弱电设备的接地
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由于电子学，尤其是微电子学的蓬勃发展，人类已进入信息时代，无论工作、生活、娱乐都离不开电信设备。弱电设备本身的电流和电压都比较小，但其供电电源往往是工频交流电，而且为不熟悉电气的人员所使用，必须考虑其使用安全性。同时为了电信设备正常运行，尽量减少干扰，最方便和最经济的方法是采取接地措施。现就工业企业与民用建筑中常用弱电设备的接地问题加以阐述。
一、电信设备的接地
（一）接地的种类
在电信设备中，按照接地用途的不同，分为工作接地、保护接地、屏蔽接地及过电压接地四种。 1．工作接地
利用大地作为电气回路或采用接地的方法来减小电信设备和大地间的相对电位，经常用的有以下几种。
(1)在有线通信中，通常利用“大地”作为单导线和信号遥控电路，此时接地装置即成为工作回路的一部分，如图l所示，分别表示以大地为回路的电话电路、电报电路、有线广播电路和远距离供电电路，接地的质量直接影响信号传输的质量。
图1 以大地为回路的通讯系统
为了要保持电压处于稳定状态，需要统一参考电位，因此通信设备中的对称电位需要接地。例如通常采用的不对称电路的接地和对称电路的接地。
（2）在无线电通信中，为了要使天线形成闭合回路，无线电设备需要接地，如图2所示。此时接地电阻值不能太大，否则会产生较大的损耗。为了要平衡不同回路的电位。无线电装置的其它部分也应该接地。
（3）在电气测量技术中，为了保证测试状况良好，通常将设备的某些部分接地。
（4）为了互流电源及交流电源的稳定运行，常将其中性点或线路中适当的一点接地（例如没有中性点的三角形绕组供电变压器将其一角接地）。
2．保护接地
为了防止由于电信设备的绝缘破坏而遭致人身事故,采用保护接地措施，一方面降低接触电压，即将电信设备的机架、机壳和走线架等金属部分与大地间的电压降到允许的数值，并且迅速断开电源；另一方
1 面降低跨步电压，即将电信设备与大地表面间存在的电位梯度降低，使得线路电流流入大地上层时，其扩散能力为最小。
3．屏蔽接地
为了防止因外来干扰电磁场和电气回路间的直接耦合，采用屏蔽接地，减小回路间产生串音影响。例如将电信设备金属外壳、局内布线的屏蔽网及电信机械的屏蔽接地，或者将电池的一极与“大地”连接。
4．过电压接地
为了避免发生人身事故和电气设备的损坏，对于过电压要采取一定的接地措施，以限制其对电信设备绝缘产生的损害。根据过电压的来源不同，可以分为以下几种；
（1）大气过电压 主要有直接雷击和间接雷击两种，最有效的防护办法是将雷电引入大地，因此需要比较低的接地电阻值。
（2）邻近强电流线髓引起的过电压 当电信线路接近不对称高压强电线路时，电信线路的每一根导线都有感应过电压的危险。如果感应过电压达到危险值时，应在电信线路两端或受感应的危险段上加装放电器或排流线圈，或者两者共同使用。单独采用排流线圈 L接地来保护电信线路的方法如图3所示。用排流线圈L和放电器共同保护电信线路的方法如图４所示。
（二）接地电阻的要求
随着不同的设备及设备的标准而各不相同，一般可分为以下几种。 １．工作接地的接地电阻
（1）电报局、电报增音机和单线工作回路的接地电阻，应根据局内所引入的电报线条数来确定，不应大于表1所列数值。
（2）用于双线回路磁石式市话和长途局接地装置的接地电阻不应大于表2所列数值。
（3）不用大地作为回路的人工、供电和自动电话局接地装置的接地电阻不应大于表3所列数值。
（4）电话局中继线中有一根利用大地作为回路的接地装置的接地电阻不应大于表4所列数值。
（5）利用大地作为信号回路的电话交换机的两组接地极并联后的接地电阻不大于表5所列的数值。
（6）中继线未利用大地作为回路的长途局及非“导线－大地”制远供的增音站中，其工作接地装置的接地电阻：当土壤电阻率小于或等于100Ω．m时，不应大于10Ω．m；当土壤电阻率大于100Ω．m时，不应大于30Ω。
如长途局中的中继线，有以大地作为回路的线对时，其工作接地电阻不应大于表6所列数值。
当长途局及增音站装设有架空线路“导线－大地”制直流远供设备时，其工作接地电阻不应大于表7所列数值。
（7）电缆干线在有人站及无人站中的工作接地电阻值要使得其上的电压降不超过12V。当土壤电阻率在100Ω．m以内时，工作接地电阻值不应超过10Ω；当土壤电阻率超过100Ω．m时，不应超过30Ω。当无人站的土壤电阻率超过100Ω．m时，通过无人站的工作接地极的电压降允许不超过36V。
在架空明线受供增音站中，工作接地极的最大允许电阻与流经接地极电流IR的关系示于图5。
放电器的保护作用主要是将入射波的电压降低到等于放电器和接地装置上的电压降值ΔU。ΔU按下式计算
U0IP(RPRd)
(1) IPUn
ZCRPRd式中：IP一流过放电器的电流
RP一放电器分路电阻
Rd一接地装置电阻
Zc一通信导线波阻抗
Un一入射波振幅
∵
RPRdZC ∴
IPUn
