淺談有線電視前端系統(tǒng)的接地問題

王選選

摘 要：在有線電視前端，有很多問題都涉及到與地線有關(guān)，以往有很多刊物都刊登過一些，但本人認為不夠系統(tǒng)，概念模糊，下面就我本人在這方面的理解加以總結(jié)。

關(guān)鍵詞：接地 靜電 交流聲干擾 重復(fù)接地

中圖分類號：TN948 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0024-02

1 接地的概念

接地就是將地面上的金屬或電子設(shè)備、電氣設(shè)備某個部分、建筑物等用金屬導(dǎo)體，對大地進行電氣連接。

2 系統(tǒng)進行可靠接地系統(tǒng)的原因

系統(tǒng)進行可靠的接地，可以極大限度地降低以下因素的破壞和影響。

2.1 自然界雷擊的破壞

雷電是自然界的一種復(fù)雜的放電現(xiàn)象。帶著不同的電荷的雷云之間與大地之間的絕緣（空間）被擊穿，就產(chǎn)生放電現(xiàn)象。雷電產(chǎn)生的高電壓、大電流、流入機房會使機房設(shè)施、系統(tǒng)中的設(shè)備造成極大的破壞，并且危機到機房工作人員的生命安全。

2.2 設(shè)備防高壓和人身防觸電

當供配電系統(tǒng)出現(xiàn)中性線開路或相線與設(shè)備外殼接觸相碰情況，則會造成設(shè)備的損壞和人身觸電，危及到人身安全。

2.3 人身和系統(tǒng)靜電對設(shè)備和人體的影響

靜電是指絕緣物質(zhì)上攜帶的而相對靜止的電荷。它是由于不同的物體接觸摩擦?xí)r在物質(zhì)間發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移而形成的帶電現(xiàn)象。這些電荷積聚于物體表面不會像金屬導(dǎo)體里的電流那樣容易流動。

2.3.1 靜電的產(chǎn)生的因素

靜電產(chǎn)生的因素很多，比如兩物體直接觸直接接觸分離起電；帶電微粒附著于絕緣固體上，使之帶靜電；感應(yīng)起電：人體衣服之間、皮膚與衣服、鞋與地面之間可產(chǎn)生靜電，人體在靜電場中也會感應(yīng)起電。

2.3.2 靜電的危害

靜電放電是一種常見的近場電磁脈沖危害源。是帶電體周圍的場強達到或超過周圍介質(zhì)（空氣等）的擊穿場強時，由于介質(zhì)被電離產(chǎn)生的電荷釋放現(xiàn)象。

靜電的危害很大，在有線電視前端系統(tǒng)中會造成以下危害：

（1）積累一定強度靜電的導(dǎo)體、設(shè)備外殼人體，在沒有接地的或接地不靈的情況下，人體接觸時就會放電給人，使人有觸電的感覺，造成人的精神負擔(dān)，影響正常工作。

（2）當帶靜電的人體接近設(shè)備時，對各種微電子元器件危害極大。它會使設(shè)備鎖死、復(fù)位、數(shù)據(jù)丟失和工作不可靠，這種情況在寒冷干燥的冬季尤其多見。

2.4 各種干擾

2.4.1 交流聲（市電電源）干擾

由于有線電視的高頻調(diào)制信號電流很小，如果電纜外導(dǎo)體中有市電電流，高頻調(diào)制信號就很容易被干擾；同時視頻信號頻率范圍為0～6 MHz，音頻信號頻率范圍在15～20000 Hz，均包括市電工頻50 Hz之內(nèi)。如果電纜外導(dǎo)體中有市電電流，則電視視頻、音頻必然會被干擾。模擬有線電視信號圖像會出現(xiàn)滾到干擾，模擬電視聲音會出現(xiàn)哼哼聲，數(shù)字電視會則會出現(xiàn)誤碼。

