關(guān)于接地技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用探討

薛賓華

（內(nèi)蒙古廣播電視局二連浩特872 發(fā)射臺(tái)，內(nèi)蒙古 二連浩特 011100）

引言

科學(xué)規(guī)范應(yīng)用接地技術(shù)對(duì)于廣播電視系統(tǒng)的安全運(yùn)行、數(shù)字信號(hào)傳輸質(zhì)量、工作人員人身安全具有十分重要的作用，需要加強(qiáng)接地技術(shù)在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用，確保接地技術(shù)操作的規(guī)范性，提高接地技術(shù)應(yīng)用效果，切實(shí)保障廣播電視系統(tǒng)中的電子設(shè)備安全、運(yùn)行環(huán)境安全、工作人員人身安全，從而促進(jìn)我國(guó)廣播電視工程的快速發(fā)展，增強(qiáng)廣播電視工程的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

一、接地技術(shù)的概述

“接地”是指通過導(dǎo)體將電力系統(tǒng)、電氣裝置上的中性點(diǎn)和電氣設(shè)備外漏部分與導(dǎo)電處與大地進(jìn)行連接。主要有三種接地模式，分別是工作接地、防雷接地和保護(hù)接地。工作接地是指采用專門接地裝置將發(fā)電機(jī)或者變壓器上的中線點(diǎn)與大地之間進(jìn)行直接或間接連接。廣播電視系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)與變壓器上的中線點(diǎn)通常與大地進(jìn)行直接連接。對(duì)接地進(jìn)行保護(hù)主要是為了保護(hù)設(shè)備和工作人員的安全，避免發(fā)生觸電事故造成人身和財(cái)產(chǎn)的損失。防雷接地是為了消除線路因?yàn)槭艿嚼讚艋蛘吒袘?yīng)雷電而產(chǎn)生的過電壓。防雷接地的最終目的也是保障人身財(cái)產(chǎn)安全。一般會(huì)采用在建筑合適的地方安裝避雷裝置例如避雷針與避雷線等來進(jìn)行防雷接地。高壓線路與設(shè)備的防雷接點(diǎn)一般采用防浪涌裝置和避雷器來消除過電壓。

二、接地策略及要求

接地有多種形式，具體地接地策略由系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)所決定。常見地接地策略有單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地、混合接地幾種方式。

（一）單點(diǎn)接地

單點(diǎn)接地指的是將電路中的地線接到公共地線的同一點(diǎn)，單點(diǎn)接地又可以分為串聯(lián)和并聯(lián)單點(diǎn)接地兩種形式。其最大的優(yōu)勢(shì)是操作簡(jiǎn)單，沒有地環(huán)路。然而，由于單點(diǎn)接地中有較長(zhǎng)的地線，因此會(huì)導(dǎo)致地線產(chǎn)生較大阻抗。單點(diǎn)接地可以為多個(gè)電路提供一個(gè)公共電位參考點(diǎn)，這種接地方法可以使得信號(hào)在不同的電路之間進(jìn)行傳輸。如果沒有公共電位參考點(diǎn)，將會(huì)造成信號(hào)傳輸無法正常進(jìn)行。單點(diǎn)接地具體要求是每個(gè)電路在同一點(diǎn)，并且只接地一次。同一點(diǎn)通常采用地球?yàn)閰⒖键c(diǎn)。因?yàn)橛星覂H有一個(gè)參考點(diǎn)，因此不存在地環(huán)路，因而也就不存在干擾的相關(guān)問題。值得注意的是，串聯(lián)單點(diǎn)接地往往會(huì)有公共阻抗耦合問題，對(duì)此理論上可以通過并聯(lián)單點(diǎn)接地來解決。然而，并聯(lián)單點(diǎn)接地涉及大量的地線，實(shí)施起來非常復(fù)雜也不切合實(shí)際。因此，比較容易實(shí)施又能夠解決該問題的方法是：首先，按照信號(hào)特性的不同進(jìn)行不同電路的分組，將電路之間不會(huì)產(chǎn)生干擾現(xiàn)象的歸為一組；再將同一組電路用串聯(lián)單點(diǎn)接地法進(jìn)行接地；最后，再用并聯(lián)單點(diǎn)接地法將這些不同組的電路進(jìn)行接地。如此一來，不僅能夠有效解決串聯(lián)單點(diǎn)接地中的公共阻抗耦合問題，又可以避免地線過多的問題。

