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广播电视工程中的接地技术的思考与实践

2022-07-12刘牧

卫星电视与宽带多媒体 2022年11期
关键词:接地技术电气设备广播电视

刘牧

【摘要】在广播电视工程的建设过程当中,接地系统的建设是一项非常重要的工作,直接决定着整个广播电视工程系统当中电气设备的运行与工作人员的安全。因此,本文介绍了广播电视工程中的接地技术以及接地技术的详细分类,指出广播电视工程中接地常见问题,并提出相应解决办法,为读者提供参考。

【关键词】广播电视;接地技术;电气设备

中图分类号:TN92                            文献标识码:A                            DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2022.011.012

在广播电视系统的工作过程当中,相关电气设备的运行状况将会直接影响到整个系统的工作状态,而各种外在或内在的电力或电荷则是最为主要的影响电气设备运行的因素之一,这就使得一套良好的接地系统直接关系到广播电视系统的工作效果。只有加强接地系统的建设,才能更好地保障广播電视系统的运行。

1. 广播电视工程接地技术的概念

接地技术最早起源自电力系统的施工与应用过程当中,随着科学技术的发展在弱点系统当中逐渐得到了越发广泛的应用。在日常生活当中,我们常说的“接地”指的是在电力系统与某个特定的点位基准之间所建立的低电阻通路,而在相同的接地点之间的连线就被称为“地线”。在这当中,“地”字通常具备着两种不同的含义,分为“地球”与“系统基准地”。以“地球”作为含义的“接地”指的就是将电子设备的金属外壳或电路基准点与地球进行直接连接,这是因为地球的电势接近于0,而其电容接近于无穷大,因此以大地作为零电位就可以充分保护电子设备的运行安全,而这种接地则以保护接地与防雷接地等为主,一般被称为“安全地”;而以“系统基准地”为含义的“接地”则不是与地球直接相连的接地,但这种接地也有着保护电子设备运行稳定性,提升系统电磁兼容性的效果,且在必要时也可以在一定程度上代替“地球”的接地,而这种接地一般被称为“信号地”。

2. 广播电视工程接地技术的重要性

在接地技术出现并得到运用的早期,这一技术通常是作为保障电力系统与用电人员免受外来电力影响而损坏,进而保障电气设备与电气系统正常运行而存在的,但随着电力技术的发展,接地技术已经不仅具有原先的防雷击等功能,而是能够在保护设备安全与防电子干扰等方面发挥出更加强大的作用。随着广播电视技术在人们生活当中的运用普及与广播电视技术的自动化逐渐提升,各种各样的电子设备在广播电视工程当中的运用也越来越多,这也使得在广播电视工程当中保障建筑与设备的安全运行已经逐渐成为广播电视部门工作的重点之一。在此过程当中,接地技术在广播电视工程当中的应用则取得了非常好的成绩,不仅减缓了广播电子设备遭遇雷击而损坏的风险,更使广播电子设备在运行过程当中产生的大幅度降低了其电流干扰等相关现象,从而为广播电视工程的运作提供了非常有力的帮助。

3. 广播电视工程接地方式的相关分类

3.1 根据广播电视工程的电气设备进行分类

3.1.1 安全接地

在对广播电视工程当中的接地进行分类的过程当中,安全接地这一类别的接地应用相对比较传统,其作用就与最早的接地相似,通过将电气设备的外科与大地进行连接,从而在设备发生损坏或机壳带电的时候将电流导入地下,以免使人们接触到因电力系统出现故障而带电的电子设备外壳而受到伤害。一般来说,安全接地所使用的接地措施可以分为接地保护与接零保护这两列,而在电气设备的运行过程当中,安全接地这一接地保护措施筒仓分为两个方面,分别为接地保护与接零保护,而在我国广播电视工程的运行过程当中,一般使用的接地方式往往以接零为主,通过将设备的金属外壳直接与输电线路当中的零线进行连接,从而在设备产生故障的过程当中将大量的连刘输送到零线当中,以此避免设备不会因内部出现瞬间短路而损坏。在我国广播电视工程当中,这种接地通常用于一些功率相对较大,且成本较高维修困难的电气设备,如信号发射机或中央空调等。

