接地是什么？

關(guān)于接地，在自控知識體系中所占的份額很小。可以熟練引用規(guī)范，運用規(guī)則的人很多，但能一下子說請道理的不多。這實際上是出于一種思維習(xí)慣。我們在學(xué)會乘法以后很少在意乘法和加法的關(guān)系，卻不會因此而出錯，因為這個知識點早已融化到血液里了。但一些專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，往往缺乏高考前那種培養(yǎng)條件反射的練習(xí)，所以往往會記住了結(jié)論而忽略原因。

我們平時說的各種接地 保護接地，屏蔽接地，工作接地，信號接地…………說的都是需要通過接地來實現(xiàn)的功能。

泄放電磁干擾，防雷擊，保護人身安全…………說的都是需要通過接地來實現(xiàn)的目的。

接地本身是什么？

接地的實質(zhì)上是要根據(jù)需要，在電路的各個點之間建立以大地為基準(zhǔn)的等電位。

eg：電器漏電..電磁場對信號的干擾..控制信號..

前面說了，接地的實質(zhì)上是要根據(jù)需要，在電路的各個點之間建立以大地為基準(zhǔn)的等電位。為什么這個等電位要以大＂地＂為基準(zhǔn)，而不是別的什么？

接地就是根據(jù)需要，在電路的各個點之間建立以大地為基準(zhǔn)的等電位。

簡單的，只需在地上插根金屬樁子就可以完成接地。問題是我們要求的不是簡單的接地，而是要建立以大地為標(biāo)準(zhǔn)的等電位。而所謂的大地，是一個具有電磁場的巨大球體，在電磁場的作用下，我們腳下的大地處處有電流，任何兩點之間的電位都可能不同。顯然，要達(dá)到大地標(biāo)準(zhǔn)電位的目的，不是隨意埋根樁子就行。

你可以認(rèn)為真正可以作為基準(zhǔn)等電位的“地”是地球中心，是地核，是一片地面的電位平均值……總之無論在哪里，都不在你拿根電線就能接上的位置。

那么，哪里才是“地”？如何接”地“呢？

電阻是導(dǎo)體的一種基本性質(zhì)，在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。其定義式：R=U/I（R電阻，U電阻兩端電壓，I流經(jīng)電阻的電流） 決定式：R=ρL/S （ρ電阻系數(shù)，L導(dǎo)體長度 ,S導(dǎo)體橫截面積）。

可見任何連接導(dǎo)線，都可以視為電阻；任何電流的改變，都會改變電阻兩端的電壓。在下圖中，對于圖11，可以看做等同于圖12。

很明顯，當(dāng) a，b，c 三點都存在電流時，d 點的電壓會受到 a，b，c 三點的影響。而 d 點的電壓又會反過來影響 a，b，c 三點。 a，b，c 三點中的任何一點（假設(shè) a 點）都會受到另外兩點的影響。

前面反復(fù)說過：接地就是根據(jù)需要，在電路的各個點之間建立以大地為基準(zhǔn)的等電位。

對于圖3中的 a，b，c 三點中的任何一點來說，知道自身的電流就能知道自身的電壓距離標(biāo)準(zhǔn)（o點）有多遠(yuǎn)。

而對于圖11和圖21中的 a，b，c 三點中的任何一點來說，光知道自身的電流還不行，還必須知道其它兩點的電流以及接線電阻并經(jīng)過計算才能知道自身的電壓距離標(biāo)準(zhǔn)（o點）有多遠(yuǎn)。

顯然，去測其它點的電流并加以計算是不現(xiàn)實的（實際工況可能會有成百上千個點）?？梢姀慕⒒鶞?zhǔn)等電位的角度看，圖３的接法比圖11和圖21要現(xiàn)實得很多很多。

不過話又說回來了，實際工況可能會有成百上千個點，把每個點都按圖3的方法接，將是一項很麻煩的工作。下面想辦法解決。

從電阻分壓原理來看，對于圖11來說：

1、假如電阻 ra,rb,rc 小于小于rd，則 a，b，c 三點相互影響較大。但可近似將ｄ點看做是 a，b，c 三點的等電位。如果將ｄ點電位掌控好，將ｄ點與ｏ點之間的電位差控制在一定范圍內(nèi)，則可以認(rèn)為ｄ點與ｏ點之間有“基準(zhǔn)”關(guān)系；

2、假如電阻ra,rb,rc大于大于rd，可近似將o點看做是 a，b，c 三點的等電位；

3、假如電阻ra,rb,rc和rd相差不大，則 a，b，c 三點相互影響較大。這時就存在一個能不能，可不可以接受的問題。

有了這些分析，就可以像前面在什么是接地中最后提到的那樣對當(dāng)所建立的等電位與大地基準(zhǔn)電位產(chǎn)生偏差時的對策和容忍程度 進行統(tǒng)籌”。從而獲得既經(jīng)濟實惠，又滿足需要接地形式。

接地是怎么樣構(gòu)成的呢？

下面的圖：是國標(biāo) SH/T 3081-2003《石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范》中的原理示意圖

接地，自然首先要有一個接地裝置。這是建立一個標(biāo)準(zhǔn)，無論在地球的那個位置，這個標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。但是由于接地電阻的存在，接地裝置上的電平無法確定，但大家用相同的標(biāo)準(zhǔn)接地，所獲得的結(jié)果也是相同的。

接地的目的是要建立一個以大地為基準(zhǔn)的等電位。既然由于接地電阻，接地電流，大地電平的不同，會造成不同接地點上的電平差異，那么，把需要建立等電位的所有點，集中在一起連接到接地裝置上，這個集中點上的電位自然就成為所需要的等電位點。

等電位在理論上只能在一個點上實現(xiàn)，但“點”是既無體積也無面積的東西。為了接線方便，可以用一塊在各個方向上都具有足夠?qū)щ娊孛娴牧己脤?dǎo)體來近似代替這個點。理想的應(yīng)該是個球體（金屬銀的？），但從實際應(yīng)用的需要出發(fā)通常用有足夠厚度的矩形金屬板來替代。于是這塊連接到接地裝置金屬板就成為以大地為基準(zhǔn)的等電位點。也就是上面原理示意圖中的“總接地板”，習(xí)慣上也稱接地母板，接地母排。（第一層）

什么是本安接地呢？

本安防爆技術(shù)的基本原理是從限制能量入手，可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個允許的范圍內(nèi)，以保證電氣設(shè)備在正常工作或發(fā)生短接和元器件損壞等故障情況下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)不致于引起其周圍可能存在的危險氣體的爆 zha。其基本的實現(xiàn)手段包括：防止能量聚集；對危險進行隔離；對故障可能產(chǎn)生的能量及時泄放。而接地系統(tǒng)既是判斷能量是否超標(biāo)的基準(zhǔn)，同時又是故障下能量泄放的途徑。因此，對于本安系統(tǒng)的接地形式，結(jié)構(gòu)以及指標(biāo)都有嚴(yán)格的規(guī)范。

本安系統(tǒng)的接地，主要的是指安全柵的接地。其接地要求有兩種說法，一是接地電阻必須小于１Ω，這是一個較的高標(biāo)準(zhǔn)，很多場合需要設(shè)置專門的接地裝置；另一種說法則是接地線路電阻必須小于１Ω，這是一個很容易達(dá)到的指標(biāo)。實際上這兩個要求是根據(jù)不同情況提出的。為了說明這個問題，先來分析兩個電路。見圖１

審核編輯 ：李倩