關于短波發射臺接地系統的認識

張凱

摘 要：接地，在電力和電子技術中，既簡單，又復雜，而且還必不可少。按接地的作用，可分為工作接地、保護接地、過壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號地等多種。文章通過接地系統的介紹，以及某短波發射臺接地系統的實際建設與應用，有力的驗證了接地系統在發射臺建設與使用中的重要作用。

關鍵詞：接地系統；接地極；環形地網；室內接地系統

引言

地與電（信號），是一對形影不離的雙胞胎。接地，通常是指用導體與大地相連。可在電子技術中的地，可能就與大地毫不相關，它只是某一系統中的一個等電位面。如電視機、收音機中的地，它只是接收機線路里的電位基準點。在短波發射臺站的建設中，以上幾種接地類型都會遇到。現結合某發射臺地線系統的實際情況對接地技術作一闡述。

1 主要接地系統的介紹

1.1 保護接地：是為防止絕緣損壞造成設備帶電危及人身安全而設置的保護裝置，它有接地與接零兩種方式。按電力規定，凡采用三相四線供電的系統，由于中性線接地，所以應采用接零方式，而把設備的金屬外殼通過導體接至零線上，而不允許將設備外殼直接接地。這在廣電系統的配電房中的開關設備，中央空調機、發射機等電源開關設備中尤為常見。在規劃設計時，應從地網中引出接地母線至各設備上，再將機器外殼用導體連至接地母線上。值得指出的是：接地線應接在設備的接地專用端子上，另一端最好使用焊接。有時設備外殼會麻手，這是由于交流漏電而設備外殼沒接零線造成的。一般可將電源插頭拔出調換一下位置再插入即可解決。這在一些經常移動的測試或存儲設備中，由于接零線常常被忽略，操作人員有可能會雙手同時接觸接零和不接零的設備，就有可能發生上述現象。

1.2 過壓保護接地：為防止雷電而設置的接地保護裝置。防雷裝置最廣泛使用的是避雷針和避雷器。避雷針通過鐵塔或建筑物鋼筋入地，避雷器則通過專用地線入地。避雷器每年雷雨季節來臨之前須檢驗，以防失效。在防雷引下線上，絕不要連接其他設備的地線。防雷引下線只能單獨直接入地，否則雷電會通過引下線損壞其他設備。

1.3 屏蔽地：為防止電磁感應而對視、音頻線的屏蔽金屬外皮、電子設備的金屬外殼、建筑物的金屬屏蔽網以及計算機控制設備進行接地的一種防護措施。在所有接地中，屏蔽地最復雜，有種說不清，道不明的感覺。因為屏蔽本身既可防外界干擾，又可能通過它對外界構成干擾。屏蔽不良、接地不當會引起干擾。

這些干擾主要有。

1.3.1 交流干擾，這主要由交流電源引起。對交流干擾的防護，通常對電源進行濾波或在電源變壓器初次級間加屏蔽層并接地。在大的雜散電磁場外，為防電磁干擾進行屏蔽接地十分必要。

1.3.2 高頻干擾，這類干擾來自各類無線發射臺的變頻或超變頻信號，它們竄入電子設備后在機內得到非正常解調而形成聲頻干擾。信號頻率越高，建筑物或設備的金屬網孔眼就應越小，信號線屏蔽層的編織就應越密，否則將失去屏蔽作用。對頻繁拔插的信號線，應防止屏蔽層在插頭處松動和脫落。因有時儀器設備的屏蔽是通過信號線的屏蔽入地的（它們通過插頭插座聯接起來），若屏蔽脫落，則很容易造成干擾。

1.4 信號地：在電子設備的電路中，都有一個基準電位點，這個基準電位點就是信號地。同一設備的信號輸入端地與信號輸出端地不能聯在一起，而應分開；前級（設備）的輸出地只有與后級（設備）的輸入地相連。否則，信號可能通過地線形成反饋，引起信號浮動，導致儀器或設備無法使用。

2 接地系統的實際應用與改進

2.1 在國內早期建設的短波發射臺站地線系統大多沿用前蘇聯、西歐等國的技術體系，鋪設過程中，僅在相應的發射機或某些特殊設備下方埋放一塊大面積的銅板，同時對土壤進行適當的技術處理，增強導電，以達到接地、防雷、防干擾的目的。而近期，某短波發射臺在設備改造中，首次引進了瑞士理念的“高頻地”體系，該體系包含接地極、環形地網、室內接地系統以及等電位端子板等四大部分。

