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接地,通常是指用導(dǎo)體與大地相連。可在電子技術(shù)中的地,可能就與大地毫不相關(guān),它只是電路中的一等電位面。
按接地的作用,可分為工作接地、保護(hù)接地、過(guò)壓保護(hù)接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號(hào)接地等多種。在專業(yè)音響技術(shù)中,以上幾種接地類型都會(huì)遇到。
一、屏蔽接地
為防止電磁感應(yīng)而對(duì)視、音頻線的屏蔽金屬外皮、電子設(shè)備的金屬外殼、屏蔽罩、建筑物的金屬屏蔽網(wǎng)(如測(cè)靈敏度、選擇性等指標(biāo)的屏蔽室)進(jìn)行接地的一種防護(hù)措施。在所有接地中,屏蔽地最復(fù)雜,有種說(shuō)不清,道不明的感覺。
因?yàn)槠帘伪旧砑瓤煞劳饨绺蓴_,又可能通過(guò)它對(duì)外界構(gòu)成干擾,而在設(shè)備內(nèi)各元器件之間也須防電磁干擾,如大家熟知的中周外殼、電子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不當(dāng)會(huì)引起干擾,這些干擾主要有:
1.1、交流干擾,這主要由交流電源引起。對(duì)交流干擾的防護(hù),通常對(duì)電源進(jìn)行濾波或在電源變壓器初次級(jí)間加屏蔽層并接地。在大的雜散電磁場(chǎng)外,為防電磁干擾進(jìn)行屏蔽接地十分必要。
1.2、高頻干擾。這類干擾來(lái)自各類無(wú)線發(fā)射臺(tái)的變頻或超變頻信號(hào),它們竄入電子設(shè)備后在機(jī)內(nèi)得到非正常解調(diào)而形成聲頻干擾。信號(hào)頻率越高,建筑物或設(shè)備的金屬網(wǎng)孔眼就應(yīng)越小,信號(hào)線屏蔽層的編織就應(yīng)越密,否則將失去屏蔽作用。
對(duì)頻繁拔插的信號(hào)線,應(yīng)防止屏蔽層在插頭處松動(dòng)和脫落。因有時(shí)儀器設(shè)備的屏蔽是通過(guò)信號(hào)線的屏蔽入地的(它們通過(guò)插頭插座聯(lián)接起來(lái)),若屏蔽脫落,則很容易造成干擾。
二、保護(hù)接地
保護(hù)接地是為防止絕緣損壞造成設(shè)備帶電危及人身安全而設(shè)置的保護(hù)裝置,它有接地與接零兩種方式。按電力規(guī)定,凡采用三相四線供電的系統(tǒng),由于中性線接地,所以應(yīng)采用接零方式,而把設(shè)備的金屬外殼通過(guò)導(dǎo)體接至零線上,而不允許將設(shè)備外殼直接接地。
這在廣電系統(tǒng)的配電房中的開關(guān)設(shè)備,中央空調(diào)機(jī)、發(fā)射機(jī)等電源開關(guān)設(shè)備和大耗電設(shè)備中尤為常見。在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)從地網(wǎng)中引出接地母線至各設(shè)備上,再將機(jī) 器外殼用導(dǎo)體連至接地母線上。值得指出的是:接地線應(yīng)接在設(shè)備的接地專用端子上,另一端最好使用焊接。有時(shí)設(shè)備外殼會(huì)麻手,這是由于交流漏電而設(shè)備外殼沒接零造成的。
一般可將電源插頭拔出調(diào)換一下位置再插入即可解決。這在一些常移動(dòng)的編錄設(shè)備中,由于接零線常常被忽略,操作人員有的可能會(huì)雙手同時(shí)接觸接零和不接零的設(shè)備,就有可能發(fā)生上述現(xiàn)象。
三、信號(hào)接地
