電源質量問題初探

1、電源質量問題初探A Power Quality Primer前 言辦公室和工廠中計算機和敏感設備的激增,促使人們更關注樓宇電力系統(tǒng)設計中的電源質量問題。由于這一問題的出現(xiàn)，已有大量的書籍和文章在探討如何在已建成的建筑物中檢測和解決電源質量問題。本文主要內容為樓宇的新建和改建的電氣工程設計中有關布線、接地的一些技術理論和做法。這些做法可避免電源質量問題的出現(xiàn)或者使這一問題的影響減少到最小。目 錄前 言5什么是電源質量問題8什么是電氣接地11為什么喜歡采用接地的配電系統(tǒng)？12敏感電氣設備13開關模式電源15三相系統(tǒng)非線性負荷的影響16技術探討17諧波18布線要點20接地的有關問題24雷電28結束語

2、29什么是電源質量問題“電源質量”這一術語對不同的人有不同的說法。其中一個說法是供電設備的進線電源與正常穩(wěn)定的60HZ正弦波電源之間在電壓或電流上偏差的頻繁和嚴重的程度。這些偏差會對計算機這類設備的安全穩(wěn)定地操作產生不利影響。當沒有精確的檢測手段時，所謂“不良電源質量”通常意味著與正常情況相比，電源產生相當大的偏差導致設備誤操作或縮短設備的使用壽命。換言之，“良好電源質量”則意味著造成這種偏差的可能性很小。不同的設備對這種偏差的敏感性是不同的，也許對這種設備而言，是“不良電源質量”而對另一種設備則不存在問題?！安涣茧娫促|量”對計算機和其類似設備的工作可靠性有影響，而這類設備卻無處不在。通常這種

3、影響比一般物理影響還要嚴重，它能引發(fā)計算機故障，錯算和停機，致使設備的生產率下降。根據估計，電源質量問題每年給美國商業(yè)造成的損失大約在150300億美元之間。ESource最近的調查發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的客戶并沒有將他們的年度損失歸咎在電源質量問題上（甚至錯誤地認為是軟件或硬件上的問題），而只有或約1/3的損失被認為是電源質量問題引起的，其損失額估計每年在1百萬美元以上。絕大多數(shù)電源質量問題來源于建筑物內部，IEEE(美國電氣電子工程師協(xié)會)及不同的政府機構和研究組織已經對這些問題及其影響進行了多年的研究。最終，他們發(fā)布了設計指南并提出了解決措施的建議，而這些措施既使不能完全消除電源質量問題，也可以大大

4、減少因電源質量引起的事故和危害。在許多情況下，對電氣系統(tǒng)和接地系統(tǒng)作些改進和完善，即可防止或消除這類問題。本文中介紹了很多這類簡單的技術，在建筑物新建或改修時采用這些技術并不需要多少投資。何況某個建筑物或建筑物內的某個區(qū)域的用途會隨時間推移會有很大變化，而我們所推薦的這些永久性的技術改進對建筑物始終保持有效，不論建筑物中的租戶、用途和設備在將來會發(fā)生多大的變化。十年或更多年以前，幾乎沒有哪個建筑師和電氣工程師能夠想象到我們今天的建筑物內能達到如此高的計算機化水平，又有誰能預見到在每個辦公桌上都放置有PC機？過去商用計算機是放在一間專門的“計算機房”內的大機器，而照明燈具的諧波輸出也很低，電話是

5、靠電線連接在一起的，電機也只能以其設計的轉速運轉，在家里辦公幾乎是不可能的，激光打印機的使用還不普遍。回憶過去，誰又能預見到將來電子技術又會給我們帶來什么樣的變化呢?一般地說，通過用電負荷的計算公式可以計算出每一個送電地區(qū)的電力負荷，過去幾十年里設計師就是利用它合理地計算出電氣負荷能力，來滿足建筑物以及住戶現(xiàn)時和今后的用電要求，很少考慮到諧波和瞬態(tài)過電壓問題。但隨著時間的推移，技術進步和計算機時代的到來，現(xiàn)在已不得不考慮電源質量的問題了。電源質量問題經常發(fā)生嗎？根據美國Neceda國家電力公司對112個不同地點不同類型的建筑物用電情況的研究，平均每個建筑物每月有106次事故，最差的地點超過40

