正确理解功能接地的概念.doc

正确理解功能性接地阻抗顺德出入境检验检疫局 赵晨摘要：在电器检测中我们会遇到功能性接地阻抗这一概念，如何正确的理解和区分保护性接地和功能性接地阻抗，是本文讨论的重点。关键词：接地、保护性接地、功能性接地、电气强度测试、中线、中性点在家电检验时，我们常常遇到要鉴别电器中的功能性接地阻抗，并在进行电气强度和绝缘电阻测试时断开。但很多检验人员对什么是功能性接地阻抗概念非常模糊。很多人简单的认为，通过接地线或金属片与地线连接的就是保护性接地，通过电子线路连接的就是功能性接地。其实这个观念非常错误。对于这个问题，我们先了解什么是保护性接地，什么是功能接地。一 保护性接地和功能性接地的种类和定义 1保护性接地 （1）防电击接地为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时，使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击，将设备的外露导电部分接地，称为防电击接地。这种接地还可以限制线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压；当产生电器故障时，有利于过电流保护装置动作而切断电源。这种接地，也是狭义的“保护接地”。 （2）防雷接地将雷电导人大地，防止雷电流使人身受到电击或财产受到破坏。 （3）防静电接地将静电荷引入大地，防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。特别是目前电子设备中集成电路用得很多，而集成电路容易受到静电作用产生故障，接地后可防止集成电路的损坏。 （4）防电蚀接地地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极，防止电缆、金属管道等受到电蚀。 2功能性接地 （1）工作按地为了保证电力系统运行，防止系统振荡保证继电保护的可靠性，在交直流电力系统的适当地方进行接地，交流一般为中性点，直流一般为中点，在电子设备系统中，则称除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。 （2）逻辑接地为了确保稳定的参考电位，将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”，一般采用金属底板作逻辑地。常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。 （3）屏蔽接地将电气干扰源引入大地，抑制外来电磁干扰对电子设备的影响，也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。 （4）信号接地为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地，例如检测泄漏电流的接地，阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。二如何正确区分接地的性质1.常见的保护性接地从分类来看，保护性接地是我们在电气安全性检验项目中不可断开的，其中防电化学腐蚀接地措施在家电产品中几乎见不到，而防静电接地也只在一些IT设备和仪器中体现，其存在往往依赖与环境的接地性材料和设施。在此我们不再讨论。防电击接地也就是我们经常见到的通过金属接地线或金属片形成的接地措施，这种大家很容易理解，但另外一种保护性接地即防雷击接地则是我们容易误认为功能性接地的电路。防雷击保护一般通过极间的压敏元件和接地的雷击防护元件组成。常见的压敏元件有压敏电阻和突波吸收二极管等，而雷击防护元件种类繁多，概括起来可分间隙式的(如放电间隙、阀型避雷器、放电管等)和非间隙式的(如压繁电阻、齐纳二极管)，再推广一下像扼流线圈、电阻、电容也可归人这一类，从动作时间来说有快慢的区别。常见的有瞬态电压抑制二极管、真空放电管、陶瓷气体放电管以及半导体放电管等。下列图片中列举了一些元件外型： 其基本电路原理如下：其中F201是极间压敏电阻，F202是接地防雷真空放电管。防雷元件的电压阈值往往大于电气强度测试电压，不会对测试产生影响，而且这种接地因为也是一种保护性接地，故在安全测试项目中不可断开。另外，有一种防电击保护电路虽然其不与地线直接连接，但从其功能上和其电路分析图上，是属于一种广义上的接地保护。就是我们常见的漏电保护电路，在进行电器强度实验时，应保证其在测试且不可以出现不可恢复性损害。对于要求必须配备该电路的电器，其损害意味着一种防电击保护措施无效。该电路的原理限于篇幅不在此做讨论。2.常见的功能性接地工作性接地只见于电力系统，而信号接地也只见于测量仪器或精确采样控制，不在我们讨论的范围。逻辑接地在复杂的控制系统中比较常见，为避免逻辑电路单元与模拟单元之间的串扰，往往选定该单元的金属屏蔽板（有时也就是机壳）作为逻辑地，其与模拟地浮空。在家电的相对简单的控制系统中较少应用。只在一些例如采用开关电源的控制电路中出现，在电源的二次侧将电路中性点与金属机壳连接，其与一次侧的中性点通过耦合电容连接以便消除铃流干扰，该电容的存在实际上等效与电源相线和中线与地间连入了一个等效阻抗，在泄漏电流和电气强度测试时必须断开。下图是一个实际应用的电原理图：其中C011就是一、二次侧耦合电容。屏蔽接地在现在家电控制器应对EMC要求的情况下被较多的采用。主要有两种形式。一是其将控制单元部分的金属屏蔽罩和地线连接，屏蔽罩和控制电路并无直接连接。但其与控制单元的较小的爬电距离以及之间产生的空间等效阻抗往往可能会影响电气强度或泄漏电流测试，所以在测试的时候往往也需要断开。另外就是电源线的相线和中线通过滤波电容与地