有线电视前端机房接地系统分析

【摘要】 有线电视系统在现代高科设计社会中不止担当着传输电视节目，更是网络融合的重要关键。在正常运行过程中，有线电视系统的机房接地的技术处理直接影响到播出质量。它加强了有线电视线路及各个器件、设备的屏蔽，克服了电源和其它电磁杂波串入调制器的渠道，使各种干扰信号降低到最低限度，保证各频道输出的信噪比达到优质播出的水平。

【关键词】 有线电视 网络通信 机房接地系统

我国广播电视网络自从20世纪60年代以来，特别是改革开放以后的二十多年里迅速发展，已成为重要的新闻传媒、人民群众获取知识、文化娱乐的重要工具和家庭人户率最高的国家信息化基础设施，并形成遍布城乡、用户数居世界首位的有线电视传输覆盖网。 作为有线电视系统重要核心地带的前端机房，是整个有线电视系统的心脏地带。尤其是现在，有线电视网络不只是原来单单传输电视节目，而是计算机、电视和通信三网融合的信息高速公路。有线电视前端机房中的设备，是聚集了现代高科技的产品，有许多最新技术，如数据通讯、数字电视、光传输接收、计算机管理等。在前端各个系统安装调试运行中，除设备因素外，机房的接地好坏对播出质量有直接影响。工作地线是机房接地的重要环节，应十分重视对工作地线的技术处理。

本人从事有线电视机房工作十年，根据自己的工作实践和亲身经历，现将有线电视前端机房接地系统方面的粗浅认识拿来分享，并与大家共同探讨。

一、机房接地的分类和作用

理论上，我们将大地作为一个等势体，作为零电位，我们出于功能的考虑、保护的考虑要将一些设备的某些部分与大地连接起来，主要是防止机房外壳积累电荷，因产生静电放电而危及设备完好和人身安全。如对电脑机箱进行的接地。或是屏蔽设备巨大的电场，起到保护作用。这就是接地。按照接地的作用一般分为功能性接地和保护性接地。

1.1功能性接地

为保证电气系统及机房电气设备的正常运行，实现其可靠性和固有性能的接地，分为以下几种：

1）工作接地。根据系统运行的需要进行接地。例如中性点接地，这个接地系统通常有电流通过。三相四线制的零线在供电变压器端是接在这个接地点上的，保护性零也属于这种接地。

2）逻辑接地。造成一个等电位或等电位面作为电子电路的公共电位参考点，仅是逻辑上的接地，不一定是大地零电位。如一些机房设备内部线路上的热地板。

3）电磁适应性接地。为防止寄生电容回授或形成噪声电压而进行的屏蔽接地。也称为电磁兼容接地，即出于电磁兼容设计而要求的接地，包括：屏蔽接地：为了防止电磁干扰，在屏蔽体与地或干扰源的金属壳体之间所做的永久良好的电气连接称为屏蔽接地。滤波器接地：滤波器中一般都包含信号线和电源线到地的旁路电容，当滤波器不接地时，这些电容处于悬浮状态，起不到旁路的作用。噪声和干扰抑制：对内部噪声和外部噪声的控制需要设备或系统上的许多点与地相连，从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

1.2保护性接地

为防止人、畜或设备因电击造成伤亡或损坏而进行的接地，分为以下几种：

1）外露导电部分接地。将电气设备的外露导电部分进行接地，使其处于地电位，一旦电气设备带电部分的绝缘损坏时，可以减轻和消除电击危害。通常外露导电部分就是电气设备的金属外壳，所以这种接地也称为外壳接地。

2）装置外导电部分接地。将非电气设备的导电部分，例如机械设备外壳、建筑物的金属结构、金属管线、安装机房设备的金属机架等进行接地或连接到接地干线或相互连接进行等电位措施，以减少电击的危害。

3）防雷接地。为消除或减轻雷电危害而将雷电电流导入大地的接地。

4）防静电接地。将静电导入大地防止其危害的接地。

此外，作为保护接地的补充，将电力系统多处接地。例如架空线路在进入建筑物处进行接地，称为重复接地，用于减轻电击危险。

二、接地电阻的要求

接地状况的好坏主要用接地电阻的大小来衡量，接地电阻主要是由接地引线的电阻、接地体的电阻、接地体与大地的接触电阻、散流电阻组成。

不同的电气设备对接地电阻有不同的要求：1、大接地短路电流系统接地电阻R≤0.5欧姆。2、数据通信机房的接地电阻应不大于1欧姆，这样可有效地降低因雷击和高压故障所引起的地电位升高，抑制干扰。3、广播电视设备对干扰特别敏感，出于抗干扰的要求其接地电阻R≤2欧姆。4、容量在100KVA以上的变压器或发电机R≤4欧姆。5、独立避雷针、小接地电流系统、容量在100KVA以下的变压器或发电机、高低压设备共用的接地均R≤0.5欧姆。6、低压线路金属杆、水泥杆及烟囱的接地电阻R≤30欧姆。

三、接地装置的组成、施工及要求

接地装置由接地极和接地线组成。

1、接地极有各种形式，比如接地棒或接地管；接地带或接地线；接地板；埋于基础内的接地极；钢筋混凝土中的钢筋等。接地极应有一定埋设深度，应埋在冻土层以下以避免土壤干燥或冻结不致于增大接地电阻，接地极尺寸见表-1。人工接地体应采用热镀锌、热镀锡等防腐措施，敷设在腐蚀较强的场所的接地装置应适当加大截面。

表1 人工接地体最小尺寸（mm）

类 别最 小 尺 寸

圆钢（直径）10mm

角钢（厚度）4mm

钢管（壁厚）3.5mm

扁钢（截面）48平方毫米

（厚度）4mm

人工接地极的布置应考虑均衡电位尽可能降低接触电势和跨步电势。在高土壤电阻率地区，除按均衡办法布置接地极外，为降低工作接地和保安接地的接地电阻可采用外引式接地极或者采用降阻剂的措施。

接地装置必须设置总接线端子或母线，以便与接地线、保护线、等电位连接干线和供电系统中性点连接，同时还应在中心机房建筑物一层既隐蔽又方便的地方设置接线卡子用以测量接地装置的电阻。

2、接地线是指需要进行保护接地的物体与接地装置相连接的导线。接地线的截面是按照两个条件来选择的，一是接地线应具有足够的机械强度。二是应能够承受可能遭受的过热条件，即接地线不致于因大电流而过热受损，即导线应满足接地故障热稳定的要求。

什么样的线可以作为接地线，在IEC标准中有如下规定：多芯电缆的芯线；与带电导线一起在公用外保护物内的绝缘线或裸导线；固定的裸导线或绝缘线；金属外皮，例如某些电缆的护套、屏蔽层及铠装层；导线的金属导管或其他金属外护物；某些装置的可导电部分。每条接地线干线至少应有两点与接地装置相连接，每个设备的接地线都应直接与保护线干线相连接，不允许多个设备的保护线串联起来与接地线干线相连接。

总之，前端信号的优劣是一个综合因素，涉及到多个环节，既有设备因素，又有人为因素，不管是同轴电缆网还是光缆传输网，接地系统的作用都不可小视，接地系统性能的好坏将直接影响到整个系统的调试工作量及信号运行质量。