接地与浮地技术

接地与浮地技术“地”是电子技术中一个很重要的概念。由于“地”的分类与作用有多种，

容易混淆,故总

结一下“地”的概念。

“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地，两者概念不同，目的也不同。“地”的

经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。

一：

信号“地”又称参考“地”，就是零电位的参考点，也是构成电路信号回路的公

共端

。

(1)

直流地：直流电路“地”，零电位参考点。

(2)

交流地：交流电的零线。应与地线区别开。

(3)

功率地：大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。

(4)

模拟地：放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。

(5)

数字地：也叫逻辑地，是数字电路的零电位参考点。

(6)

“热地”：开关电源无需使用工频变压器，其开关电路的“地”和市电电网有

关，即所谓的“热地”，它是带电的

。

(7)

“冷地”：由于开关电源的高频变压器将输入、输出端隔离；又由于其反馈电路

常用光电耦合器，既能传送反馈信号，又将双方的“地”隔离；所以输出端的地称之为“冷

地”，它不带电。

信号接地

设备的信号接地，可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点，它为

设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。

有单点接地，多点接地，浮地和混合接地。（这里主要介绍浮地）

单点接地是指整个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点，其他各个需要接

地的点都直接接到这一点上。在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率

小于1MHz的电路，采用一点接地。

多点接地是指电子设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上（即设备的金属

底板）。在高频电路中，寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于10MHz的电路，常采用

多点接地。

浮地，即该电路的地与大地无导体连接。『

虚地:没有接地，却和地等电位的点。』

其优点是该电路不受大地电性能的影响。浮地可使功率地（强电地）和信号地（弱电

地）之间的隔离电阻很大，所以能阻止共地阻抗电路性耦合产生的电磁干扰。

其缺点是该电路易受寄生电容的影响，而使该电路的地电位变动和增加了对模拟电路

的感应干扰。

一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻，用以释放所积累

的电荷。注意控制释放电阻的阻抗，太低的电阻会影响设备泄漏电流的合格性。

1：浮地技术的应用

a交流电源地与直流电源地分开

一般交流电源的零线是接地的。但由于存在接地电阻和其上流过的电流，导致电源

的零线电位并非为大地的零电位。另外，交流电源的零线上往往存在很多干扰，如果交流电

源地与直流电源地不分开，将对直流电源和后续的直流电路正常工作产生影响。因此，采用

把交流电源地与直流电源地分开的浮地技术，可以隔离来自交流电源地线的干扰。

b

放大器的浮地技术

对于放大器而言，特别是微小输入信号和高增益的放大器，在输入端的任何微小的

干扰信号都可能导致工作异常。因此，采用放大器的浮地技术，可以阻断干扰信号的进入，

提高放大器的电磁兼容能力。

c

浮地技术的注意事项

1）尽量提高浮地系统的对地绝缘电阻，从而有利于降低进入浮地系统之中的共模

干扰电流。

2）注意浮地系统对地存在的寄生电容，高频干扰信号通过寄生电容仍然可能耦合

到浮地系统之中。

3）浮地技术必须与屏蔽、隔离等电磁兼容性技术相互结合应用，才能收到更好的

预期效果。

4）采用浮地技术时，应当注意静电和电压反击对设备和人身的危害。

2：混合接地

混合接地使接地系统在低频和高频时呈现不同的特性，这在宽带敏感电路中是必要的。

电容对低频和直流有较高的阻抗，因此能够避免两模块之间的地环路形成。当将直流地

和射频地分开时，

将每个子系统的直流地通过10～100nF的电容器接到射频地上，这两种地应在一点有低

阻抗连接起来，

连接点应选在最高翻转速度（di/dt）信号存在的点。

二：

设备接大地

在工程实践中，除认真考虑设备内部的信号接地外，通常还将设备的信号地，机壳与大

地连在一起，

以大地作为设备的接地参考点。设备接大地的目的是

1）保护地，保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳（或构架）和接地装置

之间作良好的电气连接。

为了保护人员安全而设置的一种接线方式。保护“地”线一端接

用电器外壳，另一端与大地作可靠连接。

2）防静电接地，泄放机箱上所积累的电荷，避免电荷积累使机箱电位升高，造成电路

工作的不稳定。

3）屏蔽地，避免设备在外界电磁环境的作用下使设备对大地的电位发生变化，造成设

备工作的不稳定。

