在廣播電視系統中,接地施工可以、說包含所有接地方面的問題,即防雷接地、工作接地、防靜電接地、屏蔽接地等,是一個系統的工程。
規范良好的接地對保證廣播電視系統的穩定工作,保護設備可靠及工作人員的人身可靠起著至關重要的作用。
因廣播電視傳輸與發射等設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計和施工時就已經設計和安裝好,平時接觸不到,特在此簡單作一介紹。
接地裝置由接地極和接地線等組成。接地極有各種形式,比如接地棒或接地管,接地帶或接地線、接地板,埋于基礎內的接地極,鋼筋混凝土中鋼筋等。接地極應有一定埋設深度,應埋于土層以下以免土壤干燥或凍結不致增加接地電阻。接地極的小尺寸和接地線的截面必須符合相關規定??傮w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性和功能性的要求,并長期有效。如果各種類型的接地共用接地極,其接地電阻應按小要求值。廣播電視中心工程共用建筑物基礎鋼筋作接地極,在1年中工頻接地電阻應為1Ω及以下,在土壤電阻率較高的地區,接地電阻數值可適當提高。
一、接地的分類及其作用
按接地的作用,可分為工作接地、保護接地、過壓保護接地(防雷接地)、防靜電接地、屏蔽接地、信號地等多種。在廣電技術中,以上幾種接地類型都會遇到。
1.保護接地
保護接地是為防止絕緣損壞造成設備帶電危及人身可靠而設置的保護裝置,它有接地與接零兩種方式。按電力系統規定,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,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和大耗電設備中尤為常見。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,另一端好使用焊接。 2.過壓保護接地(防霄接地)
以防止雷害為目的的接地叫做防雷接地。雷電災害是災難性的,防雷接地是防雷的基本要求。廣播電視中心內有大量的電氣設備,、工藝設備與布線系統、如通信自動化系統,火災報警及消防聯動控制系統、樓宇自動化系統、保安監控系統、辦公自動化系統等以及它們相應的布線系統、從已建成的大樓看,大樓的各層頂板、底板、側墻、吊頂內幾乎被各種布線布滿。其中工藝設備及布線系統,一般均屬于低耐壓系統,防干擾要求高,是怕受到雷擊的部分。不管是直擊、串擊、反擊都會使工藝設備受到設計必須嚴密、可靠,所有接地必須以防雷接地系統為基礎,并建立嚴密、完整的防雷裝置。
防雷裝置廣泛使用的是避雷針和避雷器。避雷針通過鐵塔或建筑物鋼筋入地,避雷器則通過專用地線入地。每年雷雨季節來臨之前須檢驗避雷器,以防失效。如我臺的電話接入器遭雷擊,就是因話線防雷器失效所致。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。如我臺一臺衛星電視接收機曾數次遭雷擊,其原困是饋線與房頂金屬護欄摩擦而絕緣損壞,而金屬護欄與避雷針引下體焊在一起,以至雷電竄入而擊壞接收機。
3.屏蔽接地與防靜電接地
接地和屏蔽對空間傳播的雷電電磁干擾有很好的防護作用,如果接地不好,輕則會造成設備不能有效地傳輸,降低設備的可靠性,重則會損壞設備的部件,并影響人員的可靠。
為防止電磁感應而對視、音頻線的金屬屏蔽外皮、電子設備的金屬外殼、屏蔽罩、建筑物的金屬屏蔽網(如測靈敏度、選擇性等指標的屏蔽室)進行接地的一種防護措施??蓪⒃O備外殼與PE線連接,室內屏蔽也應多點與PE線可靠地連接。
在所有接地中,屏蔽地復雜,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,而在設備內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生靜電的物體通過靜電體與大地構成電氣回路的接地。防靜電接地要求所有設備外殼、室內設施均必須與PE線多點可靠連接。例如,在潔凈干燥的房間內,人的走步、移動設備,各自摩擦均會產生大量靜電,相對濕度在10%~20%的環境中,人的走步可以積聚3.5萬伏左右的靜電電壓,足以擊穿機器中任何類型的集成電路芯片,特別是場效應管和一些進口核心設備器件,在如此高壓下,難免會出現莫名其妙的不能正常運行故障或被損壞。 屏蔽不好、接地不當會引起的干擾主要有:
(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。在大的雜散電磁場處,為防電磁干擾進行屏蔽接地十分必要。例如,我市某新商城開工典禮時,錄擴設備附近有臺變壓器,其電磁場就干擾現場的錄擴音。后通過把錄擴設備屏蔽接地并遠離變壓器,解決了這一問題。
(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。一衛星電視接收機中有時會有一種滋滋作聲的干擾并影響圖像質量。經實地觀察了解,發現是由于距離飛機場較近,與飛機的經過有關,顯然是機場雷不同程度的損壞或嚴重干擾,因此,對廣播電視中心的防雷接地達信號的竄入并得到非正常解調所致。查找原因是信號線的屏蔽層在插頭處脫落,使衛星電視接收機屏蔽沒接地所致。 4.信號地
各種電子電路,都有一個基準電位點,這個基準電位點就是信號地。它的作用是保證電路有一個統一的基準電位,不致于浮動而引起信號誤差。 信號地的連接是:同一設備的信號輸入端地與信號輸出端地不能連在一起,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,引起信號的浮動。這在設備的測試中,信號地的連接尤其要引起注意。
另外,注意電磁干擾當綜合布線系統的周圍環境存在電磁干擾時,必須采用屏蔽防護措施,以抑制外來的電磁干擾。綜合布線系統如采用電纜屏蔽層組成接地網時,各段的屏蔽層必須保持連通并接地。屏蔽層接地線應焊接到近處不超過6m的接地點處。在需要屏蔽的場合用非屏蔽雙絞線穿鋼管或金屬橋架敷設時,各段鋼管或金屬橋架應連接并接地。如果屏蔽層的接地連續性得不到保證,那就應在每一條非屏蔽雙絞線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的銅線的接地干線,接地干線所起的作用與電纜層相同,接地干線應像電纜屏蔽層那樣接地。
二、廣播電視發射系統設備的接地要求
為了保證發射系統穩定工作,保護設備及人員可靠,要求有一個良好的接地系統。具體要求:
(1)發射系統所有設備的接地保護均應良好接地;
(2)接地裝置與建筑物基礎的距離應保持5米以上;
(3)防雷保護地接地電阻應小于5Ω;
(4)工作接地電阻和保護接地電阻均應小于4Ω;
(5)保護地線截面積應大于20mm2,接地與接零要分開,不互相影響:
(6)其他重點發射設備用隔離變壓器進行有效隔離,不互相串擾,干擾,保證重點發射設備的可靠進行。
規范良好的接地是廣播電視設備可靠運行的可靠保證,應當不定期的進行檢查、測量接地電阻,不斷積累實踐經驗,可靠、穩妥地解決好接地問題。