U02增大，使地中電場產生的干擾電壓⊿Ui在整個電壓回路中所占的電壓比例相對減少。當U02≥⊿Ui時，⊿Ui對電壓測量值的影響已經很小。增大注入接地系統的測試電流，減小大地散流由于接地網的面積很大，在測試接地網時，注入接地體的測試電流若太小，往往在接地網中有散流，使測試的電壓偏低。若增大注入接地系統的測試電流，也可減少測試誤差。

電壓極

D

D

2D

電流極

地網

減少測試誤差的方法電壓極DD2D電流極地網26接地電阻測試儀表

1電位計型接地電阻測試儀根據電位差原理制成實際是將電流源、電壓表、電流表結合在一個測試儀表中。測量時不需另接外加電源，攜帶方便，使用簡單，測試范圍大（0—1000）Ω測試誤差小，是我國電力、電信、氣象等部門的法定測試儀表。測試時，電極布置可用0.618法或三角形法。接地電阻測試儀表

1電位計型接地電阻測試儀根據電位差原理272流比計型接地電阻測試儀

這種接地電阻測試儀有兩個動圈，一個電流動圈，一個電壓動圈，測量電源由一臺手搖直流發電機供給。電流動圈與接地體、電流電極和直流發電機串聯，并構成電流回路。電壓動圈串接在接地體與電壓極之間，并與它們構成回路。測量時，先用手搖直流發電機發出直流電壓，在電流和電壓兩個回路中將同時出現電流。流過電流動圈的電流直接反映注入接地體的測量電流I的大小，而流過電壓動圈的電流則反映接地體在測量電流I作用下所產生的電壓U的大小，測量儀器的指針將根據電流和電壓兩個動圈之比來偏轉，并在R＝U/I刻度上停下。因為這種方式用的是直流發電機，因此，誤差很大，已經不太被人利用。

2流比計型接地電阻測試儀28

3數字化接地電阻測試儀變頻電源（10—300Hz正弦波）I/O微處理器被測接地體信號調理A/Dui電源：可變頻電源電壓可達幾百伏，電流可調到20A。頻率變化可以控制。輸出電壓和頻率變化用I/O電路的到的信號控制。信號處理：將接地體上取得的電流和電壓信號進行處理。可以抑制測量現場的干擾，實施信號的隔離與保護，保證后續電路安全穩定的工作。數據采集：將采集的模擬量轉化為數字量、通過I/O電路實現對可變頻電源和信號處理電路等的控制。微處理機：測量儀的中樞（以上三種測試原理一樣，使用儀表不同）3數字化接地電阻測試儀變頻電源I/O微處理器信號調理A/292-3-4鉗形地阻表2-3-4鉗形地阻表30

電力線路架空地線

鉗形表

架空地引下線

接地體

發送線圈

接收線圈

鉗形地阻表在電力系統的使用電力線路架空地線鉗形表架空地引下線接地體發送線圈31優點：方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試樁，只需往被測地線上一夾，幾秒鐘即可獲得測量結果，極大地方便了地阻測量工作。可以對在用設備的地阻進行在線測量，而不需切斷設備電源或斷開地線缺點：被測接地體必須能形成電流回路，同時測量誤差較大，因此國家為將其納入法定檢測儀表中去測量原理

鉗形地阻表有兩組線圈，一為發送線圈，這一特殊的電磁變換器送入線纜１．７ｋＨｚ的交流恒定電壓。另一線圈為接收圈，發送線圈在被測接地體（接地體必須有閉合回路）上感應出電流，

該感應電流由回路電阻決定。接收圈線圈采集到這一感應電流后，便可計算出閉合回路上的電阻。優點：方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試樁，32從圖中可知，實際上鉗形地阻表測量出的是R1＋R0不過R0很小。因此將鉗形地阻表示數作為被測的這一個接地體的接地電阻是不準確的。為了獲得精確的測試值，應當有多少個引下線測試多少次后，解方程后求解。如有N個個求知數，必須解N個方程的非線性方程組，它是有確定解的，但是人工解它是十分困難的，當N較大時甚至是不可能的。因此廠家往往提供求解此類問題的微機程序，以便于用戶使用辦公電腦或手提電腦進行機解。另外，本方法對于兩個接地體的接地系統是無能為力的。對單點接地系統，從測試原理來說，單點接地是測不出來的數值的。但是，用戶完全可以利用您的接地系統的周圍環境，人為地制造一個回路進行測試。當然，這種選擇比用搖表還繁，并且似乎有些牽強。對接地網，這種方法得出的數值準確性如何，大家可以得出自己的結論。從圖中可知，實際上鉗形地阻表測量出的是R1＋R0不過R0很33第三章電子設備的接地系統電子設備的接地系統是特指電子設備系統本身的接地系統。但是，由于目前共用接地系統被證明有許多優越性而的到廣泛的應用，因此在研究電子設備接地系統是要談到電子設備機房建筑物的接地。第三章電子設備的接地系統電子設備的接地系統34電子系統本身的接地必須遵循的各項要求美國國家標準IEEE1100寫到：1）所有含有易受或能夠產生射頻干擾的電子設備的建筑物或綜合機房，必須設置低電阻的參考地或接地匯流排；2）不同類型的系統必須相互絕緣，防止系統間地電位差產生的飛弧；3）裝有電子設備的機架或機箱，必須有效的直接連接到專用的參考接地點，也可采用樹干形接地中的一支；4）必須避免形成閉合回路；5）當靈敏的電子設備和電磁干擾源設置在同一建筑物內時，電纜和機箱必須屏蔽。電子系統本身的接地必須遵循的各項要求美國國家標準IEEE353-1電子設備機房建筑物直擊雷防護建筑物防雷設施包括對直擊雷、側擊雷和雷電電磁脈沖防護三大部分，直擊雷是雷電擊中建筑物的天面部分；側擊雷是指雷電擊中建筑物的天面以下部分，地面以上的部分；3-1電子設備機房建筑物直擊雷防護建筑物防雷設施包括對直擊36感應雷則是當雷云發生自閃，云際閃，云地閃時，在進入建筑物的各類金屬管，線上產生的雷電電磁脈沖。雷電電磁脈沖（習慣上稱為感應雷）的防護設施是對這種雷電電磁脈沖起限制作用，從而保護建筑物內各類電器設備的安全。感應雷則是當雷云發生自閃，云際閃，云地閃時，在進入建筑物的各373-2電子設備機房的建筑物的避雷針、避雷網、避雷帶1）避雷針：避雷針是引雷針，它可以主動的將雷電引向自己，增加了雷擊建筑物的概率，因此，含電氣電子設備的建筑物應當避免設置避雷針。2）若雷電被動擊到建筑物怎么辦？可以在平頂建筑物頂部繞女兒墻一周安裝避雷帶，在坡頂建筑物的屋脊和周遍敷設避雷帶，使雷擊建筑物時，可迅速將雷電泄放到大地。3）在要求防護等級較高的建筑物，還可以在屋頂設置格柵形避雷網。避雷網不但有接閃的功能，還可以是建筑物屏蔽（法拉第籠）的一部分。避雷針、避雷網、避雷帶必須有良好的接地裝置。3-2電子設備機房的建筑物的避雷針、避雷網、避雷帶1）避雷針383-3電子設備機房的建筑物的接地系統防雷地：機房建筑物的避雷針、避雷網、避雷帶的地，交流電源工作地（交流電源中性地線）設備安全保護地（PE）、屏蔽地，通信及計算機直流地（在數據通信中叫邏輯地）防靜電地從前通行的做法是各自獨立設置接地裝置，各接地裝置間保持數m以至20m的距離。