(2) ZCRPRd (3) Zc3 UUn 由式（3）可见，放电器的分路电阻RP与传送电波到放电器上的线路导线的波阻抗ZC的比值越小，放电器的保护作用就越大。一般规定：局内接地装置与火花避雷器连接时，不论土壤电阻率与所引入的导线数为多少，其接地电阻值不应大于５Ω。
2．保护接地的接地电阻
（1）直流供电电信设备的接地电阻值不大于15Ω。
（2）交流供电或交直流两用电信设备的接地电阻值：当设备的交流单相负荷小于或等于 0.5kVA时，不大于10Ω；大于0.5kVA时，不大于4Ω。
（3）程控交换机的接地电阻值不大于5Ω。 3．电信线路的接地电阻
（1）防雷接地电阻 接防雷要求采用适当的接地电阻，电缆金属护套或屏蔽层的防雷接地电阻R按下式决定：当ρ≤100Ω．m时，R2040；当ρ＞100Ω．m时，R。式中，S为接地间隔，以 km计。 SS架空线最小的防雷接地电阻值为5Ω。
（2）防腐蚀接地电阻 当地下电缆采用阴极保护时，阴极保护的接地电阻根据电缆所需的排流量、阴极保护设备所在地的土壤电阻率及阴极保护设备功率消耗值综合考虑决定。当采用阳极保护时，阳极接地电阻根据所需电缆种类和长度决定。
4．共同接地的接地电阻
当电信站的接地网，同时又作为外线电缆防止交流电气化铁道干扰影响的终端防干扰接地时，其共同接地的接地电阻值不大于1Ω。
当电信站的工作接地、保护接地采用共同接地时，其共同接地电阻值不大于4Ω。
（三）接地措施
电信设备接地是为了防止外界电压危害人身安全和对设备的损害，抑制电气干扰，保证通信设备正常工作。为了达到这个目的，采取以下具体措施。
1．确定接地范围
电信设备以下部分应予以接地：
（l）直流电源、电信设备机架、机壳、人站通信电缆的金属护套或屏蔽层。 （2）交流配电屏、整流器屏等供电设备的外露导电部分。 （3）直流配电屏的外露导电部分。
（4）交直流两用电信设备的机架、机框内与机架、机框不绝缘的供电整流盘的外露导电部分。 （5）电缆、架空线路及有关需要接地的部分，如放电器、避雷器、保护间隙等。 2．交流供电系统的接地制式
电信设备一般由低压配电系统供电，现接TN、TT及IT三种接地制式供电的情况与接地关系说明如下： (1）TN系统供电 当要求严格限制工频交流电对电信设备的干扰，且电信设备不易做到与站内各种金属构件绝缘时，应采用TN－S系统供电；当对干扰要求不太严格时，则采用TN－C系统供电。如电信设备的泄漏电流在10mA及以上时，则应采用TN－S系统供电。
交流配电屏、整流器屏等供电设备的外露导电部分，当不与电信设备在同一机架、机框内时，与PEN线或PE线相连。
直流配电屏的外露导电部分，当加固装置将其与交流配电屏、整流器屏的外露导电部分在电气上连通时，也与PEN线或PE线相连，如不接通时，则接到通信接地装置上。
交直流两用电信设备的机架、机框内的供电整流盘的外露金属部分，当与机架（框）不绝缘时，接到电信接地装置上。
（2）TT系统供电 交流配电屏、整流器屏等供电设备的外露导电部分不与电信设备在同一机架、机框内时，均进行接地。直流配电屏的外露导电部分，当加固装置将其与交流配电屏、整流器屏的外露导电部分在电气上连接时也进行接地；如不连接则接到电信接地装置上。
交直流两用电信设备的机架、机框内供电整流器盘的外露导电部分，当与机架、机框不绝缘时，接到电信接地装置上。
（3）IT系统供电 当电信设备的泄漏电流在10mA及以下时，接一般IT系统的方法接地。
4 当电信设备的泄漏电流在10mA以上时，为了避免保护设备误动作，采用双线圈变压器供电，其一次侧接人IT系统，二次侧以TN系统供电，此时供电设备的接地与TN系统相同。
3．接地方法
（1）工作接地 常用的人工电话、自动电话、调度电话等的蓄电池正极接地，一般在充放电盘上直接将正极馈电端子与接地线连接，作为设备工作回路所需的工作接地。这种工作接地一般要求单独设置。当同一建筑物内有变压器时，工作接地可与变压器中性点处的接地装置共用，并由变压器中性点或总接地端子处引出专用接地线，不能与PEN线相连。
利用大地作为信号回路的电话交换机，设置两组阻值相近的接地，由两回路接地引入线分别引入室内。 （2）保护接地 将设备的外露导电部分接地。如不采用共同接地，保护接地的接地电阻值要求不超过4Ω。
（3）共同接地 当电话站有专用交流变压器或位于有专用交流变压器的建筑物内时，其电信接地装置可与该类变压器的中性点的接地装置合用。此时各种需接地的电信设备应设专用PE线引至综合接地极或总接地徘，不能与三相不平衡的TN-C的PEN线相连。
高层建筑或其它建筑物内，因地形狭小，电信接地装置与电力防雷等接地装置无法分开到相互不产生影响的距离时，电信接地装置可与建筑物防雷装置以及工频交流系统采用共同接地装置，其接地电阻值不
2大于lΩ。此时宜采用两根截面不小于25mm的铜芯绝缘线穿管敷设到共同接地极上。当采用基础钢筋或其它钢质共同接地极时，连接处应有铜铁过渡接头。
除上述两种情况下，一般宜将电信接地装置与其它接地装置分开敷设。
二、电子设备的接地
