在廣播電視系統(tǒng)中,接地施工可以、說(shuō)包含所有接地方面的問(wèn)題,即防雷接地、工作接地、防靜電接地、屏蔽接地等,是一個(gè)系統(tǒng)的工程。
規(guī)范良好的接地對(duì)保證廣播電視系統(tǒng)的穩(wěn)定工作,保護(hù)設(shè)備可靠及工作人員的人身可靠起著至關(guān)重要的作用。
因廣播電視傳輸與發(fā)射等設(shè)備用電的多樣性和特殊性,接地要求也有所不同。接地裝置一般在建筑設(shè)計(jì)和施工時(shí)就已經(jīng)設(shè)計(jì)和安裝好,平時(shí)接觸不到,特在此簡(jiǎn)單作一介紹。
接地裝置由接地極和接地線(xiàn)等組成。接地極有各種形式,比如接地棒或接地管,接地帶或接地線(xiàn)、接地板,埋于基礎(chǔ)內(nèi)的接地極,鋼筋混凝土中鋼筋等。接地極應(yīng)有一定埋設(shè)深度,應(yīng)埋于土層以下以免土壤干燥或凍結(jié)不致增加接地電阻。接地極的小尺寸和接地線(xiàn)的截面必須符合相關(guān)規(guī)定。總體上講是尺寸越大、截面積越大越好。接地裝置的選擇和安裝必須使接地電阻符合電氣裝置保護(hù)性和功能性的要求,并長(zhǎng)期有效。如果各種類(lèi)型的接地共用接地極,其接地電阻應(yīng)按小要求值。廣播電視中心工程共用建筑物基礎(chǔ)鋼筋作接地極,在1年中工頻接地電阻應(yīng)為1Ω及以下,在土壤電阻率較高的地區(qū),接地電阻數(shù)值可適當(dāng)提高。
一、接地的分類(lèi)及其作用
按接地的作用,可分為工作接地、保護(hù)接地、過(guò)壓保護(hù)接地(防雷接地)、防靜電接地、屏蔽接地、信號(hào)地等多種。在廣電技術(shù)中,以上幾種接地類(lèi)型都會(huì)遇到。
1.保護(hù)接地
保護(hù)接地是為防止絕緣損壞造成設(shè)備帶電危及人身可靠而設(shè)置的保護(hù)裝置,它有接地與接零兩種方式。按電力系統(tǒng)規(guī)定,凡采用三相四線(xiàn)供電的系統(tǒng),由于中性線(xiàn)接地,所以應(yīng)采用接零方式,把設(shè)備的金屬外殼通過(guò)導(dǎo)體接至零線(xiàn)上,而不允許將設(shè)備外殼直接接地。這在廣電系統(tǒng)的配電房中的開(kāi)關(guān)設(shè)備、中央空調(diào)機(jī)、發(fā)射機(jī)等電源開(kāi)關(guān)設(shè)備和大耗電設(shè)備中尤為常見(jiàn)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)從地網(wǎng)中引出接地母線(xiàn)至各設(shè)備上,再將機(jī)器外殼用導(dǎo)體連至接地母線(xiàn)上。值得指出的是:接地線(xiàn)應(yīng)接在設(shè)備的接地專(zhuān)用端子上,另一端好使用焊接。 2.過(guò)壓保護(hù)接地(防霄接地)
以防止雷害為目的的接地叫做防雷接地。雷電災(zāi)害是災(zāi)難性的,防雷接地是防雷的基本要求。廣播電視中心內(nèi)有大量的電氣設(shè)備,、工藝設(shè)備與布線(xiàn)系統(tǒng)、如通信自動(dòng)化系統(tǒng),火災(zāi)報(bào)警及消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)、保安監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等以及它們相應(yīng)的布線(xiàn)系統(tǒng)、從已建成的大樓看,大樓的各層頂板、底板、側(cè)墻、吊頂內(nèi)幾乎被各種布線(xiàn)布滿(mǎn)。其中工藝設(shè)備及布線(xiàn)系統(tǒng),一般均屬于低耐壓系統(tǒng),防干擾要求高,是怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會(huì)使工藝設(shè)備受到設(shè)計(jì)必須嚴(yán)密、可靠,所有接地必須以防雷接地系統(tǒng)為基礎(chǔ),并建立嚴(yán)密、完整的防雷裝置。
