廣播電視工程中的接地技術(shù)的思考與實(shí)踐

■ 單縣融媒體中心：劉牧

在廣播電視系統(tǒng)的工作過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況將會(huì)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，而各種外在或內(nèi)在的電力或電荷則是最為主要的影響電氣設(shè)備運(yùn)行的因素之一，這就使得一套良好的接地系統(tǒng)直接關(guān)系到廣播電視系統(tǒng)的工作效果。只有加強(qiáng)接地系統(tǒng)的建設(shè)，才能更好地保障廣播電視系統(tǒng)的運(yùn)行。

1.廣播電視工程接地技術(shù)的概念

接地技術(shù)最早起源自電力系統(tǒng)的施工與應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在弱點(diǎn)系統(tǒng)當(dāng)中逐漸得到了越發(fā)廣泛的應(yīng)用。在日常生活當(dāng)中，我們常說(shuō)的“接地”指的是在電力系統(tǒng)與某個(gè)特定的點(diǎn)位基準(zhǔn)之間所建立的低電阻通路，而在相同的接地點(diǎn)之間的連線就被稱為“地線”。在這當(dāng)中，“地”字通常具備著兩種不同的含義，分為“地球”與“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”。以“地球”作為含義的“接地”指的就是將電子設(shè)備的金屬外殼或電路基準(zhǔn)點(diǎn)與地球進(jìn)行直接連接，這是因?yàn)榈厍虻碾妱?shì)接近于0，而其電容接近于無(wú)窮大，因此以大地作為零電位就可以充分保護(hù)電子設(shè)備的運(yùn)行安全，而這種接地則以保護(hù)接地與防雷接地等為主，一般被稱為“安全地”；而以“系統(tǒng)基準(zhǔn)地”為含義的“接地”則不是與地球直接相連的接地，但這種接地也有著保護(hù)電子設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，提升系統(tǒng)電磁兼容性的效果，且在必要時(shí)也可以在一定程度上代替“地球”的接地，而這種接地一般被稱為“信號(hào)地”。

2.廣播電視工程接地技術(shù)的重要性

在接地技術(shù)出現(xiàn)并得到運(yùn)用的早期，這一技術(shù)通常是作為保障電力系統(tǒng)與用電人員免受外來(lái)電力影響而損壞，進(jìn)而保障電氣設(shè)備與電氣系統(tǒng)正常運(yùn)行而存在的，但隨著電力技術(shù)的發(fā)展，接地技術(shù)已經(jīng)不僅具有原先的防雷擊等功能，而是能夠在保護(hù)設(shè)備安全與防電子干擾等方面發(fā)揮出更加強(qiáng)大的作用。隨著廣播電視技術(shù)在人們生活當(dāng)中的運(yùn)用普及與廣播電視技術(shù)的自動(dòng)化逐漸提升，各種各樣的電子設(shè)備在廣播電視工程當(dāng)中的運(yùn)用也越來(lái)越多，這也使得在廣播電視工程當(dāng)中保障建筑與設(shè)備的安全運(yùn)行已經(jīng)逐漸成為廣播電視部門工作的重點(diǎn)之一。在此過(guò)程當(dāng)中，接地技術(shù)在廣播電視工程當(dāng)中的應(yīng)用則取得了非常好的成績(jī)，不僅減緩了廣播電子設(shè)備遭遇雷擊而損壞的風(fēng)險(xiǎn)，更使廣播電子設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的大幅度降低了其電流干擾等相關(guān)現(xiàn)象，從而為廣播電視工程的運(yùn)作提供了非常有力的幫助。

3.廣播電視工程接地方式的相關(guān)分類

3.1 根據(jù)廣播電視工程的電氣設(shè)備進(jìn)行分類

3.1.1 安全接地

在對(duì)廣播電視工程當(dāng)中的接地進(jìn)行分類的過(guò)程當(dāng)中，安全接地這一類別的接地應(yīng)用相對(duì)比較傳統(tǒng)，其作用就與最早的接地相似，通過(guò)將電氣設(shè)備的外科與大地進(jìn)行連接，從而在設(shè)備發(fā)生損壞或機(jī)殼帶電的時(shí)候?qū)㈦娏鲗?dǎo)入地下，以免使人們接觸到因電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障而帶電的電子設(shè)備外殼而受到傷害。一般來(lái)說(shuō)，安全接地所使用的接地措施可以分為接地保護(hù)與接零保護(hù)這兩列，而在電氣設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，安全接地這一接地保護(hù)措施筒倉(cāng)分為兩個(gè)方面，分別為接地保護(hù)與接零保護(hù)，而在我國(guó)廣播電視工程的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，一般使用的接地方式往往以接零為主，通過(guò)將設(shè)備的金屬外殼直接與輸電線路當(dāng)中的零線進(jìn)行連接，從而在設(shè)備產(chǎn)生故障的過(guò)程當(dāng)中將大量的連劉輸送到零線當(dāng)中，以此避免設(shè)備不會(huì)因內(nèi)部出現(xiàn)瞬間短路而損壞。在我國(guó)廣播電視工程當(dāng)中，這種接地通常用于一些功率相對(duì)較大，且成本較高維修困難的電氣設(shè)備，如信號(hào)發(fā)射機(jī)或中央空調(diào)等。