2.4.2 空間雜散電磁波對電纜外導(dǎo)體的感應(yīng)干擾

在電視系統(tǒng)中總是存在著各種各樣的干擾，例如：開路發(fā)射信號同頻干擾，高頻電器輻射干擾等。這些干擾的出現(xiàn)會導(dǎo)致系統(tǒng)的工作異常，影響正常節(jié)目播出，甚至出現(xiàn)莫名其妙又難以解釋的故障現(xiàn)象。

3 接地系統(tǒng)分類

接地系統(tǒng)的類型如果按功能需要分類，接地方式可分為以下五種：

信號接地：指的是系統(tǒng)中的模擬電路和數(shù)字電路中的等電位地。它是各部分電路的電位參考點。比如，邏輯電路中的地就是識別高電平、低電平的參考地。

交流電源接地：是電視系統(tǒng)中使用交流電的設(shè)備作二次接地或經(jīng)特殊設(shè)備與大地做金屬連接。也就是中性線的重復(fù)接地。

安全保護接地：是指把與電氣設(shè)備帶電部分相絕緣、不帶電的金屬部分（機柜外殼、操作臺外殼、設(shè)備外殼）同地之間做良好可靠的接地。其原因是通過市電220 V供電的設(shè)備機殼本是不帶電的，但當電源火線與外殼的各金屬部件絕緣短路時，設(shè)備的金屬外殼就會形成帶電體，如果沒有很好地接地，這帶電體就會和地之間就會形成很高電位差。人不小心接觸到這些帶電體，強電流就會通過人體形成通通路，產(chǎn)生危險。

避雷保護接地：就是通過接地將讓自然雷、感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的電流及時向大地泄放。其作用主要在于保護人員、機房設(shè)備和衛(wèi)星接收天饋線系統(tǒng)的安全。

抑制干擾接地：用來防止各種干擾所做的接地。

4 接地問題的相關(guān)分析

4.1 信號地、安全保護地、防干擾地之間的聯(lián)系

有線電視前端用電設(shè)備在出廠時，通常情況下，設(shè)備內(nèi)部電路板的信號地同設(shè)備外殼是相連的、即信號地同安全保護地公用一個接地點。

將這個接地點接地，可以起到以下作用：

（1）使電子電路工作等電位，保證可靠運行。

（2）泄放靜電電荷，防止靜電積聚。

（3）將設(shè)備外殼漏電引至大地

（4）減輕交流聲干擾，形成接地屏蔽，將干擾的雜散波隔離。

從以上可以知道，這三個地公用一地作接地連接即可。有時我們還注意到設(shè)備的電源線插座是三個接觸點，其實靠兩側(cè)的是接相線和中性線的，中間的是接接地保護線的，設(shè)備出廠時，中間的點已經(jīng)同外殼做了短路連接，因此可以空置不用。

4.2 中性線要重復(fù)接地

在低壓電網(wǎng)中，低壓電網(wǎng)有采用的三相四線制傳輸電力，即A、B、C三根相線，一根中性線，三相五線制多一根安全地線。一般在電力變壓器的次級，中性線的一端都要做接地連接，中性線就是公共回路零線。但公共零線在斷開情況下，三相電壓相與相之間就有380 V的電壓差，容易造成設(shè)備損壞。所以在電視前端附近要將零線重復(fù)接地。

4.3 電源地的電位分析endprint

在低壓電網(wǎng)中，理想狀態(tài)下，A、B、C三根相線負荷平衡，零線中三個強度相等，相位各差120°電流的代數(shù)和為零，零線電位為零，但是，實際情況是A、B、C三相負荷平衡的條件幾乎不存在，零線中的電流總不是零，即零線電位總不是零，而且隨著A、B、C三根相線負荷的變化，零線電位隨時漂浮不定。

三相五線制零地分開，負荷變化影響零線電位從而影響地線電位的因素沒有了，但是，由于各處漏電程度不同，安全地線中也有強度不等的電流。即每一個安全地線接點，都不是零電位，而是個有高低不等的電位。