6、00次事故。大多數(shù)事故是隨機的，很難重現(xiàn)，例如PC機死機，程控交換機掉線或電機過早報廢。電力研究院指出，大約80%的電源質量問題與不當?shù)牟季€或接地有關，這方面的問題將在本文中進一步解釋，特別是在布線和接地方面。什么是電氣接地術語 “地（ground）”是指大地（地球）或指代替大地的某一大物體，而術語“被接地（grounded）”是指一個系統(tǒng)中的某一個部分元件被特意地接到“地”上。在英國是用“earth”和“earthing”這個詞來代替“ground”和“grounding”的，這顯得更恰當，但是由于許多資料和美國標準都采用“ground”和“grounding”，本文也采用這種用法。不是所有

7、系統(tǒng)都需要接地，而實際上也不是所有電氣系統(tǒng)均被接地，但是當我們談到電氣系統(tǒng)提起電壓值時，就很自然地聯(lián)系到對地電位而言的電壓。因此“地（ground）”實際上表達了一個對電壓參考電位點，或者叫“0”電位點。當計算機同其他設備聯(lián)通時，零電位對它們正常運作是非常重要的。由于大地就在我們身邊，因此大多數(shù)情況下，它是零電位點的最佳選擇。當一個人站在地上時，他身體的電位與大地的電位是非常接近的。如果建筑物是金屬結構的，那么建筑物結構的金屬構件或水管（如果也是金屬的話）的電位也與大地非常接近。在過去幾十年里多數(shù)建筑物的電源系統(tǒng)均被“接地”。但也有不少例外。建筑物的電源系統(tǒng)是否需要接地即與“大地”作低阻抗的連

8、接，由美國國家電氣規(guī)程（NEC）的規(guī)定和給建筑物供電的電力公司來決定。為什么喜歡采用接地的配電系統(tǒng)？電氣系統(tǒng)接地的主要目的是在系統(tǒng)發(fā)生故障（接地短路）時，保護人員和財產的安全。舉一個簡單的例子，如果一個三相不接地系統(tǒng)中的一相有意或無意的接地了，對電氣系統(tǒng)本身沒有影響。不會有開關動作，也不會導致設備停轉。在20世紀前50年里，工廠里普遍采用不接地電氣系統(tǒng)，在那時候幾乎都是這樣的，不會因一個對地短路而停車。接地系統(tǒng)的第二個作用是提供給雷電電流一個可控制的低阻抗的通路，使之安全地流入大地而不造成危害。在這篇文章中是假設電源是接地的，并且是按照美國國家電氣規(guī)程NEC的要求來安裝的。有些情況下并不要求這

9、樣做，NEC中已規(guī)定了這些例外的情況，在這里就不再闡述了。敏感電氣設備前面已經提到了辦公室和家庭里個人計算機的激增，這里也包括了商業(yè)和制造業(yè)微處理器控制設備的激增。今天，大多數(shù)工廠的生產都是由計算機來控制的。在這些敏感設備激增的同時，這些設備也越來越變得對不合格電源敏感了。運算速度的加快達到無線電波頻率范圍內，使其電路更易受電磁波的干擾，它本身也產生電磁干擾，電路變得越來越纖小，電路板上相鄰線路也越來越擠，過電壓的擊穿危險增大了，相鄰信號通道的干擾也增加了，微處理芯片變得更小更密，這妨礙了熱量的逸散，使得它們不夠堅固耐用。工作電壓的不斷下降也為它們的小型化創(chuàng)造了條件。數(shù)字量的“1”位已經被降低

10、到3.55.0伏，甚至更低，而“0”位則提高到01.5伏。因此某些很小的瞬間過電壓就可能導致運算錯誤。顯而易見避免瞬態(tài)過電壓和高頻干擾對微電子線路是非常重要的。隨著微型化的不斷發(fā)展，一種新型電源應運而生。它的重量和元件數(shù)量大幅減少，這是使計算機變得更小、更輕便、更便宜的先決條件。這種電源就是開關模式電源，下文將作詳細討論。下面這些設備既易產生電源質量問題又易受到不良電源質量的干擾： 不間斷電源 變頻傳動裝置 充電器 啟動中的大電機 電子調光設備 燈具鎮(zhèn)流器（特別是電子式） 弧焊機和其它產生電弧的設備 醫(yī)療設備（例如MRI和X光機）上表列出的設備可將平滑的正弦波形變成階梯型波形，以改變輸出的電壓

