关于信息系统共用接地和独立接地的探讨

摘要： 随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，人们从机械社会进入到信息社会中，信息设备对于人们的作用越来越明显，人们对于信息系统的依赖也越来越强，但是雷电对于信息设备的影响十分严重，因此雷电对于人们的影响也也越来越大。接地作为防雷技术中的重要的一个环节，越来越受到人们的重视。在一些防雷工程中，有人坚持共用接地，有人坚持独立接地，观点不一，给防雷工程设计造成了困惑，因此，对于共用接地和独立接地的探讨变得十分重要了。本文通过对信息系统共用接地和独立接地的探讨，提出独立接地的种种弊端，提出应该采用共用接地系统。但是在发电厂和变电站的信息系统由于自身的特点，在设置其信息系统接地系统时，采用信息系统共用接地，但是和发电厂和变电站的接地分开的做法，即是独立接地和共用接地的方法。

关键词：共用接地独立接地等电位连接 信息系统

0、引言

接地是指电气系统的某些节点或电气设施的某些导电部分与地（包括大地，或范围比较广泛，能用来代替大地的等效导体）之间的电气连接[1]。接地按照不同用途可以将分为工作接地，保护接地，防静电及电磁干扰接地。此外一个现代化的智能大厦里面安装有电子信息设备时，强大的雷电波或者雷击电磁脉冲可能会进入到设备造成损坏。因此防雷时必须的，而防雷必有防雷接地。对于以上的接地我们在工程如何处理他们的关系了，不同的标准有不同的答案，不同的人在处理工程时有自己独到的看法。

1、信息系统接地的分类

在信息系统中，各种功能的接地有多种，按照信息系统的使用性质，一般电子设备系统主要分为功能性接地和安全性接地[4]。安全接地是为设备和电路故障电流进入大地提供一个低阻抗通道;功能性接地是设备或电路为了稳定可靠地工作而需要建立一个参考电平，也称为工作接地。安全性接地可以划分为保护接地和防雷接地等。具体如图1:

2、信息系统独立接地系统的探索

2.1独立接地的概念

所谓独立接地就是系统各自进行接地施工的方式。理想的独立接地应该如图1所示的那样，如果有两个独立接地系统的接地极，其中一个电极中不论怎样流过电流，对另一个接地电极不应该发生电位上升的情况,如图2;

一般对于要求设置独立接地的系统一般为信息系统，对于电源系统的接地就是配电房的中性点和PE排接地。它们一般从总电位排引上接地干线上或大楼的主筋上，因此大楼的电源的接地是在共用接地网络上的。

信息系统的接地包括直流接地，安全接地，屏蔽接地等。有的工程师把一部分的接地接到独立接地系统中，把另外的接地接到共用接地系统中。

2.2对于信息系统独立接地的原因

对于独立接地的系统，我们的目的就是让信息系统获得一个“干净”的地。因为信息系统是比较脆弱的，例如计算机设备内部的电路的工作电压时5―12V,这些工作地要有一个基准点，这个基准点接到共用接地系统时候，共用接地系统中有一些大的杂散电流的影响，从而导致地电位的不稳定，导致计算机设备不能正常工作。

3、共用接地系统的探索

3.1共用接地系统的概念

我们所说的共用接地系统是指所有的接地都接在一个接地体上，在现在我们所说的接地就是指我们所有的接地就近的接在法拉第笼的柱筋上。因为法拉第笼在防雷中，它是一个始终保持电气联通的系统，使建筑物形成了一个均压的建筑物。

3.2对于共用接地的安全分析

在独立接地系统中会有高的电位差，从而对设备造成伤害，但是在共用接地中就不会有这样的结果，因为大楼时一个“法拉第”楼，处处等电位连接，当大楼的由于雷击而电位抬高时，大楼处处电位升高，不会发生反击。如:当380/22OV系统发生相线碰设备外壳的接地故障时，势必在接了地的电气装置外露可导电部分与其他独立接地的金属体之间存在很高的危险电压。如采用共用接地，可减少电击事故的发生。并且共用接地系统的一个很显著的特点就是它的接地电阻非常小有的甚至达到0.1Ω,这是独立接地系统不能比的，能够迅速的泄放掉大的电流，抑制电压的升高。

4．共用接地与独立接地的选择

在国家标准《建筑物防雷设计规范》中采用共用接地系统，但是也为独立接地留有余地，如“对直流工作接地有特殊要求需单独设置接地装置的电子计算机系统，其接地电阻值及与其他接地装置之间的距离，应按计算机系统及有关规范的要求确定”，铁路部门还在用分地式，近年来也采用共地式。采用独立接地的一个重要原因就是怕引来电磁兼容的问题，是把设备的正常运行放在第一位。而我们的最高原则应该是任何设备的安全，分地式由于破坏等电位连接（采用SPD实现暂态均压仍不能很好的解决问题），对人和设备造成极大的隐患，在雷击产生高点位时，设备和人的安全都不能保证，更不用说设备的安全运行了。

共用接地的在电磁兼容问题实际上也是可以解决的问题，通过合理的电气设计，使PE线上没有大的电流，通过合理的地线设计等等可以解决电磁兼容的问题，解决这些问题实际上是举手之劳，而设置独立接地却要浪费很多的人力和物力，在经济上造成很大的损失。

当计算机系统和变电站采用同一接地网，即共用接地系统，共有同一个基准电位。在发生故障时，由于整个电位的提高，不会在计算机上造成较大的电位差，人身和设备的安全可以得到保证。但是不可回避一个问题：就是正常情况下的强电对弱点的干扰问题。既是在电力系统中，正常运行情况下总有一定的电流注入地网，这个电流在地网上产生的电位升高，也总是在百伏以上。而变电站正常运行时各种操作所产生的冲击电流，通过传导，辐射和电磁感应等途径也会在计算机设备上造成压降。

为了解决这个问题，分地运行方式是较好的方法，在这种运行方式下，计算机等弱电设备出防雷接地和变电站功用同一个地网外，其余的地，全部连接到专门的计算机接地网上。采用这种方式，可以使计算机系统和站区地网完全分开，相互不受干扰，从而较好的解决强电对弱电的干扰问题，对计算机设备的安全性和可靠性使有利的。

对于单独敷设计算机接地网有2种办法。一种是在离主接地网很远的地方设置专门接地网;另一种是在变电站主接地网内设置专门接地网，并与主网保持一段距离。

对于发电厂，变电站的信息系统的接地，最好不要采用共用接地，最好采用第二种的接地方式，即是在变电站内部设置专门的接地网作为计算机的接地网，并和主网保持一定的距离。而信息系统的直流工作接地，交流工作接地，安全保护地，防雷接地，防静电接地接在同一个接地网上。

5、结论

本文对信息系统的接地系统进行了归纳，在对信息系统的独立接地和共用接地的分析的基础上，提出信息系统雷电防护技术体系中接地的布设方式存在的问题，对独立接地还是共同两种接地方式进行了比较，在对其电磁干扰方面进行分析后，得到下面的结论

（1）在信息系统的中，独立接地易发生反击，并且引线过长，容易受到其他信号的干扰，占地面积也相当大，不经济，不应该采用独立的接地系统。

（2）应该采用共用接地系统，通过合理的布线和等电位连接网络，即可以满足人和设备的电气安全要求，又可以满足电磁兼容的要求，使设备正常的运行。

（3）在发电厂和变电站中，由于强电对弱电的干扰的影响，我们采用独立接地和共同接地的方法来消除干扰，来起到保护人和设备的目的。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。