3-3電子設備機房的建筑物的接地系統防雷地：機房建筑物的39獨立接地裝置優點：各系統相對獨立，不會相互干擾，尤其通信系統防止干擾十分重要。缺點：在抗過壓能力較低的微電子設備廣泛使用的現代，由于分開接地，雷擊時，有的接地系統處于高電位，有的處于低電位，即使各接地系統間的電位差不太大，都可能造成微電子設備的損壞。

獨立接地裝置優點：各系統相對獨立，不會相互干擾，尤其通信系統40共用接地系統把需要接地的各系統統一接到一個地網上，或把各系統原來的接地網通過金屬在地下或地上連接起來，使各接地系統之間成為電氣相通的一個地網。采用共用接地系統的電子設備，雷擊時，各接地子系統處于共同的電位（即等電位）下，因此，不會產生電位差而被擊壞。其次，在一個電子設備機房建筑物狹小的空地上要做相互距離大于20m的多個接地裝置，并與各種地下金屬管道、電纜金屬護套（或屏蔽層）、各大金屬構件有足夠的距離不易做到。因此，共用接地系統逐漸被人們接受。從防雷的角度講，共地系統的防雷效果最好。但是，現代電子設備的抗電氣或電磁干擾的能力很低，共地系統有可能造成與共地系統連接的各設備間的相互干擾或外界電磁場輻射通過共地系統干擾。因此，共地系統是有嚴格規范的。共用接地系統把需要接地的各系統統一接到一個地網上，或把各系統413-4“通信大樓的連接布置和接地”主要技術介紹3-4-1通信設備連接結構和接地方式的不同種類注：1）代表設備或設備系統群；2）代表建筑鋼結構為主體的共用接地系統CBN；3）代表設備地線與附近鋼結構（共用地線系統）的連接點或設備地線與專門接地點的連接點。星型結構網格型結構基本的等電位連接網格單點連接法多點連接法與共用接地系統CBN連接方法A、內部星狀隔離連接法B、內部網狀隔離連接法C、內外網狀多點連接法無法實現3-4“通信大樓的連接布置和接地”主要技術介紹3-4-1通421）對整個大樓（局站建筑）來看，圖中小方塊就是一個系統（或一個機房）了；而對單獨一個系統（或一個機房）來說，圖中的小方塊就是一臺設備或一個機框。1）對整個大樓（局站建筑）來看，圖中小方塊就是一個系統（或432）從簡單連接結構與接地原理來看，可以將接地方式分為圖中的三種基本模式：A、內部星狀隔離連接法（STAR-IBN）：如圖A所示，內部星狀連接，但與共用接地系統CBN（如建筑鋼結構）只有一個點連接。B、內部網狀隔離連接法（MESH-IBN）：如圖B所示，內部網格狀連接，但與共用接地系統CBN（如建筑鋼結構）只有一個點連接。C、內外網狀多點連接法（MESH-BN）：如圖C所示，內部網格狀連接，外部也是與共用接地系統CBN網格狀連接（與建筑鋼結構多點連接）。2）從簡單連接結構與接地原理來看，可以將接地方式分為圖中的三443-5一點接地和多點接地從防雷的角度講，共用接地系統的防護效果最好，而共用接地系統又是在微電子設備大量使用時提出的。微電子設備傳輸的都是低電平信號，因此任何電氣或電磁干擾都會影響傳輸。大家在進行雷電防護時，一定要記住這樣一個原則，即電源防護是人身防護第一，設備防護第二，電子設備防護是傳輸質量第一，雷電防護第二。雷電是小概率事件，不是時時刻刻都有雷擊，但信號傳輸是時時在進行，因此，在采用防雷措施時，作為用戶來講，第一要問的是“會不會影響信號傳輸”。3-5一點接地和多點接地從防雷的角度講，共用接地系統的防護45防雷措施不當響信號傳輸的原因主要有兩個1）防雷設備的問題：選用的工作電壓不合適、與信號傳輸線阻抗不匹配、在使用頻率內對信號衰耗過大；2）接地、屏蔽不合理使干擾信號通過電阻耦合或輻射影響信號傳輸。