电子设备均有交直流电源回路、信号输入及输出回路。这些回路经常处于强电电流、用电设备运行时产生的电弧和火花、无线电波、电晕、磁暴等造成的杂散电磁场内，因而受到干扰。为了减少这种干扰和抑制噪声，保证电子设备稳定可靠地工作，接地是最简单易行的方法。而且电子设备也需要采用接地，也可防止电击。
（一）接地的种类
电子设备一般都有下述的几种接地。 1．信号接地
信号接地是用接地的方法为信号回路建立基准电位，以衡量信号的有无、放大倍数的高低和保持信号处于稳定状态。对于单级放大器，如图6所示，将A点接地作为信号的基准点。
对于多级放大器，如图7所示，将A点接地，AN面即为等位面，作为该多级放大器的基准面。在数字电路中，“0”、“1”脉冲的转换，也需要一个基准面作基础。这种以地作为基准面的接地，称为逻辑接地。
2．功率接地
将交、直流电源造成的干扰泄入大地的接地称为功率接地；通过接地，将交、直流电源传导来的信号，包括内部过电压的信号和耦合信号予以消除或抑制。由于电源回路相对于电子回路来说是强功率，所以称为功率接地。电动机和继电器触点所接线路产生的干扰，采用图8的方法予以接地，也是功率接地。滤波器能消除强功率电路造成的干扰，滤波器的接地也属于功率接地，如图9所示。
3．屏蔽接地
为了防止外来电磁场干扰和与电气回路直接耦合产生的干扰，将电子屏蔽外壳或电子设备内、外的屏蔽线接地称为屏蔽接地，如图10所示。
4．保护接地
为了防止人身电击而设置的接地，与上述电信设备的接地要求相同。
（二）接地电阻的要求
电子设备的接地电阻，除特殊要求的电子设备另有规定时，一般将上述各种接地组合在一起，其接地电阻不大于4Ω。电子设备的这种接地采用一点接地，并可与工频交流接地和防雷接地采用共同接地极，其接地电阻不大于lΩ。如与防雷接地分开设置，则两者相互距离最好20m以上。对于抗干扰较强的电子设备，可根据其抗干扰能力酌量减少电子设备接地与防雷接地间的距离，但最大不能超过5m。屏蔽接地根据电子设备的不同要求决定是否设置。如设置单独屏蔽接地装置，则其接地电阻一般为3OΩ。
当采用共同接地，如电子设备由架空线供电、建筑物接闪时，雷电流通过共同接地装置流入大地，在建筑物内部受到的纵向电压
UAImZRZa(kV)ZaZL2ha
(4) ZL138log式中：Im一雷电流幅值，kA ZR一接地极阻抗，Ω
Za一设备纵向输入阻伉，Ω ZL一架空线特性阻抗，Ω h一导线对地高度，m a一导线半径，cm 在一般情况下Im=150kA，ZR=5Ω,Za=5kΩ,ZL=300Ω,则U A近似为750kV，超过安全电压很多。因此当电子设备的接地与防雷接地采用共同接地装置时，采用架空线供电是不安全的。
采用埋地的金属护套电缆供电，当建筑物接闪时，流入地中的雷电流，一部分通过电缆金属外皮及接地装置向地中流散。由于电缆外皮的屏蔽作用，可认为外部电磁场在电缆芯线和护套间会产生感应电压。但电缆外皮上受到冲击电压作用，芯线和护套间呈现以下冲击电压
UZ05.95ICRK10
3(kV) (5) 式中：IC一电缆外皮上的冲击电流峰值，kA R一电缆外皮单位长度的直流电阻，Ω/kA ρ一土壤电阻率，Ω．m K一分散系数，其值见表8
设备所承受的纵向冲击电压
UAUZ0ZA
(kV) (6) ZAZZ0式中：ZA一设备纵向输入阻抗，Ω
ZZ0一电缆线芯与护套的特性阻抗，Ω
在一般情况下，ZAZZ0，可近似地认为UAUZ0。
如IC＝50Kv，R＝0.7Ω/m，ρ＝100Ω.m，K＝1，则UA＝2.1kV，在设备上呈现的纵向冲击电压比采用架空进线小得很多。因此为了避免雷击时遭受反击和保证设备安全，应采用埋地金属外皮电缆供电。
（三）接地措施
1．电缆线路的接地
电缆线路的接地方式与流经电缆中的电流频率有关，在1MHZ及以下，采用单点接地方式；高于1MHZ时采用多点接地。
（1）1MHZ及以下电缆线路的接地方式 信号电缆和低频电缆的屏蔽层应一点接地，因为电缆的屏蔽层如有一个以上的接地点，就会产生干扰电流。如图11（a）、（b）中的屏蔽双绞线对电缆，如两点接地，屏蔽层上将流过电流，该电流在电缆芯线上产生耦合电压，形成干扰源。如图11（C）、（d）中的同轴电缆屏蔽层上流经电流时，将在屏蔽层的电阻上形成电压降，这个电压降就是电压干扰源，因此只能将屏蔽层一点接地。至于接地点，当电路中有一个不接地的信号源与一个接地（不一定接大地）的放大器相连时，输入端的屏蔽层应接至放大器的公共端，如图11（a）、（c）。当一个不接地的放大器与一个接地的信号源相连时，应在信号源的输出端接地，这样放大器输入端没有干扰电压，如图11（b）、（d）所示。
（2）IMHZ以上电缆线路的接地方式 对于屏蔽双绞线对电缆，高频集肤效应使干扰电流在屏蔽层外表面流动，而信号电流在屏蔽层内表面流动，从而减少屏蔽层上信号电流和干扰电流的耦合。为了保证屏蔽层为地电位，采用多点接地方式，如图12（a）所示。对于同轴电缆，多点接地能提高高频状态下的磁屏蔽能力，如图12（b）所示。
