摘? 要：中短波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)主要有工作接地、技術(shù)接地（高頻接地）、保護(hù)接地、避雷接地等系統(tǒng)構(gòu)成。而對(duì)于各種接地系統(tǒng)主要對(duì)其接地電阻與接地裝置進(jìn)行分析，通過分析人工接地體、自然接地體、防雷接地的工程埋設(shè)，以及各種接地裝置埋設(shè)方式方法的不同，接地電阻計(jì)算方法的不同，助力做好機(jī)房接地系統(tǒng)地阻工程設(shè)計(jì)，進(jìn)而降低機(jī)房接地電阻。對(duì)于接地電阻的檢測(cè)、正確使用接地地阻測(cè)試儀的連接和布置方式及測(cè)試方法做簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：廣播電臺(tái)機(jī)房;接地地阻;地阻測(cè)試

中圖分類號(hào)：TN931;TM862? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2020）05-0045-05

Analysis on the Grounding System of the Medium and Short Wave Radio Station Room

CHEN You

（91612 Radio and Television Bureau of Xinjiang，Aheqi? 843500，China）

Abstract：The grounding system of medium and short wave radio station room mainly consists of working grounding，technical grounding （high frequency grounding），protection grounding，lightning protection grounding and other systems. For various grounding systems，the grounding resistance and grounding devices are mainly analyzed. Through the analysis of the engineering burying of artificial grounding body，natural grounding body and lightning protection grounding，as well as the different burying methods of various grounding devices，and the different calculation methods of grounding resistance，it helps to design the grounding resistance Engineering of the computer room grounding system，so as to reduce the grounding resistance of the computer room. This paper briefly introduces the detection of the grounding resistance，the connection and layout of the correct use of the grounding resistance tester，and the test method.

Keywords：broadcast machine room;grounding resistance;ground resistance test

0? 引? 言

目前新疆許多中短波廣播轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)站機(jī)房接地系統(tǒng)都不是很規(guī)范，尤其是老中波發(fā)射臺(tái)站的地阻普遍較大，嚴(yán)重影響了中短波廣播的收聽質(zhì)量及臺(tái)站“三滿”播出工作。中短波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)是否獨(dú)立、規(guī)范，將嚴(yán)重影響臺(tái)站的安全，而且也嚴(yán)重影響廣播節(jié)目的收聽效果。因此對(duì)老的中短波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)進(jìn)行改造，將會(huì)有效確保中短波廣播電臺(tái)的安全播出，同時(shí)也將大大提高廣播節(jié)目的收聽效果和覆蓋范圍。

1? 中短波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)主要組成結(jié)構(gòu)

以前在新疆，尤其是南疆地區(qū)，修建中短波廣播電臺(tái)機(jī)房的接地系統(tǒng)接地方式是非常簡(jiǎn)單的，機(jī)房的各種接地相互交錯(cuò)，相互共用，有的老中波電臺(tái)機(jī)房接地就是在機(jī)房附近直接埋設(shè)幾個(gè)鍍鋅鐵樁或銅帶，甚至有些電臺(tái)的供配電接地和防雷接地共用一個(gè)接地系統(tǒng)，相互串聯(lián)在一起。這嚴(yán)重影響機(jī)房設(shè)備、機(jī)器設(shè)備及工作人員的安全。同時(shí)機(jī)房電磁環(huán)境復(fù)雜，無線信號(hào)相互干擾也嚴(yán)重影響廣播信號(hào)的發(fā)射，影響“三滿”播出。因此我們需要對(duì)南疆中短波廣播電臺(tái)機(jī)房的接地系統(tǒng)進(jìn)行合理布局埋設(shè)。目前最合理的就是分為四部分，分別為工作接地、保護(hù)接地、高頻接地（技術(shù)接地）、避雷接地。整個(gè)機(jī)房接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（1）對(duì)于機(jī)房工作接地系統(tǒng)，尤其是80年代在南疆縣級(jí)修建的中波轉(zhuǎn)播臺(tái)，工作接地鋪設(shè)非常簡(jiǎn)單，就是幾根鐵棒往地下砸，引出一個(gè)或幾個(gè)接地線，非常不系統(tǒng)、不規(guī)范。而機(jī)房工作接地系統(tǒng)應(yīng)該是非常系統(tǒng)、規(guī)范的，應(yīng)該分為機(jī)器設(shè)備用電安全保護(hù)接地、避雷接地、電源中性接地等。其中電源中性點(diǎn)接地在工作中應(yīng)保持三相電源系統(tǒng)中相電壓對(duì)地的電壓不變。而防雷設(shè)備接地要實(shí)現(xiàn)對(duì)地泄放雷電流，防止用電設(shè)備受到雷電擊壞。規(guī)范的機(jī)房電力工作接地電阻值如表1所示;