（二）多點(diǎn)接地

多點(diǎn)接地指的是將電路中所有的地線就近接地，這樣地線就會(huì)很短，在高頻接地中往往采用多點(diǎn)接地法。但是由于多點(diǎn)接地法接地點(diǎn)比較多，會(huì)導(dǎo)致地環(huán)路的存在。例如，對(duì)于一個(gè)單獨(dú)設(shè)備來說，所有電路都以機(jī)殼作為參考點(diǎn)，而不同的設(shè)備的機(jī)殼又會(huì)以大地作為參考點(diǎn)。如此一來可以保證電路中的地線都很短，多點(diǎn)接地中的多根地線通過并聯(lián)的方式進(jìn)行連接，可以有效降低接地導(dǎo)體總電感，因此可以大大降低接地阻抗。多點(diǎn)接地是高頻電路中必須采用的接地方式，對(duì)于接地線長(zhǎng)度也有很高的要求，要求其長(zhǎng)度小于二十分之一的信號(hào)波長(zhǎng)。

（三）混合接地

混合接地顧名思義，就是同時(shí)包含了單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地的特性，根據(jù)實(shí)際情況靈活應(yīng)用單點(diǎn)或者多點(diǎn)。例如，對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的電源采用單點(diǎn)接地法，而對(duì)于射頻信號(hào)只能采用多點(diǎn)接地，這種情況下就可以通過混合接地來實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)單來說，對(duì)于電容是開路的、直流，采用的是單點(diǎn)接地；對(duì)于電容是導(dǎo)通的、射頻，采用的是多點(diǎn)接地。接地技術(shù)要求主要有以下幾點(diǎn)：首先是安全接地。對(duì)于采用交流電的設(shè)備需要進(jìn)行安全接地，以避免設(shè)備外殼與其電源間電阻減小時(shí)導(dǎo)致的電擊現(xiàn)象造成的意外傷害。其次是雷電接地。很多設(shè)備需要避免被雷電擊中，因此會(huì)有雷電保護(hù)系統(tǒng)，在雷電保護(hù)系統(tǒng)中往往將電源作為參考地并且與地線的接地共用。最后是電磁兼容接地。一般設(shè)計(jì)對(duì)安全和雷電防護(hù)接地有明確要求，其他要求按照用戶對(duì)系統(tǒng)的電磁兼容要求進(jìn)行。

三、接地技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

（一）防雷接地

防雷對(duì)于整個(gè)廣播電視系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用。高山臺(tái)站在雷擊后產(chǎn)生的電流一般會(huì)經(jīng)由天線、避雷裝置、接地體流入大地。因此，一般選擇限流避雷針作為高山臺(tái)站的避雷裝置。限流避雷針保護(hù)范圍較大，并且具有較高的保護(hù)成功率，在受到雷擊后，可以有效降低電流。對(duì)于間接雷擊產(chǎn)生的電流一般會(huì)直接進(jìn)行供電系統(tǒng)，進(jìn)入高壓系統(tǒng)居多。雷電的電流強(qiáng)度很大，因此，在實(shí)際的防雷工作總結(jié)，可以在多級(jí)避雷器上安裝防浪涌裝置。信號(hào)電纜主要有網(wǎng)線、音視頻信號(hào)、控制線纜和數(shù)據(jù)線纜四種。通信電纜很容易成為雷電進(jìn)入的途徑，因此，為了防止這一情況的發(fā)生，網(wǎng)線、音視頻信號(hào)、控制線纜和數(shù)據(jù)線纜必須在進(jìn)入廣播電視信號(hào)設(shè)備之前安裝信號(hào)避雷器。對(duì)于信號(hào)避雷器類型的選擇，必須參照線路的各項(xiàng)參數(shù)，選取插入損耗相對(duì)較小的避雷器。選擇避雷器型號(hào)時(shí)一般對(duì)線路的工作頻率、傳輸介質(zhì)、傳輸速度、接口類型、工作壓力和特性阻抗等參數(shù)進(jìn)行分析。有條件的情況下可以選擇有屏蔽層的傳輸電纜，并且采用埋地鋪設(shè)的方式鋪設(shè)電纜。此外，還需要對(duì)電纜的屏蔽層進(jìn)行等電位連接。不僅要做好信號(hào)避雷器接地端的連接，還要做好電纜內(nèi)芯的連接工作。

