電子實(shí)驗(yàn)室接地安全及抗干擾技術(shù)

黃紹連

電子實(shí)驗(yàn)室接地安全及抗干擾技術(shù)

黃紹連

廣西欽州農(nóng)業(yè)學(xué)校，廣西 欽州 535099

電子實(shí)驗(yàn)室設(shè)備可靠接地操作是避免電磁噪聲影響到操作人員的人身安全，保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的重要方法。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)機(jī)械電流線路以及金屬材質(zhì)的外部表層應(yīng)與地面接觸，目的是避免出現(xiàn)危險(xiǎn)事故，通常被稱為保護(hù)接地。還有另一種接地形式，被稱為屏蔽接地，實(shí)質(zhì)是為了避免干擾而采用適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)屏蔽接地。任何兩個(gè)電路都會(huì)設(shè)置分布電容。如果其中任何一個(gè)線路出現(xiàn)問(wèn)題，那么這時(shí)這條問(wèn)題線路的電荷就會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)入另一個(gè)電路，也就是靜電偶合。因此，介紹了電子實(shí)驗(yàn)室接地類型，論述了電子實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化接地。

電子實(shí)驗(yàn)室；接地安全；抗干擾技術(shù)

接地是確保電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行和人身安全的基礎(chǔ)。接地技術(shù)的研究涉及地質(zhì)、土壤、化學(xué)、材料、電氣等多個(gè)學(xué)科及其交叉，相關(guān)研究工作點(diǎn)多、面廣，不僅具有很強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值，而且也具有十分重要的理論意義［1］。接地結(jié)構(gòu)不但能夠?yàn)樗械碾姎鈾C(jī)械運(yùn)行創(chuàng)造基礎(chǔ)，而且還會(huì)在出現(xiàn)突發(fā)事故的時(shí)候，在最短的時(shí)間內(nèi)疏導(dǎo)電流問(wèn)題，確保整個(gè)線路網(wǎng)絡(luò)的安全，避免發(fā)生危險(xiǎn)事故。這充分說(shuō)明了接地是從根本上保證電力運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)平穩(wěn)運(yùn)行的基礎(chǔ)，其穩(wěn)定性和安全性自始至終都是相關(guān)專業(yè)人士重視的內(nèi)容。

1 電子實(shí)驗(yàn)室接地類型

1.1 工作接地

為了確保各個(gè)機(jī)械設(shè)備正常、穩(wěn)定地運(yùn)行，避免發(fā)生危險(xiǎn)事故就需要實(shí)施接地操作。電磁干擾可以說(shuō)是經(jīng)常發(fā)生的。實(shí)驗(yàn)室中放置的各種儀器設(shè)備特別是實(shí)施定量研究的機(jī)械對(duì)干擾十分靈敏。為了解決干擾問(wèn)題，對(duì)機(jī)械設(shè)備、儀器設(shè)備的金屬材料的表層進(jìn)行接地處理是非常有效的方法。但是這種接地技術(shù)相對(duì)較為煩雜，需要操作人員具備較高的專業(yè)技術(shù)水平。一旦操作失誤勢(shì)必會(huì)造成較為嚴(yán)重的不良后果。

1.2 保護(hù)接地

保護(hù)接地也被稱為安全接地，是一項(xiàng)為了確保人們的人身安全以及機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的操作行為。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)陳設(shè)的儀器設(shè)備內(nèi)部構(gòu)造大部分都與儀器表層有所接觸。安全基地就是利用專業(yè)的方法和工具將儀器表層外殼與大地進(jìn)行連接。如果不進(jìn)行這項(xiàng)操作，就極易導(dǎo)致儀器帶電的后果，可以說(shuō)是非常危險(xiǎn)的。將儀器表層與大地進(jìn)行連接，首先要將表層外殼存在的電流引導(dǎo)到大地上，保證儀器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3 防雷接地

為保證建筑物防雷裝置可靠工作設(shè)置的接地，必須與工作接地、保護(hù)接地分開(kāi)。雷電感應(yīng)的浪涌電壓可能會(huì)通過(guò)有關(guān)線路侵入室內(nèi)和儀器，進(jìn)而危及人身安全和損壞電子設(shè)備［2］。根據(jù)有關(guān)方面的統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備損壞的原因有不少是由雷電感應(yīng)浪涌電壓造成的。它通過(guò)引線把感應(yīng)的浪涌電壓波引入電子設(shè)備內(nèi)部，破壞其芯片和接口。當(dāng)然，防雷接地應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室樓宇建筑時(shí)重點(diǎn)考慮的因素。

2 電子實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化接地

按規(guī)定低壓配電系統(tǒng)無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)采用頻率50?Hz，電壓220/380?V系統(tǒng)。系統(tǒng)接地型式宜為TN-S或TN-C-S，有特殊要求時(shí)，應(yīng)按實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的具體要求確定。按TN-C或TN-C-S方式進(jìn)行布線，是沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室儀器專門的工作接地線的，在儀器安裝前必須自己埋設(shè)專用的工作接地線。