7 （3）其他应注意的事项 屏蔽层必须接地，如不接地，由于寄生耦合，其干扰程度比不带屏蔽层反而严重，使导线增加干扰。
屏蔽双绞线对电缆对低平信号有较好的屏蔽性能，广泛用于电子设备的信号线路，如模数转换系统的信号线、光电转换系统中从测量器件到控制柜的信号线等。
2．电子设备的接地系统
包括电子设备本身及其直流电源设备的接地级的布置和接地导线的联结方式。接地系统一般分为三种形式：辐射式接地系统、环式接地系统和混合式接地系统。
（1）接地系统形式的确定 一般根据接地引线长度和电子设备的工作频率来确定，其主要的判据参数为下述的接地线表面的射频电阻Rrf和接地线的高频主抗Z。 Rrf0.26103fl
(Ω) (7) Gbl)2 (Ω) (8) ZRrf1(tg2式中：μ一接地线相对铜的导磁率
f一电子设备工作频率
G一接地线相对于铜的导电率
l一从电子设备至接地级的接地线长度，
b一接地线宽度
8λ一波长（m），其值为3×10／f
①当l②当l③当l20，Z ≈ Rrf，频率在1MHZ以下时，采用辐射式接地系统； ，频率在10MHZ以上时，采用环式接地系统； ，频率在1MHZ～10MHZ时，采用混合式接地系统。 2020无论采用何种接地系统，为了防止接地线可能出现的射频干扰，接地线的长度l不能采用λ/4或λ/4的奇数倍。
（2）辐射式接地系统 采用一点接地，即电子设备及线路上的每一个接地点只接地一次，可避免环路点
六、瞬时电流的影响。具体做法如图13所示。信号地线、功率地线、保护地线等都接到总结地端子板上，然后各自分开以辐射式接到各电子设备机架上，从机架上又以辐射式接到本机架的各个印刷电路板上。由于信号地成各自回路间的直接耦合，避免了回路间干扰及电源中性线不平衡电流通过接地系统造成的干扰。在这种系统中，屏蔽接地采用单端接地，消除回路间的电容耦合。
这种接地系统与防雷接地系统分开，两者在地下的接地极和引出的线路均要求相距15m及以上，以免雷击时通过接地系统对电子设备产生危险的影响和干扰。
（3）环式接地系统 采用等电位联接，消除各接地点的电位差，避免彼此之间产生干扰。在工业众业和民用建筑中，高额、高功率的电子设备的应用日益增多；建筑物之间的间距比较小，防雷接地装置与电子设备接地装置相距15m难以做到；辐射式接地系统要求屏蔽接地单端接地，而目前高频设备增多，1MHZ的屏蔽接地则要求多点接地；在建筑物内电子设备随机连接，各种地线纵横交错，要求彼此间截然分开也非易事；在高层建筑中，要将各种接地线分开，就造成地线过多过长，易于接收干扰，尤其是高频设备，通过电容耦合，即使分开而彼此距离相近时，同样会造成回路
8 间的干扰。由于这些原因，采用环式接地系统，如图14所示，即将安装电子设备建筑物内的各种接地线以及外部导电部分，如暖气管、自来水
管及建筑物内的钢筋用适当的导体连接到统一的地线环上。为了防止雷电反击，与防雷接地环也进行多点相连。为了减少干扰，尽可能消除各接地点间的电位差，应做到以下几点：
①电源设备的中性线要用绝缘线，不应与其他金属设备接触。
②交流电源采用TN-S系统，只有PE线才能接到接地环上。变压器中性点也接到接地环上。外部导电部分不能与变电器中性点相连。
③接地环采用120mm×0.35mm或80 mm×0.35 mm铜箔，务使接地环上的电压不超过1mV。 ④接到接地环的地线要采用最短路径，并且截面足够的铜导体。 ⑤屏蔽线对电缆及同轴电缆的屏蔽层都采用两端接地。
⑥为了避免接地环上流过50HZ及其谐波的强电流，防干扰(例如荧光灯)的电容器不到相线L与机壳间，而接在相线L及N线之间及N线与机壳之间，见图15。接有PE线的机壳上所产生的电容电流取决于N线和PE线之间的电位差，因为负荷电流经N线流回，B、C两点间电位差很小，可有效地防止电容性谐波点六流经机壳，避免对电子设备的干扰。
⑦防雷接地环与电子设备接地环多点连接，使电子设备在雷击时处于等电位，同时可以减少跨步电压和接触电压。
⑧在电子设备内每个盘的上下左右四周有一个地线环条，信号地线、功率地线都连接到此。各地线环条相连，电子设备的机架和保护地线也都连接到这个地线环条上。最后由一个接地端子与接地干线相连。
（4）混合式接地系统 在电子设备内为辐射式接地，即将电子设备的信号地线、功率地线及保护地线各自分开，连接到电子设备的接地端子板，然后由接地端子板以一点连接到接地环上，如图16所示。
3．接地线的选用
保护地线与功率地线的选用与电力接地线相同。对于信号地线的选用的方法如下：
（1）地线的长度 当接地引下线的长度等于电子设备的1/4波长的奇数倍时，接地线的阻抗很高，地线的作用相当于天线，给电子设备带来干扰。接地线的阻抗Z由式（8）计算，可见：当l＝λ/4时，Ｚ＝∞；当l＝λ/8时，Z当l≤λ/20时，Ｚ≈Rrf。由此可见，当接地线长度为ln(/20)2Rrf；时，电阻最小。因此均应按此式选用接地线长度。
（2）接地线的宽度 根据设备灵敏度要求不同而异，其条件是灵敏度电压U m大于接地线引起的干扰电压U0。按此条件可推导出铜质接地线宽度
9 0.26103lR1.2U1f
