广电机房接地技术探讨

广电机房接地技术探讨

王继熠

哈尔滨广播电视台 黑龙江省哈尔滨市

摘要：在广播电视机房建设中，机房内的设备能否正常工作，与机房环境的建设密切相关。广播电视机房环境主要指接地系统、供电系统、湿度、温度、机房环境等。其中，接地系统直接关系到机房工作人员的生命安全和设备的工作质量，起着极其重要的作用。

关键词：广电机房；接地系统；干扰

随着三网融合不断推进，机房设备越来越多，为防止雷电入侵及其他供电设备出现故障，对机房接地的要求也愈加严格，前端机房设备是有线电视系统的关键部分，在前端各个系统安装调试运行中，系统接地直接影响到整个系统的信号运行质量。

一、接地的基础知识

1.接地平面应是零电位，它作为系统中的各电路任何位置所有电信号的公共电位参考点。

2.理想的接地平面是零电阻的实体，电流在其间流过时应没有压降，即各接地点之间没有电位差，或者说该电压可以忽略不计。

3.良好的接地平面与布线间将有大的电容分布，而平面本身的引线电感将很小，理论上它必须能够吸收所有的信号，而使设备稳定的工作采用低阻抗材料，且有一定的长度、宽度和厚度，一般采用铜板制成。

4.理想的接地应尽量降低多电路公共接地阻抗上所产生的干扰电压，同时尽量避免形成不必要的回路。

5.接地装置的两个重要参数:接地电阻值;接地网结构。现在看来，虽然接地网的结构和系统等电位很重要，但是低阻的接地装置是设备安全运行的基础。①接地电阻是指电流通过接地装置流向大地受到的阻碍作用，接地电阻值大小，一部分是接地体金属物的电阻，另一部分是土壤的电阻也称流散电阻，金属接地体的电阻很小，因此接地电阻主要由流散电阻的大小决定，而流散电阻主要由接地装置的结构和土壤电阻率决定，土壤的电阻率越低，流散电阻也就越小，即接地电阻(Ω)=接地体对接地体无穷远处的电压(V)/接地电流(A)。影响接地电阻的主要因素有土壤电阻率、接地装置材料、尺寸、形状及埋入深度、接地线与接地体的连接情况等。无论是直击雷还是感应雷，最终都是通过接地装置将雷电流送入大地，所以接地电阻越小，防雷效越好，被保护的对象就越安全。②接地网结构:采用独立接地网结构，独立接地是指需要接地的系统分别独立地建立接地网，且各接地网之间要求有足够的距离，其特点是各接地系统不会造成相互干扰。(6)接地装置的检查项目:接地装置在运行中，接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂，接地电阻也会随土壤变化而发生变化，因此必须对接地装置定期进行检查和试验，在检测接地电阻大小时断开接地线排和地极时，应检查是否有备用接地极，千万不能盲目断开接线排进行检测，否则会造成设备丢失数据，严重的会损坏设备。

二、接地的目的

接地的目的总的来说可以分为以下几点:保护人员和设备不受损害，主要表现为防止电荷累积引起的火花放电，以防止高电压与外壳相接引起的危险，保障设备的正常运行，主要表现为使系统的屏蔽接地，取得良好的电磁屏蔽效果，达到抑制电磁干扰的目的。简单来说接地就是将设备或机柜与大地连接，主要作用是将可能产生的静电或雷电导入地下，使连接到地的导体具有等于或近似于大地的电位。接地不但关系到设备本身产生的电磁干扰，还关系到该设备或子系统接入整个系统后的抗干扰能力，因此设计初期就应认真考虑和精心设计接地系统，实践证明良好的接地系统设计加上良好的屏蔽设计可以解决大部分设备在现场运行的抗干扰问题。

三、接地故障对广播电视系统的影响

1.对模拟电视信号的干扰。地电位差对模拟电视信号的干扰属于低频干扰，表现为对模拟电视信号的幅度叠加干扰，用示波器观察波形，可见低频干扰信号叠加在电视视频信号或音频信号之上，在图像上的表现是垂直方向有条状滚动干扰信号，对电视伴音信号表现为低频交流“嗡声”，对模拟电视信号的干扰，由于是幅度叠加干扰，会直接在电视图像和伴音上叠加有干扰信号

