工作接地

保持系统电位的稳定性

工作接地是指将电力系统的某点（如中性点）直接接大地，或经消弧线圈、电阻等与大地金属连接，如变压器、互感器中性点接地等。

作用

(1)系统运行需要

高压系统采取中性点接地可使接地继电保护装置准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，对低压系统可方便地使用单相电源，两线一地供电系统中，将一相工作接地，降低成本。

(2)降低人体接触电压

中性点绝缘系统中，当一相接地，且人体触及另一相时所受到的接触电压将超相电压而成为线电压，即相电压的倍。当中性点接地时，中性点接地电阻近于零，与地间电位差近于零，这样就降低了人体的接触电压。

(3)迅速切断故障设备

中性点绝缘系统中，当一相短路时接地电流很小，保护装置不能迅速切断电流。中性点接地时，一相接地电流成为很大的单相短路电流，保护装置必须能准确、迅速切断故障线。

(4)降低设计绝缘等级

因中性点接地系统中一相接地时，其他两相对地电压不升高至相电压的倍，而是近于相电压，在中性点接地系统中，设计电气设备和线路时绝缘水平只按相电压考虑，降低成本。

种类

(1)信号地

各传感器和信号源零电位的公共基准地线，信号弱，故对信号地要求较高。

(2)模拟地

模拟电路零电位的公共基准地线．模拟电路承担小信号放大和信号功率放大，包括低频和高频放大，模拟电路易被干扰又是干扰源。因此，对模拟地接地点的选择和敷设要求较高。

(3)数字地

数字电路零电位的公共基准地线，数字电路工作在脉冲状态，如脉冲前后沿较陡或频率较高时，易对模拟电路产生干扰，接地点选择和敷设要求较高。

(4)电源地

电源零电位的公共基准地线，给系统各单元供电。因性质和参数差别大，必须保证电源及受电单元稳定可靠。

(5)功率地

负载电路或功率驱动电路的零电位公共基准地线，电流大、电压高，干扰大，必须与其他弱电地分别设置。

(6)屏蔽接地屏蔽与接地应当配合使用，才能起到屏蔽作用，如静电屏蔽、交变电场屏蔽。

接地方式

工作接地方式有浮地、单点接地、多点接地和混合接地。

①浮地。工作地线与金属机箱绝缘，工作地线是浮置的，其目的是防止外来共模噪声对内部电子线路的干扰。

②单点接地。单点接地是指一个电路或设备中，只有一个物理点被定义为接地参考点，而其他需要接地的点都被接到这一点上。如果一个系统包含许多设备，则每个设备的“地”都是独立的，设备内部电路采用自己的单点接地，然后整个系统的各个设备的‘‘地”，都连到系统唯一指定的参考点上。设备内部电路的单点接地有串联、并联、串-并联混合接地3种方式。

③多点接地。多点接地是指设备(或系统)中的各个接地都直接接到距它最近的接地平面上，以便使接地线的长度为最短，接地平面可以是设备的底板、专用接地线，也可以是设备的框架。

多点接地的优点是接线比较简单，而且在连接地线上出现高频驻波的现象也明显减少。但是多点接地系统中的多地线回路对线路的维护提出了更高的要求。因为设备本身的腐蚀、冲击振动、温度变化等因素都会使接地系统出现高阻抗，致使接地效果变差。

④混合接地。混合接地是指对系统的各部分工作情况进行分析，只将那些需要就近接地的点直接(或需要高频接地的点通过旁路电容)与接地平面相连，而其余各点采用单点接地的办法。

设计要点

①设备地线不能布置成封闭的环状，一定要留有开口，因为封闭环在外界电磁场影响下会产生感应电动势，从而产生电流，电流在地线阻抗上有电压降，容易导致共阻抗干扰。

②采用光电耦合、隔离变压器、继电器、共模扼流圈等隔离方法，切断设备或电路间的地线环路，抑制地线环路引起的共阻抗耦合干扰。

③设备内的各种电路如模拟电路、数字电路、功率电路、噪声电路等都应设置各自独立的地线（分地），最后汇总到一个总的接地点。

④低频电路（f<1MHz）一般采用树权形放射式的单点接地方式，地线的长度不应该超过地线中高频电流波长λ（λ=v/f，λ是地线中高频信号的波长，v是高频信号的传输速度，f是高频信号的频率的1/20）。较长的地线应尽量减小其阻抗，特别是减小电感，如增加地线的宽度。采用矩形截面导体代替圆导体作地线等。

⑤高频电路（f>1MHz）一般采用平面式多点接地方式，或采用混合接地方式，如工控机电路底板的工作地线与机箱采用多点接地方式。

⑥工作地线浮置方式（工作地线与金属机箱绝缘）仅适用小规模设备(这时电路对机壳的分布电容较小)和工作速度较低的电路（频率较低），而对于规模较大、电路较复杂、工作速度较高的控制设备不应采用浮地方式。

⑦机柜内同时装有多个电气设备（或电路单元）的情况下，工作地线、保护地线和屏蔽地线一般都接至机柜的中心接地点（接地排），然后接大地，这种接法可使柜体、设备、机箱、屏蔽和工作地线都保持在同一电位上。

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