淺析廣播電視工程中的接地技術(shù)及應(yīng)用

丁勇

摘 要：廣播電視工程中存在諸多用電設(shè)備，這些設(shè)備對于雷擊危害的抵抗性較差。基于此，筆者在下文中首先闡述了雷電的發(fā)生以及危害，然后簡要分析了接地以及電磁屏蔽，最后結(jié)合某廣播電視工程案例，對其中應(yīng)用的防雷接地技術(shù)進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：防雷 接地 電磁屏蔽 技術(shù) 實(shí)例

在廣播電視工程中，電子設(shè)備作為重要的技術(shù)載體，是為工程建設(shè)核心。但是，電子設(shè)備對于異常電壓、電流的承受能力較低，一旦遭受雷擊或者受雷擊所造成的電磁場干擾，就會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞。故需要加強(qiáng)對設(shè)備的防護(hù)，實(shí)現(xiàn)有效的接地防雷。因此，探討廣播電視工程中的接地技術(shù)及應(yīng)用，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、防雷工程

（一）雷電對廣播電視設(shè)備以及供電設(shè)備的危害分析。通常來說，雷電對于廣播電視設(shè)備以及供電設(shè)備的危害，多為感應(yīng)雷導(dǎo)致地電位升高、過電壓影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。雷電直接擊中設(shè)備、構(gòu)筑物、線纜的情況也時(shí)有發(fā)生，概率相對較低。但是，無論是感應(yīng)電還是雷擊，對于用電設(shè)備的影響都是毀滅性的[1]。

“接地”是避免通電設(shè)備被雷電所影響最基礎(chǔ)也是最為有效的一種措施，廣播電視工程接地技術(shù)的應(yīng)用，往往伴隨著等位電法的應(yīng)用。等位電法是在修建構(gòu)（建）筑物時(shí)，將構(gòu)（建）筑物中的金屬線纜、管道、門窗、鋼筋等金屬導(dǎo)體，聯(lián)通為一個(gè)整體，雷電發(fā)生時(shí)，就不會(huì)產(chǎn)生電位差，建筑體也不會(huì)遭受雷擊。

（二）廣播電視工程中電源設(shè)備的雷電防護(hù)有效措施。在廣播電視工程中，合理的4級防雷是實(shí)現(xiàn)電源設(shè)備雷電防護(hù)的重要措施。若是將整個(gè)設(shè)備體系（包含建筑物）看作為一個(gè)防雷整體。通常來說，需要將建筑物整體、工程體系中的電纜、工程體系中的設(shè)備電源的交流配電系統(tǒng)以及整流器，按照一定的先后順序，將整個(gè)電源系統(tǒng)防雷劃分為4級[2]。

1級防雷主要保護(hù)的對象為建筑物頂部的避雷針、避雷網(wǎng)，建筑結(jié)構(gòu)中的鋼筋、管線、接地匯集線、接地引入線等，從而避免雷擊直接對建筑物主體造成破壞。直擊雷一旦直接擊中避雷網(wǎng)或者避雷針，就會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，經(jīng)過建筑物中的鋼筋、金屬導(dǎo)體、接地引入線，從而通過接地網(wǎng)絡(luò)直接流入大地，而在浪涌電流經(jīng)過的部位，會(huì)產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的雷擊電磁場[3]。

2級防雷的主要作用是實(shí)現(xiàn)對非直接感應(yīng)雷的有效防護(hù)，廣播電視工程體系中的設(shè)備，在感應(yīng)雷擊的作用下，會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的電磁耦合效應(yīng)，從而生成強(qiáng)烈的浪涌電壓，因在工程體系中設(shè)置有過壓保護(hù)裝置，浪涌電壓就會(huì)直接受過壓保護(hù)裝置的引導(dǎo)，轉(zhuǎn)化為脈沖電流安全引導(dǎo)釋放。

3級防護(hù)一般設(shè)置在廣播電視工程體系中的交流配電屏內(nèi)部，因前部防雷保護(hù)的衰減，所以交流配電屏經(jīng)過的浪涌電流，通常不會(huì)大于4kV，而3級防雷的保護(hù)器通流量也不會(huì)大于15kA，僅需要1.4kV左右的殘壓，就可實(shí)現(xiàn)有效的防雷保護(hù)。

4級防護(hù)是在是直接加裝在廣播電視工程體系設(shè)備前端的防雷設(shè)施，一般來說，需每隔15m設(shè)置一處。

（三）廣播電視工程中信號線纜以及天饋系統(tǒng)的防護(hù)。避雷針的防護(hù)范圍必須覆蓋衛(wèi)星接收天線，同時(shí)，也要保證避雷針和衛(wèi)星接收天線之間的距離在5m以上（因雷擊能夠直接穿透2-3m的空氣），若存在多副衛(wèi)星接收天線集中安裝的情況，要利用尺寸為4mm×40mm的扁鋼進(jìn)行統(tǒng)一焊接。

