电路中地线的可靠性设计

三、接地电阻

（一）对接地电阻的要求

对电路系统而言，接地电阻越小越好，因为当有电流流过接地电阻时，其上将产生电压。该电压除产生共地阻抗的电磁干扰外，还会使设备受到反击过电压的影响，并使人员受到电击伤害的威胁，同时还带来系统的工作的不稳定性和发热。为了保护系统的正常工作，我们在设备接地时对接地电阻提出要求，一般要求接地电阻小于4Ω；对于移动设备，接地电阻可小于10Ω。系统接地的等效电路如图4-6所示。系统接地不好，还会带来寄生电感和寄生电容，这些可以导致地平面发生振荡。

接地电阻的影响

（二）降低接地电阻的方法

接地电阻由接地线电阻、接触电阻和地电阻三部分组成。为此，降低接地电阻的方法有以下三种：

1、降低接地线电阻

降低接地线电阻的方法有增大导线的宽度，或者采用多层板，给出一层或者多层电源层，降低导线的内阻。信号层可以对采用覆铜的方式。覆铜的类型有：

（1）整板（全部）覆铜；

（2）局部（部分）覆铜；

（3）分区覆铜（用于地种类复杂，而且地线有不同的分区，比如模数混合电路）；

（4）分网络覆铜（系统的特许需要，对某个或者几个特定的网络覆铜）。

2、降低接触电阻

降低接触电阻，为此要将接地线与接地螺栓、接地极牢靠地连接，同时要考虑系统接地极和土壤之间的接触面积与紧密度。增加地极和土壤之间的接触面积与紧密度，可以减小接触电阻。

有的设备为了降低接触点之间的电阻，在接触点采用导电性能良好的材料；为了防止金属被氧化而增加接触电阻，必要时可以在接触点镀银或者镀金来保持良好的接触效果，减小接触电阻。

3、降低地电阻

降低地电阻，有些特殊系统，必须增加接地极的表面积和增加土壤的导电率（如在土壤中注入盐水）。

则系统的垂直接地极接地电阻R为：

接地电阻计算公式

例如，黄土ρ取200Ω.m,L为2cm,d为0.05，则垂直接地极接地电阻R为80.67Ω。

如在土壤中注入盐水，使ρ=20Ω.m时，则接地极接地电阻R为8.067Ω。

从上面的比较中，可以清楚地看出，接地电阻随着大地电阻率降低而减少。在一些特许系统中，对接地电阻和地电阻要求比较严格时，降低大地的电阻率，增加大地的导电性能是一个很好的办法。