独立接地与共用接地课件.pptVIP

独立接地和共用接地Independentearthingandcommonearthing1

7独立接地和共用接地在许多信息、控制系统需要接地的场合，应该是独立接地还是共用接地，这个问题至今还在争论，似乎没有完全解决。本章对有关独立接地与共用接地的特点以及对它们的评价作一介绍。2

7.1接地方式的形态如果有几个并存的系统或设备需要接地时，接地的方式可以有如下图所示的四种形态：1)各个设备独立接地3

2）将独立接地的接地线连接在一起4

3）共用接地5

4）将接地线连接到共用接地网上第一种为独立接地,后三种均为共用接地.6

7.2独立接地DCS系统采用了计算机等数字电路技术，各部分电路需要有统一的工作基准电压。即该工作基准电压起到建立一个统一的信号参考点的作用。如几部分电路没有统一的工作基准电压，就会造成系统工作异常。理想的独立接地应该是那样，如果有接地极，其中一个电极中不论怎流过电流，对另一个接地电极就不应该发生电位上升的情况。7

VI电位上升ΔV≈0电位分布接地极8

当然，在工程中只要把电位上升限制在一定范围内，就可以看成是相互独立的。此时的接地极其间距决定以下三个重要因素：1）发生的接地电流的波形和其最大值；2）电位上升的容许值；3）该地点的大地的电阻率。9

在这里介绍以棒状接地极（半径为7mm,c长度为3m）为例，研究因工频接地电流I产生的电位上升（ΔV）与间隔距离S的关系。表为有工频接地电流流入A电极时，计算出B电极发生电位上升到容许值ΔV的间隔距离。VI电位上升ΔV≈0S电位分布接地极AB10

独立接地的间隔距离（m）接地电流I（A）电位上升的容许值ΔV2.5V6325V650V3105031863732641632100注：本表相对于电阻率为ρ=100Ω·m。11

如果大地的电阻率很高，即使接地电流很小，间隔距离也会增由表所知，在实施独立接地时，必须采取大的电极间隔。在有大。限的场地内如有多个接地系统时，要找到足够的接地施工的空间是很困难的。12

7.3共用接地所谓共用接地就是把几个设备系统汇集在一起，连接到设置在一个或几个地点的共用接地电极上的接地。其中，有连接接地线或把接地线汇集到一点。所以，在评价共用接地时，应该把接地作为系统来考虑。13

7.3.1共用接地的优点1）接地线少，接地系统简单，维修检查容易；2）将各个接地电极并联连接，此时比独立接地的总电阻低。如果利用建筑结构体，因接地电阻非常小，更能显示出共用接地的优点；3）即使有一个接地极失效，其它电极也能补充，提高了接地的可靠性；4）因为可以减少接地电极的总数，节省设备施工的费用；5）如在爆炸危险场所，因电气设备故障或雷击会形成建筑物不同部位地电位差的存在，这时如意外地连接不同地点的设备会产生电火花引起爆炸或损坏设备，无法保障人身和控制系统的安全。如采用共用接地系统，由于实现了等电位连接，建筑物各处均为等电位，从而就可减小或避免这种危险的发生。6）由于建筑物各处均为等电位，减小了进入控制系统电子线路的共模干扰。14

7.3.2共用接地存在的一个问题发生接地电流的设备IR11I1I2IR22R1R215

共用接地存在的一个主要问题就是电位上升而波及的危险。在共用接地的场合，如果在共有接地设备中有一个发生接地电流，就会流入大地。这时因各个接地电极总是有些接地电阻，就会使接地点的电位上升。如果是独立接地，由接地电极引起的电位上升仅限于本身而不波及它极（这是理想的接地）。而如图所示共用接地，由接地电流引起的电位上升会波及到共用接地的全部设备。16

所以在实施共用接地的场合，对于因共用接地而连接的全部设备必须要考虑发生的接地电流的性质以及电位上升给系统带来的影响。接地电流的性质包括接地电流的大小和波形、持续时间的长短以及发生的概率。例如，由直击雷在外部避雷装置的接地系统上可以产生的电流很大（如200kA），频率也很高（高至1MHz），但持续时间很短(μs级)。又如在设备电路和大地之间有大电容滤波器，会有相当大的位移电流流向大地。如果大电流高电压的工频用电设备，会有漏电流长时间地流向大地等等。下面就该问题提出几个解决问题的方法。17

7.3.3如何解决共用接地系统的电位上升1）降低共用接地系统的接地电阻如果共用接地系统的接地电阻很低，那么电位上升波及的危险不会有太大的问题。由接地网的接地电阻的简易公式可知：要降低共用接地系统的接地电阻，一可增加地网总面积S，二可降低土壤的电阻率ρ。如果要把某共用接地网的接地电阻减小到原来的二分之一，则要将接地网面积增加到原来的四倍，这在工程现场几乎是不可能的事。所以更多的是通过采用降阻剂来实现。如选用稀土防雷防腐降阻剂，其降阻有效率可在60%～90%之间。18

2）保持离大的接地电流系统的接地点有一定的距离