(9) bUm(RR1RL1)(RR2RL2)式中：b一铜质接地线宽度，mm l一接地线长度，m R1.2一该设备的负载阻抗，Ω
U 1一电子设备内部直流电压，V U m一电子设备要求的灵敏度电压，V R R1一接地线所连接的大电流低阻抗电路中电子设备的信号源阻抗，Ω R1.1一上述设备的负载阻抗，Ω
RR2一接地线所连接的高阻抗电路中的电子设备的信号源阻抗，Ω
根据一般的电子设备的有关参数，计算结果的接地线长度和接地线的宽度如表9所示。
接地环母线的截面一般选用如下：当电子设备频率在1MHZ以上时用铜箔120mm×0.35mm；在1MHZ及以下时用铜箔80mm×0.35mm。
4．接地极的选用
电子设备的接地极采用地下水平敷设，做成粑形或星形。接地极水平敷设的每根线之间形成电容，高频电流很快流散到地中去，形成零点位。提供以零电位为基准的电位，可防止干扰，较少噪声，达到电磁兼容的要求。粑形接地极的接地效果最佳，其布置如图17所示。粑形接地极的接地阻抗接下式计算：
22RRXC(RRXC)
（10） Z22RRXC126700l2RRln （11）
2lhd1.431094hXCln （12）
fld式中：Z一粑形接地极阻抗，Ω
RR一粑形接地极电阻，Ω
Xc一粑形接地极容抗，Ω
l一接地极总长度，m h一接地极埋设深度，m d一接地极直径或等效直径，m f一电子设备工作频率，HZ
10 ε一土壤相对电介常数，一般为(50),一般为1～80,151
5．常用工业电子设备的接地措施
常用的工业电子设备有示波器、无线电测量设备及高频电热设备等。这些设备的接地要求如下： 在示波器内，一般是将偏转极接地。示波器的高压电源往往可达30kV以上，为了减少危险，必须将示波器的电源部分放在一个多孔的金属板组成的屏蔽箱内，然后再进行接地。当用示波器检验高频电流的波形时，由于高频杂散磁场经常发生不能聚焦的现象，此时必须采用金属屏蔽线，并将屏蔽线的金属外皮两端接地。
无线电测量设备的接地主要不是为了人身安全，而是为了测量的准确性。因为高额电压对人体并无伤害，而且这种设备的外壳即使不接地，并与地保持绝缘时，其设备外壳与地形成电容，当频率高时，电容的电抗值减少；到频率非常高时，就等于接地。但为了减少杂散电流对仪表读数的影响，最好还是用短而
2粗的导线与地相连。一般采用6mm的铜线。接地线的长度要考虑设备所发射的波长。例如当频率为30MHZ时，其1/4波长仅为2.5m，如接地线的长度为2.5m或其奇数倍时，在接地线上即产生驻波，其一端为对地电压，另一端则可能高达数百伏，反而容易发生人身事故。同时由于驻波所产生的电能发射，可能对电信及电视设备产生干扰，所以接地线长度最好能限制在1/4波长之内。如无法达到上述要求时，接地线的长度可超过1/4波长，但不能为1/4波长的奇数倍。
高频电热设备的频率一般为(10～60) MHZ，主要用在木材胶合及塑料热合工业方面。对于这种设备也可采用上述方法。
对于所有检测用的工业电子设备，为了达到检测的准确性，避免受到杂散电流的影响，最好在设备附近设置专门接地极，然后再与总接地干线连接起来。接地电阻的要求不超过10Ω。对于个别设备，如产品说明书对接地电阻值有特别要求者，则根据要求进行接地。有些工业电子设备，如高频电热设备，由于频率较高，能量又大，往往对无线电造成干扰。消除这种干扰的最有效的方法是把整个高频设备屏蔽起来。屏蔽设施最好在一点与接地极连接。如果同时有几点接地，在接地线连接处的过渡电阻可能不均匀，引起各级地点间产生不平衡电流，使屏蔽措施受到干扰。供电线路应采用网路滤波器，网路滤波器要适当接地。从这种防止无线电干扰的要求来看，只要接地电阻不超过20Ω就可以了。
三、数据处理设备的接地
数据处理设备是指具有接收、累积、处理、储存数据等功能输设备。这种设备可能是一台设备，只具有上述功能中的一种或几种功能；上可由许多设备组成系统，具有比较齐全的功能。其构成可以是机械式、电气式或电子式，也可以是这两者或三者的结合体，由于这种设备应用日益广泛，经常为非电气熟练人员所接触，而且需要相当高的数据传输准确性，因此从接地的观点来说，要保证设备的正确运行。在数据处理和传输中不出现不合格的失效率；要保证设备的可靠性和实现其固有功能；要防止在合理使用时出现危险和损伤，以保证人和设备的安全。
(一)接地的种类
从接地观点来说，根据数据处理设备的特点，可采用以下几种接地： 1．保护接地
在数据处理设备中，为了抑制无线电的干扰，常设置滤波器，因此导致较大的泄漏电流，此时如保护接地线断裂，可能引起危险的接触电压。因此数据处理设备的保护接地，必须要能满足对高泄漏电流设备的要求。
2．低干扰接地
在数据处理设备中，为了防止外部来的干扰电平导致数据处理和传输出现不合格的失效率，要求采用低干扰接地，即将干扰源导入大地，降低干扰电平，保证数据传输的合格率。
3．工作接地
11 数据处理设备与电源的连接方式，可通过插头和插座，接线箱或现场接线端子，对于一些容量较小的设备，也可采用环连，如图18所示。对上述各种连接形式的工作接地，都必须 达到电气安全的要求。
