中波發(fā)射機房接地技術(shù)及其施工技術(shù)探討

李輝

摘? 要：目前的廣播發(fā)射機房容易受到雷電、靜電等多種因素的限制而出現(xiàn)安全問題，因此機房接地技術(shù)及其施工已經(jīng)成為相關(guān)人員重點關(guān)注的內(nèi)容。在本次研究中，將結(jié)合中波發(fā)射機房接地技術(shù)的現(xiàn)狀，對其施工技術(shù)方法與手段進行了詳細的研究，并介紹了其中的技術(shù)要點，希望能對相關(guān)人員工作有所幫助。

關(guān)鍵詞：中波發(fā)射機房;接地技術(shù);施工技術(shù)

中圖分類號：TN948 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）16-0146-02

Abstract： At present， the radio transmitter room is vulnerable to lightning， static electricity and other factors and security problems， so the computer room grounding technology and its construction has become the focus of the relevant personnel. In this study， combined with the current situation of grounding technology in medium wave transmitter room， the construction technical methods and means are studied in detail， and the technical key points are introduced， in the hope of providing help for the work of relevant personnel.

Keywords： medium wave transmitter room; grounding technology; construction technology

前言

中波發(fā)射機在經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)字化升級改造之后，其播放效率明顯提高。但是實踐經(jīng)驗證明，大功率設(shè)備在運行過程中容易遭受雷擊，不僅影響了正常的信號傳遞，也有可能引發(fā)安全問題。所以，中波發(fā)射機房的接地技術(shù)已經(jīng)成為相關(guān)人員關(guān)注的重點內(nèi)容。

1 中波發(fā)射機系統(tǒng)的接地方式

從目前相關(guān)技術(shù)發(fā)展情況來看，中波發(fā)射機系統(tǒng)的接地方式分為很多種，不同類型的接地方式其實現(xiàn)路徑與效果存在著明顯的差異，值得關(guān)注。

1.1 工作接地

根據(jù)接地作用的差異，可以將其分為交流工作接地與直流工作接地兩種形式，交流工作接地，又被稱為功率接地，是指在運行過程中直接將電氣干擾源連接到地面上，這種方法可以有效削弱電磁干擾對機房設(shè)備的影響，并且在設(shè)備正常運行階段不會產(chǎn)生相互干擾。直流工作接地，又被稱為信號接地或者邏輯接地，這種接地方法能夠減少信號誤差，并限制電磁干擾對設(shè)備的影響。

從目前相關(guān)地區(qū)的應(yīng)用情況來看，工作接地能夠改善中波發(fā)射機系統(tǒng)在運行過程中的信號干擾以及電磁干擾情況，所以很多大型的廣播電視機房在設(shè)計中都會優(yōu)先選擇工作接地的方法。

1.2 屏蔽與防靜電接地

從物理角度來看，信號在傳遞過程中易受到電磁干擾的影響，若機房因為接地問題而無法保證正常運行，則無法降低電磁干擾強度對設(shè)備運行的影響，甚至在嚴重的情況下會導致中波發(fā)射機系統(tǒng)運行受限。所以針對這種問題，屏蔽與防靜電接地技術(shù)出現(xiàn)，屏蔽接地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復雜，因此安裝難度大，且后期維護成本很高。但是屏蔽接地系統(tǒng)也具有明顯的優(yōu)勢，就是可以降低電磁對機房設(shè)備運行的影響，保證了廣播設(shè)備的傳輸效率。從目前相關(guān)技術(shù)的發(fā)展情況來看，靜電處理的應(yīng)用范圍更加廣闊，這是因為廣播設(shè)備在運行期間會產(chǎn)生大量的靜電，這些靜電會集中在設(shè)備金屬表面上，而在靜電接地系統(tǒng)的支持下，這種靜電聚集情況可以得到改善，保證了設(shè)備安全。

