接地技术及在广播电视系统中的应用

2018-07-21董文华

西部广播电视 2018年13期

关键词：接地装置机柜避雷器

董文华

（作者单位：湖北广播电视台播控中心动力部）

1 研究背景

接地，指电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连，可以分为工作接地、防雷接地和保护接地。

工作接地一般指电力系统某一点（如发电机或变压器中性点等）通过接地装置与大地直接或间接相连。在广播电视供电系统中，发电机及变压器中性点直接与地网相连。

防雷接地是为消除线路直接雷击或感应雷过电压危及设备及人身安全而设的接地。在建筑物合适位置应装设避雷针、避雷线。在高压线路及设备上应装设避雷器，防浪涌设备。

保护接地是将配电装置的金属架构、电气设备的金属外壳等部分通过导体与接地体相连。当设备出现绝缘损坏时，能通过接地体降低金属部分对地电压，降低人体触电电流，达到保护人员的目的，同时能促使保护装置动作，尽早排除故障。

2 接地技术在广播电视系统中的应用

2.1 防雷接地

防雷对于各广播电视系统，尤其是高山台站非常重要。直接雷击主要依靠天线或建筑物顶端的避雷针、导体、接地体，将雷电电流引入大地。高山台站宜使用限流避雷针，其具有保护范围大，提高保护物保护概率，降低雷电电流等特点。间接雷击主要进入供电系统，尤其是高压系统中。因雷电电流强度大，宜设置多级避雷器和防浪涌装置。信号电缆一般有网线、音视频信号、控制线缆、数据线缆等，为避免因通信电缆引入雷电的可能性，这些信号线路在进入设备前首先接入信号避雷器，信号避雷器的选择，应根据线路的工作频率、传输介质、传输速率、传输带宽、工作电压、接口形式、特性阻抗等参数，选用电压驻波比和插入损耗小的适配的信号避雷器。宜选用有金属屏蔽层的电缆，并埋地敷设。电缆金属屏蔽层应做等电位连接并接地，信号避雷器的接地端及电缆内芯的空线对应接地。根据国家相关规定独立的防雷保护接地电阻应不大于10 Ω。

2.2 保护接地

在广播电视系统中，为保证用电安全，减少人员触电事故发生，减低触电事故伤害，应安装保护接地装置。如发电机、变压器、配电机柜等设备金属底座或外壳均应接地。根据国家相关规定独立的安全保护接地电阻应不大于4 Ω。

2.3 工作接地

在广播电视系统中，工作接地主要分为电源系统工作接地和弱电系统工作接地。

第一，电源系统工作接地主要是变压器、发电机、UPS等设备中心点直接与大地相连。对于电源系统而言，中性点接地可以有效消除零序电压偏移，保持三相对地电压相对稳定，可方便地使用单相电源。在单相电源系统中，将一相工作接地，可降低系统成本。在中性点直接接地系统中，当发生单相对地短路故障时，短路电流较大，保护装置动作及时，可迅速切除故障点。根据国家相关规定独立的交流工作接地电阻应不大于4 Ω。

第二，弱电系统工作接地主要是各种视音频、网络设备信号公共基准地线，广播电视接地系统中最复杂，要求最高的接地系统。根据行业相关规定弱电工艺系统工作接地电阻应不大于1 Ω。

3 接地技术应用中的注意事项

3.1 接地装置的施工

接地装置的施工应符合国家和行业相关规定，根据地质、气象特点因地制宜选用合适的方法、材料进行施工。项目验收时应检测接地电阻。

3.2 机房接地拓扑结构

一般机房可采用星形（树形）单点接地方式。地线的长度应适当缩短，如地线较长时应减小其阻抗（使用横截面积较大的接地线），宜使用方形的接地线。

高频线路机房如微波机房、卫星收发机房、广播电视发射机房应采用网形多点接地方式，一般使用平面网结构。树形和网形示意图如图1所示。

3.3 工艺设备接地与电源系统接地

根据《广播电视工程工艺接地技术规范》要求，在工艺机房内应使用工艺地线，而不是电源地线系统。因此在工艺机房内，需将电源地线转换为工艺地线，具体转换方式如图2所示。

3.4 多系统接地原则

若同一机房或机柜中有多种不同设备，会出现数字地线、模拟地线、机柜外壳地线较多的情况。这时应全面分析实际情况，确定总体接地方案。宜敷设相互并行的接地母线，每台机柜应单独引接地线至接地母线，严禁多机柜接地线串联再接入接地母线；机房接地端子板的每一端子对应一条接地母线，严禁多接地母线共用接地端子；接地母线及安装固件应于建筑地之间做绝缘处理。图3为机房接地示意图。