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接地,通常是指用導(dǎo)體與大地相連?稍陔娮蛹夹g(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、保護接地、過壓保護接地、防靜電接地、屏蔽接地、信號接地等多種。在專業(yè)音響技術(shù)中,以上幾種接地類型都會遇到。
一、屏蔽接地
為防止電磁感應(yīng)而對視、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)(如測靈敏度、選擇性等指標(biāo)的屏蔽室)進行接地的一種防護措施。在所有接地中,屏蔽地最復(fù)雜,有種說不清,道不明的感覺。
因為屏蔽本身既可防外界干擾,又可能通過它對外界構(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。對交流干擾的防護,通常對電源進行濾波或在電源變壓器初次級間加屏蔽層并接地。在大的雜散電磁場外,為防電磁干擾進行屏蔽接地十分必要。
1.2、高頻干擾。這類干擾來自各類無線發(fā)射臺的變頻或超變頻信號,它們竄入電子設(shè)備后在機內(nèi)得到非正常解調(diào)而形成聲頻干擾。信號頻率越高,建筑物或設(shè)備的金屬網(wǎng)孔眼就應(yīng)越小,信號線屏蔽層的編織就應(yīng)越密,否則將失去屏蔽作用。
對頻繁拔插的信號線,應(yīng)防止屏蔽層在插頭處松動和脫落。因有時儀器設(shè)備的屏蔽是通過信號線的屏蔽入地的(它們通過插頭插座聯(lián)接起來),若屏蔽脫落,則很容易造成干擾。
二、保護接地
保護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、發(fā)射機等電源開關(guān)設(shè)備和大耗電設(shè)備中尤為常見。在規(guī)劃設(shè)計時,應(yīng)從地網(wǎng)中引出接地母線至各設(shè)備上,再將機 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。有時設(shè)備外殼會麻手,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雙手同時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、信號接地
各種電子電路,都有一個基準(zhǔn)電位點,這個基準(zhǔn)電位點就是信號地。它的作用是保證電路有一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)電位,不致于浮動而引起信號誤差。
信號地的連接是:同一設(shè)備的信號輸入端地與信號輸出端地不能聯(lián)在一起,而應(yīng)分開;前級(設(shè)備)的輸出地只有與后級(設(shè)備)的輸入地相連。否則,信號可能通過地線形成反饋,引起信號的浮動。這在設(shè)備的測試中,信號地的連接尤其要引起注意。
四、過壓保護接地
這是為防雷電而設(shè)置的接地保護裝置。防雷裝置最廣泛使用的是避雷針和避雷器。避雷針通過鐵塔或建筑物鋼筋入地,避雷器則通過專用地線入地。避雷器每年雷雨 季節(jié)來臨之前須檢驗,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直接入地,否則雷電會通過引下線損壞其他設(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,用以保護人身安全,音響工和最好不要借用;信號地是系統(tǒng)的零電平參考點,各設(shè)備連接起來后,其信號地就是屏蔽層;音控室的真地是在要求較高場合或有強電干擾時,音響工程中專門埋設(shè)的地線,其對地電阻不能大于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)的混亂帶來的問題要比設(shè)備帶來的問題更難解決。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,電磁碭干擾就會在屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)電流,給音響系統(tǒng)帶來噪聲干擾。
解決的辦法有:屏蔽層一端接地(一般在信號末端);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,如果沒有電磁場干擾,閉環(huán)回路也不會帶來噪聲,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 較強的電磁場干擾,因為電磁場干擾是通過閉環(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;而對電磁場的干擾,就要求屏蔽層接入真地,其抗干擾作 用才會顯示出來。
在廣播系統(tǒng)設(shè)備安裝中,都要特別留意接地。主機、功放、音柱等都是必須接地保護的。
綜上所述,專業(yè)工程要求設(shè)計人員和施工技術(shù)人員必須牢固掌握基本的聲學(xué)、電學(xué)知識,充分了解每個工程的特點和環(huán)境狀況,才能將工程質(zhì)量不斷提高。
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