接地與浮地技術

接地與浮地技術“地”是電子技術中一個很重要的概念。由于“地”的分類與作用有多種，

容易混淆,故總

結一下“地”的概念。

“接地”有設備內部的信號接地和設備接大地，兩者概念不同，目的也不同?！暗亍钡?/p>

經(jīng)典定義是“作為電路或系統(tǒng)基準的等電位點或平面”。

一：

信號“地”又稱參考“地”，就是零電位的參考點，也是構成電路信號回路的公

共端

。

(1)

直流地：直流電路“地”，零電位參考點。

(2)

交流地：交流電的零線。應與地線區(qū)別開。

(3)

功率地：大電流網(wǎng)絡器件、功放器件的零電位參考點。

(4)

模擬地：放大器、采樣保持器、A/D轉換器和比較器的零電位參考點。

(5)

數(shù)字地：也叫邏輯地，是數(shù)字電路的零電位參考點。

(6)

“熱地”：開關電源無需使用工頻變壓器，其開關電路的“地”和市電電網(wǎng)有

關，即所謂的“熱地”，它是帶電的

。

(7)

“冷地”：由于開關電源的高頻變壓器將輸入、輸出端隔離；又由于其反饋電路

常用光電耦合器，既能傳送反饋信號，又將雙方的“地”隔離；所以輸出端的地稱之為“冷

地”，它不帶電。

信號接地

設備的信號接地，可能是以設備中的一點或一塊金屬來作為信號的接地參考點，它為

設備中的所有信號提供了一個公共參考電位。

有單點接地，多點接地，浮地和混合接地。（這里主要介紹浮地）

單點接地是指整個電路系統(tǒng)中只有一個物理點被定義為接地參考點，其他各個需要接

地的點都直接接到這一點上。在低頻電路中，布線和元件之間不會產(chǎn)生太大影響。通常頻率

小于1MHz的電路，采用一點接地。

多點接地是指電子設備中各個接地點都直接接到距它最近的接地平面上（即設備的金屬

底板）。在高頻電路中，寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路，常采用

多點接地。

浮地，即該電路的地與大地無導體連接?！?/p>

虛地:沒有接地，卻和地等電位的點?！?/p>

其優(yōu)點是該電路不受大地電性能的影響。浮地可使功率地（強電地）和信號地（弱電

地）之間的隔離電阻很大，所以能阻止共地阻抗電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。

其缺點是該電路易受寄生電容的影響，而使該電路的地電位變動和增加了對模擬電路

的感應干擾。

一個折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個阻值很大的泄放電阻，用以釋放所積累

的電荷。注意控制釋放電阻的阻抗，太低的電阻會影響設備泄漏電流的合格性。

1：浮地技術的應用

a交流電源地與直流電源地分開

一般交流電源的零線是接地的。但由于存在接地電阻和其上流過的電流，導致電源

的零線電位并非為大地的零電位。另外，交流電源的零線上往往存在很多干擾，如果交流電

源地與直流電源地不分開，將對直流電源和后續(xù)的直流電路正常工作產(chǎn)生影響。因此，采用

把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術，可以隔離來自交流電源地線的干擾。

b

放大器的浮地技術

對于放大器而言，特別是微小輸入信號和高增益的放大器，在輸入端的任何微小的

干擾信號都可能導致工作異常。因此，采用放大器的浮地技術，可以阻斷干擾信號的進入，

提高放大器的電磁兼容能力。

c

浮地技術的注意事項

1）盡量提高浮地系統(tǒng)的對地絕緣電阻，從而有利于降低進入浮地系統(tǒng)之中的共模

干擾電流。

2）注意浮地系統(tǒng)對地存在的寄生電容，高頻干擾信號通過寄生電容仍然可能耦合

到浮地系統(tǒng)之中。

3）浮地技術必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術相互結合應用，才能收到更好的

預期效果。

4）采用浮地技術時，應當注意靜電和電壓反擊對設備和人身的危害。

2：混合接地

混合接地使接地系統(tǒng)在低頻和高頻時呈現(xiàn)不同的特性，這在寬帶敏感電路中是必要的。

電容對低頻和直流有較高的阻抗，因此能夠避免兩模塊之間的地環(huán)路形成。當將直流地

和射頻地分開時，

將每個子系統(tǒng)的直流地通過10～100nF的電容器接到射頻地上，這兩種地應在一點有低

阻抗連接起來，

連接點應選在最高翻轉速度（di/dt）信號存在的點。

二：

設備接大地

在工程實踐中，除認真考慮設備內部的信號接地外，通常還將設備的信號地，機殼與大

地連在一起，

以大地作為設備的接地參考點。設備接大地的目的是

1）保護地，保護接地就是將設備正常運行時不帶電的金屬外殼（或構架）和接地裝置

之間作良好的電氣連接。

為了保護人員安全而設置的一種接線方式。保護“地”線一端接

用電器外殼，另一端與大地作可靠連接。

2）防靜電接地，泄放機箱上所積累的電荷，避免電荷積累使機箱電位升高，造成電路

工作的不穩(wěn)定。

3）屏蔽地，避免設備在外界電磁環(huán)境的作用下使設備對大地的電位發(fā)生變化，造成設

備工作的不穩(wěn)定。