11、和頻率，從而控制后面的設備。能產生電弧的設備，如帶電刷的電機、電焊機甚至氣體放電燈（熒光燈和高強度氣體放電燈）都可以成為很強的電磁干擾源（電弧對任何頻率都具有很強的干擾能力）。這種干擾可因某種不適當?shù)钠帘位蚪拥鼐€方式而傳導到敏感設備上。傅立葉分析告訴我們任何形狀的波形都可以由各種頻率和振幅的正弦波組成。數(shù)學也告訴我們一個非常簡單的道理，開關模式電源和變頻器輸出的方波或準方波也是由若干正弦波構成的。60Hz正弦波是基波,而方波則還包含更高頻率的波，它們是60Hz基波的諧波，其尖刺部分會產生瞬態(tài)過電壓。這些諧波還能使電路和中性線發(fā)熱，并使數(shù)字邏輯運算產生錯誤。此外，方形波的前沿或電壓尖刺則象高頻正

12、弦波（無線電波）那樣導致上述的運算錯誤。開關模式電源過去用直流操作的設備（包括所有電子電路）都有又大又重的電源，一般都用降壓變壓器降壓，再將低壓送到一個半波（單二極管）或全波（橋式）整流器上，這種電源既笨重且效率很低。近十年來，由于需要重量輕、效率高的電源，開發(fā)研制出“開關方式電源”，“開關模式電源”是將全波橋式整流器（圖中BR1）直接接到120V交流電源上。開關模式電源的方塊圖在脈沖直流送到變壓器（圖中TR）前將儲存在電容器C1中的能量以短脈沖（這是準方波）的形式送出來，這樣變壓器在高頻脈沖直流上運行，而以前是在60Hz交流上運行。這種運行方式使變壓器可以做得比原來同樣容量的用60Hz，12

13、0V電源的變壓器更小更輕。因此，總電源效率大大提高了，由傳統(tǒng)電源的約50%提高到開關模式電源的約80%。設備現(xiàn)在可以做得更小更輕，功耗減小，并且便攜式電池也能使用更長的時間。這種趨勢現(xiàn)在還在繼續(xù)發(fā)展。由于這種電源輸出的高頻脈沖可產生高次諧波，這些諧波可以流回到配電系統(tǒng)，影響其他設備甚至配電系統(tǒng)本身。三相系統(tǒng)非線性負荷的影響諧波和瞬態(tài)過電壓導致的不良后果是造成敏感電子設備的誤操作和相線特別是中性線的過熱，這是怎么造成的？在三相平衡負荷回路（每相均為相同的線性負荷），作用在每相上的都是平滑的60Hz正弦波電壓，中性線上通過的是各相電流的相量和，其值為零。但是如果一相或一相以上的導線上通過諧波頻率（

14、高于60Hz基波）的電流，它們在中性線上不能由相量相加來消除，而是在中性線上疊加。一般的儀表可能測不到這些。如果諧波電流是正弦波，我們可用數(shù)學公式推算出偶次諧波在中性線上是可以被抵消的。但是奇次諧波因相位相同，會疊加而出現(xiàn)在中性線上，使中性線過熱。中性線上的電流比在任一相線上的電流都大（已經有因諧波引發(fā)火災的報道）。如果基波或諧波是非正弦波，例如是由脈沖電源產生的方波。數(shù)學分析就變得非常困難。相線本身可通過正弦波形和非正弦波形60Hz基波，以及非正弦波形的高頻脈沖電流。它會使相線過熱。根據歐姆定律，這些畸變電流會產生畸變電壓，使設備發(fā)生故障。因此我們應該建立一個概念，即某些設備產生的麻煩會危及

15、到同一建筑物內的其他設備。技術探討有許多新技術能幫助我們預防或減輕不良電源質量的影響，最簡單的方法就是設計更好的電氣系統(tǒng)和增加回路。特別是對新建的建筑物來說，應用這些技術是很便宜的。對改造的項目同樣也很經濟。不良電源質量產生的最嚴重的后果往往是丟失數(shù)據，降低生產率和損失巨大的停產，而不是硬件的損壞。象大多數(shù)疾病一樣，對它們的預防比診斷和治療更簡單也更便宜。下述的大多數(shù)技術是現(xiàn)在的IEEE推薦的，并已收入IEEE標準110-1992和142-1991中。它們并不是任何法范。由于其中某些內容涉及到安全問題，這些內容應屬法規(guī)范疇。諧波 兩倍截面的中性線和每相各自的中性線我們已經討論了建筑物線路中產生

