電子信息通信工程中設(shè)備抗干擾接地設(shè)計(jì)技術(shù)分析

于國衛(wèi)

摘 要：通信設(shè)備接地設(shè)計(jì)水平直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行能力，對接地設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化十分重要。選取通信工程作為研究對象，對通信設(shè)備運(yùn)行干擾因素進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了針對性解決方案，其中包括合理布置接地線路、降低設(shè)備自身阻抗與環(huán)路干擾等技術(shù)路徑，使得設(shè)備抗干擾能力獲得提升，確保了電子信息通信服務(wù)更加可靠。

關(guān)鍵詞：通信工程;電子信息技術(shù);設(shè)備抗干擾;接地設(shè)計(jì)

前言：規(guī)程指出地線絕緣子的并聯(lián)間隙應(yīng)控制在10～30cm之間，當(dāng)線路出現(xiàn)接地故障時(shí)，間隙之間的電磁感應(yīng)電勢可由百伏級上升到千伏級，由此形成了間隙擊穿放電與地線環(huán)路。而環(huán)路中流過的感應(yīng)電流會(huì)對零序電流造成嚴(yán)重影響，產(chǎn)生較為明顯的去磁效應(yīng)，進(jìn)而影響到線路中的等值零序阻抗。因此，在電子信息通信工程中，需要分析影響通信設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的因素，明確具體的技術(shù)方法，以增加通信服務(wù)水平。

1電子信息通信工程中影響設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的因素

1.1線路影響

在三湘輸電線路中，零序阻抗需經(jīng)過大地和架空地線返回，因此，在對線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要充分考慮大電阻率、架空地線材料與線路布置方案影響。在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，采用單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地措施產(chǎn)生的結(jié)果不同。為達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果，在布設(shè)方案選擇中，需要考慮信號頻率與地線長度之間關(guān)系[1]。

1.2自身阻抗與環(huán)路影響

實(shí)際上，導(dǎo)體直徑d0的波動(dòng)會(huì)對電感與電容的大小形成影響，由此對特性阻抗ZC造成的影響較大。以上因素在接地設(shè)計(jì)中不可被忽略。此外，絕緣線芯外徑的波動(dòng)和偏心也會(huì)導(dǎo)線之間的距離造成影響。在眾多影響因素中，屏蔽層半徑大小對電感的影響較大，在設(shè)計(jì)過程中，有關(guān)人員需要對屏蔽層質(zhì)量進(jìn)行提升。

1.3接地區(qū)域土壤環(huán)境

在接地體線路設(shè)計(jì)中，不同類型的土壤產(chǎn)生的阻抗具有差異性。接地極在土壤中的埋深也會(huì)對阻抗造成影響。在通信設(shè)備抗干擾接地設(shè)計(jì)中，應(yīng)對相關(guān)因素加以考慮，使得線路設(shè)計(jì)更加合理。

2設(shè)備抗干擾接地設(shè)計(jì)的技術(shù)方法研究

2.1合理布置線路

在電子信息通信工程中，為強(qiáng)化設(shè)備抗干擾能力，需要做好布線操作。在接地點(diǎn)的選擇上，相關(guān)人員需要充分考慮信號頻率因素，當(dāng)通信設(shè)備的信號頻率低于1MHz時(shí)，此時(shí)為達(dá)到設(shè)備抗干擾標(biāo)準(zhǔn)，需要采用單點(diǎn)接地方法。這一接地方式也能夠防止回路產(chǎn)生，具有較強(qiáng)的安全性。當(dāng)信號頻率高于10MHz時(shí)，則推薦使用多點(diǎn)接地方案，以減少地線阻抗影響。通信設(shè)備信號頻率在1～10MHz之間時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況對接地方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，當(dāng)?shù)鼐€長度低于信號波長的1/20時(shí)，需要使用單點(diǎn)接地，否則應(yīng)采取多點(diǎn)接地措施。

設(shè)計(jì)人員在對電源線進(jìn)行布線操作時(shí)，應(yīng)使得電源線的走線方向與地線、數(shù)據(jù)線的方向具有一致性。并且在接地設(shè)計(jì)中，需要將電路板底層未走線的地方鋪滿地線，通過上述方式提高通信設(shè)備的抗干擾能力。在接地線的選擇上，相關(guān)人員應(yīng)選擇直徑較大的地線，防止地線電阻增加，使得接地電位隨著電流出現(xiàn)較大變化，出現(xiàn)信號不穩(wěn)定問題。在布線的空間操作中，應(yīng)確保主要地線的寬度在2～31Tlnl以上，其他次要接地線應(yīng)在1.51Tlnl左右。

