中波發射機房接地技術及施工技術

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中波發射機房接地技術及施工技術

摘要:目前的廣播發射機房容易受到雷電、靜電等多種因素的限制而出現安全問題,因此機房接地技術及其施工已經成為相關人員重點關注的內容。在本次研究中,將結合中波發射機房接地技術的現狀,對其施工技術方法與手段進行了詳細的研究,并介紹了其中的技術要點,希望能對相關人員工作有所幫助。

關鍵詞:中波發射機房;接地技術;施工技術

前言

中波發射機在經過相應的數字化升級改造之后,其播放效率明顯提高。但是實踐經驗證明,大功率設備在運行過程中容易遭受雷擊,不僅影響了正常的信號傳遞,也有可能引發安全問題。所以,中波發射機房的接地技術已經成為相關人員關注的重點內容。

1中波發射機系統的接地方式

從目前相關技術發展情況來看,中波發射機系統的接地方式分為很多種,不同類型的接地方式其實現路徑與效果存在著明顯的差異,值得關注。

1.1工作接地

根據接地作用的差異,可以將其分為交流工作接地與直流工作接地兩種形式,交流工作接地,又被稱為功率接地,是指在運行過程中直接將電氣干擾源連接到地面上,這種方法可以有效削弱電磁干擾對機房設備的影響,并且在設備正常運行階段不會產生相互干擾。直流工作接地,又被稱為信號接地或者邏輯接地,這種接地方法能夠減少信號誤差,并限制電磁干擾對設備的影響。從目前相關地區的應用情況來看,工作接地能夠改善中波發射機系統在運行過程中的信號干擾以及電磁干擾情況,所以很多大型的廣播電視機房在設計中都會優先選擇工作接地的方法。

1.2屏蔽與防靜電接地

從物理角度來看,信號在傳遞過程中易受到電磁干擾的影響,若機房因為接地問題而無法保證正常運行,則無法降低電磁干擾強度對設備運行的影響,甚至在嚴重的情況下會導致中波發射機系統運行受限。所以針對這種問題,屏蔽與防靜電接地技術出現,屏蔽接地系統的結構較為復雜,因此安裝難度大,且后期維護成本很高。但是屏蔽接地系統也具有明顯的優勢,就是可以降低電磁對機房設備運行的影響,保證了廣播設備的傳輸效率。從目前相關技術的發展情況來看,靜電處理的應用范圍更加廣闊,這是因為廣播設備在運行期間會產生大量的靜電,這些靜電會集中在設備金屬表面上,而在靜電接地系統的支持下,這種靜電聚集情況可以得到改善,保證了設備安全。

1.3安全保護接地

安全保護接地也是現有接地保護系統中的重要組成部分,該技術最顯著的優勢,就是改善設備絕緣磨損問題。同時我國在電力系統中提出了明確的要求,就是,若電力系統采用三相四線進行供電,則必須使用接零方式,切勿使設備的外殼(廣播電發射機、開關設備、線路轉換設備等)直接和地面連接。其中科學的做法是,在設備的線路安裝過程中,要把接地母線,從地網中引出,然后經過導體將機器外殼連接上接地母線。因此根據這一技術要求,安全保護接地可以在技術應用過程中,對其接地方式進行調整,確保滿足安全標準。

1.4防雷接地

防雷接地的主要目的,就是要降低雷電對中波發射機的傷害,保證設備的正常運行。目前很多廣播設備的內部均采用了低耐壓系統,該系統的抗干擾能力不理想,在雷雨天氣下容易發生雷擊問題。所以在機房建設過程中,需要發揮防雷接地的作用,根據現有經驗,在敷設地網過程中,應該集中避雷針、機房設備、保護接地系統等,并在關注等電位連接的情況下,通過聯合系統的作用,避免用電風險事件發生。

2中波發射機房接地施工問題研究

2.1中波發射機房接地問題研究

在中波發射機房中,接地的目的主要體現在以下幾方面:(1)確保中波發射機的正常運行,通過在機房內采用屏蔽接地的方法,保證機房對于電磁干擾具有極強的抑制能力,因此這種方法可以最大程度上屏蔽電磁效果,保證機房內部的安全。(2)機房采取接地施工,也是保證工程人員生命安全的關鍵,避免在設備運行期間,內部工作人員受到高壓放電問題的傷害,并且在接地施工結束后,還可以解決火花放電等問題。(3)在惡劣環境中,機房的接地設計可以避免雷擊現象的發生,且內部的接地火線可以直接干預設備運行中所產生的靜電,通過直接將靜電導入到地下,來降低靜電對設備運行問題的影響,并有助于保證設備的運行安全。

2.2施工方案的確定

在中波發射機房接地系統設計中,確定施工方案已經成為影響施工質量的關鍵,根據現有工程項目的經驗,施工方案主要體現在以下兩方面:

