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摘要 通过对电子信息系统接地实例进行分析，提出了电子设备接地的选择问题及共用接地和独立接地的异同，以等电位的基本理论将二者有效结合起来的方法。
关键词 电视转播台；防雷工程；独立接地；共用接地；等电位连接；防雷设计
中图分类号 TN948.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）03-0073-01
近年来，随着微电子技术的高速发展，雷电灾害的发生越来越频繁，对工程设计中防雷电危害的要求也越来越严格、越来越全面。接地是防雷技术中最重要的环节[1-2]，意义在于保障设备和人生安全，同时可以抵御雷击电磁脉冲。
1 独立接地与共用接地的分析
关于建筑物内电子设备的接地，采用共用接地（统一接地，即防雷、交流电源、安全和电子设备使用一个接地体）和等电位连接[3]，这样不但经济上合算，技术上也合理。采用统一接地后，各系统的参考电平将是相对稳定的，即使有外来干扰，其参考电平也会跟着浮动，许多工程实践已证明采用统一接地是解决多系统接地的最佳方案。如果采用分开的接地系统，2个接地体之间的距离应大于20 m，否则2个接地系统形式上分开，而实际上（指电气上）仍未分开，导致2个独立的电气系统又可能通过接地装置而相耦合，雷击时还易发生地线间的反击，产生相互干扰，严重时甚至造成2个系统都不能正常工作。事实上，在密度很高的建筑物群体内，将2个电气系统的接地在电气上真正分开，客观上难以实现。因为在地下要满足上述距离要求是不切实际的，所以不主张采用分离、独立、专用的接地装置，而是推荐采用共用接地系统。
2 广播电视转播台防雷工程实例分析
2.1 现场勘察情况
对乐陵市广播局电视转播台防雷装置进行检查、检测。检测中发现该电视转播台所有接地电阻值均严重超标，地网分布情况不合理；电源部分无防雷击电磁脉冲措施；无电磁屏蔽措施（乐陵市电视转播台位于鲁北平原地区，微波天线塔高100 m）。
2.2 设计依据
设计依据包括以下5个规范[4]，即《建筑物防雷设计规范》（GB50057－1994）、《电子计算机机房设计规范》（GB50174－1993）、《計算站场地安全要求》（GB9631－1988）、《微波站防雷与接地设计规范》（YD2011－1993）、《有线电视系统工程技术规范》（GB50200－1994）。
2.3 直击雷防护
对微波天线塔及电线杆的接地装置进行改造。加大接地面积，加入长效降电阻剂，降低接地电阻，使雷电流能够迅速泄放入地，防止因泄放时间过长而产生电磁感应损坏设备或危及人员安全。在架空线电线杆顶部安装1支避雷针，防止绕过微波天线塔的较小雷电形成的二次雷击。引下线采用截面积较大的40 mm×4 mm镀锌扁钢，加快雷电流的泄放速度。接地装置采用共用地网形式。
2.4 感应雷防护
在金属铠装电缆外套装一段金属管，金属管及铠装电缆屏蔽层两端都要与共用接地装置相连接[5]，并在合适的地方做埋地处理。利用电流的“趋肤特性”使感应在芯线上的过电流尽可能地减少，增大变配电设备的安全系数。在1楼配电室总开关出线处安装1组LAY380－100GJ避雷器作为第1级电源保护。LAY380－100GJ避雷器在VDC 2 500 V时启动工作，可抵御8/20波形，100 kA雷电冲击，该级避雷器将在电力线上感应出的雷电流泄放入地，残压为2 500 V。本级保护为粗保护。在1楼配电室的分电源出线处安装3组LAY380－40G避雷器作为第2级电源保护。LAY380－40G避雷器在VDC 910 V时启动工作，可抵御8/20波形，40 kA雷电冲击，并将第1级避雷器产生的2 500 V残压降为910 V。本级保护为细保护。
2.5 系统屏蔽、等电位连接、地电位反击处理
根据目前的雷电防护理论，笔者认为：应对重要机房采取屏蔽措施，形成1个“法拉第笼”式防护。对室外埋地电缆采取穿管屏蔽，屏蔽管两端做妥善接地处理。各机房四周采用40 mm×4 mm镀锌扁钢设置等电位连接带，将室内所有接地都连接到等电位连接带上，以星型（S型）方式与接地装置相连。对传输线路采取屏蔽措施是降低感应雷击破坏的有效方法，综合布线的金属护管应做到两端接地，并与均压等电位带连接，最大限度地减少感应雷击侵入的途径。只有使所有设备都在同一个电位上，当雷击来临时才不会因电位不等而引起地电位反击，造成不必要的损失[6]。
