廣播電視系統中接地技術的應用

孔慶財

（青海省門源縣融媒體中心，青海 門源 810300）

將接地技術運用到廣播電視系統中能保障廣播電視系統的安全、穩定運行。因此，熟練掌握接地技術及廣播電視系統規范操作意義重大。

1 接地技術相關闡述

1.1 接地、接地技術及其內涵

接地是綜合鏈路結構，是由基準設備、廣播發射系統及接地元件、接地線路元件組成的電阻線路。從理論上講，接地技術可分為真正意義上接地和信息意義上接地兩種，如果將地球視為巨型電容器，當多臺電子設備與大地相連時，雷電等釋放的高壓經由電子設備金屬外殼傳輸給大地，使得接地措施在很大程度上可保護電子設備的安全。傳統接地模式，如“安全地”是針對外來危險電壓設置的接地模式，可以有效保障人身及電子設備的安全。但隨著電子通信技術不斷發展，單純防止雷擊等風險已無法滿足現有的通信要求，特別在電子設備日趨復雜、信號頻率高的背景下，技術人員將關注的重點更多地放在電磁兼容方面。在實際建設中，為保證信息通信能實現穩定、大量傳輸，設備間需要互聯，且以某大型傳輸設備為基站進行傳輸，該“接地”方式是借助廣播電視系統設備中的金屬塊，完成信號的接地點工作，為傳輸提供穩定數據支持，抵御外來電磁干擾，維護信號穩定傳輸。綜上，接地技術包含電流層（安全接地技術）和信息層（信號接地技術）兩個層次，以實現對傳輸系統的維護和支持[1]。

安全接地技術將大地作為保護地，接地線路的兩端分別連接金屬外殼及大地，以保護人員及線路的安全。此外，采用安全接地技術可以實現防止靜電危害，有效避免電荷不斷累積升高，影響機箱電位，進而影響設備的正常運轉。與此同時，該技術能屏蔽電磁對信號的干擾，防止零電位出現異常，影響設備穩定。信號接地技術是將一個較大容量、較大功率傳輸設備作為基準電位，如同電網系統節點，其作為電流或信號傳輸發射基地。信號接地技術中多應用浮地技術：一是將交流、直流電源地域分開。前者零線易受到內外在因素的影響，如果不將兩者不分開，不僅會影響直流電源的正常運行，還為后續直流電路運行埋下隱患。鑒于此，將交流、直流電源地域的浮地技術可分開并減少交流、直流電源地域對信號的影響。二是放大器浮地技術。放大器實現微小輸入信號，卻能實現高增益的放大器，實則輸入端任意信號的干擾，都可能影響系統的正常運行。因此，放大器浮地技術的采用不僅實現對干擾信號的阻斷，又能提高放大器的電磁兼容能力。

1.2 接地技術應用注意事項

廣播電視系統中一些設備規模較大，易受到電磁干擾，增加機箱電荷，如果機箱電荷壓力過大將影響設備的安全運行。在應用接地技術時，相關工作人員應妥善做好信號傳輸設備與大地的連接工作，并重點關注信號傳輸設備與大地的連接部分、其他信號傳輸設備與基準點間連接部分，如果這些連接點處理不好，不僅影響信號傳輸設備，還將影響工作人員的生命安全[2]。對此，在應用接地技術過程中應注意以下幾點：一是結合各電子信號發射設備特征，在信號發射過程中，要保證發射設備接地性能良好，并保證接地設備與大樓在規定距離范圍內，此外，要注意妥善選擇接地線路電阻阻值。二是在建設信號系統過程中，應按照連接順序，連接音頻、視頻信號的發射設備，如果這兩種系統連接順序錯亂，將會影響信號發射。此外，注意按照規范連接音頻、視頻設備與其他組件。在應用接地技術過程中，要考慮金屬外殼及其與其他設備、大地的連接順序。在使用信號接地技術中，由于數字設備本身的模擬地及數字地功能，對此，應獨立完成模擬地、數字地與其他部件的連接。三是在應用浮地技術過程中，要注意提升浮地系統的電阻，對此應注意該技術與屏蔽及隔離等技術的融合，以增強信號，提高信號傳輸效果。四是注意機柜中設備連接順序。如今，廣播電視系統日趨復雜，僅從數量上來講，機柜中設備數量越來越多，為提高機柜中個設備的連接順序，應先做好設備分類，再進行設備與大地間連接工作及其與各設備的隔離工作，防止混亂連接各設備。總之，接地工作十分復雜，工作人員不僅要做好日常工作，還要做好關鍵部位的連接工作，規避出現技術風險。

