地线

地线（Earth wire），是用于将电线接入到地上的装置的简称，又称为架空避雷线，是一种参考电位是零的，并用于接大地等的导线装置，^[2][1][9]是在电系统或电子设备中，接大地、接外壳或接参考电位为零的导线。^[10]

地线的主要作用是保护安全。当电路故障或设备损坏时，外壳可能会带电。地线通过金属导体将这些带电的外壳部分引导到大地，从而避免触电事故的发生。^[2]地线具有低阻抗、大电流负载、导电性能好、耐腐蚀性强、安全可靠等特点。^[11]地线按照信号可以分为安全地线、模拟信号地线、数字信号地线、信号源地线、负载地线，按照功能可以分为供电地线与电路地线，按照其他分类有保护地线、屏蔽地线、保护接地线、N线、PEN线、静电导线。^{[3][4][5][6][7][8]}

地线的核心原理是，利用电气设备内部的金属部件，通过良好的导电性将异常带电的外壳部分导向地面。这种保护作用在家用电器、办公电子设备等绝缘体损坏时尤为重要，能有效防止触电事故的发生。^[2]

地线是指在电系统或电子设备中，接大地、接外壳或接参考电位为零的导线。在一般电器上，地线接在外壳上，以防电器因内部绝缘破坏外壳带电，而引起触电事故。^[12]

地线是用于将电线接入到地上的装置的简称，是一种参考电位是零的，并用于接大地等的导线装置。^[2]

地线接地的含义是为电路或系统提供一个参考的等电位面，如果接真正的大地，则这个参考点面就是大地电位；地线接地的另一个含义是为电流流回电源提供一条低阻抗的路径。设计良好的地线网络可明显提高系统的电磁兼容性能。^[13]

等电位连接是将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体和电涌保护器连接起来以减小雷电流在他们之间的电位差。^[14]

火线、零线是相线和中性点接地的中性线。^[15]

接地起源于强电技术，它的本意是接大地，主要着眼于安全。^[3]

模拟信号地线是模拟信号的零电位公共线，因为模拟信号有时较弱、易受干扰，所以对模拟信号地线的面积、走向、连接有较高的要求。^[3]

数字信号地线是数字信号的零电平公共线。由于数字信号处于脉冲工作状态，动态脉冲电流在接地上产生的压降往往成为微弱模拟信号的干扰源，为了避免数字信号的干扰，应与模拟信号地线分别设置。^[3]

传感器可看作是测量装置的信号源，通常传感器装置设在生产设备现场，而测量装置设在离现场一定距离的控制室内，从测量装置的角度看，可以认为传感器的地线就是信号源地线。它必须与测量装置进行适当的连接才能提高整个检测系统的抗干扰能力。^[3]

负载电流一般都较前级信号电流大得多，负载地线上的电流有可能干扰前级微弱的信号，因此负载地线必须与其他地线分开，有时两者在电气上甚至是绝缘的，信号通过磁耦合或光电耦合器传输。^[3]

从变压器中心点接地后引出主干线，根据标准，每间隔20-30米重复接地，在电路中起安全保护作用。在漏电的情况下，用电者和地线形成了一个并联电路，有了地线，由于地线的电阻比较小，电流会迅速流入大地，使用电者避免触电。^[4]

在电路设计时，主要是防止干扰与提高无线电波的辐射效率。地线被广泛作为电位的参考点，为整个电路提供一个基准电位。此时，地线未必与真正的大地相连，而往往与输入电源线的一根相连（通常是零线），其电位也与大地电位无关。^[5]

为安全缘故电气设备的机壳、底盘都应接保护地线。通常墙上的电源插座或配电板上都有保护地线。保护地线的有三根线：火线、中线、保护地线。正常工作时电流从火线流经负载，然后由中线返回，保护地线中无电流流过。如果由于某种原因，例如绝缘击穿或出现故障等，使火线与机壳连通，则保护地线将流过很大的故障电流，使火线上的保险丝熔断，从而切断电源。^[6]

屏蔽地线的主要原则是使屏蔽电流(包括静电放电电流)按原设计的路径流动，并尽可能避免或减小屏蔽电流产生的辐射影响和屏蔽电流形成的噪声电压的扰动。^[8]

