电磁兼容第四章-接地

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1、第四章第四章 接地与搭接技术接地与搭接技术主要内容主要内容1. 1. 接地的概念接地的概念2. 2. 安全接地安全接地3. 3. 信号接地信号接地4. 4. 地线回路干扰及其抑制地线回路干扰及其抑制5. 5. 电缆屏蔽体的接地电缆屏蔽体的接地6. 6. 屏蔽盒的接地屏蔽盒的接地7. 7. 搭接搭接4.14.1 接地的概念接地的概念基本概念基本概念接地：接地：在系统的某个选定点与某个电位基准面之间建立一条在系统的某个选定点与某个电位基准面之间建立一条低阻抗低阻抗的导电通路的导电通路接大地接大地：以地球的电位为基准：以地球的电位为基准(零电位零电位)，把电子，把电子设备的金属外壳等通过由接地线、接

2、地电极等组设备的金属外壳等通过由接地线、接地电极等组成的接地装置与地相连接成的接地装置与地相连接系统基准地系统基准地(系统地系统地)：指信号回路的基准导体：指信号回路的基准导体(电电子设备通常以金属底座、机壳、屏蔽罩或粗铜线子设备通常以金属底座、机壳、屏蔽罩或粗铜线等作为基准导体等作为基准导体)，并设该基准导体电位为相对零，并设该基准导体电位为相对零电位，但不是大地零电位。电位，但不是大地零电位。地：地：指电路或系统的电位基准面（相对电位零点）指电路或系统的电位基准面（相对电位零点）接地接地的两种含义：的两种含义：理想的基准导体理想的基准导体(接地平面接地平面) 必须是一个零电位、零阻抗的物理

3、实体，其上各必须是一个零电位、零阻抗的物理实体，其上各点之间不应存在电位差，它可以为系统中所有信号电点之间不应存在电位差，它可以为系统中所有信号电平的参考点。一个理想的接地平面，可以为系统中得平的参考点。一个理想的接地平面，可以为系统中得任何位置的信号提供公共的电位参考点。或者说，在任何位置的信号提供公共的电位参考点。或者说，在一个系统中，各个理想接地点之间不存在任何电位差。一个系统中，各个理想接地点之间不存在任何电位差。实际情况实际情况 地线为信号流回源的路径地线为信号流回源的路径; ;信号回路阻抗不为零信号回路阻抗不为零. .地线阻抗不为零，电流流过有限阻抗时，必然会导致地线阻抗不为零，电

4、流流过有限阻抗时，必然会导致电压降电压降; ;接地体接地体( (导线或导电平面导线或导电平面) ) 各接地点之间有电各接地点之间有电位差位差. .良好的接地平面良好的接地平面 良好的接地平面不一定要和大地具有相同的电位。良好的接地平面不一定要和大地具有相同的电位。在某些情况下，也不必与大地相连通。在某些情况下，也不必与大地相连通。接地平面与大地连接的优点：接地平面与大地连接的优点：提高电子设备电路系统工作的稳定性；提高电子设备电路系统工作的稳定性；使系统的屏蔽接地，取得良好的电磁屏蔽效果；使系统的屏蔽接地，取得良好的电磁屏蔽效果；泄放因静电感应在机壳上积累的电荷，避免电荷泄放因静电感应在机壳上

5、积累的电荷，避免电荷 积累过多形成的高压导致设备内部放电而造成干积累过多形成的高压导致设备内部放电而造成干扰；扰；防止雷电放电或事故导致金属外壳上出现过高对防止雷电放电或事故导致金属外壳上出现过高对地电压而危及操作人员和设备的安全。地电压而危及操作人员和设备的安全。PHNcontact indirect4.24.2 安全接地安全接地基本概念基本概念安全接地安全接地(保险接地保险接地)：采用低阻抗的导体将用电设备的采用低阻抗的导体将用电设备的外壳连接到大地上，使操作人员不致因设备外壳漏电或外壳连接到大地上，使操作人员不致因设备外壳漏电或静电放电而发生触电危险。静电放电而发生触电危险。解释解释大地

