自动化控制系统中接地的应用和监管解析

电子产品接地的主题广泛而复杂，涵盖各种功能和目标。在本文中，我们将从基础层面研究自动化控制系统中接地的应用和监管。

地的主题有多种含义。在电气系统的范围内，不仅有不同的定义，而且每个研究领域都使用接地来实现不同的结果。在某些情况下，它用于确保人员和设备的安全。

其他时候，它可以提高数字通信的信号清晰度。更重要的是，地线甚至可以作为承载负载设备电流的导体的参考。

可以肯定地说，没有人可以成为所有电子领域的专家，或者对定义接地连接范围和目的的每条法规和代码有全面的工作知识。但是，在本文中，我们将定义几种地面使用类别以及一些常见应用，为进一步具体了解其中一些关键领域铺平道路。

什么是接地，它的目的是什么？

首先，定义术语“地”。当大多数人谈论接地时，他们会想象机器之间的接地插座和绿色接地线的背景。没错，因为配电最符合“地”的原始定义。

在世界上其他被称为“接地”的地方，地面的概念是一根长长的木桩，插入设施或住宅外的地面，同样位于电线杆、变电站等各个地方。

在设施或住宅内，任何金属都理想地连接到那个巨大的大地接地连接——甚至是插入插座的设备。这个接地系统的全部意义在于，如果任何带电的有源电压以某种方式直接或通过水、皮肤或其他导体接触到任何金属，那么会立即提供一条路径到最近的点返回到系统中。这种相互连接的电线网络不仅在这些有源电压故障的情况下提供了路径，而且还使每个物体都具有相同的电压电位。

基本主题

接地通常分为两个主要领域：人身安全和信号调节。围绕使用的规则在某种程度上取决于情况需要的类别。

第一类是设备和人身安全的接地。此类别包括所有住宅和工业机械连接，并遵循有关电线尺寸、位置、颜色和电阻的非常具体的规定。

第二类是用于信号调节的接地。接地有助于减少低压和高速数字通信中的问题。这使得它在处理工业网络、数字电路和射频（RF）应用等许多其他应用时成为一个非常重要的讨论。

有了这些信息，是时候探索这些类别的使用的一些具体示例了。

接地示例

为了了解基础讨论可以变得多么广泛，以下是该术语对各种行业和应用可能意味着什么的几个示例。显然，这并不包括每一个应用程序，还有许多其他使用该术语的情况，但可能有点不正确，没有专门连接到“地球”地面网络。

作为一名作者，我尽量不要对正式的定义过于挑剔，而且我明白很多时候，一个行业可能会采用一个术语来表示一个虽然在技术上不正确但被普遍理解的概念。

这些案例对我来说非常合适——纠正另一个领域的同行不是我的职责。但在大多数情况下，它有助于为主题提供一些清晰和理解。

住宅系统的安全

住宅系统安全是最知名的例子。接地插座是大多数插座的标准，大多数插入墙壁的设备都有第三个接地端子。这允许任何类型的电线故障都有返回地面的路径，希望使断路器跳闸而不是造成电击危险。

当电击危险更为严重时，特别是当附近有水时，需要接地故障断路器（GFI）出口。即使在正确接线的设备中，水也会产生电击路径，因此潮湿环境需要更加注意安全。

工业机器框架和电机

工业机器框架和电机具有非常特定的接地连接点，以及应通过接地线测量的最大电阻值的要求。他们测量的电阻总是比他们保护的负载设备小。任何故障（或再次，湿气）都应通过接地路径返回源，最终使断路器跳闸或烧毁保险丝。

直流电压控制系统

在直流电压系统，特别是控制系统中，接地网络可以通过在电线周围提供保护层来防止电磁干扰（EMI）或“噪声”被引入通信电线。

EMI是由电机和其他交流电源引入的，但它可以被缠绕在电缆导体周围的接地线阻挡。这些“屏蔽”线在绝缘护套下方有一个编织或箔网，并连接到接地网络。

在这种情况下，作为电源板，它既提供了一些抗噪声保护，又为板上的变压器提供了冗余安全连接。

控制柜和交流配电设备

控制柜内和交流配电设备周围的接地连接遵循许多与前面提到的电机相同的规则。这种类型的接地也称为“连接”，可以在每个金属控制柜中看到。使用螺钉、锁紧螺母或将电线连接到金属外壳的特殊端子块将绿色或绿色/黄色电线连接到机柜。

变压器输出线也将使用允许单个或多个电压输出的策略连接到地，同时仍保持通过其中一根线返回接地网络的一致路径。

接地基础知识总结

接地是几乎所有电场中的常见做法。但是对于每个专业，定义和实践都会有所不同。

一项广泛的研究揭示了两种基本的接地类别：用于设备和人员安全以及用于信号保护和调节。