16、諧波的根源。諧波產生的麻煩遠不止是引起不方便或使設備發(fā)生故障。它們還可能是一個嚴重的影響安全的問題。幸運的是這可以采用兩倍截面的中性線的方法來解決問題，這正是（CBEMA）計算機與商用設備制造商協(xié)會（即信息工業(yè)協(xié)會的前身）所推薦的，也可為每相電路設置單獨的中性線來解決。已有電纜制造商在生產AC型或MC型電纜，這種電纜內有加大截面的中性零線或增加了中性線的數(shù)量。這種增加中性線截面的辦法所費無幾，卻能有效地保證安全。MC型電纜的三種結構型式圖上：三根相線各有一根單獨的中性線圖中：三根相線(12號線)共用一根兩倍截面的中性線(8號線，白色)圖下：三根相線，一根兩倍截面的中性線和一根隔離接地線(綠色帶

17、黃線條)注意，這三種類型的電纜內都有一根綠色的設備接地線。 諧波濾波器裝有濾波器對于已建好的建筑物來講是最經濟的，因為重新布線會很困難而且費用也高。濾波器是用來限制或減少有害的電流，減少導線上的諧波負載的電器。但是濾波器的設計是由它要被安裝上的設備決定的，如果設備上的關鍵元件發(fā)生變化，濾波器就可能失效。為某一特定裝置安裝濾波器時，需請專業(yè)人員進行有針對性的設計。其每kVA的價格是的確很昂貴。隔離變壓器隔離變壓器是一種電源或負載減少諧波的濾波設備。對于存在電源質量問題的地方，加裝這種設備也是一種技術改造的方法。但是其單位kVA的價格也很昂貴。K額定值變壓器K額定值變壓器內的導線有所加粗，并加強冷

18、卻以便承載諧波負載。而普通變壓器則需要靠降低額容量來減少因諧波多產生的熱量。根據實際運行情況，普通變壓器負載最低需降到銘牌額定值的50%，這種方法未嘗不可以解決諧波問題，但是變壓器的效率降低了。在確定處理方案之前，應仔細比較采用K額定值變壓器與采用普通變壓器降容兩種方法，哪一種方法更為經濟。按諧波量標定的斷路器和配電屏諧波產生的過熱現(xiàn)象是危險的，選用提高參數(shù)的器件可對整個設備起到保護作用。中性線的額定電流應是相線額定電流的兩倍。布線要點將敏感設備與其它設備分開在每個辦公室里置計算機專用電路，至少在末端配電箱上設置單獨的回路是一個好的辦法。在某些場合，更好的做法是給敏感設備從單獨配電盤上引單獨回

19、路來供電。中性線和接地線也應分開。專用回路內包括單獨的相線、單獨的中性線和單獨的接地線，每一回路應套單獨的金屬管（有關套管的要求見后）。應盡量避免使敏感設備和電動機使用同一電路，同一配電盤。而象激光打印機、復印機和傳真機等設備也應與計算機分開回路供電。臺下安裝的插座。其中一個是隔離接地的插座，它有明顯的橘紅色“計算機”文字標記。另外的是普通的插座，上有棕色的“電源”文字標記。此兩種插座由兩回分開的回路自兩個配電箱供電，插座內還裝有瞬態(tài)涌壓防護器。 限制每個回路插座數(shù)量對每回20安培回路推薦只裝用3至6個插座，而不是規(guī)范中的13個插座。這將減少分支配電回路中敏感設備的數(shù)量，有助于減少電壓降（稍后

20、討論），減少相互影響，并為將來的發(fā)展和裝用設備的變更留有余地。 金屬套管接地良好的金屬導管為穿過它的導線起到了對射頻干擾的屏蔽作用。但無論如何不能因為穿了金屬套管，就把回路的接地線（綠色絕緣銅線）取消，接地線本用于人身安全，但同時也提供了一個連續(xù)的低阻抗的接地通路。接地線應穿入金屬套管內，而不是在套管的下面。所有連接處都應該緊密連接，以避免因不良連接而可能出現(xiàn)的射頻感應，對腐蝕和連接松動等弊病，都需要做定期的檢查維修，以保證所有套管接頭的低阻抗導電的連續(xù)性。按照IEEE標準142（綠本）若沒有單獨的銅接地線，則用硬鋼管做接地線比鋁管好。如果考慮到不論哪種金屬管都可能腐蝕和松動，最佳的方法是任何

