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8.1.4 接地分类及作用

通信电源接地系统，按带电性质可分为交流接地系统和直流接地系统两大类。按用途可分为工作接地系统、保护接地系统和防雷接地系缉。而防雷接地系统中又可分为设备防雷和建筑防雷。下面我们分别来讨论交流接地和直流接地两大系统。

1.交流接地系统

交流接地系统分为工作接地和保护接地。

工作接地是指在低压交流电网中将三相电源中的中性点直接接地，如配电变压器次级线圈、交流发电机电枢绕组等中性点的接地即称为交流工作接地，如图8-3所示。

交流工作接地的作用是将三极交流负荷不平衡引起的在中性线上的不平衡电流泄放于地，以及减小中性点电位的偏移，保证各相设备的正常运行。接地以后的中性线称为零线。

保护接地就是将受电设备在正常情况下，与带电部分绝缘的金属部分（即导电但不带电的部分）与接地装置作良好的电气连接，来达到防止设备因绝缘损坏而遛受触电危险的目的。

如图8-4所示，当设备机壳与A相输入接触，则A相电流很快会以图中粗黑线所示构成回路，由于回路电阻很小（接地电阻应该足够小），A相电流很大，在很短的时间内熔断器Fl熔断保护，从而避免了人身伤亡，保护了设备安全。

根据我国《低压电网系统接地形式的分类、基本技术要求和选用导则》的规定，低压电网系统接地的保护方式可分为：接零系统（TN系统）、接地系统（TT系统〉和不接地系统（IT系统）三类。

TN系统是指受电设备外露导电部分（在正常情况下与带电部分绝缘的金属外壳部分）通过保护线与电源系统的直接接地点（即交流工作接地）相连。TT系统是指受电设备外露导电部分通过保护线与单独的保护接地装凴相连，与电源系统的直接接地点不相关。IT系统是指受电设备外露导电部分通过保护线与保护接地装置相连，而该电源系统无直接接地点。由于目前通信电源系统中的交流部分膂遍采用TN-S接地保护方式，下面仅介绍TN系统的几种方案。

（1）TN-C系统

TN-C系统为三相电源中性线直接接地的系统，通常称为三相四线制电源系统，其中性线与保护线是合一的，如阁8-5（a）所示。TN*C系统没有专设PE线（保护地线），所以受电设备外露的导电部分直接与N线连接，这样也能起到保护作用。

（2）TN-S系统

TN-S系统即为三相五线制配电系统，如图8-5（b）所示。这是目前通信电源交流供电系统中普遍采用的低压配电网中性点直接接地系统。

在TN-S系统中，采用了与电源接地点K接相连的专用PE线（交流保护线或称无流零线，该线上不允许串接任何保护装置与电气设备），设备的外露导电部分均与PE线并接，从而将整个系统的工作线与保护线完全隔离。

TN-S方案工作可霏性高，抗干扰能力强，安全保护性能好，应用范围广。这种方案与TN-C系统相比具有如下优点。

①一旦中性线断线，不会像TN-C系统那样。使断点后的受电设备外露导电部分可能带上危险的相电压。

②在各相电源正常工作时，PE线上无电流（只有当设备外露导电的部分发生搭电时PE线J:会有短时间的保护电流），而所有设备外馁导电的部分都经各自的PE线接地，所有各自PE线上无电磁干扰。而N线由于正常工作时经常有三相不平衡电流经N线泄放于地，TN-C系统不可避免的在电源系统内会存在相互的电磁干扰。

另外，TN-S系统还应注意以下问题。

①TN-S系统中的N线必须与受电设备的外露导电部分和建筑物钢筋严格绝缘布放。

②实际上，从电源茛接接地点引出的PE线与受电设备外踮导电部分相连时，通常必须进行重复接地，防止PE线断开时，断点后面发生碰电的设备有外壳带电的危险事实上在N线和PE线合一的三相四线制电源中重复接地保护尤其重要。

在通信电源系统中擗要进行接零保护（实际上是重复接地保护）的有：配电变电器、油机发电机组、交直流电动机的金属外壳、整流器、配电屏与控制屏的框架、仪表用互感器二次线圈和铁芯、交流电力电缆接线盒、金属护套、穿线钢管等。

（3）TN-C-S系统

TN-C-S系统是TN-C和TN-S组合而成，如图8-5（c）所示。整个系统中有一部分中性线和保护线是合一的系统。TN-C-S系统多用于环境条件较差的场合。

lc）TN-C-S系统图8-5TN系统示意图

2.直流接地系统

按照性质和用途的不同，直流接地系统可分为工作接地和保护接地两种。工作接地用于保护通信设备和直流通信电源设备的正常工作；而保护接地则用于保护人身和设备的安全。

在通信电源的直流供电系统中，为了保护通信设备的正常运行，保障通信质量而设置的电池一极接地，称为直流工作接地，如-48V、-24V电源的正极接地等。

直流工作接地的作用主要有以下几点。

①利用大地作良好的参考零电位，保证在各通信设备间甚至各局（站）间的参考电位没有差异，从而保证通信设备的正常工作。

②减少用户线路对地绝缘不良时引起的通信回路上的串音。

在通信系统中，将直流设备的金属外壳和电缆金属护套等部分接地称为直流保护接地。其作用主要有以下几点。

①防止直流设备绝缘损坏时发生触电危险，保证维护人员的人身安全。

②减小设备和线路中的电磁感应I保持一个稳定的电位，达到屏蔽的目的，减小杂音的干扰，以及防止静电的发生。

通常情况下，直流的工作接地和保护接地是合二为一的，但随着通信设备向高频、高速处理方向发展，对设备的屏蔽、防静电要求越来越高。

直流接地需连接的有：蓄电池组的一极，通信设备的机架或总配线的铁架，通信电缆金属隔离层或通信线路保安器，通信机房防静电地面等。

直流电源通常采用正极接地的原因，主要是大规模集成电路所组成的通信设备的元器件的要求，同时也为了减小由于电缆金属外壳或继电器线圈等绝缘不良对电缆芯线、继电器和其他电器造成的电蚀作用。

另外，在通信电源的接地系统中，还专门设置了用来检查、测试通信设备工作接地而埋设的辅助接地，称为测ft接地。原因是在进行接地电阻测量时，可能会将千扰引入电源系统，同时接地系统又不能和电源系统脱离。为了解决这一矛盾，专门设置了测量接地，它平时与直流工作接地装置并联使用，当需要测量工作接地的接地电阻时，将其引线与地线系统脱离，这时测量接地代替工作接地运行。所以说，测量接地的要求与工作接地的要求是一样的。

3.防雷接地

在通信局（站）中，通常有两种防雷接地，一种是为保护建筑物或天线不受雷击而专设的避雷针防雷接地装置，这是由建筑部门设计安装的：另一种是为了防止雷击过电压对通信设备或电源设备的破坏需安装避雷器而埋设的防雷接地装置，如高压避雷器的下接线端汇接后接到接地装置。

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