第五章讲接地.ppt

两个接地体要相距40m才能彼此不受影响，总的接地电阻才是各接地电阻的简单并联，但这样远的连接实际上是不可能的。 对于距离不太远的接地体，各接地体间的电场相互屏蔽，使每一接地体附近的电流密度变得不均匀，妨碍了接地电流的正常流散，以致增加了流散电阻。因此总接地电阻比并联电阻大。 若单个接地体之接地电阻为rlg，则n个接地体并联后总接地电阻rlgn为： 式中为利用系数，即： 通常η1，所以实际的总接地电阻rlgn rlg/n。 在现代建筑中，接地装置常常做成环状连接围绕建筑物一周，或在附近做成一排状连接。 实际上，管形接地体之间还常用扁钢连接如下图所示。这相当于又并联了扁钢的接地电阻，由于扁钢亦有屏蔽作用，因此也要考虑扁钢的利用系数。 为了进一步改进接地装置，还可连接成垂直管状陈列形、水平栅网形等。 3、接地连接线 不论是安全接地、信号接地还是防雷接地都需要有连接线将电流引至接地装置。实际上系统(设备)到接地装置往往还有一段距离因此连接线也是整个接地的一个重要环节。 对于信号地线连接线的要求，首先是低的阻抗，其次是良好的电连接性能和可靠性。 对于大电流的安全保护接地和防雷接地，还要求热性能稳定。 常用的连接线是矩形导体(扁钢或扁钢条)，圆形导体(粗铜线)或电缆的外皮、编织带等。 对于长电缆或导线，其阻抗主要取决于电感，电阻部分几乎可以忽略不计。电缆外皮和圆导管的电感差不多。粗电缆和细电缆相比，其电感略为减小，但电感的变化没有电阻变化大，所以对总的阻抗降低好处不大。 对于短电缆，电缆的粗细对于阻抗的影响要大一些，因此电力接地线应尽量采用短电缆。对于信号接地连接线，频率较高，电缆的粗细影响不大，主要从工程和经济角度来考虑。 七、搭 接 1、搭接的定义及目的 搭接是指使两个金属物体之间实现低阻抗电流通路的过程。导线的连接及接地是一个物理概念，而搭接则是实现这个物理概念的具体手段。 在任何实际的电子系统中，不论一个小部件或整个装置都需在金属体之间进行大量连接，以便提供电源、信号回路、安全保护、雷电防护等。 搭接的实现应保证这些连接点具有高的机械强度、低的阻抗以及长期稳定、防腐蚀或防机械松动等。 搭接的目的是： (1)建立信号电流的均匀和稳定的通路，避免金属连接点之间产生电位差，这个电位差会导致电磁干扰。 (2)保证电源、信号的良好连接回路； (3)减小装置之问的电位差，避免电磁干扰。 (4)控制装置表面流动的射频电流。 (5)建立安全保护、雷电保护、静电放电保护的可靠回路。 搭接的质量是至关重要的，差的搭接会导致不安全和干扰。例如电源线的松动连接会在负载上产生不希望有的电压降，又例如由于负载电流通过不良连接所增加的电阻产生的热会破坏电线的绝缘，以致产生漏电甚至起火。 信号线上连接点的松动和高阻抗特别令人讨厌，因为这会导致信号幅度的下降或噪声水平的增加，或两者兼有之。防雷保护网络的不良连接特别危险，雷闪放电电流会在不良接点上产生数KV电压，因而产生电弧导致着火或爆炸，或引起对设备的干扰。 一些系统的性能由于噪声水平提高而变坏的原因往往可以追查到是由于在电路回路及信号参考网络中不良连接点引起的。参考网络中元件间的不良连接会增加电流通路的阻抗。电流流经这些阻抗会使信号参考电压不在同电位上，这样就会在系统中产生不希望有的干扰信号。 搭接对系统抗干扰性能也十分重要。例如电缆连接器的外壳和设备之间的良好搭接对于保证电缆屏蔽的完整性及保持电缆低频损耗的传输性能是主要的因素。 电磁屏蔽体要获得高的屏蔽效能主要要使接缝及接点很好地搭接。对于一些旨在减小于扰的部件也必须良好搭接才能保证其最佳性能。 我们举一个如下图所示的电源低通滤波器的例子。 滤波器正常的滤波作用是由于电容C1、C2对高频的阻抗低，因而将高频成分从并联电容C1、C2旁路掉，即干扰电流首先途经C1流至地。当滤波器与地搭接不良时，搭接阻抗ZB比电容C1、C2的容抗大，则干扰电流不再通过途经1而通过途经2，即经电容C2至负载，因而降低了滤波器的工作性能。 若在电流通路中有的接点不牢固或因振动而松动，当电流通过接点时会打火而产生数百MHz频率成分的干扰。在高功率发射机附近存在强射频场时，不良搭接点会产生特别令人讨厌的干扰。 当两个或两个以上的高强信号辐射时，不良搭接点会产生交叉调制或其他电磁波混合作用。某些金属氧化物会像半