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    淺談數(shù)字廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)

    作者:趙吉成來源:《芒種》日期:2015-11-09人氣:1279

    一、概述

    數(shù)字廣播電視是政府各部門傳播公共服務(wù)的重要媒介,也是廣大人民群眾獲取新聞資訊、汲取精神文化的主要途徑。近年來,數(shù)字廣播電視行業(yè)的發(fā)展十分迅速,使得信息技術(shù)和多媒體通信技術(shù)得以實(shí)現(xiàn),加快了廣播電視技術(shù)的發(fā)展。根據(jù)相關(guān)資料,截止2011年底,我國無線電視綜合覆蓋率已達(dá)到94.5%,全國電視機(jī)擁有總量已超過5億臺,已建立電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺15397座,電視發(fā)射機(jī)30082部,總發(fā)射功率可達(dá)13960千瓦[1]。而接地技術(shù)在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中占據(jù)至關(guān)重要的作用,不僅關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,還與設(shè)備安全和人身安全息息相關(guān)。然而,由于我國數(shù)字廣播電視起步較晚,在技術(shù)上還處于發(fā)展階段,還存在很多不成熟的方面,對用戶的收視質(zhì)量有一定的影響。接地技術(shù)作為影響信號質(zhì)量的關(guān)鍵因素,亟需進(jìn)行更深層次的研究。加大對接地技術(shù)的研究力度,不斷完善數(shù)字廣播電視系統(tǒng),是數(shù)字化過程中的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。

    二、接地技術(shù)的發(fā)展歷程

    接地技術(shù)是將相關(guān)電氣設(shè)備或電路與大地或類似于大地的大型導(dǎo)電體進(jìn)行連接,從而將噪音干擾和電流干擾輸入到導(dǎo)電體中,以最大的限度保障在雷電或電流短路的情況下不會造成設(shè)備損壞,并有效的避免出現(xiàn)人員傷亡事故[2]。

    接地技術(shù)的引入最初是為了避雷,將雷電產(chǎn)生的雷擊電流通過避雷針引入大地,起到保護(hù)建筑物、人群和電力設(shè)備免遭雷擊的保護(hù)性作用。同時(shí),接地技術(shù)在電力設(shè)備發(fā)生電線絕緣不良或線路老化時(shí),將相線和設(shè)備外殼碰觸所產(chǎn)生的危險(xiǎn)電壓生成的故障電流引入大地,從而起到保護(hù)作用。

    然而,隨著信息化技術(shù)的發(fā)展,各種電子通信設(shè)備和其它數(shù)字化設(shè)備廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,接地已不僅僅是為了防雷和保護(hù)人身安全。在接地設(shè)計(jì)中,解決各種信號之間的相互干擾問題逐漸引起了人們的廣泛關(guān)注。

    三、數(shù)字化時(shí)代接地技術(shù)的目標(biāo)

    電視信號的穩(wěn)定取決于廣播電視發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性,要保證發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定,良好的接地系統(tǒng)是最基本的保障。因此,對于數(shù)字廣播電視系統(tǒng)來說,在保障安全的前提下,追求發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定性是數(shù)字廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)的主要目標(biāo)。若接地系統(tǒng)出現(xiàn)問題,會影響廣播電視機(jī)房中相關(guān)設(shè)備信號的正常傳輸,甚至可能會對工作人員造成人身傷害,破壞設(shè)備。

    良好的廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)需滿足以下幾個(gè)方面的要求[3]:第一,保證發(fā)射系統(tǒng)的全部裝置都處于良好的接地狀態(tài);第二,建筑物基礎(chǔ)和接地裝置之間至少應(yīng)保持5米以上的安全距離;第三,若保護(hù)地線的橫截面大于二十米,必須將接零線和接地線分開,以免發(fā)生兩線互相干擾的情況;第四,限制工作接地和保護(hù)接地的電阻低于4歐,并限制防雷保護(hù)接地的電阻低于5歐;第五,應(yīng)使用隔離變壓器對重點(diǎn)發(fā)射的設(shè)備進(jìn)行隔離,有效防止發(fā)射設(shè)備之間的相互干擾。

    四、數(shù)字廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)的分類

    在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中,按接地的作用,可將數(shù)字廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)分為以下幾種:工作接地、保護(hù)接地、過壓保護(hù)接地、屏蔽接地和信號低[4],下面將分類闡述各種接地技術(shù)的作用。

    (一)工作接地

    工作接地是開展工作的基準(zhǔn)點(diǎn)位之一,為電路正常工作提供基準(zhǔn)電位。該基準(zhǔn)點(diǎn)位一般設(shè)定為零,可以是設(shè)備的一點(diǎn)段或一塊[4]。外界電磁場的變化會影響到零電位的穩(wěn)定性,該基準(zhǔn)電位與大地連接時(shí),基準(zhǔn)電位即是大地的零電位,這時(shí)外界的變化不會影響基準(zhǔn)電位,因此,正確合理的工作接地很重要,否則容易引起干擾。

