关于短波发射台接地系统的认识

张凯

摘 要：接地，在电力和电子技术中，既简单，又复杂，而且还必不可少。按接地的作用，可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。文章通过接地系统的介绍，以及某短波发射台接地系统的实际建设与应用，有力的验证了接地系统在发射台建设与使用中的重要作用。

关键词：接地系统；接地极；环形地网；室内接地系统

引言

地与电（信号），是一对形影不离的双胞胎。接地，通常是指用导体与大地相连。可在电子技术中的地，可能就与大地毫不相关，它只是某一系统中的一个等电位面。如电视机、收音机中的地，它只是接收机线路里的电位基准点。在短波发射台站的建设中，以上几种接地类型都会遇到。现结合某发射台地线系统的实际情况对接地技术作一阐述。

1 主要接地系统的介绍

1.1 保护接地：是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置，它有接地与接零两种方式。按电力规定，凡采用三相四线供电的系统，由于中性线接地，所以应采用接零方式，而把设备的金属外壳通过导体接至零线上，而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备，中央空调机、发射机等电源开关设备中尤为常见。在规划设计时，应从地网中引出接地母线至各设备上，再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是：接地线应接在设备的接地专用端子上，另一端最好使用焊接。有时设备外壳会麻手，这是由于交流漏电而设备外壳没接零线造成的。一般可将电源插头拔出调换一下位置再插入即可解决。这在一些经常移动的测试或存储设备中，由于接零线常常被忽略，操作人员有可能会双手同时接触接零和不接零的设备，就有可能发生上述现象。

1.2 过压保护接地：为防止雷电而设置的接地保护装置。防雷装置最广泛使用的是避雷针和避雷器。避雷针通过铁塔或建筑物钢筋入地，避雷器则通过专用地线入地。避雷器每年雷雨季节来临之前须检验，以防失效。在防雷引下线上，绝不要连接其他设备的地线。防雷引下线只能单独直接入地，否则雷电会通过引下线损坏其他设备。

1.3 屏蔽地：为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、建筑物的金属屏蔽网以及计算机控制设备进行接地的一种防护措施。在所有接地中，屏蔽地最复杂，有种说不清，道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰，又可能通过它对外界构成干扰。屏蔽不良、接地不当会引起干扰。

这些干扰主要有。

1.3.1 交流干扰，这主要由交流电源引起。对交流干扰的防护，通常对电源进行滤波或在电源变压器初次级间加屏蔽层并接地。在大的杂散电磁场外，为防电磁干扰进行屏蔽接地十分必要。

1.3.2 高频干扰，这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号，它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。信号频率越高，建筑物或设备的金属网孔眼就应越小，信号线屏蔽层的编织就应越密，否则将失去屏蔽作用。对频繁拔插的信号线，应防止屏蔽层在插头处松动和脱落。因有时仪器设备的屏蔽是通过信号线的屏蔽入地的（它们通过插头插座联接起来），若屏蔽脱落，则很容易造成干扰。

1.4 信号地：在电子设备的电路中，都有一个基准电位点，这个基准电位点就是信号地。同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起，而应分开；前级（设备）的输出地只有与后级（设备）的输入地相连。否则，信号可能通过地线形成反馈，引起信号浮动，导致仪器或设备无法使用。

2 接地系统的实际应用与改进

2.1 在国内早期建设的短波发射台站地线系统大多沿用前苏联、西欧等国的技术体系，铺设过程中，仅在相应的发射机或某些特殊设备下方埋放一块大面积的铜板，同时对土壤进行适当的技术处理，增强导电，以达到接地、防雷、防干扰的目的。而近期，某短波发射台在设备改造中，首次引进了瑞士理念的“高频地”体系，该体系包含接地极、环形地网、室内接地系统以及等电位端子板等四大部分。

首先，对发射机房、天线开关室以及冷凝器室等有设备的场所，在室内地面上敷设不大于5m（最优为2m）的铜网，网线交叉部分使用银焊进行牢靠连接，同时从铜网中引出若干铜线与各发射设备进行紧密连接，为了阻止短波间的相互干扰，因为当前短波发射台的最大波长约为3×108（光速）/3×107（30M频率）=10m，故5m的网格已能满足技术要求；并且须将各网格的末端穿墙而出，便于与后续的环形地网连接。

