接地

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澳大利亞一所民居旁一個典型的地電極(在灰色水管的左邊),用黃綠色線套包裹。
金屬水管可當作「接地線」來使用。

電機工程學裏,接地這術語,依著不同的應用領域,有幾種意思。接地電路內部的一個電位參考點。從這參考點,可以測量其它電位。接地也可以被認為是電流的一個共同回歸路徑(稱為地回電路地迴路),或是與大地的一個直接有形的連接。

因為下述幾個理由,電機工程師會將電路連接到接地:

  • 絕緣體損壞時,易與外界接觸部件,會因為累積電荷,而使得電位升高。為了安全目的,主要電力設備必須連接到接地。
  • 保護電路的絕緣體,會因過量的電位而遭到的損壞。所以,必須限制電路與大地之間電位升高。
  • 當處理易燃物或修理電子儀器時,靜電很容易會引燃易燃物或損壞電子儀器。因此,必須限制靜電的增長。
  • 有些電報器材或電力傳輸電路會使用大地為導體(稱為地回幻路 (phantom loop))。這樣,可以省去安裝另外一條導線為回程導體的費用。
  • 為了測量目的,將大地當做一個固定參考電位。根據這個參考電位,可以測量出來其它的電位。為了保持參考電位為零,一個電氣接地系統應該擁有足夠的電流載流能力

電子電路理論裏,接地通常被理想化為一個無窮電荷電源或電荷吸收槽,可以無限制的吸收電流,同時保持電位不變。

地線[編輯]

地線是電學中的概念。在供電系統和電路設計中意義有所區別。

供電地線[編輯]

供電系統中,地線是指一根理論上與大地電位的導線,因其對地電壓小,不會對人畜造成傷害,可用於保護。

為了使其與大地電位相近,一般民用將其與水管相連,因水管與大地相連而達到釋放電能的效果;而工業上一般將地線與避雷針等插入地下的設施相連以達到更好的放電效果。在一些國家,使用金屬水管來接地是違法行為。如果將來裝修把金屬水管換成膠水管,便失去接地作用。[需要解釋].

在香港,接地線俗稱水線,因為以往是連接到金屬水管來接地。

由於電感電器一般在金屬機殼上會因感應而產生一些較小的電壓,也可能由於漏電原因使機殼帶電,為保證使用安全,可將地線與電器外殼相連以通過大地放電。

供電系統中地線一般用黃綠色或黑色導線包裹。

電路地線[編輯]

Signal Ground.svg Chassis Ground.svg Earth Ground.svg
地線的符號[1]

電路設計時,地線則被廣泛作為電位參考點,為整個電路提供一個基準電位。此時,地線未必與真正的大地相連,而往往與輸入電源線的一根相連(通常是零線),其電位也與大地電位無關。整個電路在設計時,以地線上電壓為0V,以統一整個電路電位。

在強弱電隔離或高低頻信號隔離等場合,一個電路中可能有多個彼此電位不同的地線,分別稱為強電地、弱電地、電源地、信號地、高頻地、低頻地等。

參閱[編輯]

引用[編輯]

  1. ^ Electrical and electronics diagrams, IEEE Std 315-1975, Section 3.9: Circuit return.