訥河市廣播電視服務(wù)中心　甘洪濤　鄭學(xué)良

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廣播電視機(jī)房設(shè)備的靜電防護(hù)和防雷設(shè)計(jì)

訥河市廣播電視服務(wù)中心甘洪濤鄭學(xué)良

【摘要】廣播電視機(jī)房的設(shè)備隨時(shí)都會(huì)受到電磁干擾、靜電和雷電的攻擊。只有做好防護(hù)才能保障機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)行。本文根據(jù)專業(yè)技術(shù)人員的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出靜電防護(hù)和防雷的防護(hù)手段及其危害的分析和解決方案。

【關(guān)鍵詞】靜電瀉放；電子設(shè)備；電場(chǎng)；儲(chǔ)存器；數(shù)據(jù)

1　靜電的產(chǎn)生及其產(chǎn)生的原因

靜電是在宏觀范圍內(nèi)相對(duì)靜止、暫時(shí)分離開來(lái)的正電荷和負(fù)電荷。兩種物體緊密接觸，其間距小于25×10-8cm時(shí)，發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移，界面兩側(cè)出現(xiàn)大小相等，極性相反的一組電荷層，當(dāng)兩種物體迅速分開，即可能造成正、負(fù)電荷的宏觀分離，產(chǎn)生靜電。

靜電的種類：固體靜電起電包括接觸分離起電（即摩擦起點(diǎn)）、破斷起電、吸附起電、感應(yīng)起點(diǎn)等方式。產(chǎn)生的原因是：

（1）固體物體由于大面摩擦，而產(chǎn)生正電荷，如與附近負(fù)電荷相遇，即產(chǎn)生火花放電。

（2）固體物質(zhì)的粉碎、研磨過(guò)程、懸浮粉塵的高速運(yùn)動(dòng)即可產(chǎn)生靜電。

（3）在混合器中攪拌各種高電阻率物質(zhì)。

（4）高電阻率液體在管道中流動(dòng)且流動(dòng)速度超過(guò)1m／s，液體噴出管口時(shí)，注入容器發(fā)生沖擊、沖刷或飛濺。

（5）液化氣體、壓縮氣體或高壓蒸汽在管道中流動(dòng)或噴出時(shí)。

2　靜電的放電

（1）電暈放電：發(fā)生在帶電體尖端附近局部地域的放電，放電時(shí)伴有淺藍(lán)色光和乒乓的響聲或咔咔聲。

（2）刷形放電：絕緣體一側(cè)出現(xiàn)多火花分支的擊穿放電，并伴有聲光。此種放電有引燃可燃物的危險(xiǎn)。

（3）火花放電：火花集中的的擊穿放電，并伴有短促的爆裂聲和明亮的閃光，引燃危險(xiǎn)性很大。

（4）雷形放電：空氣中的懸浮帶電粒子形成的放電，伴有較強(qiáng)的聲光，引燃危險(xiǎn)性很大。

3　靜電放電的危害

3.1對(duì)設(shè)備的危害

由于靜電在瀉放過(guò)程中，形成很強(qiáng)的電場(chǎng)，電壓有的高達(dá)1KV以上，極有可能形成干擾，造成電子元件工作參數(shù)的改變，設(shè)備無(wú)法正常工作；對(duì)無(wú)線電通訊的干擾；干擾數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器造成數(shù)據(jù)的丟失；對(duì)場(chǎng)效應(yīng)管（CMOS）的柵極的擊穿，破壞了鈍化層，燒壞晶體管。目前大多數(shù)場(chǎng)效應(yīng)管（CMOS）電路都具有端接保護(hù)電路，提高了抗靜電的保護(hù)能力。當(dāng)靜電放電能量較小時(shí)，由于多次放電積累，次數(shù)的累加，最終造成元器件的損壞，無(wú)法工作。當(dāng)靜電放電能量足夠大時(shí)，可產(chǎn)生靜電火花，甚至引然易燃物質(zhì)，造成火災(zāi)和單位財(cái)產(chǎn)損失。

