摘  要：本文介绍了电视台电视信号接地系统的要求、设计要点和施工工艺。

关键词：接地 接地装置 接地网 土壤电阻率 接地电阻

一、电视信号接地系统的设计

电视信号接地系统的要求与交流供电接地和避雷接地有所不同。在电视制作和播出系统中，信号一般采用低电平传输（峰-峰值为1V），而且大多数使用75Ω带屏蔽层的同轴电缆作为信号载体，电缆的屏蔽网层与系统地相接。

系统地主要是用来防止电气干扰和提供一个稳定的基准“零”电位。当接地系统不良时，由地线引入的干扰信号和不稳定的基准电位都会使电视信号劣化，降低了信号传输的质量。因此，在信号传输时，无论采用电缆还是光纤，无论是传输模拟信号还是传输数字信号，系统的接地都是必不可少的。通常用于电视信号传输系统的接地装置，要求其接地电阻值不能大于1Ω。

1.接地装置的几种形式

接地装置的型式有很多种，但适用于电视信号传输的接地装置主要有下几种：单列式接地装置(见图1)和组合式接地装置(见图2、图3)。采用何种接地形式，要根据电视播出或制作系统所在地的实际地理条件，选取合适的地点，然后确定接地装置的形式。为了取得更好的效果，我们通常使用组合式接地装置，在确实没有合适的地块可选用时，才采用单列式接地。

2.几种接地装置的特点

单列式接地装置具有场地选取容易，接地带走向灵活，施工简单，造价低廉等优点。但这种接地形式的接地电阻不能做得很小，在土壤电阻率较高和要求接地电阻小的一些应用场合受到限制。组合式接地装置是单列式的并接，需要一定面积的场地，工程量较大，造价也较高。但它可使系统的接地电阻做得很小，很容易满足电视信号传输系统的接地要求，因而得到较为广泛的应用。

3.接地电阻的计算

接地网接地电阻的计算较为复杂，要考虑的因素较多，为了计算简便，我们一般采用工频（50Hz）进行近似计算。单列垂直接地装置、网格式组合接地装置和辐射式组合接地装置都是由多根垂直接地体和水平接地体组合而成，要计算它们的接地电阻值，要先计单根垂直（或水平）接地体的接地电阻值，然后计算并联值。

单根垂直接地体接地电阻值计算式：

Rc=×ln        （1）

通常垂直接地体的总体利用系数可达到0.5，ｎ个垂直接地体并联后接地电阻值可由下式计算：

Rnc=        （2）

水平接地体的总体利用系数一般可达0.5以上，因此水平接地体的接地电阻值可由下式计算。在此式中，L为水平接地体的总长度。

Rp=（ln+A）        （3）

几个平行的水平接地体与垂直水平综合接地体中的水平接地体电阻值可由下式计算：

Rnp=        （4）

板式接地体电阻值可由下式计算：

当h＞2d时，Rb=（1+）        （5）

垂直、水平综合接地体电阻值：

Rz=        （6）

式中，ρ为土壤电阻率（Ω·ｍ），取一年内的****值，但明线及电缆防雷接地装置可取雷雨季节时的值；

Ｒc为单根垂直接地体的工频接地电阻值（Ω）；

Ｒnc为ｎ根垂直接地体并联后的工频接地电阻值（Ω）；

Ｒp为水平接地体的工频接地电阻值（Ω）；

Rnp为n根水平接地体的工频接地电阻值（Ω）；

Rb为板式接地体的工频接地电阻值（Ω）；

Rz为综合接地网的工频接地电阻值（Ω）；

L为垂直接地体的单根长度或水平接地体的总长度（ｍ）；

ｈ为接地体的顶面埋深（ｍ）；

n为垂直接地体的数量；

ηc为垂直接地体的利用系数；见《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）

ηp为水平接地体的利用系数；见《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）

A为水平接地体的形状系数；见《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）

ｄ为接地体的直径或等效直径（ｍ）；采用下列数值：

钢管及钢棒：d=d’（d’为钢管或钢棒直径，m）；

扁钢：d=（b为扁钢宽度，m）；

等边角钢：d=0.84b（b为角钢宽度，m）；

不等边角钢：d=0.71×（b1、b2为不等边角钢宽度，m）；

圆板：d=d’（d’为圆板直径，m）；

矩形板：d=（a、b为板的边长，m）

上述各式中，最难确定的是土壤电阻率ρ，而且它会随季节和天气的变化而变化。因此在计算取值时，一般采用无雨冬季的数值，以确保在最恶劣的环境条件下接地系统也能满足使用要求。常见的土壤电阻率的近似值如表《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）。

在按表的数据取值计算时，ρ值要尽可能取大些，使设计有足够的余量，以确保施工时一次就可达到设计指标。

4.接地电阻值计算举例

设计举例：要在一块面积约240ｍ２、土壤电阻率为60Ω·ｍ的长方形地块上做一幅图2结构的电视信号地网，要求接地电阻值≤1Ω。

首先确定地沟开挖深度为1ｍ，垂直接地体采用直径为30mm长度为2m的镀锌钢管，水平接地体采用40×4mm的镀锌扁钢。根据式（1），可求得单个垂直接地体的接地电阻值约为24Ω，根据式（2），24个这样的接地体并联后（ｎ=24），接地电阻值约为2Ω。确定了垂直接地体的个数后，我们可做成4m×4m的方格，排成4列5行，每列接6个垂直接地体。这样，水平接地体的总长可达152m，根据式（3），算得并接后的水平接地体的接地电阻约为1.76Ω。根据式（4），计算得此地网的综合接地电阻值为0.94Ω。