此外还有防雷接地和音响中的音频专用地等等。除了正确进行接地设计、安装,还要正确进行各种不同信号的接地处理。控制系统中，大致有以下几种地线：/gengwei_3/blog/static/2539073200821475315560/（1）数字地：也叫逻辑地，是各种开关量（数字量）信号的零电位。（2）模拟地：是各种模拟量信号的零电位。（3）信号地：通常为传感器的地。（4）交流地：交流供电电源的地线，这种地通常是产生噪声的地。（5）直流地：直流供电电源的地。（6）屏蔽地：也叫机壳地，为防止静电感应和磁场感应而设。以上这些地线处理是系统设计、安装、调试中的一个重要问题。下面就接地问题提出一些看法：（1）控制系统宜采用一点接地。一般情况下,高频电路应就近多点接地，低频电路应一点接地。在低频电路中，布线和元件间的电感并不是什么大问题，然而接地形成的环路的干扰影响很大，因此，常以一点作为接地点；但一点接地不适用于高频，因为高频时，地线上具有电感因而增加了地线阻抗，同时各地线之间又产生电感耦合。一般来说，频率在1MHz以下,可用一点接地；高于10MHz时，采用多点接地；在1～10MHz之间可用一点接地，也可用多点接地。（2）交流地与信号地不能共用。由于在一段电源地线的两点间会有数mV甚至几V电压，对低电平信号电路来说，这是一个非常重要的干扰，因此必须加以隔离和防止。（3）浮地与接地的比较。全机浮空即系统各个部分与大地浮置起来，这种方法简单，但整个系统与大地绝缘电阻不能小于50MΩ。这种方法具有一定的抗干扰能力，但一旦绝缘下降就会带来干扰。还有一种方法，就是将机壳接地，其余部分浮空。这种方法抗干扰能力强，安全可靠，但实现起来比较复杂。（4）模拟地。模拟地的接法十分重要。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可采用屏蔽浮技术。对于具体模拟量信号的接地处理要严格按照操作手册上的要求设计。（5）屏蔽地。在控制系统中为了减少信号中电容耦合噪声、准确检测和控制，对信号采用屏蔽措施是十分必要的。根据屏蔽目的不同，屏蔽地的接法也不一样。电场屏蔽解决分布电容问题，一般接大地；电磁场屏蔽主要避免雷达、电台等高频电磁场辐射干扰。利用低阻金属材料高导流而制成，可接大地。磁场屏蔽用以防磁铁、电机、变压器、线圈等磁感应，其屏蔽方法是用高导磁材料使磁路闭合，一般接大地为好。当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如果电缆的屏蔽层地点有一个以上时，将产生噪声电流，形成噪声干扰源。当一个电路有一个不接地的信号源与系统中接地的放大器相连时，输入端的屏蔽应接至放大器的公共端；相反，当接地的信号源与系统中不接地的放大器相连时，放大器的输入端也应接到信号源的公共端。对于电气系统的接地，要按接地的要求和目的分类，不能将不同类接地简单地、任意地连接在一起，而是要分成若干独立的接地子系统，每个子系统都有其共同的接地点或接地干线，最后才连接在一起，实行总接地。-------------------------------EDNChina技术论坛/bbs/def.asp-------------------Q1：为什么要接地?Answer：接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。随着电子通信和其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念。Q2：接地的定义Answer:在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是‘线路电压的参考点’；对于系统设计师来说，它常常是机柜或机架；对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。Q3：常见的接地符号Answer:PE,PGND,FG－保护地或机壳；BGND或DC-RETURN－直流－48V(+24V)电源（电池）回流；GND－工作地；DGND－数字地；AGND－模拟地；LGND－防雷保护地GND在电路里常被定为电压参考基点。从电气意义上说，GND分为电源地和信号地。PG是PowerGround（电源地）的缩写。另一个是SignalGround（信号地）。实际上它们可能是连在一起的（不一定是混在一起哦！）。两个名称，主要是便于对电路进行分析。进一步说，还有因电路形式不同而必须区分的两种“地”：数字地，模拟地。数字地和模拟地都有信号地、电源地两种情况。数字地和模拟地之间，某些电路可以直接连接，有些电路要用电抗器连接，有些电路不可连接。Q4：合适的接地方式Answer:接地有多种方式，有单点接地，多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，单点接地用于简单电路，不同功能模块之间接地区分，以及低频（f<1MHz）电子线路。当设计高频（f>10MHz）电路时就要采用多点接地了或者多层板（完整的地平面层）。Q5：信号回流和跨分割的介绍Answer：对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径，所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越大，所以，PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。