【摘要】本文簡(jiǎn)述了對(duì)于廣播電視播控機(jī)房防雷的基本方式,結(jié)合播控設(shè)備的特點(diǎn),做出了有針對(duì)性的接地避雷及減少信號(hào)線與電源等外界雜波互擾方案。
【關(guān)鍵詞】雷電及過電壓防護(hù)接地網(wǎng)廣電設(shè)備接地
根據(jù)廣播電視播控的特點(diǎn),如果有雷電災(zāi)害事故發(fā)生那損失將是巨大的,不僅是直接經(jīng)濟(jì)損失,最主要的是會(huì)影響到廣播電視安全優(yōu)質(zhì)播出,其間接損失是不可估量的。因此做好播控機(jī)房的防雷接地至關(guān)重要。由于現(xiàn)在建筑物避雷系統(tǒng)基本齊全,直擊雷的破壞基本可預(yù)防,而對(duì)廣播電視播控設(shè)備中的微電子元器件來說,雷電電磁脈沖輻射感應(yīng)出極高的感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的瞬態(tài)電流和地電位反沖是造成播控設(shè)備損壞的主要原因。
關(guān)于雷電防護(hù)主要有接閃、分流、均壓、屏蔽、合理布線和接地等部分組成。接閃的主要針對(duì)的是直擊雷,通過避雷針泄放到地網(wǎng)。分流是使用浪涌保護(hù)避雷器(SPD)將瞬時(shí)過電流導(dǎo)通入地,進(jìn)而防護(hù)播控設(shè)備被過電壓損壞。均壓主要是對(duì)于各種不同的地線網(wǎng)進(jìn)行等電位處理以減少雷電流產(chǎn)生的電位差。屏蔽是用金屬屏蔽材料將雷電產(chǎn)生的電磁干擾源封閉起來,使其外部電磁場(chǎng)強(qiáng)度低于允許值的方式;或用金屬屏蔽材料將播控設(shè)備的敏感電路封閉起來,使其內(nèi)部電磁場(chǎng)強(qiáng)度低于允許值的措施。防止雷電電磁脈沖輻射對(duì)要保護(hù)的各種廣播電視設(shè)備的干擾。合理布線也非常重要,因?yàn)椴タ貦C(jī)房有各種類型的傳輸線,如電源線、視頻線、音頻線、各種采集及傳輸數(shù)據(jù)線特別多,如果將電源和信號(hào)線進(jìn)行并排走線會(huì)產(chǎn)生低頻干擾,各數(shù)據(jù)線如果胡亂走線很容易會(huì)被維護(hù)人員誤操作造成廣播風(fēng)暴,因此將不同的線路之間保持相對(duì)應(yīng)的電氣距離,非常有必要,這樣也能減少由雷擊產(chǎn)生的不同設(shè)備之間的電位差。接地也有一系列的標(biāo)準(zhǔn)如接地線的長(zhǎng)度及接地方式,接地電阻的標(biāo)準(zhǔn)等將在下面詳細(xì)介紹。
當(dāng)附近被雷擊時(shí),廣電播控的某一設(shè)備感應(yīng)到雷電電磁脈沖,產(chǎn)生極大的雷擊過電壓時(shí),這時(shí)起到分流作用的SPD起作用,將雷擊造成的暫態(tài)過電壓沿線路侵入到播控設(shè)備前端的防浪涌保護(hù)器,而SPD對(duì)地迅速泄放,使得地電位升高,這時(shí)等電位系統(tǒng)就發(fā)揮出了重要作用,利用地線匯流排將設(shè)備各點(diǎn)電位進(jìn)行均壓。
地線匯流排一般安裝在播控機(jī)房至地網(wǎng)前端,播控設(shè)備的所有接地線匯集到地線匯流排上,如果設(shè)備過多,那就要在靜電地板下制作均壓環(huán),設(shè)備接地線和靜電地板接地線就近連接至均壓環(huán)上。這樣做就是采用多點(diǎn)接地方法,防止地電位反擊造成播控設(shè)備損壞事故發(fā)生,設(shè)備之間都均壓了,無(wú)電位差,自然就不會(huì)產(chǎn)生擊穿設(shè)備的電流了。
由于廣播電視播控機(jī)房的特點(diǎn)大部分都是低頻信號(hào)線,如果有高頻信號(hào)電路存在,那就必須采用多點(diǎn)接地,這樣對(duì)噪聲及干擾也有很強(qiáng)的抑制能力,對(duì)其接地線的要求是接地線的長(zhǎng)度小于高頻信號(hào)波長(zhǎng)λ的1/20。對(duì)于各設(shè)備之間的視頻信號(hào)要求低電平隔離。對(duì)于隔離屏蔽層的要求是至少要在屏蔽層的兩端進(jìn)行接地,基本上能抵消掉因雷電產(chǎn)生的電磁脈沖輻射及其他噪聲和干擾,如果屏蔽層只是一端接地等電位連接時(shí),而另一端懸浮,那就防不了感生電壓,只能防范靜電感應(yīng)了。
衡量接地狀況好壞的技術(shù)指標(biāo)是接地電阻,一般廣電播控機(jī)房或數(shù)據(jù)機(jī)房要求最好接地電阻在1歐姆以下,那樣可有效降低因雷擊造成的電位升高引起設(shè)備損壞或抑制雜波、噪聲干擾。接地電阻主要由接地引線電阻、接地體電阻、接地體與大地的接觸電阻、散流電阻組成。其中前兩項(xiàng)主要由導(dǎo)體的材質(zhì)與面積和連接方式來決定,接地線是設(shè)備與播控機(jī)房接地母線相連接的線,應(yīng)為銅制,其截面積不得少于4平方毫米,廣播電視播控設(shè)備應(yīng)通過多點(diǎn)與信號(hào)參考地相連接。這可為高頻干擾提供多個(gè)并聯(lián)的對(duì)地通路盡快從接地點(diǎn)進(jìn)行泄放,減少了電感效應(yīng)。并聯(lián)通路越多,對(duì)地阻抗越小。這樣可以將接地引線減少到1/10波長(zhǎng)以下。以減少高頻干擾。在接地線與接地干線連接處采用電鍍錫的方法以減少接觸電阻。播控機(jī)房的接地干線不得小于16平方毫米,采用銅制的絕緣銅芯導(dǎo)線與接地母線相連,接地母線與40*4的鍍鋅扁鋼的接地引入線相焊接,并做好防腐防銹和絕緣處理。接地體及接地地網(wǎng)與土壤的接觸電阻,與土壤的含水率、土壤的性質(zhì)、及土壤與接地體的接觸面積及接觸緊密程度有關(guān)。
從接地體開始至20米擴(kuò)散電流所經(jīng)過的土壤電阻,是散流電阻。影響散流電阻的主要因素是土壤的含水量。降低土壤的電阻所采用的方法主要有更換土壤、采用化學(xué)降阻劑、及新型地網(wǎng)材料等。需注意的是必須保證所有地網(wǎng)結(jié)構(gòu)的可靠性:地網(wǎng)連接部分,必須用電焊或氣焊連接,不得用錫焊。不能焊接時(shí)采用鉚接或螺栓連接。并且一定要保證有不少于10cm2的接觸面間的1/4λ干擾和對(duì)過電壓的抑制。
綜上所訴對(duì)于廣播電視播控機(jī)房來說,擁有一套完備的避雷防干擾設(shè)施是非常必要的,這不僅減少了雷電事故對(duì)設(shè)備的損壞,還是廣播電視安全優(yōu)質(zhì)播出的重要保障。