3.1.2 工作接地

在整個(gè)電力系統(tǒng)的工作過(guò)程當(dāng)中，工作接地是一種為了保障整個(gè)電路的正常工作而設(shè)置的一個(gè)基準(zhǔn)電位，一般設(shè)定為0，可以使整個(gè)設(shè)備電路系統(tǒng)當(dāng)中的某一點(diǎn)、某一段或每一塊。在電力系統(tǒng)的工作過(guò)程當(dāng)中，當(dāng)電流從高壓系統(tǒng)進(jìn)入低壓系統(tǒng)的過(guò)程當(dāng)中，其電流通常會(huì)產(chǎn)生一定程度的不穩(wěn)定效果，但如果能夠?qū)⑦@個(gè)基準(zhǔn)電位與大地相連，則可以使這個(gè)基準(zhǔn)電位保持非常強(qiáng)的穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)連接在電氣系統(tǒng)當(dāng)中的設(shè)備起到非常有效的保護(hù)效果。而在廣播電視工程當(dāng)中，所需要使用的電氣設(shè)備往往有著相當(dāng)高昂的成本，如果不使用工作接地對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，就有可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備受到電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的變化而受到影響，進(jìn)而導(dǎo)致電氣設(shè)備的工作不穩(wěn)定甚至損壞，只有使用工作接地對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，才能使廣播電視工程當(dāng)中的設(shè)備的運(yùn)行得到保護(hù)。但是，如果工作接地的基準(zhǔn)電位設(shè)置或接地方式不合理，不僅不會(huì)起到對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)效果，反而會(huì)影響到設(shè)備的正常工作。

3.1.3 防雷接地

除以上兩種接地之外，還有一種常見(jiàn)的接地是防雷接地。在雷雨天氣當(dāng)中，如果電氣設(shè)備受到雷擊的影響，無(wú)論是直接承受雷擊還是感應(yīng)到雷擊，都會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重的故障或報(bào)廢，有時(shí)甚至還會(huì)造成非常嚴(yán)重的人員傷亡問(wèn)題。為了抵御雷擊，人們一般會(huì)在建筑物的高出設(shè)置避雷針，從而借助大地?zé)o限吸收電荷的特性將雷電引入大地，以此防止雷擊威脅到電子設(shè)備與工作人員的安全。而在廣播電視工程當(dāng)中，由于需要進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)脑颍瑢?dǎo)致其中往往有許多非常容易受到雷擊的建筑與設(shè)備，如果不設(shè)置避雷針進(jìn)行防雷接地的設(shè)置，就很容易在雷雨天氣導(dǎo)致電氣設(shè)備受到嚴(yán)重的損壞。因此，只有根據(jù)廣播電視工程的狀況設(shè)置相應(yīng)的防雷接地，才能避免雷電對(duì)建筑與電氣設(shè)備產(chǎn)生瞬間高電壓的影響，進(jìn)而保護(hù)電氣設(shè)備與廣播電視工作人員的安全。

3.2 根據(jù)廣播電視工程的電路性質(zhì)進(jìn)行分類

在對(duì)廣播電視工程當(dāng)中的電路系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程當(dāng)中，為了避免一些電路在工作過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生干擾因素，使電路具備更高的電磁兼容性，往往需要根據(jù)廣播電視工程當(dāng)中的不同電路的性質(zhì)進(jìn)行分類，并針對(duì)性的設(shè)置不同類型的接地。而在對(duì)電路的性質(zhì)進(jìn)行分類的過(guò)程當(dāng)中，通常使用的分類方法可以分為根據(jù)是否影響直流電位分為直流地與交流地，根據(jù)電路當(dāng)中的信號(hào)類別分為數(shù)字地與模擬地，根據(jù)電路信號(hào)的強(qiáng)弱分為信號(hào)地與功率地等多種不同的分類方法與類別。在具體的接地設(shè)置過(guò)程當(dāng)中，工作人員原則上應(yīng)當(dāng)對(duì)不同的接地進(jìn)行分別設(shè)置，盡可能避免將不同的接地混在同一個(gè)電路當(dāng)中，否則就會(huì)造成相當(dāng)嚴(yán)重的問(wèn)題。例如，當(dāng)數(shù)字地與模擬地接在同一根地線時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致兩種性質(zhì)不同的電路之間產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾情況，進(jìn)而導(dǎo)致電路整體的工作異常。