3.1.2 工作接地

在整个电力系统的工作过程当中,工作接地是一种为了保障整个电路的正常工作而设置的一个基准电位,一般设定为0,可以使整个设备电路系统当中的某一点、某一段或每一块。在电力系统的工作过程当中,当电流从高压系统进入低压系统的过程当中,其电流通常会产生一定程度的不稳定效果,但如果能够将这个基准电位与大地相连,则可以使这个基准电位保持非常强的稳定性,进而对连接在电气系统当中的设备起到非常有效的保护效果。而在广播电视工程当中,所需要使用的电气设备往往有着相当高昂的成本,如果不使用工作接地对这些设备进行保护,就有可能会导致设备受到电力系统运行过程当中产生的电磁场的变化而受到影响,进而导致电气设备的工作不稳定甚至损坏,只有使用工作接地对设备进行保护,才能使广播电视工程当中的设备的运行得到保护。但是,如果工作接地的基准电位设置或接地方式不合理,不仅不会起到对电气设备的保护效果,反而会影响到设备的正常工作。

3.1.3 防雷接地

除以上两种接地之外,还有一种常见的接地是防雷接地。在雷雨天气当中,如果电气设备受到雷击的影响,无论是直接承受雷击还是感应到雷击,都会导致电气设备出现严重的故障或报废,有时甚至还会造成非常严重的人员伤亡问题。为了抵御雷击,人们一般会在建筑物的高出设置避雷针,从而借助大地无限吸收电荷的特性将雷电引入大地,以此防止雷击威胁到电子设备与工作人员的安全。而在广播电视工程当中,由于需要进行信号传输的原因,导致其中往往有许多非常容易受到雷击的建筑与设备,如果不设置避雷针进行防雷接地的设置,就很容易在雷雨天气导致电气设备受到严重的损坏。因此,只有根据广播电视工程的状况设置相应的防雷接地,才能避免雷电对建筑与电气设备产生瞬间高电压的影响,进而保护电气设备与广播电视工作人员的安全。

3.2 根据广播电视工程的电路性质进行分类

在对广播电视工程当中的电路系统进行设置的过程当中,为了避免一些电路在工作过程当中产生干扰因素,使电路具备更高的电磁兼容性,往往需要根据广播电视工程当中的不同电路的性质进行分类,并针对性的设置不同类型的接地。而在对电路的性质进行分类的过程当中,通常使用的分類方法可以分为根据是否影响直流电位分为直流地与交流地,根据电路当中的信号类别分为数字地与模拟地,根据电路信号的强弱分为信号地与功率地等多种不同的分类方法与类别。在具体的接地设置过程当中,工作人员原则上应当对不同的接地进行分别设置,尽可能避免将不同的接地混在同一个电路当中,否则就会造成相当严重的问题。例如,当数字地与模拟地接在同一根地线时,就会导致两种性质不同的电路之间产生严重的干扰情况,进而导致电路整体的工作异常。

3.3 根据广播电视工程的屏蔽接地进行分类

屏蔽接地指的是一种为了防止电气设备受到外界电磁干扰而设置的接地系统。随着人类广播、电视与微波技术不断发展,人们所使用的射频设备的功率正在成倍增加,这导致了地面上的电磁辐射出现了大幅度的增强,甚至因为过量电磁辐射的产生而形成了严重的电磁污染现象,如果不使用屏蔽接地对电气设备进行保护,就可能使部分对电磁波相对敏感的设备受到外界电磁干扰而失去正常工作的能力。而在具体的运用过程当中,屏蔽接地的方法是通过完整的金属屏蔽体将相应的电气设备进行包围,并将金属屏蔽体接地,从而隔绝外界电场或电磁信号对电气设备的影响。而在广播电视工程的建设过程当中,屏蔽接地这一技术手段往往有着非常广泛的应用,这是因为在广播电视信号的传播过程当中,使用屏蔽接地的方式可以很好的隔绝外界信号对电气设备的影响,从而大幅度提升广播电视信号传输的稳定性。

4. 广播电视工程接地技术的应用

4.1 在广播电视工程机房中的接地技术应用

在广播电视工程的建设过程当中,作为存放各类网络电气设备的区域,机房往往是整个广播电视工程当中进行接地技术应用的重点。在对机房当中的接地进行设置的过程当中,工作人员往往会将机房当中的安全地、信号地、电源地等进行翻开敷设,进而以接地连接的形式将其接至整个广播电视工程的电源室当中的总端子板上,并通过端子板将这三者进行结合,进而引入到接地体当中。使用这种接地技术是因为电源地、信号地与安全地这三种高频电路是聚合在一起的,且由于其信号频率过高,如果将这三种地线分开,就容易使干扰信号使用耦合的方式通过接地屏蔽。因此,使用将安全地、电源地与信号地等解读引入总端子板的方式,就可以很好的避免干扰信号对机房电源电路信号的干扰,而这种接地方式也是当前广播电视工程的机房建设过程当中的常见接地技术。

