论广播电视系统设备接地

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1、论广播电视系统设备接地论广播电视系统设备接地河北省涞源县广播电视局 马黎明 接地看上去很简单，但是处理不好造成的问题令人头疼。广播电视设备绝大多数是弱电设备，理论上接地、防雷、零线、地线这样的事情已经由供电部门、建设部门解决了，我们不需要理会。实际上我们却要经常陷入此种烦恼之中。电视画面上的条纹、滚道，广播节目中的杂音、啸叫常常纠缠着我们，挥之不去。我们常将暖气管道、自来水管道、墙壁内的钢筋作为接地线导致无法预料的麻烦；各个部门、机房经常各自为政，自设地线，结果造成地电压不平衡；把对接地有不同要求的设备接在一个地上而造成浪涌危害。这种种问题都促使我们需要对接地问题进行很好的了解。一、接地的功能

2、和要求一、接地的功能和要求理论上我们将大地当作一个等势体，作为零电位，由于功能的考虑、保护的考虑要将一些设备 的某些部分与大地连接起来，这就是接地。一般来说，接地按作用分一般分为功能性接地和保护性 接地。1、 功能性接地。为了保证电气系统及电气设备的正常运行，实现其可靠性及固有性能的接地， 分为以下几种：(1)、工作接地。根据系统运行的需要进行的接地，例如中性点接地，这个接地系统通常有电 流通过。三相四线制的零线在供电变压器端是接在这个接地点上的，保护接零也属于这种接地。(2)、逻辑接地。造成一个等电位点或等电位面作为电子电路的公共电位参考点，仅是逻辑上 的接地，不一定是大地零电位。如一些设备

3、的热底板。(3)、电磁适应性接地。为防止寄生电容回授或形成噪声电压而进行的屏蔽接地。还称为电磁 兼容接地即出于电磁兼容设计而要求的接地，包括：a、屏蔽接地：为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电 场敏感，必须进行必要的隔离和屏蔽，这些隔离和屏蔽的金属必须接地。b、滤波器接地：滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容，当滤波器不接地时， 这些电容就处于悬浮状态，起不到旁路的作用。c、噪声和干扰抑制：对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连，从 而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。2、保护性接地。为防止人、畜或设备因电击造成伤亡或损坏而进行的接地

4、，分为以下几种：(1)、外露导电部分接地。将电气设备的外露导电部分进行接地，使其处于地电位，一旦电气 设备带电部分的绝缘损坏时，可以减轻或消除电击危害。通常外露导电部分就是电气设备的金属外 壳，所以这种接地也称为外壳接地。(2)、装置外导电部分接地。将非电气设备的导电部分，例如机械设备的外壳、建筑物的金属 结构、金属管线等进行接地或连接到接地干线或相互连接进行等电位措施，以减少电击的危害。(3)、防雷接地。为了消除或减轻雷电危害而将雷电电流导入大地的接地。(4)、防静电接地。将静电导人大地防止其危害的接地。接地状况的好坏主要用接地电阻的大小进行衡量，接地电阻主要是由接地引线的电阻、接地体 的电

5、阻、接地体与大地的接触电阻、散流电阻组成。A、接地引线电阻，是指由接地体至设备接地母线间引线本身的电阻，其阻值与引线的几何尺 寸和材质有关。B、接地体本身的电阻，其电阻也与接地体的几何尺寸和材质有关。C、接地体表面与土壤的接触电阻，其阻值与土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接 触面积及接触紧密程度有关。D、从接地体开始向远处（20 米）扩散电流所经过的路径土壤电阻，即散流电阻。决定散流电 阻的主要因素是土壤的含水量。接地电阻虽由四部分构成，但前两项所占接地电阻值的比例甚微，起决定作用的是接触电阻及 散流电阻。不同的电气设备对接地电阻有不同的要求：1、大接地短路电流系统 R0.5 欧；2、

6、数据通信机房的接地应不大于 1 欧姆，这样可有效地降低因雷击和高压故障所引起的地位 升高，抑制干扰；3、广播电视设备对干扰特别敏感，出于抗干扰的要求其 R2 欧；4、容量在 100kVA 以上的变压器或发电机 R4 欧；5、阀型避雷器 R5 欧；6、独立避雷针、小接地电流系统、容量在 100kVA 及以下的变压器或发电机、高低压设备共用 的接地均 R10 欧；7、低压线路金属杆、水泥杆及烟囱的接地 R30 欧。虽然建筑物的金属结构、金属管线要求接地，但是我们在没有经过对这些金属结构、金属管线 的接地电阻进行测量的情况下不宜将其视为可靠的地线，因为这些建筑物有可能没有将这些金属结 构、金属管线进