    (二)保護(hù)接地

    保護(hù)接地有接地與接零兩種方式,是為了防止因絕緣損壞造成的設(shè)備帶電而設(shè)置的裝置。一般根據(jù)供電系統(tǒng)中的配電系統(tǒng)類型來選擇保護(hù)方式。針對三相四線的供電系統(tǒng),采用接零方式,將設(shè)備的金屬外殼通過導(dǎo)體與零線相接,不能將外殼與大地直接連接[5]。對于數(shù)字廣播電視系統(tǒng)等大型耗電設(shè)備的開關(guān)通常都采用接零的保護(hù)模式。

    (三)過壓保護(hù)接地

    過壓保護(hù)接地是為了防雷電而設(shè)置的,當(dāng)雷電襲擊到電器設(shè)備時(shí),如果得不到相應(yīng)的保護(hù),就有可能損壞設(shè)備。機(jī)房防雷要求盡量減少對雷電流的阻抗,使雷電流能以最短的引線通過地網(wǎng)均勻迅速的入地[6]。當(dāng)前,數(shù)字廣播電視系統(tǒng)中通常采用全固態(tài)發(fā)射機(jī),但是這類設(shè)備耐壓低、易被擊穿、抗干擾性能力不高,因此,防雷接地設(shè)備需要采取安全可靠的固態(tài)發(fā)射機(jī),才能確保機(jī)房設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

    (四)屏蔽接地

    屏蔽接地是為了防止電磁感應(yīng)而設(shè)置的防護(hù)性措施,通過將建筑物的金屬屏蔽網(wǎng)、電子設(shè)備的金屬外殼以及視音頻信號線的屏蔽金屬外皮接地進(jìn)行防護(hù)[7]。

    (五)信號地

    信號地,即各種電子電路的基準(zhǔn)電位點(diǎn),能夠保障電路有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,從而減小或消除信號誤差。

    五、數(shù)字廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)的注意事項(xiàng)

    在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)安裝和調(diào)試過程中,大功率設(shè)備的使用可能會導(dǎo)致電磁場干擾的存在,包括電感耦合、電容耦合和電磁場輻射等,尤其是在導(dǎo)線和電源之間形成的耦合干擾。因此,在數(shù)字廣播電視系統(tǒng)安裝和調(diào)試過程中,應(yīng)高度重視以下幾點(diǎn),即接地的連接次序、保證三相電源中性點(diǎn)電位為零電位、以及進(jìn)行機(jī)房數(shù)字設(shè)備接地的規(guī)范性[8]:

    (一)接地的連接次序

    對于音頻和視頻設(shè)備,信號地的接地電阻和功率地、安全地的接地電阻要求不同,若處理不當(dāng),會引發(fā)很多其它問題。因此在安裝調(diào)試過程中,需要充分考慮接地連接順序[9],然后進(jìn)行有效匯集,并盡量與公共接地母線接近,機(jī)柜外殼需要用機(jī)柜地線將系統(tǒng)外殼連接,而信號設(shè)備的外殼要將設(shè)備外殼地線與機(jī)柜外殼相互連接,最后將系統(tǒng)安全接地螺栓設(shè)置在系統(tǒng)的金屬外殼上。

    (二)保持三相電源中性點(diǎn)電位為零電位

    三相四線制電源供電時(shí),各負(fù)載用電量和用電的不同時(shí)性將導(dǎo)致三相不平衡,若中性線接地不好,將造成三相電源中性線電位偏移,從而有可能因電壓偏高或偏低而使單相供電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)異常,甚至導(dǎo)致設(shè)備損壞。因此必須保證電源中性線可靠接地,使三相電源中性點(diǎn)電位保持零電位。

    (三)機(jī)房數(shù)字設(shè)備接地的規(guī)范性

    隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的飛速前進(jìn),廣播電視數(shù)字化程度不斷提高,機(jī)房內(nèi)數(shù)字設(shè)備隨之增多,需要通過增加接地設(shè)備,最大限度的保障機(jī)柜內(nèi)所有設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)接地并安全運(yùn)轉(zhuǎn),這就對接地的規(guī)范性有了嚴(yán)格的要求。針對這一日漸突出的問題,可以通過設(shè)置幾條和系統(tǒng)外殼絕緣且互相并行的半環(huán)型接地母線來解決[10]。將系統(tǒng)內(nèi)各屏蔽地及機(jī)柜外殼地就近接到屏蔽地及機(jī)柜外殼地母線上,將系統(tǒng)內(nèi)各信號地就近接到信號地母線上。

    六、結(jié)論

    數(shù)字廣播電視系統(tǒng)接地技術(shù)的實(shí)施離不開良好規(guī)范的接地要求,接地工作人員應(yīng)牢記相關(guān)的要求,高度重視遇到的具體問題,定期對設(shè)備進(jìn)行檢查,不斷積累經(jīng)驗(yàn),有效的保護(hù)接地技術(shù)的實(shí)施,保障數(shù)字整個(gè)廣播電視系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

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