3.3 根據(jù)廣播電視工程的屏蔽接地進(jìn)行分類

屏蔽接地指的是一種為了防止電氣設(shè)備受到外界電磁干擾而設(shè)置的接地系統(tǒng)。隨著人類廣播、電視與微波技術(shù)不斷發(fā)展，人們所使用的射頻設(shè)備的功率正在成倍增加，這導(dǎo)致了地面上的電磁輻射出現(xiàn)了大幅度的增強(qiáng)，甚至因?yàn)檫^(guò)量電磁輻射的產(chǎn)生而形成了嚴(yán)重的電磁污染現(xiàn)象，如果不使用屏蔽接地對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，就可能使部分對(duì)電磁波相對(duì)敏感的設(shè)備受到外界電磁干擾而失去正常工作的能力。而在具體的運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中，屏蔽接地的方法是通過(guò)完整的金屬屏蔽體將相應(yīng)的電氣設(shè)備進(jìn)行包圍，并將金屬屏蔽體接地，從而隔絕外界電場(chǎng)或電磁信號(hào)對(duì)電氣設(shè)備的影響。而在廣播電視工程的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，屏蔽接地這一技術(shù)手段往往有著非常廣泛的應(yīng)用，這是因?yàn)樵趶V播電視信號(hào)的傳播過(guò)程當(dāng)中，使用屏蔽接地的方式可以很好的隔絕外界信號(hào)對(duì)電氣設(shè)備的影響，從而大幅度提升廣播電視信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

4.廣播電視工程接地技術(shù)的應(yīng)用

4.1 在廣播電視工程機(jī)房中的接地技術(shù)應(yīng)用

在廣播電視工程的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，作為存放各類網(wǎng)絡(luò)電氣設(shè)備的區(qū)域，機(jī)房往往是整個(gè)廣播電視工程當(dāng)中進(jìn)行接地技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)。在對(duì)機(jī)房當(dāng)中的接地進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程當(dāng)中，工作人員往往會(huì)將機(jī)房當(dāng)中的安全地、信號(hào)地、電源地等進(jìn)行翻開(kāi)敷設(shè)，進(jìn)而以接地連接的形式將其接至整個(gè)廣播電視工程的電源室當(dāng)中的總端子板上，并通過(guò)端子板將這三者進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而引入到接地體當(dāng)中。使用這種接地技術(shù)是因?yàn)殡娫吹?、信?hào)地與安全地這三種高頻電路是聚合在一起的，且由于其信號(hào)頻率過(guò)高，如果將這三種地線分開(kāi)，就容易使干擾信號(hào)使用耦合的方式通過(guò)接地屏蔽。因此，使用將安全地、電源地與信號(hào)地等解讀引入總端子板的方式，就可以很好的避免干擾信號(hào)對(duì)機(jī)房電源電路信號(hào)的干擾，而這種接地方式也是當(dāng)前廣播電視工程的機(jī)房建設(shè)過(guò)程當(dāng)中的常見(jiàn)接地技術(shù)。

4.2 在廣播電視工程接地網(wǎng)中的接地技術(shù)應(yīng)用

除了在機(jī)房當(dāng)中的接地技術(shù)應(yīng)用之外，接地網(wǎng)也是整個(gè)廣播電視工程當(dāng)中接地技術(shù)的重點(diǎn)應(yīng)用區(qū)域，而接地網(wǎng)的優(yōu)劣則是直接由整個(gè)接地網(wǎng)的地線與大地之劍的接觸電阻而決定的，這個(gè)電阻大小則是有接地體與電荷吸收體之間的接觸程度、土壤質(zhì)量、埋設(shè)深度、接觸面積與含水量等多種因素有著直接的聯(lián)系。因此，為了構(gòu)建一套良好的接地網(wǎng)絡(luò)，需要在進(jìn)行廣播電視工程建設(shè)過(guò)程當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)影響接地電阻的各種因素之間的考量，并將各項(xiàng)技術(shù)因素進(jìn)行合理的運(yùn)用。首先，工程人員需要促進(jìn)接地土壤濕度的提升，借助土壤當(dāng)中的水分提升接地組織的大??；其次，工程人員可以嘗試增大接地體與吸收物之間的接觸面積，例如使用空心圓柱體作為地線材料，從而使土壤能夠從鋼管男誒外桶同時(shí)接觸并吸收電荷；最后，工程人員還需要對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行并聯(lián)多點(diǎn)的埋設(shè)，使接地網(wǎng)能夠從多個(gè)接地點(diǎn)進(jìn)行電荷的釋放，從而加強(qiáng)接地網(wǎng)對(duì)電荷的疏導(dǎo)效果，進(jìn)而對(duì)廣播電視工程當(dāng)中的電氣設(shè)備起到有效的保護(hù)。