第二，对于一个高速信号来说，提供有好的信号回流可以保证它的信号质量，这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层（或电源层）为参考来计算的，如果高速线附近有连续的地平面，这样这条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻抗就会发生变化，不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以，布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层，或者高速线旁边并行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这也是因为信号跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。当然，不是严格要求不能跨越电源分割，对于低速的信号是可以的，因为产生的干扰相比信号可以不予关心。对于高速信号就要认真检查，尽量不要跨越，可以通过调整电源部分的走线。（这是针对多层板多个电源供应情况说的）Q6：为什么要将模拟地和数字地分开，如何分开?Answer：模拟信号和数字信号都要回流到地，因为数字信号变化速度快，从而在数字地上引起的噪声就会很大，而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。如果模拟地和数字地混在一起，噪声就会影响到模拟信号。一般来说，模拟地和数字地要分开处理，然后通过细的走线连在一起，或者单点接在一起。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开，如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。Q7：单板上的信号如何接地?Answer：对于一般器件来说，就近接地是最好的，采用了拥有完整地平面的多层板设计后，对于一般信号的接地就非常容易了，基本原则是保证走线的连续性，减少过孔数量；靠近地平面或者电源平面，等等。Q8：单板的接口器件如何接地?Answer：有些单板会有对外的输入输出接口，比如串口连接器，网口RJ45连接器等等，如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作，例如网口互连有误码，丢包等，并且会成为对外的电磁干扰源，把板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的接口地，与信号地的连接采用细的走线连接，可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的，对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。Q9：带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地?Answer：屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是信号地上，这是因为信号地上有各种的噪声，如果屏蔽层接到了信号地上，噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰，所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的最大噪声输出源。当然前提是接口地也要非常的干净-------------------------------------------------混合电路里面做标示用的,VCC表示模拟信号电源,GND表示模拟信号地,VDD表示数字信号电源,VSS表示数字电源地。VCC主要表示Bipolar电路的电源，C表示Collector集电极,电源一般接在NPN的集电极（或PNP的发射极），集成电路刚出现时只有NPN管，后来才有集成进去的PNP管。VDD/VSS一般表示MOS电路的电源和“地”，D/S分别表示MOS管的Drain(漏)/Source(源)。一、解释VCC：C=circuit表示电路的意思,即接入电路的电压；VDD：D=device表示器件的意思,即器件内部的工作电压；VSS：S=series表示公共连接的意思，通常指电路公共接地端电压。二、说明1、对于数字电路来说，VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压（通常Vcc>Vdd），VSS是接地点。2、有些IC既有VDD引脚又有VCC引脚，说明这种器件自身带有电压转换功能。3、在场效应管（或COMS器件）中，VDD为漏极，VSS为源极，VDD和VSS指的是元件引脚，而不表示供电电压。VDD:电源电压（单极器件）；电源电压（4000系列数字电路）；漏极电压（场效应管）VCC：电源电压（双极器件）；电源电压（74系列数字电路）；声控载波（VoiceControlledCarrier)VSS:地或电源负极VEE：负电压供电；场效应管的源极（S）VPP：编程/擦除电压。详解：在电子电路中，VCC是电路的供电电压,VDD是芯片的工作电压：VCC：C=circuit表示电路的意思,即接入电路的电压，D=device表示器件的意思,即器件内部的工作电压，在普通的电子电路中，一般Vcc>Vdd!VSS：S=series表示公共连接的意思，也就是负极。有些IC同时有VCC和VDD，这种器件带有电压转换功能。在“场效应”即COMS元件中，VDD乃CMOS的漏极引脚，VSS乃CMOS的源极引脚，这是元件引脚符号，它没有“VCC”的名称，你的问题包含3个符号，VCC/VDD/VSS，这显然是电路符号------------------------几种接地符号