7、行良好地接地，这时地电位的影响，连接在这些金属结构、金属管线上的大电流用 电设备的漏电、开启关闭时的浪涌将损坏以此为地线的弱电设备。因此最好不要用暖气管道、自来 水管道、墙壁内的钢筋做地线。 二、电路接地的方式二、电路接地的方式1、单点接地：单点接地是为许多连接在一起的电路提供公共电位参考点的方法，这样信号就 可以在不同的电路之间传输。若没有公共参考点，就会出现错误信号传输。单点接地要求每个电路 只接地一次，并且接在同一点。该点常常以地球为参考。由于只存在一个参考点，因此可以相信没 有地回路存在，因而也就没有干扰问题。2、多点接地：设备内电路都以机壳为参考点，而各个设备的机壳又都以地为参考点。

8、这种接 地结构能够提供较低的接地阻抗，这是因为多点接地时，每条地线可以很短；并且多根导线并联能 够降低接地导体的总电感。在高频电路中必须使用多点接地，并且要求每根接地线的长度小于信号 波长的 1/20。3、混合接地：混合接地既包含了单点接地的特性，又包含了多点接地的特性。例如，系统内 的电源需要单点接地，而射频信号又要求多点接地，这时就可以采用图 10 所示的混合接地。对于直 流，电容是开路的，电路是单点接地，对于射频，电容是导通的，电路是多点接地。而多系统间传 输视频信号则要求低电平隔离混合接地。三、接地网的设计和施工三、接地网的设计和施工综合布线系统接地网的结构包括接地线、接地母线（层接地

9、端子）、接地干线、主接地母线 （总接地端子）、接地引入线、接地体六部分，在进行系统接地的设计时，可按上述 6 个要素分层 次地进行设计。1、接地线接地线是指综合布线系统各种设备与接地母线之间的连线。所有接地线均为铜质绝缘导线，其 截面应不小于 4mm2。当综合布线系统采用屏蔽电缆布线时，信息插座的接地可利用电缆屏蔽层作为 接地线连至每层的配线柜。若综合布线的电缆采用穿钢管或金属线糟敷设时，钢管或金属线糟应保 持连续的电气连接，并应在两端具有良好的接地。对于那些对接地和电磁屏蔽有特殊要求的广播电 视机房、数据设备机房，建议单独铺设接地线。2、接地母线（层接地端子）接地母线是水平布线于系统接地线的

10、公用中心连接点。每一层的楼层配线柜应与本楼层接地母 线相焊接与接地母线同一配线间的所有综合布线用的金属架及接地干线均应与该接地母线相焊接。 接地母线应为铜母线，其最小截面尺寸为 6mm50mm，长度视工程实际需要来确定。接地母线应尽量 采用电镀锡以减小接触电阻，如不是电镀，则在将导线固定到母线之前，须对母线进行清理。3、接地干线接地干线是由总接地母线引出，连接所有接地母线的接地导线。在进行接地干线的设计时，应 充分考虑建筑物的结构形式，建筑物的大小以及综合布线的路由与空间配置，并与综合布线电缆干 线的敷设相协调。接地干线应安装在不受物理和机械损伤的保护处，建筑物内的水管及金属电缆屏 蔽层不能作

11、为接地干线使用。当建筑物中使用两个或多个垂直接地干线时，垂直接地干线之间每隔 三层及顶层需用与接地干线等截面的绝缘导线相焊接。接地干线应为绝缘铜芯导线，最小截面应不 小于 16mm2。当在接地干线上，其接地电位差大于 1VrmS(有效值)时，楼层配线间应单独用接地干 线接至主接地母线。4、主接地母线（总接地端子）一般情况下，每栋建筑物有一个主接地母线。主接地母线作为综合布线接地系统中接地干线及 设备接地线的转接点，其理想位置宜设于外线引入间或建筑配线间。主接地母线应布置在直线路径 上，同时考虑从保护器到主接地母线的焊接导线不宣过长。接地引入线。接地干线。直流配电屏接 地线。外线引入间的所有接地

