廣播發(fā)射設(shè)備的接地技術(shù)分析

盧志勇

（作者單位：國家新聞出版廣電總局731臺）

廣播發(fā)射設(shè)備的接地技術(shù)分析

盧志勇

（作者單位：國家新聞出版廣電總局731臺）

近年來，隨著信息與多媒體通信技術(shù)的日漸成熟，廣播電視技術(shù)得以順利實現(xiàn)。廣播發(fā)射設(shè)備的穩(wěn)定性決定了電視信號的穩(wěn)定性，而良好的接地系統(tǒng)是廣播發(fā)射“三滿”播出任務(wù)完成的最基本保障。本文以廣播發(fā)射設(shè)備的接地技術(shù)為研究對象，從介紹接地及接地技術(shù)概念出發(fā)，結(jié)合廣播發(fā)射設(shè)備的接地技術(shù)要求，對幾種主要接地技術(shù)和注意事項進行探討。

廣播發(fā)射；設(shè)備；接地技術(shù)；安全

據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，截至2011年，我國無線電視覆蓋率已達到94.6%，已建的電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺有15 400座，電視發(fā)射機30 094部，總發(fā)射功率達到13 990 kW[1]。廣播發(fā)射臺站一般建于地勢復(fù)雜地帶或高山地帶。廣播發(fā)射臺站對發(fā)射設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性要求較高，尤其是廣播發(fā)射設(shè)備的接地技術(shù)問題，直接關(guān)系到發(fā)射信號的穩(wěn)定性。因此，加大對接地技術(shù)的研究力度，是改善廣播發(fā)射設(shè)備運行質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

1　接地及接地技術(shù)概述

接地是出于對接地體、接地線及接地裝置的保護，對電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備裝置某部分經(jīng)接地線連接到接地極的保護[2]。因作用區(qū)分將接地分為保護性接地和功能性接地。保護性接地又分為保護接地、防雷接地、防靜電接及防電腐蝕接地四種。功能性接地分為屏蔽接地、工作接地、邏輯接地及信號接地四種。接地技術(shù)是將電力設(shè)備及電路與大型導(dǎo)電體連接，將電流輸入到導(dǎo)電體，以此降低噪音及電流的干擾，最大限度地防止在雷電或電流短路故障下設(shè)備受到損壞，同時避免人員傷亡事故的接地保護措施。接地技術(shù)的目的在于兩方面，一是降低干擾，保證發(fā)射設(shè)備的穩(wěn)定運行；二是保護人員的人身安全。當(dāng)廣播發(fā)射設(shè)備在運行時，會不可避免地產(chǎn)生一些噪聲和干擾，同時伴隨計算機系統(tǒng)死機等現(xiàn)象，這與發(fā)射設(shè)備的接地不良和接地方法不正確緊密相關(guān)。要想實現(xiàn)廣播發(fā)射設(shè)備“不間斷、高質(zhì)量、既經(jīng)濟、又安全”的運行狀態(tài)，保障人員安全，就必須重視并運用接地技術(shù)。

2　廣播發(fā)射設(shè)備的接地技術(shù)要求

接地線一般以發(fā)射機中的RF、IF為共同參考點（RF為射頻，IF為中頻），是電路中的重要組成部分。接地與屏蔽對雷電電磁干擾有良好的防護作用，可幫助設(shè)備進行有效地傳輸，提高設(shè)備的可靠性并保障人員安全。為了保障發(fā)射系統(tǒng)穩(wěn)定運行，必須要有一個良好的接地系統(tǒng)。接地技術(shù)的具體要求有：建筑物基礎(chǔ)應(yīng)與接地裝置保持5 m以上的距離；發(fā)射設(shè)備的接地保護都應(yīng)保持良好的接地；保護接地電阻和工作接地電阻值均應(yīng)低于4 Ω；防雷保護地接電阻值應(yīng)小于5 Ω；保護地線的截面積一般要大于20 mm2，接地與接零應(yīng)分開，避免相互影響；用隔離變壓器有效隔離其余重要發(fā)射設(shè)備，避免相互之間的干擾和串?dāng)_，保證重要設(shè)備的安全進行。

3　廣播發(fā)射設(shè)備的幾種主要接地技術(shù)

3.1保護接地

保護接地是為了防止配電設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架及電線桿塔的帶電危險帶給設(shè)備及人身安全威脅而采取的接地措施。當(dāng)廣播發(fā)射設(shè)備沒有接受接地保護時，設(shè)備某部位的絕緣、線碰及外殼設(shè)備將受到損壞，進而處于帶電狀態(tài)，人體一旦觸及到這類絕緣損壞的電力設(shè)備外殼，極易產(chǎn)生觸電危險。但在采取接地保護之后，設(shè)備一旦發(fā)生漏電故障或單相接地短路，大量漏電電流和短路電流將產(chǎn)生于線路中，在此情況下，斷路器或漏電斷路器將發(fā)生動作脫扣，線路電源也會自行切斷，這對后續(xù)檢查維修都極為方便。在接地保護措施下，就達到了電器設(shè)備漏電運行狀態(tài)對設(shè)備或人身不構(gòu)成威脅的保護目的。

3.2等電位連接

帶電線路中一般有兩個沒有阻值的電壓差點，且是等電位的[3]。由于廣播發(fā)射設(shè)備之間存在一定電位差，這對設(shè)備和工作人員都有一定危險，而采取等電位連接能有效避免這種危險。等電位連接中采用的就近的、短距離的等電位網(wǎng)絡(luò)，將需要連接的設(shè)備，如各種SPD（Surge Protective Device，電涌保護器）接地端和通電設(shè)備的金屬外殼相連接，能有效避免電位差產(chǎn)生的危險。