此外還有防雷接地和音響中的音頻專用地等等。除了正確進行接地設計、安裝,還要正確進行各種不同信號的接地處理?？刂葡到y(tǒng)中，大致有以下幾種地線：/gengwei_3/blog/static/2539073200821475315560/（1）數(shù)字地：也叫邏輯地，是各種開關量（數(shù)字量）信號的零電位。（2）模擬地：是各種模擬量信號的零電位。（3）信號地：通常為傳感器的地。（4）交流地：交流供電電源的地線，這種地通常是產(chǎn)生噪聲的地。（5）直流地：直流供電電源的地。（6）屏蔽地：也叫機殼地，為防止靜電感應和磁場感應而設。以上這些地線處理是系統(tǒng)設計、安裝、調試中的一個重要問題。下面就接地問題提出一些看法：（1）控制系統(tǒng)宜采用一點接地。一般情況下,高頻電路應就近多點接地，低頻電路應一點接地。在低頻電路中，布線和元件間的電感并不是什么大問題，然而接地形成的環(huán)路的干擾影響很大，因此，常以一點作為接地點；但一點接地不適用于高頻，因為高頻時，地線上具有電感因而增加了地線阻抗，同時各地線之間又產(chǎn)生電感耦合。一般來說，頻率在1MHz以下,可用一點接地；高于10MHz時，采用多點接地；在1～10MHz之間可用一點接地，也可用多點接地。（2）交流地與信號地不能共用。由于在一段電源地線的兩點間會有數(shù)mV甚至幾V電壓，對低電平信號電路來說，這是一個非常重要的干擾，因此必須加以隔離和防止。（3）浮地與接地的比較。全機浮空即系統(tǒng)各個部分與大地浮置起來，這種方法簡單，但整個系統(tǒng)與大地絕緣電阻不能小于50MΩ。這種方法具有一定的抗干擾能力，但一旦絕緣下降就會帶來干擾。還有一種方法，就是將機殼接地，其余部分浮空。這種方法抗干擾能力強，安全可靠，但實現(xiàn)起來比較復雜。（4）模擬地。模擬地的接法十分重要。為了提高抗共模干擾能力，對于模擬信號可采用屏蔽浮技術。對于具體模擬量信號的接地處理要嚴格按照操作手冊上的要求設計。（5）屏蔽地。在控制系統(tǒng)中為了減少信號中電容耦合噪聲、準確檢測和控制，對信號采用屏蔽措施是十分必要的。根據(jù)屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一樣。電場屏蔽解決分布電容問題，一般接大地；電磁場屏蔽主要避免雷達、電臺等高頻電磁場輻射干擾。利用低阻金屬材料高導流而制成，可接大地。磁場屏蔽用以防磁鐵、電機、變壓器、線圈等磁感應，其屏蔽方法是用高導磁材料使磁路閉合，一般接大地為好。當信號電路是一點接地時，低頻電纜的屏蔽層也應一點接地。如果電纜的屏蔽層地點有一個以上時，將產(chǎn)生噪聲電流，形成噪聲干擾源。當一個電路有一個不接地的信號源與系統(tǒng)中接地的放大器相連時，輸入端的屏蔽應接至放大器的公共端；相反，當接地的信號源與系統(tǒng)中不接地的放大器相連時，放大器的輸入端也應接到信號源的公共端。對于電氣系統(tǒng)的接地，要按接地的要求和目的分類，不能將不同類接地簡單地、任意地連接在一起，而是要分成若干獨立的接地子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)都有其共同的接地點或接地干線，最后才連接在一起，實行總接地。-------------------------------EDNChina技術論壇/bbs/def.asp-------------------Q1：為什么要接地?Answer：接地技術的引入最初是為了防止電力或電子等設備遭雷擊而采取的保護性措施，目的是把雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入到大地，從而起到保護建筑物的作用。同時，接地也是保護人身安全的一種有效手段，當某種原因引起的相線（如電線絕緣不良，線路老化等）和設備外殼碰觸時，設備的外殼就會有危險電壓產(chǎn)生，由此生成的故障電流就會流經(jīng)PE線到大地，從而起到保護作用。隨著電子通信和其它數(shù)字領域的發(fā)展，在接地系統(tǒng)中只考慮防雷和安全已遠遠不能滿足要求了。比如在通信系統(tǒng)中，大量設備之間信號的互連要求各設備都要有一個基準‘地’作為信號的參考地。而且隨著電子設備的復雜化，信號頻率越來越高，因此，在接地設計中，信號之間的互擾等電磁兼容問題必須給予特別關注，否則，接地不當就會嚴重影響系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性。最近，高速信號的信號回流技術中也引入了“地”的概念。Q2：接地的定義Answer:在現(xiàn)代接地概念中、對于線路工程師來說，該術語的含義通常是‘線路電壓的參考點’；對于系統(tǒng)設計師來說，它常常是機柜或機架；對電氣工程師來說，它是綠色安全地線或接到大地的意思。一個比較通用的定義是“接地是電流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。Q3：常見的接地符號Answer:PE,PGND,FG－保護地或機殼；BGND或DC-RETURN－直流－48V(+24V)電源（電池）回流；GND－工作地；DGND－數(shù)字地；AGND－模擬地；LGND－防雷保護地GND在電路里常被定為電壓參考基點。從電氣意義上說，GND分為電源地和信號地。PG是PowerGround（電源地）的縮寫。另一個是SignalGround（信號地）。實際上它們可能是連在一起的（不一定是混在一起哦！）。兩個名稱，主要是便于對電路進行分析。進一步說，還有因電路形式不同而必須區(qū)分的兩種“地”：數(shù)字地，模擬地。數(shù)字地和模擬地都有信號地、電源地兩種情況。數(shù)字地和模擬地之間，某些電路可以直接連接，有些電路要用電抗器連接，有些電路不可連接。Q4：合適的接地方式Answer:接地有多種方式，有單點接地，多點接地以及混合類型的接地。而單點接地又分為串聯(lián)單點接地和并聯(lián)單點接地。