21、情況下都選用一根單獨的有足夠截面的銅質接地線。 電壓降盡管NEC標準允許分支回路電壓降不超過3%，但對敏感設備的供電回路在滿負載時，電壓降的設計仍建議不超過1%，饋電回路的電壓降不應超過2%。這意味著導線的截面應比法規(guī)規(guī)定的最小值為大。但是另一方面大容量的導線因其有更小的電阻，減少了導線上的能耗，使初期投資的回收期縮短。另一個計算電壓降所需考慮的因素是波峰因數(shù)（一給定波形的峰值與平均值的比率），正弦波的峰值因數(shù)是1.414()，大多數(shù)表格計算公式和法規(guī)都是基于這種通常的波形。而非正弦波形包括諧波和不規(guī)則波形的波峰因數(shù)是3、4或更高。因此，波峰電流引起的電壓降可能是通常正弦波情況下的幾倍。在計算

22、電壓降時就出現(xiàn)了需要使用哪一電流值的問題，以及在高頻諧波下使用那一回路阻抗值的問題。有些工程師建議用設備銘牌負荷的三到四倍，來考慮峰值因數(shù)增大、肌膚效應補償以及可能出現(xiàn)的高頻電流分量引起高感抗等因素。這種保守的估算在大多數(shù)情況下并不需要。但為慎重起見，相線不應承載至規(guī)定載流量的限值。選用比負荷需要更大的截面，又規(guī)定導線電壓降限制在1%以內，這就防止了在大多數(shù)情況下分支回路電壓降過大的問題。應指出的是增大導線截面增加的材料費用占基建時電氣裝置總費用的份額很小。 導線材料導線的連接不良輕則引起電壓波動，重則引起災難性事故。采用銅質導線可減少這類電氣危險。銅是用以衡量其他導電金屬材料性能的標準導電金

23、屬材料。在相同的截面下它的電阻較低，這意味著對同一負載條件下，銅導線的截面和其套管的截面都較小。氧化銅仍是良導體，而氧化鋁卻是絕緣體。敷設銅導線沒有特殊的要求，使用銅導線時維護工作量也少，它不需要使用防腐劑。由于銅導線良好的連接性能，其引起電源質量問題導致電氣事故的危險很小。接地的有關問題金屬外護物包饒導線的金屬物體或在發(fā)生接地短路或靜電放電時有可能帶電的金屬物體，都應接地以保證人身安全。而交流供電系統(tǒng)最好采用直接接地。所有金屬外護物、管槽及設備接地線與接地極之間，應由一個連續(xù)的電氣連接系統(tǒng)以牢固的方式連接在一起。建筑物的鋼結構應與一個銅母排相連接在一起，并在電源入口處與電源回路的接地線連接在

24、一起，也和建筑物的設備的接地線以及金屬水管等相聯(lián)結。接地應按NEC中250節(jié)執(zhí)行。隔離地（IG）隔離地（IG）是一種沒有嚴格定義的技術，它的作用就是減少由設備接地系統(tǒng)將“噪音”帶入敏感設備的可能。每種隔離地（IG）都可能有不同的接線方式，但沒有定型的方式。一個敏感負載配電盤。注意隔離接地線(綠色帶黃線)安裝在隔離盤右側靠下，標準固態(tài)接地線(綠色)接到直接接在金屬盤體上的母線上，左側靠下這個盤的另一個特點是用200%額定值中性母線，和雙倍尺寸中性線，所有線均為銅端子聯(lián)接。在通常的分支回路中，設備接地線是經與墻上金屬接地盒的接地螺栓連接而于接線盒和分支回路接地線相連通的。再經分支回路接地線連接到配

25、電箱的金屬外殼上，從而實現(xiàn)了設備的接地。這種做法使設備接地線揀拾了自同一配電箱供電的其它回路的噪音。通常情況下用橘黃色三角形來標注IG插座，因其接地插孔與插座框架間沒有電氣連接，因此它也與金屬接線盒外殼并不相連通。因此它與接地線是隔離的。但另有一根單獨的綠色帶黃線條的導線從絕緣的接地插孔引出，與其它導線（相線和中性線）一起接到配電箱，但是隔離接地線通常不接到配電箱的金屬外殼上。某些情況下到此就不再隔離了。另一種情況下則是一直隔離到電源進線箱的接地母排或另一電源的接地連接端子為止。很多設計人員都認為，IG接線方式有時對解決電源質量很有幫助，而有時卻更糟糕。因此，如果認為需要，可以采用隔離接地系統(tǒng)