2.1 接地線的埋設(shè)和接入

通常人們使用的方法就是在實(shí)驗(yàn)室的四周找到一個(gè)濕度較高的地方，按照標(biāo)準(zhǔn)挖掘坑洞，之后將前期生產(chǎn)制造出來(lái)的金屬板材或者金屬棒，亦或?qū)щ娦阅茌^強(qiáng)的金屬材料的導(dǎo)體掩埋到坑洞內(nèi)，要灌注適當(dāng)?shù)柠}水，隨后利用焊接技術(shù)實(shí)施連接，引出高于地面2?m并用接地電阻表進(jìn)行測(cè)量，直至符合要求為止。大型精密儀器工作接地的接地阻值原則上應(yīng)按廠家要求來(lái)確定。普通的儀器設(shè)備接地電阻的設(shè)置不能低于4?Ω，但是后期還需要對(duì)線路與儀器室進(jìn)行連接，引出點(diǎn)測(cè)量電阻時(shí)，保證電子不大于3?Ω。部分有特殊需求的儀器，我們?cè)谠O(shè)置的時(shí)候，需要對(duì)電阻進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證電阻參數(shù)與現(xiàn)實(shí)需求保持一致。還要設(shè)置專門的接地線路，避免出現(xiàn)共享線路。想要獲得準(zhǔn)確的電阻參數(shù)可以借助以下的公式進(jìn)行計(jì)算：

2.2 分清實(shí)驗(yàn)室配電內(nèi)的安全接地線、零線和相線在插座內(nèi)的插腳位置

如果實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)置的電能線路，以及電能分配與規(guī)范要求相一致的話，在開(kāi)啟室內(nèi)插座箱的時(shí)候就會(huì)看出不同顏色的電線的作用都是不同的。墻上三腳插座對(duì)應(yīng)的規(guī)范是：左邊是零線，右邊是相線，上邊是地線；四腳插座規(guī)范是：左、右、下三腳為相線，上邊是地線。

2.3 儀器接地線的連接

各儀器設(shè)備與接地裝置宜采用單點(diǎn)連接。不同實(shí)驗(yàn)室共用一組接地裝置時(shí)，最好分別引接地線與接地裝置連接，由接地裝置引入室內(nèi)的接地干線宜采用絕緣導(dǎo)線穿鋼管敷設(shè)，防止由接地線引入新的干擾［3］。如果實(shí)驗(yàn)室是按照標(biāo)準(zhǔn)配電來(lái)布線的，且地線的接地電阻值符合儀器要求，那么可以直接用多芯銅導(dǎo)線將接地線和儀器上的地線連接頭牢固相連即可，雖然儀器的電源插頭有一支腳是專用的接地腳，但一般該腳是和儀器內(nèi)部共用接地點(diǎn)相連的。不能因?yàn)橛辛嗽撃_而不再將機(jī)殼的接地點(diǎn)和地線相連。為了安全考慮，還得將機(jī)殼接地。假如配電接地線的接地電阻值不符合廠家安裝的技術(shù)要求，那么就得重新埋設(shè)專用的接地線，接地阻值符合要求后再行連接。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的良好接地，不是儀器正常工作的充分條件，但卻是其長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行的必要條件，不要忽視其重要性和必要性。傳統(tǒng)接地方式的埋設(shè)簡(jiǎn)單易行，成本低廉，能滿足大部分儀器設(shè)備的接地要求。個(gè)別要求較高的儀器有時(shí)接地電阻值達(dá)不到要求，應(yīng)經(jīng)常檢查維護(hù)已有的接地裝置。近年來(lái)出現(xiàn)了許多接地新技術(shù)，如電解離子接地系統(tǒng)，就非常適用于有較高要求的接地場(chǎng)所，且安全、可靠、穩(wěn)定。

[1]穆榮，顧持真.實(shí)驗(yàn)室接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)，2014（5）：5-7.

[2]袁建生，李中新.電子實(shí)驗(yàn)室接地安全及抗干擾技術(shù)[J].甘肅科技，2012（10）：40-41.

[3]毛端海，劉光斌，劉偉.電磁兼容實(shí)驗(yàn)室接地裝置的設(shè)計(jì)與安裝[J].上海航天，2013（2）：46-51.

Electronic Laboratory Grounding Safety and Anti-Jamming Technology

Huang Shaolian

Guangxi Qinzhou Agricultural School, Guangxi Qinzhou 535099

The reliable grounding operation of electronic laboratory equipment is an important method to avoid electromagnetic noise affecting the personal safety of operators and ensure the normal operation of machinery and equipment. The mechanical current circuit in the laboratory and the external surface layer of the metal material should be in contact with the ground in order to avoid dangerous accidents. It is often referred to as protective grounding. There is another form of grounding, called shield grounding, which is essentially a shielded ground used to avoid interference. Any two circuits will have distributed capacitors. If there is a problem with any of these lines, then the charge on this problem line will automatically transfer to another circuit, which is electrostatic coupling. Therefore, the type of grounding in the electronic laboratory was introduced and the standardized grounding of the electronic laboratory was discussed.

electronic laboratory; grounding safety; anti-jamming technology

TM862

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