防雷措施不當響信號傳輸的原因主要有兩個1）防雷設備的問題：選46為什么要單點接地？二三十年前，無線電頻率（RFI）被認為是對電子設備的主要干擾，因為當時傳輸的主要是模擬信號（解調后的語音信號時常被噪音干擾）。隨著計算機技術的使用，由電氣電子設備產生的雜散電磁波也會對數字信號產生干擾。長時間的電磁干擾，可以使數據傳輸設備無法識別傳輸的數據。電磁干擾有兩個途徑，一是輻射干擾，我們將機箱、機柜接地，采用接地的屏蔽電纜及對計算機機房采取屏蔽措施等等，就是為了減少雜散電磁波的輻射干擾。二是傳導干擾，主要通過導線、電阻耦合等從一個系統傳輸到另一個系統。解決的方法是采用濾波器和合理接地。為什么要單點接地？二三十年前，無線電頻率（RFI）被認為是對47多點接地抗干擾能力低計算機房內的三個內部有連接的設備機柜，用多點接地的方式接到同一共用接地網上，并且在接地網分別引入三條接地線。由各種原因產生的干擾電流Ig在接地地平面內流動，并在A、B點間和B、C點間產生感應電壓Vg1和Vg2（因為兩點間有電阻，干擾電流Ig經電阻產生電壓）。A、B、C三點間電位不一樣，即Vg1和Vg2是干擾源。該共模干擾電壓Vg1和Vg經接地線耦合到兩個設備間，干擾了設備的正常傳輸數據。多點接地抗干擾能力低計算機房內的三個內部有連接的設備機柜，用48單點接地可以減少干擾若采用左圖的方式，將三臺設備的地線全部都接于B點，因此避免了由地中的干擾電流Ig引起公共阻抗耦合效應，感應電壓為0。當電子設備信號頻率低時，可以忽略接地線的阻抗（電阻、感抗、容抗），所以，A’、B’、C’的電壓與B點基本一致。這種將各設備（系統）都接到接地網（或接地母線）同一點的連接方法叫“一點接地法”。一點接地法使各設備（系統）的地線處于同一電位下，重要的是各接地線間沒有干擾電流流動。各設備（系統）間的干擾問題基本得到解決，尤其50Hz的干擾得到消除。所以，在工作頻率10MHz以下的在電子設備應當采用“一點接地法”。單點接地可以減少干擾若采用左圖的方式，將三臺設備的地線全部49一點接地法在高頻段還是有干擾當信號或電磁干擾的頻率相當高或者采用快速邏輯時，不可以忽略接地線的阻抗（電阻、感抗、容抗），這時需要用級短的接地引線將設備接到“0電位基準面”上。使串連電阻減到最小和將駐波減到最小。用沒有阻抗的最短的線將設備接到地表面是不可能的，因此通常采將地網的延伸到建筑物機房內，即選用一個大的導體作為接地平面，將設備多點接到金屬平面上。一點接地法在高頻段還是有干擾當信號或電磁干擾的頻率相當高或者50左圖的內部網狀隔離連接法中的網狀連接，實際就是多點連接。注意圖中機架上方的金屬等電位平面。

…..直流電源配電柜機柜………多點互連的地電位參考平臺圖27采用內部網狀隔離連接網MENSH-IBN方法的通信系統至總地排CBN至直流正極單點連接點SPC左圖的內部網狀隔離連接法中的網狀連接，實際就是多點連接。注意513-6接地分配系統電子系統極其分支系統可以用節點型的接地分配系統連接。圖30所示的接地分配系統是從一點接地的概念發展起來的。一點接地的概念要求接地分配系統按樹干形或星形結構布置，以免形成磁場敏感環路，引入噪音。

第一級節點是總接地匯流排（美國標準稱為總接地匯流排MGB或系統接地點SEGP），第二級節點是接地匯流排，第三級節點是機架和機箱的分配點，第四級節點是電路板上的接地分配點。3-6接地分配系統電子系統極其分支系統可以用節點型的接地分52接地裝置建立以后，應設置總接地匯流排（也可用銅板，圖30畫的是銅板）完成與接地裝置的單點接地，這算是第一級節點。第二級節點接地匯流排一般作成條形或不閉合的環形，以與機柜等的連接線最短（一般不應超過30cm），也可用母線。電子設備的機殼、機架內的接地螺栓是第三級節點。通常接地螺栓設在機殼的底部，以便于從底部接線，或在機殼的頂部，以便于從機殼上面的電纜托架內的接地匯集線連接。第四級節點是設在機殼內的或機架一側的接地匯流條，用來與機殼內電路板或機架內的設備底盤連接。接地裝置建立以后，應設置總接地匯流排（也可用銅板，圖30畫533-7歐洲鐵路對信號機房的電磁兼容防護1）防護雷電過電壓的總的原則是使用防雷器和接地匯流排，在過電壓時，用防雷器保證雷擊時信號線路與設備機殼之間等電位，并允許電荷盡可能釋放到大地和軌道上去。2）電纜托架、建筑物鋼筋混凝土地網和鋼筋網、建筑物金屬屋頂、供電設備（UPS配電柜，轉轍機配電柜）、計算機機柜、繼電器架等適當連接組成金屬網，建立一個法拉第籠，所有金屬設備：支架、機柜、機架、電纜托架、電纜屏蔽等均須接地。為獲得最小的阻抗，所有傳輸放電電流的導線必須走最直接的路徑：應減少長度和方向變化，且這些導線的最小曲線半徑是0.2m。3）為保證人身安全，在建筑物周圍建立一個安全地（環形地網），使房屋金屬屋頂、金屬門窗、電源設備（UPS配電柜、轉轍機配電柜）外殼等與之連接。4）電纜托架須是鋼焊接的金屬托架。為保證鐵路現場環境下對污染的有效防護，電纜托架需選擇熱鍍鋅鋼。電纜托架不應布置成環型而應是馬刺型（參見圖31），并必須保持電氣上的連續性。托架上應設置剝開的，銅當量不小于25mm2的導線作為接地匯集線。3-7歐洲鐵路對信號機房的電磁兼容防護1）防護雷電過電壓的545）電纜托架和設備之間必須進行等電位連接并盡可能的直且短。6）建筑物混凝土地面的鋼筋必須焊接連成網，網間距不能大于1m。該網必須與其周圍的基礎環形地網用電焊接連接，每10m至少焊接一次。7）信號機房暴露的金屬龍骨和椽子須與建筑物框架進行電氣連續性連接，連接方式有焊接、使用螺絲連接（屬部分表面必須用砂紙打磨）或用10mm2扁平鍍錫銅線與打磨過的表面栓接。8）電源柜、電動轉轍機電源柜、UPS機柜內必須有接地端子板，與鄰近電纜架的接地匯集線連接,與對應的環形地網連接9）信號機房建筑物須設置一個環形地網，用一個50mm2銅帶或纏繞的電纜沿基礎底部的溝內敷設。該環在每個屋角留一個出口并且在導體中沒有斷頭。鋼筋混凝土網在設備機房每個屋角至少與環形地網連接一次。

