电子通讯设备的接地问题的研究

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[摘 要]接地能够非常有效地提高电子通讯设备的电磁兼容性。科学合理的接地不仅可以抵御外部的电磁干扰，还可以保证电子通讯设备不向外部发射电磁波；然而不正确的接地常常会引入非常严重的干扰，甚至会使电子通讯设备无法正常工作。文主要从接地系统的概念、类别、雷电防护，接地带来的问题等方面进行详细的阐述。

[关键词]电子通讯；设备；接地问题

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0313-01

1 国内电子通信设备使用的状况

目前，我国大部分电子通讯设备的额定电压都为220v。如果由于某些原因发生设备漏电情况时，一旦人体同设备接触，就会导致设备、人体及地面之间形成一个回路，从而发生人体触电事故，基于此种情况，必须保证通信设备的接地状况良好，这就要求其接地体电阻必须低于4欧姆，总之，通讯设备的接地体安装有着严格的规定，最好采用一块具有良好导电性的钢板作为接地体，将钢板埋入地下2M左右的位置，然后用导线将钢板同通讯设备外壳紧密连接在一起。

2 接地

2.1 接地的定义

由于大地中含有大量的水，而水份是电的良好导体，当带电的导体与大地接触时，就会形成以接触点为球心的地电场，此时，就会有电流从导体流向地下，这就是我们所说的接地电流。但是，电流和电阻是成反比的，当电阻小到可以忽略不计的时候，也就不会产生电压降，也就是通常所说的“零电位”了，也就是“地”，其真正的含义就是泛指零电位的地方。只要是电气设施或设备的任何部位与零电位的“地”相连通，便称为“接地”。

2.2 接地方式

接地的方式主要有两种，一种是并联接地；另一种是分散接地。在电子通信设备接地中比较理想的一种接地方式就是并联接地，它在地线通道中是没有圃路的，也不会产生地环电流，故而就不会存在外界磁力线遥过地环流雨产生的感应电流干扰整个通信线路的现象，这就是这种并联接地方式的好处，但是存在这―个现实的问题就是。这种单点并联的线路的设计比较复杂和麻烦，因为通信系统中的电路板上存在着很多的结构单元，因此，也就不可能实现全部设计为单点并联，一般都设计为较简单的方式，并且还是一种具有抗干扰能力的底线系统。而另一种分散接地是通过将通信大楼中的电源、防雷、通讯设备等不同的系统分别接入接地系统中，这时所接入的接地系统一定是要互相分离的。

2.3 接地的类别

不同的分类方式可以分出不同的“接地”类别。其中，如果从用途来讲，“接地”就可以分为防雷接地、保护接地、工作接地以及防静电接地等四大类。工作接地也称为 “系统接地”，大致原理就是连接电力系统里面的某一点，从而达到维护电器装备或是电力系统正常运行的目的，在实际操作过程中，主要是发电机以及变压器的中性点接地，从而保持低压系统电位的稳定性；保护接地的目的是防止由于绝缘损坏而出现的设备带电对人身安全造成威胁；防雷接地主要是安全的将由雷电引发的强大电流导入地下，从而降低雷电流带来的损害，例如避雷针。因为静电在与天然气储罐或者是天气管道接触候容易出现安全事故，所以防静电接地的目的就是避免静电带来的危险发生。

3 雷电防护

在影响通信系统的外界因素中，电击被认为是最具破坏性的一种。因为通信系统通过公路延伸到偏僻的乡村，十分容易受到自然环境的影响，而且偏僻地区的维修工作需要一定的时间。如果电击引发的直接或者间接的过载电流超出了设备的容许值的时候，会严重损坏电缆线路以及同它连接的设备。为了防止通信大楼或者是机房不受雷击，在建筑物的顶部都应该安装避雷针，而防雷接地就是把避雷针从户外沿墙引下，用来流散雷电流，给雷电流提供一个快速的排泄通道，从而避免通信设备因为雷击产生的电压受到的损害。

