孔慶財(cái)

（青海省門(mén)源縣融媒體中心，青海 門(mén)源 810300）

將接地技術(shù)運(yùn)用到廣播電視系統(tǒng)中能保障廣播電視系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。因此，熟練掌握接地技術(shù)及廣播電視系統(tǒng)規(guī)范操作意義重大。

1 接地技術(shù)相關(guān)闡述

1.1 接地、接地技術(shù)及其內(nèi)涵

接地是綜合鏈路結(jié)構(gòu)，是由基準(zhǔn)設(shè)備、廣播發(fā)射系統(tǒng)及接地元件、接地線路元件組成的電阻線路。從理論上講，接地技術(shù)可分為真正意義上接地和信息意義上接地兩種，如果將地球視為巨型電容器，當(dāng)多臺(tái)電子設(shè)備與大地相連時(shí)，雷電等釋放的高壓經(jīng)由電子設(shè)備金屬外殼傳輸給大地，使得接地措施在很大程度上可保護(hù)電子設(shè)備的安全。傳統(tǒng)接地模式，如“安全地”是針對(duì)外來(lái)危險(xiǎn)電壓設(shè)置的接地模式，可以有效保障人身及電子設(shè)備的安全。但隨著電子通信技術(shù)不斷發(fā)展，單純防止雷擊等風(fēng)險(xiǎn)已無(wú)法滿足現(xiàn)有的通信要求，特別在電子設(shè)備日趨復(fù)雜、信號(hào)頻率高的背景下，技術(shù)人員將關(guān)注的重點(diǎn)更多地放在電磁兼容方面。在實(shí)際建設(shè)中，為保證信息通信能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、大量傳輸，設(shè)備間需要互聯(lián)，且以某大型傳輸設(shè)備為基站進(jìn)行傳輸，該“接地”方式是借助廣播電視系統(tǒng)設(shè)備中的金屬塊，完成信號(hào)的接地點(diǎn)工作，為傳輸提供穩(wěn)定數(shù)據(jù)支持，抵御外來(lái)電磁干擾，維護(hù)信號(hào)穩(wěn)定傳輸。綜上，接地技術(shù)包含電流層（安全接地技術(shù)）和信息層（信號(hào)接地技術(shù)）兩個(gè)層次，以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸系統(tǒng)的維護(hù)和支持[1]。

安全接地技術(shù)將大地作為保護(hù)地，接地線路的兩端分別連接金屬外殼及大地，以保護(hù)人員及線路的安全。此外，采用安全接地技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)防止靜電危害，有效避免電荷不斷累積升高，影響機(jī)箱電位，進(jìn)而影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，該技術(shù)能屏蔽電磁對(duì)信號(hào)的干擾，防止零電位出現(xiàn)異常，影響設(shè)備穩(wěn)定。信號(hào)接地技術(shù)是將一個(gè)較大容量、較大功率傳輸設(shè)備作為基準(zhǔn)電位，如同電網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)，其作為電流或信號(hào)傳輸發(fā)射基地。信號(hào)接地技術(shù)中多應(yīng)用浮地技術(shù)：一是將交流、直流電源地域分開(kāi)。前者零線易受到內(nèi)外在因素的影響，如果不將兩者不分開(kāi)，不僅會(huì)影響直流電源的正常運(yùn)行，還為后續(xù)直流電路運(yùn)行埋下隱患。鑒于此，將交流、直流電源地域的浮地技術(shù)可分開(kāi)并減少交流、直流電源地域?qū)π盘?hào)的影響。二是放大器浮地技術(shù)。放大器實(shí)現(xiàn)微小輸入信號(hào)，卻能實(shí)現(xiàn)高增益的放大器，實(shí)則輸入端任意信號(hào)的干擾，都可能影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，放大器浮地技術(shù)的采用不僅實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的阻斷，又能提高放大器的電磁兼容能力。

1.2 接地技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)