26、，但如果實踐證明直接（不與其它接地線隔離）接地方式更好，也可采用直接接地系統(tǒng)。接地環(huán)采用埋于建筑物外部的接地環(huán), 接地可以將建筑物接地系統(tǒng)與大地間的接地電阻進一步降低，它也可將建筑物內各種接地聯(lián)接在一起。一種推薦的方式是，將一根裸銅線（允許的最小截面是#2AWG，但是4/0和2501kcmil也經常使用，而500kcmil也有時使用）埋在凍土線以下（在美國大約是36 42）。截面增大意味著增大了表面積，從而降低了接地電阻。接地環(huán)埋于離建筑物邊緣的幾英尺的壕溝內，并圍繞建筑物基礎結構一周。還可用增大土地電導的回填材料（膨潤土，天然粘土材料或其它適當材料）來提高土地的導電性。這種埋地環(huán)形接地環(huán)需接

27、到建筑物鋼結構、防雷保護引下線、接地極系統(tǒng)、跨越它的金屬管道系統(tǒng)和其它現(xiàn)有接地極。有時候接地環(huán)上還需增加垂直接地棒。例如在一個大學的研究所在建筑物的每個屋角處打入三根接地棒，有時在屋邊中點再打三根接地棒，接地棒之間用500kcmil的裸銅線，在36 40深處相互連通并環(huán)繞整個新建筑物一周（只要施工現(xiàn)場在繼續(xù)施工，土溝已經開挖，施工人員仍在現(xiàn)場，就沒有必要吝嗇這一點接地線）。這所大學建筑物今后將長期使用，它的用途在幾十年使用期內是要變化的，沒必要節(jié)省這12的電氣基建費用（用于加大中性線，增加配電回路數(shù)，完善接地系統(tǒng)和實現(xiàn)本文所提出的一些技術措施）。花了這筆錢就可以保證建筑物電氣系統(tǒng)長期正常工作而

28、不需再動工挖土或作電氣系統(tǒng)改建，因為這些改建可能花大筆費用，在校園的環(huán)境條件下是無法實現(xiàn)的。接地電阻接地系統(tǒng)在安裝后應用接地電阻表檢查接地電阻，而且根據實際情況定期的進行檢查，如每半年或一年一次。若檢測的結果與原值有較大出入，需查明原因并給予修正。盡管NEC規(guī)定接地電阻需要小于或等于25歐姆，這個規(guī)定是基于在故障條件下使過電流保護器(斷路器)動作的接地電阻。對于敏感電子設備是不能按上述規(guī)定做的，換句話說，如果不能達到25歐姆，按規(guī)程允許安裝第二個接地極，而且不用再進行檢查就可以了。很多電話和通信公司要求接地電阻為5歐姆或更小。沒有一個接地電阻值可以保證設備不出故障，但通常是越低越好，10歐姆或

29、更小的阻值是大多數(shù)土壤都能達到的。施工中，只要已經動工，施工人員還在現(xiàn)場，應盡可能地安裝最好的接地極系統(tǒng)，這樣做不是浪費而是更為經濟。接地埋設深度如在不大的建筑物場地或在罕見的高土壤電阻值地區(qū)施工時，需要深埋接地線。銅管型接地極有時可達數(shù)十至數(shù)百英尺長，穿入鉆孔中，這種情況極少但不是沒有。例如在山頂?shù)貐^(qū)，為了達到要求的接地電阻，這種深鉆孔的辦法可能比在巖石表面或陡坡上做分散布置的接地系統(tǒng)更為經濟。按一般說法，深接地棒比分散布置接地棒更有效，20英尺長的接地棒的效果肯定比10英尺長的好。如圖5所示，由于深處的溫度穩(wěn)定和濕度增大，接地電阻隨接地棒的增長而迅速下降。接地棒的間距也是重要的，經驗作法是當有多個接地棒時接地棒之間的間距應該是接地棒長度的兩倍。也就是每根10英尺長的接地棒安裝間距不應小于20英尺。雷電雷電防護系統(tǒng)簡言之，如果雷電認為對地最小的電阻通路是通過你的線路和設備的這條通路，那它就要借道你的線路和設備入地。雷電能在很短的時間里能產生很大的電流，足以導致火災或損壞幾英里外的微電子線路。我們所知的避雷針或接閃器是源于本杰明·富蘭克林的發(fā)明。這種方法為雷電提供了簡便可控的接閃點,并安全地把它們導入地下。為了提供最小電阻的通路，接閃器（避雷針）和引下線應采用大