直流电源接地这事儿,说白了就是把电源那点刺鼻的“电”给放走,让机器或人不用被电 shocked。
那会儿看电路图认定这玩意儿跟接地线有一毛钱关系,目前想想,可能是把地线当别的用,要么把“地”当别的用。
实际上好办点,就是让大地的电阻比那根电缆里的金属丝小一万倍,然后电顺着这根丝,流到大地里,瞬间消散掉,再也不会顺着电缆走回来找东西玩了。 大量人总认定接地线就是个死心眼,非要连着地,这就错了。接地线实际上就是个超级吸铁石,专门吸那些不带电的金属管、铁架子,要么那些平时带电但为了保险特意拉下来的金属焊点。
要是没接地,对着它一碰,火花就在那儿滋滋冒。
比如你拿个万用表测个 380V 的 3 芯电缆,一根线要是没接地,测的时候手柄略微有点滑,电就直接顺着表笔的夹子传到你手上了。
这时候表盘的指针会猛地往左跳,就连直接炸掉。
故此接地线不是富余的,它是让电乖乖听话的“收网者”。 那它的原理到底是如何运作的呢?不是靠啥魔法把电流给吸住,而是靠电阻做功。电缆里的金属丝导电,电阻小,电流顺着它跑。
要是这根金属丝没接大地的电阻,那电流就得在电缆里跑,要么在别的导体上跑,这样电缆上就会有电压降,电就跑到外头去了。接上大地的金属丝后,大地的电阻就比电缆里的金属丝成千上万倍。电流一跑到大地上,就像是一股洪水遇到了大坝,瞬间就分了一大半流走,剩下的电就留在那根金属丝里,顺着它流回了大地深处,消亡了。
故此,接地线就是给电流一个“回家路”,一旦这条路通了,电就走了,别的地方就没电了。 这里头有个挺妙的地方,就是“参考点”的概念。
看不见的地,实际上就是我们选的那个 0 伏的基准点。所有的电压测起来,都是跟这个点比。
要是这 0 伏的参考点乱了,你测个 220V 的插座,可能实际上它地线那端已经是 110V 了,这样一测,你的表读数就全变了,就连会影响整个电路的稳定性。
故此接地线就是那个定海神针,把那个看不见的 0 点死死地钉在大地上,让所有电压的“参照物”都立在这里。 举个实际的例子,就是那个常见的 380V 三相电缆。
这种电缆有三根线,两根火线和一根零线。
要是这三根线都不接地,混在一起,那整个电缆就变成一个庞大的带电体。
要是你手碰到线,哪怕只有一点点,都可能被电。
这时候要是接地线接上去了,这根金属线就被大地的电阻给“吸”住了,和电缆里的铜丝并联起来。电流从火线过来,先经过那根接地线,流进大地,再回零线。
这样,电缆上剩下的电就只剩那点了,人碰上去根本没事,并且整个电缆的电压根本稳定在 380V 左右,不会乱跳。 数据上也能够看得出来。
比如供电电压是 380V,电缆里的金属丝电阻是 0.005 欧姆。
要是没接地,这时候要是电缆对地有电容,那电压可能就有几分毫伏,就连可能出于电容漏电,害得电缆上出现几十伏就连上百伏的电压,人随意一碰都能触电。
要是接地了,那根金属丝和电缆里的金属丝并联,它们的电阻加起来简直能够忽略不计,相当于把电流全体导走了。
这时候电缆对地的电压,就严格等于供电电压,也就是 380V。
要是电缆内部有电容,没接地的话,电容上可能存了 200 多伏的电压,人碰上去肯定没事。接地的话,电容被短路了,电压瞬间降回 380V,人碰上去也就没啥悬了。 还有一个叫“共地”的概念,实际上也是接地线发挥功能的体现。
比如在工厂里,要么有变频器、变频器、变频器、变频器……这种一堆变频器,它们内部都有高压电容,平时不带电,但一旦启动要么故障,电容上可能就有几千伏的电压。
这时候要是所有变频器的金属外壳都没接地,那所有变频器就都在和大地之间维持一个高压差,万一哪位里面的电容击穿,要么外壳被碰上去,电压瞬间就会窜那会儿,把人电死。
这时候就把所有变频器的金属外壳都接上接地线,这就叫共地。
这样一来,所有的外壳都连在一起,电都流到大地上去了,大家就“齐头并进”,哪位碰哪位都没事,整个车间也就保险了。 接地线最怕的就是接反了,要么接成了“单点接地”的误区。
比如一个设备只接了一根地线,那这就形成不了回路。电流从火线进,经过设备内部,到了地线,再经过大地,最终找到另一根零线,再回到火线。但有时候这根零线还接在别的设备上,形成了新的回路,不对,这是把地线当零线用,那是大忌。对的做法是,只要是一根有效的接地线,把它接到大的供电回路上,要么接在一个大地的金属体上,比如电梯钢柱、配电柜的框架、建筑物的钢筋,都算作这根线路的一局部。
这样一旦那根金属体被碰上,电流就顺着这根线,流进大地,再顺着回路的正负极跑回去,形成闭合回路,这样电流才能顺利流走,人才能保险。 有时候大家会问,如此接地的,为啥有时候感觉还感觉不到电?出于接地电阻不够大,要么接地线没接好。地电阻要是挺大,电流就流不那会儿,电就留在地上,人碰上去就有电了。
比如有些老房子,地线桩埋在土里,生锈了要么生锈了,电阻可能大得离谱,这时候就算接地了,依然不保险。
这时候需求找专业的电工,把地线接得更深、更结实,要么换一根低电阻的接地线。 最终总结一下,直流电源接地,不是把电吸住不让走,而是把电给引路走大地的路径。让电流在大地上散失,而不是在电缆里乱跑。接地线就是那个超级吸铁石,一次性的、庞大的、低阻抗的路径。它把潜在的带电金属体给“困”在大地上,让电压稳定在供电电压上,让电流在瞬间就消亡。
要是接地不中,那电缆里可能就有几万伏的压力,随意碰一下都能把人电死。
故此接地线,就是给所有金属体一个“保险出口”,让电乖乖地流走,别想再从别的角度溜回来找东西玩。