第1个我用做电源正或数字电路VCC,不用作地.

第2个我用作数字地或数字模拟公共地.

第3个用作模拟地.

第4个当然是机箱外壳或外壳接大地了.浮地是什么意思?浮地和接地问题解答集(2008-04-2809:59:08)标签：杂谈

“地”是电子技术中一个很重要的概念。由于“地”的分类与作用有多种，容易混淆,故总

结一下“地”的概念。

“接地”有设备内部的信号接地和设备接大地，两者概念不同，目的也不同。“地”的

经典定义是“作为电路或系统基准的等电位点或平面”。

一：信号“地”又称参考“地”，就是零电位的参考点，也是构成电路信号回路的公

共端。

(1)直流地：直流电路“地”，零电位参考点。

(2)交流地：交流电的零线。应与地线区别开。

(3)功率地：大电流网络器件、功放器件的零电位参考点。

(4)模拟地：放大器、采样保持器、A/D转换器和比较器的零电位参考点。

(5)数字地：也叫逻辑地，是数字电路的零电位参考点。

(6)“热地”：开关电源无需使用工频变压器，其开关电路的“地”和市电电网有

关，即所谓的“热地”，它是带电的。

(7)“冷地”：由于开关电源的高频变压器将输入、输出端隔离；又由于其反馈电路

常用光电耦合器，既能传送反馈信号，又将双方的“地”隔离；所以输出端的地称之为“冷

地”，它不带电。

信号接地

设备的信号接地，可能是以设备中的一点或一块金属来作为信号的接地参考点，它为

设备中的所有信号提供了一个公共参考电位。

有单点接地，多点接地，浮地和混合接地。（这里主要介绍浮地）

单点接地是指整个电路系统中只有一个物理点被定义为接地参考点，其他各个需要接

地的点都直接接到这一点上。在低频电路中，布线和元件之间不会产生太大影响。通常频率

小于1MHz的电路，采用一点接地。

多点接地是指电子设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上（即设备的金属

底板）。在高频电路中，寄生电容和电感的影响较大。通常频率大于10MHz的电路，常采用

多点接地。

浮地，即该电路的地与大地无导体连接。『虚地:没有接地，却和地等电位的点。』

其优点是该电路不受大地电性能的影响。浮地可使功率地（强电地）和信号地（弱电

地）之间的隔离电阻很大，所以能阻止共地阻抗电路性耦合产生的电磁干扰。

其缺点是该电路易受寄生电容的影响，而使该电路的地电位变动和增加了对模拟电路

的感应干扰。

一个折衷方案是在浮地与公共地之间跨接一个阻值很大的泄放电阻，用以释放所积累

的电荷。注意控制释放电阻的阻抗，太低的电阻会影响设备泄漏电流的合格性。

1：浮地技术的应用

a交流电源地与直流电源地分开

一般交流电源的零线是接地的。但由于存在接地电阻和其上流过的电流，导致电源

的零线电位并非为大地的零电位。另外，交流电源的零线上往往存在很多干扰，如果交流电

源地与直流电源地不分开，将对直流电源和后续的直流电路正常工作产生影响。因此，采用

把交流电源地与直流电源地分开的浮地技术，可以隔离来自交流电源地线的干扰。

b放大器的浮地技术

对于放大器而言，特别是微小输入信号和高增益的放大器，在输入端的任何微小的

干扰信号都可能导致工作异常。因此，采用放大器的浮地技术，可以阻断干扰信号的进入，

提高放大器的电磁兼容能力。

c浮地技术的注意事项

1）尽量提高浮地系统的对地绝缘电阻，从而有利于降低进入浮地系统之中的共模

干扰电流。

2）注意浮地系统对地存在的寄生电容，高频干扰信号通过寄生电容仍然可能耦合

到浮地系统之中。

3）浮地技术必须与屏蔽、隔离等电磁兼容性技术相互结合应用，才能收到更好的

预期效果。

4）采用浮地技术时，应当注意静电和电压反击对设备和人身的危害。

2：混合接地

混合接地使接地系统在低频和高频时呈现不同的特性，这在宽带敏感电路中是必要的。

电容对低频和直流有较高的阻抗，因此能够避免两模块之间的地环路形成。当将直流地

和射频地分开时，

将每个子系统的直流地通过10～100nF的电容器接到射频地上，这两种地应在一点有低

阻抗连接起来，

连接点应选在最高翻转速度（di/dt）信号存在的点。

二：设备接大地

在工程实践中，除认真考虑设备内部的信号接地外，通常还将设备的信号地，机壳与大

地连在一起，

以大地作为设备的接地参考点。设备接大地的目的是

1）保护地，保护接地就是将设备正常运行时不带电的金属外壳（或构架）和接地装置

之间作良好的电气连接。为了保护人员安全而设置的一种接线方式。保护“地”线一端接

用电器外壳，另一端与大地作可靠连接。

2）防静电接地，泄放机箱上所积累的电荷，避免电荷积累使机箱电位升高，造成电路

工作的不稳定。

3）屏蔽地，避免设备在外界电磁环境的作用下使设备对大地的电位发生变化，造成设

备工作的不稳定。

此外还有防雷接地和音响中的音频专用地等等。

1.系统说：如果用户现场没有良好接地的情况下，应使控制器处于浮地状态。请问何为“浮地”？在这种情况下，有多个设备连接时地应该如何处理？2.再请问，可是如果没有良好的大地，控制器处于浮地状态，那么控制器和其他的设备如何连呢？（补充：比如说，控制器通过给某个设备送高低电平的信号来控制该设备。）