（二）保護(hù)接地

保護(hù)接地是保證廣播電視系統(tǒng)用電安全的重要措施。做好保護(hù)接地可以很大程度上減少觸電事故的發(fā)生，并且最大限度地降低觸電事故發(fā)生后對(duì)設(shè)備和工作人員造成的損傷。一般將配電機(jī)柜、發(fā)電機(jī)和變壓器等設(shè)備的外殼和底座與地面進(jìn)行連接。按照國(guó)家的規(guī)范，需要維持保護(hù)接地的電阻值始終在4Ω 之內(nèi)。

（三）工作接地

工作接地主要分為兩個(gè)方面，分別是電源系統(tǒng)工作接地和弱電系統(tǒng)工作接地。電源系統(tǒng)工作接地是指將設(shè)備中心點(diǎn)直接與大地連接起來。直接與大地進(jìn)行連接的設(shè)備有不間斷電源、發(fā)電機(jī)和變壓器。電源系統(tǒng)中中性點(diǎn)接地的方式能夠有效地避免零序電壓發(fā)生移動(dòng)，能夠保障三相對(duì)地電壓始終處于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，并且能夠使得單相電源能夠靈活運(yùn)作。與此同時(shí)，在單相電源系統(tǒng)中對(duì)其中一相進(jìn)行接地工作能夠很大程度上減少成本耗費(fèi)。在進(jìn)行中性點(diǎn)直接接地工作時(shí)，單相對(duì)地短路會(huì)直接造成故障電流迅速增加。這時(shí)的保護(hù)裝置會(huì)立即采取動(dòng)作，切斷故障點(diǎn)。根據(jù)國(guó)家對(duì)電阻值的規(guī)定，交流接地工作的電阻值要始終不超過4Ω。弱電系統(tǒng)的接地工作時(shí)整個(gè)接地系統(tǒng)中較為復(fù)雜且難度較高的一項(xiàng)工作。弱電系統(tǒng)包括音頻、視頻和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此，操作程序較為復(fù)雜，需要根據(jù)實(shí)際情況，嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行接地工作。根據(jù)國(guó)家的要求，弱電系統(tǒng)的接地電阻值不能超過1Ω。

（四）屏蔽接地技術(shù)的應(yīng)用

屏蔽接地技術(shù)主要用于提高廣播電視系統(tǒng)的抗電磁干擾性，從而保障信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。在廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行中需要大量電子設(shè)備同時(shí)工作，而每一臺(tái)電子設(shè)備的運(yùn)行都會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，相互之間造成一定的電磁干擾。因此，為了避免電磁的影響，需要在電子設(shè)備表面采用金屬外殼防護(hù)措施，并將屏蔽體接地，對(duì)電磁場(chǎng)起到屏蔽的作用，保護(hù)電子設(shè)備的正常工作。由于廣播電視系統(tǒng)產(chǎn)生的強(qiáng)電磁輻射，會(huì)對(duì)電子設(shè)備的運(yùn)行造成一定的干擾，在實(shí)際的屏蔽接地技術(shù)應(yīng)用中，通常采用屏蔽接地用帶屏蔽層的信號(hào)線傳輸信號(hào)，或者選擇合適的屏蔽網(wǎng)進(jìn)行屏蔽等，通過一系列屏蔽接地技術(shù)的應(yīng)用，保障電子設(shè)備的正常運(yùn)行。

四、應(yīng)用接地技術(shù)時(shí)的注意事項(xiàng)