保护接地线是保护接地线，通常用于保护人身安全的接地。在电气设备安装中，保护接地线需要连接到设备外壳上，并与建筑物的接地网络相连。^[7]

N线也是一种地线，经常用于配电系统中的中性点，通常可以连接到设备的中性点上，这种线路被称为“TT系统”。^[7]

PEN线是将保护接地线和N线结合在一起，可以同时作为保护接地线和中性线。需要注意的是，在电气设备安装时，PEN线需要与保护接地线分开连接，并且要连接到设备的专用线路上。^[7]

对于一些易于积累静电的场所，需要使用静电导线，将积累的静电通过导线导出，保护人身安全和设备运行稳定。^[7]

1、降低电位差：当电气设备出现故障或绝缘损坏时，设备外壳可能带电。通过将外壳与大地可靠连接，形成一个等电位作业保护区域，降低了人体与大地之间的电位差，从而有效防止触电事故发生。^[16][17]

2、快速切断电源：当接地良好时，一旦出现漏电现象，接地电流能够迅速通过接地回路送到接地设施，引发瞬时短路。这样能够快速触发过流保护装置，瞬时切断电源，防止事故扩大。^[16][17]

3、泄放静电：接地线能够有效泄放设备表面和线路上积聚的静电，避免因静电放电而产生的危险。同时也可以消除雷电感应导致的电压脉冲。^[16][17]

地线的原理是将电气设备或电柜电箱等带电设备金属外壳导电部分，和大地连接形成等电位体。这样即使电气设备外壳因意外漏电，也会因为电流经过接电线流向大地，和大地电势相同，所以人站在地面接触电箱电柜和电气设备外壳不会有电压加在人体上。（当人体触及到外壳已带电的电气设备时，由于接地体的接触电阻远小于人体电阻，绝大部分电流经接地体进入大地，只有很小部分流过人体，不致对人的生命造成危害。）^[18]

1、低阻抗：地线主要是用来导电的，在电流通过的时候，要保证阻抗尽量小，以保证电流的正常流动。地线的电阻很低，能够有效降低系统的阻抗，提供稳定的电源接地。^[11]

2、大电流负载：地线不仅要能够导电，还要承受大电流负载。因此地线的截面积一般都比较大，以提高电流的负载能力。^[11]

3、导电性能好：地线一般采用铜材质制作，铜的导电性能较好，所以地线具有良好的导电性能。^[11]

4、耐腐蚀性强：地线经常暴露在室外环境中，易受到风吹雨淋、各种腐蚀物质的侵蚀，因此要求地线具有耐腐蚀性能强的特点，常见的地线金属材质有镀锌、铝镁合金等，可有效防止腐蚀。^[11]

5、安全可靠：地线是电气系统的一个重要组成部分，它的安全可靠性关系到整个电气系统的安全性，因此对地线的设计、制造、安装等方面都有严格的要求，确保地线能够长期稳定的工作。^[11]

进户线分为零线和火线，火线与大地间的电压为220V。^[19]零线和火线之间的电压是 220V，地线和火线之间的电压也是 220V，但是地线不能当零线使用，因为两者的作用不同。零线的主要作用是和火线构成回路,而地线的作用是保护电器,防止电器被雷击毁。火线跟地线也不能直接连在一起,否则会造成电路短路,甚至造成人体触电事故。^[20]

零线和火线的区别之一是电源的两个端子其中的一个接了大地。^[21]在颜色方面，火线通常使用黄、绿、红三种颜色绝缘皮的导线；零线通常使用蓝色绝缘皮的导线；地线通常可以使用黄色或绿色绝缘皮的导线,特殊情况也可以使用黑色绝缘皮的导线。^[20]

接地装置是由接地体和接地线(包括地线网)组成。接地体也叫接地极，是指全部埋入土壤的金属体，接地体的材料可采用铜管、角钢、扁钢、圆钢等。接地线是指各接地体之间以及接地体与电气设备之间的连接导线。^[22]

