為什麼要接地？接地分為幾類？

1.接地的第一個意義，是建立零電位參考點

我們看下圖：

圖1：穩壓電源電路

圖1中，天藍色區域的右側我們看到了參考地的符號，它表示此處的電位是零。據此，我們可以在電路中確定±12V，還有+5V。

電路的參考地，非常重要。我曾經寫過一個帖子，專門討論參考地的作用，如下：

接地到底是一種什麼東西呢？該如何理解電路？

這篇帖子裡有一幅圖，摘錄如下：

圖2：參考地的作用

參考地實質上是人為指定的，它的作用就如同相對高度的參考點。例如一座18層的酒店大樓，我們指定地面為零高程點，則地下車庫在-2層，餐廳在4樓，我們的住宿房間在14樓；如果我們指定餐廳為零高程點，則地下車庫在-6層，住宿房間在10層。

注意到一個很重要的事實：儘管零電位參考點的電位為零，但它的電流不等於零。例如圖2中的2圖零電位參考點的電流並不等於零。由此可見，零電位參考點不符合歐姆定律，它符合基爾霍夫第二定律KVL（基爾霍夫電壓定律），也是我們判斷電路節點電壓的必須。

2.接地的第二個意義，在配電網中構建與大地相同的零電位參考點，並將用電負荷的金屬外殼保持與大地近似相同的零電位

我們把前者叫做系統接地或者工作接地，把後者叫做保護接地。

我們看下圖：

圖3：國際電工委員會標準IEC60364定義的TT接地系統

圖2中，電力變壓器低壓側繞組的中性線直接接地（左側），由此引出的中性線具有大地的零電位，我們把它叫做工作接地。

圖2中，用電裝置的外殼透過地線PE直接接地，我們把它叫做保護接地。保護接地確保了用電裝置的金屬外殼電位為零。

我們再看IEC60364定義的TN-C接地系統：

圖4：TN-C接地系統

在TN-C接地系統中，我們看到了系統接地。從系統接地引出了一條線PEN，它既有中性線的作用，也有保護接地的作用，這條線就是大名鼎鼎的零線。我們看到，用電負荷的外殼都接在零線上，這叫做保護接零。一旦發生漏電，因為漏電流接近於火線對零線的短路電流，因此配電網中的過電流保護裝置（各類開關，但不是漏電開關）會執行保護開斷操作。

TN-C接地系統最大的問題是：如果零線斷裂，則斷裂點後部的零線因為三相不平衡的原因，它的電壓會上升，最高可達相電壓。有因為負載的外殼保護接零，所以會對人體產生電擊。也因此，在危險場所，例如油庫、煤礦、醫院、交通樞紐中心（車站、港口、機場）等處嚴禁使用TN-C接地系統。由此可見，在當下零線是十分稀罕的。我們日常生活中配電網的接地系統要麼是TN-S，要麼是TN-C-S，如下：

圖5：TN-S接地系統

圖6：TN-C-S接地系統

在居家配電中，使用最多的就是TN-C-S接地系統。關於居家配電的TN-C-S接地系統，可參閱我的這篇帖子：

電網的三相電是怎麼轉換到家用電的？

弄明白配電網的接地系統非常重要，它能幫助我們理解居家配電系統，對我們使用家用電器、維護好居家配電網都有好處。

3.接地的第三個意義，用於遮蔽

我們看下圖：

圖7：遮蔽雙絞線的遮蔽層必須單點接地

圖7所示資料通訊使用的遮蔽雙絞線，它的遮蔽層要接地，並且是單側接地，避免地電流回流引起干擾。

4.遮蔽的第四個意義，是為了給雷擊電流提供洩放通道

我們看下圖：

圖8：防雷擊的浪湧抑制器SPD在不同級別雷擊區段中的接線

我們從圖8中看到，防止雷擊的浪湧抑制器SPD的一側是需要直接接地的。

SPD的接地方式見下表：

《低壓成套開關裝置的原理及其控制技術》中的表1-44所示SPD的接線形式：

圖9：浪湧抑制器SPD的接線

可見，用於防止雷擊的浪湧抑制器SPD接線還是有點技術含量的。

這裡有一個問題：

SPD下部的地線PE，與我們身邊配電網的地線PE是相同的嗎？如果是相同的，當雷擊SPD工作時，地線PE會不會出現高壓電而傷害人身安全？

我把這個問題留給知友們吧，我會視評論區的評論情況給出標準答案。