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广播发射台中控机房接地网设计

2015-02-26王龙

西部广播电视 2015年4期
关键词:中性线防静电电磁辐射

摘 要:本文通过对广播发射台中控机房接地系统的必要性、构成方式和实施方案的分析,从实际角度出发,为中控机房各种接地类型设计出具体的措施方案。

中控机房的电子设备多、网络规模大、集成度高,而这些设备耐过电压、过电流和抗电磁干扰的能力较差。因此为中控机房设计良好、可靠的接地系统,不仅能有效地抑制各种电磁干扰的侵袭,减少机房内部设备的相互干扰,而且是保证人身与设备安全,维护机房设备可靠运行的重要措施。

1 中控机房接地设计的必要性

中控机房的接地网上连接着全机房的高低压电气设备的接地线、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地、机房防静电网络接地以及机房维护检修时的一些临时接地。如果接地网设计不合理或接地电阻过大,各种电磁干扰通过空气中电磁场辐射耦合及金属管线、电路传导耦合到灵敏的电子设备中,导致数字门电路中的数字脉冲翻转紊乱,计算机设备误动作。在发生雷击、电力系统接地故障或其他大电流入地时,还可能造成地电位异常升高、接地系统电位分布不均、局部电位超过规定的安全值。这可能造成电子元件烧坏,设备和电缆绝缘部分损坏,甚至会会造成触电和火灾,给维护人员的安全带来威胁。

2 中控机房接地网的构成

中控机房的接地按其功能可以分为五部分,交流工作地、安全保护地、防雷接地、防静电接地和屏蔽接地。

2.1 交流工作地

交流工作接地通常是指将机房供电系统的三相五线交流电中的中性线(N线)直接或经过特殊设备(消弧线圈、阻抗等)与大地作金属连接。中性线接地的方式是系统运行的需要,这不仅使接地保护装置准确动作并消除单相电弧接地过电压,还可以防止零序电压漂移,保证三相电压基本平衡,这些对于低压系统的正常运行很有意义。

2.2 安全保护地

保护接地就是将正常情况下不带电,而在绝缘材料损坏或其他情况下可能带电的电器金属部分用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。安全保护接地是为防止电气设备的金属部分因故障而带电危及人身和设备安全而进行的接地。

2.3 屏蔽接地

电磁辐射通过电磁感应影响电子设备的正常工作,屏蔽的主要功能是反射各种电磁辐射,净化电子设备的工作环境,给电子设备提供防护。中控机房内的电磁辐射的主要来源是:(1)机房内部的电感电容的电效应或导线之间的耦合产生;(2)外部的电磁辐射通过连接机房设备的各种管线(电力线、控制线、信号线)传播至机房内部。

2.4 防雷接地

防雷接地则是为把雷电流迅速导入大地以防止雷害为目的的接地。中控机房内的防雷接地主要是对机房内所有设备进行合理的等电位连接,从而提高机房整体的耐雷电冲击,防止雷击或线路过电压对计算机等电子设备造成的信号的丢失,元件性能下降,电子开关误合误跳,集成电路板烧坏等危害。

2.5 防静电接地

对广播电视系统而言静电的危害是显而易见的:首先,电磁波在传播线路上传送时,受静电产生的静电场的影响,会造成广播电视信号的失真;其次,静电放电产生的脉冲会对灵敏的电子设备产生破坏;还有,静电放电产生的火花还会引起火灾。防静电接地提供了一个良好地静电泄放通道,是消除静电的必要措施。

3 接地系统的构建

3.1 交流工作接地

机房内使用交流电设备的电源中的中性线(N线),直接或经特殊设备与大地做金属连接,当某一相发生故障,短路电流因接地电阻小而非常大,过电流会使保护装置迅速而准确切断电源。为使故障时短路电流较大,其接地电阻要足够小,要求不能大于4Ω。交流工作地在接线时,中性线(N线)必须用多股铜芯绝缘线,配电柜中的等电位接线端子要在电源柜内,不能外漏。屏蔽接地、防静电接地、防雷接地等接地系统不能接入配电柜中的等电位接线端子,保护线(PE线)也不能与其混接。

3.2 保护接地

用电设备外漏可导电部分接到PE线上,正常情况下保护线(PE线)不带电,当绝缘材料损耗发生一相带电部分与设备外壳短接时,由于PE线电阻小,将产生很大的短路电流使保护装置快速准确的动作,切断电源。安全保护接地系统在接线时必须确保以下两个问题:(1)确保保护线(PE线)连接可靠,当发生设备带电部分与设备的外漏可导电部分短接事故时,就构不成单相回路,这不但使电源不会自动切断,保护接地系统失去保护,而且使后面与其连接的其他完好设备外壳全部带电,引起大范围的电气设备外壳带电,造成严重的触电威胁;(2)保护线(PE线)的截面应不小于中性线的截面,与设备连接的保护零线应为截面不小于2.5mm2,接地电阻小于4Ω的绝缘多股铜线,并使用黄/绿双色线。

3.3 屏蔽接地

根据电磁辐射产生原因和传播途径的不同,屏蔽接地可以采用一下方式:

3.3.1 用金属线管分别敷设电源线路、控制线路、信号线路等连接机房设

(下转第191页)

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