10）信號室的接地匯集排必須經2條剝過的35mm2銅線電纜與貫通地線連接。這條線必須走單獨的路徑，盡可能直且短。因此需使該線在每條等電位棒的高度穿過墻。5）電纜托架和設備之間必須進行等電位連接并盡可能的直且短。55圖31信號機房電纜托架和機柜布置示意圖，

圖中BEC是貫通地線圖31信號機房電纜托架和機柜布置示意圖，

圖中BEC是貫通56第四章電磁屏蔽

信號設備機房的屏蔽主要考慮屏蔽雷電電磁脈沖和雜散電磁脈沖干擾。機房窗戶加裝屏蔽網還可以防止球形閃電進入機房內部。所有載流導線周圍都可能感應出磁場，交變電流可以感應出交變磁場，電場—磁場的變換成為電磁波向四方傳播，雷電電磁脈沖具有電磁波特性。第四章電磁屏蔽信號設備機房的屏蔽主要考慮屏蔽雷電電磁脈57金屬屏蔽層的屏蔽機理

1、屏蔽層可以在界面上反射干擾電磁波的能量2、屏蔽層消耗電磁波的能量（感應電磁波在金屬屏蔽層上的能量損失為I2R）。因此屏蔽層可以使屏蔽層內的信號不去干擾屏蔽層外別的系統，也不讓屏蔽層外別的系統去干擾屏蔽層內系統。金屬屏蔽層的屏蔽機理58銅材和鋁材之類的高電導率的非磁性材料對于電場有良好的屏蔽效果，磁場的屏蔽比較困難，在低頻段，非磁性材料對磁場的反射和吸收隨頻率減降低而減少。因此，低頻段磁性物質的屏蔽效果較好。高頻段，由于材料對電磁波的吸收和反射都較好，因此，材料的影響相對小一些。講義的表4-3-4-1說明這一問題。首次雷擊的頻率下，銅材和鋁材之類非磁性材料的電磁屏蔽效果比鋼材差很多。銅材和鋁材之類的高電導率的非磁性材料對于電場有良好的屏蔽效果59

本單元完謝謝本單元完謝謝60

第一章接地的基本知識

電子設備接地系統第一章接地的基本知識電子設備接地系統611-1接地的目的

(低阻抗接地的目的)1）

防止雷電放電對設備和人身造成的危害，并作為雷電和瞬態噪音的入地途徑；2）

為電源電流（中性線）和故障電流提供返回途徑；

3）

防止因機殼內部偶然碰地時引起的電擊；4）

防止設備靜電荷的積累；5）

為射頻電流提供均勻和穩定的導體，降低和消除機架和機殼上的射頻電位；6）

使繼電保護設備動作，排除接地故障；7）

穩定電路的對地電位；8）

為數據電路提供邏輯參考點（邏輯地）。1-1接地的目的

(低阻抗接地的目的)1）

防止雷電放電62

1-2地的概念

所謂“地”，是指“大地的導電團，其電位在任何一點都等于零”。我國國家標準《信息系統雷電防護術語》的定義為“(1)導電性的土壤，具有等電位，且任意點的電位可以看成零電位。(2)導電體，如土壤或鋼船的外殼，作為電路的返回通道，或作為零電位參考點。(3)電路中相對于地具有零電位的位置或部分。”1-2地的概念63

大地是一個電阻非常低、電容量非常大的物體，擁有吸收無限電荷的能力，而且在吸收大量電荷后仍能保持電位不變，因此適合作為電氣系統中的參考電位體。

大地是一個電阻非常低、電容量非常大的物體，擁有吸收無64

接地:一種有意或非有意的導電連接，由于這種連接，可使電路或電氣設備接到大地或接到代替大地的、某種較大的導電體。

[注：接地的目的是：(a)使連接到地的導體具有等于或近似于大地（或代替大地的導電體）的電位；(b)引導入地電流流入和流出大地（或代替大地的導電體）]。接地:一種有意或非有意的導電連接，由于這種連接，可使電65與大地緊密接觸并形成電氣接觸的一個或一組導電體稱為接地極或接地體。

與大地緊密接觸并形成電氣接觸的一個或一組導電體稱為接地極或接66自然接地體:具有兼作接地功能的但不是為此目的而專門設置的各種金屬構件、鋼筋混凝土中的鋼筋、埋地金屬管道和設備等統稱.(最典型的是混凝土基礎中的鋼筋，它兼有消散電流的作用)人工接地體:

人為特意在土壤中埋設的有接地功能，可以泄放電流入地的物體（金屬導體或石墨等固態物質）。

自然接地體:具有兼作接地功能的但不是為此目的而專門設置的67

人工接地體按結構分有單個接地體、多個接地體、網狀接地體和板狀接地體等；按埋設方式分有垂直接地體和水平敷設接地體（單一水平接地體、輻射狀水平接地體）。

平時，大地被看成是一個電位為0的等電位體（即可用它作為0電位參考點），接地體沒有電流流過時，大地和接地體間沒有電位差，也即接地體與大地等電位，并等于0。

通俗的講，接地就是使地面上的金屬物體或電氣電子設備通過接地體與大地保持等電位的關系（電位最好等于0）。實際上，土壤不是良導體，由于土壤電阻的關系，土壤中有電流時，土壤內會產生電流流動，因此土壤兩點間會有電位差，這時地面不再是等電位體。