一般來說，單點接地用于簡單電路，不同功能模塊之間接地區(qū)分，以及低頻（f<1MHz）電子線路。當設計高頻（f>10MHz）電路時就要采用多點接地了或者多層板（完整的地平面層）。Q5：信號回流和跨分割的介紹Answer：對于一個電子信號來說，它需要尋找一條最低阻抗的電流回流到地的途徑，所以如何處理這個信號回流就變得非常的關鍵。第一，根據(jù)公式可以知道，輻射強度是和回路面積成正比的，就是說回流需要走的路徑越長，形成的環(huán)越大，它對外輻射的干擾也越大，所以，PCB布板的時候要盡可能減小電源回路和信號回路面積。第二，對于一個高速信號來說，提供有好的信號回流可以保證它的信號質量，這是因為PCB上傳輸線的特性阻抗一般是以地層（或電源層）為參考來計算的，如果高速線附近有連續(xù)的地平面，這樣這條線的阻抗就能保持連續(xù)，如果有段線附近沒有了地參考，這樣阻抗就會發(fā)生變化，不連續(xù)的阻抗從而會影響到信號的完整性。所以，布線的時候要把高速線分配到靠近地平面的層，或者高速線旁邊并行走一兩條地線，起到屏蔽和就近提供回流的功能。第三，為什么說布線的時候盡量不要跨電源分割，這也是因為信號跨越了不同電源層后，它的回流途徑就會很長了，容易受到干擾。當然，不是嚴格要求不能跨越電源分割，對于低速的信號是可以的，因為產(chǎn)生的干擾相比信號可以不予關心。對于高速信號就要認真檢查，盡量不要跨越，可以通過調整電源部分的走線。（這是針對多層板多個電源供應情況說的）Q6：為什么要將模擬地和數(shù)字地分開，如何分開?Answer：模擬信號和數(shù)字信號都要回流到地，因為數(shù)字信號變化速度快，從而在數(shù)字地上引起的噪聲就會很大，而模擬信號是需要一個干凈的地參考工作的。如果模擬地和數(shù)字地混在一起，噪聲就會影響到模擬信號。一般來說，模擬地和數(shù)字地要分開處理，然后通過細的走線連在一起，或者單點接在一起?？偟乃枷胧潜M量阻隔數(shù)字地上的噪聲竄到模擬地上。當然這也不是非常嚴格的要求模擬地和數(shù)字地必須分開，如果模擬部分附近的數(shù)字地還是很干凈的話可以合在一起。Q7：單板上的信號如何接地?Answer：對于一般器件來說，就近接地是最好的，采用了擁有完整地平面的多層板設計后，對于一般信號的接地就非常容易了，基本原則是保證走線的連續(xù)性，減少過孔數(shù)量；靠近地平面或者電源平面，等等。Q8：單板的接口器件如何接地?Answer：有些單板會有對外的輸入輸出接口，比如串口連接器，網(wǎng)口RJ45連接器等等，如果對它們的接地設計得不好也會影響到正常工作，例如網(wǎng)口互連有誤碼，丟包等，并且會成為對外的電磁干擾源，把板內的噪聲向外發(fā)送。一般來說會單獨分割出一塊獨立的接口地，與信號地的連接采用細的走線連接，可以串上0歐姆或者小阻值的電阻。細的走線可以用來阻隔信號地上噪音過到接口地上來。同樣的，對接口地和接口電源的濾波也要認真考慮。Q9：帶屏蔽層的電纜線的屏蔽層如何接地?Answer：屏蔽電纜的屏蔽層都要接到單板的接口地上而不是信號地上，這是因為信號地上有各種的噪聲，如果屏蔽層接到了信號地上，噪聲電壓會驅動共模電流沿屏蔽層向外干擾，所以設計不好的電纜線一般都是電磁干擾的最大噪聲輸出源。當然前提是接口地也要非常的干凈-------------------------------------------------混合電路里面做標示用的,VCC表示模擬信號電源,GND表示模擬信號地,VDD表示數(shù)字信號電源,VSS表示數(shù)字電源地。VCC主要表示Bipolar電路的電源，C表示Collector集電極,電源一般接在NPN的集電極（或PNP的發(fā)射極），集成電路剛出現(xiàn)時只有NPN管，后來才有集成進去的PNP管。VDD/VSS一般表示MOS電路的電源和“地”，D/S分別表示MOS管的Drain(漏)/Source(源)。一、解釋VCC：C=circuit表示電路的意思,即接入電路的電壓；VDD：D=device表示器件的意思,即器件內部的工作電壓；VSS：S=series表示公共連接的意思，通常指電路公共接地端電壓。二、說明1、對于數(shù)字電路來說，VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓（通常Vcc>Vdd），VSS是接地點。2、有些IC既有VDD引腳又有VCC引腳，說明這種器件自身帶有電壓轉換功能。3、在場效應管（或COMS器件）中，VDD為漏極，VSS為源極，VDD和VSS指的是元件引腳，而不表示供電電壓。VDD:電源電壓（單極器件）；電源電壓（4000系列數(shù)字電路）；漏極電壓（場效應管）VCC：電源電壓（雙極器件）；電源電壓（74系列數(shù)字電路）；聲控載波（VoiceControlledCarrier)VSS:地或電源負極VEE：負電壓供電；場效應管的源極（S）VPP：編程/擦除電壓。詳解：在電子電路中，VCC是電路的供電電壓,VDD是芯片的工作電壓：VCC：C=circuit表示電路的意思,即接入電路的電壓，D=device表示器件的意思,即器件內部的工作電壓，在普通的電子電路中，一般Vcc>Vdd!VSS：S=series表示公共連接的意思，也就是負極。有些IC同時有VCC和VDD，這種器件帶有電壓轉換功能。在“場效應”即COMS元件中，VDD乃CMOS的漏極引腳，VSS乃CMOS的源極引腳，這是元件引腳符號，它沒有“VCC”的名稱，你的問題包含3個符號，VCC/VDD/VSS，這顯然是電路符號------------------------幾種接地符號

第1個我用做電源正或數(shù)字電路VCC,不用作地.