12、线。以及与主接地母线同一配线间的所有综合布线用的金属架均应与 主接地母线良好焊接。当外线引入电缆配有屏蔽或穿金属保护管时，此屏蔽和金属管应焊接至主接 地母线。主接地母线应采用铜母线，其最小截面尺寸为 6mm100mm，长度可视工程实际需要而定。 和接地母线相同，主接地母线也应尽量采用电镀锡以减小接触电阻。如不是电镀，则主接地母线在 固定到导线前必须进行清理。5、接地引入线接地引入线是指主接地母线与接地体之间的接地连接线。接地引入线采用 404 镀锌扁钢，应 作绝缘防锈防腐处理，在其出土部位应有防机械损伤措施，且不宜与暖气管道同沟布放。6、接地体接地体分为自然接地体和人工接地体。自然接地体一般指

13、建筑物基础内钢筋网。人工接地体又 可分为水平接地体和垂直接地体，水平接地体采用 40mm4mm 镀锌扁钢，垂直接地体采用 50mm50mm5mm2500mm 镀锌角钢或 40mm3.5mm2500mm 的镀锌钢管。在一般商用建筑物中，当综合布线采用联合接地系统时，接地体一般利用建筑物基础内钢筋网 作为自然接地体，接地状况应经过严格测试，其接地电阻应小于 1 欧。在实际应用中通常采用联合 接地系统，这是因为与前者相比，联合接地方式具有以下几个显著的优点：（a）当建筑物遭受雷击时，楼层内各点电位分布比较均匀，工作人员及设备的安全能得到较好 的保障。同时，大楼的框架结构对中波电磁场能提供 1040d

14、B 的屏蔽效果。（b）容易获得较小的接地电阻。（c）可以节约金属材料，占地少。当综合布线采用单独接地系统时，接地体一般采用人工接地体，并应满足以下条件：（1）距离工频低压交流供电系统的接地体不宜小于 20m。（2）距离建筑物防雷系统的接地体不应小于 10m。（3）接地电阻不应大于 4 欧。广播电视机房、数据设备机房，建议采用单独接地系统。广播电视系统中已经大量采用综合布线系统，综合布线系统的接地设计应注意以下几个问题：1、综合布线系统采用屏蔽措施时，所有屏蔽层应保持连续性，并应注意保证导线间相对位置 不变。屏蔽层的配线设备端应接地，用户（终端设备）端视具体情况接地。两端的接地应尽量连接 至同一

15、接地体。当接地系统中存在两个不同的接地体时，其接地电位差应不大于 1Vr.m.S（有效值）。2、当电缆从建筑物外面进入建筑物内部容易受到雷击。电源碰地，电源感应电势或地电势上 浮等外界因素的影响时，必须采用保护器。3、当线路处于以下任何一种危险环境中时，应对其进行过压过流保护：（1）雷击引起的危险影响。（2）工作电压超过 250V 的电源线路碰地；（3）地电势上升到 250V 以上而引起的电源故障；（4）交流 50HZ 感应电压超过 250V。4、综合布线系统的过压保护宜选用气体放电管保护器。固为气体放电管保护器的陶瓷外壳内 密封有两个电极，其问有放电间隙，并充有惰性气体。当两个电极之间的电位

16、差超过 250V 交流电源 或 700V 雷电浪涌电压时，气体放电管开始出现电弧，为导体和地电极之间提供了一条导电通路。5、综合布线系统的过流保护宜选用能够自复的保护器。由于电缆上可能出现这样或那样的电 压，如果连接设备为其提供了对地的低阻通路，则不足以使过压保护器动作，而其产生的电流却可 能损坏设备或引起着火。例如:20V 电力线可能不足以使过压保护器放电，但有可能产生大电流进入 设备内部造成破坏，因此在采用过压保护的同时必须采用过流保护。要求采用能自复的过流保护器， 主要是为了方便维护。四，室外接地网的施工方法：在 1 米深的槽沟内按间隔 10 米埋设若干垂直接地体，用水平接地体连接垂直接地体组成室外接 地网。水平接地体埋入 1 米深的槽沟内，接地网用 404 镀锌扁钢引入室内，接地引出线的保护管 距地高度一般为 1.5m，。接地体焊接工作应由具有焊接资格的焊工担任。扁钢及圆钢的连接均采用 搭接焊。扁钢搭接长度为扁钢宽度的两倍，并应焊三个棱边。圆钢搭接长度为圆钢直径的 6 倍，并 进行两面焊接。圆钢与扁钢连接时，搭接长度为圆钢直