4．逻辑接地及信号接地
数据处理设备往往需要有一个稳定的逻辑参考点，可采用机壳或适当点作为逻辑接地，根据设备要求，可以接地，也可以浮空。例如有些模拟量输人部分的模/数转换装置，为了抑制共模干扰，采用浮空方式。输入及输出信号则根据数据设备制造厂的要求决定如何接地或不接地。
(二)接地电阻的要求
数据处理设备与电子设备相同，可将不同接地集中到一点后进行接地，接地电阻一般为4Ω。当与交流工频接地合用一接地装置时，接地电阻接交流工频接地的要求，不大于4Ω。当与防雷接地、交流工频接地采用共同接地时，接地电阻为1Ω。对于特殊要求的数据处理设备，则接制造厂规定，但不能大于以上各接地电阻值。
对于高泄漏电流(一般≥10mA)的数据处理设备，其主机室内的金属实体，如管线、暖气片等相互连接成电气通路，并进行接地，接地电阻不大于4Ω，连接线可采用一根直径6 mm的绝缘铜线,或25mm×4 mm 镀锌扁钢。
(三)接地措施
1．供电系统的接地
数据处理设备可由TN、TT、IT三种不同接地型式的配电系统供电。对各种系统分别采用以下接地措施。
(1)TN系统 由TN－S和TN－C系统供电的数据处理设备的接地措施，虽大体上相同，但尚有不尽相同之处。
①TN－S系统 PE线截面的选择，由于N线和PE线分开，泄漏电流流经PE线，尽管从干扰观点来看是大的泄漏电流，但从电力系统来看还是微小的电流，所以在选择PE线截面时按一般常规方法选择。为了防止PE线断裂造成危险的接触电压，主要从机械强度考虑。大多数数据处理设备，用电量较小，常用电缆或穿管线供电，PE线与L线在同一的电缆外皮或导管内，此时铜芯绒的截面最小1mm2，铝导线则为2.5 mm2。如采用单独的绝缘导线或电线作为PE线。则必须与L线紧密在一起敷设，且铜芯线的最小截面1.5 mm2，铜号线仍为2.5 mm2。这种高泄漏电流的设备接地线的连续性是非常重要的，必须进行定期检查。
为了单相接地短路时，保护设备能在规定时间内切断电源，故障环路的阻抗ZS还必须满足在单相短路时自动切断电源的要求。
数据处理设备往往在线路末端，因此故障电流不大，一般无须检验热稳定。如接近供电变压器，且故障电流大时还须检验其热稳定。
可利用作为PE线的金属体，除了专门设置的保护线外，还可利用成套设备或框架、穿线用的钢管和铝包电缆的铝外皮及装置外部导电部分作为PE线；其条件是保证电气连续性，不受机械的、化学的或电化学的损伤和侵蚀，能耐受电动力的要求，如短路电流大时，还应满足热稳定要求。
保持PE线的电气连续性：接头必须便于检查和测试，但注有绝缘膏的或封装者除外。严禁开关电器接入PE线，但允许设置供测试用的和只有工具才能断开的接头。用电气方法测试接地连续性时，严禁测试设备的动作线圈接在PE线中。
②TN－C系统 PEN线的选择：首先要满足故障时能自动切断电源的要求以及机械强度和热稳定要求，其次还必须按可能遭受到的电压进行绝缘，避免受杂散电流的干扰。
对于小容量（５kＷ及以下）的数据处理设备，当采用TN－C系统供电时，如PEN线接上述要求选用后，发现截面太大，尚以采用TN－S系统为宜。因两者投资费用相差无几，采用TN－S系统安全条件好得多。对于用电量较大的数据处理设备（５kＷ以上）可根据条件决定采用TN－S或TN－C系统。由于数据处理设备往往在线路末端，从节约费用来说，宜采用TN－C一S系统。
12 （2）TT系统 采用过电流保护装置保护时，其接地电阻的选择必须满足单相短路时自动切断电源的要求。
采用剩余电流保护装置（RCD）保护时。必须满足
I1In (13) 2 式中；I1一总泄漏电流，A IΛn一额定动作剩余电流，A RCD的动作剩余电流 IΛn一般为30mA及以下，由于数据处理设备中常有高泄漏电流的设备，如泄漏电流大于IΛn/2＝30mA/2即15mA时，已超过RCD的保证不动作范围，RCD可能误动作，在这种情况下，不宜采用TT系统。
（3）IT系统 高泄漏电流设备，不直直接接入IT系统，以免绝缘监视装置误动作。高泄漏电流的设备要接入IT系统，往往由双线圈变压器一次侧从IT系统取得电源，二次侧以TN系统供电。而且要接入IT系统，根据IEC规定，必须取得设备制造厂证明该设备适于接入IT系统的文件。
2．功能性接地
数据处理装置的保护接地系统上的干扰电平有时会引起数据处理装置本身出现不合格的失效率，所以必须设置功能性接地装置，保证设备正确运行。设备的可靠性和固有功能的实现应采取以下措施：
(1)数据处理设备的外露可导电部分必须接到总接地端子。
(2)采用一点接地。禁止能同时触及接到分开的接地板上的外露导电部分。
如果数据处理设备中金属外壳采用接地保护的设备和超低电压回路由于功能原因而接地，也必须遵守上述两条原则。
采用上述措施后，设备的总接地端子上的电干扰不能降低到合格电平时。接地的配置要达到以下要求： (1)提供充分的过电流保护。
(2)防止设备上出现过高的接触电压，并保证设备和邻近的金属物件或其它设备之间在正常情况下和故障情况下等电位。