第2個我用作數(shù)字地或數(shù)字模擬公共地.

第3個用作模擬地.

第4個當然是機箱外殼或外殼接大地了.浮地是什么意思?浮地和接地問題解答集(2008-04-2809:59:08)標簽：雜談

“地”是電子技術中一個很重要的概念。由于“地”的分類與作用有多種，容易混淆,故總

結一下“地”的概念。

“接地”有設備內部的信號接地和設備接大地，兩者概念不同，目的也不同?！暗亍钡?/p>

經(jīng)典定義是“作為電路或系統(tǒng)基準的等電位點或平面”。

一：信號“地”又稱參考“地”，就是零電位的參考點，也是構成電路信號回路的公

共端。

(1)直流地：直流電路“地”，零電位參考點。

(2)交流地：交流電的零線。應與地線區(qū)別開。

(3)功率地：大電流網(wǎng)絡器件、功放器件的零電位參考點。

(4)模擬地：放大器、采樣保持器、A/D轉換器和比較器的零電位參考點。

(5)數(shù)字地：也叫邏輯地，是數(shù)字電路的零電位參考點。

(6)“熱地”：開關電源無需使用工頻變壓器，其開關電路的“地”和市電電網(wǎng)有

關，即所謂的“熱地”，它是帶電的。

(7)“冷地”：由于開關電源的高頻變壓器將輸入、輸出端隔離；又由于其反饋電路

常用光電耦合器，既能傳送反饋信號，又將雙方的“地”隔離；所以輸出端的地稱之為“冷

地”，它不帶電。

信號接地

設備的信號接地，可能是以設備中的一點或一塊金屬來作為信號的接地參考點，它為

設備中的所有信號提供了一個公共參考電位。

有單點接地，多點接地，浮地和混合接地。（這里主要介紹浮地）

單點接地是指整個電路系統(tǒng)中只有一個物理點被定義為接地參考點，其他各個需要接

地的點都直接接到這一點上。在低頻電路中，布線和元件之間不會產(chǎn)生太大影響。通常頻率

小于1MHz的電路，采用一點接地。

多點接地是指電子設備中各個接地點都直接接到距它最近的接地平面上（即設備的金屬

底板）。在高頻電路中，寄生電容和電感的影響較大。通常頻率大于10MHz的電路，常采用

多點接地。

浮地，即該電路的地與大地無導體連接。『虛地:沒有接地，卻和地等電位的點?！?/p>

其優(yōu)點是該電路不受大地電性能的影響。浮地可使功率地（強電地）和信號地（弱電

地）之間的隔離電阻很大，所以能阻止共地阻抗電路性耦合產(chǎn)生的電磁干擾。

其缺點是該電路易受寄生電容的影響，而使該電路的地電位變動和增加了對模擬電路

的感應干擾。

一個折衷方案是在浮地與公共地之間跨接一個阻值很大的泄放電阻，用以釋放所積累

的電荷。注意控制釋放電阻的阻抗，太低的電阻會影響設備泄漏電流的合格性。

1：浮地技術的應用

a交流電源地與直流電源地分開

一般交流電源的零線是接地的。但由于存在接地電阻和其上流過的電流，導致電源

的零線電位并非為大地的零電位。另外，交流電源的零線上往往存在很多干擾，如果交流電

源地與直流電源地不分開，將對直流電源和后續(xù)的直流電路正常工作產(chǎn)生影響。因此，采用

把交流電源地與直流電源地分開的浮地技術，可以隔離來自交流電源地線的干擾。

b放大器的浮地技術

對于放大器而言，特別是微小輸入信號和高增益的放大器，在輸入端的任何微小的

干擾信號都可能導致工作異常。因此，采用放大器的浮地技術，可以阻斷干擾信號的進入，

提高放大器的電磁兼容能力。

c浮地技術的注意事項

1）盡量提高浮地系統(tǒng)的對地絕緣電阻，從而有利于降低進入浮地系統(tǒng)之中的共模

干擾電流。

2）注意浮地系統(tǒng)對地存在的寄生電容，高頻干擾信號通過寄生電容仍然可能耦合

到浮地系統(tǒng)之中。

3）浮地技術必須與屏蔽、隔離等電磁兼容性技術相互結合應用，才能收到更好的

預期效果。

4）采用浮地技術時，應當注意靜電和電壓反擊對設備和人身的危害。

2：混合接地

