浅谈广电行业电气设备的防雷接地技术

摘要：在电气系统的运行过程中，由于雷击、操作、失误、静电等原因产生危及电气设备绝缘的过电压，严重危害电气系统安全，所以需要进行电气设备的防雷、接地和静电防护。在电气设备设计和施工中，电气接地质量关系到人身和建筑安全。本文主要对广播电视行业电气设备的防雷接地技术进行了简单探讨分析，可供同行技术交流。

关键词：电气设备；防雷；接地

Abstract: in the electrical system operation process, because by lightning, operation, mistake, static causes endanger electric equipment such as insulation overvoltage, serious damage to the electrical system security, so need to electrical equipment, grounding and static electricity protective lightning protection. At the electric equipment design and construction, electrical grounding quality related to personal and construction safety. This paper focuses on the radio and TV industry electrical equipment lightningproof grounding technology are also discussed analysis, technical exchanges for counterparts.

Keywords: electrical equipment; Lightning protection; grounding

中图分类号：F407.6文献标识码：A 文章编号：

一、前言

通常所谓的雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。这种迅猛的放电过程产生强烈的闪电并伴随着巨大的声音。云层之间的放电主要是对飞行器产生危害，对地面上的建筑物和人、畜没有很大影响。然而，云层对大地的放电，则对建筑物、电子电气设备和人、畜危害甚大，这是电气防雷设计的主要对象。电气设备的任何一部分与大地(土壤)之间作良好的电气连接称为接地。接地装置是为了确保电气设备正常运行工作和使用安全防护的重要措施。电气设备的接地是通过接地装置实行,接地装置又由接地体和接地导线两部份组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体；连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线。防雷与接地是统一的，二者缺一不可。只有防雷措施而无接地，无法迅速泄流放电，反之，设备将直接遭受强大电流的冲击，无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置，使之融为一体，就能有效确保系统的稳定工作，从而发挥出系统防护工作的最佳效果。

二、 接地的种类和目的

（一）安全保护接地。

主要包括：为防止电力设施或电子电气设备绝缘损坏、危及人身安全而设置的保护接地；为消除生产过程中产生的静电积累，引起触电或爆炸而设的静电接地；为防止电磁感应而对设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮所进行的屏蔽接地。其中保护接地应用最为广泛，它将机(外)壳接地。此种接地的目的是为了安全。

（二）系统接地。

这种接地给电路系统提供一个基准电位（参考电位），同时也可将干扰引走。此种接地目的是为了抵制外部的干扰。

（三）防雷接地。

为防止雷电过电压对人身或设备产生危害，而设置的过电压保护设备的接地，称为防雷接地，如避雷针、避雷器的接地。

（四）重复接地。

在低压配电系统的系统中，为防止因中性线故障而失去接地保护作用，造成电击危险和损坏设备，对中性线进行重复接地。系统中的重复接地点为：架空线路的终端及线路中适当点；四芯电缆的中性线；电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处。

（五）防静电接地。

为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地，如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地。

（六）屏蔽接地。

为防止电气设备因受电磁干扰，而影响其工作或对其他设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。

三、广电行业电气设备接地的必要性

1．安全接地：使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地，否则当设备内的电源与机壳之间的绝缘电阻变小时，会导致电击伤害。

2．雷电接地：设施的雷电保护系统是一个独立的系统，由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。

3．电磁兼容接地：出于电磁兼容设计而要求的接地，包括：

屏蔽接地：为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感，必须进行必要的隔离和屏蔽，这些隔离和屏蔽的金属必须接地。

滤波器接地：滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容，当滤波器不接地时，这些电容就处于悬浮状态，起不到旁路的作用。

噪声和干扰抑制：对内部噪声和外部干扰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。

电路参考：电路之间信号要正确传输，必须有一个公共电位参考点，这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。

四、广电行业电气设备接地技术应用

1.保护接地。

保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置，它有接地与接零两种方式。按电力规定，凡采用三相四线供电的系统，由于中性线接地，所以应采用接零方式，而把设备的金属外壳通过导体接至零线上，而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备，中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时，应从地网中引出接地母线至各设备上，再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是：接地线应接在设备的接地专用端子上，另一端最好使用焊接。

2．屏蔽接地。

为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网（如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室）进行接地的一种防护措施。在所有接地中，屏蔽地最复杂，有种说不清，道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰，又可能通过它对外界构成干扰，而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰，如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰，这些干扰主要有交流干扰：这主要由交流电源引起。高频干扰：这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号，它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接；导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接；室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

3．信号地。

各种电子电路，都有一个基准电位点，这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位，不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是：同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起，而应分开；前级（设备）的输出地只有与后级（设备）的输入地相连。否则，信号可能通过地线形成反馈，引起信号的浮动。这在设备的测试中，信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。

四、接地装置运行维护

对地面的电气设备，规程都明确规定了大小修周期，即使实行状态检修，也要定期检查和测试设备的各种性能，如不能满足要求就会及时安排大修或小修。但是由于接地装置常被埋在地下，不便于检查，也很少受到人们的重视，即使试验也仅仅是定期测量接地电阻，这样就使许多接地装置带故障运行，有时直到事故发生后，才引起重视。

五、结束语

综上所述，电气接地工程，是一项非常重要的系统工程，必须加以重视，统筹并认真分析已发现的以及有可能存在的各种接地问题；同时，还应根据具体的地形、地质情况，综合对比分析各种防腐、降阻措施，在功能、成本以及运行维护等方面的特点，从中选择最优方案，并灵活采取多种措施，将接地电阻降至规程规定，从而最终确保变电所的人身和设备安全。

参考文献：

[1]GB14050-2008《系统接地的型式及安全技术要求》。

[2]GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。