在廣播電視系統中,接地施工可以說包含所有接地方面的問題,規范良好的接地對保證廣播電視系統的穩定工作,保護設備安全及工作人員的人身安全起著至關重要的作用。
一、接地的概念
接地技術最先主要應用于電力系統,后來接地技術才延伸應用到弱電系統中,并在現代電子設備中得到越來越廣泛的應用,我們說的“接地”就是指在系統與某個電位基準之間建立低電阻通路,相同接地點之間的連線被稱為地線。
二、接地的分類
1.保護接地。防雷接地是受到雷電襲擊時,為防止造成損害的接地系統。常有信號防雷地和電源防雷地之分,區分的原因不僅僅是因為要求接地電阻不同,而且在工程實踐中信號防雷地常附在信號獨立地上,和電源防雷地分開建設。機殼接地系統安全接地是將系統中平時不帶電的金屬部與地之間形成良好的導電連接,以保護設備和人身安全。原因是系統的供電是強電供電,通常情況下機殼等是不帶電的,當故障發生造成電源的供電火線與外殼等導電金屬部件短路時,這些金屬部件或外殼就形成了帶電體,如果沒有很好的接地,那么這帶電體和地之間就有很高的電位差,如果人不小心觸到這些帶電體,那么就會通過人身形成通路,產生危險。因此,必須將金屬外殼和地之間作很好的連接,使機殼和地等電位。此外,保護接地還可以防止靜電的積聚。
2.工作接地。工作接地是為了使系統以及與之相連的儀表均能可靠運行并保證測量和控制精度而設的接地。它分為機器邏輯地、信號回路接地、屏蔽接地。機器邏輯地,也叫主機電源地,是計算機內部的邏輯電平負端公共地,也是+5V等電源的輸出地。信號回路接地,如各變送器的負端接地,開關量信號的負端接地等。屏蔽接地,是指模擬信號的屏蔽層的接地。
3.防雷接地。防雷接地是廣播電視接地中的重要工作。其作用是把雷電流引入大地。建筑物和電氣設備的防雷主要是用避雷器。避雷器的一端與被保護設備相接,另一端連接地裝置。當發生直擊雷時,避雷器將雷電引向自身,雷電流經過其引下線和接地裝置進入大地。此外,由于雷電引起靜電感應副效應,為了防止造成間接損害,如房屋起火或觸電等,通常也要將建筑物內的金屬設備、金屬管道和鋼筋結構等接地;雷電波會沿著低壓架空線、電視天線侵入房屋,引起屋內電工設備的絕緣擊穿,從而造成火災或人身觸電傷亡事故,所以還要將線路上和進屋前的絕緣瓷瓶鐵腳接地。
4.屏蔽接地。屏蔽接地是消除電磁場對人體危害的有效措施,也是防止電磁干擾的有效措施。高頻技術在電熱、醫療、無線電廣播、通信、電視臺和導航、雷達等方面得到了廣泛應用。人體在電磁場作用下,吸收的輻射能量將發生生物學作用,對人體造成傷害,如手指輕微顫抖、皮膚劃痕、視力減退等。對產生磁場的設備外殼設屏蔽裝置,并將屏蔽體接地,不僅可以降低屏蔽體以外的電磁場強度,達到減輕或消除電磁場對人體危害的目的,也可以保護屏蔽接地體內的設備免受外界電磁場的干擾影響。
防靜電接地。為防止靜電危害影響并將其泄放,是靜電防護最重要的一環。
三、廣播電視工程中接地應注意的問題
1.要注意系統信號地和其他接地的連接次序。
特別是對于音頻和視頻設備,要注意系統信號地和其他接地的連接次序,安全地和功率地要求接地電阻比較小,而信號地的接地電阻可以稍大,如果不注意這些則可能對系統處理信號帶來一些麻煩。目前隨著數字技術的廣泛應用,有些數字設備分別有獨立的模擬地和數字地時,要分別接地后再匯聚,盡量在靠近公共接地母線的地方接地;信號設備外殼采用設備外殼地線和機柜外殼相連;機柜外殼采用機柜外殼地線和系統外殼相連;對于整個系統,安全接地螺栓設在系統金屬外殼上,并保持良好的電氣連接;接地不應該僅僅理解成設備外殼的簡單連接。
2.要注意機房數字設備接地的規范性。
當機柜內設備過多時,特別是現在廣播電視機房里的數字設備越來越多,導致數字地線、模擬地線、信號地線、功率地線和機柜外殼地線也變得多起來,對此,可以考慮敷設幾條互相并行并和系統外殼絕緣的半環型接地母線,一條為信號地母線,另一條為屏蔽地及機柜外殼地母線;系統內各信號地就近接到信號地母線上,系統內各屏蔽地及機柜外殼地就近接到屏蔽地及機柜外殼地母線上;兩條半環型接地母線的中部靠近安全接地螺栓,屏蔽地及機柜外殼地母線接到安全接地螺栓上;信號地母線接到信號地螺栓上;母線的電氣性能要良好,電阻要盡可能小。
3.要注意使三相電源中性點電位保持零電位。
在三相四線制電源供電時,由于各負載用電量和用電的不同時性,將導致三相不平衡,如果中性線接地不好,將造成三相電源中性線電位偏移,有可能使單相供電的設備因為電壓偏高或偏低而不能正常工作,甚至會造成設備的損壞,因此保證電源中性線可靠接地,使三相電源中性點電位保持零電位,是十分重要的。機柜內的工作接地線應采用銅芯絕緣導線或電纜,一般不得利用沒有絕緣的扁鐵、扁銅帶或金屬絲編織管,因為這兩者難以實現地線間的互相絕緣;工作接地線與保護接地線必須分開,接地體不得利用金屬絲編織管直接埋設,埋設時,將接地極打入地表層一定深度并倒入鹽水,地線周圍最好全部采用炭粉實埋,用來增強導電性;一般系統接地電阻小于4Ω,中性線接地(強電部分工作接地)電阻小于1Ω,弱電部分工作接地電阻不大于10Ω。
規范良好的接地是廣播電視設備安全運行的可靠保證,應當不定期的進行檢查、測量接地電阻,不斷積累實踐經驗,安全、穩妥地解決好接地問題。