混合接地使接地系統(tǒng)在低頻和高頻時呈現(xiàn)不同的特性，這在寬帶敏感電路中是必要的。

電容對低頻和直流有較高的阻抗，因此能夠避免兩模塊之間的地環(huán)路形成。當將直流地

和射頻地分開時，

將每個子系統(tǒng)的直流地通過10～100nF的電容器接到射頻地上，這兩種地應在一點有低

阻抗連接起來，

連接點應選在最高翻轉速度（di/dt）信號存在的點。

二：設備接大地

在工程實踐中，除認真考慮設備內部的信號接地外，通常還將設備的信號地，機殼與大

地連在一起，

以大地作為設備的接地參考點。設備接大地的目的是

1）保護地，保護接地就是將設備正常運行時不帶電的金屬外殼（或構架）和接地裝置

之間作良好的電氣連接。為了保護人員安全而設置的一種接線方式。保護“地”線一端接

用電器外殼，另一端與大地作可靠連接。

2）防靜電接地，泄放機箱上所積累的電荷，避免電荷積累使機箱電位升高，造成電路

工作的不穩(wěn)定。

3）屏蔽地，避免設備在外界電磁環(huán)境的作用下使設備對大地的電位發(fā)生變化，造成設

備工作的不穩(wěn)定。

此外還有防雷接地和音響中的音頻專用地等等。

1.系統(tǒng)說：如果用戶現(xiàn)場沒有良好接地的情況下，應使控制器處于浮地狀態(tài)。請問何為“浮地”？在這種情況下，有多個設備連接時地應該如何處理？2.再請問，可是如果沒有良好的大地，控制器處于浮地狀態(tài)，那么控制器和其他的設備如何連呢？（補充：比如說，控制器通過給某個設備送高低電平的信號來控制該設備。）

3.“浮地”是不是非直流通路的接地方法？

就是通過電容隔離的（交流）接地方式。類似計算機的開關電源里的AC220V電源過濾器。電容把“地”浮起來。被控制設備沒有直流接地通路，控制器就不宜獨自直接接地。完全不接地，是否該稱為“懸地”呢？沒研究過，不知是否這樣，請各位高手指教！A:解答這里說的“浮地”就是控制器不接大地.我想說明何時與如何接地：

1.干擾需要一定能量，當控制器徹底與大地隔離（浮地）時，工頻干擾回路阻抗極大，流過控制器及其內部的干擾電流極小，不足以干擾倥制器。

2.當控制器外殼與大地完好連接，由于控制器與大地等電位，工頻干擾電流被控制器外殼接地點所旁路，無法進入控制器內部，從而也無法干擾。

3.當控制器外殼與大地處于上述兩者之間時，就會有工頻干擾

4.如果控制器的使用可能存在安全問題時，外殼必須很好接地

5.多個設備的理想接地是盡量一點接大地，以避免設備間地線干擾

6.有時具體問題需具體分析。

如果幾個設備互連，又無法良好接地，那么它們最好都浮地，其實這一點不太現(xiàn)實，在實際應用中，供電和驅動很可能用到工頻電網(wǎng)，工頻泄漏是必然的（假設絕緣阻抗100M歐，380VAC電壓，就有5.373uA峰值漏電流流過控制器，在MOS器件的控制器中，有的器件本身工作電流只有0.1uA）。

所以，一般情況下，控制器外殼最好良好接地。

如果你的確能做到所有設備與工頻隔離（浮地），如果，你的設備間沒有較大的電流（這里可稱信號地電流）或你的設備間信號地阻抗很小，那么，你的多個設備信號地可直接互連。否則，你的設備間信號傳遞需要加隔離（如光電，變壓器，機械，等）。B：再說清接地

我想進一步說明控制器內部與其外殼間的接地問題：

控制器內部電氣或電子部分是否需要與外殼一點接地呢？

當外殼與內部電路間完全浮地時，由于它們間仍存在電容藕合效應，外殼與內部電路間仍將存在工頻漏電流。這時：

1.當你的電路要求還不是很高時，可以不管

2.當你的電路要求很高時，就必須將內部電路與外殼一點接地，同時，千萬注意，同時，必須將外殼良好接大地。

3.為防止內部電路與外殼一點連接時，內部輸出萬一碰外殼而造成短路（如電源設備），內部電路與外殼間用容量足夠大的電容相連，這樣，對工頻干擾來說，內部與外殼間是等電位的，對直流輸出來說，是隔離的?！缎∷姟罚喊l(fā)變電站弱電系統(tǒng)接地干擾及其抑制（賀正杰郭麗梅）