廣播電視系統(tǒng)中一些設(shè)備規(guī)模較大，易受到電磁干擾，增加機(jī)箱電荷，如果機(jī)箱電荷壓力過(guò)大將影響設(shè)備的安全運(yùn)行。在應(yīng)用接地技術(shù)時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)妥善做好信號(hào)傳輸設(shè)備與大地的連接工作，并重點(diǎn)關(guān)注信號(hào)傳輸設(shè)備與大地的連接部分、其他信號(hào)傳輸設(shè)備與基準(zhǔn)點(diǎn)間連接部分，如果這些連接點(diǎn)處理不好，不僅影響信號(hào)傳輸設(shè)備，還將影響工作人員的生命安全[2]。對(duì)此，在應(yīng)用接地技術(shù)過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是結(jié)合各電子信號(hào)發(fā)射設(shè)備特征，在信號(hào)發(fā)射過(guò)程中，要保證發(fā)射設(shè)備接地性能良好，并保證接地設(shè)備與大樓在規(guī)定距離范圍內(nèi)，此外，要注意妥善選擇接地線路電阻阻值。二是在建設(shè)信號(hào)系統(tǒng)過(guò)程中，應(yīng)按照連接順序，連接音頻、視頻信號(hào)的發(fā)射設(shè)備，如果這兩種系統(tǒng)連接順序錯(cuò)亂，將會(huì)影響信號(hào)發(fā)射。此外，注意按照規(guī)范連接音頻、視頻設(shè)備與其他組件。在應(yīng)用接地技術(shù)過(guò)程中，要考慮金屬外殼及其與其他設(shè)備、大地的連接順序。在使用信號(hào)接地技術(shù)中，由于數(shù)字設(shè)備本身的模擬地及數(shù)字地功能，對(duì)此，應(yīng)獨(dú)立完成模擬地、數(shù)字地與其他部件的連接。三是在應(yīng)用浮地技術(shù)過(guò)程中，要注意提升浮地系統(tǒng)的電阻，對(duì)此應(yīng)注意該技術(shù)與屏蔽及隔離等技術(shù)的融合，以增強(qiáng)信號(hào)，提高信號(hào)傳輸效果。四是注意機(jī)柜中設(shè)備連接順序。如今，廣播電視系統(tǒng)日趨復(fù)雜，僅從數(shù)量上來(lái)講，機(jī)柜中設(shè)備數(shù)量越來(lái)越多，為提高機(jī)柜中個(gè)設(shè)備的連接順序，應(yīng)先做好設(shè)備分類(lèi)，再進(jìn)行設(shè)備與大地間連接工作及其與各設(shè)備的隔離工作，防止混亂連接各設(shè)備?？傊?，接地工作十分復(fù)雜，工作人員不僅要做好日常工作，還要做好關(guān)鍵部位的連接工作，規(guī)避出現(xiàn)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 接地策略及要求

1.3.1 單點(diǎn)接地

單點(diǎn)接地是指將電路地線接到公共地線的同一點(diǎn)，其分為串、并聯(lián)兩種形式。單點(diǎn)接地優(yōu)勢(shì)在于易操作、無(wú)地環(huán)路。但是在單點(diǎn)接地方式中地線較長(zhǎng)，會(huì)增大地線的阻抗。通常單點(diǎn)接地實(shí)現(xiàn)公共電位參考點(diǎn)服務(wù)于多個(gè)電路，這種方式將實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，公共電位參考點(diǎn)是保障信號(hào)正常傳輸?shù)年P(guān)鍵，如果無(wú)該參考點(diǎn)則無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)有功能，并且單點(diǎn)接地要保證在同一點(diǎn)連接每個(gè)電路，且只接地一次。通常將同一點(diǎn)以地球作為參考點(diǎn)，這樣可以保證不存在地環(huán)路，也不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾等問(wèn)題[3]。但應(yīng)注意的是，串聯(lián)單點(diǎn)接地多會(huì)發(fā)生公共阻抗耦合等問(wèn)題，關(guān)于該問(wèn)題則可以采用并聯(lián)單點(diǎn)接地等方式，但注意該方式會(huì)增加地線，實(shí)施難度較大、較為復(fù)雜。鑒于此，結(jié)合信號(hào)的特性，選擇電路，并根據(jù)線路的不同分組，并將不會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生干擾的歸為一組，再串聯(lián)同組電路接地，并采用并聯(lián)單點(diǎn)接地方式將不同組電路接地。

1.3.2 多點(diǎn)接地

多點(diǎn)接地方式是一種能縮短地線的重要方法之一，將電路中地線就近接地，目前，該方法多用于高頻接地中，但該接地方式會(huì)引發(fā)地環(huán)路問(wèn)題。在設(shè)備中，所有電路以機(jī)殼為參考點(diǎn)，所有機(jī)殼又以大地為參考點(diǎn)，在地線較短的前提下，并聯(lián)方式連接多點(diǎn)接地中的多根地線，這不僅能降低接地導(dǎo)體電感，還能降低接地阻抗。高頻電路中常用多點(diǎn)接地方式，且對(duì)接地線長(zhǎng)度要求較高，如接地線長(zhǎng)度不大于信號(hào)波長(zhǎng)的二十分之一。