4.2 在广播电视工程接地网中的接地技术应用

除了在机房当中的接地技术应用之外,接地网也是整个广播电视工程当中接地技术的重点应用区域,而接地网的优劣则是直接由整个接地网的地线与大地之剑的接触电阻而决定的,这个电阻大小则是有接地体与电荷吸收体之间的接触程度、土壤质量、埋设深度、接触面积与含水量等多种因素有着直接的联系。因此,为了构建一套良好的接地网络,需要在进行广播电视工程建设过程当中加强对影响接地电阻的各种因素之间的考量,并将各项技术因素进行合理的运用。首先,工程人员需要促进接地土壤湿度的提升,借助土壤当中的水分提升接地组织的大小;其次,工程人员可以尝试增大接地体与吸收物之间的接触面积,例如使用空心圆柱体作为地线材料,从而使土壤能够从钢管男诶外桶同时接触并吸收电荷;最后,工程人员还需要对接地网进行并联多点的埋设,使接地网能够从多个接地点进行电荷的释放,从而加强接地网对电荷的疏导效果,进而对广播电视工程当中的电气设备起到有效的保护。

5. 广播电视工程中接地技术的应用问题

5.1 注意控制系统信号地与其他接地的连接次序

在广播电视工程当中运用接地技术的过程当中,工程人员需要注意对系统信号地与其他接地之间的连接次序进行控制,尤其是要加强对音频或视频设备的接地连接,这是因为在接地当中安全地与功率地所需求的接地电阻相对较小,而信号地的接地电阻则相对较大,如果不对这方面的内容加以关注,则可能引发信号处理方面的问题的出现。随着数字技术的发展,人们在进行广播电视工程的建设过程当中通常会为数字设备建立独立的模拟地与数字地,而这些则需要进行分别接地后再进行汇聚;此外,对于整个接地系统而言,工作人员还应当将安全接地螺栓设置在系统的金属外壳上,并保持良好的电气连接,才能使整个接地系统发挥应有的效果。

5.2 注意保持机房数字设备接地的规范性

随着广播电视技术的发展,在广播电视工程当中存储在机房内的设备将会越来越多,相应的各种数字地线、模拟地线、信号底线、功率地线与机柜外壳地线也会变得更加繁多,如果不对这些地线进行规范化的整理,就会导致设备管理方面出现严重的困难。因此,在进行机房的接地设置过程当中,工作人员可以尝试敷设多条互相平行且与系统外壳绝缘的接地母线,将系统内的信号地线、屏蔽地线与机柜外壳地线接在不同的母线上,随后将借由信号地线的母线接在信号地螺栓上,而将屏蔽地线与机柜外壳地线的母线接在安全地螺栓上,才能够通过不同的接线对机房内的设备接地进行更加规范化的管理。

5.3 注意保持三相电源中性点电位的零电位

在我国广播电视工程的建设过程当中,所使用到的对电气设备进行供电的电源通常以三相四线制的电源为主。在实际用电的过程当中,受到不同的负载用电量与用电时性的影响,容易导致三相失去平衡,此时如果中性线的接地效果不好而导致了中性线的电位偏移,就可能导致单相供电的设备受到电压变动的影响而无法工作或直接损坏。因此,在进行广播电视工程的建设时,工作人员需要注重对三相电源的电源中性线的接地设置,最好将工作地线与保护地线进行分开,并对机柜内的工作接地线使用铜芯绝缘导线或电缆,才能加强对三相电源中性点的电位控制,并以此保障广播电视工程当中各类电气设备的安全运行。

在广播电视工程的建设过程当中,接地技术有着非常重要的作用,不仅能够用于保障广播电视信号的平稳传输,从而保证广播电视节目的信号传输质量,还能够对广播电视工程当中的工作人员与电气设备的安全起到有效的保护。因此,只有加强对接地技术基本原理与广播电视工程当中电气设备所需接地技术的理解,设置针对性的接地方案,才能保证广播电视系统的安全运营。

参考文献:

[1]李昱辉.接地技术在广播电视系统中的应用[J].西部广播电视,2020,41(21):206-208.

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