接地，是个永恒的话题
“直流充电桩的地线可以不接吗？” 这个问题，以及如下这些问题，总是会被反复问到。
“为什么有的交流桩不接地线就不能工作？但是，有的接了地线，却也不能工作？ 拔掉地线，却又能工作？”
“这地方没地线，我在墙上打个孔，接上地线，能不能起到保护作用？”
……
接地，是个永恒的话题。
何谓“接地”
在上面这些问题中，“地线”是很多普通消费者耳熟能详的“火线-零线-地线”三种线缆中的“地线”，外表面颜色是黄绿相间的。不过，地线的颜色并不是强制性标准。GB 2099.1和GB 1022定义的民用插座，就是我们常见的“三孔插” ，其中一个插孔就是为了连接地线而设计。
我们总以为，将地线连接到配电盒的接地端子上，就是良好接地了；接上了那个墙上的那个“三孔插”，就是接上了保护地。实际上并不是那么回事。
实际上，“接地”是把“地”接到哪里去了呢？ 安全接地，就是将地线连接到我们常说的“大地”。但是，“大地”是模糊的词汇，我们每天都行走在“大地”上呢。安全接地要求的“大地"是一种“接地网”，是建筑施工做出来的“地”，是低阻抗网络。
问题在于，消费者、工程师们甚至电工不知道接到墙壁“三孔插”上的那个孔有没有连接到专业的“接地网”上。专业的“接地网”，是要创造一个尽可能接近理想的“地”、绝对0欧的参考平面。
人们取大地（地球）的电位为零，作为其他带电体电位高低的参考点。实际上，当电流经接地极流入大地时，接地极对地有电压。按照零电位点的定义，在距离接地机或接地短路点无穷远处电位才为零，那里才是理论上的电气“地”。然后，在距离接地极或接地短路点足够远的地方（例如，当接地极面积不大时，有20m左右的距离），电位已趋近于零。工程上将电位趋于零的地方叫做电气上的“地”。
一个理想的“地”是一个绝对的“0”欧参考平面，非常干净，就如波澜不惊的大海，为故障电流提供泄放回路，为高压雷电提供泄放回路， 为干扰信号提供泄放回路，为静电提供泄放回路。良好接地后，雷电信号、静电信号、电气设备内的高压信号、干扰信号，就是希望接到了一个理想的“大地”上去。
“ 接地在噪声和干扰控制方面是重要的，而又经常被误解。接地的一个问题是这个名词本身，接地这个词对不同的人可能意味着不同的事。它可能意味着一根长杆插入地下以防雷，它可能意味着用于交流配电系统中的绿色安全导线，它可能意味着一个数字逻辑印刷电路板（PCB）上的一个接地面，它也可能指的是PCB上的一个窄迹线，为一个环绕地球的卫星上的低频模拟信号提供返回路径。在上述所有的情况中，接地的要求是不同的。”
关于接地的本质，我经常引用一句SI大师Eric Bogtain名言，“忘记地，记住，那是信号回路。” 虽然“信号接地”、“电源接地”和“安全接地”的接地回路上载流类型不一样，但接地都是创造了一种信号回路。
“大部分情况下，安全接地不载流。这个特征是重要的，因为在正常工作时信号地载流。因此，接地分类的另一种方法是（1）正常工作过程中的载流接地（例如信号或电源返回）；（2）正常工作过程中不载流的接地（如安全接地）。”
接地与安全
I类电气设备的安全设计是由剩余电流断路器（俗称漏电保护空开）和 保护接地（Protective Earthing、PE）构成的基本绝缘系统。
II类设备是由基本绝缘和附加绝缘组成的双重绝缘系统，安全保护和接地无关。一些家用电器设备如电吹风、台灯、刮胡刀、手机充电器等就是II类设备，可直接连接到两孔插座上，没有接地线。
以充电桩为例，说明基本绝缘系统的工作原理：假如充电桩的外壳被撞击变形，或者是充电桩内部有积水，或者是某种其它原因，使得充电桩内部的带电高压部件和外壳之间的基本绝缘被破坏，充电桩内部的带电体和大地（PE）之间的阻抗下降。这种状态下的充电桩接入电网时，充电桩壳体流向大地的电流超过了漏电保护空开的脱扣电流（民用产品，大多是30mA），漏电保护空开脱扣（俗称跳闸），使得充电桩“断电”，从而实现了对人体的保护； 否则，人体触碰充电桩的壳体，就会触电，对人体造成生命健康危险。
充电桩的接地检测
关于充电桩的接地检测，我的同行朋友们，我知道，您会心一笑。是有很多故事的！
记得2018年，我拜访一个很小的电商桩企，他自己做一些模式二交流桩在网上卖，他兴奋地说，“我这桩好卖啊，那些车厂配的桩，没接地就没法充电，可是很多老百姓家里没接地线，充不了。”
接地是I类电气设备的安全保证要素之一，但是，接地检测是充电桩安装时要保证的，是充电站的相关标准上要求的。充电站的标准要求接地电阻小于4欧。
很多车企将接地检测作为充电桩的功能要求，是对充电桩标准的严重误读。有些时候，为了说服车企朋友理解到他们是误读了充电桩标准，我就拉倪老师来做“权威认证”: “不信，请去问倪老师”。
没有一种万能的电路可以检测出所有电网制式的接地是否良好。我们研究了各种接地电路，也解剖了多家接地检测电路，事实上，确实是无法满足TN-C-S、TN-S、TT、IT等不同电网制式的接地检测。因此，即使接地良好，但由于充电桩的接地检测电路不合适，也会造成误判断。
既然这样纠结，有些车企工程师们仍然不敢放弃接地检测电路。他们采取的做法是，接地检测电路要有，不管检测的结果是否正确； 检测到接地不良，就发出告警，但不停止充电。
接上不干净的地，不如不接地？
在EMC名著《EMC Engineering》（清华大学出版社出版了中文版本《电磁兼容工程》，二手书应该可以买到）写到：
“ 探求‘良好接地’在许多方面非常类似于寻找圣杯，关于它存在的故事比比皆是，我们都说我们想要和需要它，但是我们似乎无法找到它。 在连接电子器件用的所有导体中，具有讽刺意味的是最复杂的是通常最少关注的——接地。接地是使未知噪声最小化和产生一个安全系统最主要的方法之一。也就是说，一个无噪声的系统不一定是安全系统，反之，一个安全的系统也不一定是一个无噪声的系统。”
即使“接地网”是专业的，实验室的”接地网”可近似为波澜不惊的大海，但如果这块接地网连接了很多的电气设备，这些电气设备同时工作起来，产生的地环路干扰可能会很大，接地将导致很多采样电路，甚至其它各种电路都会受到传导类干扰。这时候，我们老罗最喜欢说的话是，“地很脏”。事实上，寻找干净的地就如寻找一个完美的女人一样。
“地很脏”，这确实会给交流桩的应用带来问题，因为交流桩的很多判断是基于测量CP信号的占空比！！很脏的地，除了因为在同一块“大地”上接入很多用电设备，还有可能是临时制作的接近悬浮状态的地带来了来自“大地” 的不确定性，譬如有些安装环境没有办法连接专业的接地网，用一根接地针插入地下。“地”的特点千奇百怪。
