一、 引言
在各種工業(yè)控制系統(tǒng)中，隨著變頻器等電力電子裝置的廣泛使用，系統(tǒng)的電磁干擾日益嚴(yán)重，相應(yīng)的抗干擾設(shè)計技術(shù)已經(jīng)變得越來越重要。接地是抑制電磁干擾，提高電子設(shè)備電磁兼容 性的重要手段之一。正確的接地既可以使系統(tǒng)有效地抑制外來干擾，又能降低設(shè)備本身對外界的干擾。在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)電源零線(中線)、地線(保護(hù)接地、系統(tǒng)接地)不分、控制系統(tǒng)屏蔽地(控制信號屏蔽地和主電路導(dǎo)線屏蔽地)的混亂連接，大大降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
二、 遵循的主要國家標(biāo)準(zhǔn)：
GBJ79 工業(yè)企業(yè)通訊接地設(shè)計規(guī)范
GBJ65 工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范
GB 50217 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范
GB50169 接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范
DL T 621 交流電氣裝置的接地
SDJ7-79 《電氣設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計規(guī)程》
三、 名詞術(shù)語：
l 接地體（極） grounding conductor：埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，統(tǒng)稱為接地體（極）。接地體分為水平接地體和垂直接地體。
l 自然接地體 natural earthing electrode可利用作為接地用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混泥土建筑的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備等，稱為自然接地體。
l 接地線 grounding conductor電氣設(shè)備、桿塔的接地端子與接地體或零線連接用的在正常情況下不載流的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。
l 接地裝置 grounding connection接地體和接地線的總和，稱為接地裝置。
l 接地 grounded將電力系統(tǒng)或建筑物電氣裝置、設(shè)施過電壓保護(hù)裝置用接地線與接地體連接，稱為接地。
l 接地電阻 ground resistance接地體或自然接地體的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。
l 工頻接地電阻 power frequency groundresistance按通過接地體流入地中工頻電流求得的電阻，稱為工頻接地電阻
l 零線 null line與變壓器或發(fā)電機(jī)直接接地的中性點(diǎn)連接的中性線或直流回路中的接地中性線，稱為零線。
l 保護(hù)接零（保護(hù)接地） protective ground中性點(diǎn)直接接地的低壓電力網(wǎng)中，電氣設(shè)備外殼與保護(hù)零線連接稱為保護(hù)接零。
l 集中接地裝置 concentrated grounding connection為加強(qiáng)對雷電流的散流作用、降低對地電位而敷設(shè)的附加接地裝置，如在避雷針附近裝設(shè)的垂直接地體。
l 接地裝置 large-scale groundingconnection110KV及以上電壓等級變電所的接地裝置，裝機(jī)容量在200MW以上的火電廠和水電廠的接地裝置，或者等效平面面積在5000m2以上的接地裝置。