一切电气设备在正常情况下，不带电的金属外壳所安装的保护接地线(或零线)应该保证良好的接触，有震动的地方要有防松动的措施。^[22]在同一个供电线路中，不允许一部分电气设备采用保护接地，而另一部分电气设备采用保护接零的方法。^[22]接地线或接零线上不允许装设熔断器或开关。^[22]采用接地或接零的电气设备都应该单独与接地干线连接，不准串联。^[22]接地装置的接地电阻应定期测量，测量必须在土壤干燥时停电后进行。一般保护接地的接地电阻应小于4Ω；避雷针和避雷线单独使用时的接地电阻应小于10Ω；零线的重复接地电阻值应不大于10Ω；变压器低压侧中性点接地电阻值应在0.5～10Ω之间。^[22]1kV以下中性点不直接接地的电网内，一切电气设备的金属外壳必须安装保护接地。^[22]1kV以下中性点直接接地的电网内，一切电气设备的金属外壳必须安装保护接零。^[22]

保护性接地的接地体应用镀锌铁管，壁厚不得小于3.5mm，垂直埋入深度不小于2.5m的地下，接地体的最高点距地面应不小于0.6m，每组接地体不得少于两根，长度在2m以上。^[22]接地体之间在地面下应保持2.5m以上的直线距离，与建筑物的距离不应小于1.5m，与避雷针接地体的距离应大于3m。^[22]零线应在变压器的中性点处接地；在配电线路的分支点和分支线的终端以及供电线路中每lkm的地方应作重复接地。^[22]接地干线和接地体的连接点应不少于两处。^[22]

接地体与接地干线应采用搭接焊，搭接长度：扁钢不小于本身宽度的3倍；圆钢不小于本身直径的6倍。不允许锡焊。^[22]利用配线管作接地线时，所有管子接头处必须有良好的电气连接。^[22]保护接零的干线截面应大于相线的1/2，支线应大于相线的1/3。^[22]接地线跨过建筑物的伸缩缝时应采取补偿措施，穿管加以保护。^[22]装于地下的接地线不准采用铝导线；移动电具的接地支线必须用铜芯绝缘软线。^[22]

1.选择适合的地线材质

在选择地线的材质时，需要考虑到土壤的环境及使用条件。通常地线的材质有铜、铜包钢、铝等，根据实际情况选取最合适的材质进行安装。^[23]

2.挖掘地槽

首先需要在需要安装地线的区域进行地槽的挖掘工作，通常地槽的深度在60厘米左右，宽度要适当留有余地。^[23]

3.放置地线

把地线放置到地槽内，注意不要将地线弯曲或折叠。地线的长度应该与主体建筑和分支电路设备的距离相应的增长，各段地线之间应该用螺栓连接。^[23]

4.填充土壤

地线放置后需要将周围的土壤填充到地槽内，尤其需要注意地线的净空间，一般来说，在地槽的顶端距离地面至少应该保留10厘米的空间。^[23]

1.地线的铺设应该与电缆和电线分开进行，以免互相干扰。^[23]

2.安装地线的深度应该满足《电气设备安装工程施工及验收规范》的要求，通常情况下应该不低于60厘米。^[23]

3.地线应该与建筑本体牢固连接，以保证地线的电气性能。^[23]

4.在安装地线的过程中，应该及时销毁遇到的障碍物，如石头、木板等。^[23]

5.地线的连接应该牢固可靠，接触面积不小于10平方毫米。^[23]

如果家用电器的金属外壳由于绝缘体损坏等原因而带电，这时接地脚就会形成接地短路电流，使家用电器的金属外壳接地而对地放电，从而使人不被触电，起到安全保护的作用。^[24]

在电力传输和变压器附近等地方，地线被广泛应用于电气系统的接地保护。^[11]

在通讯行业中，地线作为天线接地系统的一个重要组成部分，用于保护通讯设备免受静电、雷电等自然因素的影响。^[11]

在建筑领域，地线也被广泛应用于建筑物的接地和防雷保护等方面，为建筑物提供稳定的电源接地保护。^[11]

采用电气几何模型法研究得出架空地线安装位置与雷击闪络次数、避雷器放电电流的关系，提出了架空地线防雷接地解决措施，最后提出工程应用建议并得出了以下结论：地铁架空地线可降低接触网雷击闪络次数，且导线高度越高时效果越明显，地铁工程中利用架空地线进行雷电防护是有益的；架空地线安装在导线上方和安装在支柱顶部时接触网总闪络次数差别不大，工程中推荐采用安装在支柱顶部方案；架空地线对保护绝缘子用带串联间隙金属氧化物避雷器的动作冲击电流具有分流作用。^[25]