4 电子通讯设备的接地问题

4.1 保护接地

用良好的导体将电子通讯设备的机座、金属外壳以及底盘与大地连接成等电位即为保护接地，保护接地对于维护电子通信设备的安全稳定运行以及人员的人身安全有着十分重要的作用。只有设备和大地保持良好连接以后，机箱的对地电压才能变为0V，这时即使电源线与机箱间的绝缘遭到破坏，也只有大电流流到地线，引起进线保险丝烧断，对设备的操作人员不会造成任何伤害，从而在故障状态下可以保证人身安全。因此，当我们将设备的外壳接大地时，设备就以大地为零参考电位，从而可以有效防止干扰的发生。但是大地不同于金属，它本身不是良导体，它的导电率介于导体和绝缘体之间，然而在静态情况下，大地各点的电位都是相等的，因此我们依然可以以大地作为基准电位（零电位），通过将设备外壳与大地连接来保持设备与大地的等电位。

4.2 屏蔽接地

为了抑制变化的电磁场的干扰而采用的多种屏蔽层、屏蔽体都必须良好地接地，才能起到良好的屏蔽作用。电磁干扰和辐射是整个电子通信设备应用中的经常性话题，电磁辐射的能量与发送信号的电压和频率有关。采用屏蔽是为了在有电磁干扰的环境下保证设备通信、测量和控制通道的传输性能，既能减少电缆本身向外辐射的能量，又能提高电缆抵抗外来电磁干扰的能力。从原理上说，为减少外界的干扰所采用的屏蔽措施在被保护设备外面形成了一个等电位的屏蔽层，因此作为屏蔽用的屏蔽层不管接不接地，只要是完整的，都应该有良好的屏蔽作用。但事实并非如此，不接地的屏蔽层在外界电磁场的作用下，它所反映的电位是不稳定的，因此屏蔽层透过被保护线路的绝缘介质（包括空气介质）与被保护线路形成电容，进而经过这个电容来影响被保护线路。因此屏蔽层起到的屏蔽作用实际非常有限，屏蔽层必须接地。

4.3 系统接地

要使电子通信设备能正常地运行和稳定可靠地工作，还必须处理好等电位点的接地问题，这类接地称为系统接地。对于系统接地来说，由于其工作性质和用途的不同，又可分为信号地、模拟地、数字地、电源地、计算机地、负荷地、外部设备地等。设备接大地不一定是必需的，许多不接大地的设备（如我们平常所用的电子手表，以及像飞机上的电子设备以及人造地球卫星）仍然可以正常工作。所以，设备接大地就像我们在前面所分析的那样，更多是把设备的安全与人员的安全联系在一起的。可是就设备而言，如何在硬件与硬件的连接中选择一个准确的接地点，以便在设备里找出一个可靠的基准电位点，则是提高系统的可靠性、抑制噪声和保障安全的重要手段。我们把这类参考电位点的连接称为“系统接地”。

5 接地时应注意的问题

接地的方式有很多种，但是，无论采用哪一种方式，接地的引线长度不能等于其长度的四分之一或者是其长度的奇数倍。电子设备与防雷接地系统共用接地体时，接地电阻不能大于1欧。计算机系统无论采用哪种基地方式，在机房内的接地线不能和其他的交流接地线相接，也不能和其进距离的紧贴。在同一个低压配电系统中，不适宜让两种接地形式同时存在。

6 结束语

接地是通信设备电气安全的核心技术，同时通信设备接地也是一项很复杂的工作，通信设备的接地是和通信设备的网管系统接地、通信设备供电系统的接地、通信机房的接地、通信线路的接地有着很大的关联的，因此，必须要用系统的观念来全面理解电子通讯设备的接地。当前，我们在电子通讯设备接地方面存在的这些问题，主要还是工作人员的原因，经常会不重视设备的连接与保护的细节。另一方面，随着科学技术的持续发展，未来的电子通讯设备接地工作将会面临更多的挑战。因此，我们在增强对电子通讯设备接地的认识的同时，同时也要做好接地设备的维护工作，用科学的、全面的理念搞好电子通讯设备的电气工作。

参考文献

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