防雷裝置廣泛使用的是避雷針和避雷器。避雷針通過(guò)鐵塔或建筑物鋼筋入地,避雷器則通過(guò)專(zhuān)用地線(xiàn)入地。每年雷雨季節(jié)來(lái)臨之前須檢驗(yàn)避雷器,以防失效。如我臺(tái)的電話(huà)接入器遭雷擊,就是因話(huà)線(xiàn)防雷器失效所致。在防雷引下線(xiàn)上,絕不要連接其他設(shè)備的地線(xiàn),防雷引下線(xiàn)只能單獨(dú)直接入地,否則雷電會(huì)通過(guò)引下線(xiàn)損壞其他設(shè)備。如我臺(tái)一臺(tái)衛(wèi)星電視接收機(jī)曾數(shù)次遭雷擊,其原困是饋線(xiàn)與房頂金屬護(hù)欄摩擦而絕緣損壞,而金屬護(hù)欄與避雷針引下體焊在一起,以至雷電竄入而擊壞接收機(jī)。
3.屏蔽接地與防靜電接地
接地和屏蔽對(duì)空間傳播的雷電電磁干擾有很好的防護(hù)作用,如果接地不好,輕則會(huì)造成設(shè)備不能有效地傳輸,降低設(shè)備的可靠性,重則會(huì)損壞設(shè)備的部件,并影響人員的可靠。
為防止電磁感應(yīng)而對(duì)視、音頻線(xiàn)的金屬屏蔽外皮、電子設(shè)備的金屬外殼、屏蔽罩、建筑物的金屬屏蔽網(wǎng)(如測(cè)靈敏度、選擇性等指標(biāo)的屏蔽室)進(jìn)行接地的一種防護(hù)措施。可將設(shè)備外殼與PE線(xiàn)連接,室內(nèi)屏蔽也應(yīng)多點(diǎn)與PE線(xiàn)可靠地連接。
在所有接地中,屏蔽地復(fù)雜,因?yàn)槠帘伪旧砑瓤煞劳饨绺蓴_,又可能通過(guò)它對(duì)外界構(gòu)成干擾,而在設(shè)備內(nèi)各元器件之間也須防電磁干擾,如大家熟知的中周外殼、電子管屏蔽罩就是例子。
防靜電接地是指將帶靜電物體或有可能產(chǎn)生靜電的物體通過(guò)靜電體與大地構(gòu)成電氣回路的接地。防靜電接地要求所有設(shè)備外殼、室內(nèi)設(shè)施均必須與PE線(xiàn)多點(diǎn)可靠連接。例如,在潔凈干燥的房間內(nèi),人的走步、移動(dòng)設(shè)備,各自摩擦均會(huì)產(chǎn)生大量靜電,相對(duì)濕度在10%~20%的環(huán)境中,人的走步可以積聚3.5萬(wàn)伏左右的靜電電壓,足以擊穿機(jī)器中任何類(lèi)型的集成電路芯片,特別是場(chǎng)效應(yīng)管和一些進(jìn)口核心設(shè)備器件,在如此高壓下,難免會(huì)出現(xiàn)莫名其妙的不能正常運(yùn)行故障或被損壞。 屏蔽不好、接地不當(dāng)會(huì)引起的干擾主要有:
(1)交流干擾。這主要由交流電源引起。對(duì)交流干擾的防護(hù),通常對(duì)電源進(jìn)行濾波或在電源變壓器初次級(jí)間加屏蔽層并接地。在大的雜散電磁場(chǎng)處,為防電磁干擾進(jìn)行屏蔽接地十分必要。例如,我市某新商城開(kāi)工典禮時(shí),錄擴(kuò)設(shè)備附近有臺(tái)變壓器,其電磁場(chǎng)就干擾現(xiàn)場(chǎng)的錄擴(kuò)音。后通過(guò)把錄擴(kuò)設(shè)備屏蔽接地并遠(yuǎn)離變壓器,解決了這一問(wèn)題。
