电子设备接地线的长度与用材规格的探讨.doc

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1、电子设备接地线的长度与用材规格的探讨电子设备一般都耍求有一个良好的接地系统，做好接地系统既是设备稳定、可靠工作的需耍，也是保障设备和人身安全的需耍。电子设备的接地系统一般包括直流地、功率地、工作地，三种接地线在某一公共点接在一起后再通过等电位连接带接到接地体。一个良好的接地系统除了必须有良好的接地体以外，接地线的长度和用材规格是极其重要的方面。实际工作中不同设备对接地线的长度和用材规格耍求不一样，不同的参考资料给岀的接地线长度、用材规格也往往不同，使工程技术人员容易混淆。因此，从理论上估算与校验显得非常重耍。1接地线长度1.1为

2、防止雷电流或故障电流所产生的高电位对设备的损害，耍求接地线长度尽可能短。实际工作屮，由于设备与接地体相对距离的存在，接地线允许长度对技术人员来说才有实际意义。由公式(1)可以用來估算接地线允许长度。Umax=UL=LO•L•di/dt(1)由上式得：L=Umax/(L0•L•di/dt)(2)式中Umax—设备能承受的最高电位(kV)；UL—雷电流或故障电流流过接地装置时引下线上的电感电压降(kV)；L0—引下线的单位长度的电感(uH/m),一般取其等于1.5uH/m；L—引下线长度(m)；di/dt—雷电流或故障电流陡度(kA

3、/ns)；雷电流徒度按一类为di/dt=I/Tl=20kA/ns,二类为15kA/us,三类为1OkA/us,按规范，I为雷电流幅值，一类为200kA,二类为150kA,三类为lOOkA；T1为波头时间(us),取Tl=10us；故障电流则按实际估算。考虑到引下线的电感对设备电位的影响，引下线除了尽可能短以外，还耍尽可能避免弯曲、绕圈。1.2对于高频电子设备还必须考虑引下线高频阻抗和表面射频电阻对设备的影响。为了减少接地引下线的高频阻抗和接地引下线的射频电阻，对接地线到公共接点的距离有一定要求。Z=RrƒVL+(tg2

4、n•L/X)2(3)Rrƒ=0.26X10-6Vnƒ/G-L/b(4)式中：Z—接地引下线的高频阻抗(Q)；Rrƒ—接地引下线表面的射频电阻(Q)；L—从电子设备至接地体间的引线长度(m):入一电了设备丁.作频率的波长(m)；U—接地引下线相对于铜的导磁率；G—接地引下线相对于铜的导电率；ƒ—设备的工作频率(IIz)；b—接地引下线的宽度(mm)。从式(3)、(4)可以得出接地线应尽可能短，并且由于L二(2n+l)•入/4时tg2•L/入二g,Z二g所以引下线应该避开L二入/4及入/4奇数

5、倍附近的长度。-般情况下，接地支线长度应小T3m,而接地干线应小于15m。我们在确定引下线长度吋，必须对设备耍求，如耐高电位能力、功率、工作频率以及接地地网的情况了解清楚。由于设备与接地体相对位置是客观情况耍求，有时不能减少接地干线的长度时，应采取其他措施。2接地线的用材规格接地线的用材规格(截面积)有多种，如lmm2、1.5mm2>4mm2>16mm2、35mm2>100mm2等等，实际应用中应兼顾安全和经济两方面的要求。对丁不同设备及地网条件，在保证安全的条件下，选择较小截而积的接地线。接地引下线的最小截而积一般根据其材质的

6、热稳定度来确定。S2I/C・Jt(5)式中S—接地线的最小截面积(mm2)；I—流经引下线的最大雷电流或故障电流的稳定值(A),与设备和接地网有关；t—电流持续时间(S)OC—为与材质有关的热稳定系数，钢取70,铜取210,铝取120。-般情况下，对中、小型设备，接地线一般取支线为16mm2,接地干线为35mm2,对于较大型的设备取支线为35mm2,接地干线为100mm2o选择接地引下线的截而积应该用(5)式进行校验，达不到上式要求的要选择更大截面积的材质。