自動化控制系統(tǒng)中接地的應(yīng)用和監(jiān)管解析

電子產(chǎn)品接地的主題廣泛而復(fù)雜，涵蓋各種功能和目標(biāo)。在本文中，我們將從基礎(chǔ)層面研究自動化控制系統(tǒng)中接地的應(yīng)用和監(jiān)管。

地的主題有多種含義。在電氣系統(tǒng)的范圍內(nèi)，不僅有不同的定義，而且每個研究領(lǐng)域都使用接地來實(shí)現(xiàn)不同的結(jié)果。在某些情況下，它用于確保人員和設(shè)備的安全。

其他時候，它可以提高數(shù)字通信的信號清晰度。更重要的是，地線甚至可以作為承載負(fù)載設(shè)備電流的導(dǎo)體的參考。

可以肯定地說，沒有人可以成為所有電子領(lǐng)域的專家，或者對定義接地連接范圍和目的的每條法規(guī)和代碼有全面的工作知識。但是，在本文中，我們將定義幾種地面使用類別以及一些常見應(yīng)用，為進(jìn)一步具體了解其中一些關(guān)鍵領(lǐng)域鋪平道路。

什么是接地，它的目的是什么？

首先，定義術(shù)語“地”。當(dāng)大多數(shù)人談?wù)摻拥貢r，他們會想象機(jī)器之間的接地插座和綠色接地線的背景。沒錯，因?yàn)榕潆娮罘稀暗亍钡脑级x。

在世界上其他被稱為“接地”的地方，地面的概念是一根長長的木樁，插入設(shè)施或住宅外的地面，同樣位于電線桿、變電站等各個地方。

在設(shè)施或住宅內(nèi)，任何金屬都理想地連接到那個巨大的大地接地連接——甚至是插入插座的設(shè)備。這個接地系統(tǒng)的全部意義在于，如果任何帶電的有源電壓以某種方式直接或通過水、皮膚或其他導(dǎo)體接觸到任何金屬，那么會立即提供一條路徑到最近的點(diǎn)返回到系統(tǒng)中。這種相互連接的電線網(wǎng)絡(luò)不僅在這些有源電壓故障的情況下提供了路徑，而且還使每個物體都具有相同的電壓電位。

基本主題

接地通常分為兩個主要領(lǐng)域：人身安全和信號調(diào)節(jié)。圍繞使用的規(guī)則在某種程度上取決于情況需要的類別。

第一類是設(shè)備和人身安全的接地。此類別包括所有住宅和工業(yè)機(jī)械連接，并遵循有關(guān)電線尺寸、位置、顏色和電阻的非常具體的規(guī)定。

第二類是用于信號調(diào)節(jié)的接地。接地有助于減少低壓和高速數(shù)字通信中的問題。這使得它在處理工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字電路和射頻（RF）應(yīng)用等許多其他應(yīng)用時成為一個非常重要的討論。

有了這些信息，是時候探索這些類別的使用的一些具體示例了。

接地示例

為了了解基礎(chǔ)討論可以變得多么廣泛，以下是該術(shù)語對各種行業(yè)和應(yīng)用可能意味著什么的幾個示例。顯然，這并不包括每一個應(yīng)用程序，還有許多其他使用該術(shù)語的情況，但可能有點(diǎn)不正確，沒有專門連接到“地球”地面網(wǎng)絡(luò)。

作為一名作者，我盡量不要對正式的定義過于挑剔，而且我明白很多時候，一個行業(yè)可能會采用一個術(shù)語來表示一個雖然在技術(shù)上不正確但被普遍理解的概念。

這些案例對我來說非常合適——糾正另一個領(lǐng)域的同行不是我的職責(zé)。但在大多數(shù)情況下，它有助于為主題提供一些清晰和理解。

住宅系統(tǒng)的安全

住宅系統(tǒng)安全是最知名的例子。接地插座是大多數(shù)插座的標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)插入墻壁的設(shè)備都有第三個接地端子。這允許任何類型的電線故障都有返回地面的路徑，希望使斷路器跳閘而不是造成電擊危險。

當(dāng)電擊危險更為嚴(yán)重時，特別是當(dāng)附近有水時，需要接地故障斷路器（GFI）出口。即使在正確接線的設(shè)備中，水也會產(chǎn)生電擊路徑，因此潮濕環(huán)境需要更加注意安全。

工業(yè)機(jī)器框架和電機(jī)

工業(yè)機(jī)器框架和電機(jī)具有非常特定的接地連接點(diǎn)，以及應(yīng)通過接地線測量的最大電阻值的要求。他們測量的電阻總是比他們保護(hù)的負(fù)載設(shè)備小。任何故障（或再次，濕氣）都應(yīng)通過接地路徑返回源，最終使斷路器跳閘或燒毀保險絲。

直流電壓控制系統(tǒng)

在直流電壓系統(tǒng)，特別是控制系統(tǒng)中，接地網(wǎng)絡(luò)可以通過在電線周圍提供保護(hù)層來防止電磁干擾（EMI）或“噪聲”被引入通信電線。

EMI是由電機(jī)和其他交流電源引入的，但它可以被纏繞在電纜導(dǎo)體周圍的接地線阻擋。這些“屏蔽”線在絕緣護(hù)套下方有一個編織或箔網(wǎng)，并連接到接地網(wǎng)絡(luò)。

在這種情況下，作為電源板，它既提供了一些抗噪聲保護(hù)，又為板上的變壓器提供了冗余安全連接。

控制柜和交流配電設(shè)備

控制柜內(nèi)和交流配電設(shè)備周圍的接地連接遵循許多與前面提到的電機(jī)相同的規(guī)則。這種類型的接地也稱為“連接”，可以在每個金屬控制柜中看到。使用螺釘、鎖緊螺母或?qū)㈦娋€連接到金屬外殼的特殊端子塊將綠色或綠色/黃色電線連接到機(jī)柜。

變壓器輸出線也將使用允許單個或多個電壓輸出的策略連接到地，同時仍保持通過其中一根線返回接地網(wǎng)絡(luò)的一致路徑。

接地基礎(chǔ)知識總結(jié)

接地是幾乎所有電場中的常見做法。但是對于每個專業(yè)，定義和實(shí)踐都會有所不同。

一項(xiàng)廣泛的研究揭示了兩種基本的接地類別：用于設(shè)備和人員安全以及用于信號保護(hù)和調(diào)節(jié)。