衛(wèi)星接收天線下的鋼管、饋線、避雷網(wǎng)需要相互連接，并且廣播電視設(shè)備和饋線之間的連接，需要設(shè)置信號避雷器，設(shè)備和天饋線之間的連接需要增設(shè)天饋線路防雷設(shè)備，部分光纜需要直接接地[4]。

二、廣播電視工程中的電磁屏蔽

電磁屏蔽是信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效防雷的必要手段，電磁屏蔽不僅僅需要有良好的接地基礎(chǔ)，同時(shí)也要求使用的屏蔽體具有良好的導(dǎo)電連續(xù)性。

（一）屏蔽材料。①若是干擾電磁場的頻率比較高，利用高電導(dǎo)率、低電阻率的金屬材料。就能夠形成有效的電磁波抵消作用，從而實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽的目標(biāo);②若是干擾電磁波的頻率比較低，就可利用高導(dǎo)磁率的效率，將磁力線穩(wěn)固在屏蔽體內(nèi)壁，從而避免電磁波的擴(kuò)散。為滿足不同的電磁屏蔽需求，常將高導(dǎo)電性的金屬材料作為屏蔽載體，如鋁、鋼、銅、金屬涂層等[5]。

（二）雷擊干擾傳播路徑。廣播電視設(shè)備體系受雷擊，雷擊所產(chǎn)生的干擾源頻譜呈現(xiàn)出多元化的、多樣化的趨勢，具體如下：①雷擊所產(chǎn)生的干擾，具有高頻率的分量，一般來說，雷擊處和廣播電視設(shè)備之間的距離或者建筑物的距離，就被認(rèn)定為電磁干擾輻射場，它通常以平面電磁波或者環(huán)形輻射的方式，影響線纜、設(shè)備、電源等;②一般情況下，雷擊干擾源可假定為一個(gè)穩(wěn)定場，它能夠以電磁感應(yīng)的方式從線纜進(jìn)入，從而對設(shè)備運(yùn)作造成影響;③雷擊干擾信號以耦合或者漏電等形式，通過空氣、絕緣物等，經(jīng)過阻抗耦合作用，對設(shè)備、線纜造成影響[6]。

（三）有效電磁屏蔽防護(hù)。在廣播電視工程避雷中，電磁屏蔽是重要的構(gòu)成部分，在發(fā)生雷擊事故時(shí)，電磁屏蔽層可有效隔絕雷擊干擾信號，從而讓廣播電視工程中的設(shè)備得到有效防護(hù)。根據(jù)廣播電視工程的建設(shè)特征，電磁屏蔽防護(hù)的構(gòu)建也有著一定的差別，通常采用鉚接、焊接等方式，結(jié)合鋼板、鋁板等，構(gòu)建一個(gè)完整的屏蔽系統(tǒng)。

三、廣播電視工程中的接地技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

（一）防雷。廣播電視工程建筑物頂部女兒墻設(shè)置有避雷帶，距離衛(wèi)星天線6m處，安裝有一支避雷針，避雷針的架設(shè)采用三角形斜拉鋼索，高度為15m，利用4x40的扁鋼，實(shí)現(xiàn)和避雷網(wǎng)絡(luò)的焊接，同時(shí)接出一條塑套線，和建筑物一樓地網(wǎng)連接（建筑物所有鋼筋、管線和避雷帶相連）。

考慮到建筑物采用雙路供電模式，所以利用 DEHNventil VGA280/4×4（最大流通量為100kA）作為1、2級防雷設(shè)施，在廣播電視設(shè)備電源處，安裝有DEHNguard T385（最大流通量為40kA）單相防雷器作為體系中的3級防雷。所有低壓線路均采用鎧裝電纜入地敷設(shè)的方式，在引入設(shè)備體系前，和接地極實(shí)現(xiàn)有效連接。

廣播電視工程中所有通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)備的供電均單獨(dú)配送，接線方式采用△/YO進(jìn)行接線，該接線方式能夠有效應(yīng)對零序分量磁通以及雷電所導(dǎo)致的三次諧波，從而讓變壓器的損失得到有效控制。

（二）接地。接地網(wǎng)尺寸為1.2×1.0×40（每間隔5m，設(shè)置有一根直徑50mm鋼管，每隔3.6m和建筑物鋼筋主體焊接一次）;為提高接地效果，采用接地電阻降阻劑輔助，大樓主筋和鋼板網(wǎng)以及角鋼連接，設(shè)備機(jī)柜、底座和鋼板焊接，同時(shí)設(shè)置有直徑8mm圓孔，便于設(shè)備接地。

結(jié)束語

綜上所述，防雷、接地、電磁屏蔽均是廣播電視工程中的重要構(gòu)成部分，是保證工程體系正常使用的核心要素，雷電事故的發(fā)生具有較強(qiáng)的隨機(jī)性、不可預(yù)測性、破壞性，我們必須要加深對廣播電視工程中的接地技術(shù)的了解，根據(jù)其特征，有針對性的采取合理的防雷措施，才能夠保證廣播電視工程建設(shè)質(zhì)量，保證用電設(shè)備的正常運(yùn)作。筆者在文中僅做出了簡要闡述，更為深入的問題還需要廣大從業(yè)者進(jìn)一步分析。

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