實際上，很多地區(qū)，是使用三相四線制，即零線接地。由于零線上各處的電位不是零電位，各地線之間都有電位差。

4.4 電源地不能做信號地

由于每個帶電設(shè)備的電源地的電位不定，如果考慮電源線的地線接地，各帶電設(shè)備地線引起的關(guān)系依電源布局而定。電源地引線直徑小，且串并不定，不可能起到平衡點位的作用。有線電視系統(tǒng)中，信號電流不過是微安量級的，十分微弱，而市電地線間的電位差引起的電流則強大的多，流過導(dǎo)體產(chǎn)生壓降。如果信號地與電源地公用，會使信號地的真實電位高于0 V，使信號出現(xiàn)誤判。所以，有線電視信號地不能借用市電地線，只能單獨接地。

4.5 電源地和信號地徹底分離

通過以上分析知道，信號地線和電源地線應(yīng)該分開設(shè)置，用電設(shè)備的信號地接點要避免同交流電源零線、地線連接。如何進行接地？

5 地線連接方式

5.1 前端設(shè)備兩次一點接地

（1）機房內(nèi)設(shè)備必須執(zhí)行兩次一點接地。

每個帶電設(shè)備內(nèi)的所有插件必須保障信號的可靠連接，帶電設(shè)備均應(yīng)設(shè)接地端子，在機柜內(nèi)的大直徑公共地線上，第一次一點接地，以平衡每個機箱的電位。

各機柜分別接一根大直徑引出線，當機柜數(shù)量不多且緊靠時，允許用大直徑軟線先將各個機柜傘形架連接，再接一根大直徑引出線，在機房信號地線匯流排上，第二次一點接地，以平衡每個機柜的電位。

（2）進行一點接地的原因。

地環(huán)路干擾是一種較常見的干擾現(xiàn)象。原因有兩種：第一種是兩個設(shè)備的漏電電位不同，如果不一點接地，就會形成電壓差，在這個電壓差的驅(qū)動下，“設(shè)備1-互聯(lián)電纜-設(shè)備2-地線”之間形成的環(huán)路之間有電流流動，從而對設(shè)備電路造成干擾。另一種是互聯(lián)設(shè)備處在較強的電磁場中，如果多點接地，在環(huán)路中會感應(yīng)出環(huán)路電流，一樣會導(dǎo)致干擾。

5.2 交流地、安全保護地和防雷地連接形式

交流接地、安全保護接地和防雷接地是前端系統(tǒng)的基本接地類型。三種地線最好是各成體系。接地極是大地土壤直接接觸的金屬導(dǎo)體或金屬導(dǎo)體統(tǒng)稱。在條件允許的情況下，最好各自接自己的接地極。當然三者之間要注意留出相互之間的隔離帶。如果條件不允許，交流地和安全保護地也可以公用一個接地極。但是應(yīng)和防雷地充分地隔離開，以免雷電電壓的反擊，造成不必要的損失。所做的地線應(yīng)符合有關(guān)要求：也就是交流地、安全保護地的接地電阻不應(yīng)大于4Ω，而避雷地的接地電阻不應(yīng)大于10Ω。一些新建筑有綜合接地，接地電阻要求小于1Ω，但由于施工和測試條件的限制，小于1Ω的高質(zhì)量的地線很不容做到。因此為了提高安全的可靠性，接地不要只接在一個接地極上。另外，在地線啟用后，后期的維護檢查工作一般難以跟上，以致造成地線與系統(tǒng)因接觸不可靠而開路，因而引起人身設(shè)備事故。

6 結(jié)語

以上從理論上分析了有線電視前端系統(tǒng)的接地問題。實際操作中，要按接地要求、接地方法、注意事項做可靠地接地，保障前端設(shè)備的運行安全和人身安全。

參考文獻

[1] 鄭春妮.廣播電視機房電子設(shè)備的靜電放電防護[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2012（11）：102-103.

[2] 張葉.淺析廣播電視導(dǎo)控室中地線干擾的產(chǎn)生與抑制，2012（11）：128-129，145.

[3] 全國廣播電視安全播出培訓(xùn)講義[Z].2005.

[4] 趙鵬，文鎖民，等.建（構(gòu)）筑五消防技術(shù)與管理[M].山西科技技術(shù)出版社，2008.endprint