摘 要:本文通過對廣播發(fā)射臺中控機(jī)房接地系統(tǒng)的必要性、構(gòu)成方式和實(shí)施方案的分析,從實(shí)際角度出發(fā),為中控機(jī)房各種接地類型設(shè)計(jì)出具體的措施方案。
中控機(jī)房的電子設(shè)備多、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、集成度高,而這些設(shè)備耐過電壓、過電流和抗電磁干擾的能力較差。因此為中控機(jī)房設(shè)計(jì)良好、可靠的接地系統(tǒng),不僅能有效地抑制各種電磁干擾的侵襲,減少機(jī)房內(nèi)部設(shè)備的相互干擾,而且是保證人身與設(shè)備安全,維護(hù)機(jī)房設(shè)備可靠運(yùn)行的重要措施。
1 中控機(jī)房接地設(shè)計(jì)的必要性
中控機(jī)房的接地網(wǎng)上連接著全機(jī)房的高低壓電氣設(shè)備的接地線、電纜屏蔽接地、通信、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備接地、機(jī)房防靜電網(wǎng)絡(luò)接地以及機(jī)房維護(hù)檢修時(shí)的一些臨時(shí)接地。如果接地網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理或接地電阻過大,各種電磁干擾通過空氣中電磁場輻射耦合及金屬管線、電路傳導(dǎo)耦合到靈敏的電子設(shè)備中,導(dǎo)致數(shù)字門電路中的數(shù)字脈沖翻轉(zhuǎn)紊亂,計(jì)算機(jī)設(shè)備誤動作。在發(fā)生雷擊、電力系統(tǒng)接地故障或其他大電流入地時(shí),還可能造成地電位異常升高、接地系統(tǒng)電位分布不均、局部電位超過規(guī)定的安全值。這可能造成電子元件燒壞,設(shè)備和電纜絕緣部分損壞,甚至?xí)斐捎|電和火災(zāi),給維護(hù)人員的安全帶來威脅。
2 中控機(jī)房接地網(wǎng)的構(gòu)成
中控機(jī)房的接地按其功能可以分為五部分,交流工作地、安全保護(hù)地、防雷接地、防靜電接地和屏蔽接地。
2.1 交流工作地
交流工作接地通常是指將機(jī)房供電系統(tǒng)的三相五線交流電中的中性線(N線)直接或經(jīng)過特殊設(shè)備(消弧線圈、阻抗等)與大地作金屬連接。中性線接地的方式是系統(tǒng)運(yùn)行的需要,這不僅使接地保護(hù)裝置準(zhǔn)確動作并消除單相電弧接地過電壓,還可以防止零序電壓漂移,保證三相電壓基本平衡,這些對于低壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行很有意義。
2.2 安全保護(hù)地
保護(hù)接地就是將正常情況下不帶電,而在絕緣材料損壞或其他情況下可能帶電的電器金屬部分用導(dǎo)線與接地體可靠連接起來的一種保護(hù)接線方式。安全保護(hù)接地是為防止電氣設(shè)備的金屬部分因故障而帶電危及人身和設(shè)備安全而進(jìn)行的接地。
2.3 屏蔽接地
電磁輻射通過電磁感應(yīng)影響電子設(shè)備的正常工作,屏蔽的主要功能是反射各種電磁輻射,凈化電子設(shè)備的工作環(huán)境,給電子設(shè)備提供防護(hù)。中控機(jī)房內(nèi)的電磁輻射的主要來源是:(1)機(jī)房內(nèi)部的電感電容的電效應(yīng)或?qū)Ь€之間的耦合產(chǎn)生;(2)外部的電磁輻射通過連接機(jī)房設(shè)備的各種管線(電力線、控制線、信號線)傳播至機(jī)房內(nèi)部。
2.4 防雷接地
防雷接地則是為把雷電流迅速導(dǎo)入大地以防止雷害為目的的接地。中控機(jī)房內(nèi)的防雷接地主要是對機(jī)房內(nèi)所有設(shè)備進(jìn)行合理的等電位連接,從而提高機(jī)房整體的耐雷電沖擊,防止雷擊或線路過電壓對計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備造成的信號的丟失,元件性能下降,電子開關(guān)誤合誤跳,集成電路板燒壞等危害。
2.5 防靜電接地
對廣播電視系統(tǒng)而言靜電的危害是顯而易見的:首先,電磁波在傳播線路上傳送時(shí),受靜電產(chǎn)生的靜電場的影響,會造成廣播電視信號的失真;其次,靜電放電產(chǎn)生的脈沖會對靈敏的電子設(shè)備產(chǎn)生破壞;還有,靜電放電產(chǎn)生的火花還會引起火災(zāi)。防靜電接地提供了一個(gè)良好地靜電泄放通道,是消除靜電的必要措施。
3 接地系統(tǒng)的構(gòu)建
3.1 交流工作接地
機(jī)房內(nèi)使用交流電設(shè)備的電源中的中性線(N線),直接或經(jīng)特殊設(shè)備與大地做金屬連接,當(dāng)某一相發(fā)生故障,短路電流因接地電阻小而非常大,過電流會使保護(hù)裝置迅速而準(zhǔn)確切斷電源。為使故障時(shí)短路電流較大,其接地電阻要足夠小,要求不能大于4Ω。交流工作地在接線時(shí),中性線(N線)必須用多股銅芯絕緣線,配電柜中的等電位接線端子要在電源柜內(nèi),不能外漏。屏蔽接地、防靜電接地、防雷接地等接地系統(tǒng)不能接入配電柜中的等電位接線端子,保護(hù)線(PE線)也不能與其混接。
3.2 保護(hù)接地
用電設(shè)備外漏可導(dǎo)電部分接到PE線上,正常情況下保護(hù)線(PE線)不帶電,當(dāng)絕緣材料損耗發(fā)生一相帶電部分與設(shè)備外殼短接時(shí),由于PE線電阻小,將產(chǎn)生很大的短路電流使保護(hù)裝置快速準(zhǔn)確的動作,切斷電源。安全保護(hù)接地系統(tǒng)在接線時(shí)必須確保以下兩個(gè)問題:(1)確保保護(hù)線(PE線)連接可靠,當(dāng)發(fā)生設(shè)備帶電部分與設(shè)備的外漏可導(dǎo)電部分短接事故時(shí),就構(gòu)不成單相回路,這不但使電源不會自動切斷,保護(hù)接地系統(tǒng)失去保護(hù),而且使后面與其連接的其他完好設(shè)備外殼全部帶電,引起大范圍的電氣設(shè)備外殼帶電,造成嚴(yán)重的觸電威脅;(2)保護(hù)線(PE線)的截面應(yīng)不小于中性線的截面,與設(shè)備連接的保護(hù)零線應(yīng)為截面不小于2.5mm2,接地電阻小于4Ω的絕緣多股銅線,并使用黃/綠雙色線。
3.3 屏蔽接地
根據(jù)電磁輻射產(chǎn)生原因和傳播途徑的不同,屏蔽接地可以采用一下方式:
3.3.1 用金屬線管分別敷設(shè)電源線路、控制線路、信號線路等連接機(jī)房設(shè)
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