1.接地的种类和用途

按接地的作用可分为功能性接地和保护性接地两大类：

1）功能性接地包括：系统接地、工作接地、信号接地、屏蔽接地。

2）保护性接地包括：安全接地、防雷接地、静电接地等。

（1）安全接地。安全接地也称电源接地。电源地是供电系统零电位的公共基准地线。三相四线制（TN-C）交流供电系统有一“零线”（中性线N），当三相用电平衡时，零线中没有电流流通，因此零线上不存在电压降（都是0电位）；实际上，三相电源的用量是随时变化的，不可能是平衡的，因此零线中会有不平衡电流，零线上各用电点会产生不同的电压降，这个电压降与大地零电位之间会产生一个不稳定的电位差，最大甚至可达几十伏；此外，在此公共接地线上还会产生许多不稳定的干扰，影响系统的稳定运行和设备、人员的安全。为此，弱电系统低压配电系统都采用三相五线制（TNS），增加了一根没有电流流通的PE接地保护线，弱电系统必须把中性线（N）与接地保护线（PE）分开连接，消除安全隐患。

（2）静电接地。目的是防止设备外壳上积累电荷，产生静电放电危及设备和人身安全。

（3）防雷接地。电气设备不论是受到直接雷击还是感应雷击都会受到极大伤害。为防止雷击，电气设备需设置避雷接地装置。

（4）工作接地。工作接地是为电气设备提供一个基准电位（即浮地电位），浮地电位会随着外界电磁场的变化而变化。如果浮地电位与大地连接时，基准电位就与大地零电位相同。不会随外界电磁场的变化而改变。工作接地即把设备外壳接地。

（5）信号接地。信号地是信号传输系统的公共基准地线。由于弱电系统的信号都较弱，易受外界干扰，因此对信号地的要求较高。信号接地可进一步细分为模拟信号接地和数字信号接地两类：

1）模拟地。模拟地是模拟电气设备的公共基准地线，模拟设备接地点的选择和接地线的敷设方式会直接影响抑制干扰的效果。

2）数字地。数字地是数字设备的公共基准地线，由于脉冲数字信号的频谱范围很宽，易对模拟信号系统产生干扰，因此数字设备接地点的选择和接地线的敷设会直接影响抑制干扰的效果。

（6）屏蔽接地。根据周围环境电磁场干扰的情况，采用有效的屏蔽方法。

（7）系统接地。建筑物的接地可分为独立接地和联合（共同）接地。

在电子信息设备的电路中，输入信息、传输信息、转换能量、放大信号、逻辑运算、输出信号等一系列过程都是通过微电位或微电流快速进行的，且设备之间常常需要通过互联网络进行工作，需要一个稳定的基准接地点，又称为信号参考电位。使用悬浮地不易消除静电，易受电磁场的干扰而使参考电位变动。50Hz的工频干扰经由设备外壳、元器件底板串入信息系统，使功能性（直流）地与保护性地隔离。而且随着建筑物面积和高度的增大，随着城市建筑的发展，功能性地与保护性地的分离已越来越困难，同时使用多个接地系统必然在建筑物内引进不同的电位，导致设备出现功能故障或损坏。因此采用等电位连接和共用接地系统后，使信号接地不形成闭合回路，共模形态的杂讯不易产生，同时可消除静电和电场的干扰，不易受磁场干扰。共用接地系统已为国际标准采用，并逐步在我国国家标准中推广。

2.接地电阻计算

接地电阻越小，抑制干扰和安全保护性能越好。共用接地体（联合接地）的接地电阻应小于1Ω；强电系统接地电阻或一个弱电系统独立接地电阻应小于4Ω。(www.daowen.com)

接地电极的类型主要有单根垂直接地极、水平接地体和接地网等。基本计算公式为

R（Ω）=ρL/S （1-1）

式中，ρ为土壤电阻率，单位为Ω·m；L为导体长度，单位为m；S为导体面积，单位为m²。

采用直径不小于50mm，长度不小于2.0m的单根镀锌钢管垂直地极的接地电阻计算：

R（Ω）=0.366（ρ/L）lg（4L/d） （1-2）

式中，ρ为土壤电阻率，单位为Ω·m；L为插入地下的深度，单位为m；d为钢管地极的外径，单位为m。

土壤电阻率ρ与土壤的含水率有明显的关系，含水率高（湿）的土壤比含水率低（干）的土壤的电阻率要低得多。因此采用合适的保湿材料，如绿化用的保湿颗粒、定期补水或盐水等，可较长时间保持土壤湿润。表1-2给出了土壤电阻率参考值。

表1-2 土壤电阻率参考值

3.接地和屏蔽

弱电工程经常会遇到需要把各种设备小机箱装入接地的立式机柜的情况。设备小机箱用螺钉与立式机柜固定。由于各设备机箱屏蔽外壳的电位有所不同，用螺钉与立式机柜连接存在着干电阻，因此各设备机箱接入点的输入信号、输出信号和交流电源会通过机柜产生电磁耦合，形成图1-8a所示的“接地电流”，使各设备机箱接入点的“信号地”和“电源地”之间产生一个小的电位差，造成难以消除的交流门响声或其他干扰噪声。为此，通常采用图1-8b所示的“一点接地”方法，消除接地环路造成的干扰。把各设备用导线集中到一点与大地连接，才能真正起到设备屏蔽的效果。

各种形式的电子系统的应用在不断增加，这些系统包括计算机、通信设备、控制系统等，在国际电工委员会的标准中将它们统称为信息系统。对信息系统的外露导电部分应建立等电位连接网络，原则上一个等电位连接网络不一定需要连到大地，但通常考虑的所有等电位连接网络都会有通大地的连接。

图1-8 接地环路与一点接地

a）接地环路的形成 b）用一点接地法消除接地环路