人工接地體按結構分有單個接地體、多個接地體68

當流入地中的電流I通過接地體向大地作半球形散開，在距接地體越近的地方電流密度越大，在距接地體越遠的地方電流密度越小。這時接地體的電位U和注入電流之比Rg＝U/I被定義為接地體的接地電阻。若注入的電流為直流，便是直流接地電阻，若注入的電流為交流工頻電流，便是工頻接地電阻，若注入的電流為沖擊電流，便是沖擊接地電阻。一般用接地電阻測試儀測試的是工頻接地電阻。當流入地中的電流I通過接地體向大地作半球形散開69Issss圖2接地電阻原理設有一金屬球，將其一半埋在地下，電流I從金屬半球流向大地時，在大地上矩球心不同的半徑上的各點就有不同的電位，如圖2。隨著與球心距離的增大，電位越來越低，理論上，當半球的半徑為無窮大時，即無限遠處的為零電位。實際上，電流流過一段距離后，電流密度已經很小，它的電位梯度dv/dl

可以被認為為0。Issss圖2接地電阻原理設有一金屬球，將其一半埋在地下，70距半球圓心任意一點的電阻為：R＝р/（2πr）r是距半球圓心任意一點的距離，單位m；R是該點的接地電阻，單位Ω；

р是土壤電阻率，它的定義是，每個邊長為1m的正方體的土壤，兩相對兩面間測的電阻，單位是Ω·m。距半球圓心任意一點的電阻為：71電氣地的位置散流的半球形球面，在距接地體越近的地方越小，越遠的地方越大，半球形散開面積的半徑與土壤電阻率有關，與接地體流過的電流的大小有關。所以在距接地體越近的地方電阻越大，而在距接地提越遠的地方電阻越小。一般認為，土壤電阻率為100Ω·m，雷電流為60kA時，在距單根接地體處20m以外的地方，呈半球形的球面已經很大，實際已沒有什么電阻存在，不再有什么電壓降，電位等于零。電位等于0的地方叫電氣地。

電氣地的位置散流的半球形球面，在距接地體越近的地方越小，越遠72

若接地體不是單根而為多根組成時，屏蔽系數增大，上述20m的距離可能會增大。圖1中的散流區是指電流通過接地體向大地散流時產生明顯電位梯度的土壤范圍。“0”地電位是指散流區以外的土壤區域。在管網密集、電纜縱橫的地區或接地極分布很密的地方，很難找到電位等于零的“電氣地”。若接地體不是單根而為多根組成時，屏蔽系數增大，上述20m73

為了降低接地電阻，往往用多根接地體并聯連接而組成多個接地體或接地體組。圖3是多個垂直接地體在土壤中的散流情況。由于各處單一接地體埋設的距離往往等于單一接地體長度而遠小于20m的兩倍，此時，電流流入各單一接地極時，將受到相互的限制，而妨礙電流的流散。換句話說，即等于增加各單一接地體的電阻。這種影響電流散流的現象，稱為屏蔽作用。

為了降低接地電阻，往往用多根接地體并聯連接而組成多個接74由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電阻的并聯值。此時，接地極組的流散電阻

Rd=Rd1／(n·η)（1）式中：Rd1──單一接地極的流散電阻

n──單一接地極的根數

η──接地極的利用系數，它與接地極的形狀、單一接地極的根數和位置有關由于屏蔽作用，接地極組的流散電阻，并不等于各單一接地極流散電75

由于雷電流是個非常強大的沖擊波，其幅度往往大到幾萬甚至幾十萬安的數值。這樣，使流過接地裝置的電流密度增大，并受到由于電流沖擊特性而產生電感的影響，此時接地電阻稱為沖擊接地電阻簡稱“沖擊電阻”。由于流過接地裝置電流密度的增大，以致土壤中的氣隙、接地極與土壤間的氣層等處發生火花放電現象，這就使土壤的電阻率變小和土壤與接地極間的接觸面積增大。結果，相當于加大接地極的尺寸，降低了沖擊電阻值。所以，接地體的沖擊電阻值比我們通常測試的工頻接地電阻要小。

由于雷電流是個非常強大的沖擊波，其幅度往往大到幾萬甚至幾十761-3接地電阻的組成：

1）接地線與接地極的自身電阻：由于它們為金屬導體，因此這部分電阻一般只占總接地電阻的1％～2％。對于高頻情況，由于要考慮總引線的電感所引起的感抗，此時的“電阻”會大些。2）接地極與土壤間的接觸電阻：它的大小與接地極的形狀，與土壤接觸的松緊程度有直接關系，其值可占總接地電阻的20％～60％不等。

3）電流經接地極流入土壤后的流散電阻，它的大小與接地極的形狀、幾何尺寸及土壤電阻率ρ0有關。即：R＝ρ0·f.。式中f為接地極的形狀因子。對于接地電阻的技術一般就是指對流散電阻的計算。1-3接地電阻的組成：1）接地線與接地極的自身電阻：由于它771-4工頻接地電阻R與沖擊接地電阻R1接地電阻定義：Rg＝U/I接地體的電位U和注入電流之比沖擊接地電阻Ri的定義如下：Ri＝Ui/Ii上式中Ui為沖擊電壓的幅值，Ii為沖擊電流的幅值1-4工頻接地電阻R與沖擊接地電阻R1接地電阻定義：Rg78工頻接地電阻R2與沖擊接地電阻R1的關系：

