广播电视工程接地技术的应用

聂春辉 白城广播电视台

伴随着时代的发展，基于无线电、导线传播的声音、图像等信息在群众中日益普及，虽受到新兴网络媒体的影响，但广播电视领域仍存在庞大的用户群体。广播电视相较网络媒体存在一定的优势，重视广播电视工程的建设质量显得尤为必要，广播电视领域对持续、稳定的信号收发具有严格要求，应当尽可能地规避信号中断、失真等风险，为观众提供优质的视听服务。

一、常见接地方式

（一）保护接地

保护接地是针对绝缘层破损，或是仪器设备外壳为金属下的触电问题，人体接触漏电区时，会因为接触的带电表面，以人体为导体，并与大地形成电势差，进而对人体产生触电效果，电势差越大，遭到的瞬间伤害越大，甚至可以产生电火花，引发严重的电击事故。广播电视工程中的电气设备较多，大致可以划分为播控设备、接收设备、发射设备，不同类型的设备所要承担的功能，及需要施加的运维保护多有不同，但为对保护设备、人，一般都是需要施加保护接地，从播控设备的角度来看，播控设备是节目录制和信号处理的重要工具，作为广播电视紧紧围绕的信号质量问题，对信号源的精密度要求颇多，相关设备主要有摄像机、录像机、放映机外，还包括卫星地面接收测试信号发生器、同步机、脉冲分配器、示波器等，为保证此类设备的正常运行，应当对存在潜在漏电风险的仪器设备进行保护接地，防止操作人员触电，或是避免电荷累积对仪器设备造成损害，从接收设备来看，接收设备是将发射的信号转化为声音、图像的重要部件，为切实提升信号的转化质量，避免发生触电事故，同样应当注重保护接地工作，从发射设备的角度来看，为实现广域覆盖，并积极应对信号衰减问题，发射设备的功率普遍较高，对值机人员、维护人员，存在较大的触电事故威胁，因而应当在使用时，需重视对发射机及相关设备的保护接地。

（二）工作接地

为了保证机器设备在正常情况下，或者在异常电流等作用下，能够保持正常运行，一般会在电力系统上的某一点，直接或间接与大地进行连接，具有满足电力系统运行、降低接触电压、降低绝缘压力等作用，其中构建中性点等与大地之间的间接性设备，主要有消弧线圈、电阻等。工作接地形式主要有浮地、单点接地、多点接地、混合接地，介于浮地来看，简而言之，浮地用以描述与大地无连接的接地方式，由于潜在的对地浮动差模信号等，往往需要考虑大地电性能问题，以及其他可能的共模噪声，在此情景下可以运用浮地系统达到接地目的，介于单点接地，运用串联、并联、串并混合的形式，将各个电路的地线连接至共同的点，单点接地的优点在于，可以避免电路耦合问题的发生，但单点接地也会导致地线过长，进而增加地线线缆的整体阻抗，对接地效果的发挥存在一定影响，介于多点接地，多点接地是在接地时，各个接地点与接地平面单独连接，并尽量最短，接地平面可以是设备框架、设备底板等，另外，由于共地阻抗问题，采取多点接地方式时，还应当注意接地平面的阻值问题，接地平面的阻值越小，受共地阻抗的负面影响也就越小，介于混合接地，混合接地是根据电力系统、信号系统特点，对系统各个点进行单点接地及多点接地混合使用的策略，一般单点接地适用于1MHZ以下，30MHZ以上需要使用多点接地，而在两者之间便需要进行混合接地，混合接地时，若接地线的长度要大于工作信号波长的5%，则一般应用多点接地，反之单点接地。