（2）機(jī)房保護(hù)接地系統(tǒng)。目前老中波廣播電臺(tái)存在的問題是和電力線系統(tǒng)接地共用，有的甚至和防雷接地體共用一個(gè)接地體。我們都知道保護(hù)接地系統(tǒng)主要防止金屬外殼的機(jī)器設(shè)備出現(xiàn)漏電情況時(shí)，使人發(fā)生觸電意外的保護(hù)性接地，如果和電力接地或防雷接地共用是非常不安全的，沒有起到保護(hù)作用，反而還很危險(xiǎn)，而且保護(hù)接地的電阻通常不能大于4 Ω，接地電阻要求更高;

（3）技術(shù)接地也稱信號(hào)接地或高頻接地。目前各中短波電臺(tái)機(jī)房鋪設(shè)還是比較規(guī)范的，各個(gè)發(fā)射機(jī)的高頻接地是相互獨(dú)立的。目前大多數(shù)中波廣播發(fā)射機(jī)房的高頻接地地阻都不大于2 Ω，幾個(gè)大的短波廣播發(fā)射機(jī)房的高頻接地地阻也不大于1 Ω;

（4）防雷避雷接地系統(tǒng)，主要是通過避雷針、避雷網(wǎng)、閃接器，將強(qiáng)大的雷電引入到大地，避免雷電給機(jī)房機(jī)器設(shè)備造成損失。而以前新疆南疆建設(shè)中波廣播機(jī)房時(shí)對(duì)于防雷接地系統(tǒng)要求不是很高，但現(xiàn)在機(jī)房的各種接地設(shè)備必須設(shè)計(jì)布局合理，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。尤其是發(fā)射機(jī)房保護(hù)接地系統(tǒng)和防雷避雷接地系統(tǒng)，必須是分開獨(dú)立的，而且兩個(gè)接地系統(tǒng)還需要相隔一定的距離，這個(gè)距離和機(jī)器設(shè)備的防雷等級(jí)息息相關(guān)。通常情況下，兩個(gè)系統(tǒng)的距離必須大于3 m，距離越大越好。防雷接地系統(tǒng)的接地電阻必須小于8 Ω，新疆主要是戈壁沙漠地區(qū)，土壤比較干燥，土壤的電阻率基本都在1000 Ω·m以上，因此其防雷接地電阻能夠在8 Ω～ 15 Ω之間。

2? 接地電阻及接地設(shè)備分析

接地電阻是接地設(shè)備的流散電阻和接地設(shè)備對(duì)地電阻之和。機(jī)房在做各種接地系統(tǒng)設(shè)備時(shí)，只需考慮接地設(shè)備的流散電阻。對(duì)于接地設(shè)備，可分為自然接地體和人工接地體。我們?cè)趯?duì)老的中波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)，也可以充分應(yīng)用自然接地體，在接地設(shè)備的工程設(shè)計(jì)中，要是自然接地體的地阻能夠滿足工程設(shè)計(jì)需求，我們完全可以不再鋪設(shè)人工接地體，這樣可以大大降低工程成本。如果沒有符合工程設(shè)計(jì)要求，那么必須鋪設(shè)人工接地體?？梢猿浞掷媒ㄖ镤摻Y(jié)構(gòu)和鋼筋鋪設(shè)的金屬管道等作為自然接地體。尤其是變電設(shè)備可以充分利用鋼筋混凝土作為自然接地體，減少接地裝置工程成本。

2.1? 人工埋設(shè)接地體

在對(duì)老的中波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)，鋪設(shè)人工接地體有兩種方式方法，分別是接地體垂直鋪設(shè)和水平鋪設(shè)。目前工程鋪設(shè)中普遍采用垂直鋪設(shè)方式，而水平鋪設(shè)方式在工程中用的很少。目前新疆中短波廣播電臺(tái)發(fā)射機(jī)房地阻較大，為降低高頻接地電阻，機(jī)房會(huì)采樣高頻接地銅板進(jìn)行水平鋪設(shè)。