(3)在有过大泄漏电流时仍须满足要求。 3．泄漏电流超过l0mA时所采取的措施
当数据处理设备的泄漏电流高于10mA时可采用下列措施之一：
（1）高度牢固的保护接地回路 采用坚固的或双重的导体、并采用永久性连接或用坚固的连接器提高保护回路的牢固性，具体方法是：
①当采用单独PE线时，如为一根，则截面不小于10 mm2（可以铝线），也可用2根4 mm2导线。 ②与相线合在一根电缆中时，所有导线截面的总和不小于10 mm2。
③在刚性或柔性金属导管内敷设PE线,其截面不小于2.5 mm2，并与金属导管并联。
④符合电气连续性及电导要求的金属导管、母干线、金属屏蔽层及铠装，也可作为保护回路。
（2）接地连续性的监察 PE线必须符合上述机械强度的要求，而且保证根据不同接地系统满足自动切断电源的要求，并对所有PE线进行监视。
（3）使用双线圈的变压器 二次侧回路推荐来用TN系统，特定情况可用IT系统，其接地线路要符合上述(1)、(2)要求。
4．具体接地要求
(1)从人身和设备安全以及不致出现不合格的数据失效率起见，数据处理设备宜由TN一S系统供电，或由TN一S－C系统的末端线路供电。如必须由IT系统供电时，宜采用双线圈变压器，一次侧从IT系统取得电源，二次侧为TN一S系统。供电给高泄漏电流的数据处理设备，不推荐由TT系统供电。
(2)必须考虑数据处理设备高泄漏电流的特性，在故障时若采用自动切断电源措施，应计入泄漏电流，选择RCD保护设备时也应考虑泄漏电流。
(3)直流工作接地的引下线不宜采用截面小于35 mm2的多芯钢绞线。 (4)数据处理设备的工作频率多在几MHZ到10MHZ之间，易受外界电源的干扰，也易干抗外界的对干扰敏感的设备，接地线如采用多股引下，可减少趋肤效应和通道阻抗。当需要改善信号的工作条件时，宜
13 采用多股绞线。
直流工作接地与交流工作接地如不采用共同级地时，两者之间的电位差不应超过0.5V，以免产生干扰。 输入信号的电缆穿钢管敷设，或敷设在带金属盖的金属线槽内，钢管及线槽均应接地。
四、电声、电视系统的接地
电声、电视系统包括广播系统、无线电接收系统、共用天线电视系统、闭路电视系统、工业电视系统和音象信号制作及分配系统。这些系统的接地有共同要求，也有各自的特点，分别说明如下。
（一）接地的种类
1．工作接地
电声、电视系统中的无线部分只有供电设备的交流工频工作接地，但对于有线广播的单线制回路，则利用大地作为回路，因此不仅供电设备有工作接地，广播线路也有工作接地。
2．保护接地
与电子设备相同。 3．防雷接地
电声、电视系统中往往有高耸的天线杆塔，这部分按防雷接地要求接地。这些系统中有些还有户外线路，这些线路也必须进行防雷接地。
4．屏蔽接地
一般的屏蔽接地与电子设备相同。但在有线广播系统中，除了一般的屏蔽接地外，还必须采用电气隔离措施，以防止杂音干扰，即将机械部分、塞绳部分及设备金属外壳进行接地，并将蓄电池的一极与大地相连，以减少外界电场及磁场的影响及电路间电磁交链而产生的干扰。
（二）接地电阻的要求
除了有线广播的接地电阻值按表10的要求外，其余的电声、电视系统的接地电阻一般为
4Ω；工业电视系统如设备容量＞0.5kVA时，接地电阻可不大于10Ω。一般都采用一点接地。
（三）接地措施
电声、电视系统的接地，除上述相同要求外，各有其特点，分别加以说明。 1．有线广播系统
设备和线路的接地与电信设备相同，如有天线，详见《电信设备的接地》部分。 2．无线电接收系统
无线电接收设备的接地主要是静电屏蔽的接地。其目的是将干扰源产生的电场限制在金属屏蔽的内部，并将感应所产生的电场导入大地。一般采用的方法是将屏蔽外皮接地，或者与干扰源的机壳或安装干扰源的底座相连接。
为了防止来自天线的干扰，一般将接收设备的引入线装在屏蔽管内，或采用特殊的天线屏蔽线。如图19所示，干扰电流I1沿着引人线的屏蔽外皮经接收设备的外壳、PE线、大地回到干扰源。不过在这种情况下。由于PE线与干扰电源的线路之间有电容耦合，如图20所示，不对称的干扰电流由干扰源流出，沿着接收设备的电源导线经过电容 进入接地线，然后通过接收设备沿着天线经天线对地电容C返回干扰源。为了使通过PE线进入接收设备的干扰减少，就需要尽可能地缩短PE线，并且最好也能将PE线装入屏蔽管中。如PE线装入屏蔽管中，干扰电流的流径如图21所示，不致影响接收设备。在这种情况下，最好不用水管或暖气管作为PE线。因为水管和暖气管分布在建筑物时各个部分，很容易与电线相接近，而这些电线都是干扰源，反而使接收设备产生干扰。
如果接收设备的电源由交流供电，还有从电源导线直接来的干扰，其路径如图22所示。由图22可见，整个系统的接地电阻越低，干扰就越小。因此在这种情况下。希望尽量缩短PE线的长度。
当采用滤波器抑制干扰时，为了有效地滤除干扰源以及达到安全的要求，必须将接收设备接地。 3．共用天线电视系统