（三）防雷接地

雷击对天线等仪器设备会产生爆炸性、起火性等不可逆损伤，若周遭有人，同样也可能会被波及。雷击事故的发生主要是由直击雷、感应雷、球形雷所造成，其中直击雷是由于带电云层聚集大量电荷，并在击穿空气等情况下，与大地、建筑物或是其他物体间构成回路，从而迅猛放电，以此形成的直击雷，会从热、力、电多个层面，对受波及的物体产生损伤，建筑物的突出部极容易在带电云层的感应下，聚集大量异种电荷，感应电会直接对电子元件、设备造成损坏，此外，建筑物突出部聚集大量异种电荷下，极容易招引直击雷，造成更大程度上的雷击事故，球形雷主要是在雷暴下产生，由于其可以在空气中独立移动的特点，又俗称滚地雷，球形雷的可移动特性导致球形雷可直接进入室内，同时球形雷与障碍物碰撞下又可能发生爆炸，因而威胁较大，但相比直击雷、感应雷，球形雷较为不常见。一般而言，防雷接地装置包括了接闪器、引下线、接地线、接地，其中接闪器上，顾名思义，接闪器是引雷并接受雷电的金属杆，可以有效导引雷电，避免雷击他处，对建筑物、设备等造成损坏，接闪器可以是金属针、杆，也可是金属带、金属网，或是其他样式特殊的避雷器，其中引下线是导通接闪器和接地系统的导体，是将接收到雷击电流向下转移的重要媒介，其中接地线是连接引下线与接地体的导体，同样起到的向下转移的作用，其中接地体是与大地直接相连的导体，也是最终分散雷击电流的最终导引装置，为切实保证防雷效果，接地体的设计及安装要充分考虑土壤电阻率、含水率等数值，以此确保雷击能量能迅速消散。

（四）重复接地

重复接地是在中性点接地的基础上，对零干线某点，或多点进行接地的手段，重复接地的优点较多，比方说可以降低故障持续时间，防范零线与相线反接，降低触电电压等。因使用方式的不同，重复接地的形式也会存在差异，大致包括防雷接地、工作接地、直流接地、屏蔽接地、功率接地等，其中直流接地是基于基准电位对机器设备的功效上，基准电位可以大幅度提升机器设备的工作稳定性，因而在可以利用导体，将机器设备以基准电位连接，以此达到直流接地目的，其中屏蔽接地上，屏蔽接地是针对电磁干扰对信号等产生噪音时，透过将环绕、包裹机器设备的屏蔽线、金属管进行接地的形式，达到屏蔽干扰的目的，其中功率接地是为应对不同频率电压间干扰导致的机器设备运作不良问题，为了解决不同频率电压间的相互干扰问题，一般会安装滤波器，对滤波器的接地便是功率接地。

二、接地技术的应用策略

（一）注意现实需求

基于现实需求进行接地防护工作，可以明确接地方案的设计方向、设计内容，以此可以指导接地技术的具体施用。整体来看，接地技术应用的现实需求主要表面在电流、信号上。从电流的角度来看，经由电源、雷电所形成的电流不仅会对机器设备产生较大损伤，同时还可以在绝缘层损坏，或是电击穿下，对触及人员产生健康损害，鉴于此，应当重视电流方面的接地保护工作，防雷防护时，需要根据当地雷击特点，比方说雷击频次，及现场环境，包括建筑物材质、顶层特点、土壤成分，建筑物材质为钢结构，或是顶层为铁皮覆盖，或顶层为大面积的平楼下，可以用避雷网、带进行防雷，扩大接触面积，同时还要将避雷装置与钢骨架等进行连通，不可忽视的是，接地时，还要对接地体接触的土壤成分进行分析，了解电阻值、含水率等，若电阻值偏高，可以更换接触面，或是对土壤进行一定程度的改造，以此降低土壤的电阻值，从信号的角度来看，广播电视是为普罗大众提供优质服务的重要媒介，若信号质量不佳，存在失真、缺失、卡顿、杂音、模糊等问题，则无疑大幅度降低视听体验，因而应当根据需要，对信号从制作到收发的整个过程进行信号保护，对潜在的电磁干扰进行屏蔽，对信号间的相互干扰进行滤波，以此综合确保信号质量，比方说发射机强大的功率对音频通路产生干扰，便可以运用金属管对音频线缆进行包裹，同时将金属管进行接地，以此达到抗电磁干扰的目的[1]。