在工程中，垂直埋設(shè)的管型接地體直徑大約在50 mm，長度大約在2 m～3 m，鋼管厚度大約在3 mm～5 mm。如果選用直徑小于50 mm的管型接地體，其鋼管強(qiáng)度會(huì)變小，在打入地下時(shí)會(huì)很容易彎曲;如果選用直徑大于50 mm的管型接地體，鋼管消耗量會(huì)很大，費(fèi)用會(huì)大大增加。如果選用小于2.5 m的管型接地體，其流散電阻會(huì)有所增大;而選用大于2.5 m的鋼管時(shí)，又會(huì)遇到鋼管很難打入地下的問題。所以選擇直徑大約在50 mm，長度大約在2.5 m的管型接地體是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的。工程中一般采用50 mm±5 mm均可，其長度最短不得小于2 m。為減少自然環(huán)境對(duì)接地體及接地電阻的影響，在埋設(shè)接地體時(shí)，深度必須大于0.8 m，工程埋設(shè)一般在1.5 m左右。接地體工程鋪設(shè)方式方法如圖2所示。

新疆土壤大多為沙土石頭戈壁，其土壤的電阻率普遍較高，因此在給機(jī)房做接地時(shí)必須進(jìn)行降阻，在埋設(shè)人工接地體時(shí)要添加各種降阻劑，土壤電阻率參考值如表2所示。

2.2? 防雷接地裝置

對(duì)于新疆許多老中波廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)防雷接地和其他保護(hù)接地、工作接地混為一體的現(xiàn)象，必須進(jìn)行改造，避雷接地裝置必須與其他接地系統(tǒng)獨(dú)立，在工程進(jìn)行改造的過程中，必須考慮雷電產(chǎn)生的跨步電壓，防雷接地必須離建筑物的出口至少3 m以上。要是不夠3 m，那么必須要有相應(yīng)的改善防雷絕緣措施。在做防雷接地裝置埋設(shè)時(shí)，深度必須在1 m以上，同時(shí)必須對(duì)防雷接地樁和外漏防雷扁鐵進(jìn)行絕緣處理，可以涂抹瀝青或包裹絕緣材料等，如果遇到水泥碎石鋪設(shè)的路面，必須與防雷接地裝置相距2 m以上，且加強(qiáng)絕緣保護(hù)。

3? 接地電阻的計(jì)算

3.1? 管型接地體地阻計(jì)算

在對(duì)機(jī)房接地系統(tǒng)進(jìn)行改造時(shí)，對(duì)于人工接地裝置高頻接地電阻的計(jì)算，如果采取的是單根管型接地垂直埋設(shè)，其地阻可用公式RE1≈（Ω）進(jìn)行計(jì)算，式中，ρ為土壤電阻率（Ω·m），L為接地電極長度（m）。

如果是采用多根管形接地垂直埋設(shè)，其地阻可用公式RE=進(jìn)行計(jì)算，式中，RE1≈，ηE為利用系數(shù)，n為管子數(shù)量，n根接地電極并聯(lián)時(shí)，由于接地電極間屏蔽效應(yīng)影響，使得總的接地電阻RE

3.2? 帶型接地體地阻計(jì)算

在新疆中波廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)站，機(jī)房發(fā)射機(jī)高頻接地，普遍都采用帶型接地體，工程中都是水平埋設(shè)接地銅帶，其接地電阻R可用公式RE1=（Ω）進(jìn)行計(jì)算，式中，ρ為土壤電阻率（Ω·m），L為水平接地體的長度（m）。

如果在工程中采用多根水平放射形埋設(shè)接地銅帶，其接地電阻R可用公式RE≈（Ω）進(jìn)行計(jì)算，式中，ρ為土壤電阻率（Ω·m），n為水平放射帶的根數(shù)。

如果埋設(shè)的是圓形環(huán)接地體和方形環(huán)接地體，其接地電阻可用公式RE=0.6ρ/（Ω）進(jìn)行計(jì)算，式中，ρ為土壤電阻率（Ω·m），A為環(huán)形接地帶所包圍的面積（m2）。

接地方式如圖3所示。

3.3? 沖擊地阻的計(jì)算

在對(duì)老機(jī)房接地系統(tǒng)改造的過程中，尤其是對(duì)防雷接地系統(tǒng)的改造，要將沖擊接地電阻問題考慮其中，沖擊接地電阻就是雷電流過接地體泄放電流入地接地的電阻。雷電流泄放入地時(shí)，土壤被擊穿，讓接地電阻截面增大，散流電阻降低。在工程中可用公式R= 進(jìn)行雷電沖擊地阻的初步計(jì)算，式中，RE為工頻地阻，α為換算系數(shù)，α與L/LE比值如圖4所示。