2005年3月5日《小水電》2004年第2期編輯：宋金鳳

【摘要】通過分析信號接地對弱電系統(tǒng)的干擾機理及不同接地方式下干擾的差異，提出用來改善接地性能的措施。應用斷開地環(huán)路、阻塞共模干擾、消除或減小公共地阻抗及合理設計接地泄放回路等措施，能有效提高發(fā)變電站弱電設備的抗干擾能力。圖６幅?！娟P鍵詞】電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)接地技術應用１引言近年來以電子和微機為基礎的保護、監(jiān)控、信號、通信等設備在發(fā)、供、配電系統(tǒng)的應用日益普及。在這些新型弱電系統(tǒng)應用的同時，因過電壓和電磁耦合作用等引起的電磁干擾問題也日益突出。由于電力系統(tǒng)中干擾源眾多，加之弱電系統(tǒng)設備耐壓水平低、抗干擾能力弱，若不采取措施消除和抑制電磁干擾，將影響電力系統(tǒng)的安全可靠運行。在抑制與消除干擾的措施中，接地技術（信號接地）得到廣泛應用。然而接地既可以消除和抑制電磁干擾，也可能因接地引入或放大電磁干擾，因此接地技術應用是否得當直接關系到接地效果。２接地干擾的機理２．１接地體并非理想的等電位體在工程上地線是作為電路電位基準點的等電位體來定義的。這個定義對于保護和安全接地是可行的，但對于弱電系統(tǒng)的信號接地則是不切實際的。實際地線上的電位并不是恒定的，實踐表明有時地線上的電位差可能很大，其原因是存在地線阻抗造成的。這種電位差足以造成保護控制電路工作異常。對信號地線，恰當?shù)亩x是：信號流回信號源的低阻抗路徑。由于過去對地線阻抗產(chǎn)生的地電位差的影響認識不足，在電力系統(tǒng)中曾經(jīng)多次因其干擾電子和微機設備而造成事故。從阻抗的定義上可知，在交流狀態(tài)下阻抗與信號的頻率成正比，當頻率較高時，阻抗遠大于直流電阻，此時地線電流在地線阻抗產(chǎn)生的電壓降可能較大。而造成電磁干擾的信號往往是脈沖信號和高頻信號，脈沖信號含有大量的高頻諧波，故干擾在地線阻抗產(chǎn)生的地電位差是不可忽視的，對實際信號影響很大。２．２地環(huán)路干擾由地環(huán)路產(chǎn)生的干擾，可以用兩組設備連接的簡化圖來分析（見圖１至圖３）。當設備１和設備２外殼都接地時，由于地線阻抗的存在，若有電流流過地線時，就會在地線（含大地）上產(chǎn)生電壓ＶＧ，此ＶＧ為一個共模干擾源。當電流較大時，這個電壓可能很大。另外，外界的因素也可產(chǎn)生ＶＧ。干擾ＶＧ將在地環(huán)路中產(chǎn)生兩個方向相同電流Ｉ１和Ｉ２。由于電路的不平衡性，一般情況下Ｉ１≠Ｉ２，因此會在電路２的輸入端產(chǎn)生電壓差，轉化為差模干擾。電力生產(chǎn)場所各種接地網(wǎng)相當復雜，引入地網(wǎng)的雷電、電網(wǎng)過電壓相當高且較多，這種共模干擾源存在的可能性很大。再者，由于設備及導線對地絕緣的不可靠或者電磁耦合作用，這此因素可等效成為Ｃ、Ｄ兩輸入端的對地阻抗Ｚ２、Ｚ３，通過設備信號地的連通，信號ＶＧ經(jīng)阻抗ＧＡＨＤＥＦ回路在Ｚ２產(chǎn)生壓降、經(jīng)ＧＡＢＣＥＦ回路在Ｚ３產(chǎn)生壓降，從而會在Ｃ、Ｄ間引入了一個干擾源ＶＣＤ。地環(huán)路中的電流還可以由外界電磁場感應出來，而產(chǎn)生干擾。如雷電及電網(wǎng)中各種高壓沖擊過電壓等既可以浸入地線，也可感應到地線上面引起地環(huán)路上較高的地電位差。２．３公共地線阻抗的干擾當兩個電路共用一段地線時，由于公共地線的阻抗，一個電路的地電位會受另一個電路工作電流的調制，造成電路間信號相互耦合，這種耦合作用將導致了電路間的干擾。如圖２所示，公共點的電位為（Ｉ１＋Ｉ２）Ｚ，這個電壓對電路１、２都造成了干擾。在數(shù)字電路中，由于信號頻率高，電路共用一段地線引入的干擾足以造成設備誤動作或異常運行。３不同接地方式的干擾差異弱電系統(tǒng)的信號接地可能引入干擾，不合適的接地方式不僅不能解決問題，而且還將引起更嚴重的干擾。但是運用合適的接地方式又有助于防止和消除內部或外部干擾源產(chǎn)生的干擾。因此有必要分析各種接地方式的性能和特點。常用的接地方式有單點、兩點、多點、浮地多種方式，它們各有優(yōu)缺點。其中單點和浮地方式可以消除地位差的共模干擾，而兩點和多點方式則不能。對于通常采用的多設備信號單點接地，其連接方式又有串聯(lián)、并聯(lián)及串并復合等方式，其中串聯(lián)方式由于有接地導線為公共地線將引入干擾，而并聯(lián)方式則不會有上述問題。另外，即使相同接地方式，對采用不同的連接方法或不同的連接位置，其接地效果會有很大的差異。現(xiàn)以屏蔽線的屏蔽層采用一點接地為例來分析，典型的屏蔽線連接簡圖如圖３所示，對屏蔽層分別采用Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四種接地方法，其中ＶＧ１為放大器共同參考點對地電壓，ＶＧ２為兩接地點間的電位差。由于接法Ａ直接將屏蔽層上干擾源引入放大器輸入端，顯然不可取。Ｂ、Ｃ、Ｄ方式的等效電路如圖４。