李冠陽
(作者單位:秦皇島廣播電視臺(tái))
廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站接地設(shè)計(jì)研究
李冠陽
(作者單位:秦皇島廣播電視臺(tái))
廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站的接地系統(tǒng)是廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站的重要保證,其主要作用在于保護(hù)臺(tái)站,減小外來信號(hào)干擾以及防雷。目前,我國(guó)較為普遍的廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站接地系統(tǒng)通常需要考慮的主要因素是接地電阻及接地極的設(shè)計(jì)。本文就廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站的接地設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的論述。
無線發(fā)射臺(tái)站;接地系統(tǒng);設(shè)計(jì)
廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站是人們?cè)谌粘I钪胁豢苫蛉钡男畔鬏斚到y(tǒng),通常人們看到的廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站都是在一片空地上建設(shè)的發(fā)射塔,這樣做的原因是無線發(fā)射臺(tái)站在發(fā)射無線信號(hào)的過程中,會(huì)有外來信號(hào)的干擾,影響發(fā)射信號(hào)指標(biāo)。因此,在建設(shè)廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站時(shí),都會(huì)有幾個(gè)接地系統(tǒng)同時(shí)對(duì)該臺(tái)站進(jìn)行保護(hù),以保證廣播電視信號(hào)的發(fā)射質(zhì)量與發(fā)射頻率??梢?,廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站接地設(shè)計(jì)的重要作用是不容忽視的,接地設(shè)計(jì)質(zhì)量高,可大幅度減小外來信號(hào)的干擾,對(duì)廣播電視無線信號(hào)傳輸質(zhì)量有大幅度提升的效果。若想提高廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站接地設(shè)計(jì)的質(zhì)量,首先要找到影響其質(zhì)量的主要因素。
1.1接地電阻的選取
接地系統(tǒng)中主要的影響因素為接地電阻的選取。眾所周知,電阻與信號(hào)發(fā)射的關(guān)系是相當(dāng)密切的。因此,對(duì)于電阻的選取一定要符合以下幾點(diǎn)要求。
第一,選取電阻時(shí)需要考慮接地電阻是否可以作為濾波器過濾掉較弱的外來信號(hào)。由于環(huán)境原因,很多廣播電視無線信號(hào)發(fā)射臺(tái)站不能建立在周邊毫無建筑的區(qū)域內(nèi),因此周邊建筑內(nèi)部的微弱無線信號(hào)(如手機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)等)對(duì)無線發(fā)射臺(tái)站必然會(huì)產(chǎn)生影響;而來自于自然的磁場(chǎng)電波等也會(huì)對(duì)無線發(fā)射臺(tái)站產(chǎn)生微弱的影響。因此,對(duì)于這些外來干擾信號(hào)需要通過接地電阻將其濾掉。根據(jù)研究人員多年的實(shí)驗(yàn)研究,以及國(guó)內(nèi)外廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站設(shè)計(jì)的實(shí)踐,認(rèn)為接地電阻的選取應(yīng)當(dāng)不超過1Ω。為了防止自然界的雷電破壞,需要在接地系統(tǒng)中加入防雷系統(tǒng),將自然界的雷電引入大地,是無線發(fā)射臺(tái)站必不可少的防護(hù)措施。
第二,在選取接地電阻時(shí)需要考慮電阻的穩(wěn)定性。當(dāng)廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí),如果接地電阻無法穩(wěn)定工作,那么廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站也會(huì)受其影響,造成信號(hào)發(fā)射不穩(wěn),導(dǎo)致信號(hào)發(fā)射質(zhì)量大幅度降低。當(dāng)然,穩(wěn)定電阻并非是電阻值越大越好,選取合適的電阻值,當(dāng)外界電壓過高時(shí),接地電阻熔斷,采取保護(hù)措施,如果電阻可以承受高壓,那么將無法起到保護(hù)作用。因此,接地電阻阻值的選取是決定廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要因素之一。
1.2接地極的類型及選用
接地極的選取是廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)之一,可以說,接地極的材料是根據(jù)接地系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行選取的,什么樣的材料可以承受高頻電壓,多少阻值可以作為無線發(fā)射臺(tái)站的接地極材料。這些都是通過相應(yīng)的計(jì)算進(jìn)行選取的,計(jì)算出相應(yīng)數(shù)據(jù),找出對(duì)應(yīng)的材料。首先,我們先來了解一下接地極的類型有哪些。
垂直地極與水平地極:垂直地極在地下埋藏位置較深,而水平地極則在表層。其區(qū)分原理就在于埋藏地下深淺程度。而自然地極與人工地極則是根據(jù)導(dǎo)體材料來源不同進(jìn)行分類的。選取不同類型地級(jí)是根據(jù)各個(gè)無線發(fā)射臺(tái)站的要求自由組合。由于地極需要埋藏在地下,因此要對(duì)相應(yīng)的土地進(jìn)行特殊處理,以保證地極的導(dǎo)電情況與電阻率合乎要求。而降阻劑就是這個(gè)特殊處理過程中需要用到的一個(gè)特殊材料,根據(jù)無線發(fā)射臺(tái)站的接地系統(tǒng)要求,對(duì)土地適當(dāng)?shù)厥褂媒底鑴┛梢哉{(diào)節(jié)地極的電阻阻值。一定要選擇電阻率較低,性能穩(wěn)定,導(dǎo)電性強(qiáng)的降阻劑,并且溶解吸收水分,不致水分流失,對(duì)地極不會(huì)造成腐蝕性損害的地極。在實(shí)際施工過程中,根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境選擇滿足指標(biāo)要求、價(jià)格合理、便于施工的即可。一般來說,接地極的形式按照以上要求選擇即可。
當(dāng)前,常見的無線發(fā)射臺(tái)站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中都有一個(gè)等電位連接設(shè)計(jì),其主要設(shè)計(jì)目的是為了防止和減小設(shè)備間及系統(tǒng)間的危險(xiǎn)電位差,以此起到保證設(shè)備正常工作、保護(hù)工作人員安全的作用。
例如,某工程中,中央系統(tǒng)機(jī)房中等電位接地使用了M型接地系統(tǒng),在機(jī)房布線位置采用30×30mm的銅線設(shè)置等電位均壓環(huán),其中各個(gè)設(shè)備就近與其進(jìn)行連接。機(jī)房?jī)?nèi)其他設(shè)備的接地線應(yīng)使用截面積為16mm2的銅線與接地匯流排進(jìn)行連接。
廣播電視無線發(fā)射臺(tái)站的接地設(shè)計(jì)是需要根據(jù)不同環(huán)境以及不同條件來進(jìn)行設(shè)計(jì)搭建的,接地系統(tǒng)不僅對(duì)無線發(fā)射系統(tǒng)起到抗干擾的作用,還會(huì)對(duì)無線發(fā)射系統(tǒng)起到保護(hù)作用。只有做好接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì),才能保證我們的廣播電視信號(hào)暢通傳輸。
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