这种计算，只为理论值，在实际制作中，因同一地块中土壤的电阻率并不完全一致，会出现一定的误差。在水平接地体和垂直接地体安装完成后，要作初次测量，如果达不到接地电阻的要求，则要增加垂直接地体，或在水平接地体上覆盖降阻剂，以达到设计要求。

二、电视信号接地系统的施工

电视信号接地系统应为一独立系统，不能与电力系统地网、防雷地网、建筑物基础以及发射天线的接地网等相连。因此，在选择埋设接地体的场地、开挖地沟，以及在铺设接地体时就要注意，防止与这些地网的金属导体碰触，以免影响使用效果。下面简单介绍接地系统施工中要注意的一些主要问题。

1.埋设接地体场地的选择

要选择土壤电阻率小、距离设备机房近的地点作为电视信号地网接地体的埋设地。一般根据实际地形条件，选择好地网埋设点的接地装置的形式。

2.地沟的开挖

埋设水平接地体的地沟，一般深度为1m，加深地沟的深度对减小接地电阻的效果并不明显，但太浅接地体日后易受到机械损伤。地沟及接地体埋设的情况见图4。地沟开挖的宽度以便于铺设接地体的操作为宜。较短的垂直接地体一般可直接用锤打入地下，如果土壤较实无法打入或要在垂直接地体周围添加降阻剂时，就要挖井或钻孔。

3.材料的选取和连接

水平接地体可采用截面为50mm×5mm的镀锌扁钢；垂直接地体采用镀锌钢管，管壁厚度不要小于3mm，钢管的直径一般不小于20mm；接地引入主缆可采用40mm×4mm的铜排或采用截面积不小于100mm2的铜芯电缆。

垂直接地体与水平接地体的交接点要焊接牢靠，焊接完成后，焊接处要做涂漆包扎等防锈处理；地网引出缆采用钳接方式，穿螺丝后锁紧，连接处也要做防锈处理，出线处要用绝缘套管套住。

4.回填土

在回填土之前一定要先进行接地电阻初测，测量方法见后。一般来说，未回填土之前测得的接地电阻值会偏高，因为此时测量到的主要是垂直接地体的接地电阻值。如果测得的阻值比设计值大得较多，在场地许可的情况下，可增加接地体的数量，或者加长垂直接地体的长度（但其长度不可超过两垂直接地体的间距）。另外，更为简单而有效的办法是在地沟中添加降阻剂。木炭、炉渣、电石渣、石灰、食盐等都是廉价的降阻剂，可直接在水平接地体上覆盖这些降阻材料，然后回填土，浇水夯实。施工完成后，要做地网范围标记，以免日后其它施工损坏地网。

5.引出缆的铺设

引出电缆可使用粗芯铜电缆（截面积不小于100mm2），或使用40mm×4mm铜排。铜排对以后分接支路较为方便，建议使用。接出地面后的露空部分都要做绝缘处理；进入建筑物后，要用绝缘子固定，不要与其它金属导体碰触；进入机房后，再分支接入各电源插座盒和设备的接地极。这里要注意的是，动力系统（电源）的保护地线已不再与设备相接，此时的地网既是信号接地点，又是人身安全保护系统，因此各种用电设备的金属外壳必须要接入到此接地系统中。

三、接地电阻值的测量

土壤电阻率和接地装置的接地电阻值一般使用接地电阻测试仪来测量。我国上海第六电表厂生产的ZC29B接地电阻测试仪可测量0.1Ω以下的接地电阻值，已满足测量要求。测量时，测试探棒的设置和检流计的调“0”，对测量数据影响较大，测试时要细心调校。

测量接地电阻和土壤电阻率时测试仪的接线方法见图5。

图5中，P为测试仪电位探棒，C为电流探棒，E为电表测试输入极。E’为被测地级，P’电位取样点，C’为电流取样点。E’到P’和P’到C’的距离均为20m，而且P’点必须在E’和C’点的直线距离中间。在测试接地电阻时，要将电表E极的短接片打开，用2根等长的导线分别连接到测试点E’。测量时，先把测试仪的量程打在0～10Ω档，在读数小于1Ω时，再将量程转到0～1Ω档。当检流计的灵敏度过高时，可适当将2根探棒插浅些，当检流计的灵敏度过低时，可沿探棒注水，使测试点的土壤湿润。接地电阻测试仪的使用方法，见其使用说明书。

土壤电阻率和回填土前接地电阻的测量方法与上述方法大致相同，此处不再叙述。在系统建成后，应在旱季和雨季各测量一次，以得到接地系统的****和最小接地电阻值。系统的指标应以旱季测量的数据为准。

参考文献

见国家标准《民用建筑电气设计规范》（国标JDJ/T16-92），也可参考《工业企业通信系统接地设计规范》(国标GBJ79-85)。

〔２〕此组公式参考《工业企业通信系统接地设计规范》。

〔３〕此组数据引自白玉岷主编的《电气工程安装及调试技术手册》。