1.3.3 混合接地混合接地是指包含單點(diǎn)、多點(diǎn)接地等接地方式，這種方式較為靈活。例如，廣播電視系統(tǒng)電源多采用單點(diǎn)接地方式，而射頻信號(hào)多采用多點(diǎn)接地方式，對(duì)此可采用混合接地方式實(shí)現(xiàn)。

1.3.4 接地技術(shù)要求

關(guān)于接地技術(shù)的應(yīng)用可按照如下幾點(diǎn)進(jìn)行：一是安全接地?？紤]到如設(shè)備外殼與其電源間電阻變小，則需要對(duì)所有交流電設(shè)備進(jìn)行接地處理，否則易引發(fā)意外傷害，安全接地能有效降低電擊問(wèn)題的發(fā)生。二是雷電接地。對(duì)一些設(shè)備要做好避雷處理，對(duì)此需要做好雷電接地的處理，以雷電保護(hù)系統(tǒng)為電源接地點(diǎn)，與地線共用接地點(diǎn)。三是電磁兼容接地。考慮到雷電防護(hù)接地要求較高，除上述幾種接地方式外，還可以采用電磁兼容接地方式。

2 廣播電視系統(tǒng)中接地技術(shù)應(yīng)用

2.1 保護(hù)接地技術(shù)

目前，關(guān)于交流電設(shè)備，相關(guān)工作人員多采用黃綠色安全地線接地的方式，該技術(shù)的應(yīng)用能降低因絕緣線老化、磨損而引發(fā)電擊事故的概率。而在廣播電視系統(tǒng)中，保護(hù)接地技術(shù)多用于管理機(jī)柜和操作臺(tái)等設(shè)備，如果這些設(shè)備出現(xiàn)故障，設(shè)備則會(huì)出現(xiàn)帶電等現(xiàn)象，如果此時(shí)人體接觸到帶電的設(shè)備金屬，則會(huì)發(fā)生觸電危險(xiǎn)。將機(jī)柜和操作臺(tái)接入到大地中，將電荷引入大地，這樣能有效降低觸電事故的發(fā)生。此外，在應(yīng)用保護(hù)接地技術(shù)時(shí)，結(jié)合低壓配電接地規(guī)范，開(kāi)展后續(xù)施工，并借助單點(diǎn)接地方式實(shí)現(xiàn)降低事故的發(fā)生率，但是應(yīng)注意的是接地電阻應(yīng)嚴(yán)格控制在不高于4 Ω的范圍內(nèi)。

2.2 工作接地技術(shù)

在廣播電視系統(tǒng)的同一強(qiáng)電磁環(huán)境內(nèi)，多將高頻率、大功率等發(fā)送設(shè)備與音視頻信號(hào)源系統(tǒng)安裝在該環(huán)境中。一般情況下，單點(diǎn)接地方式多用于低頻電路中，高頻電路中可以采取多點(diǎn)接地方式，并保證有關(guān)設(shè)備大面積接地[4]。受趨膚效應(yīng)影響，如處于高頻工作環(huán)境下，導(dǎo)線電流將分布在金屬表面，導(dǎo)致導(dǎo)線功能的喪失，而成為電抗。導(dǎo)線電抗會(huì)隨著頻率的增大而增大，對(duì)此應(yīng)減少導(dǎo)線接地，并在最近位置對(duì)高頻電路單元進(jìn)行接地，此時(shí)能實(shí)現(xiàn)連接路徑最短，且面積較大。對(duì)于廣播、電視發(fā)射機(jī)或機(jī)房等高頻率、大功率的發(fā)送設(shè)備，則需要整體進(jìn)行高頻接地，并結(jié)合系統(tǒng)情況可以采用接地井對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)備，在高頻接地線中，多使用直徑20 cm的銅帶連接機(jī)器，并用銅帶與接地寬銅帶將各電路單元高頻接地進(jìn)行焊接，并掩埋2～3 m，并按照有關(guān)要求，應(yīng)將接地的電阻合理控制在低于2 Ω。其中，單獨(dú)將音視信號(hào)源系統(tǒng)接入同一地井，并應(yīng)將接地的電阻合理控制在低于2 Ω，音視頻設(shè)備焊接，以提高連接的可靠性，最大限度降低因高頻感應(yīng)等因素對(duì)音視頻等設(shè)備的干擾。

