接地系统的理论分析与探讨__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论

所属栏目：通信论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:175

副标题#e#摘要：文章着重分析了通信施工中接地设备的重要性，阐述了多种接地系统等理论分析。
　　关键词：接地系统，理论分析
　　接地系统
　　接地、屏蔽、搭接(亦称均压)和终端保护是通信线路电气防护的四大要素。其中接地是核心。
　　接地的作用
　　各种电气设备的接地，最初是用来在人为环境中防止危险状态的一种安全措施。现在设计的低阻抗接地和搭接，除了对瞬态或故障电压提供保护之外，另外一个作用是为了降低通信和电子系统的干扰噪声。
　　导电材料包封的导体和设备等的金属外壳接地，在绝缘破坏或出现接地故障的情况下，这种电路和机壳的接地可以使过电流保护装置动作。电子系统本身对噪声是敏感的，要求通过适当的接地方式来控制噪声电平。
　　因此，进行低阻抗接地，可以起到以下的作用：
　　①作为大气雷电和瞬态功率噪声的排泄途径，保护设备和人身避免带电放电造成的危害。
　　②为电源电流和故障电流提供返回途径，以保护设备安全。
　　③保护人身免受因机壳内部偶然碰地时引起的电击。
　　④防止设备上静电荷的积累。
　　⑤降低或消除机架和机壳上的射频电位。
　　⑥为射频电流提供均匀和稳定的传输导体。
　　⑦保证继电器保护设备动作，排除接地故障。
　　工作接地
　　在通信系统中，为了保证正常工作而设置的接地，称为工作接地。
　　1，工作接地的目的
　　1，1利用大地传输电能和信息
　　在电信设施中，有时为了节省投资，提高线路利用率，利用接地的方式，把大地作为通信回路导线之一，传输电能和信息。例如“导线一大地”制的电报、电话；电话交换局间中继的控制电路等。
　　1，2降低电话回路间的串音
　　当电话线路对地绝缘较低时，一对线路上的讲话电流，可能通过土壤而流人另一对线路上返回电话交换设备，从而引起串话。如果将交换设备电池的一个极接地，一部分泄漏的话音电流，就可以通过大地流返电池的接地极，降低了串话电平，提高传输质量。
　　1，3抑制电信线路中的电磁干扰
　　电信电缆在高频电磁场的作用下，电缆护套和芯线上将感应出相当大的纵向电压。由干电缆芯线往往存在不对称性，这种纵向电压在芯线的终端形成横向的杂音电压引起干扰。当将电缆护套两端接地，则围绕电缆芯线的金属护套便能产生屏蔽作用，在一定程度上抑制干扰影响。
　　2，工作接地的内容
　　工作接地的内容包括：交换设备接地、传输设备接地、测量设备接地、直流供电设备接地、为了电路工作的电缆和布线接地。
　　保护接地
　　电话局内低压供电一般都采用中心线(零线)接地，当低压供电设备和电气设备的绝缘发生故障时，这些设备的外壳将会带电，如果工作人员站在地面上触及这些设备的带电外壳时，就会触电。因此，通信设备及其供电设备在正常情况下其不带电的金属部分的接地，通过接地电流的作用，将故障电源切断，对设备进行保护，称为保护接地。
　　联合接地
　　从前在通信机房内，为了各种需要，建立有不同的接地系统。当接地电流通过接地系统进入大地时，将在接地系统的各个部分产生一定数值的电压降，接地体的电位也各不相同。如果在各个接地系统间存在着公共通道，则从这些阻抗上产生的电压降，将会导致系统间的串音、干扰、杂音以及使通信保护性能降低等。为了避免这些问题，都是按照各种接地系统间互相隔离的原则进行设计。甚至各种不同的通信系统(如电话交换、电报、载波通信、微波通信等)分别设置独立的工作接地系统。由于雷击时有强大电流人地，建筑物的防雷接地系统与其他接地系统也是完全隔离的。但理论和实践证明，在利用建筑物钢筋结构作为雷电流引下的电信楼房中，要把建筑物防雷保护接地系统与其他接地系统在电气上绝对隔离，是不易作到，也是很危险的。因此，按照单点接地的原理#p#副标题#e#设计，将通信设备的工作接地、保护接地与建筑物的防雷接地，共同合用一组接地体，将这种方式，称为联合接地。根据有关资料证明，在若干采用联合接地的电话局，以及终端站
　　和中间增音站进行测量和观察，得到以下的结果。
　　①所有通信设备和电源设备，使用共同的接地体，对电话电路中的干扰并无影响。
　　②当一个电力网络的中线，接到共同的接地体时，干扰并不增加。
　　③可能是因为各个系统的接地极连在一起，接地电阻降低，有些情况下的干扰不仅没有增加，反而有所减小。
