廣播電視發射臺機房接地主要有兩個作用,一是抑制外來干擾信號,保證機房整個系統工作穩定性,二是保障工作人員工作時的人身安全。廣播電視發射臺機房接地系統按其作用大致分為以下四種類型。
直流工作接地也成稱邏輯接地或者信號接地,廣播電視發射臺機房的直流工作接地是播出系統中所有邏輯電路中公共參考零電位。廣播電視設施涉及到的邏輯電路通常電平較低,信號的幅度也很小,因此,地電位差或者外界磁場對其干擾影響較大,裝設符合技術要求的直流工作接地,能夠有效消除地電位差和磁場對播出系統的影響。在廣播電視臺機房中常用的直流工作接地有:串聯法、匯集法、網格法三種。
就是將電力系統中的某一點,直接或經特殊設備與大地作金屬連接。廣播電視機房絕大部分的設備運行都是依靠交流電,這些設備在正常運行中必須交流工作接地,交流工作接地一般運用中性點接入大地和中性線重復接入大地。
安全保護接地的作用是預防電氣絕緣在損壞時,設備的外殼帶電而威脅人身安全。廣播電視設施的安全保護接地裝置能夠有效消除各類電磁輻射對電視或廣播信號造成的干擾。安全保護接地有接地方式與接零方式兩種,廣播電視臺的供電系統,基本上采用具有中性線接地的三相四線供電的系統供電,其安全保護接地要采用接零方式,就是將設備的金屬外殼通過導體接至零線,而不能將設備直接接地。設備接地應該從地網中引出接地母線后,再通過導線引至各個機器外殼上。
屏蔽接地就是為了防止電磁干擾,在屏蔽體與地或干擾源的金屬殼體之間所做的永久良好的電氣連接。防靜電接地就是對帶靜電物體或有可能產生靜電的物體(非絕緣體)通過導靜電體與大地構成電氣回路的接地。在廣播電視臺機房安裝屏蔽接地和防靜電接地能對空間傳播的雷電電磁干擾起到良好的防護作用。
防雷接地也成為過壓保護接地,就是為使雷電浪涌電流泄入大地,避免建筑物以及運行設備遭直擊雷或感應雷等浪涌過電壓、過電流的危害。防雷接地裝置都應該與廣播電視臺所有網絡等不帶電金屬部分、金屬護套、避雷器以及一切水、氣管道等做金屬性連接。
在廣播電視發射臺的機房內工程中,安全保護接地裝置、防雷接地裝置與弱電系統所用的接地極是與建筑物共用的,材料是基礎鋼筋。其目標是在一年年內工頻接地電阻要求小于1歐姆,廣播電視鐵塔的防雷保護接地電阻不大于4歐姆。
廣播電視臺發射塔機房接地極一般把樓體的基礎當作接地體,樓體基礎底板上下兩層主筋沒入建筑物外圈焊接成環形,同時把主軸線上的基礎梁及結構地板上下兩層主筋相互焊接成網,這樣就構成了做接地體。如果接地電阻值小于或者等于1Ω,實測時沒有滿足相關技術需要,就必須架設人工接地體來滿足需要。同時滿足下列要求:一是任何環節的接地體引下線與樓體基礎接地網焊接牢固可靠;二是廣播電視臺的機房內綜合布線系統在如電纜屏蔽層組成接地網的設計時,每一段段的屏蔽層都應該保持連同同時接地;三是廣播電視臺的整個樓體采用等電位聯結方案設計,即整個樓內所有導電部分都與總等電位聯結線相互連接,譬如保護干線、接地干線以及進出樓體的管道金屬件等導電元件。總等電位聯結主母線通常是40x4mm鍍鋅扁鋼沿墻內或地面內暗敷而成。
無論廣播電視發射臺設有發射天線或天線塔,一般鐵塔和天線位置是臺站地面建筑的最高點。天線塔本身既可成為防雷的避雷塔,也可能變成“引雷器”或產生感應雷的導體,因此,廣播電視發射臺的防雷設計要求非常重要。
廣播電視臺樓體防雷裝置接地極可以采用樁基礎底部鋼筋網作為接地極,接地極與樓體基礎地梁內主筋必須要進行鋼筋焊接,同時,要利用樓體的地梁主筋連接引下線。防雷裝置每個環節的接點在焊接時,不得出現虛焊、漏焊現象,確保牢固可靠,同時在焊接處要刷上防銹漆防銹,一些部件要鍍鋅。對于進出樓體的金屬管道,在其進出處要與接地裝置連接,一般是通過總等電位聯結端子箱實現。值得注意的是,防雷引下線只能單獨直接入地,不能有其防止樓體遭雷擊時損壞其他設備。
廣播電視臺鐵塔鐵塔防雷接地是使用鐵塔自身獨立基礎做接地體,鐵塔接地是網形狀,即四個塔基使用降阻劑,距塔基半米米處用熱鍍鋅扁鋼閉和環行連接,在地平面以下半米處,把四個鋼管以閉合回路方式焊接。密度可根據地形、防雷等級、天線塔種類來設計,一般臺站要≤10歐。條件允許的臺站可安裝AR限流避雷針來降低雷擊產生的二次效應。鐵塔接地電阻要求是不大于4Ω。
在廣播電視發射臺的機房防靜電地板下,沿著地面要鋪設符合技術要求的銅排,從而形成閉合環接地匯流母排。機房內所有的配電箱金屬外殼、電源地、避雷器地、機柜外殼以及金屬屏蔽線等穿過各防雷區交界的金屬部件和系統都要進行等電位接地,此外,防靜電地板下的隔離架也要等電位接地。
在廣播電視系統安裝調試時,一定要注意系統信號接地和其他接地的連接次序,避免對系統處理信號帶來一些麻煩,安全接通常要求的接地電阻比小,而信號接地所要求的接地電阻較大。當前,數字技術在我國逐步推廣,一部分數字設備接地要求較高,有獨立的模擬接地與數字地,這就要求在設計時要分別接地后再匯聚接地,同時,靠近公共接地母線處進行接地效果最佳。同時日常的維護中,要不定期的對接地裝置進行檢查、測量接地電阻,保障其可靠性。
總之,廣播電視發射臺必須有良好的接地系統,來保障保證發射系統安全穩定運行,保護設備以及工作人員人身的安全。
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