2.对数字电视信号的干扰。地电位差造成的低频干扰同样表现为对数字电视信号编码后的脉冲信号幅度叠加干扰，只要不改变编码后的脉冲信号的高、低电平(1、0)状态，在判决电平的高、低电平阈值范围内，不会对信号携带的内容呈现干扰的影响，但若改变了编码后的脉冲信号的高、低电平(1、0)状态，干扰将产生误码，图像上会出现马赛克，伴音信号会出现“咔咔”干扰声，干扰造成控制信号状态的改变，会对受控设备造成误操作。

3.接地线接触不良造成静电，导致机柜与防静电地板之间的铜排放电打火。

4.雷电入侵如接地不良可导致广播卫星接收机等设备电源板器件击穿。

5.电源干扰也叫交流声调制或交流干扰，包括50 Hz及100 Hz(倍频)电源干扰。电网的频率并不是稳定的50 Hz，在有线电视网中电源干扰表现为频率极低的交流哼声，图像上有上下滚动的两条水平干扰线，严重时破坏图像的同步而无法收看。

四、广电机房接地系统的构成

广电机房接地系统主要是由机房接地系统、楼层水平接地分支、垂直接地

主干、接地极等部分组成。(1)楼层水平接地支线。楼层水平接地支线作为广电机房接地系统的接地汇聚点，由楼层等电位接地端子板引出，将接地水平支线和垂直接地主干线进行水平连接。(2)垂直接地主干线。在整个广电机房接地系统中，垂直接地主干线是连接建筑物底层接地极和汇聚各楼层水平接地支线的中心，将各楼层水平接地分支的接地主干线进行垂直向上连接，它通常是由总等电位接地端子板引出。(3)接地极。接地极能够为金属结构或者电气设备提供一条对地泄放电流和基准电位的通道，通常由一组以上的接地体构成。(4)机房接地系统。在广电机房设备中，机房接地系统是重要的接地汇聚点，它有效地连接了机房设备和楼层水平接地支线，通常是由接地端子板引出。机房接地系统通常有M型(网状)接地和s型(星状)接地两种类型组成。其中，M型(网状)接地方式是卫星接收机房、发射机房、微波机房常用的连接方式；而S型(星状)接地方式主要应用于一般工艺机房接地系统。完善的接地应该是将两根接地线从共用接地网引出，将其插入到总等电位接地端子板中；然后再通过垂直接地主干线，由总等电位接地端子板来引至各楼层等电位接地端子板；通过楼层水平接地支线，再将楼层等电位接地端子板引至各电位接地端子板，最后再连接到广电机房中的监控屏幕墙、控制台、设备机柜等机房设备中。

五、机房接地系统

接地系统由接地极、垂直接地主干、楼层水平接地分支、机房接地系统组成。(1)接地极。由一组或多组接地体在地下相互连通构成，为电气设备或金属结构提供基准电位和对地泄放电流的通道。(2)垂直接地主干线。由建筑物底层接地极出地面设置的总等电位接地端子板引出，垂直向上连接各楼层水平接地分支的接地主干线，垂直接地主干线是整个接地系统中汇聚各楼层水平接地支线和连接建筑物底层接地极的核心部位。(3)楼层水平接地支线。由楼层等电位接地端子板引出，水平连接垂直接地主干线及楼层机房接地系统的接地水平支线，楼层水平接地支线是楼层机房接地系统的接地汇聚点。(4)机房接地系统。由机房等电位接地端子板引出，连接楼层水平接地支线及机房设备的接地系统，机房接地系统是机房设备的接地汇聚点。

总之，机房接地不好会导致各种奇怪的事情发生，事故发生时必须找出问题，积极解决，在机房新装设备时按照标准接地，降低出现故障的概率。

参考文献：

[1]张晓丽，关于广电机房接地技术.2019.

[2]刘雪莲，浅谈广电机房接地技术的探讨.2020.