　　④在楼房遭受雷击时，可以避免各种接地的金属结构(通信设备的机架、各种低压设备的外壳以及各种金属管线等)由于与建筑物钢筋结构间存在过电压而发生的闪络危险，并有利于维护人员的安全。总的说来，接地体联合起来的方式，在实际上已为大家所接受，我国已将此种接地方式列入“通信局(站)接地设计暂时技术规定”(综合接地部分)YDJ26—89内。
　　接地分配系统
　　通信设备接地系统的作用是将局内工作人员电震危险的可能性降低到最小，提供事故和雷电流通道，保护设备正常工作，等化所有连接电路的对地参考电位，以及为噪声信号的屏蔽提供低阻抗人地途径。根据这些要求，电话局的接地分配系统有三种方式可供选择。
　　1，星型分配系统
　　
　　图1
　　这种分配系统的主要特点是在不同的接地点之间，工作地线和保护地线彼此是分开的。
　　星型分配系统的主要好处是减少环路电流的影响。
　　2，网型分配系统
　　
　　图2
　　这种分配系统的主要特点是将工作地线和保护地线在若干点上互相连接起来，形成一个接地网。
　　网型分配系统的主要好处是增加接地电流流向大地的导线有效截面积，减少接地导线上的电压降。在局部地线产生故障条件下，仍可对值机人员及设备提供有效的保护。
　　3，混合的星一网型分配系统
　　
　　图3
　　这种分配系统的主要好处是根据各种设备的接地要求，对一部分接地采用网型分配系统，而对交流声和杂声更为敏感的设备，则采用星型分配系统，各得其所，互不干扰。
　　电话局及其设备的接地
　　电话由许多电气和电话设备组成，互相连接之后，可以为人们提供通信手段。电话局的接地则是电话设备安装中的重要事项之一。在地线出现问题之前，大多数中小规模的电话局对于地线是否良好不太注意。接地不良最明显的后果是出现干扰，影响信号传输，并且会产生交流声、蜂音、喀啦声或串话等。除非正确设计接地系统，噪声问题将会多年存在。如果接地系统是正确设计，则通过日常的检修和校验，接地系统的障碍就完全可以消除。保证低的接地电阻将噪声电流排泄人地，或者有一个基准零电位点，都是降低噪声的最好方法。电话局的接地，就是为了有一个有效的低阻抗和牢固可靠的通信接地系统，并有一个基准零电位点。当电路到大地的交接面间存在一条直接的传导途径，或者通过代替大地的中间媒介，电路便有了接地。
　　单层平房电话局的接地系统
　　典型的单层平房电话局的接地系统，在电力室内设有公共接地母线(地线排)，上面设有螺栓接地端子，所有需要接地的设备都要连接到这一公共接地母线上。如果建筑物的任一水平方向超过60m，就需要设置第二公共接地母线，也就是两个接地系统间的最大距离不得超过60m，两个公共接地母线之间，必须用较粗的绝缘绞线连接，每块公共接地母线能满足400m‘范围内的设备接地。
　　楼房电话局的接地系统
　　楼房电话局的接地系统，就是将接地范围扩展到每一层楼上，典型楼房接地系统的布置。主干引上地线是一条绝缘绞线，从底层的公共接地母线(地线排)上引出，向上连接到每层的接地母线，可以采用铜焊或熔接方法，以保证电气的连续性，各个楼层内的设备，都要接到本楼层的接地母线上。
　#p#副标题#e#　在新建的钢框架结构建筑物内，施工时要在建筑钢架上终接有绝缘绞线，直接通过最短路径连接到公共接线母线(地线排)上，或者将公共接地母线永久性地熔接在建筑钢架预先规定的位置上。
　　在现有钢框架建筑物内建立永久接地系统时，应将接地点的钢柱露出来，用绝缘绞线与公共接地母线熔接，然后将钢架的露出部分封闭。在钢筋混凝土建筑物内，不能把钢筋作为向各层接地母线的接地媒介，应另外敷设主于引上地线，作为第一层以上接地系统。
　　各个楼层接地系统的设置应符合下述要求；
　　(1)所有需要接地的设备，必须围绕在以楼层接地母线为中心的400m’的范围内。
　　(2)所有设备的接地线，必须终端在所在楼层的接地母线上。
　　(3)所有设备的接地线，必须尽可能缩短，并能进行定期检查。
　　(4)不能将接地线敷设在电缆走线架的电缆下面。
　　(5)主干引上地线和接地线通过墙壁、楼板或天花板时，必须用非金属套管保护，并将导线绝缘。
　　(6)当楼房任何方向超过60m而必须设第二个接地母线和第二条主干引上地线时，两个接地系统的主干引上地线间，在其最低层和最高层，以及楼层间每隔二三层，在楼层接地母线间，应用绝缘绞线互相连接。
　　(7)当楼房被通道或隔墙分割，每一部分有单独的水管系统和电源设备时，必须有单独的主干引上地线。
　　(8)如果一个建筑物的交流和直流电源设备，向相邻的建筑物的电路供电时，需要满足下述要求：①所有的主干引上地线，必须搭接在一起。②各建筑物的交流供电设备，必须与该建筑物的接地系统搭接