中波發(fā)射機接地電阻的測量及重要性

周 舟 程 浩

（作者單位：海峽之聲廣播電臺）

中波發(fā)射機接地電阻的測量及重要性

周 舟 程 浩

（作者單位：海峽之聲廣播電臺）

中波發(fā)射機具有多種接地方式，接地系統(tǒng)的好壞與播出效果直接相關(guān)，情況嚴重時還會影響到播出安全。本文詳細介紹了中波發(fā)射機接地電阻測量原理及方法，并對接地系統(tǒng)檢查的重要性進行討論。

中波發(fā)射機；接地電阻；測量；檢查維護

1　中波發(fā)射機接地及作用

1.1中波發(fā)射機接地

接地通常是指將設(shè)備的接地基準面連接到大地，將大地作為電位為零的電位基準，大地被看作一個電位處處相等的導體。廣播發(fā)射臺因各處接地作用不同，可分為高頻接地、工作接地、保安接地、防雷接地四種。

1.2發(fā)射機接地作用

在廣播系統(tǒng)中，發(fā)射機及附屬設(shè)備的正確接地對保障安全優(yōu)質(zhì)高效播出具有非常重要的意義。高頻接地應(yīng)用于高頻大電流的接地回路，能減小發(fā)射機各單元之間的相互干擾，使整機具有良好的高頻地電位。工作接地是為保證電網(wǎng)正常運行或?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備功能，提高其可靠性，確保負載設(shè)備安全運行的接地。保安接地的主要作用是保護人身和設(shè)備安全，如機房設(shè)備的金屬外殼接地。防雷接地的作用是在發(fā)生雷擊時，迅速將雷電流導入大地，以防止雷擊傷害的接地。中波發(fā)射機的接地故障出現(xiàn)率并不高，但是一旦出現(xiàn)，排查起來就很困難，而且維修難度也很大。

海峽之聲廣播電臺的廣播技術(shù)管理制度對中波發(fā)射機的接地電阻值有明確要求，高頻接地電阻不得大于1Ω，工作接地電阻不大于4Ω，保安接地電阻不大于4Ω，防雷接地電阻不大于10Ω。測各接地電阻值作為發(fā)射機檢修的一個重要項目，能及時發(fā)現(xiàn)發(fā)射機接地異態(tài)，保證正常播出。

2　中波發(fā)射機接地電阻測量原理及方法

2.1發(fā)射機接地電阻測量原理

當有電流由接地體流入大地時，土壤中將呈現(xiàn)有電阻，這就是接地電阻。假設(shè)大地電導率為ρ，且均勻分布，接地體的形狀為半徑為r的半球，接地線連于球心，如圖1所示。

圖1　接地體示意圖

此時，接地電阻表達式為Rjd=ρ/2πr。當有電流I從接地線流入大地時，距離球心為x（x≥r）的地方的電流密度為j（x）=I/（2πx2），則該球面上的電場強度為E（x）=j（x）ρ；設(shè)無窮遠處電位為零，可得該球面上電位為：

當用直線三極法測接地電阻時，接線圖如圖2所示，E極和C極均有電流流過，分別產(chǎn)生了電場，所以EP兩極間電位差為：

圖2　三極法接線圖

圖3　三極間電分布

實際情況下，發(fā)射機接地體一般不會是半球形狀，多是管狀或帶狀的接地網(wǎng)，且大地也不可能是處處電導率相等的，尤其是山區(qū)和地形地勢復(fù)雜的地區(qū)電導率差異非常明顯，測量接地電阻不同的放線方向都會得到不同的阻值，而且測量接地電阻時天氣和溫度對測量結(jié)果都會有較大影響。實際測量接地電阻時，一般選擇在天氣晴朗的枯水季節(jié)來測量接地電阻，而且不宜在冬季冰凍天氣測量，測量時盡量向幾個不同的方向放線，將多次測量的數(shù)據(jù)進行比對。

2.2接地電阻測量方法

海峽之聲廣播電臺配備了1臺ZC-8型接地電阻測試儀和1臺UNI-T UT522型數(shù)字接地電阻測試儀，測量時一般采用直線三級法，以ZC-8型接地電阻測試儀為例，測試方法如下。

（1）按圖4所示連接好測試線路。

（2）儀表放置水平后，調(diào)整檢流計的機械零位，歸零。

（3）將“倍率開關(guān)”置于最大倍率，逐漸加快搖柄轉(zhuǎn)速，使其達到150r/min。當檢流計指針向某一方向偏轉(zhuǎn)時，旋動刻度盤，使檢流計指針恢復(fù)到“0”點。此時，刻度盤上讀數(shù)乘上倍率檔的倍率即為被測電阻值。

圖4　測試儀接線方法

（4）當刻度盤讀數(shù)小于1時，檢流計指針仍未平衡，可將倍率開關(guān)置于小一檔的倍率，直至調(diào)節(jié)到完全平衡為止。

（5）如果發(fā)現(xiàn)檢流計指針有抖動現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整搖柄轉(zhuǎn)速，以消除抖動現(xiàn)象。

（6）測試完成后做好記錄。

接地電阻測試完以后，應(yīng)該及時進行比對，看是否在正常阻值范圍內(nèi)，且相對以往相同環(huán)境下測得的值，不應(yīng)有過大的增加。

3　中波發(fā)射機接地系統(tǒng)檢查維護的重要性

發(fā)射臺接地系統(tǒng)的接地電阻是否合格直接關(guān)系到廣播質(zhì)量以及設(shè)備和人身安全。

接地裝置的性能不是一成不變的，土壤對接地裝置是有腐蝕作用的，隨著接地裝置運行時間的加長，會逐漸被腐蝕，接地電阻會變大，進而影響發(fā)射機的安全運行。在惡劣的天氣條件下，如臺風、雨雪冰凍天氣，也可能會對地網(wǎng)地線的接地性能造成嚴重的損害。對全固態(tài)發(fā)射機來說，如果高頻接地不正常，會頻繁燒模塊，造成機器工作不穩(wěn)定；供電電源的零線和地線形成混接時，若接地不好加之用電不平衡時，很容易造成零線過流燒壞；天饋線地網(wǎng)地線接不好，將會使發(fā)射效果明顯下降，傳輸效率降低；饋線的地線接不好，會使饋線傳輸高頻能量的效率下降，架空饋線桿接地處接地不好，還會對地檢波發(fā)出調(diào)幅廣播之聲。因此，必須加強對地網(wǎng)等接地裝置的檢查巡視和對接地電阻的定期監(jiān)測。

4　結(jié)語

接地系統(tǒng)是中波發(fā)射機的重要組成部分，對接地裝置的檢查維護是發(fā)射臺日常工作中一個重要的環(huán)節(jié)。作為工作在廣播發(fā)射臺一線的技術(shù)人員，需要理解和掌握正確的接地電阻測試原理和方法，熟悉和準確掌握接地裝置的運行狀態(tài)，保證發(fā)射機安全優(yōu)質(zhì)高效運行。