5.廣播電視工程中接地技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

表1 廣播電視工程中接地技術(shù)的應(yīng)用問(wèn)題

5.1 注意控制系統(tǒng)信號(hào)地與其他接地的連接次序

在廣播電視工程當(dāng)中運(yùn)用接地技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，工程人員需要注意對(duì)系統(tǒng)信號(hào)地與其他接地之間的連接次序進(jìn)行控制，尤其是要加強(qiáng)對(duì)音頻或視頻設(shè)備的接地連接，這是因?yàn)樵诮拥禺?dāng)中安全地與功率地所需求的接地電阻相對(duì)較小，而信號(hào)地的接地電阻則相對(duì)較大，如果不對(duì)這方面的內(nèi)容加以關(guān)注，則可能引發(fā)信號(hào)處理方面的問(wèn)題的出現(xiàn)。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，人們?cè)谶M(jìn)行廣播電視工程的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中通常會(huì)為數(shù)字設(shè)備建立獨(dú)立的模擬地與數(shù)字地，而這些則需要進(jìn)行分別接地后再進(jìn)行匯聚；此外，對(duì)于整個(gè)接地系統(tǒng)而言，工作人員還應(yīng)當(dāng)將安全接地螺栓設(shè)置在系統(tǒng)的金屬外殼上，并保持良好的電氣連接，才能使整個(gè)接地系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的效果。

5.2 注意保持機(jī)房數(shù)字設(shè)備接地的規(guī)范性

隨著廣播電視技術(shù)的發(fā)展，在廣播電視工程當(dāng)中存儲(chǔ)在機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備將會(huì)越來(lái)越多，相應(yīng)的各種數(shù)字地線、模擬地線、信號(hào)底線、功率地線與機(jī)柜外殼地線也會(huì)變得更加繁多，如果不對(duì)這些地線進(jìn)行規(guī)范化的整理，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備管理方面出現(xiàn)嚴(yán)重的困難。因此，在進(jìn)行機(jī)房的接地設(shè)置過(guò)程當(dāng)中，工作人員可以嘗試敷設(shè)多條互相平行且與系統(tǒng)外殼絕緣的接地母線，將系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)地線、屏蔽地線與機(jī)柜外殼地線接在不同的母線上，隨后將借由信號(hào)地線的母線接在信號(hào)地螺栓上，而將屏蔽地線與機(jī)柜外殼地線的母線接在安全地螺栓上，才能夠通過(guò)不同的接線對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備接地進(jìn)行更加規(guī)范化的管理。

5.3 注意保持三相電源中性點(diǎn)電位的零電位

在我國(guó)廣播電視工程的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，所使用到的對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行供電的電源通常以三相四線制的電源為主。在實(shí)際用電的過(guò)程當(dāng)中，受到不同的負(fù)載用電量與用電時(shí)性的影響，容易導(dǎo)致三相失去平衡，此時(shí)如果中性線的接地效果不好而導(dǎo)致了中性線的電位偏移，就可能導(dǎo)致單相供電的設(shè)備受到電壓變動(dòng)的影響而無(wú)法工作或直接損壞。因此，在進(jìn)行廣播電視工程的建設(shè)時(shí)，工作人員需要注重對(duì)三相電源的電源中性線的接地設(shè)置，最好將工作地線與保護(hù)地線進(jìn)行分開(kāi)，并對(duì)機(jī)柜內(nèi)的工作接地線使用銅芯絕緣導(dǎo)線或電纜，才能加強(qiáng)對(duì)三相電源中性點(diǎn)的電位控制，并以此保障廣播電視工程當(dāng)中各類電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

在廣播電視工程的建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，接地技術(shù)有著非常重要的作用，不僅能夠用于保障廣播電視信號(hào)的平穩(wěn)傳輸，從而保證廣播電視節(jié)目的信號(hào)傳輸質(zhì)量，還能夠?qū)V播電視工程當(dāng)中的工作人員與電氣設(shè)備的安全起到有效的保護(hù)。因此，只有加強(qiáng)對(duì)接地技術(shù)基本原理與廣播電視工程當(dāng)中電氣設(shè)備所需接地技術(shù)的理解，設(shè)置針對(duì)性的接地方案，才能保證廣播電視系統(tǒng)的安全運(yùn)營(yíng)。