2.6 接地装置
接地装置在系统防雷中是非常重要的。根据该建筑的实际情况将接地电阻值做到≤1 Ω是可行的，采取合理布置接地装置加大接地装置尺寸的方法加快雷电流泄放入地的速度；同时，尽可能地使接地装置电阻值做到最小，达到规范要求（≤4 Ω）。接地装置采用40 mm×4 mm镀锌扁钢作为水平接地体，50 mm×50 mm×5 mm镀锌角钢作为垂直接地体。水平接地体以辐射带形式以建筑物以中心向四周辐射，辅以长效降电阻剂，加大接地面积，加快雷电流泄放入地的速度。
3 结语
电子设备一般都要求有一个良好的接地系统，做好接地系统既是设备稳定、可靠工作的需要，也是保障设备和人身安全的需要。对此类防雷设计安装应该注意3点问题：一是所有入户线路在防雷区交界处的等电位连接及接至接地装置的情况（在审图过程中有些设计单位虽然设计了交界处的等电位连接但却未接至接地装置）；二是机房等电位连接情况、安全距离、屏蔽、接地、合理布线等；三是外部防雷设计除应该根据国家信息系统防雷设计标准外，还应该参照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）。
4 参考文献
[1] 川濑太郎，高桥健彦.图解接地技术[M].马杰，译.北京：科学出版社，2003.
[2] 芮静康.建筑防雷与电气安全技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[3] 张小青.建筑物内电子设备的防雷保护[M].北京：电子工业出版社，2000.
[4] 国家技术监督局，中华人民共和国建设部.GB50057-1994建筑物防雷设计规范[S].北京：中国标准出版社，1994.
[5] 杨金夕.防雷、接地及电气安全技术[M].北京：机械工业出版社，2004.
[6] 钱照明.电子兼容设计基础及干扰抑制技术[M].杭州：浙江大学出版社，2000.
关键词 电视转播台；防雷工程；独立接地；共用接地；等电位连接；防雷设计
中图分类号 TN948.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）03-0073-01
近年来，随着微电子技术的高速发展，雷电灾害的发生越来越频繁，对工程设计中防雷电危害的要求也越来越严格、越来越全面。接地是防雷技术中最重要的环节[1-2]，意义在于保障设备和人生安全，同时可以抵御雷击电磁脉冲。
1 独立接地与共用接地的分析
关于建筑物内电子设备的接地，采用共用接地（统一接地，即防雷、交流电源、安全和电子设备使用一个接地体）和等电位连接[3]，这样不但经济上合算，技术上也合理。采用统一接地后，各系统的参考电平将是相对稳定的，即使有外来干扰，其参考电平也会跟着浮动，许多工程实践已证明采用统一接地是解决多系统接地的最佳方案。如果采用分开的接地系统，2个接地体之间的距离应大于20 m，否则2个接地系统形式上分开，而实际上（指电气上）仍未分开，导致2个独立的电气系统又可能通过接地装置而相耦合，雷击时还易发生地线间的反击，产生相互干扰，严重时甚至造成2个系统都不能正常工作。事实上，在密度很高的建筑物群体内，将2个电气系统的接地在电气上真正分开，客观上难以实现。因为在地下要满足上述距离要求是不切实际的，所以不主张采用分离、独立、专用的接地装置，而是推荐采用共用接地系统。
2 广播电视转播台防雷工程实例分析
2.1 现场勘察情况
对乐陵市广播局电视转播台防雷装置进行检查、检测。检测中发现该电视转播台所有接地电阻值均严重超标，地网分布情况不合理；电源部分无防雷击电磁脉冲措施；无电磁屏蔽措施（乐陵市电视转播台位于鲁北平原地区，微波天线塔高100 m）。
2.2 设计依据