3.3工作接地

工作接地為設(shè)備正常工作提供基準(zhǔn)電位，是廣播發(fā)射設(shè)備工作的基準(zhǔn)點位。當(dāng)基準(zhǔn)點位為“0”時，一般以點狀或塊狀分布，其穩(wěn)定性受外界電磁場變化的影響。但將基準(zhǔn)電位接地的情況下，被連接的大地也是零電位，這樣一來基準(zhǔn)電位將不會受到外界磁場變化的影響。由此可見，科學(xué)合理的工作接地對于預(yù)防外界干擾有著至關(guān)重要的作用。

3.4屏蔽接地

屏蔽接地是一種以防止電磁干擾為主要目的，把干擾源的金屬外殼與屏蔽體進行永久電氣連接的措施。屏蔽接地通常有靜電屏蔽和交變電兩類。在屏蔽體整體包圍帶電導(dǎo)體后，屏蔽體內(nèi)側(cè)將感應(yīng)出不同于帶電導(dǎo)體的異種電荷，相反，外側(cè)會出現(xiàn)與帶電導(dǎo)體相同的電荷，電場將會在外側(cè)中存在。屏蔽接地就是將屏蔽體接地，使外側(cè)感應(yīng)的同種電荷將電流導(dǎo)入大地，金屬殼外側(cè)將不受電場影響。交變電場屏蔽則以減少交變電場給設(shè)備敏感電路帶來的耦合電壓干擾為目的，采取在干擾源與敏感電路之間設(shè)置導(dǎo)電性能較好的金屬屏蔽體的方式，將金屬屏蔽體接地，以使干擾源和敏感電路有效隔離，保障電路正常運行。其中，金屬屏屏蔽體既包括傳輸廣播音頻信號的屏蔽電纜，也包括傳輸有線電視射頻信號的同軸電纜。他們對外界信號干擾、對外輻射起到了很好的屏蔽作用，同時還降低信號對其余設(shè)備及電路的干擾度。合理使用屏蔽接地技術(shù)，不但能屏蔽干擾信號的干擾破壞，還能減輕交變電磁場對其余敏感設(shè)備的不良影響，有利于提高設(shè)備的整體兼容性。

4　廣播發(fā)射設(shè)備接地技術(shù)的注意事項

4.1接地的連接次序

針對廣播發(fā)射的音頻及視頻設(shè)備及信號不同，對接地電阻的功率的要求就有所不同，一旦處理不當(dāng)將引發(fā)諸多問題。在接地安裝調(diào)試中，尤其應(yīng)注意接地的連接次序，接地時應(yīng)最大限度地靠近公共接地母線，使用機柜地線連接機柜系統(tǒng)外殼，讓機柜外殼與設(shè)備外殼地線連接于信號設(shè)備外殼，最后勿忘在系統(tǒng)的金屬外殼上設(shè)置系統(tǒng)安全接地螺栓。

4.2保持三相電源中性點電位為零電位

當(dāng)設(shè)備電源采用三相四線制時，由于用電的不同時性和各負(fù)載用電量的不同容易導(dǎo)致三相不平衡。在中性線接地不能較好連接的情況下，中性線電位會發(fā)生偏移，使電壓極有可能偏高或偏低，導(dǎo)致單相供電設(shè)備的異常運轉(zhuǎn)，嚴(yán)重情況下將損壞設(shè)備。因此，一定要保證電源中性線的良好接地，使三相電源中性點位保持零電位。

4.3機房數(shù)字設(shè)備接地的規(guī)范性

信息技術(shù)的不斷發(fā)展，使數(shù)字廣播電視化程度進一步提高，進而機房內(nèi)數(shù)字設(shè)備也日漸增多，這無疑需要更多接地設(shè)備保證機柜內(nèi)所有設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，所以要求對機房數(shù)字設(shè)備進行嚴(yán)格的規(guī)范性。通常設(shè)置幾條半環(huán)型接地母線，與設(shè)備外殼隔離且互相并行；同時，近距離連接機柜外殼地、系統(tǒng)內(nèi)各屏蔽地、屏蔽地到設(shè)備機柜外殼的接地母線上，由此一來，就可以有效解決這一日漸突出的接地問題。

5　結(jié)語

廣播發(fā)射設(shè)備只有在良好的接地狀態(tài)下才能充分發(fā)揮其最優(yōu)性能，長期以來，人們在關(guān)注廣播發(fā)射設(shè)備本身性能的情況時，卻忽視了接地系統(tǒng)的質(zhì)量問題。對此，本文從介紹接地及接地技術(shù)概念出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前廣播發(fā)射設(shè)備的接地技術(shù)要求，重點探討幾種主要接地技術(shù)及注意事項，以達到廣播發(fā)射設(shè)備不間斷、高質(zhì)量，既經(jīng)濟、又安全的維護總綱宗旨，為廣播發(fā)射設(shè)備接地運維工作提供技術(shù)參考。

[1]管延發(fā).廣播電視發(fā)射天線技術(shù)及應(yīng)用[J].價值工程，2010(22).

[2]湯濤,湯連軍.淺談廣播發(fā)射系統(tǒng)中的接地系統(tǒng)[J].科技論壇,2011(6).

[3]王毅.淺析廣播電視工程中的接地技術(shù)及應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2014(9).