(2)高頻干擾。這類(lèi)干擾來(lái)自各類(lèi)無(wú)線(xiàn)發(fā)射臺(tái)的變頻或超變頻信號(hào),它們竄入電子設(shè)備后在機(jī)內(nèi)得到非正常解調(diào)而形成聲頻干擾。信號(hào)頻率越高,建筑物或設(shè)備的金屬網(wǎng)孔眼就應(yīng)越小,信號(hào)線(xiàn)屏蔽層的編織就應(yīng)越密,否則將失去屏蔽作用。對(duì)頻繁拔插的信號(hào)線(xiàn),應(yīng)防止屏蔽層在插頭處松動(dòng)和脫落。一衛(wèi)星電視接收機(jī)中有時(shí)會(huì)有一種滋滋作聲的干擾并影響圖像質(zhì)量。經(jīng)實(shí)地觀察了解,發(fā)現(xiàn)是由于距離飛機(jī)場(chǎng)較近,與飛機(jī)的經(jīng)過(guò)有關(guān),顯然是機(jī)場(chǎng)雷不同程度的損壞或嚴(yán)重干擾,因此,對(duì)廣播電視中心的防雷接地達(dá)信號(hào)的竄入并得到非正常解調(diào)所致。查找原因是信號(hào)線(xiàn)的屏蔽層在插頭處脫落,使衛(wèi)星電視接收機(jī)屏蔽沒(méi)接地所致。 4.信號(hào)地
各種電子電路,都有一個(gè)基準(zhǔn)電位點(diǎn),這個(gè)基準(zhǔn)電位點(diǎn)就是信號(hào)地。它的作用是保證電路有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,不致于浮動(dòng)而引起信號(hào)誤差。 信號(hào)地的連接是:同一設(shè)備的信號(hào)輸入端地與信號(hào)輸出端地不能連在一起,而應(yīng)分開(kāi);前級(jí)(設(shè)備)的輸出地只有與后級(jí)(設(shè)備)的輸入地相連。否則,信號(hào)可能通過(guò)地線(xiàn)形成反饋,引起信號(hào)的浮動(dòng)。這在設(shè)備的測(cè)試中,信號(hào)地的連接尤其要引起注意。
另外,注意電磁干擾當(dāng)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的周?chē)h(huán)境存在電磁干擾時(shí),必須采用屏蔽防護(hù)措施,以抑制外來(lái)的電磁干擾。綜合布線(xiàn)系統(tǒng)如采用電纜屏蔽層組成接地網(wǎng)時(shí),各段的屏蔽層必須保持連通并接地。屏蔽層接地線(xiàn)應(yīng)焊接到近處不超過(guò)6m的接地點(diǎn)處。在需要屏蔽的場(chǎng)合用非屏蔽雙絞線(xiàn)穿鋼管或金屬橋架敷設(shè)時(shí),各段鋼管或金屬橋架應(yīng)連接并接地。如果屏蔽層的接地連續(xù)性得不到保證,那就應(yīng)在每一條非屏蔽雙絞線(xiàn)或非屏蔽電纜旁布置一條接近電纜屏蔽層電阻值的直徑為4mm的銅線(xiàn)的接地干線(xiàn),接地干線(xiàn)所起的作用與電纜層相同,接地干線(xiàn)應(yīng)像電纜屏蔽層那樣接地。
二、廣播電視發(fā)射系統(tǒng)設(shè)備的接地要求
為了保證發(fā)射系統(tǒng)穩(wěn)定工作,保護(hù)設(shè)備及人員可靠,要求有一個(gè)良好的接地系統(tǒng)。具體要求:
(1)發(fā)射系統(tǒng)所有設(shè)備的接地保護(hù)均應(yīng)良好接地;
(2)接地裝置與建筑物基礎(chǔ)的距離應(yīng)保持5米以上;
(3)防雷保護(hù)地接地電阻應(yīng)小于5Ω;
(4)工作接地電阻和保護(hù)接地電阻均應(yīng)小于4Ω;
(5)保護(hù)地線(xiàn)截面積應(yīng)大于20mm2,接地與接零要分開(kāi),不互相影響:
(6)其他重點(diǎn)發(fā)射設(shè)備用隔離變壓器進(jìn)行有效隔離,不互相串?dāng)_,干擾,保證重點(diǎn)發(fā)射設(shè)備的可靠進(jìn)行。
規(guī)范良好的接地是廣播電視設(shè)備可靠運(yùn)行的可靠保證,應(yīng)當(dāng)不定期的進(jìn)行檢查、測(cè)量接地電阻,不斷積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),可靠、穩(wěn)妥地解決好接地問(wèn)題。