「接地」是什么?

接地到底是一种什么东西呢 , 该如何理解电路?图片:MoteOo / CC0

「接地」是什么?

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接地到底是一种什么工具呢 , 该若何理解电路?
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Patrick Zhang , 电气工程师 | 微博@老帕聊电气接地并非是一种工具 , 而是一种办法 。
当我们看到山水时 , 我们会有一个设法 , 这些大山有多高?想要知道山有多高 , 很简单 , 看看百度地图 , 简单地搜刮一下就可以了 。 然而这里有一个主要的前提 , 就是要确定零高程点 。
我国是以青岛验潮站求得的 1956 年黄海平均海水面作为“全国同一高程基准面” 。
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电路也是如斯 。 在电路里 , 我们必需知道电路中的零电位参考点 。 我们看下图:
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电路里有了零电位参考点 , 我们就可以求得电路各点处的电压 。 例如图 2 的 2 图中 , B 点的电位是零 , A 点的电位是 +8V , 而 C 点的电位是 -2V 。
我们把电路的零电位参考点叫做参考地 , 它的电位就是零 。 所谓接地 , 指的就是与参考地相接 。
注重 , 图 2 中的零电位参考点设置在正、负电源的中心 。 事实上 , 它可以设置在电路的肆意点 。 然而 , 如斯设置的零电位点与大地零电位之间存在必然的电压差 。 所以 , 电路的零电位参考点电压相对大地的零电位是悬浮的 。 若是我们把电路的零电位参考点与大地直接相接 , 则电路零电位参考点的电位就是真正意义上的零电位 。
对于一般的电器 , 例如手机 , 我们没有需要把它内部电路板上的零电位参考点与大地相接 。 为何?手机的电路尺寸有限 , 零电位参考点不接地 , 不会有什么问题 。 但对于配电系统来说 , 它的电流大 , 电压也高 , 系统必需知足工作接地的要求 。
【「接地」是什么?】此刻 , 我们来考虑别的一个问题 。
当我们手边的用电电器 , 俄然发生相线对金属外壳的短接 , 若是刚好有人在触摸这台电器 , 那么此人就必定会被电击 。 若何保障人体的用电平安?这时我们就要采纳一项专门办法 , 就是把用电电器的金属外壳接大地 , 简称接地 。
为何要接大地?因为我们都站在大地上 , 或者站在某个与大地等电位的楼层上 。 若是用电电器的外壳能与大地等电位 , 则即便发生了碰壳变乱 , 用电设备的外壳依然连结大地的电位 , 确保我们的人身平安 。
我们在中学都读过法拉第的笼子 。 法拉第站在接了高压电的笼子里 , 为何不会被电击?因为金属笼子是等电位的 , 法拉第在笼子里无论触碰何处 , 因为不存在电势差 , 所以不会被电击 。 同样的事理 , 若是用电电器的外壳接大地 , 而我们人体又站在大地上 , 尽管我们触碰了带电的用电电器金属外壳 , 但我们不会被电击 。 这就是庇护接地和接地体等电位联络的意义 。
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