接地是什么？

關(guān)于接地，在自控知識(shí)體系中所占的份額很小?？梢允炀氁靡?guī)范，運(yùn)用規(guī)則的人很多，但能一下子說(shuō)請(qǐng)道理的不多。這實(shí)際上是出于一種思維習(xí)慣。我們?cè)趯W(xué)會(huì)乘法以后很少在意乘法和加法的關(guān)系，卻不會(huì)因此而出錯(cuò)，因?yàn)檫@個(gè)知識(shí)點(diǎn)早已融化到血液里了。但一些專業(yè)知識(shí)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(huì)記住了結(jié)論而忽略原因。

我們平時(shí)說(shuō)的各種接地 保護(hù)接地，屏蔽接地，工作接地，信號(hào)接地…………說(shuō)的都是需要通過(guò)接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的功能。

泄放電磁干擾，防雷擊，保護(hù)人身安全…………說(shuō)的都是需要通過(guò)接地來(lái)實(shí)現(xiàn)的目的。

接地本身是什么？

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

eg：電器漏電..電磁場(chǎng)對(duì)信號(hào)的干擾..控制信號(hào)..

前面說(shuō)了，接地的實(shí)質(zhì)上是要根據(jù)需要，在電路的各個(gè)點(diǎn)之間建立以大地為基準(zhǔn)的等電位。為什么這個(gè)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(gè)點(diǎn)之間建立以大地為基準(zhǔn)的等電位。

簡(jiǎn)單的，只需在地上插根金屬樁子就可以完成接地。問(wèn)題是我們要求的不是簡(jiǎn)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(gè)具有電磁場(chǎng)的巨大球體，在電磁場(chǎng)的作用下，我們腳下的大地處處有電流，任何兩點(diǎn)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(wú)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(duì)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(zhǎng)度 ,S導(dǎo)體橫截面積）。

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

很明顯，當(dāng) a，b，c 三點(diǎn)都存在電流時(shí)，d 點(diǎn)的電壓會(huì)受到 a，b，c 三點(diǎn)的影響。而 d 點(diǎn)的電壓又會(huì)反過(guò)來(lái)影響 a，b，c 三點(diǎn)。 a，b，c 三點(diǎn)中的任何一點(diǎn)（假設(shè) a 點(diǎn)）都會(huì)受到另外兩點(diǎn)的影響。

前面反復(fù)說(shuō)過(guò)：接地就是根據(jù)需要，在電路的各個(gè)點(diǎn)之間建立以大地為基準(zhǔn)的等電位。

對(duì)于圖3中的 a，b，c 三點(diǎn)中的任何一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，知道自身的電流就能知道自身的電壓距離標(biāo)準(zhǔn)（o點(diǎn)）有多遠(yuǎn)。

而對(duì)于圖11和圖21中的 a，b，c 三點(diǎn)中的任何一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，光知道自身的電流還不行，還必須知道其它兩點(diǎn)的電流以及接線電阻并經(jīng)過(guò)計(jì)算才能知道自身的電壓距離標(biāo)準(zhǔn)（o點(diǎn)）有多遠(yuǎn)。

顯然，去測(cè)其它點(diǎn)的電流并加以計(jì)算是不現(xiàn)實(shí)的（實(shí)際工況可能會(huì)有成百上千個(gè)點(diǎn)）?？梢?jiàn)從建立基準(zhǔn)等電位的角度看，圖３的接法比圖11和圖21要現(xiàn)實(shí)得很多很多。

不過(guò)話又說(shuō)回來(lái)了，實(shí)際工況可能會(huì)有成百上千個(gè)點(diǎn)，把每個(gè)點(diǎn)都按圖3的方法接，將是一項(xiàng)很麻煩的工作。下面想辦法解決。

從電阻分壓原理來(lái)看，對(duì)于圖11來(lái)說(shuō)：

1、假如電阻 ra,rb,rc 小于小于rd，則 a，b，c 三點(diǎn)相互影響較大。但可近似將ｄ點(diǎn)看做是 a，b，c 三點(diǎn)的等電位。如果將ｄ點(diǎn)電位掌控好，將ｄ點(diǎn)與ｏ點(diǎn)之間的電位差控制在一定范圍內(nèi)，則可以認(rèn)為ｄ點(diǎn)與ｏ點(diǎn)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(diǎn)看做是 a，b，c 三點(diǎn)的等電位；

3、假如電阻ra,rb,rc和rd相差不大，則 a，b，c 三點(diǎn)相互影響較大。這時(shí)就存在一個(gè)能不能，可不可以接受的問(wèn)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(duì)當(dāng)所建立的等電位與大地基準(zhǔn)電位產(chǎn)生偏差時(shí)的對(duì)策和容忍程度 進(jìn)行統(tǒng)籌”。從而獲得既經(jīng)濟(jì)實(shí)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(guó)標(biāo) SH/T 3081-2003《石油化工儀表接地設(shè)計(jì)規(guī)范》中的原理示意圖

接地，自然首先要有一個(gè)接地裝置。這是建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)論在地球的那個(gè)位置，這個(gè)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(wú)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(gè)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(huì)造成不同接地點(diǎn)上的電平差異，那么，把需要建立等電位的所有點(diǎn)，集中在一起連接到接地裝置上，這個(gè)集中點(diǎn)上的電位自然就成為所需要的等電位點(diǎn)。

等電位在理論上只能在一個(gè)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)，但“點(diǎn)”是既無(wú)體積也無(wú)面積的東西。為了接線方便，可以用一塊在各個(gè)方向上都具有足夠?qū)щ娊孛娴牧己脤?dǎo)體來(lái)近似代替這個(gè)點(diǎn)。理想的應(yīng)該是個(gè)球體（金屬銀的？），但從實(shí)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(lái)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(diǎn)。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(gè)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(xiǎn)氣體的爆 zha。其基本的實(shí)現(xiàn)手段包括：防止能量聚集；對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行隔離；對(duì)故障可能產(chǎn)生的能量及時(shí)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(shí)又是故障下能量泄放的途徑。因此，對(duì)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(shuō)法，一是接地電阻必須小于１Ω，這是一個(gè)較的高標(biāo)準(zhǔn)，很多場(chǎng)合需要設(shè)置專門的接地裝置；另一種說(shuō)法則是接地線路電阻必須小于１Ω，這是一個(gè)很容易達(dá)到的指標(biāo)。實(shí)際上這兩個(gè)要求是根據(jù)不同情況提出的。為了說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，先來(lái)分析兩個(gè)電路。見(jiàn)圖１

審核編輯 ：李倩