（二）规范化机房设施

机房内机器设备、连接音视频线缆较多，若不能注意绝缘防护，很容易导致邻近的线缆、设备之间产生电磁干扰，进而引发电流异常、信号异常，鉴于此，应当重视机房设施的规范工作。机房设施的规范化应当注意设计、仿真模拟、试运行。从设计来看，设计机房时，根据需要放置的机器设备，合理规划出各自的位置，及相应的走线方式，在尽量避免相互干扰的同时，明确需要做好绝缘保护的区域，可以从设计阶段，尽量创设各自独立运作的环境，从仿真模拟来看，仿真模拟可以从理论层面，对机房内各个设备间的运行进行仿真分析，可以以近乎现实的环境的参数，得到较为符合现实的结论，可以对设计方案的可信性做出检验，了解是否存在电磁干扰，或是雷击防控效果不佳的问题，从试运行的角度来看，试运行是透过实践测试的形式，对安装后的各个设备、线缆的具体运作进行测试，可以首先从信号的视角，检查声音、图像信号从制作到收发整个过程中，是否存在失真、缺失等问题，其次便是检查透过电流检测仪器、设备，对绝缘层的防护效果进行测试，同时也可以在通电后，检查仪器设备的金属外壳是否带电，在此情景下，可以判断出信号、电流通路是否达到设计要求，若在试运行阶段，发现存在信号失真等问题，并确定机房设计及布局存在的问题，便可以根据存在的问题积极应对，规范化机房内部设施[2]。

（三）注意接地效力保持

接地部件、设备要能切实发挥作用，需要对接地部件、设备的安装及维护工作高度重视，以此充分保持接地效力。对接地效力存在影响的因素中，主要涉及安装质量、维护方案、故障维修。从安装质量的角度来看，接地效力的发挥有赖于异常电流、信号能够被有效导引，以此保证正常电流、信号的运作，在此过程中，需要确保整个接地装置的导通性，以此实现接地保护目的，鉴于此，应当注意对各个零部件的质量进行检查，确保构件材质符合要求，随之便是严格遵守操作规范，充分做好线路搭接、焊接，及接地体掩埋等工作，比方说，安装精密设备时，静电很容易对设备产生负面影响，为保证安装质量，可以用接地的防静电烙铁及静电泄放腕套，预防静电损害问题，从维护方案来看，维护方案是针对机器设备的设计寿命、使用损耗、维修记录，对接地装置规划适宜的维护方案，可以透过日常维护，改善接地装置的工作环境，校正接地装置的工作状态，延长接地装置的寿命，还可以透过日常检查，及时识别安全隐患，也可以透过数据分析，进行部件报废、替换等工作，以此综合保证接地装置能处于良好的工作状态上，从故障维修的角度来看，由于腐蚀、老化、物理破损等原因，接地装置可能发生故障问题，鉴于潜在的维修需要，应当注意维修人员管理，可以从职业道德、专业素养的角度，对维修人员做出严格要求，确保维修人员能充分适应工作岗位。此外，维修时，还应当要求维修人员做好维修记录，方便后期维护时能够有所参考[3]。

（四）设备防护及抗干扰

设备防护及抗干扰是接地技术应用时的重中之重，若不能注意设备防护及抗干扰工作，很容易对信号、电流的正常运行产生影响，其具体表现在节目录制及信号收发效果不佳、机器设备寿命降低、触电事故概率大幅度增加等，为切实的保证设备防护及抗干扰效果，应当注意技术改进、设备优化、接地方案优化等。从技术改进的角度来看，伴随着时代的发展，接地技术也取得了诸多进步，因而在广播电视工程中，应当注意新型接地技术应用于广播电视工程中的研究，以此提升接地效果，比方说感应雷防范技术，应当注意把握科研领域有关感应雷预防技术的分析，可以在针对感应雷的特点做出针对性优化下，大幅度提升天线等设备对感应雷的防范效果，从设备优化的角度来看，应根据接地性能、功能需求，从材料、设备参数等方面保证接地装置的效力，比方说为达到及时导引异常电流、信号的目的，可以在安装接地装置时，尽可能地选电阻值小的导体，同时还要对接地体接触的土壤进行改良，以此降低土壤的电阻值，提升接地效果，从接地方案优化来看，接地方案的差异也会对接地效果的发挥产生影响，比方说，可以用盐水降低土壤的电阻率。

三、总结

本文对广播电视工程接地技术的应用进行分析时，首先从接地方式的角度，从保护接地、工作接地、防雷接地、重复接地四方面，对常见的接地方式进行简单的浅述，其次便是从应用策略的角度出发，探讨广播电视工程接地技术的具体应用，并认为可以从注意现实需求、规范化机房设施、注意接地效力保持、设备防护及抗干扰四方面进行描述。