1.3 安全保護接地

安全保護接地也是現(xiàn)有接地保護系統(tǒng)中的重要組成部分，該技術(shù)最顯著的優(yōu)勢，就是改善設(shè)備絕緣磨損問題。同時我國在電力系統(tǒng)中提出了明確的要求，就是，若電力系統(tǒng)采用三相四線進行供電，則必須使用接零方式，切勿使設(shè)備的外殼（廣播電發(fā)射機、開關(guān)設(shè)備、線路轉(zhuǎn)換設(shè)備等）直接和地面連接。其中科學的做法是，在設(shè)備的線路安裝過程中，要把接地母線，從地網(wǎng)中引出，然后經(jīng)過導體將機器外殼連接上接地母線。因此根據(jù)這一技術(shù)要求，安全保護接地可以在技術(shù)應(yīng)用過程中，對其接地方式進行調(diào)整，確保滿足安全標準。

1.4 防雷接地

防雷接地的主要目的，就是要降低雷電對中波發(fā)射機的傷害，保證設(shè)備的正常運行。目前很多廣播設(shè)備的內(nèi)部均采用了低耐壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)的抗干擾能力不理想，在雷雨天氣下容易發(fā)生雷擊問題。所以在機房建設(shè)過程中，需要發(fā)揮防雷接地的作用，根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗，在敷設(shè)地網(wǎng)過程中，應(yīng)該集中避雷針、機房設(shè)備、保護接地系統(tǒng)等，并在關(guān)注等電位連接的情況下，通過聯(lián)合系統(tǒng)的作用，避免用電風險事件發(fā)生。

2 中波發(fā)射機房接地施工問題研究

2.1 中波發(fā)射機房接地問題研究

在中波發(fā)射機房中，接地的目的主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）確保中波發(fā)射機的正常運行，通過在機房內(nèi)采用屏蔽接地的方法，保證機房對于電磁干擾具有極強的抑制能力，因此這種方法可以最大程度上屏蔽電磁效果，保證機房內(nèi)部的安全。（2）機房采取接地施工， 也是保證工程人員生命安全的關(guān)鍵，避免在設(shè)備運行期間，內(nèi)部工作人員受到高壓放電問題的傷害，并且在接地施工結(jié)束后，還可以解決火花放電等問題。（3）在惡劣環(huán)境中，機房的接地設(shè)計可以避免雷擊現(xiàn)象的發(fā)生，且內(nèi)部的接地火線可以直接干預(yù)設(shè)備運行中所產(chǎn)生的靜電，通過直接將靜電導入到地下，來降低靜電對設(shè)備運行問題的影響，并有助于保證設(shè)備的運行安全。

2.2 施工方案的確定

在中波發(fā)射機房接地系統(tǒng)設(shè)計中，確定施工方案已經(jīng)成為影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵，根據(jù)現(xiàn)有工程項目的經(jīng)驗，施工方案主要體現(xiàn)在以下兩方面：

2.2.1 地井埋設(shè)

在中波發(fā)射機房的接地系統(tǒng)設(shè)計中，普遍采用“一機一個地井”的模式，在施工過程中，需要按照不同型號的發(fā)射機來選擇相應(yīng)的地形。但是根據(jù)其中的普遍性施工經(jīng)驗，地井必須要保證2m以上的規(guī)格;在地井挖好后，埋下銅板，并在銅板上設(shè)置一個粗銅棒，在粗銅棒上引出導線。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)情況可知，在中波發(fā)射機房的地井普遍會設(shè)置在機房周邊，必要的情況下，需要在發(fā)射機機箱的保護接地系統(tǒng)中增設(shè)地溝。

2.2.2 接地技術(shù)分析

根據(jù)上文的研究結(jié)果，可知在當前中波發(fā)射機房接地施工中，常見的接地主要可以分為工作接地、高頻接地、防雷接地、保護接地4種，這四種接地模式的技術(shù)手段存在一定的差異。例如在工作接地模式下，地線的接地電阻參數(shù)≤4Ω，但是這一數(shù)值并非一成不變的，應(yīng)該按照不大于各條單線并聯(lián)值的5%的標準來計算具體數(shù)據(jù)。相比之下，高頻接地作為一種特殊的接地系統(tǒng)，針對可能出現(xiàn)的高頻大電流，在接地回路設(shè)計中應(yīng)該采用專用地線的設(shè)計方案。防雷接地施工中，保證接地電阻的參數(shù)≤10Ω;而在保護接地系統(tǒng)中，考慮到中波發(fā)射機房內(nèi)的設(shè)備均采用金屬外殼接地的方法，所以地線也應(yīng)該確保有理想的性能，所以接地電阻應(yīng)該≤8Ω。

