中波发射机接地电阻的测量及重要性

2015-10-18周舟程浩

西部广播电视 2015年21期

关键词：接地装置倍率中波

周舟程浩

（作者单位：海峡之声广播电台）

中波发射机接地电阻的测量及重要性

周舟程浩

（作者单位：海峡之声广播电台）

中波发射机具有多种接地方式，接地系统的好坏与播出效果直接相关，情况严重时还会影响到播出安全。本文详细介绍了中波发射机接地电阻测量原理及方法，并对接地系统检查的重要性进行讨论。

中波发射机；接地电阻；测量；检查维护

1　中波发射机接地及作用

1.1中波发射机接地

接地通常是指将设备的接地基准面连接到大地，将大地作为电位为零的电位基准，大地被看作一个电位处处相等的导体。广播发射台因各处接地作用不同，可分为高频接地、工作接地、保安接地、防雷接地四种。

1.2发射机接地作用

在广播系统中，发射机及附属设备的正确接地对保障安全优质高效播出具有非常重要的意义。高频接地应用于高频大电流的接地回路，能减小发射机各单元之间的相互干扰，使整机具有良好的高频地电位。工作接地是为保证电网正常运行或实现电气设备功能，提高其可靠性，确保负载设备安全运行的接地。保安接地的主要作用是保护人身和设备安全，如机房设备的金属外壳接地。防雷接地的作用是在发生雷击时，迅速将雷电流导入大地，以防止雷击伤害的接地。中波发射机的接地故障出现率并不高，但是一旦出现，排查起来就很困难，而且维修难度也很大。

海峡之声广播电台的广播技术管理制度对中波发射机的接地电阻值有明确要求，高频接地电阻不得大于1Ω，工作接地电阻不大于4Ω，保安接地电阻不大于4Ω，防雷接地电阻不大于10Ω。测各接地电阻值作为发射机检修的一个重要项目，能及时发现发射机接地异态，保证正常播出。

2　中波发射机接地电阻测量原理及方法

2.1发射机接地电阻测量原理

当有电流由接地体流入大地时，土壤中将呈现有电阻，这就是接地电阻。假设大地电导率为ρ，且均匀分布，接地体的形状为半径为r的半球，接地线连于球心，如图1所示。

图1　接地体示意图

此时，接地电阻表达式为Rjd=ρ/2πr。当有电流I从接地线流入大地时，距离球心为x（x≥r）的地方的电流密度为j（x）=I/（2πx2），则该球面上的电场强度为E（x）=j（x）ρ；设无穷远处电位为零，可得该球面上电位为：

当用直线三极法测接地电阻时，接线图如图2所示，E极和C极均有电流流过，分别产生了电场，所以EP两极间电位差为：

图2　三极法接线图

图3　三极间电分布

实际情况下，发射机接地体一般不会是半球形状，多是管状或带状的接地网，且大地也不可能是处处电导率相等的，尤其是山区和地形地势复杂的地区电导率差异非常明显，测量接地电阻不同的放线方向都会得到不同的阻值，而且测量接地电阻时天气和温度对测量结果都会有较大影响。实际测量接地电阻时，一般选择在天气晴朗的枯水季节来测量接地电阻，而且不宜在冬季冰冻天气测量，测量时尽量向几个不同的方向放线，将多次测量的数据进行比对。

2.2接地电阻测量方法

海峡之声广播电台配备了1台ZC-8型接地电阻测试仪和1台UNI-T UT522型数字接地电阻测试仪，测量时一般采用直线三级法，以ZC-8型接地电阻测试仪为例，测试方法如下。

（1）按图4所示连接好测试线路。

（2）仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。

（3）将“倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时，刻度盘上读数乘上倍率档的倍率即为被测电阻值。

图4　测试仪接线方法

（4）当刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。

（5）如果发现检流计指针有抖动现象，应调整摇柄转速，以消除抖动现象。

（6）测试完成后做好记录。

接地电阻测试完以后，应该及时进行比对，看是否在正常阻值范围内，且相对以往相同环境下测得的值，不应有过大的增加。

3　中波发射机接地系统检查维护的重要性

发射台接地系统的接地电阻是否合格直接关系到广播质量以及设备和人身安全。

接地装置的性能不是一成不变的，土壤对接地装置是有腐蚀作用的，随着接地装置运行时间的加长，会逐渐被腐蚀，接地电阻会变大，进而影响发射机的安全运行。在恶劣的天气条件下，如台风、雨雪冰冻天气，也可能会对地网地线的接地性能造成严重的损害。对全固态发射机来说，如果高频接地不正常，会频繁烧模块，造成机器工作不稳定；供电电源的零线和地线形成混接时，若接地不好加之用电不平衡时，很容易造成零线过流烧坏；天馈线地网地线接不好，将会使发射效果明显下降，传输效率降低；馈线的地线接不好，会使馈线传输高频能量的效率下降，架空馈线杆接地处接地不好，还会对地检波发出调幅广播之声。因此，必须加强对地网等接地装置的检查巡视和对接地电阻的定期监测。