因接地不良,每年中國有數百萬(wàn)臺電子設備被損壞
國際電子商情訊 很多人都知道,貴重儀器設備使用的時(shí)候,外殼都要接地,如采用三心電源插頭等。但為什么要接地,這個(gè)原因就很少人知道了。下面我們以三相發(fā)電機輸送線(xiàn)路的工作原理,來(lái)說(shuō)明設備接地的重要性。
通過(guò)對圖1的觀(guān)察,你很快就會(huì )明白,地線(xiàn)的作用主要是干什么的,即:地線(xiàn)的作用主要是用來(lái)防雷的。
在圖1中,紅線(xiàn)A、B、C表示高壓輸送線(xiàn)路,高壓輸送線(xiàn)路一般都用鐵塔空架支撐,用以對幾十萬(wàn)伏的交流電進(jìn)行遠距離傳送,這樣,其經(jīng)常受雷擊是不可避免的;為了避免雷擊,一般都在高壓線(xiàn)路的上方平行架設一條地線(xiàn),這條地線(xiàn)一般稱(chēng)為避雷地線(xiàn)。所謂地線(xiàn)就是與大地相連的導線(xiàn),當打雷的時(shí)候,雷電首先會(huì )打到避雷地線(xiàn)上,避雷地線(xiàn)可把雷電引入地球,避免高壓輸送線(xiàn)路被幾億伏,乃至十幾億伏的雷電把發(fā)電機或變壓器的線(xiàn)圈與外殼擊穿,以及把與線(xiàn)路連接的其它電器設備遭受瞬間高壓沖擊而損壞。因此,圖1中的避雷地線(xiàn)與一般電子線(xiàn)路中的地線(xiàn)完全是兩回事。
除了避雷地線(xiàn)之外,發(fā)電機和變壓器的外殼也要接地,這種接地叫防護接地。防護地線(xiàn)與避雷地線(xiàn)兩者是不同的,防護地線(xiàn)與避雷地線(xiàn)的最大區別是,防護地的地線(xiàn)一般沒(méi)有電流通過(guò),而避雷地的地線(xiàn)在打雷時(shí)有非常大的電流通過(guò),電流可大于數十萬(wàn)安培。避雷地的主要作用是把雷電高壓引入地球,以降低雷電高壓對電子設備的沖擊;而防護接地則是讓設備外殼的電位與地球相同,避免設備內部電路在強電場(chǎng)之下感應帶電產(chǎn)生位移電流,以及人體觸摸電子設備外殼時(shí)不會(huì )觸電。因此,兩者的作用是完全不同的。
三相發(fā)電機的中線(xiàn)接地,也屬于防護接地,其作用是把發(fā)電機中線(xiàn)圈被感應的靜電高壓引入地球。當負載完全平衡時(shí),三相發(fā)電機的中線(xiàn)與地連接的地線(xiàn)是沒(méi)有電流通過(guò)的。但三相變壓器的中線(xiàn)接地不屬于防護接地,而屬于避雷接地,因為三相變壓器中線(xiàn)在與火線(xiàn)并排向用戶(hù)供電的同時(shí),還擔當避雷的作用。當打雷時(shí),中線(xiàn)通過(guò)接地可以把雷電的大部分能量引入地球,僅有少部分能量最后成為差模信號與輸送電壓混合在一起被傳送到用戶(hù)終端。
目前,人們對雷電的產(chǎn)生以及其所引起的災害認識并不很深。
我們知道,由于地球與電離層之間存在很強的電場(chǎng),云朵在天空中首先要被極化帶電,然后在風(fēng)力的作用下,極化帶電的云朵很容易就會(huì )分離成兩個(gè)(或多個(gè))部分,使之成為帶電體,一個(gè)帶正電(一般是下層),另一個(gè)帶負電(一般是上層)。所以,同一高度已經(jīng)帶電的云朵(即帶電性質(zhì)相同的云朵),在風(fēng)力的作用下很容易產(chǎn)生互相組合,使云體帶電的能量越來(lái)越大,即電位越來(lái)越高。當兩個(gè)帶異性電荷的云朵互相靠近的時(shí)候,或者帶電云體靠近地表面的時(shí)候,就會(huì )放電,即打雷。因此,只要有云和風(fēng)的存在,打雷的現象就會(huì )經(jīng)常出現,首先被雷擊的多數為高層建筑物。
根據統計:
地球平均每一秒鐘有100多次閃電,每次閃電產(chǎn)生的能量可供一個(gè)100瓦的燈泡點(diǎn)亮3個(gè)月;在雨季,平均每6分鐘就有一個(gè)人被雷電擊中,每年有成千上萬(wàn)的人因雷電擊中而喪傷;上海電視臺平均每年要遭受33次大的雷擊,最近遭受雷擊的時(shí)間是2010年4月13日,每次雷擊都會(huì )使電子設備遭受不同程度的損壞;1992年6月22日,北京國家氣象中心多臺計算機接口因感應雷擊被毀,損失二仟多萬(wàn)元。
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