R2＝AR1式中A為換算系數，它的取值與自然土壤電阻率ρ0及接地裝置的有效長度L1有關，可參照圖5來查得A的大小，其值一般在1～3之間。作為近似計算，換算系數A與土壤的電阻率P0有如下的關系：ρ0≦100Ω·MA≈1ρ0＝500Ω·MA≈1.5ρ0＝1000Ω·MA≈2.0ρ0>1000Ω·MA≈3工頻接地電阻R2與沖擊接地電阻R1的關系：R2＝AR1791-5降低接地電阻的措施1）更換土壤：由垂直棒狀接地體的計算公式R＝(ρ0/π2L)·ln(4L/d)可知，接地體的接地電阻R與土壤電阻率成反比。2）適當增加接地體長度和體積：3）深埋接地體：深埋到土壤電阻率較低的土壤中。4）物理降阻：在土壤中添加木炭，煤粉和碳黑粉等可以降低土壤電阻率和含養水分。日本生產了一種馬可尼降阻劑，將鹼性的水泥和特制的微孔碳黑混合，使其為中性。5）化學降阻：

1-5降低接地電阻的措施1）更換土壤：由垂直棒狀接地體的計80工頻接地電阻我們測試的接地體接地電阻是交流接地電阻，或者稱“工頻接地電阻”，在雷電防護中我們關心的是“沖擊接地電阻”，因為，雷電是一個沖擊波。一般測試出來的“沖擊接地電阻”都比“工頻接地電阻”小，因此，“工頻接地電阻”合格，“沖擊接地電阻”絕對合格。工頻接地電阻我們測試的接地體接地電阻是交流接地電阻，或者稱“81接地電阻測試電壓電流表測試法必備條件：交流電源和一電流表、電壓表

電壓極、電流極根據測試地方的測試條件，可采以用0.618布極法，也可采用三角形布極法

交流電源應當是獨立的，可用電焊變壓器、1：1隔離變壓器或專用變壓器。施加交流電源的同時，用電流表和電壓表測試電壓U和電流I，R＝U/I。接地電阻測試電壓電流表測試法必備條件：交流電源和一電流表、82

用接地電阻測試器測接地電阻C2P2C1P1EPC30°GRGCS圖12用ZC-系列地阻儀測接地電阻（直線布極）20m20mEPCC2P2C1P1GCGRS地阻儀進行接地電阻值測量時，應將地阻儀平放，調整G的指針至零位。然后將倍率調整旋鈕S放在較高擋位，慢搖發電機GR，同時轉動測量度盤C，使指針至零時測量度盤C示數乘以倍率調整旋鈕倍數之積即為接地電阻值。若C轉至讀數最小而指針不為零，這時應將倍率調整旋鈕S換到較小倍率檔后繼續調整測量度盤C直至指針正好為零，這時測量度盤C示數乘以倍率調整旋鈕倍數之積即為接地電阻值。用接地電阻測試器測接地電阻C2P2C1P1EPC30°GR83關于測試誤差問題1）接地電阻測試中電壓表內阻引起的測試誤差若電壓表內阻為無窮大，不會引起測試誤差，但電壓表都有一定數值的內阻，如圖內阻Rv的大小將直接影響測試的準確性。021～ARvR0R2R1UvIv在電壓表接入前，Rv＝∞，0對2點的電壓為U02，該值是接地體電阻電位的真實值。電壓表接入后，0對2點的電壓為Uv，則有：Uv＝U02－IvR2圖14中，R0為接地體電阻、R2為電壓極電阻、R1為電流極電阻，Iv為流過電壓表的電流：Iv＝U02/（Rv＋R2）小于將該式代入Uv＝U02－IvR2Uv＝U02[1－R2/（Rv＋R2）]可見，由于電壓表內阻的存在，電壓表讀出的電壓值Uv小于0—2間的真實電壓值U02。因此，要求Rv比較大，研究證明，當Rv＞49R2時，誤差可以小于0.2。關于測試誤差問題021～ARvR0R2R1UvIv在電壓表842）地中雜散電場引起的測試誤差

自然因素和人為因素產生的電場，干擾接地電阻測試的準確性自然因素：金屬礦藏在大地中產生的電化學電場，人為因素：電力系統中性點接地、電氣化鐵路經大地返回的不平衡容性電流、直流設備泄散到大地的漏泄電流等產生的電場。在進行接地電阻測試時，這些大地中固有的電場一定會不同程度的給測試帶來誤差，因此要在測量中消除這些干擾。2）地中雜散電場引起的測試誤差85減少測試誤差的方法1）被測接地裝置的面積較大而土壤電阻率不均勻時

1、將電流極離被測接地裝置的距離增大，電壓極離被測接地裝置的距離也增大，測試電極延長2、多點測試后取平均值作為該地網的接地電阻值。

2）增大測試電流

增大注入接地系統的測試電流，減少地中電場的干擾

增大注入接地系統的測試電流后接地體與電極間的電壓U02增大，使地中電場產生的干擾電壓⊿Ui在整個電壓回路中所占的電壓比例相對減少。當U02≥⊿Ui時，⊿Ui對電壓測量值的影響已經很小。增大注入接地系統的測試電流，減小大地散流由于接地網的面積很大，在測試接地網時，注入接地體的測試電流若太小，往往在接地網中有散流，使測試的電壓偏低。若增大注入接地系統的測試電流，也可減少測試誤差。

電壓極

D

D

2D

電流極

地網

減少測試誤差的方法電壓極DD2D電流極地網86接地電阻測試儀表

1電位計型接地電阻測試儀根據電位差原理制成實際是將電流源、電壓表、電流表結合在一個測試儀表中。測量時不需另接外加電源，攜帶方便，使用簡單，測試范圍大（0—1000）Ω測試誤差小，是我國電力、電信、氣象等部門的法定測試儀表。測試時，電極布置可用0.618法或三角形法。接地電阻測試儀表

1電位計型接地電阻測試儀根據電位差原理872流比計型接地電阻測試儀

這種接地電阻測試儀有兩個動圈，一個電流動圈，一個電壓動圈，測量電源由一臺手搖直流發電機供給。電流動圈與接地體、電流電極和直流發電機串聯，并構成電流回路。電壓動圈串接在接地體與電壓極之間，并與它們構成回路。測量時，先用手搖直流發電機發出直流電壓，在電流和電壓兩個回路中將同時出現電流。流過電流動圈的電流直接反映注入接地體的測量電流I的大小，而流過電壓動圈的電流則反映接地體在測量電流I作用下所產生的電壓U的大小，測量儀器的指針將根據電流和電壓兩個動圈之比來偏轉，并在R＝U/I刻度上停下。因為這種方式用的是直流發電機，因此，誤差很大，已經不太被人利用。