1.3 接地策略及要求

1.3.1 單點接地

單點接地是指將電路地線接到公共地線的同一點，其分為串、并聯兩種形式。單點接地優勢在于易操作、無地環路。但是在單點接地方式中地線較長，會增大地線的阻抗。通常單點接地實現公共電位參考點服務于多個電路，這種方式將實現信號的傳輸，公共電位參考點是保障信號正常傳輸的關鍵，如果無該參考點則無法實現應有功能，并且單點接地要保證在同一點連接每個電路，且只接地一次。通常將同一點以地球作為參考點，這樣可以保證不存在地環路，也不會出現信號干擾等問題[3]。但應注意的是，串聯單點接地多會發生公共阻抗耦合等問題，關于該問題則可以采用并聯單點接地等方式，但注意該方式會增加地線，實施難度較大、較為復雜。鑒于此，結合信號的特性，選擇電路，并根據線路的不同分組，并將不會對電路產生干擾的歸為一組，再串聯同組電路接地，并采用并聯單點接地方式將不同組電路接地。

1.3.2 多點接地

多點接地方式是一種能縮短地線的重要方法之一，將電路中地線就近接地，目前，該方法多用于高頻接地中，但該接地方式會引發地環路問題。在設備中，所有電路以機殼為參考點，所有機殼又以大地為參考點，在地線較短的前提下，并聯方式連接多點接地中的多根地線，這不僅能降低接地導體電感，還能降低接地阻抗。高頻電路中常用多點接地方式，且對接地線長度要求較高，如接地線長度不大于信號波長的二十分之一。

1.3.3 混合接地混合接地是指包含單點、多點接地等接地方式，這種方式較為靈活。例如，廣播電視系統電源多采用單點接地方式，而射頻信號多采用多點接地方式，對此可采用混合接地方式實現。

1.3.4 接地技術要求

關于接地技術的應用可按照如下幾點進行：一是安全接地。考慮到如設備外殼與其電源間電阻變小，則需要對所有交流電設備進行接地處理，否則易引發意外傷害，安全接地能有效降低電擊問題的發生。二是雷電接地。對一些設備要做好避雷處理，對此需要做好雷電接地的處理，以雷電保護系統為電源接地點，與地線共用接地點。三是電磁兼容接地。考慮到雷電防護接地要求較高，除上述幾種接地方式外，還可以采用電磁兼容接地方式。

2 廣播電視系統中接地技術應用

2.1 保護接地技術

目前，關于交流電設備，相關工作人員多采用黃綠色安全地線接地的方式，該技術的應用能降低因絕緣線老化、磨損而引發電擊事故的概率。而在廣播電視系統中，保護接地技術多用于管理機柜和操作臺等設備，如果這些設備出現故障，設備則會出現帶電等現象，如果此時人體接觸到帶電的設備金屬，則會發生觸電危險。將機柜和操作臺接入到大地中，將電荷引入大地，這樣能有效降低觸電事故的發生。此外，在應用保護接地技術時，結合低壓配電接地規范，開展后續施工，并借助單點接地方式實現降低事故的發生率，但是應注意的是接地電阻應嚴格控制在不高于4 Ω的范圍內。

