电子实验室接地安全及抗干扰技术

黄绍连

电子实验室接地安全及抗干扰技术

黄绍连

广西钦州农业学校，广西 钦州 535099

电子实验室设备可靠接地操作是避免电磁噪声影响到操作人员的人身安全，保证机械设备正常运行的重要方法。实验室内机械电流线路以及金属材质的外部表层应与地面接触，目的是避免出现危险事故，通常被称为保护接地。还有另一种接地形式，被称为屏蔽接地，实质是为了避免干扰而采用适当的方法来屏蔽接地。任何两个电路都会设置分布电容。如果其中任何一个线路出现问题，那么这时这条问题线路的电荷就会自动转入另一个电路，也就是静电偶合。因此，介绍了电子实验室接地类型，论述了电子实验室规范化接地。

电子实验室；接地安全；抗干扰技术

接地是确保电力系统可靠运行和人身安全的基础。接地技术的研究涉及地质、土壤、化学、材料、电气等多个学科及其交叉，相关研究工作点多、面广，不仅具有很强的工程应用价值，而且也具有十分重要的理论意义［1］。接地结构不但能够为所有的电气机械运行创造基础，而且还会在出现突发事故的时候，在最短的时间内疏导电流问题，确保整个线路网络的安全，避免发生危险事故。这充分说明了接地是从根本上保证电力运输网络平稳运行的基础，其稳定性和安全性自始至终都是相关专业人士重视的内容。

1 电子实验室接地类型

1.1 工作接地

为了确保各个机械设备正常、稳定地运行，避免发生危险事故就需要实施接地操作。电磁干扰可以说是经常发生的。实验室中放置的各种仪器设备特别是实施定量研究的机械对干扰十分灵敏。为了解决干扰问题，对机械设备、仪器设备的金属材料的表层进行接地处理是非常有效的方法。但是这种接地技术相对较为烦杂，需要操作人员具备较高的专业技术水平。一旦操作失误势必会造成较为严重的不良后果。

1.2 保护接地

保护接地也被称为安全接地，是一项为了确保人们的人身安全以及机械设备正常运转的操作行为。实验室内陈设的仪器设备内部构造大部分都与仪器表层有所接触。安全基地就是利用专业的方法和工具将仪器表层外壳与大地进行连接。如果不进行这项操作，就极易导致仪器带电的后果，可以说是非常危险的。将仪器表层与大地进行连接，首先要将表层外壳存在的电流引导到大地上，保证仪器的正常运转。

1.3 防雷接地

为保证建筑物防雷装置可靠工作设置的接地，必须与工作接地、保护接地分开。雷电感应的浪涌电压可能会通过有关线路侵入室内和仪器，进而危及人身安全和损坏电子设备［2］。根据有关方面的统计，电子设备损坏的原因有不少是由雷电感应浪涌电压造成的。它通过引线把感应的浪涌电压波引入电子设备内部，破坏其芯片和接口。当然，防雷接地应是实验室楼宇建筑时重点考虑的因素。

2 电子实验室规范化接地

按规定低压配电系统无特殊要求时，应采用频率50 Hz，电压220/380 V系统。系统接地型式宜为TN-S或TN-C-S，有特殊要求时，应按实验仪器设备的具体要求确定。按TN-C或TN-C-S方式进行布线，是没有实验室仪器专门的工作接地线的，在仪器安装前必须自己埋设专用的工作接地线。

2.1 接地线的埋设和接入

通常人们使用的方法就是在实验室的四周找到一个湿度较高的地方，按照标准挖掘坑洞，之后将前期生产制造出来的金属板材或者金属棒，亦或导电性能较强的金属材料的导体掩埋到坑洞内，要灌注适当的盐水，随后利用焊接技术实施连接，引出高于地面2 m并用接地电阻表进行测量，直至符合要求为止。大型精密仪器工作接地的接地阻值原则上应按厂家要求来确定。普通的仪器设备接地电阻的设置不能低于4 Ω，但是后期还需要对线路与仪器室进行连接，引出点测量电阻时，保证电子不大于3 Ω。部分有特殊需求的仪器，我们在设置的时候，需要对电阻进行适当的调整，保证电阻参数与现实需求保持一致。还要设置专门的接地线路，避免出现共享线路。想要获得准确的电阻参数可以借助以下的公式进行计算：

2.2 分清实验室配电内的安全接地线、零线和相线在插座内的插脚位置

如果实验室内设置的电能线路，以及电能分配与规范要求相一致的话，在开启室内插座箱的时候就会看出不同颜色的电线的作用都是不同的。墙上三脚插座对应的规范是：左边是零线，右边是相线，上边是地线；四脚插座规范是：左、右、下三脚为相线，上边是地线。

2.3 仪器接地线的连接

各仪器设备与接地装置宜采用单点连接。不同实验室共用一组接地装置时，最好分别引接地线与接地装置连接，由接地装置引入室内的接地干线宜采用绝缘导线穿钢管敷设，防止由接地线引入新的干扰［3］。如果实验室是按照标准配电来布线的，且地线的接地电阻值符合仪器要求，那么可以直接用多芯铜导线将接地线和仪器上的地线连接头牢固相连即可，虽然仪器的电源插头有一支脚是专用的接地脚，但一般该脚是和仪器内部共用接地点相连的。不能因为有了该脚而不再将机壳的接地点和地线相连。为了安全考虑，还得将机壳接地。假如配电接地线的接地电阻值不符合厂家安装的技术要求，那么就得重新埋设专用的接地线，接地阻值符合要求后再行连接。

3 结语

实验室仪器设备的良好接地，不是仪器正常工作的充分条件，但却是其长期安全可靠运行的必要条件，不要忽视其重要性和必要性。传统接地方式的埋设简单易行，成本低廉，能满足大部分仪器设备的接地要求。个别要求较高的仪器有时接地电阻值达不到要求，应经常检查维护已有的接地装置。近年来出现了许多接地新技术，如电解离子接地系统，就非常适用于有较高要求的接地场所，且安全、可靠、稳定。

[1]穆荣，顾持真.实验室接地系统设计[J].电子产品可靠性与环境试验，2014（5）：5-7.

[2]袁建生，李中新.电子实验室接地安全及抗干扰技术[J].甘肃科技，2012（10）：40-41.

[3]毛端海，刘光斌，刘伟.电磁兼容实验室接地装置的设计与安装[J].上海航天，2013（2）：46-51.

Electronic Laboratory Grounding Safety and Anti-Jamming Technology

Huang Shaolian

Guangxi Qinzhou Agricultural School, Guangxi Qinzhou 535099

The reliable grounding operation of electronic laboratory equipment is an important method to avoid electromagnetic noise affecting the personal safety of operators and ensure the normal operation of machinery and equipment. The mechanical current circuit in the laboratory and the external surface layer of the metal material should be in contact with the ground in order to avoid dangerous accidents. It is often referred to as protective grounding. There is another form of grounding, called shield grounding, which is essentially a shielded ground used to avoid interference. Any two circuits will have distributed capacitors. If there is a problem with any of these lines, then the charge on this problem line will automatically transfer to another circuit, which is electrostatic coupling. Therefore, the type of grounding in the electronic laboratory was introduced and the standardized grounding of the electronic laboratory was discussed.

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