直流电源：接地还是不接地？

时间： 2024-07-11 来源：TOPPOWER（顶源科技）官网

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是否应将直流电源接地？答案并不是简单的“是”或“否”。本文探讨了直流电源接地的优点和缺点。

直流电源是任何控制系统中常见的、几乎肯定会用到的组件。直流电源系统经常讨论的一个问题是将输出连接到连接工业机器的接地系统。这种接地连接是必需的吗？如果不需要，建立这种连接是好主意还是坏主意？

控制柜内安装的大多数直流电源输出常见的 24 伏电压。计算机电源（包括 PLC 电源单元 (PSU)）通常输出 5 V 和 +/- 12 V，均为恒定直流极性。检查输出线时，它们仅包含 + 和 - 端子，很少包含保护接地连接。然而，对于交流系统，这种接地系统受到严格监管和要求。

直流电源接地问题可分为三个方面：

检查关键的方面：它是否是 NEC 法规所要求的？

如果不是，则必须根据具体情况进行检查，权衡将直流输出接地的理由。

将其与这种联系产生的负面影响进行对比。

直流电源接地规范要求

必须始终问的个基本问题是：是否需要连接，以及什么条件规范该连接？

答案来自NEC 第 250.162 节，其中提到了双线直流系统的接地，包括 5 V 和 24 V 输出，具体取决于您的情况。如果电压超过 60 V，该法规对所需接地设置了严格的限制。由于这两种情况均未超过该电压，因此我们不得不权衡各种可能性并确定是否进行该可选连接。

因此，对于某些 24 V DC 系统，简短的回答是否定的，输出不需要接地。根据 UL 508A 规范，还有进一步的答案，也规定了根据电源的输入电压进行接地。

直流电源接地的好处

接地直流输出的个、或许也是明显的好处是安全保护元件。考虑通过绿线从 -V 输出线到接地系统的电线。如果系统中任何地方的 +V 线松动并接触接地的 DIN 导轨或操作员站金属柜，它将立即有一条不受限制的接地路径，烧断保险丝或断路器。

该元件为系统增加了固有安全性，确保操作员不会通过触摸故障点附近的金属外壳意外接触带电电压。

将直流系统接地的第二个好处是，大型互连接地信号网络可以创建非常一致的参考点。如果您使用仪表测量电压，并且由于干扰，连接点处的电压正在发生变化，但参考电压没有变化，那么这将是一个噪声很大的信号。但是，如果参考电压也由于相同的干扰而同时发生变化，则相对于彼此的信号实际上会非常稳定。当两条线路上都有相同的干扰时，这称为共模信号，当仅测量其中一个信号而不参考另一个信号时，就会测量到噪声。

通常，建议将 DC 输出连接至接地，以减少或消除这种共模噪声。

当任何直流分量的参考点可以是附近的任何金属物体时，这对于测量也很方便。如果系统不接地，则必须有一根电线或组件直接连接到附近的直流电源公共端，以便进行测量。

然而，列出这些好处并不总是意味着应该这样做。有几个原因可以说明让系统不接地也是有用的。

直流电源是否要接地？

如果提出“是否应该将直流电源接地？”的问题，答案并不是简单的“是”或“否”。在许多情况下，接地不会造成任何问题。事实上，将直流输出的公共端 -v 接地将提供更大的安全性。

在仪器隔离很重要的情况下，建立这种连接并不是一个好主意。

工程师们已经确定了各种支持和反对接地直流系统的理由，其中许多理由是基于特定的场景和。这些做法通常完全可以接受，并导致各种意见和解决方案。没有一种答案可以解决所有情况，因此的选择是了解好处和挑战，并学会熟练地进行故障排除，以便尽可能可靠地构建系统。

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