l 安全接地 safe grounding電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等，由于絕緣損壞有可能帶電，為防止其危及人身和設(shè)備的安全而設(shè)的接地。
l 接地網(wǎng) grounding grid由垂直和水平接地體組成的具有泄流和均壓作用的網(wǎng)狀接地裝置。
四、 電網(wǎng)主回路接地：
三相電力系統(tǒng)中，電源側(cè)（發(fā)電機(jī)或變壓器）中性點(diǎn)的運(yùn)行方式主要有三種：
l 中性點(diǎn)有效接地；
l 中性點(diǎn)不接地；
l 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈，或大電阻間接接地；
根據(jù)SDJ7-79《電氣設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計規(guī)程》中規(guī)定：
l 220-330kV的電力網(wǎng)：采用中性點(diǎn)直接接地方式；
l 110-154kV的電力網(wǎng)：一般采用中性點(diǎn)直接接地方式，在雷電活動較強(qiáng)的山岳丘陵地區(qū)，構(gòu)型簡單的電網(wǎng)，如直接采用中性點(diǎn)接地方式不能滿足安全供電的需求和對聯(lián)網(wǎng)影響不大時，可采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式；
l 3-60kV的電力網(wǎng)：應(yīng)采用中性點(diǎn)非直接接地方式。當(dāng)單相接地故障電流大于下列值時應(yīng)裝設(shè)消弧線圈：
3-10kV電網(wǎng) 30A
20kV電網(wǎng) 10A
l 與發(fā)電機(jī)或調(diào)相機(jī)電氣上直接相連的3-20kV電網(wǎng)，中性點(diǎn)應(yīng)采用非直接接地方式。當(dāng)單相接地故障電流大于5A時，如要求發(fā)電機(jī)或調(diào)相器能帶內(nèi)部單相接地故障運(yùn)行，應(yīng)裝設(shè)消弧線圈。消弧線圈可裝設(shè)在變壓器中心點(diǎn)，也可裝設(shè)在發(fā)電機(jī)或調(diào)相器的中性點(diǎn)。
所以在變頻器中，系統(tǒng)電壓通常為3-10kV系統(tǒng)，此電力網(wǎng)屬于中性點(diǎn)非直接接地方式，即主電路沒有引出中線。
為防止輸入過電壓，雷擊等，輸入安裝過電壓保護(hù)器FLQ1，選用的組合式過電壓保護(hù)器，其接地點(diǎn)最好與其他電力設(shè)備接地點(diǎn)分開，不共地。隔離開關(guān)，整流變壓器，真空接觸器，柜體等外殼接地。整流變壓器第三線圈屬于380V回路，可經(jīng)高阻抗接地；或者絕緣不接地，用電設(shè)備的金屬外殼直接接地，構(gòu)成IT接地系統(tǒng)。綜上
u 高壓避雷器接地線應(yīng)用不小于16mm2黃綠雙色線，不小于M10鍍鋅螺栓接在接地母排上，再直接可靠接地。
u 隔離開關(guān)，高壓真空接觸器，整流變壓器外殼建議使用16mm2黃綠雙色線，不小于M10鍍鋅螺栓接在接地母排上。
u 互感器、低壓避雷器接地線應(yīng)用不小于2.5mm2黃綠雙色線，小于M5鍍鋅螺栓接在接地母排上，再直接可靠接地。如有特殊要求按要求執(zhí)行。
二、二次配電回路接地
保護(hù)接零與保護(hù)接地不能同在一個配電系統(tǒng)中，一般大系統(tǒng)采用保護(hù)接零，小系統(tǒng)一般采用保護(hù)接地所以：
l 當(dāng)變壓器第三線圈不接地時，不允許設(shè)備金屬外殼保護(hù)接零。
l 當(dāng)變壓器第三線圈接地時，不允許設(shè)備金屬外殼保護(hù)接地。
l 隔離變壓器的二次中性點(diǎn)不接地時，不允許后面設(shè)備金屬外殼保護(hù)接零；
l 隔離變壓器的二次中性點(diǎn)接地時，不允許后面設(shè)備金屬外殼保護(hù)接地；