其次，在该建筑物外围1m处的地下1m处铺设一环形铜带，形成一张环形地网，并与所有穿墙而出的铜线进行紧密连接，同时预留铜线与后续的接地极进行连接。

再次，在每组设备（以发射机划分）周边设置一个等电位端子板，将室内接地系统、保护接地、保护接零等多个系统通过等电位端子板进行连接。

最后，这一体系的最大亮点是接地极的设计。将三根6m长，直径100mm的铜棒，通过专用工具将其竖直插入地下，组成间距2m的正三角形，然后将三根铜棒末端用100mm×1mm的铜皮焊接在一起，随后用铜线引接至机房环形地网，构成密不透风的地线系统。

由于该建筑物规模大、跨度大等多种因素影响，为了满足建筑物中所有地点与接地极距离均等，须在建筑物周边间距不大于100m内设置多个接地极（直线距离）；而自动化控制室位于这一大建筑物的正中央，该房间四周都与其他建筑体相连，与环形地网的连接存在困难。为此，经过技术人员严密论证，决定在建筑物中央，即自动化控制室庭院处单独埋设一处接地极，同时将自动化控制室内所有与发射有关的设备与之相连，达到防雷、防干扰的目的。除此之外，在施工过程中还须将穿墙的馈管外皮与环形地网进行紧密连接，以防雷电的破坏。

2.2 在发射机使用21MHz频率进行播出，引起自动化控制室主控计算机屏幕及鼠标的异常抖动。检查发现，机房内各设备均已接入“高频地”网络，通过近端、延长线、远端、电源等多方排查，发现是延长线由于无屏蔽层，将干扰信号引入发生的异常。机房随后将设备间防静电地板下裸露的播出用线缆均用铜管屏蔽，并将铜管两端与高频地连接，达到很好的屏蔽效果。

这一接地体系建成后，极大的促进了发射台站的安全播音，并且每年的接地电阻测试均不大于4欧姆，同时在每一接地极处预留有检测口，每一穿墙口的位置在图纸中都有相应的标记，以备在需要测试分段电阻值时，方便地进行组合测试。

3 对接地系统的一些认识

地线是很多用户容易草率处理的问题。短波发射台的地线至关重要，地线实际上是整个发射机、天馈线系统的重要组成部分。人们所说的地线，不是交流供电系统中的电源地或保安地。这里所说的地线是信号地，也称高频地。信号地一般不能接到电源地或保安地上，必须单独埋设。埋设接地体时，必须按有关标准进行，接地电阻不应大于4欧姆。电台的接地柱和接地体之间，必须用多股线铜、编织铜线或大截面优良导体连接，才能起到良好的高频接地作用。而良好的高频接地是减小发射驻波和减小接收噪声的必要前提。

保护接地、保护接零是供电系统为了保护人身安全而采取的一项技术措施，依供电中线接不接地，而产生的两种保护方法。

高频接地指产生高频的设备的外壳接地或屏蔽接地。外壳接地也是为防人身安全事故，屏蔽接地却是为了屏蔽掉高频信号，使其减轻对自身或外部设备的影响。高频接地应符合一般电气设备接地的要求，同时接地线还宜采用多股铜线或多层铜皮，以减小接地线自感和互感在其内产生的涡流等。

总之，保护接地、保护接零和高频接地是不同的概念，其实际的接线型式、要求、作用有一定的差别，对于不接地系统，接地和中性线是两根不同性质的线，不可随意乱接，互相混用。对于三者来说，更不能互相乱接，这将导致电源里窜入高频信号，污染了供电电源，影响其它电子设备的正常运行，同时，也会导致高频设备“地”将不“地”，影响高频设备的自身安全。对于广播、电视等高频设备集中，运行稳定性要求高的场所，保护接地，保护接零和高频接地三者更不能混淆。

参考文献

[1]吴薛红，等.防雷与接地技术[M].化学工业出版社，2008.endprint