2.3 施工要點

2.3.1 地線接地電阻參數(shù)

在中波發(fā)射機房接地施工階段，地線接地電阻的性能會直接影響系統(tǒng)運行階段，并且根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗可知，接地電阻的大小與土壤導線性能、接地大小、土壤松緊等之間存在著密切關(guān)系，其關(guān)系式為：

在上述關(guān)系式中，p代表土壤的電阻率水平，其單位為（Ω·cm）;l代表接線的具體參數(shù)，其單位為cm;h代表地線接地電阻的埋設(shè)深度，單位為cm;b代表接地條寬度。對于工作人員而言，在施工過程中可以根據(jù)這一關(guān)系式來確定地線接地電阻的參數(shù)水平，確保防雷接地施工可以取得理想的效果。

2.3.2 接地極

目前在中波發(fā)射機房施工階段，機房周邊土壤的電阻率整體水平均不太理想，并且還存在大量自然接地體，包括水管、電纜外皮等，這些都會影響接地系統(tǒng)性能，因此在接地極施工階段，施工人員需要重點關(guān)注以下內(nèi)容：（1）若采用混合式的接地極，需要在機房周圍輻射40×40mm的扁鋼板水平接地極，再敷設(shè)若干根規(guī)格為50、厚度為3.5mm的鋼管垂直接地極。（2）水平接地極。若機房周圍場地的土層厚度沒有達到1500mm，可以選擇水平接地極，在施工中需要在機房周圍位置輻射40×4的水平接地極，接地極的布置也應(yīng)該有針對性，目前普遍采用外輻射的敷設(shè)方法。（3）在接地極施工技術(shù)后，需要根據(jù)施工質(zhì)量要求，對接地極的性能進行測試，若測試結(jié)果顯示接地電阻的參數(shù)不滿足相關(guān)標準，需要增加接地極的數(shù)量，或者采用填入電阻率低材料等方法來保證周圍土壤的性能，使其滿足系統(tǒng)建設(shè)要求。

2.3.3 接地引線與接地線

在施工過程中，高頻接地線可以采用0.5mm的銅帶，該材料的性能可以滿足中波發(fā)射機的使用要求，但是在施工階段，需要根據(jù)發(fā)射機的功率來合理規(guī)劃銅帶的參數(shù)，一般情況下，若單機中波發(fā)射機的功率小于200kW，則普遍采用規(guī)格為200mm的銅帶;若單機中波發(fā)射機的功率超過了200kW，則建議使用300mm以上的寬帶。

在施工過程中，若發(fā)現(xiàn)接地引線的整體長度很長，并且發(fā)射機始終處于較高的工作頻率時，還可以在上述數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上增加寬度;但是需要注意的是，若采用高頻接地的方法時，必須要確保銅帶的厚度超過1mm，這樣才能保證質(zhì)量。

2.3.4 銅帶連接

在銅帶連接施工中，需要重點關(guān)注以下幾方面內(nèi)容：（1）銅帶連接過程中，若銅帶的口度小于1.0mm則可以采用交接處咬接加錫焊;銅帶厚度大于1mm時宜采用鉚接銅焊的處理方法。（2）對于扁鋼與扁鋼、扁鋼與鋼管的連接施工階段，普遍采用電焊的方法，但是需要對接點處做處理，應(yīng)涂以瀝青或防腐油漆等物質(zhì)。（3）對需要移動檢修或由于損壞而需更換的設(shè)備（如變壓器、大型電容器等），與地線連接應(yīng)采用多層銅帶或編織線的過流軟接頭。而在此時還需要注意的是，軟接頭與設(shè)備連接應(yīng)采用帶防松墊圈的螺栓固定，在接觸表面應(yīng)鍍鋅。

3 結(jié)論

目前有關(guān)中波發(fā)射機的接地方式與接地施工問題已經(jīng)成為相關(guān)人員關(guān)注的重點，在本次研究中，本文對其接地方法與接地施工路徑作出了詳細的研究。從本文的研究結(jié)果可知，由于中波發(fā)射機系統(tǒng)的接地方式存在著一定的差異，因此其在接地技術(shù)與技術(shù)應(yīng)用中，還是需要根據(jù)具體接地方法與要求作出調(diào)整，這樣才能獲得更理想的接地效果，避免系統(tǒng)安全問題發(fā)生。

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