接法Ｂ在放大器輸入端引入的干擾電壓為Ｖ１２＝（Ｃ１（ＶＧ１＋ＶＧ２）／（Ｃ１＋Ｃ２）），接法Ｃ的干擾電壓Ｖ１２為零，接法Ｄ的干擾電壓Ｖ１２＝（Ｃ１ＶＧ１／（Ｃ１＋Ｃ２））為，比較后發(fā)現(xiàn)只有接法Ｃ是可行的。由此可見，不同的接地方式和接地方法對系統(tǒng)的影響有很大的差異。另外，對于相同電路結構，由于電路參數(shù)的不同和干擾源的不同，即使相同的接地方式或方法也將產(chǎn)生不同的影響。因此掌握各種接地方式的性能和特點，對正確運用接地技術顯得十分重要。４接地干擾抑制通過合理的運用接地技術，如選用合適的接地方式，利用回避、旁路、空間換位和疏導等技術，可以很好地抑制接地造成的干擾。通常用來抑制接地干擾的主要技術有：避開地環(huán)電流的干擾，降低公共接地阻抗的耦合干擾，設計合理的接地泄放回路等。４．１避開地環(huán)路影響、阻塞共模干擾從地環(huán)路干擾的機理可知，只要減小地環(huán)路中的電流就能減小地環(huán)路干擾。如果能徹底消除地環(huán)路中的電流，則可以徹底解決地環(huán)路干擾的問題。運用以下方法可以不同程度地解決地環(huán)路干擾問題。４．１．１采用單點接方式在圖１中，將一端電路接地，另一端電路浮地，就切斷了地環(huán)路，因此可以避開地環(huán)路電流，消除接地的共模干擾源。但此方法存在兩個不足，一是出于安全的考慮，往往不允許電路浮地。這時可以考慮將設備通過一個電感接地，對于５０Ｈｚ的交流電流設備接地阻抗很小，而對于頻率較高的干擾信號，設備接地阻抗較大，抑制了地環(huán)路電流。二是盡管設備浮地，但設備與地之間還是有寄生電容，這個電容在頻率較高時會提供較低的阻抗，因此并不能完全有效地減小高頻地環(huán)路電流。４．１．２浮點接方式浮點接是使整個網(wǎng)絡完全與大地隔離，使電位飄浮。采用浮點接地時，地電位的變化對網(wǎng)絡沒有影響，具有較強的抗干擾能力。這種方法也有其缺點：一是可能積累靜電而最終引起設備破壞或產(chǎn)生干擾源放電電流；二是當整個網(wǎng)絡與地之間的絕緣阻抗下降時同樣會出現(xiàn)干擾。實用的方法是通常采用機殼接地，其余電路浮地；各電路信號地內部連接，但與接地網(wǎng)隔離。４．１．３使用隔離變壓器隔離利用隔離變壓器斷開地環(huán)路，其實質是增加地環(huán)路阻抗，這種方法只能用于交流電流。此方法對直流或低頻交流有阻塞作用，由于電力系統(tǒng)的保護和控制等信號要求能通過直流或低頻交流信號，應用應謹慎。另外，變壓器初次級之間的寄生電容仍然能夠為頻率較高的地環(huán)路電流提供通路，因此變壓器隔離的方法對高頻地環(huán)路電流的抑制效果較差。采用屏蔽技術可以改善高頻隔離效果，但屏蔽不當可能使高頻耦合更加嚴重。經(jīng)過良好屏蔽的變壓器可以在１ＭＨｚ以下的頻率提供有效的隔離。隔離變壓器一般安在信號接收端。４．１．４使用光隔離器另一切斷地環(huán)路的方法是利用光實現(xiàn)信號的傳輸。這可以說是解決地環(huán)路干擾問題的最理想方法。用光連接有兩種方法，一種是光耦器件，另一種是用光纖連接。光耦的寄生電容一般為２ｐｆ，能夠在很高頻率的情況下提供良好的隔離。光纖幾乎沒有寄生電容，但安裝、維護、成本等方面都不如光耦器件。４．１．５使用共模扼流圈在連接電纜上使用共模扼流圈（中和變壓器），它能通過低頻或直流類信號，但對高頻噪聲電流它呈現(xiàn)高阻態(tài)，這樣在一定的地線電壓作用下，地環(huán)路干擾電流會減小。但由于控制共模扼流圈的寄生電容存在，其高頻干擾的隔離效果很差。共模扼流圈的匝數(shù)越多，則寄生電容越大，高頻隔離的效果越差。４．２消除或減小公共阻抗耦合消除公共阻抗耦合的途徑有兩個，一個是減小公共地線部分的阻抗，這樣公共地線上的電壓也隨之減小，從而控制公共阻抗耦合。另一個方法是通過適當?shù)慕拥胤绞奖苊馊菀紫嗷ジ蓴_的電路共用地線，一般要避免強電電路和弱電電路共用地線、數(shù)字電路和模擬電路共用地線、信號地線與電源地線共用地線。通過適當接地方式避免公共阻抗的接地方法是并聯(lián)單點接地（見圖５）。并聯(lián)接地的缺點是接地的導線過多。因此在實際中，沒有必要所有電路都并聯(lián)單點接地，對于相互干擾較少的電路，可以采用串聯(lián)單點接地。例如，可以將電路按照強信號，弱信號，模擬信號，數(shù)字信號等分類，然后在同類電路內部用串聯(lián)單點接地，不同類型的電路采用并聯(lián)單點接地（見圖６）。４．３設計合理接地泄放回路除采用上述兩類方法合理進行接地設計外，設計合理的接地泄放回路也是一種有效的方法。下面是在合理設計中應用較多一些方法：１）采用低阻抗接地線。地線電位差是由于地線電流流經(jīng)接地阻抗形成的，降低地線阻抗可以減少接地干擾。選用低電阻率的接材料，盡量縮短接地線長短，適當加大接線面積、使用并連導線、采用寬厚比大的扁帶狀導體制作地線等一些措施。２）選擇正確的接地點。設計和安裝設備等電位聯(lián)結體時，盡可能使其與接地點靠近，并避免低電平電路的地線中流過大的地電流。圖３接法Ｃ就體現(xiàn)了這種思想。３）合理布置接地線。