首先，對發射機房、天線開關室以及冷凝器室等有設備的場所，在室內地面上敷設不大于5m（最優為2m）的銅網，網線交叉部分使用銀焊進行牢靠連接，同時從銅網中引出若干銅線與各發射設備進行緊密連接，為了阻止短波間的相互干擾，因為當前短波發射臺的最大波長約為3×108（光速）/3×107（30M頻率）=10m，故5m的網格已能滿足技術要求；并且須將各網格的末端穿墻而出，便于與后續的環形地網連接。

其次，在該建筑物外圍1m處的地下1m處鋪設一環形銅帶，形成一張環形地網，并與所有穿墻而出的銅線進行緊密連接，同時預留銅線與后續的接地極進行連接。

再次，在每組設備（以發射機劃分）周邊設置一個等電位端子板，將室內接地系統、保護接地、保護接零等多個系統通過等電位端子板進行連接。

最后，這一體系的最大亮點是接地極的設計。將三根6m長，直徑100mm的銅棒，通過專用工具將其豎直插入地下，組成間距2m的正三角形，然后將三根銅棒末端用100mm×1mm的銅皮焊接在一起，隨后用銅線引接至機房環形地網，構成密不透風的地線系統。

由于該建筑物規模大、跨度大等多種因素影響，為了滿足建筑物中所有地點與接地極距離均等，須在建筑物周邊間距不大于100m內設置多個接地極（直線距離）；而自動化控制室位于這一大建筑物的正中央，該房間四周都與其他建筑體相連，與環形地網的連接存在困難。為此，經過技術人員嚴密論證，決定在建筑物中央，即自動化控制室庭院處單獨埋設一處接地極，同時將自動化控制室內所有與發射有關的設備與之相連，達到防雷、防干擾的目的。除此之外，在施工過程中還須將穿墻的饋管外皮與環形地網進行緊密連接，以防雷電的破壞。

2.2 在發射機使用21MHz頻率進行播出，引起自動化控制室主控計算機屏幕及鼠標的異常抖動。檢查發現，機房內各設備均已接入“高頻地”網絡，通過近端、延長線、遠端、電源等多方排查，發現是延長線由于無屏蔽層，將干擾信號引入發生的異常。機房隨后將設備間防靜電地板下裸露的播出用線纜均用銅管屏蔽，并將銅管兩端與高頻地連接，達到很好的屏蔽效果。

這一接地體系建成后，極大的促進了發射臺站的安全播音，并且每年的接地電阻測試均不大于4歐姆，同時在每一接地極處預留有檢測口，每一穿墻口的位置在圖紙中都有相應的標記，以備在需要測試分段電阻值時，方便地進行組合測試。

3 對接地系統的一些認識

地線是很多用戶容易草率處理的問題。短波發射臺的地線至關重要，地線實際上是整個發射機、天饋線系統的重要組成部分。人們所說的地線，不是交流供電系統中的電源地或保安地。這里所說的地線是信號地，也稱高頻地。信號地一般不能接到電源地或保安地上，必須單獨埋設。埋設接地體時，必須按有關標準進行，接地電阻不應大于4歐姆。電臺的接地柱和接地體之間，必須用多股線銅、編織銅線或大截面優良導體連接，才能起到良好的高頻接地作用。而良好的高頻接地是減小發射駐波和減小接收噪聲的必要前提。

保護接地、保護接零是供電系統為了保護人身安全而采取的一項技術措施，依供電中線接不接地，而產生的兩種保護方法。

高頻接地指產生高頻的設備的外殼接地或屏蔽接地。外殼接地也是為防人身安全事故，屏蔽接地卻是為了屏蔽掉高頻信號，使其減輕對自身或外部設備的影響。高頻接地應符合一般電氣設備接地的要求，同時接地線還宜采用多股銅線或多層銅皮，以減小接地線自感和互感在其內產生的渦流等。

總之，保護接地、保護接零和高頻接地是不同的概念，其實際的接線型式、要求、作用有一定的差別，對于不接地系統，接地和中性線是兩根不同性質的線，不可隨意亂接，互相混用。對于三者來說，更不能互相亂接，這將導致電源里竄入高頻信號，污染了供電電源，影響其它電子設備的正常運行，同時，也會導致高頻設備“地”將不“地”，影響高頻設備的自身安全。對于廣播、電視等高頻設備集中，運行穩定性要求高的場所，保護接地，保護接零和高頻接地三者更不能混淆。

參考文獻

[1]吳薛紅，等.防雷與接地技術[M].化學工業出版社，2008.endprint