设计依据包括以下5个规范[4]，即《建筑物防雷设计规范》（GB50057－1994）、《电子计算机机房设计规范》（GB50174－1993）、《計算站场地安全要求》（GB9631－1988）、《微波站防雷与接地设计规范》（YD2011－1993）、《有线电视系统工程技术规范》（GB50200－1994）。
2.3 直击雷防护
对微波天线塔及电线杆的接地装置进行改造。加大接地面积，加入长效降电阻剂，降低接地电阻，使雷电流能够迅速泄放入地，防止因泄放时间过长而产生电磁感应损坏设备或危及人员安全。在架空线电线杆顶部安装1支避雷针，防止绕过微波天线塔的较小雷电形成的二次雷击。引下线采用截面积较大的40 mm×4 mm镀锌扁钢，加快雷电流的泄放速度。接地装置采用共用地网形式。
2.4 感应雷防护
在金属铠装电缆外套装一段金属管，金属管及铠装电缆屏蔽层两端都要与共用接地装置相连接[5]，并在合适的地方做埋地处理。利用电流的“趋肤特性”使感应在芯线上的过电流尽可能地减少，增大变配电设备的安全系数。在1楼配电室总开关出线处安装1组LAY380－100GJ避雷器作为第1级电源保护。LAY380－100GJ避雷器在VDC 2 500 V时启动工作，可抵御8/20波形，100 kA雷电冲击，该级避雷器将在电力线上感应出的雷电流泄放入地，残压为2 500 V。本级保护为粗保护。在1楼配电室的分电源出线处安装3组LAY380－40G避雷器作为第2级电源保护。LAY380－40G避雷器在VDC 910 V时启动工作，可抵御8/20波形，40 kA雷电冲击，并将第1级避雷器产生的2 500 V残压降为910 V。本级保护为细保护。
2.5 系统屏蔽、等电位连接、地电位反击处理
根据目前的雷电防护理论，笔者认为：应对重要机房采取屏蔽措施，形成1个“法拉第笼”式防护。对室外埋地电缆采取穿管屏蔽，屏蔽管两端做妥善接地处理。各机房四周采用40 mm×4 mm镀锌扁钢设置等电位连接带，将室内所有接地都连接到等电位连接带上，以星型（S型）方式与接地装置相连。对传输线路采取屏蔽措施是降低感应雷击破坏的有效方法，综合布线的金属护管应做到两端接地，并与均压等电位带连接，最大限度地减少感应雷击侵入的途径。只有使所有设备都在同一个电位上，当雷击来临时才不会因电位不等而引起地电位反击，造成不必要的损失[6]。
2.6 接地装置
接地装置在系统防雷中是非常重要的。根据该建筑的实际情况将接地电阻值做到≤1 Ω是可行的，采取合理布置接地装置加大接地装置尺寸的方法加快雷电流泄放入地的速度；同时，尽可能地使接地装置电阻值做到最小，达到规范要求（≤4 Ω）。接地装置采用40 mm×4 mm镀锌扁钢作为水平接地体，50 mm×50 mm×5 mm镀锌角钢作为垂直接地体。水平接地体以辐射带形式以建筑物以中心向四周辐射，辅以长效降电阻剂，加大接地面积，加快雷电流泄放入地的速度。
3 结语
电子设备一般都要求有一个良好的接地系统，做好接地系统既是设备稳定、可靠工作的需要，也是保障设备和人身安全的需要。对此类防雷设计安装应该注意3点问题：一是所有入户线路在防雷区交界处的等电位连接及接至接地装置的情况（在审图过程中有些设计单位虽然设计了交界处的等电位连接但却未接至接地装置）；二是机房等电位连接情况、安全距离、屏蔽、接地、合理布线等；三是外部防雷设计除应该根据国家信息系统防雷设计标准外，还应该参照《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）。
4 参考文献
[1] 川濑太郎，高桥健彦.图解接地技术[M].马杰，译.北京：科学出版社，2003.
[2] 芮静康.建筑防雷与电气安全技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
[3] 张小青.建筑物内电子设备的防雷保护[M].北京：电子工业出版社，2000.
[4] 国家技术监督局，中华人民共和国建设部.GB50057-1994建筑物防雷设计规范[S].北京：中国标准出版社，1994.
[5] 杨金夕.防雷、接地及电气安全技术[M].北京：机械工业出版社，2004.
[6] 钱照明.电子兼容设计基础及干扰抑制技术[M].杭州：浙江大学出版社，2000.