2.3 防雷接地技術(shù)

發(fā)射天線和接收天線是廣播電視系統(tǒng)中最易遭受雷擊的設(shè)備，如果兩者在運(yùn)行過(guò)程中遭到雷擊，在雷電產(chǎn)生的巨大電流電擊下發(fā)送和接收設(shè)備會(huì)無(wú)法維持正常的功能，進(jìn)而影響到廣播電視系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于此，在廣播電視系統(tǒng)中防雷接地技術(shù)的應(yīng)用能最大限度提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。為應(yīng)對(duì)雷擊等問(wèn)題，安裝人員應(yīng)在發(fā)送設(shè)備天線系統(tǒng)中安裝多重防雷裝置，并將避雷針安裝在接收天線附近。但無(wú)論采用何種防雷方式，雷電引入大地是最終目的?？梢?jiàn)，可靠的防雷接地對(duì)于廣播電視系統(tǒng)的安全運(yùn)行而言意義重大。關(guān)于接地線則可以選擇如粗導(dǎo)線或扁鐵，采用多點(diǎn)打地樁將接地極焊接在一起，此時(shí)要注意將接地電阻控制在10 Ω范圍內(nèi)[5]。當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)，強(qiáng)大電流通過(guò)避雷裝置導(dǎo)入大地，這不僅能防止設(shè)備被雷電襲擊，也能確保廣播電視系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，最為重要的是保護(hù)人員安全。

2.4 屏蔽接地技術(shù)

屏蔽接地技術(shù)是一種應(yīng)用于降低電磁等因素對(duì)廣播電視系統(tǒng)信號(hào)干擾的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能最大限度地提升信號(hào)的傳輸質(zhì)量。廣播電視系統(tǒng)的運(yùn)行是建立在內(nèi)部電子設(shè)備同時(shí)運(yùn)行基礎(chǔ)上，但是這些電子設(shè)備運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，這些磁場(chǎng)會(huì)干擾信號(hào)的收集和傳輸。為降低這些因素對(duì)信號(hào)的干擾，目前多采用在設(shè)備上加設(shè)金屬外殼，并接地屏蔽體，以降低電磁場(chǎng)的干擾，維護(hù)設(shè)備正常運(yùn)作。此外，關(guān)于廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的強(qiáng)電磁輻射，也可以借助接地技術(shù)來(lái)消除，可用帶屏蔽層信號(hào)線來(lái)進(jìn)行信號(hào)的傳輸。通過(guò)上述屏蔽接地技術(shù)，將有效保障電子設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 接地系統(tǒng)的檢修

綜上可以看出，發(fā)射系統(tǒng)中接地包括交流地、安全保護(hù)地和避雷地等基本系統(tǒng)，如果機(jī)房設(shè)在發(fā)射天線塔下，發(fā)射塔避雷系統(tǒng)能防止機(jī)房雷擊。但是對(duì)于交流地和安全保護(hù)地，在條件允許的情況下，可分別采用交流地、安全保護(hù)地，這樣效果較好[6]。關(guān)于接地系統(tǒng)等設(shè)備檢修，相關(guān)工作人員應(yīng)結(jié)合接地電阻標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中可以使用接地電阻測(cè)量?jī)x等設(shè)備，以提高測(cè)量效果。在進(jìn)行測(cè)試前，需要斷開(kāi)機(jī)房發(fā)射機(jī)電源及地線連接引線，降低測(cè)量過(guò)程中儀器發(fā)生損壞等問(wèn)題，以接地電阻增大為例，面對(duì)該問(wèn)題應(yīng)做好檢修工作，以盡快恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。接地裝置的每一個(gè)連接點(diǎn)，應(yīng)每隔半年或一年檢查一次，若連接點(diǎn)出現(xiàn)松動(dòng)，必須及時(shí)擰緊或重新焊接。定期檢查接地體和接地連接干線是否出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕，若有嚴(yán)重銹蝕，應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換，不可勉強(qiáng)使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)較為復(fù)雜，為切實(shí)做好該項(xiàng)工作，以保障廣播電視系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、信號(hào)傳輸質(zhì)量及人員人身安全，相關(guān)工作人員在接線工作中，科學(xué)應(yīng)用接地技術(shù)，加強(qiáng)該技術(shù)在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用，以提高接地技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果，促進(jìn)廣播電視工程持續(xù)健康發(fā)展，提高廣播電視行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。■