3.2對(duì)人的危害

人體由于衣物的摩擦，特別是冬季、皮膚干燥即可產(chǎn)生靜電。接觸金屬物體時(shí)，人體產(chǎn)生的電荷開始瀉放，特別是在沒(méi)有燈光的夜晚，可以直接看見(jiàn)放電火花，有電擊的感覺(jué)，造成人的心理負(fù)擔(dān)和精神壓力。設(shè)備在靜電環(huán)境中工作中，必然帶有靜電，工作人員在巡視和維護(hù)過(guò)程中，必然接觸到設(shè)備，設(shè)備的靜電對(duì)人體放電。所以，工作人員在進(jìn)入機(jī)房時(shí)必須穿著防靜電工作服保護(hù)知己和設(shè)備。特別是工作在易燃、易爆的工作場(chǎng)所的工作人員，時(shí)刻應(yīng)當(dāng)注意靜電防護(hù)和工作流程。

4　靜電放電的防護(hù)

4.1廣播電視機(jī)房的靜電防護(hù)

首先要以預(yù)防為主要目地。要保障機(jī)房的相對(duì)溫度和濕度，也可采用絕緣介質(zhì)隔離有關(guān)設(shè)備。例如：在機(jī)房地面鋪設(shè)防靜電隔離地板，或用1mm厚的PVC塑料地膠、ABC塑料或聚酯材料等可抵擋8KV靜電電壓。多數(shù)上規(guī)模的機(jī)房地板大都采用敷設(shè)防靜電地板。其底部的導(dǎo)電橡膠與地面粘合，導(dǎo)電性能較好。合理放置設(shè)備，各種調(diào)諧用的手柄均采用塑料材質(zhì)。延長(zhǎng)帶電材料在接觸分離強(qiáng)度較低區(qū)域持續(xù)時(shí)間，消散靜電電荷。另外，要謹(jǐn)慎使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備：由于移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備體積小，容量大，抗震性好，使用方便，在使用它之前，必須對(duì)USB插口放電，方可減少靜電對(duì)存儲(chǔ)器的損壞。

4.2接地與屏蔽

（1）接地：把各種設(shè)備的外殼良好的接到地井的連接處。要求接地電阻R≤10歐姆以下。搭接是很有效地瀉放靜電的重要手段。所謂搭接是指通過(guò)機(jī)械或化學(xué)方法把金屬物體間進(jìn)行結(jié)構(gòu)固定，從而使兩個(gè)或兩個(gè)以上互相絕緣的金屬導(dǎo)體進(jìn)行導(dǎo)電性連接，降低其電位差來(lái)達(dá)到泄放掉所積累的電荷的目的。為了更好的防止靜電放電干擾電子設(shè)備，在瀉放電路上低電流密度和阻抗是保證靜電瀉放的關(guān)鍵問(wèn)題。

（2）屏蔽：為了防止大的靜電電流擊穿電路，應(yīng)采用屏蔽的方法。其原理是靜電電流沖擊金屬屏蔽外殼后，其電位高于地電位，增大靜電對(duì)地電客，降低對(duì)地電位。繼而高電位向低電位瀉放。若與接地配合使用，效果會(huì)更好。

5　防雷設(shè)計(jì)

5.1雷電

雷電是大自然形成的產(chǎn)物。是帶電云層對(duì)地面上的建筑物及大地釋放瞬時(shí)強(qiáng)大的電流，并伴有閃光和聲音的一種自然現(xiàn)象。對(duì)人、建筑物、設(shè)備和生產(chǎn)具有極大地破壞性。

5.2危害性

熱效應(yīng)：強(qiáng)大的雷電電流通過(guò)物體會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，而在短短的時(shí)間內(nèi)不容易散發(fā)出來(lái)，燒毀所流過(guò)的物體。

