浅谈有线电视前端系统的接地问题

王选选

摘 要：在有线电视前端，有很多问题都涉及到与地线有关，以往有很多刊物都刊登过一些，但本人认为不够系统，概念模糊，下面就我本人在这方面的理解加以总结。

关键词：接地 静电 交流声干扰 重复接地

中图分类号：TN948 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0024-02

1 接地的概念

接地就是将地面上的金属或电子设备、电气设备某个部分、建筑物等用金属导体，对大地进行电气连接。

2 系统进行可靠接地系统的原因

系统进行可靠的接地，可以极大限度地降低以下因素的破坏和影响。

2.1 自然界雷击的破坏

雷电是自然界的一种复杂的放电现象。带着不同的电荷的雷云之间与大地之间的绝缘（空间）被击穿，就产生放电现象。雷电产生的高电压、大电流、流入机房会使机房设施、系统中的设备造成极大的破坏，并且危机到机房工作人员的生命安全。

2.2 设备防高压和人身防触电

当供配电系统出现中性线开路或相线与设备外壳接触相碰情况，则会造成设备的损坏和人身触电，危及到人身安全。

2.3 人身和系统静电对设备和人体的影响

静电是指绝缘物质上携带的而相对静止的电荷。它是由于不同的物体接触摩擦时在物质间发生的电子转移而形成的带电现象。这些电荷积聚于物体表面不会像金属导体里的电流那样容易流动。

2.3.1 静电的产生的因素

静电产生的因素很多，比如两物体直接触直接接触分离起电；带电微粒附着于绝缘固体上，使之带静电；感应起电：人体衣服之间、皮肤与衣服、鞋与地面之间可产生静电，人体在静电场中也会感应起电。

2.3.2 静电的危害

静电放电是一种常见的近场电磁脉冲危害源。是带电体周围的场强达到或超过周围介质（空气等）的击穿场强时，由于介质被电离产生的电荷释放现象。

静电的危害很大，在有线电视前端系统中会造成以下危害：

（1）积累一定强度静电的导体、设备外壳人体，在没有接地的或接地不灵的情况下，人体接触时就会放电给人，使人有触电的感觉，造成人的精神负担，影响正常工作。

（2）当带静电的人体接近设备时，对各种微电子元器件危害极大。它会使设备锁死、复位、数据丢失和工作不可靠，这种情况在寒冷干燥的冬季尤其多见。

2.4 各种干扰

2.4.1 交流声（市电电源）干扰

由于有线电视的高频调制信号电流很小，如果电缆外导体中有市电电流，高频调制信号就很容易被干扰；同时视频信号频率范围为0～6 MHz，音频信号频率范围在15～20000 Hz，均包括市电工频50 Hz之内。如果电缆外导体中有市电电流，则电视视频、音频必然会被干扰。模拟有线电视信号图像会出现滚到干扰，模拟电视声音会出现哼哼声，数字电视会则会出现误码。

2.4.2 空间杂散电磁波对电缆外导体的感应干扰

在电视系统中总是存在着各种各样的干扰，例如：开路发射信号同频干扰，高频电器辐射干扰等。这些干扰的出现会导致系统的工作异常，影响正常节目播出，甚至出现莫名其妙又难以解释的故障现象。

3 接地系统分类

接地系统的类型如果按功能需要分类，接地方式可分为以下五种：

信号接地：指的是系统中的模拟电路和数字电路中的等电位地。它是各部分电路的电位参考点。比如，逻辑电路中的地就是识别高电平、低电平的参考地。

交流电源接地：是电视系统中使用交流电的设备作二次接地或经特殊设备与大地做金属连接。也就是中性线的重复接地。

安全保护接地：是指把与电气设备带电部分相绝缘、不带电的金属部分（机柜外壳、操作台外壳、设备外壳）同地之间做良好可靠的接地。其原因是通过市电220 V供电的设备机壳本是不带电的，但当电源火线与外壳的各金属部件绝缘短路时，设备的金属外壳就会形成带电体，如果没有很好地接地，这带电体就会和地之间就会形成很高电位差。人不小心接触到这些带电体，强电流就会通过人体形成通通路，产生危险。

避雷保护接地：就是通过接地将让自然雷、感应雷击产生的电流及时向大地泄放。其作用主要在于保护人员、机房设备和卫星接收天馈线系统的安全。

抑制干扰接地：用来防止各种干扰所做的接地。

4 接地问题的相关分析

4.1 信号地、安全保护地、防干扰地之间的联系

有线电视前端用电设备在出厂时，通常情况下，设备内部电路板的信号地同设备外壳是相连的、即信号地同安全保护地公用一个接地点。

将这个接地点接地，可以起到以下作用：

（1）使电子电路工作等电位，保证可靠运行。

（2）泄放静电电荷，防止静电积聚。

（3）将设备外壳漏电引至大地

（4）减轻交流声干扰，形成接地屏蔽，将干扰的杂散波隔离。

从以上可以知道，这三个地公用一地作接地连接即可。有时我们还注意到设备的电源线插座是三个接触点，其实靠两侧的是接相线和中性线的，中间的是接接地保护线的，设备出厂时，中间的点已经同外壳做了短路连接，因此可以空置不用。

