关于广播电台中控机房接地的探讨

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摘要：通讯机房的接地系统非常重要，良好的接地系统是设备免遭电磁干扰、雷击干扰和其他干扰的保证。文中叙述了电源系统的接地、电气保护接地、防雷接地、弱电系统接地的基本概念及各自的接地方式，尤其是对电源系统中的N线如何接地做了详细论述。

Abstract： The ground connecting system of communication engine room is very important. A good ground connecting system is the guarantee for the equipment from electromagnetic interference， lightning interference and other interference. This paper introduces the basic concepts and their ground connecting methods of power supply system grounding， electrical protection grounding， lightning protection grounding， weak current system grounding， especially discusses the grounding of N line in power supply system in detail.

关键词：共用一个接地体；重复接地；雷电反击；等电位端子箱

Key words： share a ground connector；multiple grounding；lightning counterattack；total equipotential terminal box

中图分类号：TP307 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）16-0205-02

0 引言

随着通信技术的发展，我国的广播电台相继建立了大量的中控机房，中控机房有很多电子设备，而这些设备的特点就是工作信号电压很低、抗干扰能力差，这些设备对防静电、防雷击有很高的要求。为了保证广播电台通信的畅通，对于中控机房的接地系统提出了更高的要求，所以中控机房的接地设计要求很高，同样如何正确理解设计院关于机房接地的设计方案对于中控机房的建设者和机房的管理者也具有重要要求。本文结合广电总局九五一台中控机房的接地系统，对中控机房的接地系统进行了探讨。

1 中控机房防雷接地及安全措施的设计说明

中控机房工程为二类防雷建筑。防雷接地、安全保护接地、弱电系统接地、直流工作接地等共用一个接地装置。要求接地电阻不大于1欧姆。实测不能满足接地电阻值的要求时增设人工接地体。低压配电系统的接地为TN-S制式。防雷接地基本示意图如图1所示。

1.1 防雷接地

中控机房防雷保护接地由接闪器、引下线、接地网三部分组成。

①接闪器：是指独自架设机房屋顶或机房附近的避雷针，或者是在机房屋顶铺设的避雷带。其屋顶上所有金属管道和金属构件都应与避雷装置相焊接。

②引下线：是连接接闪器和接地体的导体，由机房的独立基础内的主钢筋作为防雷引下线，也称垂直接地极。垂直接地极要求至少有两根主筋通长焊接。

③接地网：利用机房建筑物基础梁内的钢筋作为机房的防雷接地网，也称为作为水平接地极。接地网实测不能满足要求时，应增加人工接地体，人工接地体与基础梁内的主钢筋进行焊接连接。

1.2 安全保护接地

安全保护接地是指所有电气设备的金属外壳、金属门窗、金属地板、电缆桥架、各种金属管、电缆金属外皮及信息系统的金属部件。所有的这些金属部件都应以最短的路径互相焊接成统一的导电系统。

1.3 弱电系统接地

弱电系统接地是指12V（或24V）信号电源浪涌保护器、有线电视信号避雷器、同轴电缆信号避雷器、单口网络避雷器、监控信号避雷器等。这些浪涌保护器或信号避雷器都应与防雷接地、安全保护接地共用一个接地装置。

1.4 直流工作接地

直流工作接地是计算机系统中数字逻辑电路的公共参考零电位，即逻辑地。逻辑电路一般工作电平低，信号幅度小，容易受到地电位差和外界磁场的干扰因此需要一个良好的直流工作接地，以消除地电位差和磁场的影响。

在通信机房内，直流工作接地一般采用网格法接地，用截面积为（2.5mm×50mm）左右的铜带，整个机房敷设网格地线（等电位接地母排），网格网眼尺寸与防静电地板尺寸一致，交叉点焊接在一起。各设备把自己的直流地就近连接在网格地线上。

2 关于中控机房交流地（N线）的接地问题

中控机房要求低压配电系统的接地为TN-S制式，TN-S整个系统的N线、PE线是分开的，如图2所示。

在TN-S系统图中，可以清楚的看出，低压配电系统中的PE线（即安全保护线）接在电气设备的外壳上，所有电气设备的外壳都要以最短的路径与机房的接地铜网格相连，即PE线在中控机房进行了重复接地。如果电气设备中的某一相因故障搭接到电气外壳上，电流会沿PE线通过，因机房电气设备外壳与机房的接地铜网格相连，它们处于同一个等电位上，所以即使有人接触到有故障的电气设备的外壳，电流也不会流过人身体，从而保护了人身安全。

关键是在TN-S系统中，N线是否需要进行重复接地。在中控机房关于中性线的接地要求是：UPS机组输出端中性线（即UPS机组的N线）需重复接地，采用25平方的绝缘铜软线与进线电缆的N线进行重复连接。如果进线电缆的N线需要重复接地，则此接地系统与建筑物内等电位系统绝缘。

2.1 “N线重复接地”存在的安全隐患

①将无法使变电所安装总的漏电保护装置发出接地故障信号。

变电所应对所有供电系统内的接地故障做出反应发出信号，以便及时排除故障，避免事故扩大，引起电气危险。为此应在变电所出线上安装漏电保护装置。如果在中控机房配电柜处，对N线进行了重复接地，人为制造了接地故障，其接地电流将使出线上的漏电保护装置误动作，无法起到正常运行应有的防范作用。

②杂散电流造成电解腐蚀。

N线重复接地极与建筑物接地极就像电池的两个电极。大地在它们之间起电解质作用，其结果是产生杂散电流，不仅使地下金属构件、管道电解腐蚀，而且当电流大到一定程度将破坏设备或降低运行性能。

③雷电反击。

假设建筑物遭受雷击，使建筑物接地产生高电位，由于N线重复接地极与PE线接地极绝缘，而两个接地电位不同，这样会产生地电位反击。其结果有可能使建筑物内电气装置损坏，甚至威胁人身安全。

但如果N线不进行重复接地，一旦发生“断零”事故，负载部分电气设备的输入电压很容易超过250V，造成电气设备烧毁。防止“断零”事故的发生是低压配电系统中一个重要环节。

2.2 防止“断零”事故的三个措施

①在中控机房进线电缆的N线的两端处，一定要使用线鼻子紧密连接，禁止使用缠绕方法接头。N线的截面面积要不小于相线的截面积。

②重复接地，但N线的重复接地点一定要在远离防雷接地20m外，避免防雷接地与N线接地的互相影响。此时，在变电所出线处应撤销漏电保护装置。

③UPS电源的中性线要与电源进线的N线连接。

总结：防雷与接地系统是信息网络机房系统中不可或缺的基础，广播发射电台的中控机房更是信息网络系统设备众多，设备昂贵，若没有完善的防雷与接地的防护，就有可能在被雷击，被意外的电气系统故障损毁。造成严重的停劣播事故，这种局面将不是日常生活中所愿意看到的，而且这种事故还是普遍发生而不是意外发生，所以对于中控机房的防雷接地系统不能掉以轻心。

参考文献：

[1]国家标准.建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）[S].北京：中国计划出版社，2001（2）.

[2]中南建筑设计院主编.建筑物防雷设计安装99D562[M].北京：中国建筑标准设计研究所出版，1999（12）.

[3]张岳成.中小电视台机房接地技术[J].技术与市场，2014（04）.