機(jī)械效應(yīng)：當(dāng)雷電直接擊中房屋、電線桿或樹木時(shí)，將產(chǎn)生高熱，將其爆裂破壞。

電磁效應(yīng)：在雷電電流通過(guò)的周圍，將產(chǎn)生很大的電磁場(chǎng)，使附近的導(dǎo)線或金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很高的感應(yīng)效應(yīng)，從而產(chǎn)生極其嚴(yán)重的破壞性。

5.3防護(hù)手段

從變壓器到發(fā)射機(jī)一般有四級(jí)高效防雷的避雷器。第一級(jí)，在變壓器臺(tái)上的電壓輸出端有一組氧化鋅避雷器。第二級(jí)，在配電計(jì)量室內(nèi)的配電盤上有一套XLYI_380/40型避雷器。第三級(jí)，機(jī)房配電柜里有一套DXH06_PCS4540型號(hào)避雷器。第四級(jí)，發(fā)射機(jī)電源輸入端廠家在生產(chǎn)發(fā)射機(jī)時(shí)就配備了一套避雷器。四級(jí)避雷及機(jī)房接地如下圖所示：

5.4設(shè)備接地

機(jī)房的地按作用可分為“功能性接地”和“保護(hù)性接地”。

（1）功能性接地可分為工作接地、邏輯接地、信號(hào)接地和屏蔽接地四種。

工作接地：在變配電力系統(tǒng)中的接地，叫做工作接地。它是變壓器的中性點(diǎn)，在直流系統(tǒng)中有相線接地；邏輯接地：它是電力設(shè)備的參考電位。如設(shè)備的外殼可作為參考零電位。它不一定與大地零電位是同一電位，故稱之為邏輯電位；信號(hào)接地：為保障信號(hào)具有穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位而設(shè)計(jì)的接地；屏蔽接地：為了防止外部電磁干擾或防止干擾其他設(shè)備，將該設(shè)備的邏輯電位進(jìn)行接地。

（2）保護(hù)接地分為保護(hù)地、防雷地、防靜電地、防電腐蝕地。

（3）等電位鏈接

優(yōu)點(diǎn)是：將分離的裝置用等電位導(dǎo)線鏈接或用電涌保護(hù)器鏈接在一起，減少電流在彼此之間產(chǎn)生電位差。

（4）公共接地母線

它是機(jī)房地基或塔底建成的“地井”引出的接地母帶，該母帶稱為基準(zhǔn)點(diǎn)位。該母帶與所有用電器外殼鏈接，起到靜電泄放和防雷的作用。公共母線、避雷線、鐵塔地線相互鏈接，便形成了多點(diǎn)接地。當(dāng)遇到雷電時(shí)，電流從入地近端入地，不會(huì)干擾設(shè)備正常工作，不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害。

總之，從變壓器到機(jī)房所有設(shè)備的接地保護(hù)要做到：變壓器低端則及后端電源系統(tǒng)要有防雷浪涌保護(hù)。因?yàn)槔纂姷母袘?yīng)電壓和操作過(guò)電壓的沖擊，會(huì)使電子設(shè)備老化甚至造成損壞；機(jī)房接地、機(jī)房頂端避雷帶引下線、衛(wèi)星天線引下線等必須有良好的接地。

6　結(jié)束語(yǔ)

廣播電視機(jī)房的靜電防護(hù)和防雷設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。在機(jī)房設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)建設(shè)高頻地井、工作地和機(jī)房避雷接地的裝置。地面要鋪設(shè)防靜電地板，特別是精密測(cè)量?jī)x器，必須有接地裝置，工作時(shí)必須接地后才能進(jìn)行測(cè)量。設(shè)備與設(shè)備之間要有良好的接地保護(hù)，保證靜電電流有良好的瀉放通道。維修工具要保持清潔和干燥，并置于防靜電箱內(nèi)。工作臺(tái)要有防靜電措施等。

靜電防護(hù)和防雷工作是一項(xiàng)艱苦而細(xì)致的工作。要有可靠的防護(hù)才能保障電子設(shè)備的正常運(yùn)行，保證工作人員的人身和設(shè)備的安全。