l 上述指的是電網(wǎng)中的不同設(shè)備，當(dāng)然同一設(shè)備即做保護(hù)接零的同時又做保護(hù)接地是更可靠的。
所以考慮接地系統(tǒng)時，若變壓器第三線圈和隔離變壓器二次零線均接地的話，那么二次配電器件的金屬外殼均需要保護(hù)接零，在零線接地線斷開的情況下，就仍然有觸電的危險。綜合考慮變壓器第三線圈與隔離變壓器中性線可不接地，二次器件采用保護(hù)接地。這就是IT接地系統(tǒng)。
此IT接地系統(tǒng)獨(dú)立接地，與主回路，屏蔽等分開引入接地。主要接地器件有：
u 浪涌抑制保護(hù)器FLQ2——4mm2黃綠線（若為AC220V用為2.5mm2黃綠線即可）；
u 插座XS1，XS2—————4mm2黃綠線（若為AC220V用為2.5mm2黃綠線即可）；
u 脈沖群抑制器MCQ1，MCQ2，濾波器FILT；（均屬金屬外殼，法拉第龍式）————2.5mm2黃綠線
u 開關(guān)電源Pow1，Pow2————1.5mm2黃綠線；
u PLC工作地————————1.5mm2黃綠線；
u 變壓器溫控儀WKQ、數(shù)顯表DYP————1.5mm2黃綠線（當(dāng)變壓器溫控儀用于底部風(fēng)機(jī)供電時為4mm2黃綠線）；
u 柜頂風(fēng)機(jī)，變壓器底部風(fēng)機(jī)————2.5mm2黃綠線；
三、柜體接地
現(xiàn)有變頻器柜體采用的大多是拼裝機(jī)柜，對于拼裝機(jī)柜的柜體來說，各個側(cè)板，頂板與骨架之間的連接處均有噴塑，或噴漆的存在，這種情況下各個側(cè)板與骨架，底座之間并不是可靠的電氣連接。
所以在變頻器柜體接地方面，最好是各個側(cè)板與骨架之間都有接地釘，多通過軟連接的方式，使柜體的各個部分有可靠的電氣連接，接地釘處不能噴塑或噴漆等。
這樣根據(jù)法拉第龍效應(yīng)，也可有效的屏蔽外部電磁干擾和諧波污染。
門把手等也要與地有可靠的電氣連接。
u 柜體前后門：建議6mm2線或者軟連接；
u 低壓室小門（若有）：建議2.5mm2線或者軟連接；
u 側(cè)板：建議6mm2線或者軟連接；
u 頂板：建議2.5mm2線或者軟連接
u 柜門鎖：建議2.5mm2線或者軟連接
四、屏蔽接地
1、信號的屏蔽線接地：
采用標(biāo)準(zhǔn)的4-20mA或0-10V信號的信號回路一定要采用雙絞線，或者屏蔽的2芯電纜，并在屏蔽層的一端實(shí)施接地。此接地可是外部控制器的隔離地，模擬控制地，或系統(tǒng)獨(dú)立的接地線。
對于共模干擾嚴(yán)重的場合，可通過添加共模電感來消除共模干擾，或者增加信號隔離器消除，還可消除因多地點(diǎn)造成的電位浮動。以前經(jīng)常使用的一種信號隔離器是‘平和’的PH4076。
u 電壓互感器PT1，PT2的電壓信號：RVVP 3×0.4mm2，屏蔽層接地，建議線徑改為0.75mm2；
u 直流電壓檢測LVM1，LVM2，LVM3信號線：RVVP 3×0.4mm2，屏蔽層接地，建議線徑改為0.75mm2；
u 霍爾電流LIM1，LIM2信號線：RVVP 3×0.4mm2，屏蔽層接地，建議線徑改為0.75mm2；
u 4-20mA模擬量輸入與輸出至J3的信號線：RVVP 2×0.75mm2，屏蔽層接地；
u 開關(guān)柜到控制柜的信號線：現(xiàn)在我們使用的是單根導(dǎo)線，為保證信號質(zhì)量，建議采用帶屏蔽的電纜：RVVP 15/10/5×1.0mm2（此為軟線）；KVVP 15/10/5×1.0mm2（此為硬線）
2、傳感器信號的屏蔽地：
如變壓器溫控儀配套的3路PT100（用于檢測整流變壓器線圈溫度的傳感器），為了提高抗干擾能力，這種信號線建議采用帶有屏蔽層的導(dǎo)線，屏蔽層在溫控儀一側(cè)接地。探頭端要求與變壓器絕緣隔離。
3、通訊線接地：
當(dāng)采用通訊電纜時，例如RS232/RS485通訊控制線，要注意不要兩點(diǎn)接地。因?yàn)槿羰莾蓚€接地點(diǎn)不在一起，不同接地點(diǎn)可能存在電勢差，在屏蔽層中行程回路，不僅起不到屏蔽作用，還可能帶來干擾。