机电一体化___电气设备的接地及浮地毕业设计.doc

一、电气设备的接地及浮地的简介 1.1 电气设备接地简介 1.1.1 电气设备接地的概念 电气设备的某个部分与大地之间作良好的电气连接称为接地。与大地直接接触的金属导体或金属导体组称为接地组，联接电气设备应接地部分与接地体的金属导体称为接地线；接地体和接地线通称为接地装置。电气设备接地的目的主要是保护人身和设备的安全，所有电气设备应按规定进行可靠接地。 1.1.2 接地的分类 1.为了保证人身安全，避免发生人体触电事故，将电气设备的金属外壳与接地装置连接起来的方式称为保护接地。当人体触及外壳已带电的电气设备时，由于接地体的接触电阻远小于人体电阻，绝大部分电流从接地装置上流入大地，只有小部分流入人体造成伤害。 2.为了保证电气设备在正常和事故情况下可靠的工作而进行的接地称为工作接地，如中性点直接接地和间接接地防雷接地都是工作接地。 3.接地电阻应接地的电气设备通过接地装置和大地之间的电阻称为接地电阻，它包含五部分： a、电器设备和接地的接触电阻 b、接地线本身的电阻 c、接地体本身的电阻 d、接地体和大地的电阻 e、大地的电阻 不同的电气设备对接地电阻有不同的要求： a、大地短路电流系统R0.5W b、容量在100KV以上的变压器或发电机R4W c、阀型避雷针R5W d、独立避雷针、小接地电流系统、容量在100KVA及以下的变压器或发电机、高低压设备共用的接地均R10W e、低压线路金属杆、水泥杆的接地电阻R30W 1.1.3 装设接地设备的要求 1.接地线一般用长40mm，直径为4mm的镀锌扁钢。 2.接地体用镀锌钢管或角钢。 3.接地体顶端距地面0.5～0.8mm以避开冻土层。 4.接地体要距建筑物１.5m，与独立的避雷针接地距离大于3m。 5.接地线与接地体的连接要使用搭接焊。 1.2 浮地的简介 这里所说的“浮地”是指控制器不接大地。 我想说明何时与如何接地： （1）、干扰需要一定能量，当控制器彻底与大地隔离（浮地）时，工频干扰回路阻抗极大，流过控制器及其内部的干扰电流极小，不足以干扰控制器。 （2）、当控制器外壳与大地完好连接，由于控制器与大地等电位，工频干扰电流被控制器外壳接地点所旁路，无法进入控制器内部，从而也无法干扰。 （3）、当控制器外壳与大地处于上述两者之间时，就会有工频干扰 （4）、如果控制器的使用可能存在安全问题时，外壳必须很好接地 （5）、多个设备的理想接地是尽量一点接大地，以避免设备间地线干扰 （6）、有时具体问题需具体分析。 一般情况下，控制器外壳最好良好的接地。当外壳与内部电路间完全浮地时，由于它们间仍存在电容藕合效应，外壳与内部电路间仍将存在工频漏电流。这时： 1)、要求还不是很高时，可以不管。 2)、当你的电路要求很高时，就必须将内部电路与外壳一点接地，同时，千万注意，同时，必须将外壳良好接大地。 3)、为防止内部电路与外壳一点连接地时，内部输出万一碰到外壳而造成短路（如电源设备），内部电路与外壳间用容量足够大的电容相连，这样，对工频干扰来说，内部与外壳间是等电位的，对直流输出来说，是隔离的。 接地按作用来分可分为保护接地和工作接地两种： 1、为保证人身安全，避免发生人体触电事故，把电气设备的金属外壳与接地装置连接的方式称为保护接地。 2、设备的正常和事故情况下可靠的工作而进行的接地称为工作接地。 在没有中性接地点的三相三线制电力系统中，当一相碰壳时，人触及外壳，接地电流Id通过人体和电网对绝缘电阻形成回路，对人就构成了单相触电。对其保护接地后，漏电设备对地电压主要取决于保护接地电阻的大小。由于接地电阻小于人体的电阻，则大部分电流经过接地装置流入地，流经人体的电流很小，对人比较安全。 在中性点接地的系统中，为了防止触电的发生，可将电气设备的外壳接至该网络的零线上。当某一相带电部分与金属外壳相碰时，通过设备的外壳形成相对零线的单相触电，短路电流能促使线路上保护装置（如保险丝）快速动作，从而切断故障部分的电源，消除触电危险。 二、电容降压及稳压二极管的简介 2.1 电容降压的简介 将交流电转换为低压直流电的常规方法是采用变压器降压再整流滤波，当受到体积和成本等因素的限制时，则选用最简单实用的方法电容降压法。由于本设计多处用到电容降压，所以在此介绍一下电容降压的工作原理。 图2.1 电容降压式简易电源的基本电路 如图2.1所示，C1为降压电容，C2为滤波电容，D2为半波整流二极管，D1是在交流电的负半周期给C1提供放电回路，D3是稳压二极管，R1为关断电源后C1电荷泄放电阻。在实际中常常采用图2.2所示的电路。当需要向负载提供较大的电流时，可采用图2.3所示的电路。 图2.2常用电容降压式简易电源的基本电路 图2.3较大电流电容降压式简易电源的基本电路