3.“浮地”是不是非直流通路的接地方法？

就是通过电容隔离的（交流）接地方式。类似计算机的开关电源里的AC220V电源过滤器。电容把“地”浮起来。被控制设备没有直流接地通路，控制器就不宜独自直接接地。完全不接地，是否该称为“悬地”呢？没研究过，不知是否这样，请各位高手指教！A:解答这里说的“浮地”就是控制器不接大地.我想说明何时与如何接地：

1.干扰需要一定能量，当控制器彻底与大地隔离（浮地）时，工频干扰回路阻抗极大，流过控制器及其内部的干扰电流极小，不足以干扰倥制器。

2.当控制器外壳与大地完好连接，由于控制器与大地等电位，工频干扰电流被控制器外壳接地点所旁路，无法进入控制器内部，从而也无法干扰。

3.当控制器外壳与大地处于上述两者之间时，就会有工频干扰

4.如果控制器的使用可能存在安全问题时，外壳必须很好接地

5.多个设备的理想接地是尽量一点接大地，以避免设备间地线干扰

6.有时具体问题需具体分析。

如果几个设备互连，又无法良好接地，那么它们最好都浮地，其实这一点不太现实，在实际应用中，供电和驱动很可能用到工频电网，工频泄漏是必然的（假设绝缘阻抗100M欧，380VAC电压，就有5.373uA峰值漏电流流过控制器，在MOS器件的控制器中，有的器件本身工作电流只有0.1uA）。

所以，一般情况下，控制器外壳最好良好接地。

如果你的确能做到所有设备与工频隔离（浮地），如果，你的设备间没有较大的电流（这里可称信号地电流）或你的设备间信号地阻抗很小，那么，你的多个设备信号地可直接互连。否则，你的设备间信号传递需要加隔离（如光电，变压器，机械，等）。B：再说清接地

我想进一步说明控制器内部与其外壳间的接地问题：

控制器内部电气或电子部分是否需要与外壳一点接地呢？

当外壳与内部电路间完全浮地时，由于它们间仍存在电容藕合效应，外壳与内部电路间仍将存在工频漏电流。这时：

1.当你的电路要求还不是很高时，可以不管

2.当你的电路要求很高时，就必须将内部电路与外壳一点接地，同时，千万注意，同时，必须将外壳良好接大地。

3.为防止内部电路与外壳一点连接时，内部输出万一碰外壳而造成短路（如电源设备），内部电路与外壳间用容量足够大的电容相连，这样，对工频干扰来说，内部与外壳间是等电位的，对直流输出来说，是隔离的。《小水电》：发变电站弱电系统接地干扰及其抑制（贺正杰郭丽梅）