(1)天线 共用天线电视系统中的天线是雷击的目标，也是雷电流流经的途径。为了保护天线不受雷击。天线杆顶应装设接闪器。接闪器应与天线的零电位点、天线杆塔的金属部分在电气上可靠地连成一体，共用同一组接地装置。
独立于建筑的天线杆塔，如与建筑物之间无电气联系，只要满足不产生闪击的保护距离要求，可采用完全独立接地的避雷系统。天线将接收到的无线广播电视信号送到前端，前端是接在接收天线或其它信号源与共用天线电视系统其余部分之间的设备组合，用以处理需要分配的信号，前端可由天线放大器、频率变换器、混合器、频率分离器和信号发生器等设备组成。为了防止雷击时天线杆塔与前端所在建筑物之间的不同雷电位通过天线馈线泄放、均压，以致击毁共用天线系统的线路、设备，所以必须在天线杆塔与前端所在建筑物之间架设避雷带，构成统一避雷系统进行接地。
当天线架设在建筑物顶部时，天线的金属基座与建筑物顶部的避雷网（或作为接闪器的屋面上的钢筋）相连，构成统一避雷系统，通过至少在不同方向的两极引下线或建筑物内的主钢筋进行接地。
为保证有源振子的馈电端不向馈线送危险电位，馈线电缆与有源振子的端头及其外导体应就近与天线支架的金属部分可靠连接。为了保护天线放大器，如有必要在其输出端装设过电压保护器件时。则将过电压保护器件的另一端接地。
天线馈线穿金属管道或贴避雷带、避雷引下线装设，利用互感使管道、避雷带、引下线成为流经雷电
15 流的主要导体，可避免雷电损坏天线。天线馈线电缆的金属外皮及其保护钢管管应在天线杆塔的上、下端与杆塔或避雷引下线作良好的连接。
(2)线路 共用天线电视系统的户外线路、向系统供电的户外电力线路引入雷电波后，由天线、户内设备及线路构成回路时，将危及共用天线电视系统的线路、设备和用户的电视机。因此必须在系统所在建筑的入口处将雷电波引入地中，以免造成不必要的损失。具体做法是：将从户外引入建筑物的共用天线电视系统的电缆线路吊挂用的钢绞线、保护避雷带、电缆的金属外层和穿电缆用的钢管在建筑物入口处就近与避雷引下线（或避雷带）相互连接构成统一的接地系统。如难以做到这一点。则应在可能出现危险电位的部位加装过电压保护装置后接地。在雷击区，敷设在外墙上的同轴电缆线路，宜有接地的金属管保护，也可采用紧贴避雷带或避雷引下线敷设的方法，进入建筑物的架空金属管道在入口处与接地装置相连。
设置在建筑物内同轴电缆的金属外皮、穿电缆用的金属管、设备的外壳应相互连接并接地。
进入前端的天线馈电线应加避雷器。主要是由于天线馈线电缆的芯线与外护套间的分布参数不均匀，造成传输雷电流的时间差，雷击时，引下线上会产生过电压。加装避雷器保护时，还可以防止在雷击瞬间，天线振子和天线馈线上产生的感应电压通过馈线进入前端的影响。
0架空电缆线路在分支杆、引下杆、终端杆、转角大于60的转角杆、高位杆、安装干线放大器的电杆以及郊区旷野直线线路每隔5～10根电杆处，均装设避雷接地装置。
架空电缆不敷设在屋顶上，如必须跨建筑敷设电缆，则将电缆沿墙降到建筑物防雷保护区，且不妨碍车辆行驶。敷设电缆用的金属吊线应予接地。
(2)接地级装置 同一个共用天线电视系统的户外防雷系统与户外电缆或架空线路的避雷装置采用共同接地装置，如建筑的本身已设置避雷系统，则应与建筑物避雷系统统一采用共同接地装置。
4．闭路电视及工业电视系统
闭路电视及工业电视都采用视频信号、低电平工作。容易受到电磁干扰，必须采用一点接地，使所有设备处于零点位，避免由于接地电位差造成交流杂散波的干扰。
在光缆传输系统中，各监控点的光端机外露导电部分、光缆加强芯、架空光缆连接金属护套等都进行接地，一般与系统的接地装置相连。因为光缆传输信号是在微弱的电流下进行，要求各级工作电路都有良好的信噪比，采用这种方法接地可以加强屏蔽，防止干扰。
进入监控室的架空电缆入室端，和旷野、塔顶及高于附近其它建筑物处所装设的摄像机的电缆端，均设避雷器保护，并进行接地。
传输电缆穿金属管敷设，金属管接地，用以防止干扰和达到电气安全要求。 5．音象信号制作及分配系统
穿入和穿出建筑物的同轴电缆的金属外皮应予接地。
为了防止故障时，电压达到危险值，可采用下述隔离和接地方法。
将同轴电缆外导体接地，内导体串联一个电容器。该电容器安装在系统出口处。 将同轴电缆外导体接地，在其外导体和内导体间并联一个电阻不超过1Ω的元件。
上述任何系统的输出口与任何其它输出口和保护接地之间的外导体及其连接处应具有3s内承载30A电流的能力。
金属机箱，特别是内部装有电气设备的机箱，应将所有部件的外露导电部分接到机箱，然后机箱接一
2般保护接地要求进行接地。与接地端相连接的导体应牢固可靠，截面至少为4mm 。
供电系统宜采用TN-S系统,也可采用TN-C-S系统。不采用TN－C系统。防止由于PEN线上流有电流产生干扰。
采用一点接地方式。为防止接地干线断裂，用双接地干线引出。
节目制作系统系微电流接地系统，其工作接地是为取得稳定的参考点，因此采用专用的接地线。并使各制作设备处于同一电位。
特殊需要的演播室直采取防静电接地。所处环境电磁场干扰严重时，演播室、控制室及编辑室宜采取屏蔽接地。防静电、屏蔽接地可接到系统的接地装置上。