（一）嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

廣播電視共層所采用的接地裝置和施工過程必須嚴(yán)格按照國(guó)家和行業(yè)內(nèi)的相關(guān)規(guī)定。在施工之前，必須對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和氣象特點(diǎn)進(jìn)行考察，因地制宜，選擇適合當(dāng)?shù)厍闆r的施工材料和施工方法。與此同時(shí)，在項(xiàng)目投入使用之前，要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收工作，準(zhǔn)確地檢測(cè)接地的電阻值，保障接地的電阻值始終在規(guī)定范圍內(nèi)。

（二）注意電阻的測(cè)量

電阻的測(cè)量需按照周期進(jìn)行。實(shí)際地接地效果受到接地電阻的直接影響，因此，相關(guān)工作人員必須提高對(duì)接地電阻的重視程度。國(guó)家和行業(yè)對(duì)此都提出了一定要求。供電機(jī)房?jī)?nèi)的接地裝置每年至少需要檢測(cè)一次；對(duì)發(fā)電機(jī)和變壓器的接地裝置以及外線與開關(guān)柜的避雷裝置需要至少兩年檢測(cè)一次；建筑物和天線的避雷裝置五年檢測(cè)至少一次。尤其需要注意的是，采用聯(lián)合接地的設(shè)備或裝置需要以最短周期進(jìn)行檢測(cè)工作。在對(duì)接地電阻進(jìn)行測(cè)量的過程中，需要選擇土壤水分少、較為干燥的環(huán)境下進(jìn)行。比較干燥的土壤環(huán)境下接電阻阻值相對(duì)較大。在土壤干燥情況下都能檢測(cè)到合格地接地電阻，就能證明這個(gè)系統(tǒng)的年接地電阻也合格。

（三）重視安全管理

安全管理的效用并不是立竿見影的，需要通過長(zhǎng)時(shí)間的堅(jiān)持才能取得一定的成果。安全隱患具有較大的重復(fù)性和突發(fā)性，因此，要想及時(shí)了解和解決問題，必須嚴(yán)格管理每一個(gè)環(huán)節(jié)。以此來促進(jìn)防控工作的有序開展。相關(guān)工作人員需要重視安全監(jiān)督管理工作，保證工程始終處于一個(gè)良好的運(yùn)行狀態(tài)。在實(shí)際的檢查和管理工作中，要建立健全科學(xué)合理的管理制度，通過制度約束工作人員規(guī)范工作，保障各項(xiàng)接地工作的順利開展。由于接地工作較為復(fù)雜，相關(guān)人員可以建立崗位責(zé)任制，提高工作人員的責(zé)任意識(shí)，通過一定的獎(jiǎng)懲措施來提高員工的歸屬感，進(jìn)而提高工作人員的積極性。與此同時(shí)，還可以將工作的質(zhì)量與工作人員的績(jī)效薪資聯(lián)系起來，進(jìn)一步提高工作人員的積極性。在進(jìn)行安全管理工作時(shí)，需要選擇具有專業(yè)水平和知識(shí)技能的專業(yè)人才，將管理的效用發(fā)揮到最大。與此同時(shí)，還可以鼓勵(lì)工作人員積極引進(jìn)或開發(fā)先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)接地技術(shù)的升級(jí)。對(duì)于各種問題和隱患，相關(guān)工作人員需要提前制定好應(yīng)急處理措施，督促檢修人員定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修，保障工程的質(zhì)量。

結(jié)語

在實(shí)際接地工作之中，需要考慮廣播電視技術(shù)的實(shí)際發(fā)展情況，并對(duì)現(xiàn)存的接地工作進(jìn)行一定的創(chuàng)新。接地工作必須堅(jiān)持實(shí)事求是和因地制宜的原則。現(xiàn)有的接地工作仍然存在著一些問題，工作人員需要認(rèn)真分析，及時(shí)采取有效地解決措施來保障接地工作的順利進(jìn)行，不斷優(yōu)化接地技術(shù)。另外，還有加強(qiáng)接地施工人員與過程管控，切實(shí)保證接地質(zhì)量可靠，為廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行營(yíng)造一個(gè)安全、穩(wěn)定的工作環(huán)境。