2005年3月5日《小水电》2004年第2期编辑：宋金凤

【摘要】通过分析信号接地对弱电系统的干扰机理及不同接地方式下干扰的差异，提出用来改善接地性能的措施。应用断开地环路、阻塞共模干扰、消除或减小公共地阻抗及合理设计接地泄放回路等措施，能有效提高发变电站弱电设备的抗干扰能力。图６幅。【关键词】电力系统二次系统接地技术应用１引言近年来以电子和微机为基础的保护、监控、信号、通信等设备在发、供、配电系统的应用日益普及。在这些新型弱电系统应用的同时，因过电压和电磁耦合作用等引起的电磁干扰问题也日益突出。由于电力系统中干扰源众多，加之弱电系统设备耐压水平低、抗干扰能力弱，若不采取措施消除和抑制电磁干扰，将影响电力系统的安全可靠运行。在抑制与消除干扰的措施中，接地技术（信号接地）得到广泛应用。然而接地既可以消除和抑制电磁干扰，也可能因接地引入或放大电磁干扰，因此接地技术应用是否得当直接关系到接地效果。２接地干扰的机理２．１接地体并非理想的等电位体在工程上地线是作为电路电位基准点的等电位体来定义的。这个定义对于保护和安全接地是可行的，但对于弱电系统的信号接地则是不切实际的。实际地线上的电位并不是恒定的，实践表明有时地线上的电位差可能很大，其原因是存在地线阻抗造成的。这种电位差足以造成保护控制电路工作异常。对信号地线，恰当的定义是：信号流回信号源的低阻抗路径。由于过去对地线阻抗产生的地电位差的影响认识不足，在电力系统中曾经多次因其干扰电子和微机设备而造成事故。从阻抗的定义上可知，在交流状态下阻抗与信号的频率成正比，当频率较高时，阻抗远大于直流电阻，此时地线电流在地线阻抗产生的电压降可能较大。而造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号和高频信号，脉冲信号含有大量的高频谐波，故干扰在地线阻抗产生的地电位差是不可忽视的，对实际信号影响很大。２．２地环路干扰由地环路产生的干扰，可以用两组设备连接的简化图来分析（见图１至图３）。当设备１和设备２外壳都接地时，由于地线阻抗的存在，若有电流流过地线时，就会在地线（含大地）上产生电压ＶＧ，此ＶＧ为一个共模干扰源。当电流较大时，这个电压可能很大。另外，外界的因素也可产生ＶＧ。干扰ＶＧ将在地环路中产生两个方向相同电流Ｉ１和Ｉ２。由于电路的不平衡性，一般情况下Ｉ１≠Ｉ２，因此会在电路２的输入端产生电压差，转化为差模干扰。电力生产场所各种接地网相当复杂，引入地网的雷电、电网过电压相当高且较多，这种共模干扰源存在的可能性很大。再者，由于设备及导线对地绝缘的不可靠或者电磁耦合作用，这此因素可等效成为Ｃ、Ｄ两输入端的对地阻抗Ｚ２、Ｚ３，通过设备信号地的连通，信号ＶＧ经阻抗ＧＡＨＤＥＦ回路在Ｚ２产生压降、经ＧＡＢＣＥＦ回路在Ｚ３产生压降，从而会在Ｃ、Ｄ间引入了一个干扰源ＶＣＤ。地环路中的电流还可以由外界电磁场感应出来，而产生干扰。如雷电及电网中各种高压冲击过电压等既可以浸入地线，也可感应到地线上面引起地环路上较高的地电位差。２．３公共地线阻抗的干扰当两个电路共用一段地线时，由于公共地线的阻抗，一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的调制，造成电路间信号相互耦合，这种耦合作用将导致了电路间的干扰。如图２所示，公共点的电位为（Ｉ１＋Ｉ２）Ｚ，这个电压对电路１、２都造成了干扰。在数字电路中，由于信号频率高，电路共用一段地线引入的干扰足以造成设备误动作或异常运行。３不同接地方式的干扰差异弱电系统的信号接地可能引入干扰，不合适的接地方式不仅不能解决问题，而且还将引起更严重的干扰。但是运用合适的接地方式又有助于防止和消除内部或外部干扰源产生的干扰。因此有必要分析各种接地方式的性能和特点。常用的接地方式有单点、两点、多点、浮地多种方式，它们各有优缺点。其中单点和浮地方式可以消除地位差的共模干扰，而两点和多点方式则不能。对于通常采用的多设备信号单点接地，其连接方式又有串联、并联及串并复合等方式，其中串联方式由于有接地导线为公共地线将引入干扰，而并联方式则不会有上述问题。另外，即使相同接地方式，对采用不同的连接方法或不同的连接位置，其接地效果会有很大的差异。现以屏蔽线的屏蔽层采用一点接地为例来分析，典型的屏蔽线连接简图如图３所示，对屏蔽层分别采用Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种接地方法，其中ＶＧ１为放大器共同参考点对地电压，ＶＧ２为两接地点间的电位差。由于接法Ａ直接将屏蔽层上干扰源引入放大器输入端，显然不可取。Ｂ、Ｃ、Ｄ方式的等效电路如图４。接法Ｂ在放大器输入端引入的干扰电压为Ｖ１２＝（Ｃ１（ＶＧ１＋ＶＧ２）／（Ｃ１＋Ｃ２）），接法Ｃ的干扰电压Ｖ１２为零，接法Ｄ的干扰电压Ｖ１２＝（Ｃ１ＶＧ１／（Ｃ１＋Ｃ２））为，比较后发现只有接法Ｃ是可行的。