由于發(fā)變電站接地系統(tǒng)眾多，網(wǎng)絡復雜，高壓設備保護及為防雷電的接地線、接地點多，信號接地點應盡量遠離這些接地點、接地線，在空間布置上盡量使信號地線與上述地線垂直布置。４）采用回避、旁路或疏導等技術避開地電流的影響。總之，發(fā)變電站接地網(wǎng)復雜，干擾源眾多，雷電、線路故障、電氣設備操作等暫態(tài)過電壓以地電位差的形式通過信號接地引入的干擾較嚴重，在采用抑制和消除接地干擾措施時應認識到下面四點：１）大地（或地線）上的所有點，即使在相當接近的距離，也不是等電位或零電位；２）接地網(wǎng)的每個組成部分具有一定的阻抗或電阻；３）電路元件（特別是弱電元件）只具有一定的暫態(tài)耐受能力；４）局部暫態(tài)電位升高、電流注入連接電纜、接地線和電纜屏蔽層的電磁耦合作用等都可能干擾設備正常運行。５結語接地造成電磁干擾的主要原因是存在地線阻抗，當電流流過地線阻抗時，會在阻抗上產(chǎn)生電壓，這就是地線噪聲。在這個電壓的驅動下，會產(chǎn)生地線環(huán)路電流，形成地環(huán)路干擾。當兩個電路共用一段地線時，會形成公共阻抗耦合。解決地環(huán)路干擾的方法有切斷地環(huán)路、增加地環(huán)路的阻抗、降低接地阻抗、使用平衡電路、優(yōu)化布線等。解決公共阻抗耦合的方法是減小公共地阻抗，或采用并聯(lián)單點接地，徹底消除公共阻抗。地環(huán)路中的電流還可以由外界電磁場感應出來，而產(chǎn)生干擾。如雷電及電網(wǎng)中各種高壓沖擊過電壓等既可以浸入地線，也可感應到地線上面引起地環(huán)路上較高的地電位差。２．３公共地線阻抗的干擾當兩個電路共用一段地線時，由于公共地線的阻抗，一個電路的地電位會受另一個電路工作電流的調制，造成電路間信號相互耦合，這種耦合作用將導致了電路間的干擾。如圖２所示，公共點的電位為（Ｉ１＋Ｉ２）Ｚ，這個電壓對電路１、２都造成了干擾。在數(shù)字電路中，由于信號頻率高，電路共用一段地線引入的干擾足以造成設備誤動作或異常運行。３不同接地方式的干擾差異弱電系統(tǒng)的信號接地可能引入干擾，不合適的接地方式不僅不能解決問題，而且還將引起更嚴重的干擾。但是運用合適的接地方式又有助于防止和消除內部或外部干擾源產(chǎn)生的干擾。因此有必要分析各種接地方式的性能和特點。常用的接地方式有單點、兩點、多點、浮地多種方式，它們各有優(yōu)缺點。其中單點和浮地方式可以消除地位差的共模干擾，而兩點和多點方式則不能。對于通常采用的多設備信號單點接地，其連接方式又有串聯(lián)、并聯(lián)及串并復合等方式，其中串聯(lián)方式由于有接地導線為公共地線將引入干擾，而并聯(lián)方式則不會有上述問題。另外，即使相同接地方式，對采用不同的連接方法或不同的連接位置，其接地效果會有很大的差異?，F(xiàn)以屏蔽線的屏蔽層采用一點接地為例來分析，典型的屏蔽線連接簡圖如圖３所示，對屏蔽層分別采用Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四種接地方法，其中ＶＧ１為放大器共同參考點對地電壓，ＶＧ２為兩接地點間的電位差。由于接法Ａ直接將屏蔽層上干擾源引入放大器輸入端，顯然不可取。Ｂ、Ｃ、Ｄ方式的等效電路如圖４。接法Ｂ在放大器輸入端引入的干擾電壓為Ｖ１２＝（Ｃ１（ＶＧ１＋ＶＧ２）／（Ｃ１＋Ｃ２）），接法Ｃ的干擾電壓Ｖ１２為零，接法Ｄ的干擾電壓Ｖ１２＝（Ｃ１ＶＧ１／（Ｃ１＋Ｃ２））為，比較后發(fā)現(xiàn)只有接法Ｃ是可行的。由此可見，不同的接地方式和接地方法對系統(tǒng)的影響有很大的差異。另外，對于相同電路結構，由于電路參數(shù)的不同和干擾源的不同，即使相同的接地方式或方法也將產(chǎn)生不同的影響。因此掌握各種接地方式的性能和特點，對正確運用接地技術顯得十分重要。４接地干擾抑制通過合理的運用接地技術，如選用合適的接地方式，利用回避、旁路、空間換位和疏導等技術，可以很好地抑制接地造成的干擾。通常用來抑制接地干擾的主要技術有：避開地環(huán)電流的干擾，降低公共接地阻抗的耦合干擾，設計合理的接地泄放回路等。４．１避開地環(huán)路影響、阻塞共模干擾從地環(huán)路干擾的機理可知，只要減小地環(huán)路中的電流就能減小地環(huán)路干擾。如果能徹底消除地環(huán)路中的電流，則可以徹底解決地環(huán)路干擾的問題。運用以下方法可以不同程度地解決地環(huán)路干擾問題。４．１．１采用單點接方式在圖１中，將一端電路接地，另一端電路浮地，就切斷了地環(huán)路，因此可以避開地環(huán)路電流，消除接地的共模干擾源。但此方法存在兩個不足，一是出于安全的考慮，往往不允許電路浮地。這時可以考慮將設備通過一個電感接地，對于５０Ｈｚ的交流電流設備接地阻抗很小，而對于頻率較高的干擾信號，設備接地阻抗較大，抑制了地環(huán)路電流。二是盡管設備浮地，但設備與地之間還是有寄生電容，這個電容在頻率較高時會提供較低的阻抗，因此并不能完全有效地減小高頻地環(huán)路電流。４．１．２浮點接方式浮點接是使整個網(wǎng)絡完全與大地隔離，使電位飄浮。采用浮點接地時，地電位的變化對網(wǎng)絡沒有影響，具有較強的抗干擾能力。這種方法也有其缺