2.2.1地井埋設

在中波發射機房的接地系統設計中,普遍采用“一機一個地井”的模式,在施工過程中,需要按照不同型號的發射機來選擇相應的地形。但是根據其中的普遍性施工經驗,地井必須要保證2m以上的規格;在地井挖好后,埋下銅板,并在銅板上設置一個粗銅棒,在粗銅棒上引出導線。根據現有技術情況可知,在中波發射機房的地井普遍會設置在機房周邊,必要的情況下,需要在發射機機箱的保護接地系統中增設地溝。

2.2.2接地技術分析

根據上文的研究結果,可知在當前中波發射機房接地施工中,常見的接地主要可以分為工作接地、高頻接地、防雷接地、保護接地4種,這四種接地模式的技術手段存在一定的差異。例如在工作接地模式下,地線的接地電阻參數≤4Ω,但是這一數值并非一成不變的,應該按照不大于各條單線并聯值的5%的標準來計算具體數據。相比之下,高頻接地作為一種特殊的接地系統,針對可能出現的高頻大電流,在接地回路設計中應該采用專用地線的設計方案。防雷接地施工中,保證接地電阻的參數≤10Ω;而在保護接地系統中,考慮到中波發射機房內的設備均采用金屬外殼接地的方法,所以地線也應該確保有理想的性能,所以接地電阻應該≤8Ω。

2.3施工要點

2.3.1地線接地電阻參數

在中波發射機房接地施工階段,地線接地電阻的性能會直接影響系統運行階段,并且根據現有經驗可知,接地電阻的大小與土壤導線性能、接地大小、土壤松緊等之間存在著密切關系,其關系式為:在上述關系式中,p代表土壤的電阻率水平,其單位為(Ω•cm);l代表接線的具體參數,其單位為cm;h代表地線接地電阻的埋設深度,單位為cm;b代表接地條寬度。對于工作人員而言,在施工過程中可以根據這一關系式來確定地線接地電阻的參數水平,確保防雷接地施工可以取得理想的效果。

2.3.2接地極

目前在中波發射機房施工階段,機房周邊土壤的電阻率整體水平均不太理想,并且還存在大量自然接地體,包括水管、電纜外皮等,這些都會影響接地系統性能,因此在接地極施工階段,施工人員需要重點關注以下內容:(1)若采用混合式的接地極,需要在機房周圍輻射40×40mm的扁鋼板水平接地極,再敷設若干根規格為50、厚度為3.5mm的鋼管垂直接地極。(2)水平接地極。若機房周圍場地的土層厚度沒有達到1500mm,可以選擇水平接地極,在施工中需要在機房周圍位置輻射40×4的水平接地極,接地極的布置也應該有針對性,目前普遍采用外輻射的敷設方法。(3)在接地極施工技術后,需要根據施工質量要求,對接地極的性能進行測試,若測試結果顯示接地電阻的參數不滿足相關標準,需要增加接地極的數量,或者采用填入電阻率低材料等方法來保證周圍土壤的性能,使其滿足系統建設要求。

2.3.3接地引線與接地線

在施工過程中,高頻接地線可以采用0.5mm的銅帶,該材料的性能可以滿足中波發射機的使用要求,但是在施工階段,需要根據發射機的功率來合理規劃銅帶的參數,一般情況下,若單機中波發射機的功率小于200kW,則普遍采用規格為200mm的銅帶;若單機中波發射機的功率超過了200kW,則建議使用300mm以上的寬帶。在施工過程中,若發現接地引線的整體長度很長,并且發射機始終處于較高的工作頻率時,還可以在上述數據的基礎上增加寬度;但是需要注意的是,若采用高頻接地的方法時,必須要確保銅帶的厚度超過1mm,這樣才能保證質量。

2.3.4銅帶連接

在銅帶連接施工中,需要重點關注以下幾方面內容:(1)銅帶連接過程中,若銅帶的口度小于1.0mm則可以采用交接處咬接加錫焊;銅帶厚度大于1mm時宜采用鉚接銅焊的處理方法。(2)對于扁鋼與扁鋼、扁鋼與鋼管的連接施工階段,普遍采用電焊的方法,但是需要對接點處做處理,應涂以瀝青或防腐油漆等物質。(3)對需要移動檢修或由于損壞而需更換的設備(如變壓器、大型電容器等),與地線連接應采用多層銅帶或編織線的過流軟接頭。而在此時還需要注意的是,軟接頭與設備連接應采用帶防松墊圈的螺栓固定,在接觸表面應鍍鋅。

3結論

目前有關中波發射機的接地方式與接地施工問題已經成為相關人員關注的重點,在本次研究中,本文對其接地方法與接地施工路徑作出了詳細的研究。從本文的研究結果可知,由于中波發射機系統的接地方式存在著一定的差異,因此其在接地技術與技術應用中,還是需要根據具體接地方法與要求作出調整,這樣才能獲得更理想的接地效果,避免系統安全問題發生。

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作者:李輝 單位:國家廣播電視總局五五四臺

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