由此可见，不同的接地方式和接地方法对系统的影响有很大的差异。另外，对于相同电路结构，由于电路参数的不同和干扰源的不同，即使相同的接地方式或方法也将产生不同的影响。因此掌握各种接地方式的性能和特点，对正确运用接地技术显得十分重要。４接地干扰抑制通过合理的运用接地技术，如选用合适的接地方式，利用回避、旁路、空间换位和疏导等技术，可以很好地抑制接地造成的干扰。通常用来抑制接地干扰的主要技术有：避开地环电流的干扰，降低公共接地阻抗的耦合干扰，设计合理的接地泄放回路等。４．１避开地环路影响、阻塞共模干扰从地环路干扰的机理可知，只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。如果能彻底消除地环路中的电流，则可以彻底解决地环路干扰的问题。运用以下方法可以不同程度地解决地环路干扰问题。４．１．１采用单点接方式在图１中，将一端电路接地，另一端电路浮地，就切断了地环路，因此可以避开地环路电流，消除接地的共模干扰源。但此方法存在两个不足，一是出于安全的考虑，往往不允许电路浮地。这时可以考虑将设备通过一个电感接地，对于５０Ｈｚ的交流电流设备接地阻抗很小，而对于频率较高的干扰信号，设备接地阻抗较大，抑制了地环路电流。二是尽管设备浮地，但设备与地之间还是有寄生电容，这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗，因此并不能完全有效地减小高频地环路电流。４．１．２浮点接方式浮点接是使整个网络完全与大地隔离，使电位飘浮。采用浮点接地时，地电位的变化对网络没有影响，具有较强的抗干扰能力。这种方法也有其缺点：一是可能积累静电而最终引起设备破坏或产生干扰源放电电流；二是当整个网络与地之间的绝缘阻抗下降时同样会出现干扰。实用的方法是通常采用机壳接地，其余电路浮地；各电路信号地内部连接，但与接地网隔离。４．１．３使用隔离变压器隔离利用隔离变压器断开地环路，其实质是增加地环路阻抗，这种方法只能用于交流电流。此方法对直流或低频交流有阻塞作用，由于电力系统的保护和控制等信号要求能通过直流或低频交流信号，应用应谨慎。另外，变压器初次级之间的寄生电容仍然能够为频率较高的地环路电流提供通路，因此变压器隔离的方法对高频地环路电流的抑制效果较差。采用屏蔽技术可以改善高频隔离效果，但屏蔽不当可能使高频耦合更加严重。经过良好屏蔽的变压器可以在１ＭＨｚ以下的频率提供有效的隔离。隔离变压器一般安在信号接收端。４．１．４使用光隔离器另一切断地环路的方法是利用光实现信号的传输。这可以说是解决地环路干扰问题的最理想方法。用光连接有两种方法，一种是光耦器件，另一种是用光纤连接。光耦的寄生电容一般为２ｐｆ，能够在很高频率的情况下提供良好的隔离。光纤几乎没有寄生电容，但安装、维护、成本等方面都不如光耦器件。４．１．５使用共模扼流圈在连接电缆上使用共模扼流圈（中和变压器），它能通过低频或直流类信号，但对高频噪声电流它呈现高阻态，这样在一定的地线电压作用下，地环路干扰电流会减小。但由于控制共模扼流圈的寄生电容存在，其高频干扰的隔离效果很差。共模扼流圈的匝数越多，则寄生电容越大，高频隔离的效果越差。４．２消除或减小公共阻抗耦合消除公共阻抗耦合的途径有两个，一个是减小公共地线部分的阻抗，这样公共地线上的电压也随之减小，从而控制公共阻抗耦合。另一个方法是通过适当的接地方式避免容易相互干扰的电路共用地线，一般要避免强电电路和弱电电路共用地线、数字电路和模拟电路共用地线、信号地线与电源地线共用地线。通过适当接地方式避免公共阻抗的接地方法是并联单点接地（见图５）。并联接地的缺点是接地的导线过多。因此在实际中，没有必要所有电路都并联单点接地，对于相互干扰较少的电路，可以采用串联单点接地。例如，可以将电路按照强信号，弱信号，模拟信号，数字信号等分类，然后在同类电路内部用串联单点接地，不同类型的电路采用并联单点接地（见图６）。４．３设计合理接地泄放回路除采用上述两类方法合理进行接地设计外，设计合理的接地泄放回路也是一种有效的方法。下面是在合理设计中应用较多一些方法：１）采用低阻抗接地线。地线电位差是由于地线电流流经接地阻抗形成的，降低地线阻抗可以减少接地干扰。选用低电阻率的接材料，尽量缩短接地线长短，适当加大接线面积、使用并连导线、采用宽厚比大的扁带状导体制作地线等一些措施。２）选择正确的接地点。设计和安装设备等电位联结体时，尽可能使其与接地点靠近，并避免低电平电路的地线中流过大的地电流。图３接法Ｃ就体现了这种思想。３）合理布置接地线。由于发变电站接地系统众多，网络复杂，高压设备保护及为防雷电的接地线、接地点多，信号接地点应尽量远离这些接地点、接地线，在空间布置上尽量使信号地线与上述地线垂直布置。