4.2 中性线要重复接地

在低压电网中，低压电网有采用的三相四线制传输电力，即A、B、C三根相线，一根中性线，三相五线制多一根安全地线。一般在电力变压器的次级，中性线的一端都要做接地连接，中性线就是公共回路零线。但公共零线在断开情况下，三相电压相与相之间就有380 V的电压差，容易造成设备损坏。所以在电视前端附近要将零线重复接地。

4.3 电源地的电位分析endprint

在低压电网中，理想状态下，A、B、C三根相线负荷平衡，零线中三个强度相等，相位各差120°电流的代数和为零，零线电位为零，但是，实际情况是A、B、C三相负荷平衡的条件几乎不存在，零线中的电流总不是零，即零线电位总不是零，而且随着A、B、C三根相线负荷的变化，零线电位随时漂浮不定。

三相五线制零地分开，负荷变化影响零线电位从而影响地线电位的因素没有了，但是，由于各处漏电程度不同，安全地线中也有强度不等的电流。即每一个安全地线接点，都不是零电位，而是个有高低不等的电位。

实际上，很多地区，是使用三相四线制，即零线接地。由于零线上各处的电位不是零电位，各地线之间都有电位差。

4.4 电源地不能做信号地

由于每个带电设备的电源地的电位不定，如果考虑电源线的地线接地，各带电设备地线引起的关系依电源布局而定。电源地引线直径小，且串并不定，不可能起到平衡点位的作用。有线电视系统中，信号电流不过是微安量级的，十分微弱，而市电地线间的电位差引起的电流则强大的多，流过导体产生压降。如果信号地与电源地公用，会使信号地的真实电位高于0 V，使信号出现误判。所以，有线电视信号地不能借用市电地线，只能单独接地。

4.5 电源地和信号地彻底分离

通过以上分析知道，信号地线和电源地线应该分开设置，用电设备的信号地接点要避免同交流电源零线、地线连接。如何进行接地？

5 地线连接方式

5.1 前端设备两次一点接地

（1）机房内设备必须执行两次一点接地。

每个带电设备内的所有插件必须保障信号的可靠连接，带电设备均应设接地端子，在机柜内的大直径公共地线上，第一次一点接地，以平衡每个机箱的电位。

各机柜分别接一根大直径引出线，当机柜数量不多且紧靠时，允许用大直径软线先将各个机柜伞形架连接，再接一根大直径引出线，在机房信号地线汇流排上，第二次一点接地，以平衡每个机柜的电位。

（2）进行一点接地的原因。

地环路干扰是一种较常见的干扰现象。原因有两种：第一种是两个设备的漏电电位不同，如果不一点接地，就会形成电压差，在这个电压差的驱动下，“设备1-互联电缆-设备2-地线”之间形成的环路之间有电流流动，从而对设备电路造成干扰。另一种是互联设备处在较强的电磁场中，如果多点接地，在环路中会感应出环路电流，一样会导致干扰。

5.2 交流地、安全保护地和防雷地连接形式

交流接地、安全保护接地和防雷接地是前端系统的基本接地类型。三种地线最好是各成体系。接地极是大地土壤直接接触的金属导体或金属导体统称。在条件允许的情况下，最好各自接自己的接地极。当然三者之间要注意留出相互之间的隔离带。如果条件不允许，交流地和安全保护地也可以公用一个接地极。但是应和防雷地充分地隔离开，以免雷电电压的反击，造成不必要的损失。所做的地线应符合有关要求：也就是交流地、安全保护地的接地电阻不应大于4Ω，而避雷地的接地电阻不应大于10Ω。一些新建筑有综合接地，接地电阻要求小于1Ω，但由于施工和测试条件的限制，小于1Ω的高质量的地线很不容做到。因此为了提高安全的可靠性，接地不要只接在一个接地极上。另外，在地线启用后，后期的维护检查工作一般难以跟上，以致造成地线与系统因接触不可靠而开路，因而引起人身设备事故。

6 结语

以上从理论上分析了有线电视前端系统的接地问题。实际操作中，要按接地要求、接地方法、注意事项做可靠地接地，保障前端设备的运行安全和人身安全。

参考文献

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