2.2 工作接地技術

在廣播電視系統的同一強電磁環境內，多將高頻率、大功率等發送設備與音視頻信號源系統安裝在該環境中。一般情況下，單點接地方式多用于低頻電路中，高頻電路中可以采取多點接地方式，并保證有關設備大面積接地[4]。受趨膚效應影響，如處于高頻工作環境下，導線電流將分布在金屬表面，導致導線功能的喪失，而成為電抗。導線電抗會隨著頻率的增大而增大，對此應減少導線接地，并在最近位置對高頻電路單元進行接地，此時能實現連接路徑最短，且面積較大。對于廣播、電視發射機或機房等高頻率、大功率的發送設備，則需要整體進行高頻接地，并結合系統情況可以采用接地井對應一個設備，在高頻接地線中，多使用直徑20 cm的銅帶連接機器，并用銅帶與接地寬銅帶將各電路單元高頻接地進行焊接，并掩埋2～3 m，并按照有關要求，應將接地的電阻合理控制在低于2 Ω。其中，單獨將音視信號源系統接入同一地井，并應將接地的電阻合理控制在低于2 Ω，音視頻設備焊接，以提高連接的可靠性，最大限度降低因高頻感應等因素對音視頻等設備的干擾。

2.3 防雷接地技術

發射天線和接收天線是廣播電視系統中最易遭受雷擊的設備，如果兩者在運行過程中遭到雷擊，在雷電產生的巨大電流電擊下發送和接收設備會無法維持正常的功能，進而影響到廣播電視系統的穩定運行。鑒于此，在廣播電視系統中防雷接地技術的應用能最大限度提高系統的整體運行效率。為應對雷擊等問題，安裝人員應在發送設備天線系統中安裝多重防雷裝置，并將避雷針安裝在接收天線附近。但無論采用何種防雷方式，雷電引入大地是最終目的。可見，可靠的防雷接地對于廣播電視系統的安全運行而言意義重大。關于接地線則可以選擇如粗導線或扁鐵，采用多點打地樁將接地極焊接在一起，此時要注意將接地電阻控制在10 Ω范圍內[5]。當雷電發生時，強大電流通過避雷裝置導入大地，這不僅能防止設備被雷電襲擊，也能確保廣播電視系統的穩定運行，最為重要的是保護人員安全。

2.4 屏蔽接地技術

屏蔽接地技術是一種應用于降低電磁等因素對廣播電視系統信號干擾的關鍵技術，該技術的應用能最大限度地提升信號的傳輸質量。廣播電視系統的運行是建立在內部電子設備同時運行基礎上，但是這些電子設備運行中會產生電磁場，這些磁場會干擾信號的收集和傳輸。為降低這些因素對信號的干擾，目前多采用在設備上加設金屬外殼，并接地屏蔽體，以降低電磁場的干擾，維護設備正常運作。此外，關于廣播電視系統運行產生的強電磁輻射，也可以借助接地技術來消除，可用帶屏蔽層信號線來進行信號的傳輸。通過上述屏蔽接地技術，將有效保障電子設備的穩定運行。

3 接地系統的檢修

綜上可以看出，發射系統中接地包括交流地、安全保護地和避雷地等基本系統，如果機房設在發射天線塔下，發射塔避雷系統能防止機房雷擊。但是對于交流地和安全保護地，在條件允許的情況下，可分別采用交流地、安全保護地，這樣效果較好[6]。關于接地系統等設備檢修，相關工作人員應結合接地電阻標準，進行測試，在測試過程中可以使用接地電阻測量儀等設備，以提高測量效果。在進行測試前，需要斷開機房發射機電源及地線連接引線，降低測量過程中儀器發生損壞等問題，以接地電阻增大為例，面對該問題應做好檢修工作，以盡快恢復設備的正常運行。接地裝置的每一個連接點，應每隔半年或一年檢查一次，若連接點出現松動，必須及時擰緊或重新焊接。定期檢查接地體和接地連接干線是否出現嚴重銹蝕，若有嚴重銹蝕，應及時修復或更換，不可勉強使用。

4 結束語

綜上所述，廣播電視系統接地技術較為復雜，為切實做好該項工作，以保障廣播電視系統的穩定運行、信號傳輸質量及人員人身安全，相關工作人員在接線工作中，科學應用接地技術，加強該技術在廣播電視系統中的應用，以提高接地技術的實際應用效果，促進廣播電視工程持續健康發展，提高廣播電視行業的經濟效益和社會效益。■