各種電子電路,都有一個(gè)基準(zhǔn)電位點(diǎn),這個(gè)基準(zhǔn)電位點(diǎn)就是信號(hào)地。它的作用是保證電路有一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,不致于浮動(dòng)而引起信號(hào)誤差。
信號(hào)地的連接是:同一設(shè)備的信號(hào)輸入端地與信號(hào)輸出端地不能聯(lián)在一起,而應(yīng)分開;前級(jí)(設(shè)備)的輸出地只有與后級(jí)(設(shè)備)的輸入地相連。否則,信號(hào)可能通過(guò)地線形成反饋,引起信號(hào)的浮動(dòng)。這在設(shè)備的測(cè)試中,信號(hào)地的連接尤其要引起注意。
四、過(guò)壓保護(hù)接地
這是為防雷電而設(shè)置的接地保護(hù)裝置。防雷裝置最廣泛使用的是避雷針和避雷器。避雷針通過(guò)鐵塔或建筑物鋼筋入地,避雷器則通過(guò)專用地線入地。避雷器每年雷雨 季節(jié)來(lái)臨之前須檢驗(yàn),以防失效。在防雷引下線上,絕不要連接其他設(shè)備的地線,防雷引下線只能單獨(dú)直接入地,否則雷電會(huì)通過(guò)引下線損壞其他設(shè)備。
五、接地的要求
專業(yè)工程中涉及的“地”有幾種:一是電源地,二是信號(hào)地,三是音控室的真地。其中,電源地是電氣工和中埋設(shè)的,用以保護(hù)人身安全,音響工和最好不要借用;信號(hào)地是系統(tǒng)的零電平參考點(diǎn),各設(shè)備連接起來(lái)后,其信號(hào)地就是屏蔽層;音控室的真地是在要求較高場(chǎng)合或有強(qiáng)電干擾時(shí),音響工程中專門埋設(shè)的地線,其對(duì)地電阻不能大于4歐姆。
這幾種地的概念不同、作用不同、不能混淆,否則,接地系統(tǒng)的混亂帶來(lái)的問題要比設(shè)備帶來(lái)的問題更難解決。下面著重看看閉環(huán)回路的產(chǎn)生,如圖所示避免產(chǎn)生閉環(huán)回路。
從圖中可看出,閉環(huán)回路的產(chǎn)生一是由于多條信號(hào)線兩端都有接地,二是由于屏蔽層與電源地形成的。一旦形成閉環(huán)電路,電磁碭干擾就會(huì)在屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)電流,給音響系統(tǒng)帶來(lái)噪聲干擾。
解決的辦法有:屏蔽層一端接地(一般在信號(hào)末端);設(shè)備背板上的接地開關(guān)置于懸浮擋,并判斷設(shè)備后背的接地線柱是否與外殼相通,若相通就不用,若不相通即將它們集中于調(diào)音臺(tái)的接地線柱上,最后接入音控室的真地。
當(dāng)然,如果沒有電磁場(chǎng)干擾,閉環(huán)回路也不會(huì)帶來(lái)噪聲,但作為規(guī)范的施工,應(yīng)盡量避免閉環(huán)回路。另外,是否需要埋設(shè)音控室真地,要看環(huán)境是否允許以及是否有 較強(qiáng)的電磁場(chǎng)干擾,因?yàn)殡姶艌?chǎng)干擾是通過(guò)閉環(huán)回路產(chǎn)生作用的,與系統(tǒng)是否接入音控室的真地沒有關(guān)系;而對(duì)電磁場(chǎng)的干擾,就要求屏蔽層接入真地,其抗干擾作 用才會(huì)顯示出來(lái)。
在廣播系統(tǒng)設(shè)備安裝中,都要特別留意接地。主機(jī)、功放、音柱等都是必須接地保護(hù)的。
綜上所述,專業(yè)工程要求設(shè)計(jì)人員和施工技術(shù)人員必須牢固掌握基本的聲學(xué)、電學(xué)知識(shí),充分了解每個(gè)工程的特點(diǎn)和環(huán)境狀況,才能將工程質(zhì)量不斷提高。
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