2.2降低自身阻抗與環(huán)路干擾

根據(jù)《電氣裝置安裝工程電氣驗(yàn)收交接實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》GB50150-2006規(guī)定，接地阻抗Z≤0.5Q或Z≤I/2000，其中I表示經(jīng)過接地裝置流入地中的短路電流，單位為A;Z為最大接地短路阻抗（已考慮季節(jié)因素對阻抗影響）。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員應(yīng)考慮地線自身的阻抗力，關(guān)注地線在不同點(diǎn)位形成的電位差，通過對線路自身阻抗的合理設(shè)計(jì)，使得線路運(yùn)行更加穩(wěn)定。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中，相關(guān)人員也需要考慮電阻與電感造成的影響。例如，在高頻信號線路中，電感對線路阻抗造成的影響較大，此時(shí)倘若線路較長，則會(huì)增加電感阻抗。因此，在高頻線路中，相關(guān)人員多采用多點(diǎn)接地方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以降低阻抗影響。

雖然以多點(diǎn)接地方式進(jìn)行設(shè)計(jì)能夠降低整體阻抗值，但是這種設(shè)計(jì)方法也會(huì)衍生出環(huán)路，即電流經(jīng)過電容時(shí)，會(huì)形成接地環(huán)路，導(dǎo)致電阻通信工程設(shè)備出現(xiàn)故障。為降低環(huán)路影響，相關(guān)人員可使用光電耦合器和共模扼流圈裝置，對系統(tǒng)中的切斷電流進(jìn)行抑制，使得環(huán)路干擾降到最低。在低頻電流中，也可使用平衡電流法，降低環(huán)路對通信設(shè)備造成的影響。

2.3其他接地設(shè)計(jì)方案

在電子通信工程中，對接地區(qū)域土壤進(jìn)行化學(xué)處理，可降低系統(tǒng)阻抗。例如，在線路接地體鄰近土壤中加入化學(xué)物質(zhì)，具體包括食鹽、氮肥渣、石灰、木炭等。

以食鹽為例，在不同土壤結(jié)構(gòu)中添加食鹽對電阻率造成的影響不同。砂質(zhì)黏土中添加食鹽后，土壤電阻率可減少1/3～1/2;砂土中添加食鹽，電阻率可減少3/5～4/5，砂石中添加食鹽后，電阻率可減少7/9～7/8;而針對多巖土壤而言，使用1%的食鹽溶液進(jìn)行干預(yù)后，其導(dǎo)電率會(huì)在原有基礎(chǔ)上增加70%。

此外，在設(shè)備抗干擾接地設(shè)計(jì)中，也可采用深埋接地極方案。研究表明，將接地極埋入在3m深處時(shí)，含砂土壤的電阻系數(shù)可達(dá)到100%;當(dāng)埋入深度達(dá)到4m時(shí)，其電阻系數(shù)為75%;5m時(shí)電阻系數(shù)為60%，當(dāng)埋深達(dá)到9m時(shí)，電阻系數(shù)為20%[2]。

在通信設(shè)備接地設(shè)計(jì)中，當(dāng)接地裝置設(shè)備周邊有導(dǎo)電性良好的湖泊或河流時(shí)，且上述水源常年不凍，可考慮使用多支外引式接地裝置。在具體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員需要考慮接地極干線自身電阻對電氣通信整體造成的影響。為強(qiáng)化接地設(shè)計(jì)能力，通常情況下，外引式接地極長度應(yīng)≤100m。

結(jié)束語：綜上，文章研究了電子通信工程中，通信設(shè)備抗干擾接地方式，通過合理布置線路、降低自身阻抗與環(huán)路干擾以及優(yōu)化接地設(shè)計(jì)方案，使得設(shè)備的抗干擾能力獲得提升，提高了通信設(shè)備安全性，確保其正常投入使用，由此創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建粉，錢宇，湯三.基于泛在物聯(lián)網(wǎng)的多終端電力通信網(wǎng)抗干擾方法的研究[J].機(jī)械與電子，2020，38（4）：5.

[2]謝添，高士順，趙海濤，等.基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的定向無線通信網(wǎng)絡(luò)抗干擾資源調(diào)度算法[J].電波科學(xué)學(xué)報(bào)，2020，35（4）：11.