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微電子設(shè)備的防雷與接地
接地在電氣技術(shù)中是指用導(dǎo)體與大地相連,在電子技術(shù)中可能就與大地毫不相關(guān),它只是電路中的一個等電位。如電子設(shè)備中的地,它只是線路中的一個電位基準(zhǔn)點(diǎn)。而弱電設(shè)備的接地,不但上述兩種接地還有其他的接地,而且在多個子系統(tǒng)如通訊自動化、消防報警、自動監(jiān)控系統(tǒng)并存時各個子系統(tǒng)對接地的要求也不盡相同。按接地的作用又可分為功能性接地和保護(hù)性接地。功能性接地包括交流工作接地、邏輯接地、直流接地和屏蔽接地,用來保護(hù)電氣設(shè)備正常運(yùn)行或低嘈聲;為防止人、畜或設(shè)備因電擊而造成傷亡或損壞的接地為保護(hù)接地,包括保護(hù)接地、防雷接地和防靜電接地。
3 電源的接地系統(tǒng)
      電子設(shè)備的供電系統(tǒng)的接地關(guān)系到供電系統(tǒng)的可靠性、安全性,而且隨著建筑物要求和各類電子設(shè)備功能的不同接地系統(tǒng)也不同。目前在低壓供電設(shè)計中選用較多的接地系統(tǒng)有TN、TT系統(tǒng)。
3.1 TN系統(tǒng)
       TN系統(tǒng)的第一個字母T說明系統(tǒng)中有一點(diǎn)(一般是電源的中性點(diǎn))直接接大地,它被稱為系統(tǒng)接地(System Earthing),其第二個字母N說明用電設(shè)備的外殼經(jīng)保護(hù)接地即PE線(Protecting earthing corductor)與該點(diǎn)連接而接地,它被稱為保護(hù)接地(Protective earthing)。TN系統(tǒng)又分為三類,TN-S系統(tǒng)其字母S的含義是PE線和N線的一般在中性點(diǎn)接地后配電單獨(dú)設(shè)立不再接觸;TN-C-S系統(tǒng)字母C的含義是電源到建筑物的一段中PE線的N線(中性線)是合為一根PEN線的,字母S的含義是PEN線進(jìn)入建筑物后即分為PE線和N線并不再接觸;TN-C系統(tǒng)字母C的含義是電源中的PE線和N線自始至終合用一根線PEN線,一般在建筑物的低壓配電中常用的是TN-S和TN-C-S系統(tǒng)。
3.2 TT 系統(tǒng)
       TT系統(tǒng)的第一個字母也表明系統(tǒng)接地是直接接大地,第二個字母T表明用電設(shè)備外殼的保護(hù)接地是經(jīng)PE線接單獨(dú)的接地板直接接大地,它電源中的N線線路和系統(tǒng)接地毫無關(guān)連,它一般是從220/380V低壓市電中直接引入。
3.3 在防雷電浪涌中的作用
       了解以上不同的電源接地系統(tǒng),對電源的雷電過電壓保護(hù)有著重要的意義,比如在選擇SPD的使用與安裝上如電源系統(tǒng)采用TN-C-S接地時,TN系統(tǒng)的PEN線在進(jìn)線處已接于建筑物內(nèi)總等電位聯(lián)結(jié)的接地母排上,PEN線在此處拉地而等電位,在此處N線對地不必裝用SPD,TN-C-S需裝3個SPD,但進(jìn)入建筑物后,N線對地還需裝用SPD,這時TN-C-S系統(tǒng)需裝4個SPD。
而TT系統(tǒng)中N線自始至終都與地線絕緣的,因此N線上也需裝設(shè)SPD,即三相四線制需裝4個SPD(單相兩線TT系統(tǒng)內(nèi)需裝2個SPD)。

4 電子設(shè)備的系統(tǒng)工作接地
        電子設(shè)備的系統(tǒng)工作接地是為了使電子設(shè)備能可靠運(yùn)行而設(shè)的接地,它分為機(jī)器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地、防爆系統(tǒng)中還有本安接地等。
4.1 邏輯接地
        將電子設(shè)備的金屬板作為邏輯信號的參考點(diǎn)而進(jìn)行的接地稱為邏輯接地。
4.2 信號接地
        各種電子線路都有一個基準(zhǔn)電位點(diǎn),這個基準(zhǔn)電位點(diǎn)就是信號地。它的作用是保證電路中有一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,不至于浮動而引起信號誤差。
4.3 保護(hù)接地
        保護(hù)接地就是將設(shè)備正常運(yùn)行時不帶電的金屬外殼和接地裝置之間作良好的電氣連接,如果不做保護(hù)接地當(dāng)電氣設(shè)備其中一相的絕緣破損,易產(chǎn)生漏電事故。實(shí)行保護(hù)接地后,如發(fā)生漏電只要接地電阻符合規(guī)定的要求,可防止觸電事故的發(fā)生。另外保護(hù)接地還可防止靜電的積聚。
4.4 防雷接地
        為把雷電流迅速導(dǎo)入大地以防止雷災(zāi)為目的的接地叫防雷接地,由于微電子設(shè)備系統(tǒng)及布線系統(tǒng)均屬于耐壓等級低、防干擾要求高,所以其他的接地必須以防雷接地為基礎(chǔ)建立嚴(yán)密完整的防雷結(jié)構(gòu)。
4.5 屏蔽接地
        為使設(shè)備或布線達(dá)到電磁適應(yīng)性要求而采取的屏蔽措施的接地稱為屏蔽接地。對于電子設(shè)備電磁兼容設(shè)計是非常重要的,為防止內(nèi)部自身傳導(dǎo)和外來干擾,必須采取保護(hù)屏蔽措施。
4.6 其它接地
        如將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體(非絕緣體)通過導(dǎo)靜電體與大地構(gòu)成電氣回路的接地叫防靜電接地;還有防爆系統(tǒng)中的本安接地等。

5 接地的原則與技術(shù)要求
        在一個系統(tǒng)中有著不同的電子設(shè)備分屬不同的子系統(tǒng),由于這些設(shè)備工作頻繁、抗干擾能力和功能各不同,對接地的要求也不同。在實(shí)際工作中,電子設(shè)備的信號接地、邏輯接地、防靜電接地、屏蔽接地和保護(hù)接地一般合用一個接地極,其接地電陰不大于4歐姆,當(dāng)電子設(shè)備的接地與工頻交流接地、防雷接地合用一個接地極時其接地電陰不大于1歐姆。對抗干擾能力差的電子設(shè)備其接地應(yīng)與防雷接地分開,兩者相距在20M以內(nèi)。對抗干擾能力強(qiáng)的電子設(shè)備兩者的距離可酌情減少,但不宜 低于5M。當(dāng)電子設(shè)備與防雷接地采用共同接地裝置時,兩者避免雷擊時遭受反擊和保證設(shè)備安全,應(yīng)采用埋地鎧裝電纜供電,電纜屏蔽層必須接地。
        總之,隨著各種電子設(shè)備不斷發(fā)展,接地技術(shù)也會不斷的發(fā)展,只有綜合考慮各種接地的不同要求,才可能在防雷工作中把雷電高壓對電子設(shè)備的損壞幾率降低到最小。

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