廣電播控機房的防雷接地系統(tǒng)

【摘要】本文簡述了對于廣播電視播控機房防雷的基本方式，結(jié)合播控設備的特點，做出了有針對性的接地避雷及減少信號線與電源等外界雜波互擾方案。

【關(guān)鍵詞】雷電及過電壓防護接地網(wǎng)廣電設備接地

根據(jù)廣播電視播控的特點，如果有雷電災害事故發(fā)生那損失將是巨大的，不僅是直接經(jīng)濟損失，最主要的是會影響到廣播電視安全優(yōu)質(zhì)播出，其間接損失是不可估量的。因此做好播控機房的防雷接地至關(guān)重要。由于現(xiàn)在建筑物避雷系統(tǒng)基本齊全，直擊雷的破壞基本可預防，而對廣播電視播控設備中的微電子元器件來說，雷電電磁脈沖輻射感應出極高的感生電動勢產(chǎn)生的瞬態(tài)電流和地電位反沖是造成播控設備損壞的主要原因。

關(guān)于雷電防護主要有接閃、分流、均壓、屏蔽、合理布線和接地等部分組成。接閃的主要針對的是直擊雷，通過避雷針泄放到地網(wǎng)。分流是使用浪涌保護避雷器（SPD）將瞬時過電流導通入地，進而防護播控設備被過電壓損壞。均壓主要是對于各種不同的地線網(wǎng)進行等電位處理以減少雷電流產(chǎn)生的電位差。屏蔽是用金屬屏蔽材料將雷電產(chǎn)生的電磁干擾源封閉起來，使其外部電磁場強度低于允許值的方式；或用金屬屏蔽材料將播控設備的敏感電路封閉起來，使其內(nèi)部電磁場強度低于允許值的措施。防止雷電電磁脈沖輻射對要保護的各種廣播電視設備的干擾。合理布線也非常重要，因為播控機房有各種類型的傳輸線，如電源線、視頻線、音頻線、各種采集及傳輸數(shù)據(jù)線特別多，如果將電源和信號線進行并排走線會產(chǎn)生低頻干擾，各數(shù)據(jù)線如果胡亂走線很容易會被維護人員誤操作造成廣播風暴，因此將不同的線路之間保持相對應的電氣距離，非常有必要，這樣也能減少由雷擊產(chǎn)生的不同設備之間的電位差。接地也有一系列的標準如接地線的長度及接地方式，接地電阻的標準等將在下面詳細介紹。

當附近被雷擊時，廣電播控的某一設備感應到雷電電磁脈沖，產(chǎn)生極大的雷擊過電壓時，這時起到分流作用的SPD起作用，將雷擊造成的暫態(tài)過電壓沿線路侵入到播控設備前端的防浪涌保護器，而SPD對地迅速泄放，使得地電位升高，這時等電位系統(tǒng)就發(fā)揮出了重要作用，利用地線匯流排將設備各點電位進行均壓。

地線匯流排一般安裝在播控機房至地網(wǎng)前端，播控設備的所有接地線匯集到地線匯流排上，如果設備過多，那就要在靜電地板下制作均壓環(huán)，設備接地線和靜電地板接地線就近連接至均壓環(huán)上。這樣做就是采用多點接地方法，防止地電位反擊造成播控設備損壞事故發(fā)生，設備之間都均壓了，無電位差，自然就不會產(chǎn)生擊穿設備的電流了。

由于廣播電視播控機房的特點大部分都是低頻信號線，如果有高頻信號電路存在，那就必須采用多點接地，這樣對噪聲及干擾也有很強的抑制能力，對其接地線的要求是接地線的長度小于高頻信號波長λ的1/20。對于各設備之間的視頻信號要求低電平隔離。對于隔離屏蔽層的要求是至少要在屏蔽層的兩端進行接地，基本上能抵消掉因雷電產(chǎn)生的電磁脈沖輻射及其他噪聲和干擾，如果屏蔽層只是一端接地等電位連接時，而另一端懸浮，那就防不了感生電壓，只能防范靜電感應了。

衡量接地狀況好壞的技術(shù)指標是接地電阻，一般廣電播控機房或數(shù)據(jù)機房要求最好接地電阻在1歐姆以下，那樣可有效降低因雷擊造成的電位升高引起設備損壞或抑制雜波、噪聲干擾。接地電阻主要由接地引線電阻、接地體電阻、接地體與大地的接觸電阻、散流電阻組成。其中前兩項主要由導體的材質(zhì)與面積和連接方式來決定，接地線是設備與播控機房接地母線相連接的線，應為銅制，其截面積不得少于4平方毫米，廣播電視播控設備應通過多點與信號參考地相連接。這可為高頻干擾提供多個并聯(lián)的對地通路盡快從接地點進行泄放，減少了電感效應。并聯(lián)通路越多，對地阻抗越小。這樣可以將接地引線減少到1/10波長以下。以減少高頻干擾。在接地線與接地干線連接處采用電鍍錫的方法以減少接觸電阻。播控機房的接地干線不得小于16平方毫米，采用銅制的絕緣銅芯導線與接地母線相連，接地母線與40*4的鍍鋅扁鋼的接地引入線相焊接，并做好防腐防銹和絕緣處理。接地體及接地地網(wǎng)與土壤的接觸電阻，與土壤的含水率、土壤的性質(zhì)、及土壤與接地體的接觸面積及接觸緊密程度有關(guān)。

從接地體開始至20米擴散電流所經(jīng)過的土壤電阻，是散流電阻。影響散流電阻的主要因素是土壤的含水量。降低土壤的電阻所采用的方法主要有更換土壤、采用化學降阻劑、及新型地網(wǎng)材料等。需注意的是必須保證所有地網(wǎng)結(jié)構(gòu)的可靠性：地網(wǎng)連接部分，必須用電焊或氣焊連接，不得用錫焊。不能焊接時采用鉚接或螺栓連接。并且一定要保證有不少于10cm2的接觸面間的1/4λ干擾和對過電壓的抑制。

綜上所訴對于廣播電視播控機房來說，擁有一套完備的避雷防干擾設施是非常必要的，這不僅減少了雷電事故對設備的損壞，還是廣播電視安全優(yōu)質(zhì)播出的重要保障。