圖4中：斜線1為土壤電阻率ρ>2 000（Ω·m）;斜線2為土壤電阻率ρ<1 000（Ω·m）;斜線3為土壤電阻率ρ<500（Ω·m）;直線4為ρ<100（Ω·m）。LE為接地體的有效長度，ρ為土壤電阻率（Ω·m），L為接地體實(shí)際長度，實(shí)際長度L=L1+L2+L3，…，當(dāng)L>LE時(shí)，取L≈LE。

4? 機(jī)房地阻檢測(cè)方法

4.1? 地阻測(cè)試儀的使用方法

檢測(cè)機(jī)房接地電阻的儀器叫地阻測(cè)試儀，有手動(dòng)和晶體管兩種。目前我們的中短波廣播電臺(tái)都使用晶體管接地電阻測(cè)試儀，使用方法非常簡(jiǎn)單，連接如圖5所示。

地阻測(cè)試儀的連接圖中：1為被測(cè)接地體，2為電壓極，3為電流極。S大于等于2倍以上D，D是被測(cè)接地體對(duì)角線長度;S約等于0.6倍S2，理論上S1等于0.618倍S2，三根測(cè)量線和兩個(gè)接地電棒，其中測(cè)量線有5 m的一根，20 m的一根，40 m的一根。

4.2? 接地電阻測(cè)量電棒布置方法

接地電阻測(cè)量電棒布置方法有兩種：（1）直線布置;（2）等腰三角形布置。直線布置：適合測(cè)量單排或單個(gè)的接地裝置。等腰三角形布置：適合測(cè)量接地網(wǎng)。兩種方法都可測(cè)試，沒有特殊要求。工程中用兩種方法對(duì)同一接地裝置測(cè)試，所得結(jié)果幾乎沒有差別。我們進(jìn)行地阻測(cè)試時(shí)，被測(cè)接地極E、電壓探棒P、電流探棒C，成一條直線且相距20 m，電壓探棒P應(yīng)在E和C之間。其中E端接5 m導(dǎo)線、P端接20 m導(dǎo)線、C端接40 m導(dǎo)線。測(cè)試時(shí)先將測(cè)試儀的電阻指示按鍵放到較大的檔。假如所測(cè)的最終接地電阻值不在該檔，可以調(diào)整按鍵到適合的檔。測(cè)試儀一般設(shè)有2 Ω檔、20 Ω檔、200 Ω檔、2 000 Ω檔，每檔均可以測(cè)出最小接地電阻值，精確度在最小檔最精確。

接地測(cè)試儀測(cè)量時(shí)，接地裝置要與被保護(hù)的設(shè)備斷開，否則所得結(jié)果很不真實(shí)，往往測(cè)得的值是所保護(hù)設(shè)備的電阻值。計(jì)算機(jī)與發(fā)射機(jī)內(nèi)阻一般在0.85～0.92之間，如果所測(cè)值在此范圍，地線裝置設(shè)計(jì)得又不到位時(shí)，就要檢查兩者是否真正斷開。在接地系統(tǒng)要求嚴(yán)格的地方，這種測(cè)量誤差危害很大。很多廣播臺(tái)站的技術(shù)人員在測(cè)試發(fā)射機(jī)的接地電阻時(shí)都未將接地裝置與發(fā)射機(jī)設(shè)備斷開。

5? 結(jié)? 論

經(jīng)過上述闡述分析可知，做好中短波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)對(duì)于機(jī)房無線廣播信號(hào)收發(fā)射干擾是十分重要的。文章詳細(xì)分析介紹機(jī)房接地系統(tǒng)的重要組成，也對(duì)接地體接地電阻的埋設(shè)及計(jì)算做了詳細(xì)介紹，同時(shí)對(duì)接地電阻的測(cè)試方法進(jìn)行說明，希望能對(duì)正在進(jìn)行中短波廣播電臺(tái)機(jī)房接地系統(tǒng)進(jìn)行改造的電臺(tái)有所借鑒。

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作者簡(jiǎn)介：陳攸（1986-），男，漢族，江西萍鄉(xiāng)人，工程師，中級(jí)職稱，碩士，主要研究方向：中短波廣播發(fā)射。