2流比計型接地電阻測試儀88

3數字化接地電阻測試儀變頻電源（10—300Hz正弦波）I/O微處理器被測接地體信號調理A/Dui電源：可變頻電源電壓可達幾百伏，電流可調到20A。頻率變化可以控制。輸出電壓和頻率變化用I/O電路的到的信號控制。信號處理：將接地體上取得的電流和電壓信號進行處理。可以抑制測量現場的干擾，實施信號的隔離與保護，保證后續電路安全穩定的工作。數據采集：將采集的模擬量轉化為數字量、通過I/O電路實現對可變頻電源和信號處理電路等的控制。微處理機：測量儀的中樞（以上三種測試原理一樣，使用儀表不同）3數字化接地電阻測試儀變頻電源I/O微處理器信號調理A/892-3-4鉗形地阻表2-3-4鉗形地阻表90

電力線路架空地線

鉗形表

架空地引下線

接地體

發送線圈

接收線圈

鉗形地阻表在電力系統的使用電力線路架空地線鉗形表架空地引下線接地體發送線圈91優點：方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試樁，只需往被測地線上一夾，幾秒鐘即可獲得測量結果，極大地方便了地阻測量工作。可以對在用設備的地阻進行在線測量，而不需切斷設備電源或斷開地線缺點：被測接地體必須能形成電流回路，同時測量誤差較大，因此國家為將其納入法定檢測儀表中去測量原理

鉗形地阻表有兩組線圈，一為發送線圈，這一特殊的電磁變換器送入線纜１．７ｋＨｚ的交流恒定電壓。另一線圈為接收圈，發送線圈在被測接地體（接地體必須有閉合回路）上感應出電流，

該感應電流由回路電阻決定。接收圈線圈采集到這一感應電流后，便可計算出閉合回路上的電阻。優點：方便、快捷，外形酷似鉗形電流表，測試時不需輔助測試樁，92從圖中可知，實際上鉗形地阻表測量出的是R1＋R0不過R0很小。因此將鉗形地阻表示數作為被測的這一個接地體的接地電阻是不準確的。為了獲得精確的測試值，應當有多少個引下線測試多少次后，解方程后求解。如有N個個求知數，必須解N個方程的非線性方程組，它是有確定解的，但是人工解它是十分困難的，當N較大時甚至是不可能的。因此廠家往往提供求解此類問題的微機程序，以便于用戶使用辦公電腦或手提電腦進行機解。另外，本方法對于兩個接地體的接地系統是無能為力的。對單點接地系統，從測試原理來說，單點接地是測不出來的數值的。但是，用戶完全可以利用您的接地系統的周圍環境，人為地制造一個回路進行測試。當然，這種選擇比用搖表還繁，并且似乎有些牽強。對接地網，這種方法得出的數值準確性如何，大家可以得出自己的結論。從圖中可知，實際上鉗形地阻表測量出的是R1＋R0不過R0很93第三章電子設備的接地系統電子設備的接地系統是特指電子設備系統本身的接地系統。但是，由于目前共用接地系統被證明有許多優越性而的到廣泛的應用，因此在研究電子設備接地系統是要談到電子設備機房建筑物的接地。第三章電子設備的接地系統電子設備的接地系統94電子系統本身的接地必須遵循的各項要求美國國家標準IEEE1100寫到：1）所有含有易受或能夠產生射頻干擾的電子設備的建筑物或綜合機房，必須設置低電阻的參考地或接地匯流排；2）不同類型的系統必須相互絕緣，防止系統間地電位差產生的飛弧；3）裝有電子設備的機架或機箱，必須有效的直接連接到專用的參考接地點，也可采用樹干形接地中的一支；4）必須避免形成閉合回路；5）當靈敏的電子設備和電磁干擾源設置在同一建筑物內時，電纜和機箱必須屏蔽。電子系統本身的接地必須遵循的各項要求美國國家標準IEEE953-1電子設備機房建筑物直擊雷防護建筑物防雷設施包括對直擊雷、側擊雷和雷電電磁脈沖防護三大部分，直擊雷是雷電擊中建筑物的天面部分；側擊雷是指雷電擊中建筑物的天面以下部分，地面以上的部分；3-1電子設備機房建筑物直擊雷防護建筑物防雷設施包括對直擊96感應雷則是當雷云發生自閃，云際閃，云地閃時，在進入建筑物的各類金屬管，線上產生的雷電電磁脈沖。雷電電磁脈沖（習慣上稱為感應雷）的防護設施是對這種雷電電磁脈沖起限制作用，從而保護建筑物內各類電器設備的安全。感應雷則是當雷云發生自閃，云際閃，云地閃時，在進入建筑物的各973-2電子設備機房的建筑物的避雷針、避雷網、避雷帶1）避雷針：避雷針是引雷針，它可以主動的將雷電引向自己，增加了雷擊建筑物的概率，因此，含電氣電子設備的建筑物應當避免設置避雷針。2）若雷電被動擊到建筑物怎么辦？可以在平頂建筑物頂部繞女兒墻一周安裝避雷帶，在坡頂建筑物的屋脊和周遍敷設避雷帶，使雷擊建筑物時，可迅速將雷電泄放到大地。3）在要求防護等級較高的建筑物，還可以在屋頂設置格柵形避雷網。避雷網不但有接閃的功能，還可以是建筑物屏蔽（法拉第籠）的一部分。避雷針、避雷網、避雷帶必須有良好的接地裝置。3-2電子設備機房的建筑物的避雷針、避雷網、避雷帶1）避雷針983-3電子設備機房的建筑物的接地系統防雷地：機房建筑物的避雷針、避雷網、避雷帶的地，交流電源工作地（交流電源中性地線）設備安全保護地（PE）、屏蔽地，通信及計算機直流地（在數據通信中叫邏輯地）防靜電地從前通行的做法是各自獨立設置接地裝置，各接地裝置間保持數m以至20m的距離。