４）采用回避、旁路或疏导等技术避开地电流的影响。总之，发变电站接地网复杂，干扰源众多，雷电、线路故障、电气设备操作等暂态过电压以地电位差的形式通过信号接地引入的干扰较严重，在采用抑制和消除接地干扰措施时应认识到下面四点：１）大地（或地线）上的所有点，即使在相当接近的距离，也不是等电位或零电位；２）接地网的每个组成部分具有一定的阻抗或电阻；３）电路元件（特别是弱电元件）只具有一定的暂态耐受能力；４）局部暂态电位升高、电流注入连接电缆、接地线和电缆屏蔽层的电磁耦合作用等都可能干扰设备正常运行。５结语接地造成电磁干扰的主要原因是存在地线阻抗，当电流流过地线阻抗时，会在阻抗上产生电压，这就是地线噪声。在这个电压的驱动下，会产生地线环路电流，形成地环路干扰。当两个电路共用一段地线时，会形成公共阻抗耦合。解决地环路干扰的方法有切断地环路、增加地环路的阻抗、降低接地阻抗、使用平衡电路、优化布线等。解决公共阻抗耦合的方法是减小公共地阻抗，或采用并联单点接地，彻底消除公共阻抗。地环路中的电流还可以由外界电磁场感应出来，而产生干扰。如雷电及电网中各种高压冲击过电压等既可以浸入地线，也可感应到地线上面引起地环路上较高的地电位差。２．３公共地线阻抗的干扰当两个电路共用一段地线时，由于公共地线的阻抗，一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的调制，造成电路间信号相互耦合，这种耦合作用将导致了电路间的干扰。如图２所示，公共点的电位为（Ｉ１＋Ｉ２）Ｚ，这个电压对电路１、２都造成了干扰。在数字电路中，由于信号频率高，电路共用一段地线引入的干扰足以造成设备误动作或异常运行。３不同接地方式的干扰差异弱电系统的信号接地可能引入干扰，不合适的接地方式不仅不能解决问题，而且还将引起更严重的干扰。但是运用合适的接地方式又有助于防止和消除内部或外部干扰源产生的干扰。因此有必要分析各种接地方式的性能和特点。常用的接地方式有单点、两点、多点、浮地多种方式，它们各有优缺点。其中单点和浮地方式可以消除地位差的共模干扰，而两点和多点方式则不能。对于通常采用的多设备信号单点接地，其连接方式又有串联、并联及串并复合等方式，其中串联方式由于有接地导线为公共地线将引入干扰，而并联方式则不会有上述问题。另外，即使相同接地方式，对采用不同的连接方法或不同的连接位置，其接地效果会有很大的差异。现以屏蔽线的屏蔽层采用一点接地为例来分析，典型的屏蔽线连接简图如图３所示，对屏蔽层分别采用Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四种接地方法，其中ＶＧ１为放大器共同参考点对地电压，ＶＧ２为两接地点间的电位差。由于接法Ａ直接将屏蔽层上干扰源引入放大器输入端，显然不可取。Ｂ、Ｃ、Ｄ方式的等效电路如图４。接法Ｂ在放大器输入端引入的干扰电压为Ｖ１２＝（Ｃ１（ＶＧ１＋ＶＧ２）／（Ｃ１＋Ｃ２）），接法Ｃ的干扰电压Ｖ１２为零，接法Ｄ的干扰电压Ｖ１２＝（Ｃ１ＶＧ１／（Ｃ１＋Ｃ２））为，比较后发现只有接法Ｃ是可行的。由此可见，不同的接地方式和接地方法对系统的影响有很大的差异。另外，对于相同电路结构，由于电路参数的不同和干扰源的不同，即使相同的接地方式或方法也将产生不同的影响。因此掌握各种接地方式的性能和特点，对正确运用接地技术显得十分重要。４接地干扰抑制通过合理的运用接地技术，如选用合适的接地方式，利用回避、旁路、空间换位和疏导等技术，可以很好地抑制接地造成的干扰。通常用来抑制接地干扰的主要技术有：避开地环电流的干扰，降低公共接地阻抗的耦合干扰，设计合理的接地泄放回路等。４．１避开地环路影响、阻塞共模干扰从地环路干扰的机理可知，只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。如果能彻底消除地环路中的电流，则可以彻底解决地环路干扰的问题。运用以下方法可以不同程度地解决地环路干扰问题。４．１．１采用单点接方式在图１中，将一端电路接地，另一端电路浮地，就切断了地环路，因此可以避开地环路电流，消除接地的共模干扰源。但此方法存在两个不足，一是出于安全的考虑，往往不允许电路浮地。这时可以考虑将设备通过一个电感接地，对于５０Ｈｚ的交流电流设备接地阻抗很小，而对于频率较高的干扰信号，设备接地阻抗较大，抑制了地环路电流。二是尽管设备浮地，但设备与地之间还是有寄生电容，这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗，因此并不能完全有效地减小高频地环路电流。４．１．２浮点接方式浮点接是使整个网络完全与大地隔离，使电位飘浮。采用浮点接地时，地电位的变化对网络没有影响，具有较强的抗干扰能力。这种方法也有其缺