6、具有非常大的电容量，是理想的零电位，不论往大大地具有非常大的电容量，是理想的零电位，不论往大地注入多大的电流或电荷，在稳态时其电位都保持为零。地注入多大的电流或电荷，在稳态时其电位都保持为零。实际情况实际情况与一般用电设备一样，电子设备金属外壳必须接大地，与一般用电设备一样，电子设备金属外壳必须接大地，这样可以避免因事故导致金属外壳出现过高对地电压而这样可以避免因事故导致金属外壳出现过高对地电压而危及操作人员和设备的安全危及操作人员和设备的安全220V0VZ2Z1U1U2机箱机箱Z1 + Z2 Z2U2 U1Z1: 高压部件与机箱间的阻抗；高压部件与机箱间的阻抗；Z2: 机箱与大地之间的阻抗。

7、机箱与大地之间的阻抗。 若不接地，若不接地，Z2为无限大，机箱为无限大，机箱 电压就是电源电压，电压就是电源电压，危险危险! 若接地，若接地， Z2 = 0，U2 = 0, 安全安全安全地安全地人体的电参数人体的电参数人体电阻人体电阻：人体电阻变化范围很大，人体的皮肤处于干：人体电阻变化范围很大，人体的皮肤处于干燥洁净和无破损情况时，人体电阻可高达燥洁净和无破损情况时，人体电阻可高达40-100K;人体处于出汗、潮湿状态时，人体电阻降至人体处于出汗、潮湿状态时，人体电阻降至10000 。流经人体的安全电流值流经人体的安全电流值：对于交流电为：对于交流电为15-20mA；对于直流电为对于直流电为

8、50mA。当流经人体的电流高达。当流经人体的电流高达100mA时，就可能导致死亡。因此，我国规定的人体时，就可能导致死亡。因此，我国规定的人体安全电压为安全电压为36V和和12V。一般家用电器的安全电压为。一般家用电器的安全电压为36V，以保证触电时流经人体的电流值小于，以保证触电时流经人体的电流值小于40mA。接地带来的安全接地带来的安全将机壳接地：当人体接触带电机壳时，人体电阻与接地将机壳接地：当人体接触带电机壳时，人体电阻与接地导线的阻抗并联，人体电阻远大于接地导线的阻抗，大导线的阻抗并联，人体电阻远大于接地导线的阻抗，大部分漏电电流流经接地导线旁路流入大地。通常规定接部分漏电电流流经接

9、地导线旁路流入大地。通常规定接地电阻值为地电阻值为5-10，所以流经人体的电流值将减小为原，所以流经人体的电流值将减小为原先的先的1/200-1/100.4.34.3 信号接地信号接地单点接地单点接地多点接地多点接地混合接地混合接地悬浮接地悬浮接地信号接地方式信号接地方式串联单点接地串联单点接地并联单点接地并联单点接地信号接地方式的种类信号接地方式的种类 4.3.1 单点接地单点接地(1) 串联单点接地串联单点接地 4.3.1 单点接地单点接地(1) 串联单点接地串联单点接地缺点缺点：通常地线的直流电阻不为零，特别是在高频情况：通常地线的直流电阻不为零，特别是在高频情况下，地线的交流阻抗比其直

10、流电阻大，因此共用地线上下，地线的交流阻抗比其直流电阻大，因此共用地线上A、B和和C点的电位不为零，并且各点电位受到所有电点的电位不为零，并且各点电位受到所有电路注人地线电流的影响。从抑制干扰的角度考虑，这种路注人地线电流的影响。从抑制干扰的角度考虑，这种接地方式是最不适用的。接地方式是最不适用的。优点优点： 这种接地方式的结构比较简单，各个电路的接这种接地方式的结构比较简单，各个电路的接地引线比较短，其电阻相对小，所以，这种接地方式常地引线比较短，其电阻相对小，所以，这种接地方式常用于设备机柜中的接地。如果各个电路的接地电平差别用于设备机柜中的接地。如果各个电路的接地电平差别不大，也可以采用

11、这种接地方式。反之，高电平电路会不大，也可以采用这种接地方式。反之，高电平电路会干扰低电平电路。干扰低电平电路。接地点的选择接地点的选择1231()ALUIII R接地点靠近最低电平电路接地点靠近最低电平电路C1C2C3R1R2R3I1I2I3ABC接地点靠近最高电平电路接地点靠近最高电平电路C1C2C3R1R2R3I1I2I3ABC121231231()()AHUI RIIRIIIRAHALUU设电路设电路1、2和和3三级的电平依次由低到高三级的电平依次由低到高 4.3.1 单点接地单点接地(1) 串联单点接地串联单点接地结论：结论：地电位对低电平级电路的干扰最小地电位对低电平级电路的干扰最