3-3電子設備機房的建筑物的接地系統防雷地：機房建筑物的99獨立接地裝置優點：各系統相對獨立，不會相互干擾，尤其通信系統防止干擾十分重要。缺點：在抗過壓能力較低的微電子設備廣泛使用的現代，由于分開接地，雷擊時，有的接地系統處于高電位，有的處于低電位，即使各接地系統間的電位差不太大，都可能造成微電子設備的損壞。

獨立接地裝置優點：各系統相對獨立，不會相互干擾，尤其通信系統100共用接地系統把需要接地的各系統統一接到一個地網上，或把各系統原來的接地網通過金屬在地下或地上連接起來，使各接地系統之間成為電氣相通的一個地網。采用共用接地系統的電子設備，雷擊時，各接地子系統處于共同的電位（即等電位）下，因此，不會產生電位差而被擊壞。其次，在一個電子設備機房建筑物狹小的空地上要做相互距離大于20m的多個接地裝置，并與各種地下金屬管道、電纜金屬護套（或屏蔽層）、各大金屬構件有足夠的距離不易做到。因此，共用接地系統逐漸被人們接受。從防雷的角度講，共地系統的防雷效果最好。但是，現代電子設備的抗電氣或電磁干擾的能力很低，共地系統有可能造成與共地系統連接的各設備間的相互干擾或外界電磁場輻射通過共地系統干擾。因此，共地系統是有嚴格規范的。共用接地系統把需要接地的各系統統一接到一個地網上，或把各系統1013-4“通信大樓的連接布置和接地”主要技術介紹3-4-1通信設備連接結構和接地方式的不同種類注：1）代表設備或設備系統群；2）代表建筑鋼結構為主體的共用接地系統CBN；3）代表設備地線與附近鋼結構（共用地線系統）的連接點或設備地線與專門接地點的連接點。星型結構網格型結構基本的等電位連接網格單點連接法多點連接法與共用接地系統CBN連接方法A、內部星狀隔離連接法B、內部網狀隔離連接法C、內外網狀多點連接法無法實現3-4“通信大樓的連接布置和接地”主要技術介紹3-4-1通1021）對整個大樓（局站建筑）來看，圖中小方塊就是一個系統（或一個機房）了；而對單獨一個系統（或一個機房）來說，圖中的小方塊就是一臺設備或一個機框。1）對整個大樓（局站建筑）來看，圖中小方塊就是一個系統（或1032）從簡單連接結構與接地原理來看，可以將接地方式分為圖中的三種基本模式：A、內部星狀隔離連接法（STAR-IBN）：如圖A所示，內部星狀連接，但與共用接地系統CBN（如建筑鋼結構）只有一個點連接。B、內部網狀隔離連接法（MESH-IBN）：如圖B所示，內部網格狀連接，但與共用接地系統CBN（如建筑鋼結構）只有一個點連接。C、內外網狀多點連接法（MESH-BN）：如圖C所示，內部網格狀連接，外部也是與共用接地系統CBN網格狀連接（與建筑鋼結構多點連接）。2）從簡單連接結構與接地原理來看，可以將接地方式分為圖中的三1043-5一點接地和多點接地從防雷的角度講，共用接地系統的防護效果最好，而共用接地系統又是在微電子設備大量使用時提出的。微電子設備傳輸的都是低電平信號，因此任何電氣或電磁干擾都會影響傳輸。大家在進行雷電防護時，一定要記住這樣一個原則，即電源防護是人身防護第一，設備防護第二，電子設備防護是傳輸質量第一，雷電防護第二。雷電是小概率事件，不是時時刻刻都有雷擊，但信號傳輸是時時在進行，因此，在采用防雷措施時，作為用戶來講，第一要問的是“會不會影響信號傳輸”。3-5一點接地和多點接地從防雷的角度講，共用接地系統的防護105防雷措施不當響信號傳輸的原因主要有兩個1）防雷設備的問題：選用的工作電壓不合適、與信號傳輸線阻抗不匹配、在使用頻率內對信號衰耗過大；2）接地、屏蔽不合理使干擾信號通過電阻耦合或輻射影響信號傳輸。

防雷措施不當響信號傳輸的原因主要有兩個1）防雷設備的問題：選106為什么要單點接地？二三十年前，無線電頻率（RFI）被認為是對電子設備的主要干擾，因為當時傳輸的主要是模擬信號（解調后的語音信號時常被噪音干擾）。隨著計算機技術的使用，由電氣電子設備產生的雜散電磁波也會對數字信號產生干擾。長時間的電磁干擾，可以使數據傳輸設備無法識別傳輸的數據。電磁干擾有兩個途徑，一是輻射干擾，我們將機箱、機柜接地，采用接地的屏蔽電纜及對計算機機房采取屏蔽措施等等，就是為了減少雜散電磁波的輻射干擾。二是傳導干擾，主要通過導線、電阻耦合等從一個系統傳輸到另一個系統。解決的方法是采用濾波器和合理接地。為什么要單點接地？二三十年前，無線電頻率（RFI）被認為是對107多點接地抗干擾能力低計算機房內的三個內部有連接的設備機柜，用多點接地的方式接到同一共用接地網上，并且在接地網分別引入三條接地線。由各種原因產生的干擾電流Ig在接地地平面內流動，并在A、B點間和B、C點間產生感應電壓Vg1和Vg2（因為兩點間有電阻，干擾電流Ig經電阻產生電壓）。A、B、C三點間電位不一樣，即Vg1和Vg2是干擾源。該共模干擾電壓Vg1和Vg經接地線耦合到兩個設備間，干擾了設備的正常傳輸數據。多點接地抗干擾能力低計算機房內的